JP4411293B2

JP4411293B2 - 携帯型生体データ測定装置

Info

Publication number: JP4411293B2
Application number: JP2006124016A
Authority: JP
Inventors: 竜雄前田
Original assignee: Parama Tech Co Ltd
Current assignee: Parama Tech Co Ltd
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2006-04-27
Publication date: 2010-02-10
Anticipated expiration: 2021-11-16
Also published as: JP2006247406A

Description

本発明は、携帯型生体データ測定装置に関し、特に、直方体状の筐体の前端面の湾曲面に沿って湾曲したプラス電極を設け、胸部に対してフィットしやすくするための新規な改良に関する。

従来、用いられていたこの種の装置としては図６で示される、例えば特許文献１記載の生体リスク管理用アダプターの構成を挙げることができる。すなわち、図６において、符号１Ａで示されるものはＡ型の生体管理用アダプターでセンサー部５とモデム２から成り、体温，心電，心拍等の生体データを測定できる。フレキシブルロッド４は先端部に電極５ａとサーミスタ５ｅのセンサー部５が設けられており、モデム２の収納部に伸縮自在に収納されている。３は電源スイッチ、６は時計セットボタンである。電極５ａ〜５ｃで心電の測定が行われる。７は測定ボタン、８は送信ボタン、９は表示部、１０は携帯電話への接続プラグである。これらの測定手段と送信手段により、携帯電話を媒体として生体リスク管理を容易に受けることができる。

また、他の従来例としては、例えば、特許文献２の心電計、特許文献３及び４の携帯型心電計の構成を挙げることができる。

特開平９−１７３３０４号公報特開平９−５６６８６号公報特開平３−９１３０５号公報特開平４−２５７０１号公報

従来の携帯型生体データ測定装置は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、特許文献１の構成においては、電極がロッドの先端に設けられているため、人体へのフィット性が充分ではなかった。

また、特許文献２の構成においては、電極が湾曲部の側部に設けられているため、人体へのフィット性に問題が存在していた。

また、特許文献３及び４の構成においては、電極の表面が湾曲しているが、筐体の平面状の側部に設けられているため、人体とのフィット性に問題があった。

本発明の携帯型生体データ測定装置は、直方体状の筐体の相対向する側面に配設されるＧＮＤ電極及びマイナス電極と、前記ＧＮＤ電極及び前記マイナス電極が設けられた前記側面に相隣接する前端面で断面楕円弧状に湾曲された湾曲面に配設されるプラス電極とを備え、前記プラス電極、前記ＧＮＤ電極及び前記マイナス電極を用いて生体データを測定・記憶して、表示し、前記プラス電極は、前記湾曲面に沿って湾曲し、前記プラス電極の表面には凹凸面が形成されている携帯型生体データ測定装置において、前記生体データを表示するための表示部を備え、心電波形に含まれる第１Ｒ波及び第２Ｒ波を表示すると共に、前記第１Ｒ波のピーク位置を基準点とし、時間軸である横軸に心拍数を振った心拍数読み取り軸を表示する構成である。

本発明による携帯型生体データ測定装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、生体データを表示部で表示できると共に、直方体状の筐体の前端面の湾曲面に、湾曲して形成されたプラス電極が設けられているため、この筐体を手でつかんで、プラス電極を胸に当接させる際のプラス電極の胸へのフィット性が極めて良好で、安定した測定を行うことができる。

本発明は、直方体状の筐体の前端面の湾曲面に沿って湾曲し表面に凹凸面を有したプラス電極を設け、胸部に対してフィットしやすくするようにした携帯型生体データ測定装置を提供することを目的とする。

