JP6380668B2

JP6380668B2 - 把持型心電測定装置

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Publication number: JP6380668B2
Application number: JP2017517860A
Authority: JP
Inventors: 亨志牟田
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-05-09
Filing date: 2016-04-25
Publication date: 2018-08-29
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Also published as: EP3295870A1; US20180064355A1; EP3295870A4; JPWO2016181808A1; CN107613859A; CN107613859B; WO2016181808A1; US10624549B2

Description

本発明は、心電信号を取得する把持型心電測定装置に関する。

近年、健康の管理や維持・増進に対する人々の関心が高まっている。そこでは、人々が、日常生活の中で、より手軽に例えば脈拍や心電などの生体情報を得られることが望まれている。ここで、特許文献１及び特許文献２では、両手で保持し、両手の掌や指から心電信号を取得する心電測定装置が提案されている。

より具体的には、特許文献１の装置は、両手で保持される周面の形成された筐体と、該筐体を保持する手を通して心電信号を検出する心電用電極とを備えている。特に、この装置では、上記筐体が球形状に形成されており、筐体を保持する両手の掌又は指に対応して心電用電極としての左手用電極及び右手用電極がそれぞれ設けられている。

特許文献２の心電信号検出装置は、携帯型の装置であり、装置を把持した両手の親指から心電信号を検出する。より詳細には、この心電信号検出装置は、樹脂等の絶縁材料により形成された筐体を備え、該筐体の上面に形成された開口部には表示窓が取り付けられおり、該表示窓内に心電信号を検出するための２個の電極が配置されている。ここで、各電極は、心電信号検出装置を両手で把持した状態で両手の親指を容易に接触させることができるような位置に配置されている。すなわち、一方の電極は、表示窓の上面内の左手前側に配置され、他方の電極は表示窓の上面内の右手前側に配置されている。

特開２０１３−２２６１８９号公報特許第５２２３９６７号公報

上述したように、特許文献１の装置では、球形状の筐体を両手で保持することにより、両手の掌又は指が心電用電極（左手用電極及び右手用電極）と接触し、心電信号を取得することができる。しかしながら、この装置では、両手で左右から保持するように構成されているため、例えば、机の上などに装置を置ける状況でない場合、長時間（例えば数分程度）継続して心電を測定しようとすると、装置を保持する手が疲れてきて、手や肩に力が入り、その結果、心電信号に筋電ノイズが乗りやすくなるおそれがある。

一方、特許文献２の心電信号検出装置は、携帯型の装置であり、小型化することができるものの、測定時に両手が互いに接触するおそれがある。その場合、両手が接触することで、心電のＳ／Ｎが低下するおそれがある。しかしながら、両手が接触しないようにしようとすると、装置を把持しづらくなるおそれがある。また、この心電信号検出装置では、親指と人差し指等で挟み込んで（つまむように）装置を持つため、手に力が入りやすく、筋電ノイズが乗りやすいという問題もある。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、両手の指から心電信号を取得する把持型心電測定装置であって、小型化したとしても両手の指同士が接触することなく、かつ長時間保持していても疲れにくく、長時間安定して心電信号を計測することが可能な把持型心電測定装置を提供することを目的とする。

本発明に係る把持型心電測定装置は、略回転楕円体状の本体部と、本体部の軸方向に沿って凸設され、使用者が該本体部を一方の手で把持するときに、該一方の手の親指の側面に当たることにより、該親指の位置を規制するストッパ部と、本体部の側面に、ストッパ部の凸設方向と略直交する方向に凸設された板状の鍔部と、本体部の背面側に配設され、本体部が一方の手で把持されているときに、該一方の手の指と接触する第１の心電電極と、鍔部の表面に配設され、他方の手で該鍔部がつままれているときに、該他方の手の指と接触する第２の心電電極とを備えることを特徴とする。

