JP3831701B2 - 心電図モニタリングシステム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯型心電計を用いた心電図モニタリングシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
心臓疾患を有する患者が日常生活を送りながら心電図を測定するために、携帯型心電計が用いられる（例えば、特許文献１および２参照）。この携帯型心電計は、患者の２４時間分の心電図を心電図データとしてメモリに保存する機能を有する。患者は、心電図データが保存されたメモリを医師、看護士等の診断者に届け、診断者は届けられたメモリに保存された心電図データに基づいて診断を行う。近年、携帯電話を接続することによりメモリに保存された心電図データを電話回線を通して病院に伝送する機能を有する携帯型心電計も開発されている。
【０００３】
一方、病院内で患者が診断者に心電図をモニタしてもらいながら運動を行う運動療法が実施されている。このような運動療法では、患者一人に対して診断者一人が付き添い、診断者が患者の心電図を診断しながら患者の体調が悪くなった場合に即座に運動を中止させることができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２７９３８５号公報
【特許文献２】
特開平１０−１６５３８５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の携帯型心電計を用いて日常生活を送りながら心電図を測定する方法では、メモリに保存された心電図データに基づいて診断者が後日診断を行うため、診断者が患者の心電図をモニタしながら患者の体調が悪くなったときに即座に運動を中止させることができない。
【０００６】
また、上記の病院内での運動療法では、診断者が患者一人に専有される。近年、心臓疾患を有する患者が増加しており、診断者一人が患者一人に専有される運動療法は困難になりつつある。
【０００７】
本発明の目的は、複数の患者の心電図をリアルタイムにかつ集中的にモニタリングすることが可能な心電図モニタリングシステムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明に係る心電図モニタリングシステムは、心電図を測定して心電図データを得る心電図測定装置、心電図測定装置により得られた心電図データをリアルタイムに無線送信する通信装置および心電図測定装置により得られた心電図データを記憶する記憶装置を内蔵する携帯型心電計と、携帯型心電計から送信された心電図データを受信し、受信した心電図データを表示する表示部を有するコンピュータとを備え、携帯型心電計は、積層回路基板を備えるとともに、心電図測定装置、通信装置および積層回路基板を収納するケーシングを有し、積層回路基板は、複数の回路基板と、複数の回路基板間に設けられた接地導体層とを含み、心電図測定装置は積層回路基板の一面側に配置され、通信装置は積層回路基板の他面側に配置されたものである。
【０００９】
本発明に係る心電図モニタリングシステムにおいては、携帯型心電計の心電図測定装置によって得られた患者の心電図データが、携帯型心電計の通信装置によってリアルタイムに無線送信される。携帯型心電計により送信された心電図データはコンピュータにより受信され、受信された心電図データに基づいて心電図が表示部に表示される。それにより、診断者はコンピュータの表示部に表示された心電図をリアルタイムかつ集中的にモニタしながら、診断を行うことができる。
【００１０】
これにより、１または複数の患者の心電図および加速度をリアルタイムかつ集中的にモニタすることができる。したがって、患者が携帯型心電計を用いて日常生活を送りながら心電図を測定する場合に、診断者が患者の心電図をリアルタイムにモニタしながら患者の体調が悪くなったときに即座に運動を中止させることができる。また、病院内での運動療法において、診断者が複数の患者の心電図をリアルタイムかつ集中的にモニタすることができる。
また、心電図測定装置は、複数の回路基板と複数の回路基板間に設けられた接地導体層とを含む積層回路基板の一面側に配置され、通信装置は積層回路基板の他面側に配置されている。これにより、無線送信時において、心電図測定装置と通信装置との間が接地導体層により遮断され、通信装置から発生される電波が複数の回路基板間に設けられた接地導体層により心電図測定装置に到達することが阻止される。したがって、心電図測定装置は通信装置から発生される電波の影響を受けることなく人体に発生する微弱な電圧に基づく心電図を正確に測定することが可能となる。
さらに、心電図測定装置、通信装置、記憶装置および積層回路基板はケーシングに収納される。これにより、ケーシング内部に通信装置と心電図測定装置とが一体的に内蔵されるため、小型化および携帯性の向上が図られる。
【００１１】
携帯型心電計は、記憶装置をさらに内蔵してもよい。この場合、携帯型心電計の心電図測定装置により得られた心電図データが記憶装置に記憶される。それにより、心電図測定装置により得られる心電図データが正常に無線送信されない場合であっても、正確な心電図データが携帯型心電計の記憶装置に記憶されているので、患者は心電図測定後に心電図データの記憶された記憶装置を診断者に提出することで正確な診断が行われる。
【００１２】
通信装置は、公衆回線網に接続された基地局に心電図データを無線送信する無線通信装置であり、コンピュータは、基地局から公衆回線網を介して送信される心電図データを受信する通信機器を含んでもよい。
【００１３】
この場合、携帯型心電計の無線通信装置により心電図データが基地局に無線送信され、基地局から公衆回線網を介してコンピュータの通信機器により受信される。これにより、診断者は１または複数の患者の心電図をリアルタイムかつ集中的にモニタしながら、診断を行うことができる。
【００１４】
通信機器は、基地局から公衆回線網を介して送信される心電図データを回線を介して受信してもよい。この場合、携帯型心電計により送信された心電図データは、基地局から公衆回線網および回線を介して通信機器に送信される。それにより、コンピュータは通信機器を介して携帯型心電計より送信された心電図データをリアルタイムに受信することができる。したがって、診断者は１または複数の患者の心電図をリアルタイムかつ集中的にモニタしながら、診断を行うことができる。
【００１５】
通信機器は、基地局から公衆回線網を介して他の基地局に送信される心電図データを無線通信により受信してもよい。この場合、携帯型心電計により送信された心電図データは、基地局から公衆回線網を介して他の基地局に送信され、他の基地局から無線送信により通信機器に送信される。それにより、コンピュータは通信機器を介して携帯型心電計により送信された心電図データをリアルタイムに受信することができる。したがって、診断者は１または複数の患者の心電図をリアルタイムかつ集中的にモニタしながら、診断を行うことができる。
【００１６】
通信機器は、基地局から公衆回線網を介して送信される心電図データをインターネットを経由して受信してもよい。この場合、通信機器はインターネットを介して公衆回線網に接続されているので、コンピュータは通信機器を介して携帯型心電計により送信された心電図データをリアルタイムに受信することができる。したがって、診断者は１または複数の患者の心電図をリアルタイムかつ集中的にモニタしながら、診断を行うことができる。
【００１７】
通信装置は、構内回線網に接続された基地局に心電図データを無線送信する無線通信装置であり、コンピュータは、基地局から構内回線網を介して送信される心電図データを受信してもよい。
【００１８】
この場合、携帯型心電計の無線通信装置により心電図データが基地局に無線送信され、基地局から構内回線網を介してコンピュータにより受信される。これにより、診断者は１または複数の患者の心電図をリアルタイムかつ集中的にモニタしながら、診断を行うことができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態に係る携帯型心電計による心電図モニタリングシステムを説明する。
【００３０】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る携帯型心電計を用いた心電図モニタリングシステムの概念を示す模式図である。
【００３１】
図１に示すように、各患者Ｙは運動療法のための運動をする前に、携帯型心電計１０を身体に装着する。携帯型心電計１０は、後述するように心電図の測定機能、加速度の測定機能、データの保存機能およびデータの通信機能を有する。患者Ｙが運動を始めると携帯型心電計１０により患者Ｙの心電図および加速度が測定され、測定された心電図および加速度が心電図データおよび加速度データとして携帯型心電計１０内のＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）に保存されるとともに通信機能により公衆回線網３０を介して病院Ｈｏに送信される。
【００３２】
病院Ｈｏにおいて受信された複数の患者Ｙの心電図データおよび加速度データに基づいて、病院Ｈｏ内のコンピュータ（以下、院内コンピュータと呼ぶ）の画面上に患者Ｙの心電図および加速度が表示される。これにより、病院内の医師、看護士等の診断者は患者Ｙの心電図および加速度をリアルタイムにモニタしながら、診断を行い、患者Ｙの体調が悪くなったときに携帯型心電計１０を通して即座に運動の中止を指示することができる。
【００３３】
図２は本発明の第１の実施の形態に係る携帯型心電計を用いた心電図モニタリングシステムの構成を示すブロック図である。
【００３４】
図２に示すように、心電図モニタリングシステム１００は、携帯型心電計１０、複数の無線基地局２０、公衆回線網３０、ＴＡ（ターミナルアダプタ）４０、院内コンピュータ５０、回線Ｌ、デジタル交換機１１０および構内回線網１２０を含む。なお、回線Ｌは例えばＩＳＤＮ（統合デジタル通信網）回線である。病院Ｈｏ内には複数の無線基地局２０、ＴＡ４０、院内コンピュータ５０、デジタル交換機１１０および構内回線網１２０が設けられている。
【００３５】
病院Ｈｏ外の各患者の携帯型心電計１０により得られた心電図データおよび加速度データは、無線基地局２０に送信され、無線基地局２０から公衆回線網３０、回線ＬおよびＴＡ４０を介して院内コンピュータへ５０へと送信される。院内コンピュータ５０の画面には心電図データおよび加速度データに基づいて複数の患者Ｙの心電図および加速度がリアルタイムに表示される。
【００３６】
また、患者が病院Ｈｏ内で運動療法を行う場合には、患者の携帯型心電計１０により得られた心電図データおよび加速度データは、病院Ｈｏ内の無線基地局２０に送信され、無線基地局２０からデジタル交換機１１０および構内回線網１２０を介して院内コンピュータへ５０へと送信される。院内コンピュータ５０の画面には心電図データおよび加速度データに基づいて複数の患者の心電図および加速度がリアルタイムに表示される。
【００３７】
それにより、診断者は、院内コンピュータ５０の画面に表示された複数の患者の心電図および加速度をリアルタイムかつ集中的にモニタしながら診断を行う。いずれかの患者の体調が悪くなった場合には、診断者が院内コンピュータ５０を操作することにより警報信号をＴＡ４０、回線Ｌ、公衆回線網３０および無線基地局２０を介して病院Ｈｏ外の患者の携帯型心電計１０に送信し、患者に運動を中止させることができる。あるいは、診断者が院内コンピュータ５０を操作することにより警報信号を構内回線網１２０、デジタル交換機１１０および無線基地局２０を介して病院Ｈｏ内の患者の携帯型心電計１０に送信し、患者に運動を中止させることができる。
【００３８】
図３は本発明の第１の実施の形態に係る心電図モニタリングシステムに用いる携帯型心電計の外観および人体への取付け方法を示す模式図である。