以下、図面と共に本発明による携帯型生体データ測定装置の好適な実施の形態について説明する。

図１に示すように、本発明の携帯型生体データ測定装置は、直方体状の筐体１１の側面にプラス電極１２Ａ、ＧＮＤ電極１２Ｂ及びマイナス電極１２Ｃを備える。ＧＮＤ電極１２Ｂ及びマイナス電極１２Ｃは相対向する側面に設けられており、プラス電極１２Ａは、筐体１１の長手方向の一端を画する面であって、ＧＮＤ電極１２Ｂ及びマイナス電極１２Ｃの間に位置する面に配設されている。
すなわち、前記筐体１１の相対向する側面１１ａ、１１ｂに前記ＧＮＤ電極１２Ｂ及びマイナス電極１２Ｃが設けられ、前記各側面１１ａ、１１ｂに相隣接する前端面１１ｃは、断面楕円弧状に湾曲された湾曲面１１ｄに形成され、この前端面１１ｃに形成された前記プラス電極１２Ａは、前記湾曲面１１ｄに沿って湾曲している。
また、このプラス電極１２Ａの表面は凹凸面１２Ａａが形成されている。

また、これらの電極１２Ａ〜１２Ｃを用いれば、前記プラス電極１２Ａ−前記ＧＮＤ電極１２Ｂ間の電圧値と、前記ＧＮＤ電極１２Ｂ−前記マイナス電極１２Ｃ間の電圧値とを測定できるように構成されている。
このような携帯型生体データ測定装置において、図１に示すように右手の親指以外の四指（人差し指から小指）及び右手親指で、ＧＮＤ電極１２Ｂ及びマイナス電極１２Ｃを把持しながら、プラス電極１２Ａを人体の胸部の所定位置にあてると、前記プラス電極１２Ａ−前記ＧＮＤ電極１２Ｂ間の電圧値と、前記ＧＮＤ電極１２Ｂ−前記マイナス電極１２Ｃ間の電圧値とを測定でき、周知の方法でＲ波の電圧値を測定することにより、生体データである人間の心電波形及び心拍数を測定することができる。

前記各電極１２Ａ〜１２Ｃの表面には凹凸が設けられると共に、前記プラス電極１２Ａは前述のように、湾曲していることが好ましく、このように構成することにより、安定した心電波形を測定することができる。
湾曲形状は、例えば、長半径２２（ｍｍ）、短半径１１（ｍｍ）の半楕円の円周形状であることが好ましく、このような形状にすることにより、（＋）電極１２Ａを人体の胸部にフィットしやすい形状に構成することができる。
また、各電極１２Ａ〜１２Ｃの表面に細かい凹凸を付することにより、人体との安定的な接触を可能とすると共に、接触面積を小さくして耐ノイズ性を向上させることができる。

図２は、本発明の携帯型生体データ測定装置のシステム構成を概略的に示すブロック図である。
図２に示すように、本発明の携帯型生体データ測定装置は各電極１２Ａ〜１２Ｃで取り込んだ電圧信号から心電波形を測定する心電波形測定部１３と、例えばフラッシュＲＯＭ等で構成され、プログラムフォントを記憶保持しておくプログラム・フォント記憶部１４と、ＣＰＵ１５と、例えばＳＲＡＭで構成され、心電波形を記憶保持しておく心電波形記憶部１６と、例えばグラフィックＬＣＤ等で構成され、心電波形を表示するための表示部１７と、外部のアナログ入力付心電計に心電波形を出力するためのＤ／Ａ出力端子１８と、外部のＰＣに心電波形を伝送するためのシリアル入出力手段等で構成される通信部１９と、各種操作指令を入力するための操作部２０とを備える。
なお、通信部１９は必ずしも備える必要はない。

図３は、本発明の携帯型生体データ測定装置におけるデータ処理の流れを概念的に示す図である。
図３に示すように、本発明の携帯型生体データ測定装置では、心電波形を表示するための波形表示モード（ａ）、長時間にわたる心電波形の変化の様子を確認するための圧縮表示モード（ｂ）、及び、Ｒ波とＲ波との間（以下、Ｒ−Ｒ間と称する）における心拍数の推移を表示するＲ−Ｒグラフ表示モード（ｃ）の３つのモードを選択することができる。

