JP5228159B2 - 生体反応記録装置ならびに生体反応記録方法 - Google Patents

Description

本発明は、まず第一に被測定生体が人間であることを前提としてなされたものであるが、被測定生体が人間以外の場合にも適用できるものである。

しかしながら、特に重要な目的は人間への活用であり、以下の説明においては被測定生体が人間の場合を例にとって説明する。

本発明は、生体の心臓および大血管そのものの動きと心臓から生体内に送られる血流の変化を胸部や腹部での圧力変化として測定し、心臓の状況を診断することに利用することができる生体反応記録装置と生体反応記録方法に関し、さらに具体的には、防音室など特別な測定室を用いなくても生体の心尖拍動と右室拍動と左房拍動のうちの少なくとも１種類の拍動としての心拍動あるいは上行大動脈拍動あるいは肺動脈（肺動脈幹と中枢側肺動脈の少なくとも一方を含む）拍動あるいは腹部大動脈拍動あるいは肝拍動のうちの少なくとも１つを胸部や腹部における圧力変化の測定結果として検出し記録することができ、小型化が可能で、安価な装置としても実現できる生体反応記録装置と生体反応記録方法に関する。

近年、医学自体のみならず、工学の進歩に付随する医療の発展はめざましい。

この傾向は循環器系医療の分野においても同様である。

たとえば、血圧測定装置の進歩と普及は著しく、医療専門家の関与の有無にかかわらず一般の人々の間においても広く使われるようになっている。

また、病院など、医療専門家が深くかかわるところにおいては、足関節の血圧、上肢の血圧、頸動脈波、大腿動脈波、膝窩動脈波、および四肢の末梢動脈波など多くのデータがとられ、記憶装置に記憶して診断に利用されている。これらの循環器系測定は、人体の胸部と腹部と頸部（頸静脈）を除いて、被測定生体に防音室など特別な測定室に入ってもらって最低２名の医療専門家をつけるような負担を強いることなく、多くのデータがとられている。

しかし、胸部と腹部と頸部（頸静脈）に関しては事情が大きく異なる。

循環器系診察の中の視診・触診については、頸静脈拍動と頸動脈拍動と心尖拍動が特に重要とされている。

このうち、頸動脈拍動は頸動脈波としてすでに測定器により測定され、記録されて、診断に利用できるようになっている。しかし、心尖拍動に関しては、後述のように、未だ実用レベルの測定装置がない。

以前から、防音室など特別な測定室での心機図記録装置（非特許文献１：心電図・心機図検査の実際、２１１頁参照）によって頸動脈波、心尖拍動図が計測され記録されてきた。後述の非特許文献１の記載からもわかるように、従来の心機図の記録は、被測定生体に防音室など特別な測定室に入ってもらい、ベッドに安静に横たわってもらって、特別な環境にセットした心機図記録装置を用いて、少なくとも２名の医師または医師と技師によってデータが心機図として測定され、紙媒体に記録されて行われている。

図２０は、非特許文献１の２１２頁の図に記載されている防音室の外にセットした心機図記録装置本体の写真、図２１は非特許文献１の２１２頁に記載された各種トランスデューサの例の写真である。

図２０の心機図記録装置は、非特許文献１にＦ社製ＭＩＣ８８００Ｔ型と記載されているが、下に移動用の台車が設けられたものになっており、幅がおおむね６０ｃｍ、高さがおおむね１８０ｃｍ、奥行がおおむね８０ｃｍという大型のものである。移動用のキャスター付きであるが、一人で移動させるのは難しいほどの重い装置である。心機図記録装置本体の右側に見える窓は被測定生体が入っている防音室の中を覗く窓である。

この装置は大型であるのみならず、極めて高価である。

図２１のＣに示されているトランスデューサは心尖拍動図と心音図が同時に記録できると非特許文献１に記載されている。

図２２は特開２０００−６０８４５号公報（以下、特許文献１ともいう）の図１に記載された生体音検出装置の斜視図、図２３は図２２の生体音検出装置（特許文献１には図２３の符号４０で示された部分をマイクロフォンと称しており、図２２ならびに図２３の部品全体を生体音検出装置といっている）の断面図である。

図２２ならびに図２３の生体音検出装置は、皮膚上に装着されるマイクロフォンにより心音を検出して心音図を記録するもので、心音をできるだけ正確に感度よく検出できるように、被測定生体以外から発生する話し声、足音、ドアの開閉音などの環境雑音の影響を押さえるために種々の工夫がなされている。

環境雑音の影響を押さえる工夫として、図２３において、筐体２２とマイクロフォン４０との間に空気室６６（図２３には６４となっているが、６６の誤記かと思われる）、振動吸収体６４と２８，振動吸収シート４６、重り６０などがあり環境雑音の影響を抑制している。また、生体音検出効果を高めるためにマイクロフォン４０と生体皮膚１１との間に生体の表皮側からマイクロフォン側に径が小さくなっているテーパ状の集音穴が設けられている。これらは、心音測定の難しさを表していると言うこともできる。

図２２ならびに図２３に示した前記特許文献１に記載の心音検出装置は本発明の拍動図測定の圧力センサーとは目的も機能も異なるものであるが、図２１のＣに示されているトランスデューサは心尖拍動図と心音図が同時に記録できると非特許文献１に記載されていることを踏まえ、また心音測定においてすら多くの工夫を必要としていることを参照するために前記各引用したものである。

図２４と図２５は図２０の心機図記録装置ＭＩＣ８８００Ｔ型に実際に使用されているセンサーの斜視図で、図２４は拍動図測定用のトランスデューサー、図２５は心音図測定用のトランスデューサーである。

図２４と図２５で、符号１１０は拍動図測定用のトランスデューサー、１２０は心音図測定用のトランスデューサー、１１１は圧力伝達部、１２１は心音測定部、１１２はケース外周枠、１１３と１２３はケース側面、１１４と１２４はリード線である。ケース側面１２３と心音測定部１２１の外面は一体の金属で形成されている。

拍動図測定用のトランスデューサー１１０で、圧力伝達部１１１はセラミックのような硬い物質でできており、ケース外周枠１１２とは分離されていて、図の上方から下方に押すと少し動くようになっている。被測定生体の拍動測定個所の皮膚にトランスデューサー１１０を当てると、拍動が圧力変化として圧力伝達部１１１を伝わってそれに接続されている圧力センサー（図示せず）に伝わり、電気信号に変換され、リード線１１４から図示していない心機図記録装置に入力され、拍動が測定される。

心音図測定用のトランスデューサー１２０を被測定生体の心音測定個所の皮膚につけて心音を検出し、リード線１２４から図示していない心機図記録装置に入力され、心音が測定される。

トランスデューサー１１０のケース外周枠１１２は円形の外周でその直径は３０ｍｍ、圧力伝達部１１１はケース外周枠１１２の内側に配置されており直径２０ｍｍの円形の外周になっており、リード線の影響を最小限にして測ったトランスデューサー１１０の重量は１９ｇである。

トランスデューサー１２０のケース外周枠１２２は円形の外周でその直径は２５ｍｍ、リード線の影響を最小限にして測ったトランスデューサー１２０の重量は３４ｇである。

このようなトランスデューサー１１０とトランスデューサー１２０を被測定生体の測定部位につけ、それぞれのリード線を図２０に示した心機図記録装置本体に接続して、拍動と心音を測定し、拍動図と心音図を作成する。

図２６は、非特許文献１の２２２頁の図に記載されている心機図測定の図で、心機図測定のために防音室に入ってベッド上で左側臥位になり測定用マイクロフォンを胸部につけた被測定生体の写真である。

写真では、マイクロフォンのリード線を上方から吊り下げて使用しており、このようにしないと環境雑音が混入してしまう恐れがあるからである。

図２０に示されている心機図記録装置の近くで、測定者は心機図記録装置の右側に見える窓から防音室内の様子をうかがいながら、測定端子とは別のマイクロフォンなどで被測定生体と「息を止めて」とか「息を吐いて」などと連絡をとりつつ心機図を測定しなければならない。

図２７は前記測定の結果得られた心機図である。符号１０１は心尖拍動図、１０２は心音図（高音）、１０３は心音図（中音）、１０４は心音図（低音）、１０５は心電図である。

図２７で、被測定生体は若い健康な人なので、心音図１０４に３音がでているが、このデータは健康な人のデータといえる。心音図１０４に４音がでているが、通常、聴診では聞こえない。

医療関係者の間では心機図自体は必要なものであると認識されていたが、しかし、非特許文献１に記載されているように、心尖拍動図の測定は非常に高度な技術と専門医としての高度な診断能力を必要とし、多くの課題を有している。

たとえば、測定用マイクロフォンを胸部につける位置が正しくないと波形が変わってしまう問題、検出された圧力センサーのデータ処理における時定数の設定によって波形が変わってしまう問題など多くの課題を解決して得られた心尖拍動図でなければ診断に役立たない。

このような測定には多くの問題がある。たとえば、次のような問題である。

第一に、患者を防音室など特別な測定室に入れる必要があることで、患者はこのような環境に入っての測定に耐えることができる状態の人に限られること、第二に、測定器が大きく、測定者も複数人必要であること、第三に、測定が密室のような制限された部屋で行われることになるため、患者の通常とは異なる状態での測定になり、患者が不必要に緊張してしまうことになること、第四に、装置が極めて高価であること等々である。このため、被測定生体の選択に大きな制限があり、被測定生体にも大きな負担がかかり、真に診断をしたい重症患者には適用が難しいこと、装置が極めて高価である上に測定に携わる医療専門家が複数人必要なことなどデータを取るコストが高いこと、データの電子記録ができないことや重症患者のデータを取れないことなどデータ自体の利用価値が低くなってしまっているなど、ほとんど活用されていないのが現状である。

前記のように、従来、胸部と腹部と頸部（頸静脈）以外に関しては防音室のような特別な環境を必須とせず、普通のベッドサイドで測定できる実用的な記録装置が開発されており、多くのデータがとられ、活用されている。

しかし、胸部と腹部と頸部（頸静脈）に関しては、前記のように、実質的には研究用としてかなり大きな心機図記録装置が作られ、被測定生体には防音室のように特別な部屋に入ってもらい、最低２名の医療専門家によって心機図の測定を行っている。そして、心機図そのものについては、医学的価値は高いと考えられ、正しく利用すれば医学の大きな進歩につながるのであるが、現状では心機図の測定は極めて難しく、得られる情報も不十分と考えられており、そのために利用価値も低いと見なされているため、そのニーズは現実には多いとは考えられておらず、医療機械メーカーにおいては心機図記録装置の開発に多額の費用をかけられないと考えられている。

現時点で、ベッドサイドで測定できる心機図記録装置などは到底無理とみなされており、したがって当然ながらまだ開発されていない。また、従来の心機図記録装置では心機図の経時変化の把握ができず、また、心臓の平均化された動きをとらえているだけであり、心臓そのものの動きの広がりを計測するというような触診所見を裏付けることができる詳細な情報が得られない。