【００３９】
図３に示すように、携帯型心電計１０にはケーブル６０１が接続されており、ケーブル６０１の先端にはクランプ電極６０２が接続されている。携帯型心電計１０を人体７００へ取り付ける際には、まず人体７００にディスポ電極６０３を貼付する。ディスポ電極６０３には、端子６０３ａが設けてあり、その端子６０３ａをクランプ電極６０２によって挟み込む。これにより、人体７００の心筋の興奮過程における微弱な電位差（電圧）が、携帯型心電計１０により心電図として測定される。
【００４０】
図４は、本実施の形態に係る携帯型心電計の構成の一例を示すブロック図である。なお、以下の説明において、心電図信号とは人体に貼付される図３のディスポ電極６０３から得られる微弱な電圧に基づいて後述の心電図測定装置が作成する心電図のアナログ信号を示し、加速度信号とは後述の加速度測定装置が測定する加速度のアナログ信号を示すものとする。また、心電図データとは心電図信号に基づいて作成されるデジタルデータを示し、加速度データとは加速度信号に基づいて作成されるデジタルデータを示す。
【００４１】
図４において、携帯型心電計１０は、心電図測定装置１１ａ、加速度測定装置１１ｂ、電源回路１２、電池１３、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１６ｃ、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）１６ｂ、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１６ａ、ロジック回路１６ｄ、信号入力用インターフェイス１７ａ、信号入力端子１８、通信装置１４、通信用インターフェイス１７ｂ、ブザー１９ａ、ランプ１９ｂ、スイッチ１９ｃ、グランドプレーンＧＰ１、ＧＰ２およびケーシングＫを含む。
【００４２】
通信装置１４および通信用インターフェイス部１７ｂはグランドプレーンＧＰ１により他の構成部と分離され、心電図測定装置１１ａはグランドプレーンＧＰ２により他の構成部と分離されている。これにより、通信装置１４および通信用インターフェイス部１７ｂと心電図測定装置１１ａとの間には２枚のグランドプレーンＧＰ１，ＧＰ２が介在している。
【００４３】
通信用インターフェイス部１７ｂは、通信装置１４に接続されており、ＣＰＵ１６ｃと通信装置１４とを相互に接続する。通信装置１４は無線通信により図２の無線基地局２０に接続可能である。本実施の形態において、通信装置１４は、ＰＨＳ（パーソナル・ハンディフォン・システム：Personal Handyphone System）である。
【００４４】
ＲＯＭ１６ｂにはシステムプログラムが記憶される。ＲＡＭ１６ａには後述の心電図データおよび加速度データ等が記憶される。ＣＰＵ１６ｃはＲＯＭ１６ｂに記憶されたシステムプログラムをＲＡＭ１６ａ上で実行する。ロジック回路１６ｄは、アナログ−デジタル変換器およびリングバッファ等を含み、ＣＰＵ１６ｃにより動作が制御される。
【００４５】
電源回路１２は、電池１３と携帯型心電計１０内部の他の構成部とを接続し、電池１３の電力を各構成部に供給する。信号入力用インターフェイス部１７ａは、信号入力端子１８とＣＰＵ１６ｃ、ＲＡＭ１６ａおよびロジック回路１６ｄとを相互に接続する。
【００４６】
スイッチ１９ｃは、ＣＰＵ１６ｃに接続されており、使用者の操作に基づいて所定の指令信号をＣＰＵ１６ｃへ与える。ランプ１９ｂおよびブザー１９ａはＣＰＵ１６ｃに接続されており、ＣＰＵ１６ｃにより動作が制御される。
【００４７】
心電図測定装置１１ａは信号入力用インターフェイス１７ａを介して信号入力端子１８に接続されており、人体７００より検出される微弱な電圧に基づいて心電図信号を作成し、作成した心電図信号をロジック回路１６ｄおよびＲＡＭ１６ａ等に供給する。加速度測定装置１１ｂは、携帯型心電計１０本体の加速度を測定し、測定結果を加速度データとしてロジック回路１６ｄ等に供給する。なお、加速度測定装置１１ｂは、アナログ−デジタル変換器を内蔵する。
【００４８】
ケーシングＫは、携帯型心電計１０の構成部全体を覆っている。ここで、ケーシングＫ内部においては、上述のように２枚のグランドプレーンＧＰ１，ＧＰ２が存在する。これにより、ケーシングＫ内部は３つの空間に分けられている。
【００４９】
続いて、携帯型心電計１０の内部動作について説明する。携帯型心電計１０の使用時において、信号入力端子１８には図３のディスポ電極６０３、クランプ電極６０２およびケーブル６０１を介して人体７００の心筋の興奮過程における微弱な電圧が入力される。そして、信号入力端子１８に入力された微弱な電圧は、信号入力用インターフェイス部１７ａを通じて心電図測定装置１１ａに入力される。
【００５０】
心電図測定装置１１ａは、入力された微弱な電圧に基づく心電図信号をロジック回路１６ｄに供給する。ロジック回路１６ｄにおいては、内蔵されたアナログ−デジタル変換器により入力された心電図信号のアナログ−デジタル変換が行われ、心電図データが作成される。その後、作成された心電図データはＲＡＭ１６ａに送られる。
【００５１】
一方、加速度測定装置１１ｂにおいては、携帯型心電計１０本体の加速度が測定されている。加速度測定装置１１ｂは測定した加速度に基づきアナログ形式の加速度信号を作成する。そして、内蔵されたアナログデジタル変換器により入力された加速度信号のアナログ−デジタル変換が行われ、加速度データが作成される。その後、作成された加速度データはＲＡＭ１６ａに送られる。ＲＡＭ１６ａにおいては、入力される心電図データおよび加速度データの記憶動作が行われる。ＲＡＭ１６ａは、２４時間以上の心電図データおよび加速度データが記憶可能であることが望ましい。
【００５２】
また、心電図データおよび加速度データは、ＣＰＵ１６ｃの動作に基づきロジック回路１６ｄ内のリングバッファ、通信用インターフェイス部１７ｂおよび通信装置１４を介して図３の院内コンピュータ５０に送信される。
【００５３】
図５は本発明の第１の実施の形態に係る心電図モニタリングシステムに用いる携帯型心電計の一断面を示す模式図である。
【００５４】
図５に示すように、ケーシングＫ内部の空間は、第１の多層回路基板Ｐ１および第２の多層回路基板Ｐ２により上部空間、中央部空間および下部空間の３つの空間に分離されている。そして、心電図測定装置１１ａは、ケーシングＫ内部の下部空間に位置し、通信装置１４はケーシングＫ内部の上部空間に位置している。第１の多層回路基板Ｐ１は、複数の回路基板層ＥＰと、２つの回路基板層ＥＰ間に設けられたグランドプレーンＧＰ１とからなる。同様に、第２の多層回路基板Ｐ２は、複数の回路基板層ＥＰと、２つの回路基板層ＥＰ間に設けられたグランドプレーンＧＰ２とからなる。上記の心電図測定装置１１ａ、加速度測定装置１１ｂ、通信装置１４および他の各構成部の接地端子は、グランドプレーンＧＰ１、ＧＰ２に接続されている。
【００５５】
ところで、通信装置１４として用いられるＰＨＳは１．９ＧＨｚ帯の電波を出力約１０ｍＷで発生する。一方、心電図測定装置１１ａは、人体７００に発生する１〜１０ｍＶという微弱な電圧を測定する。したがって、心電図測定装置１１ａが、心電図測定時にＰＨＳより発生する電波を受けた場合、測定結果に高周波ノイズが発生し、正確な心電図を得ることができない。
【００５６】
本実施の形態に係る携帯型心電計１０においては、上述のように通信装置１４と心電図測定装置１１ａとの間に介在するグランドプレーンＧＰ１，ＧＰ２により通信装置１４と心電図測定装置１１ａとの間が遮蔽され、通信装置１４から発生される電波が心電図測定装置１１Ａに到達することが阻止される。これにより、心電図測定装置１１ａは通信装置１４から発生される電波の影響を受けることなく人体７００に発生する微弱な電圧に基づく心電図を正確に測定することが可能となる。さらに、ケーシングＫ内部に通信装置１４と心電図測定装置１１ａとが一体的に内蔵されているため、小型化および携帯性の向上が図られている。本実施の形態に係る携帯型心電計１０の寸法は、例えば、長さ約９ｃｍ、幅約６ｃｍおよび厚さ約２．５ｃｍである。なお、携帯型心電計１０の寸法はこれに限定されず心電図測定装置１１ａが通信装置１４から発生される電波の影響を受けることなく心電図を正確に測定することが可能な範囲でさらに小型化されることが望ましい。
【００５７】
本実施の形態に係る携帯型心電計１０によれば、心電図測定装置１１ａおよび加速度測定装置１１ｂにより、心電図および加速度を正確に測定しつつ通信装置１４により心電図データおよび加速度データをリアルタイムに図２の院内コンピュータ５０へ送信することが可能である。これにより、診断者は院外の患者の心電図および加速度をリアルタイムにモニタすることができる。
【００５８】
本実施の形態において、心電図測定装置１１ａと通信装置１４との間には２枚のグランドプレーンＧＰ１，ＧＰ２が介在しているが、通信装置１４により発生される電波が心電図測定装置１１ａに影響を与えることを防止できる構成であればこれに限定されず、１枚であってもよく、あるいは３枚以上であってもよい。例えば、１枚のグランドプレーンを含む１枚の多層回路基板の一面側に心電図測定装置１１ａを実装し、他面側に通信装置１４を実装してもよい。
【００５９】
さらに、本実施の形態において、ＲＡＭ１６ａには心電図データおよび加速度データが記憶される。これにより、患者は、心電図測定装置１１ａおよび加速度測定装置１１ｂにより得られる心電図データおよび加速度データが正常に無線送信されない場合であっても、正確な心電図データおよび加速度データがＲＡＭ１６ａに記憶されているので、心電図データおよび加速度データの記憶されたＲＡＭ１６ａを診断者に提出することで、心電図および加速度の測定後に正確な診断を受けることができる。
【００６０】
図６は本発明の実施の形態に係る携帯型心電計を用いた心電図モニタリングシステムにおける院内コンピュータの構成を示すブロック図である。
【００６１】
図６に示すように、院内コンピュータ５０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）５０１、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）５０２、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）５０３、外部記憶装置５０４、記憶媒体駆動装置５０５、インターフェイス部５０６および表示器５０７を含む。
【００６２】
なお、インターフェイス部５０６はＴＡ（ターミナルアダプタ）４０に接続されており、ＣＰＵ５０１とＴＡ４０とを相互に接続する。さらに、ＴＡ４０は、回線Ｌを通じて公衆回線網３０に接続されている。
【００６３】
ＲＯＭ５０３にはシステムプログラムが記憶される。記録媒体駆動装置５０５はＣＤ（コンパクトディスク）ドライブ、フロッピィディスクドライブ等からなり、ＣＤ、フロッピィディスク等の記録媒体５０８に対してデータの読み書きを行う。記録媒体５０８には、心電図モニタリングプログラムが記録されている。外部記憶装置５０４は、ハードディスク装置などからなり、記録媒体駆動装置５０５を介して記録媒体５０８から読み込まれた心電図モニタリングプログラムを記憶する。ＣＰＵ５０１は、外部記憶装置５０４に記憶された心電図モニタリングプログラムをＲＡＭ５０２上で実行する。表示器５０７は、ＣＲＴ（陰極線管）、プラズマディスプレイまたは液晶ディスプレイ等からなり、心電図に関する各種情報を表示する。
【００６４】
なお、心電図モニタリングプログラムを記録する記録媒体５０８としては、ＲＯＭ等の半導体メモリ、ハードディスク等の種々の記録媒体を用いてもよい。また、心電図モニタリングプログラムをＴＡ４０および回線Ｌ等の通信媒体を介して外部記憶装置５０４にダウンロードし、ＲＡＭ５０２上で実行してもよい。
【００６５】