まず、波形表示モードについて説明する。
図４は、波形表示モードにおける表示部１７の表示内容を概略的に示す構成図である。
ここでは、時系列的に測定される心電波形のＲ波を説明の都合上、第１Ｒ波、第２Ｒ波、第３Ｒ波と称することとする。従って、第１Ｒ波ないし第３Ｒ波とは、心電波形に含まれる特定のＲ波を指すものではなく、測定開始後に最初に測定されたＲ波から順次第１Ｒ波、第２Ｒ波、第３Ｒ波、・・・、第ｎＲ波と称するものである。

図４に示すように、まず操作部２０の矢印ボタンで基準点に第１Ｒ波(1)のピークを合わせ、第１Ｒ波(1)から第２Ｒ波(2)までの時間ｔ（以下、Ｒ−Ｒ間隔と称する）を求める。このＲ−Ｒ間隔ｔから計算上の心拍数を下記の式から算出する。なお、Ｒ−Ｒ間隔ｔについては後述する。

また、この波形表示モードでは、表示部１７に心拍数を読みとるための横軸である心拍数読み取り軸１７ａを表示することができる。
一般的に、心拍数は次式で求めることができる。
心拍数（ｂｐｍ）＝１分（６００００ｍｓ）÷Ｒ−Ｒ間隔（ｔｍｓ）
上記式より心拍数が１８０ｂｐｍと求まった場合は、基準点から３３３．３３３・・・（ｍｓ）経過したときに次のＲ波(2)が表示されることになる。

従って、例えば、表示部のＬＣＤの表示可能ドットがＷ１２８（横）×Ｈ６４（縦）である場合に、１ドット当たりが横軸方向に締める時間を予め設定しておけば、固定した基準点からのドット数と経過時間とは比例する関係にあるため、心拍数読み取り軸１７ａを表示することができる。
なお、上述したＲ−Ｒ間隔ｔ（ｍｓ）も、Ｒ−Ｒ間のドット数をカウントすることにより求めることができる。

即ち、心拍数が１８０ｂｐｍ、１２０ｂｐｍ、６０ｂｐｍである場合は、基準点からそれぞれ３３３．３３３・・・（ｍｓ）、６６６．６６６・・・（ｍｓ）、１０００（ｍｓ）経過したときに次の第２Ｒ波(2)が表示されることになるため、これらの位置に、１８０（ｂｐｍ）、１２０（ｂｐｍ）、６０（ｂｐｍ）の数値を振った心拍数読み取り軸１７ａを表示すれば、表示部１７上で瞬時かつ容易に心拍数を読み取り可能な携帯型生体データ測定装置を提供することができる。

操作部２０で操作することにより、次の第２Ｒ波(2)を基準点として選択すると、表示部１７内でＲ波(2)が基準点として表示され、さらに次の第３Ｒ波(3)が対応する心拍数の上に表示されることになる。なお、図４では、説明の都合上第３Ｒ波(3)が表示部１７の右側にはみ出ているが、操作部２０を操作して表示部１７上で第２Ｒ波(2)を基準点として選択した際には、表示部１７内で波形が左側に移動し、常に選択したＲ波が画面左側に位置するように表示することができる。このようにして、第ｎＲ波までを選択的に表示部１７内に表示することができる。

次に、圧縮表示モードについて説明する。
図５は、圧縮表示モードにおける表示部１７の表示内容を概略的に示す構成図である。
図５に示すように、本発明の携帯型生体データ測定装置では、波形表示モードで表示した心電波形を時間軸方向に圧縮して表示することができる。
通常のＲ波の周波数特性は約２０Ｈｚであるので、圧縮表示を行う場合は基線の揺れを取り除き、Ｒ波の抽出を行えるデジタルフィルター処理（通過帯域は５Ｈｚ〜２２Ｈｚ）を施す。

心電波形が正常の場合には、Ｒ−Ｒ間隔が等間隔になり、基線の上部にＲ波が表示されるが、不整脈などでＲ波が欠落した場合などには、図５（ａ）に示すように圧縮表示内における（３）の部分のようにＲ波の間隔が広がって表示されるので、不整脈の発生を容易に確認することができる。
また、心室性期外収縮等のような異常波形が発生した場合には上図、圧縮表示の破線で囲んでいる表示の様に他の波形とは異なった波形に基づき、異常波形を容易に確認することができる。