本発明に係る把持型心電測定装置によれば、装置を両手で保持する際に、一方の手（親指と他の４本の指）で略回転楕円体状の本体部を把持し、他方の手の指（例えば、親指と人差し指）で板状の鍔部をつまむ（挟持する）ことから、両手がそれぞれを支え合うため、長時間（例えば数分間）その体勢を維持しても疲れにくい。また、その際に、本体部の背面側に配設された第１の心電電極に一方の手の指（例えば、人差し指及び／又は中指）が接触し、鍔部の表面に配設された第２の心電電極に他方の手の指（例えば、親指及び／又は人差し指）が接触するが、本体部の軸方向に沿って凸設されたストッパ部によって、一方の手の親指の位置が規制され、かつ、板状の鍔部が、本体部の側面に、ストッパ部の凸設方向と略直交する方向に凸設されているため、両手の指同士が接触することが防止される。すなわち、両方の手が接触することなく、装置を保持することができる。その結果、小型化したとしても両手の指同士が接触することなく、かつ長時間保持していても疲れにくく、長時間安定して心電信号を計測することが可能となる。

本発明に係る把持型心電測定装置は、略回転楕円体状の本体部と、本体部の軸方向に沿って凸設され、使用者が該本体部を一方の手で把持するときに、該一方の手の親指の側面に当たることにより、該親指の位置を規制するストッパ部と、本体部の側面に、ストッパ部の凸設方向と略直交する方向に凸設された板状の鍔部と、ストッパ部から本体部の周方向に沿ってオフセットした位置に配設され、本体部が一方の手で把持されているときに、ストッパ部で規制された親指の指先と接触する第１の心電電極と、鍔部の表面に配設され、他方の手で該鍔部がつままれているときに、該他方の手の指と接触する第２の心電電極とを備えることを特徴とする。

本発明に係る把持型心電測定装置によれば、装置を両手で保持する際に、一方の手（親指と他の４本の指）で略回転楕円体状の本体部を把持し、他方の手の指（例えば、親指と人差し指）で板状の鍔部をつまむ（挟持する）ことから、両手がそれぞれを支え合うため、長時間（例えば数分間）その体勢を維持しても疲れにくい。また、その際に、本体部に配設された第１の心電電極に一方の手の親指が接触し、鍔部の表面に配設された第２の心電電極に他方の手の指（例えば、親指及び／又は人差し指）が接触するように本体部が把持されることで両手の指同士が接近するが、本体部の軸方向に沿って凸設されたストッパ部によって、一方の手の親指の位置が規制され、かつ、板状の鍔部が、本体部の側面に、ストッパ部の凸設方向と略直交する方向に凸設されているため、両手の指同士が接触することが防止される。すなわち、両方の手が接触することなく、装置を保持することができる。その結果、小型化したとしても両手の指同士が接触することなく、かつ長時間保持していても疲れにくく、長時間安定して心電信号を計測することが可能となる。特に、この場合、一対の心電電極が共に同じ面側（正面側）に配置されているため、両手の指がそれぞれ一対の心電電極と接触しているか否かを目視で容易に確認することができる。

また、本発明に係る把持型心電測定装置では、本体部の、上記第１の心電電極が配設されている領域が周囲の面よりも窪んでいることが好ましい。

このようにすれば、親指の腹部を窪みに当てることにより、親指の指先を確実に第１の心電電極に接触させることができる。

本発明に係る把持型心電測定装置では、本体部の、ストッパ部側から見て、背面側の先端部寄りの位置に段差が形成されていることが好ましい。

このようにすれば、装置（本体部）を把持する際に、人差し指を段差に沿わせて握ることにより、人差し指を適切な把持位置に誘導することができる。その結果、装置（本体部）を把持する際に、各指の位置が略一定に定まる。そのため、一方の手で本体部を把持する際に、該一方の手の指を第１の心電電極に確実に接触させることが可能となる。

本発明に係る把持型心電測定装置では、上記鍔部の縁の厚みが、内側の厚みよりも厚くなるように形成されていることが好ましい。

このようにすれば、鍔部をつかみ易くなるため、該鍔部をつかむ際に、余計な力（不必要な力）を入れなくてもよくなり、例えば、長時間継続して測定するような場合であっても、筋電ノイズの増加を抑制することができる。