次に、図２の院内コンピュータ５０による心電図データおよび加速度データの処理内容について説明する。
【００６６】
上述のように、院内コンピュータ５０には携帯型心電計１０より心電図データおよび加速度データが入力される。院内コンピュータ５０は、入力された心電図データに基づいて以下のデータを作成する。
【００６７】
図７は、院内コンピュータ５０が入力された心電図データに基づいて作成するデータの一例を示す模式図である。
【００６８】
図７（ａ）に示すように、院内コンピュータ５０は携帯型心電計１０より送られる心電図データに基づいて心電図波形データを作成する。図７（ａ）において、縦軸は人体７００に発生する微弱な電圧を示し、横軸は時間を示す。ここで、心電図波形データには、浮動的な周期で心室筋の興奮過程を示すＲ波が発生している。
【００６９】
院内コンピュータ５０は、作成した心電図波形データに基づいて、各Ｒ波毎に最大値を抽出する。図７（ａ）においては、各Ｒ波毎の最大電圧が最大値ｒとして抽出されている。また、院内コンピュータ５０は、Ｒ波の最大電圧を抽出するとともに隣接するＲ波の時間間隔αを各Ｒ波における最大電圧の測定時間の差から算出する。以下、隣接するＲ波の時間間隔αをＲ−Ｒ間隔と呼ぶ。なお、Ｒ−Ｒ間隔により被測定者の心拍数が算出される。
【００７０】
続いて、院内コンピュータ５０は、Ｒ−Ｒ間隔と時間との関係を脈動波形データとして作成する。図７（ｂ）にＲ−Ｒ間隔と時間との関係を示す脈動波形データの一例が示されている。
【００７１】
脈動波形データによれば、不整脈が発生しているか否か等の被測定者の心臓の動きがリアルタイムにモニタできる。さらに、脈動波形データにおいて、Ｒ−Ｒ間隔の上限値Ｍａおよび下限値Ｍｂを設定することで被測定者である患者の異常事態等がより容易に管理される。なお、上限値Ｍａおよび下限値Ｍｂは患者に応じて設定可能であることが好ましい。
【００７２】
また、院内コンピュータ５０は、脈動波形データに基づいて特定の測定時間におけるＲ−Ｒ間隔の平均値および標準偏差を算出してもよい。この場合、院内コンピュータ５０は、図７（ｂ）に示すように、診断者により任意に指定された測定時間範囲Ｚ１，Ｚ２に対しＲ−Ｒ間隔の平均値および全測定時間に対する標準偏差のデータを算出する。
【００７３】
図７（ｃ）に、図７（ｂ）により指定された測定時間範囲Ｚ１，Ｚ２におけるＲ−Ｒ間隔の平均値および全測定時間に対する標準偏差のデータの一例を示す。図７（ｃ）によれば、測定時間範囲Ｚ１におけるＲ−Ｒ間隔の平均値が棒グラフｈ１で示され、標準偏差が棒グラフｎ１で示されている。また、測定時間範囲Ｚ２におけるＲ−Ｒ間隔の平均値が棒グラフｈ２で示され、標準偏差が棒グラフｎ２で示されている。
【００７４】
さらに、院内コンピュータ５０は心電図データの処理動作とともに、入力される加速度データの記憶動作を行う。
【００７５】
本実施の形態に係る院内コンピュータ５０には、複数の患者毎に、予め、名前、年齢または疾患状況等の患者情報が記録されている。これにより、院内コンピュータ５０は、患者情報とともに、心電図波形データ、脈動波形データおよび加速度データを表示器５０７に表示する。
【００７６】
以上に示す院内コンピュータ５０の動作は、図２の公衆回線網３０を通じて携帯型心電計１０より送られる心電図データおよび加速度データに対しリアルタイムに行われている。
【００７７】
ここで、本実施の形態に係る院内コンピュータ５０が表示する内容について説明する。
【００７８】
図８は、院内コンピュータが診断者に提示する患者の心電図測定状況画面の一例を示す模式図である。図８（ａ）に第１の表示画面Ｓｕ１を示し、図８（ｂ）に第２の表示画面Ｓｕ２を示す。
【００７９】
図８（ａ）によれば、第１の表示画面Ｓｕ１には、現在の被測定者である患者毎にウィンドウＷが表示されている。また、ウィンドウＷの内部には、心電図波形ｖ１、心拍数ｖ２、患者情報ｖ３、アラームボタンｂ１および画面切替ボタンｂ２が表示されている。
【００８０】
図８（ｂ）によれば、第２の表示画面Ｓｕ２には、現在の被測定者である患者毎にウィンドウＷが表示されている。また、ウィンドウＷの内部には、脈動波形図ｖ４、現在の運動量ｖ５、Ｒ−Ｒ間隔の平均値ｖ６およびＲ−Ｒ間隔の標準偏差ｖ７、アラームボタンｂ１および画面切替ボタンｂ２が表示されている。
【００８１】
心電図波形ｖ１、心拍数ｖ２、患者情報ｖ３、脈動波形図ｖ４、現在の運動量ｖ５、Ｒ−Ｒ間隔の平均値ｖ６およびＲ−Ｒ間隔の標準偏差ｖ７の表示は、上述の心電図波形データ、脈動波形データおよび加速度データに基づいて行われる。
【００８２】
画面切替ボタンｂ２は、診断者が、表示器５０７に表示される画面を「第１の表示画面Ｓｕ１から第２の表示画面Ｓｕ２へ」または「第２の表示画面Ｓｕ２から第１の表示画面Ｓｕ１へ」切り替える場合に用いられる。
【００８３】
アラームボタンｂ１は、診断者が第１の表示画面Ｓｕ１および第２の表示画面Ｓｕ２より得られる情報から「患者が危険または異常な状態にある」と判断した場合に用いられる。
【００８４】
例えば、診断者は「患者が危険または異常な状態にある」と判断した場合にアラームボタンｂ１をクリックする。これにより、図２の院内コンピュータ５０は対象患者の携帯型心電計１０に対し「ブザーオン」または「ランプ点灯」を指令する警報信号を送信する。これにより、携帯型心電計１０は患者に対しブザー１９ａまたはランプ１９ｂ等により異常事態を認識させることができる。
【００８５】
最後に、本実施の形態に係る心電図モニタリングシステムの運用手順、携帯型心電計１０の処理動作及び院内コンピュータ５０の処理動作について図９〜図１２に基づき説明する。
【００８６】
図９および図１０は、本実施の形態に係る心電図モニタリングシステムの運用手順を示すフローチャートである。
【００８７】
初めに、患者は運動療法を開始する場合、病院の診断者に対し電話連絡を行う（ステップＳ１１）。これにより、患者より電話連絡を受けた病院の診断者は、院内コンピュータ５０を立ち上げる（ステップＳ１２）。患者は病院の診断者が院内コンピュータ５０を立ち上げたことを確認して、自己の所有する携帯型心電計１０の電源をオンする（ステップＳ１３）。
【００８８】
続いて、患者はディスポ電極６０３を人体に装着する（ステップＳ１４）。それにより、携帯型心電計１０から心電図データおよび加速度データが無線送信される。
【００８９】
診断者は、院内コンピュータ５０の表示内容を確認することにより携帯型心電計１０より無線送信される心電図データおよび加速度データが正常に受信されているか否かを判別する（ステップＳ１５）。
【００９０】
診断者は、携帯型心電計１０より正常に心電図データおよび加速度データが受信されていないと判別した場合、患者に対しディスポ電極６０３の装着状態を確認するよう指示する。これにより、患者はディスポ電極６０３を再度装着する（ステップＳ１４）。
【００９１】
ステップＳ１５において、診断者が携帯型心電計１０より正常に心電図データおよび加速度データが受信されていると判別した場合、診断者は患者に対し電話を切断する旨の連絡を行い、患者は運動を開始する（ステップＳ１６）。
【００９２】
一方、診断者は院内コンピュータ５０に表示される患者の心電図および加速度をモニタし（ステップＳ１７）、患者の体調に異常があるか否かを判別する（ステップＳ１８）。
【００９３】
ここで、診断者は、患者の体調に異常がないと判別した場合、患者から運動を終了した旨の電話連絡を受けるまで（ステップＳ１９）、ステップＳ１７に戻り心電図および加速度のモニタを続ける。
【００９４】
診断者は、患者から運動を終了した旨の電話連絡を受けた場合、患者に携帯型心電計１０の電源をオフし、ディスポ電極６０３を取り外す旨の指示を行う（ステップＳ２０）。これにより、患者の運動療法が終了する。
【００９５】
一方、診断者は、ステップＳ１８において患者の体調に異常があると判別した場合、患者の異常がすぐに運動を停止させなければならないものであるか否かを判別する（ステップＳ２１）。
【００９６】
診断者は、患者の異常がすぐに運動を停止させなければならないものでないと判別した場合、患者に対し軽い運動を勧める等の助言を電話連絡する（ステップＳ２２）。その後、診断者は再びステップＳ１７の動作を繰り返す。
【００９７】
また、診断者は、患者の異常がすぐに運動を停止させなければならないものであると判別した場合、院内コンピュータ５０を操作し、患者の携帯型心電計１０に対し警報を出力する旨の警報信号を送信する。これにより、患者の携帯型心電計１０のブザー１９ａから警報音が発生されるとともにランプ１９ｂが赤に点滅することにより警報表示が行われる（ステップＳ２３）。患者は自己の携帯型心電計１０のブザー１９ａからの警報音およびランプ１９ｂの点滅を確認し、運動を停止する（ステップＳ２４）。その後、診断者は患者にモニタリングの診断結果および運動方法についての助言等を電話連絡し（ステップＳ２５）、ステップＳ２０の動作を行う。
【００９８】
図１１は本実施の形態に係る携帯型心電計１０の処理動作を示すフローチャートである。ここで、ロジック回路１６ｄは、心電図データを一時的に記憶するための第１のリングバッファおよび加速度データを一時的に記憶するための第２のリングバッファを含む。
【００９９】
初めに、携帯型心電計１０の電源がオンされる（ステップＳ４１）。続いて、携帯型心電計１０の通信装置１４が院内コンピュータ５０に接続する（ステップＳ４２）。それにより、以下の３つの処理が並行して行われる。
【０１００】
第１の処理において、ＣＰＵ１６ｃは、ロジック回路１６ｄ内のアナログ−デジタル変換器に変換動作の開始を指令する（ステップＳ４３）。それにより、ロジック回路１６ｄ内のアナログ−デジタル変換器は心電図信号をアナログ−デジタル変換し、心電図データを出力する（ステップＳ４４）。ＣＰＵ１６ｃは、ロジック回路１６ｄ内のアナログ−デジタル変換器から出力された心電図データを第１のリングバッファに書き込む（ステップＳ４５）。ＣＰＵ１６ｃは、ステップＳ４４およびステップＳ４５の動作が１５０Ｈｚで繰り返し行われるようにロジック回路１６ｄ内のアナログ−デジタル変換器を制御する。
【０１０１】
第２の処理において、ＣＰＵ１６ｃは、加速度測定装置１１ｂ内のアナログ−デジタル変換器に変換動作の開始を指令する（ステップＳ５１）。それにより、加速度測定装置１１ｂ内のアナログ−デジタル変換器は加速度信号をアナログ−デジタル変換し、加速度データを出力する（ステップＳ５２）。ＣＰＵ１６ｃは、加速度測定装置１１ｂ内のアナログ−デジタル変換器から出力された加速度データを第２のリングバッファに書き込む（ステップＳ５３）。ＣＰＵ１６ｃは、ステップＳ５２およびステップＳ５３の動作が４０Ｈｚで繰り返し行われるように加速度測定装置１１ｂ内のアナログ−デジタル変換器を制御する。
【０１０２】
第３の処理においては、ＣＰＵ１６ｃは通信装置１４に心電図データおよび加速度データ送信動作の開始を指令する（ステップＳ６１）。そして、ＣＰＵ１６ｃは、心電図データおよび加速度データがそれぞれ第１および第２のリングバッファに書き込まれているか否かを判別する（ステップＳ６２）。心電図データおよび加速度データがそれぞれの第１および第２のリングバッファに書き込まれている場合には、ＣＰＵ１６ｃは、通信装置１４により心電図データおよび加速度データを院内コンピュータ５０に送信する（ステップＳ６３）。ＣＰＵ１６ｃは、ステップ６２およびステップ６３の動作が繰り返し行われるように通信装置１４を制御する。
【０１０３】
心電図データおよび加速度データがそれぞれの第１および第２のリングバッファに書き込まれていない場合、ＣＰＵ１６ｃは、心電図データおよび加速度データがそれぞれの第１および第２のリングバッファに書き込まれるまで待機する。
【０１０４】
図１２は院内コンピュータ５０の心電図モニタリングプログラムに従う処理動作を示すフローチャートである。
【０１０５】