次にＲ−Ｒグラフ表示モードについて説明する。
本発明の携帯型生体データ測定装置では、Ｒ−Ｒ間における心拍数の推移を表示するＲ−Ｒグラフ表示モードを備える。
このＲ−Ｒグラフ表示モードでは、図３（ｃ）に示すように、縦軸を心拍数、横軸を時間軸としたグラフに各Ｒ−Ｒ間における心拍数の推移を表示する。
このように、本発明の携帯型生体データ測定装置のＲ−Ｒグラフ表示モードでは、心拍数の推移を視覚的に捉えることができるので、不整脈などの心拍の乱れを容易に確認することができる。

なお、上述したように、本発明の携帯型生体データ測定装置は測定した心電波形を心電波形記憶部１６に記憶保持させておくことができる。例えば、１０波形まで記憶保持可能に構成した場合に１１個目の波形を測定した場合には、一番古い心電波形のデータを消去し、最新の心電波形を心電波形記憶部１６に記憶保持させることができる。このように順次心電波形のデータを入れ替えることができ、こうして記憶保持した心電波形を上述した３つのモードを任意に選択して表示部１７に表示させることができる。

本発明の携帯型生体データ測定装置は、直方体状の筐体の相対向する側面に配設されるＧＮＤ電極及びマイナス電極と、前記ＧＮＤ電極及び前記マイナス電極が設けられた前記側面に相隣接する前端面で断面楕円弧状に湾曲された湾曲面に配設されるプラス電極とを備え、プラス電極はこの湾曲面に沿って湾曲しているため、生体に対するプラス電極のフィット性がよく安定的に心電波形を測定することができる。

本発明による携帯型生体データ測定装置を概略的に示す構成図である。本発明の携帯型生体データ測定装置のシステム構成を概略的に示すブロック図である。本発明の携帯型生体データ測定装置におけるデータ処理の流れを概念的に示す図である。波形表示モードにおける表示部の表示内容を概略的に示す構成図である。圧縮表示モードにおける表示部の表示内容を概略的に示す構成図である。従来例としての特開平９−１７３３０４号公報記載の生体リスク管理用アダプターを概略的に示す構成図である。

１１筐体
１１ａ側面
１１ｂ側面
１１ｃ前端面
１１ｄ湾曲面
１２Ａプラス電極
１２Ａａ凹凸面
１２ＢＧＮＤ電極
１２Ｃマイナス電極
１３心電波形測定部
１４プログラム・フォント記憶部
１５ＣＰＵ
１６心電波形記憶部
１７表示部
１７ａ心拍数読み取り軸
１８Ｄ／Ａ出力端子
１９通信部
２０操作部

Claims

直方体状の筐体(11)の相対向する側面(11a,11b)に配設されるＧＮＤ電極(12B)及びマイナス電極(12C)と、前記ＧＮＤ電極(12B)及び前記マイナス電極(12C)が設けられた前記側面(11a,11b)に相隣接する前端面(11c)で断面楕円弧状に湾曲された湾曲面(11d)に配設されるプラス電極(12A)とを備え、前記プラス電極(12A)、前記ＧＮＤ電極(12B)及び前記マイナス電極(12C)を用いて生体データを測定・記憶して、表示し、
前記プラス電極(12A)は、前記湾曲面(11d)に沿って湾曲し、前記プラス電極(12A)の表面には凹凸面(12Aa)が形成されている携帯型生体データ測定装置において、
前記生体データを表示するための表示部(17)を備え、心電波形に含まれる第１Ｒ波及び第２Ｒ波を表示すると共に、前記第１Ｒ波のピーク位置を基準点とし、時間軸である横軸に心拍数を振った心拍数読み取り軸(17a)を表示することを特徴とする携帯型生体データ測定装置。