本発明に係る把持型心電測定装置は、使用者の手から脈波信号を取得する光学式の脈波センサをさらに備えることが好ましい。

このようにすれば、心電信号に加えて、脈波信号を同時に取得することができる。そのため、例えば、心電信号から心拍数を算出し、脈波信号から脈拍数を算出することで、相互に補完し合うことが可能となり、生体情報の取得率を向上させることができる。また、脈波伝播時間などの生体情報をも取得することが可能となる。

本発明によれば、両手の指から心電信号を取得する把持型心電測定装置であって、小型化したとしても両手の指同士が接触することなく、かつ長時間保持していても疲れにくく、長時間安定して心電信号を計測することが可能となる。

第１実施形態に係る把持型心電測定装置の外観（遮光カバーが閉じられた状態）を示す正面図、及び左右側面図である。第１実施形態に係る把持型心電測定装置の外観（遮光カバーが開かれた状態）を示す正面図、及び左右側面図である。第１実施形態に係る把持型心電測定装置を手で把持した状態（測定時の状態）を示す図である。第１実施形態に係る把持型心電測定装置の機能構成を示すブロック図である。第２実施形態に係る把持型心電測定装置の外観（遮光カバーが閉じられた状態）を示す正面図、及び左右側面図である。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

（第１実施形態）
まず、図１〜図４を併せて用いて、第１実施形態に係る把持型心電測定装置１の構成について説明する。図１は、第１実施形態に係る把持型心電測定装置１の外観（遮光カバーが閉じられた状態）を示す正面図と左右側面図であり、図２は、把持型心電測定装置１の外観（遮光カバーが開かれた状態）を示す正面図と左右側面図である。図３は、把持型心電測定装置１を手で把持した状態（測定時の状態）を示す図である。また、図４は、把持型心電測定装置１の機能構成を示すブロック図である。

把持型心電測定装置１は、使用者が把持することで、心電信号及び光電脈波信号を取得し、心拍数、脈拍数、及び脈波伝播時間等を計測することができる把持型の心電測定装置である。

把持型心電測定装置１は、測定時に、使用者が一方の手（例えば右手）の親指と他の４本の指で握る略回転楕円体状に形成された本体部１０を有している。本体部１０には、使用者が該本体部１０を一方の手で把持する際に、該一方の手の親指の中節・基節の側面に当たることにより、該親指の位置を規制する（止める）ストッパ部（係止部）１１が、本体部１０の軸方向（図１，２の一点鎖線参照）に沿って凸設されている。なお、本体部１０は、例えば樹脂などによって形成されることが好ましい。また、「略回転楕円体状」とは、幾何学で定義される厳密な意味での回転楕円体に限定されない意である。

本体部１０には、ストッパ部１１側から見て、背面側の中央よりも先端部寄りの位置に、本体部１０（装置１）を把持する際に、一方の手の人差し指を適切な把持位置に誘導するための段差１２（出っ張り）が形成されている。すなわち、人差し指をこの段差１２に沿わせて握ることにより、各指の位置が略一定に定まり、親指の指先の縦方向位置のばらつきが抑えられる。

また、本体部１０の側面（ストッパ部１１が凸設される側の側面）には、ストッパ部１１の凸設方向と略直交する方向に（すなわち側方に）板状の鍔部１８が凸設されている。鍔部１８は、本体部１０の軸方向に沿って（すなわち、基端部側から先端部側にかけて）伸びるように設けられている。また、鍔部１８は、外縁（主として背面側）の厚みが、内側（中央部）の厚みよりも厚くなるように形成されている。

本体部１０の背面側には、段差１２（出っ張り）から基端部側の位置に、第１の心電電極１９Ａが配設されている。すなわち、第１の心電電極１９Ａは、本体部１０を一方の手（例えば右手）で把持したときに、その一方の手の指（例えば、人差し指及び／又は中指）が接触するように配設されている。