初めに、院内コンピュータ５０のＣＰＵ５０１は携帯型心電計１０から送信される心電図データおよび加速度データをＴＡ４０およびインターフェイス部５０６を介して受信する（ステップＳ７１）。
【０１０６】
ＣＰＵ５０１は、受信した心電図データに基づき、図７（ａ）で説明した心電図波形データを作成する（ステップＳ７２）。続いて、ＣＰＵ５０１は、受信した心電図データに基づき、図７（ｂ）で説明した脈動波形データを作成する（ステップＳ７３）。
【０１０７】
次に、ＣＰＵ５０１は、心電図波形データ、脈動波形データおよび加速度データに基づいて院内コンピュータ５０の表示器５０７に図７および図８で示される表示を行う（ステップＳ７４）。
【０１０８】
続いて、ＣＰＵ５０１は、アラームボタンがクリックされたか否かを判別する（ステップＳ７５）。アラームボタンがクリックされた場合、ＣＰＵ５０１は、患者の運動を中止させる旨の警報信号をインターフェイス部５０６およびＴＡ４０を介して患者の携帯型心電計１０に送信し（ステップＳ７６）、ステップＳ７１に戻り、心電図データおよび加速度データを受信する。
【０１０９】
ステップＳ７５においてアラームボタンがクリックされていない場合、ＣＰＵ５０１は、ステップＳ７１に戻り、心電図データおよび加速度データを受信する。
【０１１０】
本実施の形態に係る心電図モニタリングシステムにおいては、複数の患者の心電図および加速度をリアルタイムかつ集中的にモニタすることができる。したがって、患者が携帯型心電計１０を用いて日常生活を送りながら心電図を測定する場合に、診断者が患者の心電図および加速度をリアルタイムにモニタしながら患者の体調が悪くなったときに即座に運動を中止させることができる。また、病院内での運動療法において、診断者が複数の患者の心電図および加速度をリアルタイムかつ集中的にモニタすることができる。
【０１１１】
図１３は本発明の第２の実施の形態に係る携帯型心電計を用いた心電図モニタリングシステムの構成を示すブロック図である。
【０１１２】
図１３に示すように、心電図モニタリングシステム１００は、携帯型心電計１０、複数の無線基地局２０、公衆回線網３０、院内コンピュータ５０、無線通信装置６０、デジタル交換機１１０および構内回線網１２０を含む。無線通信装置６０は、例えばＰＨＳである。病院Ｈｏ内には複数の無線基地局２０、院内コンピュータ５０、無線通信装置６０、デジタル交換機１１０および構内回線網１２０が設けられている。
【０１１３】
病院Ｈｏ外の各患者の携帯型心電計１０により得られた心電図データおよび加速度データは、無線基地局２０に送信され、無線基地局２０から公衆回線網３０を介して他の無線基地局２０に送信され、さらに無線通信装置６０に送信され、無線通信装置６０により院内コンピュータ５０へと送信される。院内コンピュータ５０の画面には心電図データおよび加速度データに基づいて複数の患者の心電図および加速度がリアルタイムに表示される。
【０１１４】
また、患者が病院Ｈｏ内で運動療法を行う場合には、患者の携帯型心電計１０により得られた心電図データおよび加速度データは、病院Ｈｏ内の無線基地局２０に送信され、無線基地局２０からデジタル交換機１１０および構内回線網１２０を介して院内コンピュータへ５０へと送信される。院内コンピュータ５０の画面には心電図データおよび加速度データに基づいて複数の患者の心電図および加速度がリアルタイムに表示される。
【０１１５】
それにより、診断者は、院内コンピュータ５０の画面に表示された複数の患者の心電図および加速度をリアルタイムかつ集中的にモニタしながら診断を行う。いずれかの患者の体調が悪くなった場合には、診断者が院内コンピュータ５０を操作することにより警報信号を無線通信装置６０、無線基地局２０、公衆回線網３０および他の無線基地局２０を介して病院Ｈｏ外の患者の携帯型心電計１０に送信し、患者に運動を中止させることができる。あるいは、診断者が院内コンピュータ５０を操作することにより警報信号を構内回線網１２０、デジタル交換機１１０および無線基地局２０を介して病院Ｈｏ内の患者の携帯型心電計１０に送信し、患者に運動を中止させることができる。
【０１１６】
本実施の形態に係る心電図モニタリングシステムにおいても、複数の患者の心電図および加速度をリアルタイムかつ集中的にモニタすることができる。したがって、患者が携帯型心電計１０を用いて日常生活を送りながら心電図を測定する場合に、診断者が患者の心電図および加速度をリアルタイムにモニタしながら患者の体調が悪くなったときに即座に運動を中止させることができる。また、病院内での運動療法において、診断者が複数の患者の心電図および加速度をリアルタイムかつ集中的にモニタすることができる。
【０１１７】
図１４は本発明の第３の実施の形態に係る携帯型心電計を用いた心電図モニタリングシステムの構成を示すブロック図である。
【０１１８】
図１４に示すように、心電図モニタリングシステム１００は、携帯型心電計１０、複数の無線基地局２０、公衆回線網３０、院内コンピュータ５０、インターネット７０、通信端末８０、インターネットプロバイダのサーバ９０、回線Ｌ２、デジタル交換機１１０および構内回線網１２０を含む。通信端末８０は、例えばモデムである。病院Ｈｏ内には複数の無線基地局２０、院内コンピュータ５０、通信端末８０、デジタル交換機１１０および構内回線網１２０が設けられている。
【０１１９】
病院Ｈｏ外の各患者の携帯型心電計１０により得られた心電図データおよび加速度データは、無線基地局２０に送信され、さらに無線基地局２０から公衆回線網３０、インターネット７０を介してサーバ９０に送信され、サーバ９０内に格納される。院内コンピュータ５０は、通信端末８０、回線Ｌ２およびインターネット７０を介してサーバ９０にアクセスすることによりサーバ９０内に格納された心電図データおよび加速度データを取得する。院内コンピュータ５０の画面には心電図データおよび加速度データに基づいて複数の患者の心電図および加速度がリアルタイムに表示される。
【０１２０】
また、患者が病院Ｈｏ内で運動療法を行う場合には、患者の携帯型心電計１０により得られた心電図データおよび加速度データは、病院Ｈｏ内の無線基地局２０に送信され、無線基地局２０からデジタル交換機１１０および構内回線網１２０を介して院内コンピュータへ５０へと送信される。院内コンピュータ５０の画面には心電図データおよび加速度データに基づいて複数の患者の心電図および加速度がリアルタイムに表示される。
【０１２１】
それにより、診断者は、院内コンピュータ５０の画面に表示された複数の患者の心電図および加速度をリアルタイムかつ集中的にモニタしながら診断を行う。いずれかの患者の体調が悪くなった場合には、診断者が院内コンピュータ５０を操作することにより警報信号を通信端末８０、回線Ｌ２、インターネット７０、サーバ９０、公衆回線網３０および無線基地局２０を介して病院Ｈｏ外の患者の携帯型心電計１０に送信し、患者に運動を中止させることができる。あるいは、診断者が院内コンピュータ５０を操作することにより警報信号を構内回線網１２０、デジタル交換機１１０および無線基地局２０を介して病院Ｈｏ内の患者の携帯型心電計１０に送信し、患者に運動を中止させることができる。
【０１２２】
本実施の形態に係る心電図モニタリングシステムにおいても、複数の患者の心電図および加速度をリアルタイムかつ集中的にモニタすることができる。したがって、患者が携帯型心電計１０を用いて日常生活を送りながら心電図を測定する場合に、診断者が患者の心電図および加速度をリアルタイムにモニタしながら患者の体調が悪くなったときに即座に運動を中止させることができる。また、病院内での運動療法において、診断者が複数の患者の心電図および加速度をリアルタイムかつ集中的にモニタすることができる。
【０１２３】
本実施の形態においては、ＲＡＭ１６ａが記憶装置に相当し、第１の多層回路基板Ｐ１および第２の多層回路基板Ｐ２が積層回路基板に相当し、グランドプレーンＧＰ１，ＧＰ２が接地導体層に相当し、回路基板層ＥＰが回路基板に相当し、通信装置１４およびＰＨＳが無線通信装置に相当し、ＴＡ４０、無線通信装置６０および通信端末８０が通信機器に相当する。また、ブザー１９ａおよびランプ１９ｂが警報出力部に相当する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る携帯型心電計を用いた心電図モニタリングシステムの概念を示す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る携帯型心電計を用いたモニタリングシステムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る心電図モニタリングシステムに用いる携帯型心電計の外観および人体への取付け方法を示す模式図である。
【図４】本実施の形態に係る携帯型心電計の構成の一例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る心電図モニタリングシステムに用いる携帯型心電計の一断面を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る携帯型心電計を用いたモニタリングシステムにおける院内コンピュータの構成を示すブロック図である。
【図７】院内コンピュータが入力された心電図データに基づいて作成するデータの一例を示す模式図である。
【図８】院内コンピュータが診断者に提示する患者の心電図測定状況画面の一例を示す模式図である。
【図９】本実施の形態に係る心電図モニタリングシステムの運用手順を示すフローチャートである。
【図１０】本実施の形態に係る心電図モニタリングシステムの運用手順を示すフローチャートである。
【図１１】本実施の形態に係る携帯型心電計１０の処理動作を示すフローチャートである。
【図１２】院内コンピュータ５０の心電図モニタリングプログラムに従う処理動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る携帯型心電計を用いたモニタリングシステムの構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態に係る携帯型心電計を用いたモニタリングシステムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０ 携帯型心電計
１１ａ 心電図測定装置
１１ｂ 加速度測定装置
１４ 通信装置
１６ａ ＲＡＭ
２０ 無線基地局
３０ 公衆回線網
４０ ターミナルアダプタ
５０ コンピュータ
６０ 無線通信装置
７０ インターネット
１００ 心電図モニタリングシステム
１１０ デジタル交換機
１２０ 構内回線網
５０４ 外部記憶装置
５０７ 表示器
ＧＰ１，ＧＰ２ グランドプレーン
ＥＰ 回路基板層
Ｋ ケーシング
Ｐ１ 第１の多層回路基板
Ｐ２ 第２の多層回路基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯型心電計を用いた心電図モニタリングシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
心臓疾患を有する患者が日常生活を送りながら心電図を測定するために、携帯型心電計が用いられる（例えば、特許文献１および２参照）。この携帯型心電計は、患者の２４時間分の心電図を心電図データとしてメモリに保存する機能を有する。患者は、心電図データが保存されたメモリを医師、看護士等の診断者に届け、診断者は届けられたメモリに保存された心電図データに基づいて診断を行う。近年、携帯電話を接続することによりメモリに保存された心電図データを電話回線を通して病院に伝送する機能を有する携帯型心電計も開発されている。
【０００３】
一方、病院内で患者が診断者に心電図をモニタしてもらいながら運動を行う運動療法が実施されている。このような運動療法では、患者一人に対して診断者一人が付き添い、診断者が患者の心電図を診断しながら患者の体調が悪くなった場合に即座に運動を中止させることができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２７９３８５号公報