診療の対価を計算する点数が低いことでもこの現状を理解することができる。すなわち、従来の心機図記録装置を使用して心機図の記録を行った診断の場合には、他の装置を用いた場合に比較して、相対的にかなり低い点数しか認められておらず、人件費や装置の費用などを考慮すると赤字になってしまうのが実状である。ただ、この点に関しては、前記のように、従来の心機図記録装置を用いた心尖拍動図の記録は非常に限られた制約の下でとられたデータに過ぎず、多くの専門家から真に診断したい患者に心機図記録装置を用いることはできないとみなされている現状を考えるとやむを得ないとあきらめられているともいえる。

医学においては身体所見が重要であると常に言われている。

身体所見を得るための検査、特に、画像診断検査が長足の進歩を遂げ、医療分野によっては、簡便かつ明瞭に、客観的に病態の特徴を呈示できるようになってきている。そのため、これらの機器診断に頼ったり期待したりすることが多くなり、視診触診聴診という客観的に表示しにくい診察所見が顧みられなくなってきたきらいがある。

正確な診察を行なうための適切な検査を行わずに、現状のように安易に高価な機器検査に頼ることが医療費の高騰をもたらしている。この観点と医師と患者のコミュニケーションをより高める必要があるという観点などから、身体所見の重要性が叫ばれている。

一方、身体所見は主観的で客観性に乏しいという難点がある。教育においては、正しい診察の仕方を教えることが大切であるが、その方法が各人各様で行われてきた現状には大きな問題がある。

以上説明したように、心機図記録装置の新たな開発に関しては、医療機器メーカーでは開発の意欲があまり高くない現状であるが、この分野を真に理解している医師の観点から言えば、視診触診聴診の客観的評価が行われていない現状に鑑みて、ベッドサイドでも測定でき、かつ客観的な評価が可能な、小型で安価な心機図記録装置が実現可能であれば循環器の診療に大きな福音をもたらすものであると考える。

（社）日本臨床衛生検査技師会発行："心電図・心機図検査の実際"（１９９６年１１月１日２刷発行），第２１２頁、２２２頁 特開２０００−６０８４５号公報

前記のように、従来の心機図記録装置では、測定コストが高いのみならず、心機図を用いた診断が真に必要な被測定生体にとって有効なデータが得られず、心臓そのものの動きの広がりのような詳しい動きを把握できないなど心臓の動きに関する情報も不十分であり、循環器系の診断に心機図記録装置は有用でないと思われていた。

しかし、被測定生体の通常のベッドサイドでも測定することができ、心機能の経時的変化も把握でき、かつ心臓そのものの動きの分布のように触診所見を裏付けることができるような客観的な評価が可能で、診断に必要な十分な情報が得られる小型で安価な心機図記録装置の実現がなされれば、少なくとも胸部と腹部に関する医療の著しい進歩をもたらすことができる。

本発明はこのような現状に鑑みて成されたものであり、本発明の目的の１つは、循環器系診察の中で、心尖拍動と右室拍動と左房拍動のうちの少なくとも１種類の拍動としての心拍動あるいは上行大動脈拍動あるいは肺動脈（肺動脈幹と中枢側肺動脈の少なくとも一方を含む）拍動あるいは腹部大動脈拍動あるいは肝拍動などを、たとえば被測定生体の通常のベッドサイドでも、圧力センサーによる圧力変化の検出によって測定し、記録して、患者のデータの評価判断をその場で行うことができ、患者にフィードバックをかけることができるような、そして、教育の医学観点からは、医学生および研修生に対する臨床医学教育を大きく改善することができるような生体反応記録方法ならびに生体反応記録装置を安価に提供するところにある。

前記の課題を解決するためになされた本発明の技術思想の特筆すべき特徴は、持ち運びが一人でも簡単にできる小型・軽量で安価な装置を用い、被測定生体の胸部や腹部などに圧力センサーを配置して、測定箇所の近傍の複数箇所における圧力変化を記録するところにある。