一方、鍔部１８の正面側の表面（及び／又は背面側の表面）には、心電信号を検出するための、例えば楕円状に形成された第２の心電電極１９Ｂが配設されている。すなわち、第２の心電電極１９Ｂは、鍔部１８を他方の手（例えば左手）の指（例えば、親指と人差し指と）でつまむ（挟持する）ことにより、その他方の手の指（例えば、親指及び／又は人差し指）と接触するように配設されている。

すなわち、第１の心電電極１９Ａ及び第２の心電電極１９Ｂは、使用者が把持型心電測定装置１の本体部１０及び鍔部１８を把持したときに、使用者の左右の手（指先）が接触することにより、使用者の左右の手の間の電位差に応じた心電信号を取得する。第１の心電電極１９Ａ及び第２の心電電極１９Ｂの電極材料としては、例えば、金属（ステンレス、Ａｕ等の腐食に強く金属アレルギーの少ないものが好ましい）や導電ゲル、導電ゴム、導電布等が好適に用いられる。その他、第１の心電電極１９Ａ及び第２の心電電極１９Ｂの電極材料として、例えば、導電プラスチック、容量性結合電極等を用いることもできる。第１の心電電極１９Ａ及び第２の心電電極１９Ｂそれぞれは、ケーブルを通して、後述する信号処理部３１と接続されており、該ケーブルを介して、心電信号を信号処理部３１へ出力する。

また、本体部１０には、遮光機能を有し、測定時に、後述する光電脈波センサ２０に外乱光が入射しないように遮光する遮光カバー（遮光部材）１３が、本体部１０の周方向に揺動することにより開閉自在に取り付けられている。遮光カバー１３は、測定時に使用者の親指を覆うことができるように、略半円筒状（湾曲した平面状）に形成されている。

より具体的には、遮光カバー１３は、本体部１０のストッパ部１１に沿って、該ストッパ部１１（本体部１０）の先端側に、該本体部１０の軸線方向と平行に設けられた軸を揺動軸１４として揺動自在に本体部１０に取り付けられている。より詳細には、遮光カバー１３は、本体部１０の基端部側から見た場合に、開いているときには、一方の端部（端辺）が、ストッパ部１１よりも光電脈波センサ２０側に突出し、かつ、閉じているときには、該一方の端部（端辺）が、ストッパ部１１の端面と略一致するように揺動自在に取り付けられている。

また、遮光カバー１３の揺動軸１４には、遮光カバー１３を開く方向に付勢する例えばバネなどの付勢部材１５が組み込まれている。そのため、遮光カバー１３は、ロックが外されており（詳細は後述する）、かつ使用者が本体部１０を把持していないときには、自動的に開くようになっている。そして、使用者が、本体部１０を把持する際に、親指をストッパ部１１に当たるまで動かす動作に伴い、親指の指先を覆うように揺動して閉じるようになっている。

また、遮光カバー１３は、例えば不使用時に、該遮光カバー１３を閉じた状態でロック（固定）するロック機構１６を有している。より具体的には、遮光カバー１３の一方の端部（端辺）に爪部１６ａが形成されるとともに、本体部１０の側面に、該爪部１６ａが嵌る溝部１６ｂが形成されている。そして、この溝部１６ｂに、遮光カバー１３の端部に形成された爪部１６ａが嵌ることにより、遮光カバー１３が本体部１０に固定（ロック）される。

本体部１０の、遮光カバー１３の揺動軸１４から本体部１０の周方向に沿ってオフセットした位置（本体部１０の中心線上の位置）には、光電脈波センサ２０が配設されている。光電脈波センサ２０は、発光素子２０１及び受光素子２０２を有し、ストッパ部１１によって規制された親指の指先から光電脈波信号を取得する。光電脈波センサ２０は、血中ヘモグロビンの吸光特性を利用して、光電脈波信号を光学的に検出するセンサである。

なお、ここで、本体部１０では、発光素子２０１及び受光素子２０２を有する光電脈波センサ２０の配設されている領域が、略楕円状に、周囲の面よりも窪ませてある。すなわち、光電脈波センサ２０は、本体部１０に形成された窪み１７の中心部に配設される。そのため、使用者は、親指の腹部を窪み１７に当てることにより、目視することなく、親指の指先を確実に光電脈波センサ２０上に合わせることができる。