【特許文献２】
特開平１０−１６５３８５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の携帯型心電計を用いて日常生活を送りながら心電図を測定する方法では、メモリに保存された心電図データに基づいて診断者が後日診断を行うため、診断者が患者の心電図をモニタしながら患者の体調が悪くなったときに即座に運動を中止させることができない。
【０００６】
また、上記の病院内での運動療法では、診断者が患者一人に専有される。近年、心臓疾患を有する患者が増加しており、診断者一人が患者一人に専有される運動療法は困難になりつつある。
【０００７】
本発明の目的は、複数の患者の心電図をリアルタイムにかつ集中的にモニタリングすることが可能な心電図モニタリングシステムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明に係る心電図モニタリングシステムは、心電図を測定して心電図データを得る心電図測定装置、心電図測定装置により得られた心電図データをリアルタイムに無線送信する通信装置および心電図測定装置により得られた心電図データを記憶する記憶装置を内蔵する携帯型心電計と、携帯型心電計から送信された心電図データを受信し、受信した心電図データを表示する表示部を有するコンピュータとを備え、携帯型心電計は、積層回路基板を備えるとともに、心電図測定装置、通信装置および積層回路基板を収納するケーシングを有し、積層回路基板は、複数の回路基板と、複数の回路基板間に設けられた接地導体層とを含み、心電図測定装置は積層回路基板の一面側に配置され、通信装置は積層回路基板の他面側に配置されたものである。
【０００９】
本発明に係る心電図モニタリングシステムにおいては、携帯型心電計の心電図測定装置によって得られた患者の心電図データが、携帯型心電計の通信装置によってリアルタイムに無線送信される。携帯型心電計により送信された心電図データはコンピュータにより受信され、受信された心電図データに基づいて心電図が表示部に表示される。それにより、診断者はコンピュータの表示部に表示された心電図をリアルタイムかつ集中的にモニタしながら、診断を行うことができる。
【００１０】
これにより、１または複数の患者の心電図および加速度をリアルタイムかつ集中的にモニタすることができる。したがって、患者が携帯型心電計を用いて日常生活を送りながら心電図を測定する場合に、診断者が患者の心電図をリアルタイムにモニタしながら患者の体調が悪くなったときに即座に運動を中止させることができる。また、病院内での運動療法において、診断者が複数の患者の心電図をリアルタイムかつ集中的にモニタすることができる。
また、心電図測定装置は、複数の回路基板と複数の回路基板間に設けられた接地導体層とを含む積層回路基板の一面側に配置され、通信装置は積層回路基板の他面側に配置されている。これにより、無線送信時において、心電図測定装置と通信装置との間が接地導体層により遮断され、通信装置から発生される電波が複数の回路基板間に設けられた接地導体層により心電図測定装置に到達することが阻止される。したがって、心電図測定装置は通信装置から発生される電波の影響を受けることなく人体に発生する微弱な電圧に基づく心電図を正確に測定することが可能となる。
さらに、心電図測定装置、通信装置、記憶装置および積層回路基板はケーシングに収納される。これにより、ケーシング内部に通信装置と心電図測定装置とが一体的に内蔵されるため、小型化および携帯性の向上が図られる。
【００１１】
携帯型心電計は、記憶装置をさらに内蔵してもよい。この場合、携帯型心電計の心電図測定装置により得られた心電図データが記憶装置に記憶される。それにより、心電図測定装置により得られる心電図データが正常に無線送信されない場合であっても、正確な心電図データが携帯型心電計の記憶装置に記憶されているので、患者は心電図測定後に心電図データの記憶された記憶装置を診断者に提出することで正確な診断が行われる。
【００１２】
通信装置は、公衆回線網に接続された基地局に心電図データを無線送信する無線通信装置であり、コンピュータは、基地局から公衆回線網を介して送信される心電図データを受信する通信機器を含んでもよい。
【００１３】
この場合、携帯型心電計の無線通信装置により心電図データが基地局に無線送信され、基地局から公衆回線網を介してコンピュータの通信機器により受信される。これにより、診断者は１または複数の患者の心電図をリアルタイムかつ集中的にモニタしながら、診断を行うことができる。
【００１４】
通信機器は、基地局から公衆回線網を介して送信される心電図データを回線を介して受信してもよい。この場合、携帯型心電計により送信された心電図データは、基地局から公衆回線網および回線を介して通信機器に送信される。それにより、コンピュータは通信機器を介して携帯型心電計より送信された心電図データをリアルタイムに受信することができる。したがって、診断者は１または複数の患者の心電図をリアルタイムかつ集中的にモニタしながら、診断を行うことができる。
【００１５】
通信機器は、基地局から公衆回線網を介して他の基地局に送信される心電図データを無線通信により受信してもよい。この場合、携帯型心電計により送信された心電図データは、基地局から公衆回線網を介して他の基地局に送信され、他の基地局から無線送信により通信機器に送信される。それにより、コンピュータは通信機器を介して携帯型心電計により送信された心電図データをリアルタイムに受信することができる。したがって、診断者は１または複数の患者の心電図をリアルタイムかつ集中的にモニタしながら、診断を行うことができる。
【００１６】
通信機器は、基地局から公衆回線網を介して送信される心電図データをインターネットを経由して受信してもよい。この場合、通信機器はインターネットを介して公衆回線網に接続されているので、コンピュータは通信機器を介して携帯型心電計により送信された心電図データをリアルタイムに受信することができる。したがって、診断者は１または複数の患者の心電図をリアルタイムかつ集中的にモニタしながら、診断を行うことができる。
【００１７】
通信装置は、構内回線網に接続された基地局に心電図データを無線送信する無線通信装置であり、コンピュータは、基地局から構内回線網を介して送信される心電図データを受信してもよい。
【００１８】
この場合、携帯型心電計の無線通信装置により心電図データが基地局に無線送信され、基地局から構内回線網を介してコンピュータにより受信される。これにより、診断者は１または複数の患者の心電図をリアルタイムかつ集中的にモニタしながら、診断を行うことができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態に係る携帯型心電計による心電図モニタリングシステムを説明する。
【００３０】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る携帯型心電計を用いた心電図モニタリングシステムの概念を示す模式図である。
【００３１】
図１に示すように、各患者Ｙは運動療法のための運動をする前に、携帯型心電計１０を身体に装着する。携帯型心電計１０は、後述するように心電図の測定機能、加速度の測定機能、データの保存機能およびデータの通信機能を有する。患者Ｙが運動を始めると携帯型心電計１０により患者Ｙの心電図および加速度が測定され、測定された心電図および加速度が心電図データおよび加速度データとして携帯型心電計１０内のＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）に保存されるとともに通信機能により公衆回線網３０を介して病院Ｈｏに送信される。
【００３２】
病院Ｈｏにおいて受信された複数の患者Ｙの心電図データおよび加速度データに基づいて、病院Ｈｏ内のコンピュータ（以下、院内コンピュータと呼ぶ）の画面上に患者Ｙの心電図および加速度が表示される。これにより、病院内の医師、看護士等の診断者は患者Ｙの心電図および加速度をリアルタイムにモニタしながら、診断を行い、患者Ｙの体調が悪くなったときに携帯型心電計１０を通して即座に運動の中止を指示することができる。
【００３３】
図２は本発明の第１の実施の形態に係る携帯型心電計を用いた心電図モニタリングシステムの構成を示すブロック図である。
【００３４】
図２に示すように、心電図モニタリングシステム１００は、携帯型心電計１０、複数の無線基地局２０、公衆回線網３０、ＴＡ（ターミナルアダプタ）４０、院内コンピュータ５０、回線Ｌ、デジタル交換機１１０および構内回線網１２０を含む。なお、回線Ｌは例えばＩＳＤＮ（統合デジタル通信網）回線である。病院Ｈｏ内には複数の無線基地局２０、ＴＡ４０、院内コンピュータ５０、デジタル交換機１１０および構内回線網１２０が設けられている。
【００３５】
病院Ｈｏ外の各患者の携帯型心電計１０により得られた心電図データおよび加速度データは、無線基地局２０に送信され、無線基地局２０から公衆回線網３０、回線ＬおよびＴＡ４０を介して院内コンピュータへ５０へと送信される。院内コンピュータ５０の画面には心電図データおよび加速度データに基づいて複数の患者Ｙの心電図および加速度がリアルタイムに表示される。
【００３６】
また、患者が病院Ｈｏ内で運動療法を行う場合には、患者の携帯型心電計１０により得られた心電図データおよび加速度データは、病院Ｈｏ内の無線基地局２０に送信され、無線基地局２０からデジタル交換機１１０および構内回線網１２０を介して院内コンピュータへ５０へと送信される。院内コンピュータ５０の画面には心電図データおよび加速度データに基づいて複数の患者の心電図および加速度がリアルタイムに表示される。
【００３７】
それにより、診断者は、院内コンピュータ５０の画面に表示された複数の患者の心電図および加速度をリアルタイムかつ集中的にモニタしながら診断を行う。いずれかの患者の体調が悪くなった場合には、診断者が院内コンピュータ５０を操作することにより警報信号をＴＡ４０、回線Ｌ、公衆回線網３０および無線基地局２０を介して病院Ｈｏ外の患者の携帯型心電計１０に送信し、患者に運動を中止させることができる。あるいは、診断者が院内コンピュータ５０を操作することにより警報信号を構内回線網１２０、デジタル交換機１１０および無線基地局２０を介して病院Ｈｏ内の患者の携帯型心電計１０に送信し、患者に運動を中止させることができる。
【００３８】
図３は本発明の第１の実施の形態に係る心電図モニタリングシステムに用いる携帯型心電計の外観および人体への取付け方法を示す模式図である。
【００３９】
図３に示すように、携帯型心電計１０にはケーブル６０１が接続されており、ケーブル６０１の先端にはクランプ電極６０２が接続されている。携帯型心電計１０を人体７００へ取り付ける際には、まず人体７００にディスポ電極６０３を貼付する。ディスポ電極６０３には、端子６０３ａが設けてあり、その端子６０３ａをクランプ電極６０２によって挟み込む。これにより、人体７００の心筋の興奮過程における微弱な電位差（電圧）が、携帯型心電計１０により心電図として測定される。
【００４０】
図４は、本実施の形態に係る携帯型心電計の構成の一例を示すブロック図である。なお、以下の説明において、心電図信号とは人体に貼付される図３のディスポ電極６０３から得られる微弱な電圧に基づいて後述の心電図測定装置が作成する心電図のアナログ信号を示し、加速度信号とは後述の加速度測定装置が測定する加速度のアナログ信号を示すものとする。また、心電図データとは心電図信号に基づいて作成されるデジタルデータを示し、加速度データとは加速度信号に基づいて作成されるデジタルデータを示す。
【００４１】