以下、本発明の例を具体的に説明する。

課題を解決するためになされた本発明の例としての第１の発明（以下、発明１ともいう）は、生体の心尖拍動と右室拍動と左房拍動のうちの少なくとも１種類の拍動としての心拍動あるいは上行大動脈拍動あるいは肺動脈（肺動脈幹と中枢側肺動脈の少なくとも一方を含む）拍動あるいは腹部大動脈拍動あるいは肝拍動のうちの少なくとも１つを圧力変化の測定結果として検出し記録することができる新規の生体反応記録装置であって、前記生体反応記録装置は、少なくとも１つの前記拍動の検出部位の動きを圧力変化として測定することができる圧力センサーと測定された信号等の増幅手段と測定されたデータを基に生体反応情報（以下、生体情報ともいう）を検出することができる演算処理部等のデータ処理手段と測定されたデータの少なくとも主要部分とデータ処理手段を用いて検出された生体情報あるいはデータ処理手段を用いて処理された情報あるいは処理途中の情報などのデータ（以下、データ処理手段を用いて検出された生体情報あるいはデータ処理手段を用いて処理された情報あるいは処理途中の情報などのデータを検出データともいう）のうちの少なくとも一方を記憶することができる記憶手段と表示手段を有しているとともに、前記圧力センサーは前記測定する１つの拍動に関して生体の近接する複数箇所の圧力をそれぞれ測定することができ、前記記憶手段は前記複数箇所の測定データの少なくとも主要部分と前記検出データの少なくとも一方を記憶することができることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１を展開してなされた本発明の例としての第２の発明（以下、発明２という）は、発明１に記載の生体反応記録装置において、前記生体反応記録装置が同一被測定生体の異なる複数の時期に測定された前記検出データ（以下、検出データの経時変化ともいう）を記憶することができることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１または２を展開してなされた本発明の例としての第３の発明（以下、発明３という）は、発明１または２に記載の生体反応記録装置において、前記生体反応記録装置が心電図測定センサーと心音図測定センサーを有していることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜３を展開してなされた本発明の例としての第４の発明（以下、発明４という）は、発明１〜３のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記生体反応記録装置が被測定生体の心電図と心音図の少なくとも一方のデータを前記生体反応記録装置の外部から入力することができるとともに、少なくとも一つの前記データに同期させることができるを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜４を展開してなされた本発明の例としての第５の発明（以下、発明５という）は、発明１〜４のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記生体反応記録装置は前記測定データや検出データのような処理されたデータの極値を選択する極値選択手段と極値の周辺データを極値周辺データ選択する手段を有していることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜５を展開してなされた本発明の例としての第６の発明（以下、発明６という）は、発明１〜５のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記表示手段に生体の健康状態に関する診断情報を表示することができることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜６を展開してなされた本発明の例としての第７の発明（以下、発明７という）は、発明１〜６のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記表示手段に、前記診断情報を健康、要注意１，要注意２，危険などの健康レベルを付して表示することができることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明６または７を展開してなされた本発明の例としての第８の発明（以下、発明８という）は、発明６または７に記載の生体反応記録装置において、前記生体の健康状態に関する診断情報が心電図と心音図と拍動図を含みさらに時間−拍動波形を時間で微分した１次微分データと前記１次微分データを時間で微分した２次微分データのうちの少なくとも一方を含む情報であることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜８を展開してなされた本発明の例としての第９の発明（以下、発明９という）は、発明１〜８のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記表示手段に前記生体の心電図と心音図と拍動図を表示することができるとともに、時間−拍動波形を時間で微分した１次微分データと前記１次微分データを時間で微分した２次微分データのうちの少なくとも一方を表示することができることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜９を展開してなされた本発明の例としての第１０の発明（以下、発明１０という）は、発明１〜９のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記生体反応記録装置が拍動の振幅と振幅分布の少なくとも一方を検出して表示する手段を有していることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１０を展開してなされた本発明の例としての第１１の発明（以下、発明１１という）は、発明１０に記載の生体反応記録装置において、前記拍動の振幅と振幅分布の少なくとも一方の時間的変化を表示することができることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜１１を展開してなされた本発明の例としての第１２の発明（以下、発明１２という）は、発明１〜１１のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記生体反応記録装置が拍動の強度と強度分布の少なくとも一方を検出して表示する手段を有していることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１２を展開してなされた本発明の例としての第１３の発明（以下、発明１３という）は、発明１２に記載の生体反応記録装置において、前記拍動の強度と強度分布の少なくとも一方の時間的変化を表示することができることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１０〜１３を展開してなされた本発明の例としての第１４の発明（以下、発明１４という）は、発明１０〜１３のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記拍動の振幅もしくは強度の分布を３次元の図形として表示することができることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１４を展開してなされた本発明の例としての第１５の発明（以下、発明１５という）は、発明１４に記載の生体反応記録装置において、前記拍動の振幅もしくは強度の分布を前記３次元の図形の所定位置の断面図として表示することができることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜１５を展開してなされた本発明の例としての第１６の発明（以下、発明１６という）は、発明１〜１５のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記拍動の検出部位が胸部であることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜１６を展開してなされた本発明の例としての第１７の発明（以下、発明１７という）は、発明１〜１６のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記拍動の検出部位が腹部であることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜１７を展開してなされた本発明の例としての第１８の発明（以下、発明１８という）は、発明１〜１７のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記生体反応記録装置は同一被測定生体の過去のデータを記憶する過去データ記憶手段を有しているとともに、生体の健康状態の診断情報の変化を表示することができることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜１８を展開してなされた本発明の例としての第１９の発明（以下、発明１９という）は、発明１〜１８のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記生体反応記録装置は同一生体と複数生体の少なくとも一方の統計データを記憶する統計データ記憶手段を有していることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜１９を展開してなされた本発明の例としての第２０の発明（以下、発明２０という）は、発明１〜１９のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記生体反応記録装置は他の装置との送受信を行うことができる装置であることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明２０を展開してなされた本発明の例としての第２１の発明（以下、発明２１という）は、発明２０に記載の生体反応記録装置において、前記生体反応記録装置は遠隔診療システムとの送受信を行い、被測定生体の健康状態を管理することができる装置であることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明２０または２１を展開してなされた本発明の例としての第２２の発明（以下、発明２２という）は、発明２０または２１に記載の生体反応記録装置において、前記生体反応記録装置は他の装置との送受信を行なうことができる装置で、前記装置のうちで被測定生体に装着する部分には少なくとも圧力センサーが含まれていることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜２２を展開してなされた本発明の例としての第２３の発明（以下、発明２３という）は、発明１〜２２のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記圧力センサーは、複数の圧力検出部（圧力センサー部ともいう）もしくは複数の圧力検出素子が２次元に配列されて構成されている２次元圧力センサーであることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜２３を展開してなされた本発明の例としての第２４の発明（以下、発明２４という）は、発明１〜２３のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記圧力センサーは、複数の圧力検出部もしくは複数の圧力検出素子が同心円状に配置されている２次元圧力センサーであることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜２４を展開してなされた本発明の例としての第２５の発明（以下、発明２５という）は、発明１〜２４のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記圧力センサーは、複数の圧力検出部もしくは複数の圧力検出素子が放射状に配置されている２次元圧力センサーであることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜２５を展開してなされた本発明の例としての第２６の発明（以下、発明２６という）は、発明１〜２５のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記圧力センサーは、複数の圧力検出部もしくは複数の圧力検出素子が直交する２方向にそれぞれ少なくとも３個の圧力検出素子もしくは圧力検出部を有する２次元圧力センサーであることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜２６を展開してなされた本発明の例としての第２７の発明（以下、発明２７という）は、発明１〜２６のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記圧力センサーが支持基板に複数の圧力検出素子を２次元に配列して構成されている圧力センサーであることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜２７を展開してなされた本発明の例としての第２８の発明（以下、発明２８という）は、発明１〜２７のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記圧力センサーとして少なくとも１つの３次元圧力センサーを有していることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜２８を展開してなされた本発明の例としての第２９の発明（以下、発明２９という）は、発明１〜２８のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記圧力センサーが、被測定生体の被測定部表面に当接する部分と前記圧力センサーの圧力検出部の間に圧力伝達部を有しており、前記圧力伝達部はその断面において前記被測定部表面に当接する部分の面積が前記圧力検出部側の面積よりも大きいことを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜２９を展開してなされた本発明の例としての第３０の発明（以下、発明３０という）は、発明１〜２９のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記圧力センサーの圧力検出部が圧電効果を利用した圧力検出部である圧力センサー（以下、圧電型圧力センサーあるいはピエゾ圧力センサーともいう）であることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明３０を展開してなされた本発明の例としての第３１の発明（以下、発明３１という）は、発明３０に記載の生体反応記録装置において、前記圧力センサーが半導体を用いたピエゾ圧力センサーであることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜３１を展開してなされた本発明の例としての第３２の発明（以下、発明３２という）は、発明１〜３１のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記圧力センサーとしてその圧力検出部が静電容量の変化を利用した圧力検出部である圧力センサー（以下、静電容量型圧力センサーともいう）を有していることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明３２を展開してなされた本発明の例としての第３３の発明（以下、発明３３という）は、発明３２に記載の生体反応記録装置において、前記圧力センサーが半導体を用いて形成された圧力センサーであることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明２３〜３３を展開してなされた本発明の例としての第３４の発明（以下、発明３４という）は、発明２３〜３３のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記圧力センサーの圧力検出部あるいは圧力伝達部がおおむね外周が円である領域内に配置されていることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明２３〜３３を展開してなされた本発明の例としての第３５の発明（以下、発明３５という）は、発明２３〜３３のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記圧力センサーの圧力検出部分あるいは圧力伝達部がおおむね外周が四角形以上の多角形である領域内に配置されていることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜３５を展開してなされた本発明の例としての第３６の発明（以下、発明３６という）は、発明１〜３５のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記圧力センサーが実装されている外装体の外形形状がおおむね円形あるいは長円形のように丸みを帯びた形状であることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜３６を展開してなされた本発明の例としての第３７の発明（以下、発明３７という）は、発明１〜３６のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記圧力センサーの圧力検出可能範囲はその外接円の直径が３０ｍｍ以上の範囲であることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明３７を展開してなされた本発明の例としての第３８の発明（以下、発明３８という）は、発明３７に記載の生体反応記録装置において、前記圧力センサーの圧力検出可能範囲はその外接円の直径が４０ｍｍ以上の範囲であることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜３８を展開してなされた本発明の例としての第３９の発明（以下、発明３９という）は、発明１〜３８のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記圧力センサーの少なくとも被測定生体に接触する部分の形状が変形可能な状態に形成されていることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜３９を展開してなされた本発明の例としての第４０の発明（以下、発明４０という）は、発明１〜３９のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記生体反応記録装置は、前記圧力センサーと被測定生体との間の接触圧力あるいは前記圧力センサーを構成する少なくとも２つの各圧力検出素子もしくは各圧力検出部分と被測定生体との間の接触圧力の差の少なくとも一方を検出することができる接触圧検出手段を有していることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明３９または４０を展開してなされた本発明の例としての第４１の発明（以下、発明４１という）は、発明３９または４０に記載の生体反応記録装置において、前記生体反応記録装置は、前記接触圧検出手段によって検出された接触圧力に対応して前記接触圧力を変える手段を有していることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜４１を展開してなされた本発明の例としての第４２の発明（以下、発明４２という）は、発明１〜４１のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記生体反応記録装置は、前記圧力センサーを被測定生体の測定部所での前記測定が可能な状態に被測定生体に装着する手段を有していることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明４２を展開してなされた本発明の例としての第４３の発明（以下、発明４３という）は、発明４２に記載の生体反応記録装置において、前記圧力センサーを被測定生体に装着する手段が吸引力を利用した手段であることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明４２または４３を展開してなされた本発明の例としての第４４の発明（以下、発明４４という）は、発明４２または４３に記載の生体反応記録装置において、前記圧力センサーを被測定生体に装着する手段が粘着力を利用した手段であることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜４４を展開してなされた本発明の例としての第４５の発明（以下、発明４５という）は、発明１〜４４のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記生体反応記録装置は前記測定データと検出データと生体の健康状態の診断情報の少なくとも１つを、静止画と動画の少なくとも一方としてリアルタイムで呈示することができる記録装置であることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜４５を展開してなされた本発明の例としての第４６の発明（以下、発明４６という）は、発明１〜４５のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記測定されたデータと検出データの少なくとも一部が正規化（ノーマライズ）されたデータであることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜４６を展開してなされた本発明の例としての第４７の発明（以下、発明４７という）は、発明１〜４６のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記生体反応記録装置は、前記検出データとして、前記各拍動図のうちの少なくとも１つの拍動図を表示することができることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明４７を展開してなされた本発明の例としての第４８の発明（以下、発明４８という）は、発明４７に記載の生体反応記録装置において、前記生体反応記録装置は、前記検出データとして、心音図と心電図を表示することができることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜４８を展開してなされた本発明の例としての第４９の発明（以下、発明４９という）は、発明１〜４８のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記生体反応記録装置は、前記センサーの測定データと前記検出データの少なくとも１つのデータをサンプリングするサンプリング手段を有していることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜４９を展開してなされた本発明の例としての第５０の発明（以下、発明５０という）は、発明１〜４９のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記生体反応記録装置が前記センサーの測定データと前記検出データのような処理データの少なくとも１つのデータから雑音を除去する雑音除去部を有していることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜５０を展開してなされた本発明の例としての第５１の発明（以下、発明５１という）は、発明１〜５０のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記生体反応記録装置は、データ処理条件とサンプリング条件と雑音除去条件のうちの少なくとも１つの条件を前記生体反応記録装置の使用者が変えることができる条件変更手段を有することを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜５１を展開してなされた本発明の例としての第５２の発明（以下、発明５２という）は、発明１〜５１のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、少なくとも１つの前記拍動の検出部位の動きの圧力変化として測定されたデータの信号処理において、前記圧力センサーの測定データを処理する信号処理回路のフィルタの遮断周波数あるいは時定数をパラメータ（以下、パラメータ１ともいう）として、同一もしくは同種の前記圧力センサーの測定データに対して前記パラメータ１の値を異なる値にして測定データの信号処理を行った結果を前記生体の健康状態の診断情報に利用することを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１０〜５２を展開してなされた本発明の例としての第５３の発明（以下、発明５３という）は、発明１０〜５２のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記拍動の振幅分布と強度分布のいずれか一方または双方を検出して表示する時の生体の被測定領域が少なくとも直径５ｍｍの円形の範囲であることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜５３を展開してなされた本発明の例としての第５４の発明（以下、発明５４という）は、発明１〜５３のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記生体反応記録装置は、前記検出データと対比するデータ（以下、参照データともいう）を有しており、前記検出データと参照データを対比する手段を有していることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明５４を展開してなされた本発明の例としての第５５の発明（以下、発明５５という）は、発明５４に記載の生体反応記録装置において、前記生体反応記録装置は、前記参照データを変更する手段と追加する手段のうちの少なくとも一方を有していることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明５４または５５を展開してなされた本発明の例としての第５６の発明（以下、発明５６という）は、発明５４または５５に記載の生体反応記録装置において、前記検出データと参照データを対比する手段が前記検出データと参照データの差異を検出して表示する手段であることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明５４〜５６を展開してなされた本発明の例としての第５７の発明（以下、発明５７という）は、発明５４〜５６のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記参照データに前記参照データの極値を利用しているデータが含まれていることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜５７を展開してなされた本発明の例としての第５８の発明（以下、発明５８という）は、発明１〜５７のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記生体反応記録装置はパターンマッチング技術を利用して診断情報を生成するパターンマッチング診断部を有することを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明１〜５８を展開してなされた本発明の例としての第５９の発明（以下、発明５９という）は、発明１〜５８のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、前記生体反応記録装置は拍動図の時間−拍動波形と時間軸の間の面積を利用して拍動図の測定条件を設定する手段を有していることを特徴とする生体反応記録装置である。

課題を解決するためになされた本発明の例としての第６０の発明（以下、発明６０ともいう）は、生体の心尖拍動と右室拍動と左房拍動のうちの少なくとも１種類の拍動としての心拍動あるいは上行大動脈拍動あるいは肺動脈（肺動脈幹と中枢側肺動脈の少なくとも一方を含む）拍動あるいは腹部大動脈拍動あるいは肝拍動のうちの少なくとも１つを圧力変化の測定結果として検出し記録することができる新規の生体反応記録装置であって、前記生体反応記録装置は、少なくとも１つの前記拍動の検出部位の動きを圧力変化として測定することができる圧力センサーと測定された信号等の増幅手段と測定されたデータを基に生体情報を検出することができる演算処理部等のデータ処理手段と測定されたデータの少なくとも主要部分と検出データの少なくとも一方を記憶することができる記憶手段と表示手段を有しているとともに、前記記憶手段は前記測定データの少なくとも主要部分と前記検出データの少なくとも一方を記憶することができるとともに、同一被測定生体の検出データの経時変化を記憶することができることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明６０を展開してなされた本発明の例としての第６１の発明（以下、発明６１という）は、発明６０に記載の生体反応記録装置において、前記生体反応記録装置が心電図測定センサーと心音図測定センサーを有していることを特徴とする生体反応記録装置である。