図５に示されるように、発光素子２０１は、後述する信号処理部３１の駆動部３５０から出力されるパルス状の駆動信号に応じて発光する。発光素子２０１としては、例えば、ＬＥＤ、ＶＣＳＥＬ（ＶｅｒｔｉｃａｌＣａｖｉｔｙＳｕｒｆａｃｅＥｍｉｔｔｉｎｇＬＡＳＥＲ）、又は共振器型ＬＥＤ等を用いることができる。なお、駆動部３５０は、発光素子２０１を駆動するパルス状の駆動信号を生成して出力する。

受光素子２０２は、発光素子２０１から照射され、親指を透過して、又は親指に反射して入射される光の強さに応じた検出信号を出力する。受光素子２０２としては、例えば、フォトダイオードやフォトトランジスタ等が好適に用いられる。本実施形態では、受光素子２０２として、フォトダイオードを用いた。

受光素子２０２は、信号処理部３１に接続されており、受光素子２０２で得られた検出信号（光電脈波信号）は信号処理部３１に出力される。

ここで、本体部１０の内部には、信号処理部３１、および、計測した心電信号、光電脈波信号、脈波伝播時間などの生体情報を外部の機器に送信する無線通信モジュール６０が収納されている。また、本体部１０の内部には、光電脈波センサ２０や、信号処理部３１、無線通信モジュール６０などに電力を供給するバッテリ（図示省略）が収納されている。

一対の心電電極（第１の心電電極１９Ａ、第２の心電電極１９Ｂ）、及び光電脈波センサ２０それぞれは、信号処理部３１に接続されており、検出された心電信号、及び光電脈波信号が信号処理部３１に入力される。

信号処理部３１は、検出した心電信号（心電波）のＲ波ピークと光電脈波信号（脈波）のピークとの時間差から脈波伝播時間を計測する。また、信号処理部３１は、入力された心電信号を処理して、心拍数や心拍間隔などを計測する。さらに、信号処理部３１は、入力された光電脈波信号を処理して、脈拍数や脈拍間隔などを計測する。

信号処理部３１は、増幅部３１１，３２１、第１信号処理部３１０、第２信号処理部３２０、ピーク検出部３１６，３２６、ピーク補正部３１８，３２８、及び脈波伝播時間計測部３３０を有している。また、上記第１信号処理部３１０は、アナログフィルタ３１２、Ａ／Ｄコンバータ３１３、ディジタルフィルタ３１４を有している。一方、第２信号処理部３２０は、アナログフィルタ３２２、Ａ／Ｄコンバータ３２３、ディジタルフィルタ３２４、２階微分処理部３２５を有している。

ここで、上述した各部の内、ディジタルフィルタ３１４，３２４、２階微分処理部３２５、ピーク検出部３１６，３２６、ピーク補正部３１８，３２８、脈波伝播時間計測部３３０は、演算処理を行うＣＰＵ、該ＣＰＵに各処理を実行させるためのプログラムやデータを記憶するＲＯＭ、及び演算結果などの各種データを一時的に記憶するＲＡＭ等により構成されている。すなわち、ＲＯＭに記憶されているプログラムがＣＰＵによって実行されることにより、上記各部の機能が実現される。

増幅部３１１は、例えばオペアンプ等を用いた増幅器により構成され、一対の心電電極（第１の心電電極１９Ａ、第２の心電電極１９Ｂ）により検出された心電信号を増幅する。増幅部３１１で増幅された心電信号は、第１信号処理部３１０に出力される。同様に、増幅部３２１は、例えばオペアンプ等を用いた増幅器により構成され、光電脈波センサ２０により検出された光電脈波信号を増幅する。増幅部３２１で増幅された光電脈波信号は、第２信号処理部３２０に出力される。