図４において、携帯型心電計１０は、心電図測定装置１１ａ、加速度測定装置１１ｂ、電源回路１２、電池１３、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１６ｃ、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）１６ｂ、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１６ａ、ロジック回路１６ｄ、信号入力用インターフェイス１７ａ、信号入力端子１８、通信装置１４、通信用インターフェイス１７ｂ、ブザー１９ａ、ランプ１９ｂ、スイッチ１９ｃ、グランドプレーンＧＰ１、ＧＰ２およびケーシングＫを含む。
【００４２】
通信装置１４および通信用インターフェイス部１７ｂはグランドプレーンＧＰ１により他の構成部と分離され、心電図測定装置１１ａはグランドプレーンＧＰ２により他の構成部と分離されている。これにより、通信装置１４および通信用インターフェイス部１７ｂと心電図測定装置１１ａとの間には２枚のグランドプレーンＧＰ１，ＧＰ２が介在している。
【００４３】
通信用インターフェイス部１７ｂは、通信装置１４に接続されており、ＣＰＵ１６ｃと通信装置１４とを相互に接続する。通信装置１４は無線通信により図２の無線基地局２０に接続可能である。本実施の形態において、通信装置１４は、ＰＨＳ（パーソナル・ハンディフォン・システム：Personal Handyphone System）である。
【００４４】
ＲＯＭ１６ｂにはシステムプログラムが記憶される。ＲＡＭ１６ａには後述の心電図データおよび加速度データ等が記憶される。ＣＰＵ１６ｃはＲＯＭ１６ｂに記憶されたシステムプログラムをＲＡＭ１６ａ上で実行する。ロジック回路１６ｄは、アナログ−デジタル変換器およびリングバッファ等を含み、ＣＰＵ１６ｃにより動作が制御される。
【００４５】
電源回路１２は、電池１３と携帯型心電計１０内部の他の構成部とを接続し、電池１３の電力を各構成部に供給する。信号入力用インターフェイス部１７ａは、信号入力端子１８とＣＰＵ１６ｃ、ＲＡＭ１６ａおよびロジック回路１６ｄとを相互に接続する。
【００４６】
スイッチ１９ｃは、ＣＰＵ１６ｃに接続されており、使用者の操作に基づいて所定の指令信号をＣＰＵ１６ｃへ与える。ランプ１９ｂおよびブザー１９ａはＣＰＵ１６ｃに接続されており、ＣＰＵ１６ｃにより動作が制御される。
【００４７】
心電図測定装置１１ａは信号入力用インターフェイス１７ａを介して信号入力端子１８に接続されており、人体７００より検出される微弱な電圧に基づいて心電図信号を作成し、作成した心電図信号をロジック回路１６ｄおよびＲＡＭ１６ａ等に供給する。加速度測定装置１１ｂは、携帯型心電計１０本体の加速度を測定し、測定結果を加速度データとしてロジック回路１６ｄ等に供給する。なお、加速度測定装置１１ｂは、アナログ−デジタル変換器を内蔵する。
【００４８】
ケーシングＫは、携帯型心電計１０の構成部全体を覆っている。ここで、ケーシングＫ内部においては、上述のように２枚のグランドプレーンＧＰ１，ＧＰ２が存在する。これにより、ケーシングＫ内部は３つの空間に分けられている。
【００４９】
続いて、携帯型心電計１０の内部動作について説明する。携帯型心電計１０の使用時において、信号入力端子１８には図３のディスポ電極６０３、クランプ電極６０２およびケーブル６０１を介して人体７００の心筋の興奮過程における微弱な電圧が入力される。そして、信号入力端子１８に入力された微弱な電圧は、信号入力用インターフェイス部１７ａを通じて心電図測定装置１１ａに入力される。
【００５０】
心電図測定装置１１ａは、入力された微弱な電圧に基づく心電図信号をロジック回路１６ｄに供給する。ロジック回路１６ｄにおいては、内蔵されたアナログ−デジタル変換器により入力された心電図信号のアナログ−デジタル変換が行われ、心電図データが作成される。その後、作成された心電図データはＲＡＭ１６ａに送られる。
【００５１】
一方、加速度測定装置１１ｂにおいては、携帯型心電計１０本体の加速度が測定されている。加速度測定装置１１ｂは測定した加速度に基づきアナログ形式の加速度信号を作成する。そして、内蔵されたアナログデジタル変換器により入力された加速度信号のアナログ−デジタル変換が行われ、加速度データが作成される。その後、作成された加速度データはＲＡＭ１６ａに送られる。ＲＡＭ１６ａにおいては、入力される心電図データおよび加速度データの記憶動作が行われる。ＲＡＭ１６ａは、２４時間以上の心電図データおよび加速度データが記憶可能であることが望ましい。
【００５２】
また、心電図データおよび加速度データは、ＣＰＵ１６ｃの動作に基づきロジック回路１６ｄ内のリングバッファ、通信用インターフェイス部１７ｂおよび通信装置１４を介して図３の院内コンピュータ５０に送信される。
【００５３】
図５は本発明の第１の実施の形態に係る心電図モニタリングシステムに用いる携帯型心電計の一断面を示す模式図である。
【００５４】
図５に示すように、ケーシングＫ内部の空間は、第１の多層回路基板Ｐ１および第２の多層回路基板Ｐ２により上部空間、中央部空間および下部空間の３つの空間に分離されている。そして、心電図測定装置１１ａは、ケーシングＫ内部の下部空間に位置し、通信装置１４はケーシングＫ内部の上部空間に位置している。第１の多層回路基板Ｐ１は、複数の回路基板層ＥＰと、２つの回路基板層ＥＰ間に設けられたグランドプレーンＧＰ１とからなる。同様に、第２の多層回路基板Ｐ２は、複数の回路基板層ＥＰと、２つの回路基板層ＥＰ間に設けられたグランドプレーンＧＰ２とからなる。上記の心電図測定装置１１ａ、加速度測定装置１１ｂ、通信装置１４および他の各構成部の接地端子は、グランドプレーンＧＰ１、ＧＰ２に接続されている。
【００５５】
ところで、通信装置１４として用いられるＰＨＳは１．９ＧＨｚ帯の電波を出力約１０ｍＷで発生する。一方、心電図測定装置１１ａは、人体７００に発生する１〜１０ｍＶという微弱な電圧を測定する。したがって、心電図測定装置１１ａが、心電図測定時にＰＨＳより発生する電波を受けた場合、測定結果に高周波ノイズが発生し、正確な心電図を得ることができない。
【００５６】
本実施の形態に係る携帯型心電計１０においては、上述のように通信装置１４と心電図測定装置１１ａとの間に介在するグランドプレーンＧＰ１，ＧＰ２により通信装置１４と心電図測定装置１１ａとの間が遮蔽され、通信装置１４から発生される電波が心電図測定装置１１Ａに到達することが阻止される。これにより、心電図測定装置１１ａは通信装置１４から発生される電波の影響を受けることなく人体７００に発生する微弱な電圧に基づく心電図を正確に測定することが可能となる。さらに、ケーシングＫ内部に通信装置１４と心電図測定装置１１ａとが一体的に内蔵されているため、小型化および携帯性の向上が図られている。本実施の形態に係る携帯型心電計１０の寸法は、例えば、長さ約９ｃｍ、幅約６ｃｍおよび厚さ約２．５ｃｍである。なお、携帯型心電計１０の寸法はこれに限定されず心電図測定装置１１ａが通信装置１４から発生される電波の影響を受けることなく心電図を正確に測定することが可能な範囲でさらに小型化されることが望ましい。
【００５７】
本実施の形態に係る携帯型心電計１０によれば、心電図測定装置１１ａおよび加速度測定装置１１ｂにより、心電図および加速度を正確に測定しつつ通信装置１４により心電図データおよび加速度データをリアルタイムに図２の院内コンピュータ５０へ送信することが可能である。これにより、診断者は院外の患者の心電図および加速度をリアルタイムにモニタすることができる。
【００５８】
本実施の形態において、心電図測定装置１１ａと通信装置１４との間には２枚のグランドプレーンＧＰ１，ＧＰ２が介在しているが、通信装置１４により発生される電波が心電図測定装置１１ａに影響を与えることを防止できる構成であればこれに限定されず、１枚であってもよく、あるいは３枚以上であってもよい。例えば、１枚のグランドプレーンを含む１枚の多層回路基板の一面側に心電図測定装置１１ａを実装し、他面側に通信装置１４を実装してもよい。
【００５９】
さらに、本実施の形態において、ＲＡＭ１６ａには心電図データおよび加速度データが記憶される。これにより、患者は、心電図測定装置１１ａおよび加速度測定装置１１ｂにより得られる心電図データおよび加速度データが正常に無線送信されない場合であっても、正確な心電図データおよび加速度データがＲＡＭ１６ａに記憶されているので、心電図データおよび加速度データの記憶されたＲＡＭ１６ａを診断者に提出することで、心電図および加速度の測定後に正確な診断を受けることができる。
【００６０】
図６は本発明の実施の形態に係る携帯型心電計を用いた心電図モニタリングシステムにおける院内コンピュータの構成を示すブロック図である。
【００６１】
図６に示すように、院内コンピュータ５０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）５０１、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）５０２、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）５０３、外部記憶装置５０４、記憶媒体駆動装置５０５、インターフェイス部５０６および表示器５０７を含む。
【００６２】
なお、インターフェイス部５０６はＴＡ（ターミナルアダプタ）４０に接続されており、ＣＰＵ５０１とＴＡ４０とを相互に接続する。さらに、ＴＡ４０は、回線Ｌを通じて公衆回線網３０に接続されている。
【００６３】
ＲＯＭ５０３にはシステムプログラムが記憶される。記録媒体駆動装置５０５はＣＤ（コンパクトディスク）ドライブ、フロッピィディスクドライブ等からなり、ＣＤ、フロッピィディスク等の記録媒体５０８に対してデータの読み書きを行う。記録媒体５０８には、心電図モニタリングプログラムが記録されている。外部記憶装置５０４は、ハードディスク装置などからなり、記録媒体駆動装置５０５を介して記録媒体５０８から読み込まれた心電図モニタリングプログラムを記憶する。ＣＰＵ５０１は、外部記憶装置５０４に記憶された心電図モニタリングプログラムをＲＡＭ５０２上で実行する。表示器５０７は、ＣＲＴ（陰極線管）、プラズマディスプレイまたは液晶ディスプレイ等からなり、心電図に関する各種情報を表示する。
【００６４】
なお、心電図モニタリングプログラムを記録する記録媒体５０８としては、ＲＯＭ等の半導体メモリ、ハードディスク等の種々の記録媒体を用いてもよい。また、心電図モニタリングプログラムをＴＡ４０および回線Ｌ等の通信媒体を介して外部記憶装置５０４にダウンロードし、ＲＡＭ５０２上で実行してもよい。
【００６５】
次に、図２の院内コンピュータ５０による心電図データおよび加速度データの処理内容について説明する。
【００６６】
上述のように、院内コンピュータ５０には携帯型心電計１０より心電図データおよび加速度データが入力される。院内コンピュータ５０は、入力された心電図データに基づいて以下のデータを作成する。
【００６７】
図７は、院内コンピュータ５０が入力された心電図データに基づいて作成するデータの一例を示す模式図である。
【００６８】
図７（ａ）に示すように、院内コンピュータ５０は携帯型心電計１０より送られる心電図データに基づいて心電図波形データを作成する。図７（ａ）において、縦軸は人体７００に発生する微弱な電圧を示し、横軸は時間を示す。ここで、心電図波形データには、浮動的な周期で心室筋の興奮過程を示すＲ波が発生している。
【００６９】
院内コンピュータ５０は、作成した心電図波形データに基づいて、各Ｒ波毎に最大値を抽出する。図７（ａ）においては、各Ｒ波毎の最大電圧が最大値ｒとして抽出されている。また、院内コンピュータ５０は、Ｒ波の最大電圧を抽出するとともに隣接するＲ波の時間間隔αを各Ｒ波における最大電圧の測定時間の差から算出する。以下、隣接するＲ波の時間間隔αをＲ−Ｒ間隔と呼ぶ。なお、Ｒ−Ｒ間隔により被測定者の心拍数が算出される。