前記発明６０または６１を展開してなされた本発明の例としての第６２の発明（以下、発明６２という）は、発明６０または６１に記載の生体反応記録装置において、前記生体反応記録装置が被測定生体の心電図と心音図の少なくとも一方のデータを前記生体反応記録装置の外部から入力することができるとともに、前記の少なくとも一つのデータに同期させることができるを特徴とする生体反応記録装置である。

課題を解決するためになされた本発明の例としての第６３の発明（以下、発明６３ともいう）は、生体の心尖拍動と右室拍動と左房拍動のうちの少なくとも１種類の拍動としての心拍動あるいは上行大動脈拍動あるいは肺動脈（肺動脈幹と中枢側肺動脈の少なくとも一方を含む）拍動あるいは腹部大動脈拍動あるいは肝拍動のうちの少なくとも１つを圧力変化の測定結果として検出し記録することができる新規の生体反応記録方法であって、前記生体反応記録方法は、少なくとも１つの前記拍動検出部位の動きを被測定箇所の近傍の複数箇所における圧力変化として測定することができる圧力センサーを用いるとともに、少なくとも１つの前記拍動検出部位の動きの前記圧力センサーによって圧力変化として測定されたデータから生体情報を検出する手段と、検出した生体情報を記憶する手段と、前記検出した生体情報に基づいた生体の健康状態の診断情報を表示する手段を用いることを特徴とする生体反応記録方法である。

前記発明６３を展開してなされた本発明の例としての第６４の発明（以下、発明６４という）は、発明６３に記載の生体反応記録方法において、前記生体反応記録方法が心電図測定センサーと心音図測定センサーを用いることを特徴とする生体反応記録方法である。

前記発明６３または６４を展開してなされた本発明の例としての第６５の発明（以下、発明６５という）は、発明６３または６４に記載の生体反応記録方法において、被測定生体の心電図と心音図の少なくとも一方のデータを使用する生体反応記録装置の外部から入力することができるとともに、請求項６３に記載の少なくとも一つのデータに同期させることができるを特徴とする生体反応記録方法である。

前記発明６３〜６５を展開してなされた本発明の例としての第６６の発明（以下、発明６６という）は、発明６３〜６５のいずれか１項に記載の生体反応記録方法において、前記拍動検出部位として少なくとも胸部と腹部のいずれかの部位を対象としていることを特徴とする生体反応記録方法である。

前記発明６３〜６６を展開してなされた本発明の例としての第６７の発明（以下、発明６７という）は、発明６３〜６６のいずれか１項に記載の生体反応記録方法において、前記生体の健康状態の診断情報として心電図と心音図と拍動図を用いるとともに、時間−拍動波形を時間で微分した１次微分データおよび前記１次微分データを時間で微分した２次微分データのうちの少なくとも一方を含む情報を用いることを特徴とする生体反応記録方法である。

前記発明６３〜６７を展開してなされた本発明の例としての第６８の発明（以下、発明６８という）は、発明６３〜６７のいずれか１項に記載の生体反応記録方法において、胸部における拍動の振幅と振幅分布と強度と強度分布の少なくとも１つを検出して表示する手段を用いることを特徴とする生体反応記録方法である。

前記発明６３〜６８を展開してなされた本発明の例としての第６９の発明（以下、発明６９という）は、発明６３〜６８のいずれか１項に記載の生体反応記録方法において、前記生体反応記録方法は前記測定されたデータから検出された検出データと参照データを対比する手段を用いることを特徴とする生体反応記録方法である。

従来は、拍動を、患者に前記のように防音室のような雑音の入りにくい環境に入ってもらい、胸部における代表点においてマイクロフォンを密着させた範囲の全体のあるいは平均値としての値として測定して心尖拍動図を求め、その記録を紙に記録してきたが、これでは前記のように実際の診断に使えなかった。

本発明の各例のように、前記圧力センサーによる測定において、たとえば１つの拍動に関して、生体の近接する複数箇所の圧力を区別して測定することができるという特徴は、従来では期待できなかった重要な情報を得られることに加えてそれを利用した診断に長足の進歩をもたらすという大きな効果を奏するものである。さらに、１つの拍動に関して、複数箇所の圧力を同時に測定することができるという特徴は、たとえば心臓の複雑な動きをより詳しく観測することが出来るなど、従来では期待できなかったきわめて重要な情報を得ることができるという大きな効果を奏するものである。

ここで、同時に測定することができるとは、測定がたとえばデータを１０００分の１秒とか１２００分の１秒でサンプリングしている場合、測定データを一時的にメモリーに記憶しておき、読み出すときにサンプリング順による遅れ分を補正して読み出すなど真に同時のデータをとることができるが、これに限られず、たとえば圧力センサーの圧力検出素子数をｎとして、ｎが極めて大きい数の時を除けば、１０００分のｎ秒以内のデータを同時に測定したデータとして取り扱って問題ない場合が多い。おおむね０．３秒以内のデータを同時に測定したデータとして取り扱って心臓の動きの重要な情報を得ることができる。

本発明の発明者による研究の結果、データの利用の観点から、前記の例のような真に同時のデータを測定値として得ることが特に好ましい。心電図と心音図の少なくとも一方に同期して、心電図のＱＲＳ波の始まりからあるいは心音図の１音の特定位置から０．０２秒後のデータをとること、あるいは０．０４秒後のデータあるいは０．０８秒後のデータをとることは重要な情報を得ることができ、特に好ましいことといえる。

しかしながら、医療の観点からは、これに狭く限定せず、０．１秒以内の測定値を同時に測定したデータとして扱っても拍動の振幅や強度などをかなり正確に把握することができ、０．３秒以内の測定値を同時に測定したデータとして扱っても心臓の動きをおおまかに把握することができることから、０．３秒以内の時間差を以て測定されたデータを同時に測定したデータということができる。

心臓に関するデータとして、少なくとも３拍のデータの平均をデータとして用いることが実用的に好ましく、診断の正確さを向上させることができる。

測定系をより簡素化することや診察の目的に適した程度に正確なデータを得ること、病状に応じた適切な診断を行うことなどの観点から、多数回の拍動に関して適宜サンプリングして、複数回の拍動の代表的な拍動情報を得ることもできる。

また、前記各発明は、後述の説明から明らかなことではあるが、それを展開して多くの新たな発明をもたらすことができるものであり、多くのバリエーションを可能とするものである。

たとえば、前記記憶手段の一部に測定データを記憶して、測定データ記憶手段と前記信号増幅手段の間にフィルタを挿入して、フィルタを種々変えて信号処理を行い、種々の変化した形のグラフを検出し、その結果で得られた信号を診断等に用いることができることを特徴とする生体反応記録装置を得ることができる。

本発明は、胸部や腹部の生体反応の記録を、防音室など特別な測定室でなくても、たとえば外来診察室や病室でも測定が可能となり、また、一人の医師によって記録することも可能となり、循環器系疾患の正確な診断を下すことを可能にするという極めて大きな効果をもたらすものである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の例について説明する。なお、説明に用いる各図は本発明の例を理解できる程度に各構成成分の寸法、形状、配置関係などを概略的に示してある。そして本発明の説明の都合上、部分的に拡大率を変えて図示する場合もあり、本発明の例の説明に用いる図は、必ずしも実施例などの実物や記述と相似形でない場合もある。また、各図において、同様な構成成分については同一の番号を付けて示し、重複する説明を省略することもある。

従来は、前記のように極めて大きな装置を用いても、そして環境雑音を抑制しても、被測定生体に防音室など特別な測定室に入ってもらい、測定用各種センサーを皮膚上に装着してもらい、隣室などに記録装置をおいて、時には窓越しに、時には通信手段を介して被測定生体の様子を見たり、センサーの状況を修正したりしながら、何とか心機図をとってきた。

しかし、このようにしてとられた心機図は被測定生体の自然な状態でのデータではなく、実際の診療には心機図の利用を、少しの例外を除いて、期待できないと考えられていたのが実状であった。

本発明は、従来は正しい診療には用いることができないと考えられていた心機図を、従来の先入観を一掃し、それが必要な患者に適用できて、有用なデータとしての心機図を、患者のベッドサイドでもとることができ、過去のデータをも記録しておき、患者の継続的な診療にも利用できる、小型で安価な記録装置を実現し、それを用いた記録方法と診察方法ならびに教育方法を提供したものである。

本発明の技術思想の特筆すべき特徴の１つは、本発明の生体反応記録装置が生体の胸部あるいは腹部の少なくとも１カ所に圧力センサーを配置して、心尖拍動と右室拍動と左房拍動のうちの少なくとも１種類の拍動としての心拍動あるいは上行大動脈拍動あるいは肺動脈拍動あるいは腹部大動脈拍動あるいは肝拍動のうちの少なくとも１つを圧力変化として検出し記録することができる新規の生体反応記録装置であって、圧力センサーを用いて、一つの拍動に関して、生体の被測定位置の近傍において近接する複数箇所の圧力を測定することができ、測定データ記憶手段に前記複数箇所の測定データを記憶することができるところにある。

そして、本発明の技術思想の特筆すべき特徴の一つは、前記複数箇所の圧力変化を区別して記憶しておくことができる。これらの複数箇所の圧力変化を同時に測定し、たとえば心臓の複雑な動きをより詳しく観測することができるようにしたところにある。

さらに、前記検出データ記憶手段は生体情報の時間的経過も記憶することができる。

本発明の技術思想の特筆すべき特徴の１つは、生体反応記録装置を医師一人でも簡単に持ち運びすることができるほどに小型軽量化を可能にしたところにあり、たとえば、装置本体を手提げカバンに入る程度の小型にすることもできるようにしたところにある。

図１は本発明の実施の形態例としての生体反応記録装置を説明するブロック図である。図１で、符号２００は本発明の実施の形態例としての生体反応記録装置、２０１は拍動を測定する圧力センサー、２０２は心音を測定する心音センサー、２０３は心電図を測定する心電図用センサー、２２０は制御・測定データ処理部、２３０は記憶部、２４０は表示部、２１１は圧力センサー２０１と制御・測定データ処理部２２０の間を結ぶ配線、２１２は心音センサー２０２と制御・測定データ処理部２２０の間を結ぶ配線、２１３は心電図用センサー２０３と制御・測定データ処理部２２０の間を結ぶ配線、２３１は記憶部２３０と制御・測定データ処理部２２０の間を結ぶ配線、２４１は表示部２４０と制御・測定データ処理部２２０の間を結ぶ配線である。

圧力センサー２０１は複数箇所の圧力測定を互いに区別されたデータとして検出することができる複数の圧力検出素子あるいは圧力検出部を有する圧力センサーで、たとえば、半導体で構成されたピエゾ素子など圧電素子を用いて構成することができる。

心音センサー２０２は心音を測定するセンサーで、従来の心音センサーを用いることもできる。

心電図用センサー２０３は心電図を測定するセンサーで、従来の心電図用電極を用いることもできる。

図１で、圧力センサー２０１、心音センサー２０２、心電図用センサー２０３はそれぞれ被測定生体の測定個所に配置され、それぞれの測定データを各配線を介して制御・測定データ処理部２２０に送る。

圧力センサー２０１から送られた測定データは、制御・測定データ処理部２２０において、拍動図作成用データその他諸データとして処理され、記憶部２３０に記憶され、必要に応じて表示部２４０に表示される。前記その他諸データは、不要な場合もあるが、たとえば、胸部における所定範囲の圧力検出強度の２次元的分布、接触圧などがある。

心音センサー２０２と心電図用センサー２０３から送られた測定データは、制御・測定データ処理部２２０においてそれぞれ心音図と心電図用のデータとして処理され、記憶部２３０に記憶され、必要に応じて表示部２４０に表示される。

図２は本発明の実施の形態例としての遠隔管理を行うこともできる生体反応記録装置を説明するブロック図である。

図２で、符号３００は本発明の実施の形態例としての生体反応記録システム、３０１は拍動を測定する圧力センサー、３０５ａは心音を測定する心音センサー、３０５ｂは心電図を測定する心電図用センサー等のセンサー、３２０は制御・測定データ処理部、３３０は記憶部、３４０は表示部、３５０は遠隔管理部、３１１は圧力センサー３０１と制御・測定データ処理部３２０の間を結ぶ連絡手段、３１５ａはセンサー３０５ａと制御・測定データ処理部３２０の間を結ぶ連絡手段、３１５ｂはセンサー３０５ｂと制御・測定データ処理部３２０の間を結ぶ連絡手段、３３１は記憶部３３０と制御・測定データ処理部３２０の間を結ぶ連絡手段、３４１は表示部３４０と制御・測定データ処理部３２０の間を結ぶ連絡手段、３５１は遠隔管理部３５０と制御・測定データ処理部３２０の間の連絡手段である。連絡手段の少なくとも一部は無線通信や光通信などの通信手段を用いて構成することができる。

図２で、拍動を測定する圧力センサー３０１、心音を測定する心音センサーならびに心電図を測定する心電図用センサー等のセンサー３０５、制御・測定データ処理部３２０、記憶部３３０、表示部３４０が生体反応記録装置に相当するが、制御・測定データ処理部３２０、記憶部３３０、表示部３４０の各内容の一部が遠隔管理部３５０に設けられている点が図１の場合と大きな違いである。

図２の生体反応記録装置システムは生体反応記録装置の必要最小限の部分を被測定生体に装着してもらいセンサーの測定情報に基づいて被測定生体の健康管理を行うことができる。

図３は、本発明の実施の形態例としての生体反応記録装置における測定データ処理の例を説明するブロック図である。処理の流れは以下の如くである。図中で四角の中に記した数字２７１〜２８７は処理ステップや処理内容や機能等を説明するための符号である。以下、測定データ処理の代表的なステップ等を説明する。

ステップ２７１で圧力センサーやその他センサーの測定データを取り込み、１０秒間に１２０００ポイントでサンプリングした測定データを、メモリー２８３に記憶するとともに、測定データをステップ２７２で示した増幅・雑音除去部に入力する。測定データはデジタルデータである。拍動を圧力変化として検出する圧力センサーにより測定された測定データは、拍動の測定位置において複数箇所の圧力変化を区別して測定したデータで、拍動図の作成に使用できるもみならず、心臓の動きを振幅分布や強度分布を知るのに使用することもできる。

ステップ２７２の増幅・雑音除去部における増幅および雑音除去では、フィルタの条件など雑音除去の条件を設定して測定データの増幅を行う。

たとえば、拍動図の場合は、１０秒間に出現する拍動の振幅の最大値が１０００になるようにデータを正規化すると評価しやすい。

ステップ２７２で増幅されたデータはメモリー２８３に記憶されるとともにステップ２７３の波形化・図形化処理部に入力される。ステップ２７３の波形化・図形化処理部では、たとえば、データが拍動図用（圧力センサーによる測定データ）か心電図用か心音図用のデータの場合はグラフ作成が行われ、拍動の振幅分布や強度分布用の場合は図形化処理が行われる。

ステップ２７３で波形化・図形化処理を施されたデータは、メモリー２８３に記憶されるとともにステップ２７４で特徴抽出処理が行われる。特徴抽出処理では、たとえば、拍動図のグラフにおける極値の抽出、極値の大小の比較、１次微分波形および２次微分波形の形、拍動図の波形などの特徴が抽出される。

ステップ２７４で特徴抽出処理が行われたデータは、検出データとしてメモリー２８３に記憶されるとともにステップ２７５で前記抽出された波形や特徴等の評価が行われる。たとえば、心尖拍動図のグラフの形は、ステップ２７２の増幅・雑音除去部における雑音除去の条件によって大きく変わることがある。ステップ２７５では、ステップ２７３で波形化・図形化処理された結果のグラフや図形が被測定生体の診断に適切か否かを評価した結果、適切でないと判断されたときには、あるいは研究等のために処理条件を変えてみたいときにはステップ２８４に移り増幅・雑音除去条件設定部で新たなあるいは変更された増幅・雑音除去条件や特徴抽出条件を設定し、ステップ２７２や２７４等にフィードバックして、前記設定にしたがって増幅・雑音除去・特徴抽出を行う。

ステップ２７５で前記抽出された波形や特徴等が適切と判断された場合には、メモリー２８３に記憶されるとともにステップ２７６で第一次診断あるいは評価が行われて、生体情報等の検出データを作成可能な場合にステップ２７７に送られて検出データが作成され、メモリー２８３に記憶されるとともにステップ２７８で、必要に応じて血圧や薬剤投与情報など今回の測定データに基づく情報以外の情報を記憶してある記憶部２８６を用いるなどして、第二次診断あるいは評価が行われる。

ステップ２７８でさらに検討が必要と判断された場合にはステップ２８４や２８５に移り、たとえば前記のような処理が行われ、さらなる診断・評価が行われる。

なお、ステップ２７５や２７８で前記抽出された波形や特徴等が適切でないと判断された場合にも、必要に応じてメモリー２８３に記憶しておくことができる。

また、図３の説明における各種の診断あるいは評価は、プログラム等にしたがって自動あるいは半自動で行われることもあり、専門医による診断・評価として行われることもあり、これらの組合せとして行われることもある。

ステップ２７６の第一次診断あるいは評価で生体情報等の検出データを作成に問題があると判断された場合には、ステップ２８５の処理条件設定部に移り、波形化・図形化条件等を設定し、たとえばステップ２７３に戻り波形化・図形化処理が行われる。

第二次診断あるいは評価の結果はメモリー２８３に記憶されるとともにステップ２７９で第一次診断情報が作成される。

ステップ２７９で作成された第一次診断情報はメモリー２８３に記憶されるとともにステップ２８０に移り、必要に応じて参照データ記憶部２８７を参照し、第二次診断情報を作成することができる。

参照データ記憶部には、たとえば同一被測定生体の検出データ等の経時変化情報、診断に参考になる統計データ、拍動図のモデルパターン等を記憶しておくことにより、一層客観的で、正確な診断を実現することができる。

第二次診断情報はメモリー２８３に記憶され、必要に応じてステップ２８２に移り表示装置に表示されるとともに、ステップ２８１に移り、被測定生体の健康情報を作成する。

ステップ２８１で作成された被測定生体の健康情報はステップ２８２で表示装置に表示される。

表示装置への表示はこれに限られず各ステップで必要なときにはその都度ステップ２８２に移り表示装置に表示することができる。また、表示画面を複数部分に区分して同時に表示することができるように構成しておき、複数ステップの結果を一覧できるように表示するようにすることもできる。このように構成することにより、より正確に素早く診断することができる。

拍動図の特徴抽出や診断において、拍動図自体は当然重要な情報であるが、後述の例からも明らかなように、拍動図の微分データも重要な役割を果たす。たとえば、プログラムにしたがって特徴抽出をしたり特徴の評価をしたり、自動診断や半自動診断をしたり、判断しにくい拍動図を医師が解釈する場合、１次微分、２次微分データを利用すれば多くの場合容易に特徴抽出やその評価、諸診断を行うことができる。

前記各ステップは多くのバリエーションが可能なものである。たとえば、図形化処理の結果として得られるグラフとしての心尖拍動図は、ステップ２７２の雑音除去条件を変更すると変わる。どのようなときにどのような処理条件にすべきかは装置の診断の正確さに大きな影響を与える。本発明の生体反応記録装置の例はこれらの条件をも発明の一部として有している。

前記測定データとしては胸部もしくは腹部における前記拍動のうちの該当する拍動の圧力センサーによる測定値が含まれるが、心電図センサーと心音図センサーによる測定値が含まれる場合がある。心電図用と心音図用のデータは、本発明の例としての前記生体反応記録装置とは別の測定手段によって拍動図を同期させることが可能なように測定されたデータを前記生体反応記録装置に外部入力データとして受信するなどにより取り入れて使用するように装置を構成することもできる。このようにすることにより、装置の小型化、低価格化を行うことができる。

また、前記課題を解決するための手段に記載したように、本発明の例としての生体反応記録装置は、図１に示した構成のうちの圧力センサーのみあるいはそれを含む最小限の部分を被測定生体に装着するようにし、その部分と外部装置との送受信機能を被測定生体に装着する部分と外部装置とのうちの必要な部分に設ける構成にすると、前記外部装置としては、たとえば、病院に設けて遠隔健康管理を行ったり、パーソナルコンピュータや携帯電話や腕時計など携帯装置に前記外部装置としての必要な機能をもたせて、全体として、生体反応記録装置を構成することができ、広く用いることにより、多くの国民の健康管理に役立てることができる。

図４は本発明の実施の形態例としての生体反応記録装置の拍動を測定する圧力センサーの例を説明する図で、センサーの外形が円形の例である。

図４で、符号２０１ａは圧力センサー、２４１ａ〜２４１ｃ，２４２ａ〜２４２ｃ，２４３ａ〜２４３ｃは生体の拍動を検出する圧力センサー部、２４４ａ〜２４４ｄは生体との接触圧を検出する圧力センサー部、２４８は半導体基板、２４５は圧力センサーの外周部の内壁、２４６は圧力センサーの外周部の外壁、２４７は外壁２４６と内壁２４５の間に形成されている空間部、２４７ａは空間部２４７を仕切っている間仕切り部、２４９ａ〜２４９ｄは装着位置修正手段、２４９ｅ〜２４９ｈは心音センサーにも使用することができるマイクロフォンである。

図４で、各圧力センサーは半導体基板２４８に形成されたピエゾ素子である。

圧力センサー２０１ａは、たとえば、図１に記載のように配線を介して制御・測定データ処理部と結ばれており、各センサーの測定データを制御・測定データ処理部に送るとともに、必要に応じて送られる制御・測定データ処理部からの指令に基づいて測定しその測定値を制御・測定データ処理部に送るようにすることもできる。