【００７０】
続いて、院内コンピュータ５０は、Ｒ−Ｒ間隔と時間との関係を脈動波形データとして作成する。図７（ｂ）にＲ−Ｒ間隔と時間との関係を示す脈動波形データの一例が示されている。
【００７１】
脈動波形データによれば、不整脈が発生しているか否か等の被測定者の心臓の動きがリアルタイムにモニタできる。さらに、脈動波形データにおいて、Ｒ−Ｒ間隔の上限値Ｍａおよび下限値Ｍｂを設定することで被測定者である患者の異常事態等がより容易に管理される。なお、上限値Ｍａおよび下限値Ｍｂは患者に応じて設定可能であることが好ましい。
【００７２】
また、院内コンピュータ５０は、脈動波形データに基づいて特定の測定時間におけるＲ−Ｒ間隔の平均値および標準偏差を算出してもよい。この場合、院内コンピュータ５０は、図７（ｂ）に示すように、診断者により任意に指定された測定時間範囲Ｚ１，Ｚ２に対しＲ−Ｒ間隔の平均値および全測定時間に対する標準偏差のデータを算出する。
【００７３】
図７（ｃ）に、図７（ｂ）により指定された測定時間範囲Ｚ１，Ｚ２におけるＲ−Ｒ間隔の平均値および全測定時間に対する標準偏差のデータの一例を示す。図７（ｃ）によれば、測定時間範囲Ｚ１におけるＲ−Ｒ間隔の平均値が棒グラフｈ１で示され、標準偏差が棒グラフｎ１で示されている。また、測定時間範囲Ｚ２におけるＲ−Ｒ間隔の平均値が棒グラフｈ２で示され、標準偏差が棒グラフｎ２で示されている。
【００７４】
さらに、院内コンピュータ５０は心電図データの処理動作とともに、入力される加速度データの記憶動作を行う。
【００７５】
本実施の形態に係る院内コンピュータ５０には、複数の患者毎に、予め、名前、年齢または疾患状況等の患者情報が記録されている。これにより、院内コンピュータ５０は、患者情報とともに、心電図波形データ、脈動波形データおよび加速度データを表示器５０７に表示する。
【００７６】
以上に示す院内コンピュータ５０の動作は、図２の公衆回線網３０を通じて携帯型心電計１０より送られる心電図データおよび加速度データに対しリアルタイムに行われている。
【００７７】
ここで、本実施の形態に係る院内コンピュータ５０が表示する内容について説明する。
【００７８】
図８は、院内コンピュータが診断者に提示する患者の心電図測定状況画面の一例を示す模式図である。図８（ａ）に第１の表示画面Ｓｕ１を示し、図８（ｂ）に第２の表示画面Ｓｕ２を示す。
【００７９】
図８（ａ）によれば、第１の表示画面Ｓｕ１には、現在の被測定者である患者毎にウィンドウＷが表示されている。また、ウィンドウＷの内部には、心電図波形ｖ１、心拍数ｖ２、患者情報ｖ３、アラームボタンｂ１および画面切替ボタンｂ２が表示されている。
【００８０】
図８（ｂ）によれば、第２の表示画面Ｓｕ２には、現在の被測定者である患者毎にウィンドウＷが表示されている。また、ウィンドウＷの内部には、脈動波形図ｖ４、現在の運動量ｖ５、Ｒ−Ｒ間隔の平均値ｖ６およびＲ−Ｒ間隔の標準偏差ｖ７、アラームボタンｂ１および画面切替ボタンｂ２が表示されている。
【００８１】
心電図波形ｖ１、心拍数ｖ２、患者情報ｖ３、脈動波形図ｖ４、現在の運動量ｖ５、Ｒ−Ｒ間隔の平均値ｖ６およびＲ−Ｒ間隔の標準偏差ｖ７の表示は、上述の心電図波形データ、脈動波形データおよび加速度データに基づいて行われる。
【００８２】
画面切替ボタンｂ２は、診断者が、表示器５０７に表示される画面を「第１の表示画面Ｓｕ１から第２の表示画面Ｓｕ２へ」または「第２の表示画面Ｓｕ２から第１の表示画面Ｓｕ１へ」切り替える場合に用いられる。
【００８３】
アラームボタンｂ１は、診断者が第１の表示画面Ｓｕ１および第２の表示画面Ｓｕ２より得られる情報から「患者が危険または異常な状態にある」と判断した場合に用いられる。
【００８４】
例えば、診断者は「患者が危険または異常な状態にある」と判断した場合にアラームボタンｂ１をクリックする。これにより、図２の院内コンピュータ５０は対象患者の携帯型心電計１０に対し「ブザーオン」または「ランプ点灯」を指令する警報信号を送信する。これにより、携帯型心電計１０は患者に対しブザー１９ａまたはランプ１９ｂ等により異常事態を認識させることができる。
【００８５】
最後に、本実施の形態に係る心電図モニタリングシステムの運用手順、携帯型心電計１０の処理動作及び院内コンピュータ５０の処理動作について図９〜図１２に基づき説明する。
【００８６】
図９および図１０は、本実施の形態に係る心電図モニタリングシステムの運用手順を示すフローチャートである。
【００８７】
初めに、患者は運動療法を開始する場合、病院の診断者に対し電話連絡を行う（ステップＳ１１）。これにより、患者より電話連絡を受けた病院の診断者は、院内コンピュータ５０を立ち上げる（ステップＳ１２）。患者は病院の診断者が院内コンピュータ５０を立ち上げたことを確認して、自己の所有する携帯型心電計１０の電源をオンする（ステップＳ１３）。
【００８８】
続いて、患者はディスポ電極６０３を人体に装着する（ステップＳ１４）。それにより、携帯型心電計１０から心電図データおよび加速度データが無線送信される。
【００８９】
診断者は、院内コンピュータ５０の表示内容を確認することにより携帯型心電計１０より無線送信される心電図データおよび加速度データが正常に受信されているか否かを判別する（ステップＳ１５）。
【００９０】
診断者は、携帯型心電計１０より正常に心電図データおよび加速度データが受信されていないと判別した場合、患者に対しディスポ電極６０３の装着状態を確認するよう指示する。これにより、患者はディスポ電極６０３を再度装着する（ステップＳ１４）。
【００９１】
ステップＳ１５において、診断者が携帯型心電計１０より正常に心電図データおよび加速度データが受信されていると判別した場合、診断者は患者に対し電話を切断する旨の連絡を行い、患者は運動を開始する（ステップＳ１６）。
【００９２】
一方、診断者は院内コンピュータ５０に表示される患者の心電図および加速度をモニタし（ステップＳ１７）、患者の体調に異常があるか否かを判別する（ステップＳ１８）。
【００９３】
ここで、診断者は、患者の体調に異常がないと判別した場合、患者から運動を終了した旨の電話連絡を受けるまで（ステップＳ１９）、ステップＳ１７に戻り心電図および加速度のモニタを続ける。
【００９４】
診断者は、患者から運動を終了した旨の電話連絡を受けた場合、患者に携帯型心電計１０の電源をオフし、ディスポ電極６０３を取り外す旨の指示を行う（ステップＳ２０）。これにより、患者の運動療法が終了する。
【００９５】
一方、診断者は、ステップＳ１８において患者の体調に異常があると判別した場合、患者の異常がすぐに運動を停止させなければならないものであるか否かを判別する（ステップＳ２１）。
【００９６】
診断者は、患者の異常がすぐに運動を停止させなければならないものでないと判別した場合、患者に対し軽い運動を勧める等の助言を電話連絡する（ステップＳ２２）。その後、診断者は再びステップＳ１７の動作を繰り返す。
【００９７】
また、診断者は、患者の異常がすぐに運動を停止させなければならないものであると判別した場合、院内コンピュータ５０を操作し、患者の携帯型心電計１０に対し警報を出力する旨の警報信号を送信する。これにより、患者の携帯型心電計１０のブザー１９ａから警報音が発生されるとともにランプ１９ｂが赤に点滅することにより警報表示が行われる（ステップＳ２３）。患者は自己の携帯型心電計１０のブザー１９ａからの警報音およびランプ１９ｂの点滅を確認し、運動を停止する（ステップＳ２４）。その後、診断者は患者にモニタリングの診断結果および運動方法についての助言等を電話連絡し（ステップＳ２５）、ステップＳ２０の動作を行う。
【００９８】
図１１は本実施の形態に係る携帯型心電計１０の処理動作を示すフローチャートである。ここで、ロジック回路１６ｄは、心電図データを一時的に記憶するための第１のリングバッファおよび加速度データを一時的に記憶するための第２のリングバッファを含む。
【００９９】
初めに、携帯型心電計１０の電源がオンされる（ステップＳ４１）。続いて、携帯型心電計１０の通信装置１４が院内コンピュータ５０に接続する（ステップＳ４２）。それにより、以下の３つの処理が並行して行われる。
【０１００】
第１の処理において、ＣＰＵ１６ｃは、ロジック回路１６ｄ内のアナログ−デジタル変換器に変換動作の開始を指令する（ステップＳ４３）。それにより、ロジック回路１６ｄ内のアナログ−デジタル変換器は心電図信号をアナログ−デジタル変換し、心電図データを出力する（ステップＳ４４）。ＣＰＵ１６ｃは、ロジック回路１６ｄ内のアナログ−デジタル変換器から出力された心電図データを第１のリングバッファに書き込む（ステップＳ４５）。ＣＰＵ１６ｃは、ステップＳ４４およびステップＳ４５の動作が１５０Ｈｚで繰り返し行われるようにロジック回路１６ｄ内のアナログ−デジタル変換器を制御する。
【０１０１】
第２の処理において、ＣＰＵ１６ｃは、加速度測定装置１１ｂ内のアナログ−デジタル変換器に変換動作の開始を指令する（ステップＳ５１）。それにより、加速度測定装置１１ｂ内のアナログ−デジタル変換器は加速度信号をアナログ−デジタル変換し、加速度データを出力する（ステップＳ５２）。ＣＰＵ１６ｃは、加速度測定装置１１ｂ内のアナログ−デジタル変換器から出力された加速度データを第２のリングバッファに書き込む（ステップＳ５３）。ＣＰＵ１６ｃは、ステップＳ５２およびステップＳ５３の動作が４０Ｈｚで繰り返し行われるように加速度測定装置１１ｂ内のアナログ−デジタル変換器を制御する。
【０１０２】
第３の処理においては、ＣＰＵ１６ｃは通信装置１４に心電図データおよび加速度データ送信動作の開始を指令する（ステップＳ６１）。そして、ＣＰＵ１６ｃは、心電図データおよび加速度データがそれぞれ第１および第２のリングバッファに書き込まれているか否かを判別する（ステップＳ６２）。心電図データおよび加速度データがそれぞれの第１および第２のリングバッファに書き込まれている場合には、ＣＰＵ１６ｃは、通信装置１４により心電図データおよび加速度データを院内コンピュータ５０に送信する（ステップＳ６３）。ＣＰＵ１６ｃは、ステップ６２およびステップ６３の動作が繰り返し行われるように通信装置１４を制御する。
【０１０３】
心電図データおよび加速度データがそれぞれの第１および第２のリングバッファに書き込まれていない場合、ＣＰＵ１６ｃは、心電図データおよび加速度データがそれぞれの第１および第２のリングバッファに書き込まれるまで待機する。
【０１０４】
図１２は院内コンピュータ５０の心電図モニタリングプログラムに従う処理動作を示すフローチャートである。
【０１０５】
初めに、院内コンピュータ５０のＣＰＵ５０１は携帯型心電計１０から送信される心電図データおよび加速度データをＴＡ４０およびインターフェイス部５０６を介して受信する（ステップＳ７１）。
【０１０６】
ＣＰＵ５０１は、受信した心電図データに基づき、図７（ａ）で説明した心電図波形データを作成する（ステップＳ７２）。続いて、ＣＰＵ５０１は、受信した心電図データに基づき、図７（ｂ）で説明した脈動波形データを作成する（ステップＳ７３）。
【０１０７】
次に、ＣＰＵ５０１は、心電図波形データ、脈動波形データおよび加速度データに基づいて院内コンピュータ５０の表示器５０７に図７および図８で示される表示を行う（ステップＳ７４）。
【０１０８】
続いて、ＣＰＵ５０１は、アラームボタンがクリックされたか否かを判別する（ステップＳ７５）。アラームボタンがクリックされた場合、ＣＰＵ５０１は、患者の運動を中止させる旨の警報信号をインターフェイス部５０６およびＴＡ４０を介して患者の携帯型心電計１０に送信し（ステップＳ７６）、ステップＳ７１に戻り、心電図データおよび加速度データを受信する。
【０１０９】
ステップＳ７５においてアラームボタンがクリックされていない場合、ＣＰＵ５０１は、ステップＳ７１に戻り、心電図データおよび加速度データを受信する。