生体との接触圧を検出する圧力センサー部２４４ａ〜２４４ｄは、生体との接触圧を検出することができるとともに、生体反応記録装置の使用目的によっては、たとえば制御・測定データ処理部からの指令に基づいて、装着位置修正手段２４９ａ〜２４９ｄのような圧力センサー２０１ａと生体との相対位置を変える手段を有することもある。

空間部２４７は複数箇所に区切られている場合もあり部分的に吸引作用をする部分と押圧作用をする部分に分けて使用することもできる。

生体反応記録装置の使用目的によっては、空間部２４７内の圧力を変化させ、圧力センサー２０１ａの生体への着脱に利用することができる。たとえば、図４の間仕切り部２４７ａによって空間部２４７が複数箇所に区切られている場合は、区切られた箇所毎に空間部内の圧力を変えることができるようにしておき、圧力センサー２０１ａの生体への着脱や圧力センサー２０１ａと生体との相対位置を変えることに利用することができる。

マイクロフォン２４９ｅ〜２４９ｈの図示の部分はマイクロフォン自体を配置する場合もあり、マイクロフォン自体の位置を集音穴として使い、基板２４８の内部あるいは裏側に音検出部を設けることもできる。このようにすることにより、小型化を図ることができ、音検出特性を向上させることもできる。

生体反応記録装置の使用目的によっては、生体の拍動を検出する圧力センサー部の数は増減されるが、３個以上が好ましく、２次元に配置されていることが特に好ましい。さらに、生体反応記録装置の使用目的によって、生体との接触圧を検出する圧力センサー部２４４ａ〜２４４ｄを設けない場合もある。

装着位置修正手段２４９ａ〜２４９ｄ、マイクロフォン２４９ｅ〜２４９ｈ、空間部２４７のいずれかあるいは全てを設けずに圧力センサー２０１ａを構成しても拍動の検出をする圧力センサーとして使用することができる。

図４に示したような圧力センサー２０１ａは、生体の拍動を検出する圧力センサー部が３行３列の２次元に配置された例で、各圧力センサー部の位置における生体の圧力変化をそれぞれを区別できるように測定することができ、生体の拍動を正確に検出することができる。そして、各圧力センサー部の位置における生体の圧力変化を同時に測定したり、動画として測定したりすることができるように測定系を構成すると、心臓の触診と同等あるいは同等以上の観測ができ、極めて高い信頼度の診察を行うことができる。

２次元の圧力センサー部あるいは圧力検出素子の数と配置の仕方は前記に限られない。センサー部の数を３×３、５×５、７×７等のマトリクス状に配置すると比較的少ない数のセンサー部で心臓の実際の動きを把握することもできるセンサーを安価に実現することができ、配置の仕方はマトリクス状の他に、同心円状や中心から放射状に配置して検出精度を高めることができる。操作性と検出精度等の観点から、センサー部の中心を検出できる数と配置の仕方が好ましい。

図示しないが、複数箇所の圧力変化を検出する圧力センサーに周知の素子ＭＥＭＳを利用することもできる。

半導体技術を駆使して、極めて多数の圧力センサー部を構成して用いることができる。

これらの圧力センサー部は、拍動自体の圧力検出を行うだけでなく、生体への圧力センサーを当てるべき位置や適切な位置になるべく修正を指示することなどにも用いることが好ましく、このようにすることにより、使いやすくて正確に測定できる圧力センサーを実現することができる。

圧力センサー２０１ａの外周形状は円形である。

圧力センサーの外周形状は実際の測定に際して極めて重要であり、通常は圧力センサーを被測定生体の皮膚に多少の押圧力を以て当てることになるため、被測定生体に痛みなどの苦痛がないような形状にすることが好ましく、センサーの外形を円形や楕円形などにすると、被測定生体に強く押し当てても痛くなく、より正確な測定をすることができる。同様の理由あるいは測定精度の向上のため、フレキシブルな圧力センサーを用いると、たとえば肋骨の目立つ人の場合など胸部の形状による測定精度の低下を少なくすることができる。さらに、事情により円形でなく、たとえば四角形以上の多角形を基本とそる形状を用いる場合は角を丸めることが好ましい。

センサーの外形を四角形以上の多角形にすると、付加機能を付けるのに便利である。

圧力センサーの外形としては、それに用いられる圧力検出素子の種類や形態、測定目的、被測定生体の状況等に応じて種々の形を選ぶことができる。

拍動の測定には多くの雑音の混入が心配される。当然のことながら、この雑音除去には従来心音測定において配慮されていた雑音抑制手段を選択的に利用することも有用である。

図５は本発明の実施の形態例としての生体反応記録装置の拍動を測定する圧力センサーの例説明する図で、センサーの外形が四角形の例である。

図５で、符号２０１ｂは圧力センサー、２５１ａ〜２５１ｃ，２５２ａ〜２５２ｃ，２５３ａ〜２５３ｃ、２５４ａ〜２５４ｆは生体の拍動を検出する圧力センサー部、２５８は基板、２５５は圧力センサーの外周部の外壁である。

圧力センサー部２５３ａ〜２５３ｃでそれぞれ対応する位置の拍動を測定することができる。圧力センサー部２５４ａ〜２５４ｆはその位置における圧力を検出することができ、たとえば圧力センサー部２５３ａ〜２５３ｃで検出した圧力情報を補足する情報を得ることができる。

本発明における圧力変化を検出するための圧力センサーは、被測定生体が生体であるために、信号増幅のあり方や雑音処理等において周知のように特別に配慮された条件が必要であるが、圧力センサーに圧電現象を利用した圧電素子や電極間の静電容量変化を利用した静電型のように、形態は異なるにしても、種々の分野で広く使われている素子を医療用に必要な条件を満たすようにして用いることができ、このようにすることにより多くの圧力検出素子や変位検出素子の技術を利用することができ、信頼性が高く、医療に適した圧力センサーを安価に実現することができる。

図４と図５に例示した本発明の実施の形態例としての圧力センサーはこれに狭く限定されるものではなく、たとえば、２次元に配置する圧力検出素子の数を、ｍとｎを整数として、ｍ×ｎ個にし、５×９とか９×１５などの圧力検出素子あるいは圧力検出部を短径１ｃｍ×長径３ｃｍの楕円状に配置したり、たとえば人の肋骨の間に入るように構成して肋骨の目立った人の心尖拍動を精度良く測定できるようにしたり、多くのバリエーションを可能とするものである。本発明における圧力センサーの圧力検出素子あるいは圧力検出部を２次元に配置することは、拍動図の測定にとどまらず、ねじれて動くことをも含めて複雑な動きをする心臓の動きを正確に把握することができ、正しい診断を可能にするという極めて大きな効果を奏するものである。

図６〜図９は本発明の実施の形態例としての生体反応記録装置を用いて、普通の病室のベッド上に左側臥位になってもらった被測定生体の心尖拍動図を同時に測定した心電図および心音図ならびに心尖拍動図の一次微分曲線とともに示した心機図の例である。

図６〜図９で、符号５００，５１０，５２０，５３０は心機図、５０２，５１２，５２２，５３２は心尖拍動図、５０３，５１３，５２３，５３３は心音図、５０４，５１４，５２４，５３４は心電図、５０１，５１１，５２１，５３１はそれぞれ心尖拍動図５０２，５１２，５２２，５３２の一次微分曲線、５０１１は一次微分曲線５０１の等容性収縮期のピーク、５０１３は急速流入波（３音に対応）に対応する一次微分曲線５０１のピーク、５０１４は左心房収縮波（４音に対応）に対応する一次微分曲線５０１のピーク、５１１１は一次微分曲線５１１の等容性収縮期のピーク、５１１３はほとんどわからない程度だが急速流入波に対応する一次微分曲線５１１のピーク、５１１４は左心房収縮波に対応する一次微分曲線５１１のピーク、５２１１は一次微分曲線５２１の等容性収縮期のピーク、５２１３は急速流入波に対応する一次微分曲線５２１のピーク、５２１４は左心房収縮波に対応する一次微分曲線５２１のピーク、５３１１は一次微分曲線５３１の等容性収縮期のピーク、５３１３は急速流入波に対応する一次微分曲線５３１のピーク、５３１４は左心房収縮波に対応する一次微分曲線５３１のピーク、５０３１，５１３１，５２３１，５３３１は１音、５０３２，５１３２，５２３２，５３３２は２音、５３３３は３音と４音が重合した状態、５０３４，５１３４は４音、５０４１，５１４１，５２４１，５３４１はＱＲＳ波である。

図６〜図９で、横軸は各グラフ（図）に共通で時間軸であり、横軸の数字は始点（図示せず）を０秒とし、１０秒を１２０００ポイントとしたときのポイント値を示しており、縦軸は振幅（強度）の目安値で、心電図と心音図に関しては検出強度の目安を示した相対値、心尖拍動図に関しては１０秒間の最大値を１０００に正規化した数値、一次微分曲線に関しては微分した値である。

図６のグラフの特徴の１つは、等容性収縮期に対応する一次微分曲線のピーク５０１１が高く、急速流入波に対応する一次微分曲線のピーク５０１３が低く、左心房収縮波に対応する一次微分曲線のピーク５０１４が低いことである。

図７のグラフの特徴の１つは、等容性収縮期に対応する一次微分曲線のピーク５１１１が高く、急速流入波に対応する一次微分曲線のピーク５１１３はほとんどわからない程度で、左心房収縮波に対応する一次微分曲線のピーク５１１４がピーク５１１１の４割程度であることである。

図８のグラフの特徴の１つは、急速流入波に対応する一次微分曲線のピーク５２１３と左心房収縮波に対応する一次微分曲線のピーク５２１４が等容性収縮期に対応するピーク５２１１よりも高いことである。

図９のグラフの特徴の１つは、急速流入波に対応する一次微分曲線のピーク５３１３が等容性収縮期に対応するピーク５３１１よりも高く、左心房収縮波に対応する一次微分曲線のピーク５３１４は等容性収縮期に対応するピーク５３１１よりも高くはないがその半分程度あることである。重症になると左心房収縮波が目立たなくなり急速流入波だけになる。

図６は激しいスポーツもできるような健常者の場合の、図７は左心室の収縮は正常であるが拡張に障害を持つ患者の場合の、図８は重症患者の例で収縮拡張ともに障害を持つ患者の場合の、図９は重症患者の例で収縮拡張とも図８の場合よりもさらに悪く動くことができない患者の場合の各データである。さらに具体的に説明すると、図７は激しいスポーツはできないが階段の上り下りができ、外出もでき、旅行もできるような患者のデータで、図８はゆっくりしか歩けない患者のデータで、図９はベッドからトイレへの移動もままならず歩行できない患者のデータである。

図１０〜図１６は本発明の実施の形態例としての生体反応記録装置を用いて測定した心機図の時間的変化の例を説明する図で、図１０〜図１２は同一被測定生体の心機図、図１３と図１４は図１０〜図１２の被測定生体とは別の同一被測定生体の心機図、図１５と図１６は図１０〜図１２や図１３と図１４の被測定生体とは別の同一被測定生体の心機図である。

図１０〜図１６で、符号５５４，５５８，５６２，５６６，５７０，５７４，５７８は心電図、５５３，５５７，５６１，５６５，５６９，５７３，５７７は心音図、５５２，５５６，５６０，５６４，５６８，５７２，５７６は心尖拍動図、５５１，５５５，５５９，５６３，５６７，５７１，５７５は心尖拍動図の一次微分曲線、Ａ１〜Ａ５は各心尖拍動図のＡ波（左心房収縮波）、５５１１，５５５１，５５９１，５６３１，５６７１は等容性収縮期における微分波形の極値、５５１４，５５５４，５５９４，５６３４，５６７４はＡ波の極値である。

図１０は被測定生体が血圧が２３０／１３０の時の心機図、図１１は図１０の被測定生体に降圧薬を投与して血圧が２００／１１０になった状態の心機図で、図１０の測定から１４日後の測定データ、図１２は図１０の被測定生体が治療によって血圧が１６０／９０になり、さらに病状が良くなった状態の心機図で、図１１の測定から８日後の測定データである。

図１０〜図１２では、心尖拍動図のＡ波が、図１０でははっきり目立っており、図１１では図１０より低くなり、図１２ではほとんど目立たなくなっている。これは左心室の拡張障害が改善していることを示唆する現象である。実際に血圧が前記のように２３０／１３０から２００／１１０へ、さらに、１６０／９０へと下がっていることからも心臓の負荷が軽減されていることがわかる。符号Ａ３で示したＡ波は、図１２はわかりにくい例であるが、どこをとって良いかわかりにくい場合がある。そのような場合にも図１２のように微分波形を用いると抽出しやすくなる。

図１３は被測定生体が悪い状態における心機図で、図１４は図１３の被測定生体が治療の結果病状が良くなった状態の心機図で、図１３の測定から１４日後の測定データである。これは図１０〜図１２と類似のケースといえる左心室の拡張障害の例で、Ａ波の減高からしても左心室の拡張障害が改善していることを示唆する現象である。血圧のデータでは、血圧降下剤を投与して血圧が１９０／１１０から１６０／８５に下がっている。

図１０〜図１２において、微分波形で等容性収縮期における極値（図１０の符号５５１１、図１１の符号５５５１、図１２の符号５５９１、図１３の符号５６３１、図１４の符号５６７１）に対するＡ波の極値（図１０で符号５５１４、図１１の符号５５５４、図１２の符号５５９４、図１３の符号５６３４、図１４の符号５６７４）の比を見ることによって左心室拡張末期の状況が把握できる。Ａ波の極値の比率が減少すれば左室の拡張末期の負荷が軽減しているが示唆される。

図１５は被測定生体が悪い状態における心機図で、図１６は図１５の被測定生体が治療の結果病状が良くなった状態の心機図で、図１５の測定から約６ヶ月後の測定データである。符号ｄ１〜ｄ９，ｄ３１〜ｄ３，ｄ９１は心尖拍動図の１次微分波形の特徴の例を説明する点である。

何れの場合も拍動図のグラフの山の形の時間的変化に特徴があり、図１５では、Ａ波を除外して考えて、微分波形のｄ１点（微分値の極大点）からｄ２点（微分値がおおむね０の点）（前記ｄ１点からｄ２点に至る過程で微分値が下がって再び上がってから下がりｄ２点に至ることもある）を経てｄ３点（微分値の極小点）までおおむね直線的に下がっており、続いてｄ３点から微分値が０であるｄ３１点に上がり、ｄ３１点からｄ３２点までおおむね水平に（雑音やその他の事情で多少の揺れはあるが、おおむね水平といってよい）経過し、ｄ３２点からｄ３３点（次のサイクルのｄ１点に相当する点）に上がり、以下これを繰り返すという推移をし、図１６ではｄ４点（微分値の極大点）からｄ５点（微分値がおおむね０の点）までおおむね直線的に下がって後ｄ６点までおおむね水平に推移し、ｄ６点からｄ７点（微分値の極小点）までおおむね直線的に下がって後、ｄ８点（微分値がおおむね０の点）におおむね直線的に（微分値が０の点を過ぎて上がり下がるが、微細な変化であり、おおむね直線的に移動といえる）移動して後ｄ９点までおおむね水平に推移し、ｄ９１点（次のサイクルのｄ４点に相当する）点に上がり、以下これを繰り返すという推移をている。

図１５の状態は左心室の収縮能（左室駆出率）が４０％の状態で心不全状態の例、図１６は図１５の状態の患者に心不全治療薬を投与して左室駆出率が６０％の状態まで改善した例である。

図１７、図１８、図１９は本発明の実施の形態例としての拍動の振幅分布の例について説明する図で、図１７は圧力センサーの圧力検出位置を説明する図でＰ１〜Ｐ９は圧力検出位置を示す符号、図１８と図１９は図１７の圧力センサーで測定した拍動の振幅分布の典型的なパターンの例を３次元表示の図形の所定の位置における断面図として示した図である。図１８と図１９で、各図（グラフ）の横軸は図１７の圧力検出位置を示しており、縦軸はそれぞれ横軸に示した各圧力検出位置における拍動の振幅の大きさを正規化データとして示している。

拍動の振幅分布の典型的なパターンとして、図１７の圧力検出位置Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６の位置の少なくとも図１８の（Ａ）に示したタイプ（以下、パターンＡともいう）と図１８の（Ｂ）に示したタイプ（以下、パターンＢともいう）がある。

さらに詳述すると、図１７のＰ１〜Ｐ９で示した各位置に多数の圧力検出素子あるいは圧力検出部を配置した圧力センサーで心尖拍動を測定した場合、パターンＡの場合、図１９の（Ａ）に示すように、図１７の圧力検出位置Ｐ１〜Ｐ３、Ｐ４〜Ｐ６、Ｐ７〜Ｐ９における振幅分布が図示のようなおおむね一様な振幅になり、パターンＢの場合、図１９の（Ｂ）に示すように、図１７の圧力検出位置Ｐ１〜Ｐ３、Ｐ７〜Ｐ９における振幅分布がＰ４〜Ｐ６における振幅分布と異なり、図１７の圧力検出位置Ｐ５における振幅が最大振幅になり、圧力検出位置Ｐ２，Ｐ４，Ｐ６，Ｐ８においては圧力検出位置Ｐ５における振幅より小さいが圧力検出位置Ｐ１，Ｐ３，Ｐ７，Ｐ９における振幅よりも大きな振幅になっている。

心臓の状態が健常でない被測定生体の拍動の振幅分布はパターンＡが多く、心臓の状態が健常な被測定生体の拍動の振幅分布はパターンＢが多い。しかし、病状によっては、非健常者の場合にもパターンＢの振幅分布を示す場合がある。このような場合、心尖拍動図や血圧などと拍動の振幅分布を総合して正しい診断を行うことができる。この例からも明らかなように、心電図と心音図と心尖拍動図だけの測定データに、拍動の振幅分布、強度分布の測定データをあせて診断を行うことにより、実際の病状を適格に診断することができる。

なお、図１８および図１９に図示の拍動の振幅分布はある瞬間のデータである。特に、パターンＢの場合の最大振幅（図１９の圧力検出位置Ｐ５における振幅）は一拍の拍動の間にその出現位置がＰ５から他の位置に移動する。

さらに、本発明における拍動の強度の検出は心臓の勢いを推測することを助ける情報となる。

前記のように、心尖拍動図の１次微分波形すなわち時間−拍動波形の１次微分波形は被測定生体の拍動に関する特徴抽出などに利用することができ、心尖拍動図の２次微分波形は心尖拍動図の１次微分波形の特徴点を抽出などに利用することができる。心機図の診断への活用に於いて、心電図や心音図に同期したデータとしての心尖拍動図の波形だけでなく、その１次微分、２次微分の活用、さらに、拍動の振幅、振幅分布、強度、強度分布の情報の活用は正確な診断を行うにあたって極めて重要である。

心臓の動きの把握に関して、前記拍動図や拍動の振幅や振幅の分布を知ることをあげることができるが、このほかに、たとえば心臓が勢いよく動いているか、力強く動いているかなど、駆動の強度や強度分布を知ることをあげることができる。触診を行う医師にとっては周知のように、心臓は複雑な動きをしており、心臓の動く勢いの良さ、動きの強さなどとして触診で感じることができる拍動の強度と強度分布を本発明において圧力センサーによって検出できるようになることは正確な診断を行う上で重要な情報となる。

前記実施例は、必要に応じて種々の活用ができ、従来は期待できなかった効果を発揮させることができる。

たとえば、心機図を測定して後、速やかに患者に結果を説明することができ、心機図を患者に示して説明することもでき得る。さらに、本発明の装置に参照データの一つとして被測定生体の過去のデータや被測定生体の診断に役立つ統計データなどを入れておき、被測定生体の健康状態の位置づけをしたり、健康状態の変化を把握したり、被測定生体に説明して効果的な健康管理を行ったりすることができる。

圧力センサーに心電図測定用の電極や、圧力センサーに心音図測定用のマイクロフォンを組み込むこともできる。このように構成することによって、記録装置の高精度化、簡素化、小型化、低価格化などを可能にすることができるのみならず、被測定生体に多くのセンサーを装着して測定することによる心的負担を大幅に軽減することができる。

圧力センサーを３次元構成にすることにより、圧力と心音などの検出を行うことができたり、測定データのＳ／Ｎ比を高めたりすることができる。

前記のような種々の構成の圧力センサーに送信手段あるいは送受信手段を組込んで被測定生体に装着し、あるいは、圧力センサーと小型軽量の送信装置あるいは送受信装置を被測定生体に装着して、被測定生体が携帯している外部装置や被測定生体から離れたところにある外部装置にセンサーによる測定データ等をに送信あるいは送受信して本発明の装置を構成し、被測定生体自身による健康管理に役立てたり、医療専門家による被測定生体の診断や健康管理を行うことができる。

前記例では拍動図として心尖拍動図を例にあげて説明したが、本発明は、前記のように、心尖拍動図に限定されるものではなく、前記各種拍動に適用され同様の大きな効果を奏するものである。

心機図の測定においては、心電図と心音図用のセンサーを本発明の装置に備えている場合でも、心電図と心音図用のデータを本発明の装置とは別に測定して本発明の装置に入力する場合でも、拍動図を心電図と心音図の少なくとも一方に同期させることが重要である。このようにすることにより高い信頼性で診断を行うことができる。