【０１１０】
本実施の形態に係る心電図モニタリングシステムにおいては、複数の患者の心電図および加速度をリアルタイムかつ集中的にモニタすることができる。したがって、患者が携帯型心電計１０を用いて日常生活を送りながら心電図を測定する場合に、診断者が患者の心電図および加速度をリアルタイムにモニタしながら患者の体調が悪くなったときに即座に運動を中止させることができる。また、病院内での運動療法において、診断者が複数の患者の心電図および加速度をリアルタイムかつ集中的にモニタすることができる。
【０１１１】
図１３は本発明の第２の実施の形態に係る携帯型心電計を用いた心電図モニタリングシステムの構成を示すブロック図である。
【０１１２】
図１３に示すように、心電図モニタリングシステム１００は、携帯型心電計１０、複数の無線基地局２０、公衆回線網３０、院内コンピュータ５０、無線通信装置６０、デジタル交換機１１０および構内回線網１２０を含む。無線通信装置６０は、例えばＰＨＳである。病院Ｈｏ内には複数の無線基地局２０、院内コンピュータ５０、無線通信装置６０、デジタル交換機１１０および構内回線網１２０が設けられている。
【０１１３】
病院Ｈｏ外の各患者の携帯型心電計１０により得られた心電図データおよび加速度データは、無線基地局２０に送信され、無線基地局２０から公衆回線網３０を介して他の無線基地局２０に送信され、さらに無線通信装置６０に送信され、無線通信装置６０により院内コンピュータ５０へと送信される。院内コンピュータ５０の画面には心電図データおよび加速度データに基づいて複数の患者の心電図および加速度がリアルタイムに表示される。
【０１１４】
また、患者が病院Ｈｏ内で運動療法を行う場合には、患者の携帯型心電計１０により得られた心電図データおよび加速度データは、病院Ｈｏ内の無線基地局２０に送信され、無線基地局２０からデジタル交換機１１０および構内回線網１２０を介して院内コンピュータへ５０へと送信される。院内コンピュータ５０の画面には心電図データおよび加速度データに基づいて複数の患者の心電図および加速度がリアルタイムに表示される。
【０１１５】
それにより、診断者は、院内コンピュータ５０の画面に表示された複数の患者の心電図および加速度をリアルタイムかつ集中的にモニタしながら診断を行う。いずれかの患者の体調が悪くなった場合には、診断者が院内コンピュータ５０を操作することにより警報信号を無線通信装置６０、無線基地局２０、公衆回線網３０および他の無線基地局２０を介して病院Ｈｏ外の患者の携帯型心電計１０に送信し、患者に運動を中止させることができる。あるいは、診断者が院内コンピュータ５０を操作することにより警報信号を構内回線網１２０、デジタル交換機１１０および無線基地局２０を介して病院Ｈｏ内の患者の携帯型心電計１０に送信し、患者に運動を中止させることができる。
【０１１６】
本実施の形態に係る心電図モニタリングシステムにおいても、複数の患者の心電図および加速度をリアルタイムかつ集中的にモニタすることができる。したがって、患者が携帯型心電計１０を用いて日常生活を送りながら心電図を測定する場合に、診断者が患者の心電図および加速度をリアルタイムにモニタしながら患者の体調が悪くなったときに即座に運動を中止させることができる。また、病院内での運動療法において、診断者が複数の患者の心電図および加速度をリアルタイムかつ集中的にモニタすることができる。
【０１１７】
図１４は本発明の第３の実施の形態に係る携帯型心電計を用いた心電図モニタリングシステムの構成を示すブロック図である。
【０１１８】
図１４に示すように、心電図モニタリングシステム１００は、携帯型心電計１０、複数の無線基地局２０、公衆回線網３０、院内コンピュータ５０、インターネット７０、通信端末８０、インターネットプロバイダのサーバ９０、回線Ｌ２、デジタル交換機１１０および構内回線網１２０を含む。通信端末８０は、例えばモデムである。病院Ｈｏ内には複数の無線基地局２０、院内コンピュータ５０、通信端末８０、デジタル交換機１１０および構内回線網１２０が設けられている。
【０１１９】
病院Ｈｏ外の各患者の携帯型心電計１０により得られた心電図データおよび加速度データは、無線基地局２０に送信され、さらに無線基地局２０から公衆回線網３０、インターネット７０を介してサーバ９０に送信され、サーバ９０内に格納される。院内コンピュータ５０は、通信端末８０、回線Ｌ２およびインターネット７０を介してサーバ９０にアクセスすることによりサーバ９０内に格納された心電図データおよび加速度データを取得する。院内コンピュータ５０の画面には心電図データおよび加速度データに基づいて複数の患者の心電図および加速度がリアルタイムに表示される。
【０１２０】
また、患者が病院Ｈｏ内で運動療法を行う場合には、患者の携帯型心電計１０により得られた心電図データおよび加速度データは、病院Ｈｏ内の無線基地局２０に送信され、無線基地局２０からデジタル交換機１１０および構内回線網１２０を介して院内コンピュータへ５０へと送信される。院内コンピュータ５０の画面には心電図データおよび加速度データに基づいて複数の患者の心電図および加速度がリアルタイムに表示される。
【０１２１】
それにより、診断者は、院内コンピュータ５０の画面に表示された複数の患者の心電図および加速度をリアルタイムかつ集中的にモニタしながら診断を行う。いずれかの患者の体調が悪くなった場合には、診断者が院内コンピュータ５０を操作することにより警報信号を通信端末８０、回線Ｌ２、インターネット７０、サーバ９０、公衆回線網３０および無線基地局２０を介して病院Ｈｏ外の患者の携帯型心電計１０に送信し、患者に運動を中止させることができる。あるいは、診断者が院内コンピュータ５０を操作することにより警報信号を構内回線網１２０、デジタル交換機１１０および無線基地局２０を介して病院Ｈｏ内の患者の携帯型心電計１０に送信し、患者に運動を中止させることができる。
【０１２２】
本実施の形態に係る心電図モニタリングシステムにおいても、複数の患者の心電図および加速度をリアルタイムかつ集中的にモニタすることができる。したがって、患者が携帯型心電計１０を用いて日常生活を送りながら心電図を測定する場合に、診断者が患者の心電図および加速度をリアルタイムにモニタしながら患者の体調が悪くなったときに即座に運動を中止させることができる。また、病院内での運動療法において、診断者が複数の患者の心電図および加速度をリアルタイムかつ集中的にモニタすることができる。
【０１２３】
本実施の形態においては、ＲＡＭ１６ａが記憶装置に相当し、第１の多層回路基板Ｐ１および第２の多層回路基板Ｐ２が積層回路基板に相当し、グランドプレーンＧＰ１，ＧＰ２が接地導体層に相当し、回路基板層ＥＰが回路基板に相当し、通信装置１４およびＰＨＳが無線通信装置に相当し、ＴＡ４０、無線通信装置６０および通信端末８０が通信機器に相当する。また、ブザー１９ａおよびランプ１９ｂが警報出力部に相当する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る携帯型心電計を用いた心電図モニタリングシステムの概念を示す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る携帯型心電計を用いたモニタリングシステムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る心電図モニタリングシステムに用いる携帯型心電計の外観および人体への取付け方法を示す模式図である。
【図４】本実施の形態に係る携帯型心電計の構成の一例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る心電図モニタリングシステムに用いる携帯型心電計の一断面を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る携帯型心電計を用いたモニタリングシステムにおける院内コンピュータの構成を示すブロック図である。
【図７】院内コンピュータが入力された心電図データに基づいて作成するデータの一例を示す模式図である。
【図８】院内コンピュータが診断者に提示する患者の心電図測定状況画面の一例を示す模式図である。
【図９】本実施の形態に係る心電図モニタリングシステムの運用手順を示すフローチャートである。
【図１０】本実施の形態に係る心電図モニタリングシステムの運用手順を示すフローチャートである。
【図１１】本実施の形態に係る携帯型心電計１０の処理動作を示すフローチャートである。
【図１２】院内コンピュータ５０の心電図モニタリングプログラムに従う処理動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る携帯型心電計を用いたモニタリングシステムの構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態に係る携帯型心電計を用いたモニタリングシステムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０ 携帯型心電計
１１ａ 心電図測定装置
１１ｂ 加速度測定装置
１４ 通信装置
１６ａ ＲＡＭ
２０ 無線基地局
３０ 公衆回線網
４０ ターミナルアダプタ
５０ コンピュータ
６０ 無線通信装置
７０ インターネット
１００ 心電図モニタリングシステム
１１０ デジタル交換機
１２０ 構内回線網
５０４ 外部記憶装置
５０７ 表示器
ＧＰ１，ＧＰ２ グランドプレーン
ＥＰ 回路基板層
Ｋ ケーシング
Ｐ１ 第１の多層回路基板
Ｐ２ 第２の多層回路基板
Claims (7)
- 心電図を測定して心電図データを得る心電図測定装置および前記心電図測定装置により得られた心電図データをリアルタイムに無線送信する通信装置を内蔵する携帯型心電計と、
前記携帯型心電計から送信された心電図データを受信し、受信した心電図データに基づいて心電図を表示する表示部を有するコンピュータとを備え、
前記携帯型心電計は、積層回路基板を備えるとともに、前記心電図測定装置、前記通信装置、および前記積層回路基板を収納するケーシングを有し、
前記積層回路基板は、複数の回路基板と、前記複数の回路基板間に設けられた接地導体層とを含み、
前記心電図測定装置は前記積層回路基板の一面側に配置され、前記通信装置は前記積層回路基板の他面側に配置されたことを特徴とする心電図モニタリングシステム。 - 前記携帯型心電計は、前記心電図測定装置により得られた心電図データを記憶する記憶装置をさらに内蔵したことを特徴とする請求項１記載の心電図モニタリングシステム。
- 前記通信装置は、公衆回線網に接続された基地局に心電図データを無線送信する無線通信装置であり、
前記コンピュータは、前記基地局から公衆回線網を介して送信される心電図データを受信する通信機器を含むことを特徴とする請求項１または２記載の心電図モニタリングシステム。 - 前記通信機器は、前記基地局から公衆回線網を介して送信される心電図データを回線を介して受信することを特徴とする請求項３記載の心電図モニタリングシステム。
- 前記通信機器は、前記基地局から公衆回線網を介して他の基地局に送信される心電図データを無線通信により受信することを特徴とする請求項３記載の心電図モニタリングシステム。
- 前記通信機器は、前記基地局から公衆回線網を介して送信される心電図データをインターネットを経由して受信することを特徴とする請求項３記載の心電図モニタリングシステム。
- 前記通信装置は、構内回線網に接続された基地局に心電図データを無線送信する無線通信装置であり、
前記コンピュータは、前記基地局から構内回線網を介して送信される心電図データを受信することを特徴とする請求項１または２記載の心電図モニタリングシステム。
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