以上説明したように、従来は患者に防音室など特別な測定室に入ってもらい、大がかりな測定設備で、最低２名の医師あるいは医師と技師によって記録しなければできなかった胸部や腹部の生体反応の記録を、本発明によれば、病院の外来診察室や病室でも測定が可能となり、また、一人の医師によって記録することも可能となり、データをコンピュータのメモリーなどに記録し、コンピュータのメモリーなどに記録されたデータからその場で動画として再生することもできるようになる。すなわち、本発明は、その場で患者にフィードバックすることができるという診療としては極めて大きな効果をもたらし、患者の満足度も上がり、また、防音室など特別な測定室までつれていけない状態の患者の検査も可能にし、視診触診聴診という診察技能の質を高め、循環器系疾患の正確な診断を下すことを可能にするという極めて大きな効果をもたらすものである。

また、医師の生涯教育、医学生および研修生に対する臨床医学教育にも極めて大きな効果を発揮するものである。

さらに、本発明は、通常の健康管理、遠隔健康管理など、医療の専門知識の広い応用を可能とするものである。

以上、実施例を参照して本発明の電子部品の実施の形態例を説明したが、本発明は前記実施例に狭く限定されるものではなく、前記本発明の技術思想を利用した多くのバリエーションを可能とするものである。

以上説明したように、本発明によって、循環器系の診療では極めて重要であるが実際には難しいとされて正確に測定され記録されていなかった胸部や腹部に関する拍動図をかなり高い正確さで測定して記録し、たとえば、その場で診療にフィードバックしたり過去データとして活用したりすることができるようになる。

本発明は、循環器系の診療レベルを著しく向上させるとともに、他の医療分野との連携効果も高め、医学の発展に寄与するところ極めて大であり、医療費の節約にも大きく寄与するなど、経済的効果も大きく、医療分野と医学教育分野で広く用いられるものである。

本発明の実施の形態例としての生体反応記録装置を説明する図である。 本発明の実施の形態例としての本発明の実施の形態例としての遠隔管理を行うこともできる生体反応記録装置を説明するブロック図である。 本発明の実施の形態例としての生体反応記録装置における測定データ処理の例を説明するブロック図である。 本発明の実施の形態例としての圧力センサーを説明する図である。 本発明の実施の形態例としての圧力センサーを説明する図である。 本発明の実施の形態例としての生体反応記録装置で測定した心機図の例である。 本発明の実施の形態例としての生体反応記録装置で測定した心機図の例である。 本発明の実施の形態例としての生体反応記録装置で測定した心機図の例である。 本発明の実施の形態例としての生体反応記録装置で測定した心機図の例である。 本発明の実施の形態例としての生体反応記録装置で測定した心機図の時間的変化の例を説明する図である。 本発明の実施の形態例としての生体反応記録装置で測定した心機図の時間的変化の例を説明する図である。 本発明の実施の形態例としての生体反応記録装置で測定した心機図の時間的変化の例を説明する図である。 本発明の実施の形態例としての生体反応記録装置で測定した心機図の時間的変化の例を説明する図である。 本発明の実施の形態例としての生体反応記録装置で測定した心機図の時間的変化の例を説明する図である。 本発明の実施の形態例としての生体反応記録装置で測定した心機図の時間的変化の例を説明する図である。 本発明の実施の形態例としての生体反応記録装置で測定した心機図の時間的変化の例を説明する図である。 本発明の実施の形態例としての生体反応記録装置における圧力センサーの圧力検出位置を説明する図である。 本発明の実施の形態例としての生体反応記録装置で測定した拍動の振幅分布の例を説明する図で、３次元表示の図形の所定の位置における断面図として示した図である。 本発明の実施の形態例としての生体反応記録装置で測定した拍動の振幅分布の例を説明する図で、３次元表示の図形の所定の位置における断面図として示した図である。 従来の心機図記録装置本体の写真である。 従来の各種トランスデューサの例の写真である。 従来の生体音検出装置の斜視図である。 図２２の生体音検出装置の断面図である。 図２０の心機図記録装置の拍動図測定用のトランスデューサーの斜視図である。 図２０の心機図記録装置の心音図測定用のトランスデューサーの斜視図である。 従来の装置での心機図測定被測定生体の写真である。 従来の心機図記録装置で測定の結果得られた心機図である。

符号の説明

４０：マイクロフォン
１０１，５０２，５１２，５２２，５３２，５５２，５５６，５６０，５６４，５６８，５７２，５７６：心尖拍動図
１０２，１０３，１０４，５５３，５５７，５６１，５６５，５６９，５７３，５７７：心音図
１０５，５５４，５５８，５６２，５６６，５７０，５７４，５７８：心電図
１１０：拍動図測定用のトランスデューサー
１１１：圧力伝達部
１１２，１２２：ケース外周枠
１１３，１２３：ケース側面
１１４，１２４：リード線
１２０：心音図測定用のトランスデューサー
１２１：心音測定部
２００：生体反応記録装置
２０１，２０１ａ，２０１ｂ，３０１：圧力センサー
２０２，３０５ａ：心音センサー
２０３：心電図用センサー
２１１，２１２，２１３，２３１，２４１：配線
２２０，３２０：制御・測定データ処理部
２３０，３３０：記憶部
２４０，３４０：表示部
２４１ａ〜２４１ｃ，２４２ａ〜２４２ｃ，２４３ａ〜２４３ｃ，２４４ａ〜２４４ｄ，２５１ａ〜２５１ｃ，２５２ａ〜２５２ｃ，２５３ａ〜２５３ｃ：圧力センサー部
２４５：圧力センサーの外周部の内壁
２４６，２５５：圧力センサーの外周部の外壁
２４７：空間部
２４８，２５８：基板
２７１〜２８７：処理ステップ、処理内容、機能等を説明するための符号
３００：生体反応記録システム
３０５ｂ：センサー
３１１，３１５ａ，３１５ｂ，３３１，３４１，３５１：連絡手段
３５０：遠隔管理部
５００，５１０，５２０，５３０：心機図
５０１，５１１，５２１，５３１，５５１，５５５，５５９，５６３，５６７，５７１，５７５：心尖拍動図の一次微分曲線
５０３，５１３，５２３，５３３：心音図
５０４，５１４，５２４，５３４：心電図
５０１１，５０１３，５０１４，５１１１，５１１３，５１１４，５２１１，５２１３，５２１４，５３１１，５３１３，５３１４：心尖拍動図の一次微分曲線のピーク
５０３１，５１３１，５２３１，５３３１：１音
５０３２，５１３２，５２３２，５３３２：２音
５３３３：３音と４音が重合した状態
５０３４，５１３４：４音
５０４１，５１４１，５２４１，５３４１：ＱＲＳ波
５５１１，５５５１，５５９１，５６３１，５６７１：等容性収縮期における微分波形の極値
５５１４，５５５４，５５９４，５６３４，５６７４：Ａ波の極値
Ａ１〜Ａ５：各心尖拍動図のＡ波（左心房収縮波）
ｄ１〜ｄ９，ｄ３１〜ｄ３，ｄ９１：心尖拍動図の微分波形の特徴の例を説明する点
Ｐ１〜Ｐ９：圧力検出位置を示す符号

Claims (8)

1. 生体の心尖拍動を検出し記録し心尖拍動図として表示することができる生体反応記録装置であって、
   前記生体反応記録装置は、
   前記心尖拍動の被測定部位の動きを圧力変化として測定することができる圧力センサーと
   測定された信号の増幅手段と
   測定されたデータを基に生体情報を検出することができる演算処理部を含むデータ処理手段と
   記憶手段と
   表示手段
   を有しており、
   前記圧力センサーは、同一生体の同一の一拍動期間中に、前記圧力センサ−を装着する生体の皮膚の心尖拍動の被測定位置近傍において近接する複数箇所の圧力変化をそれぞれ区別できるように測定することができる少なくとも３つの圧力センサ−素子または圧力センサー部を有しており、
   前記記憶手段は前記少なくとも３つの圧力センサ−素子または圧力センサー部を有する圧力センサ−の測定データの少なくとも主要部分とデータ処理手段を用いて検出された生体情報とデータ処理手段を用いて処理された情報と処理途中の情報を含むデータのうちの少なくとも一つを記憶することができ、
   前記表示手段は少なくとも心電図に同期した心尖拍動図を表示することができるように構成されている
   ことを特徴とする生体反応記録装置。
2. 請求項１に記載の生体反応記録装置において、
   前記測定された心尖拍動図の意味する被測定生体の健康状態を表示する機能を有する
   ことを特徴とする生体反応記録装置。
3. 請求項１または２に記載の生体反応記録装置において、
   前記生体反応記録装置が測定した心尖拍動図とその意味する健康状態の少なくとも一方をリアルタイムで表示することが出きる
   ことを特徴とする生体反応記録装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、
   前記少なくとも３つの圧力センサ−素子または圧力センサー部による前記拍動の測定データは、同一心尖拍動の測定に関わる前記少なくとも３つの圧力センサ−素子または圧力センサー部によって、測定データを１２００分の１秒でサンプリング可能な範囲の時間差以内で同時に測定されたデータである
   ことを特徴とする生体反応記録装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、
   前記圧力センサ−または圧力センサー部がフレキシブルな圧力センサーである
   ことを特徴とする生体反応記録装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、
   前記生体反応記録装置が前記圧力センサーの生体の表皮に対する接触圧力変更手段と装着位置変更手段の少なくとも一方を有している
   ことを特徴とする生体反応記録装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の生体反応記録装置において、
   前記生体反応記録装置が医学教育用装置である
   ことを特徴とする生体反応記録装置。
8. 生体の心尖拍動を検出し記録し心尖拍動図として表示することができるように構成された生体反応測定記録系に用いる生体反応記録方法において、
   心尖拍動の被測定部位の動きを圧力変化として測定することができる圧力センサーと
   測定された信号の増幅手段と
   測定されたデータを基に生体情報を検出することができる演算処理部を含むデータ処理手段と
   記憶手段と
   表示手段
   を用意する工程と、
   同一生体の同一の一拍動期間中に、前記圧力センサ−を装着する生体の皮膚の心尖拍動の被測定位置近傍において近接する複数箇所の圧力変化をそれぞれ区別できるように測定することができる少なくとも３つの圧力センサ−素子または圧力センサー部を有する圧力センサーを用いて被測定生体の心尖拍動を測定する工程と、
   前記記憶手段は前記少なくとも３つの圧力センサ−素子または圧力センサー部を有する圧力センサ−の測定データの少なくとも主要部分とデータ処理手段を用いて検出された生体情報とデータ処理手段を用いて処理された情報と処理途中の情報を含むデータのうちの少なくとも一つを記憶する工程と、
   前記表示手段に少なくとも心電図に同期した心尖拍動図を表示する工程
   を有することを特徴とする生体反応記録方法。
   

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