第１信号処理部３１０は、上述したように、アナログフィルタ３１２、Ａ／Ｄコンバータ３１３、ディジタルフィルタ３１４を有しており、増幅部３１１で増幅された心電信号に対して、フィルタリング処理を施すことにより拍動成分を抽出する。

また、第２信号処理部３２０は、上述したように、アナログフィルタ３２２、Ａ／Ｄコンバータ３２３、ディジタルフィルタ３２４、２階微分処理部３２５を有しており、増幅部３２１で増幅された光電脈波信号に対して、フィルタリング処理及び２階微分処理を施すことにより拍動成分を抽出する。

アナログフィルタ３１２，３２２、及び、ディジタルフィルタ３１４，３２４は、心電信号、光電脈波信号を特徴づける周波数以外の成分（ノイズ）を除去し、Ｓ／Ｎを向上するためのフィルタリングを行う。より詳細には、心電信号は一般的に０．１〜２００Ｈｚの周波数成分、光電脈波信号は０．１〜数十Ｈｚ付近の周波数成分が支配的であるため、ローパスフィルタやバンドパスフィルタ等のアナログフィルタ３１２，３２２、及びディジタルフィルタ３１４，３２４を用いてフィルタリング処理を施し、上記周波数範囲の信号のみを選択的に通過させることによりＳ／Ｎを向上する。

なお、拍動成分の抽出のみを目的とする場合（すなわち、波形等を取得する必要がない場合）には、ノイズ耐性を向上するために通過周波数範囲をより狭くして拍動成分以外の成分を遮断してもよい。また、アナログフィルタ３１２，３２２とディジタルフィルタ３１４，３２４は必ずしも両方備える必要はなく、アナログフィルタ３１２，３２２とディジタルフィルタ３１４，３２４のいずれか一方のみを設ける構成としてもよい。なお、アナログフィルタ３１２、ディジタルフィルタ３１４によりフィルタリング処理が施された心電信号は、ピーク検出部３１６へ出力される。同様に、アナログフィルタ３２２、ディジタルフィルタ３２４によりフィルタリング処理が施された光電脈波信号は、２階微分処理部３２５へ出力される。

２階微分処理部３２５は、光電脈波信号を２階微分することにより、２階微分脈波（加速度脈波）信号を取得する。取得された加速度脈波信号は、ピーク検出部３２６へ出力される。なお、光電脈波のピーク（立ち上がり点）は変化が明確でなく検出しにくいことがあるため、加速度脈波に変換してピーク検出を行うことが好ましいが、２階微分処理部３２５を設けることは必須ではなく、省略した構成としてもよい。

ピーク検出部３１６は、第１信号処理部３１０により信号処理が施された（拍動成分が抽出された）心電信号のピーク（Ｒ波）を検出する。一方、ピーク検出部３２６は、第２信号処理部３２０によりフィルタリング処理が施された光電脈波信号（加速度脈波）のピークを検出する。なお、ピーク検出部３１６、及びピーク検出部３２６それぞれは、心拍間隔、及び脈拍間隔の正常範囲内においてピーク検出を行い、検出したすべてのピークについて、ピーク時間、ピーク振幅等の情報をＲＡＭ等に保存する。

ピーク補正部３１８は、第１信号処理部３１０（アナログフィルタ３１２、ディジタルフィルタ３１４）における心電信号の遅延時間を求める。ピーク補正部３１８は、求めた心電信号の遅延時間に基づいて、ピーク検出部３１６により検出された心電信号のピークを補正する。同様に、ピーク補正部３２８は、第２信号処理部３２０（アナログフィルタ３２２、ディジタルフィルタ３２４、２階微分処理部３２５）における光電脈波信号の遅延時間を求める。ピーク補正部３２８は、求めた光電脈波信号の遅延時間に基づいて、ピーク検出部３２６により検出された光電脈波信号（加速度脈波信号）のピークを補正する。補正後の心電信号のピーク、及び補正後の光電脈波信号（加速度脈波）のピークは、脈波伝播時間計測部３３０に出力される。なお、ピーク補正部３１８を設けることは必須ではなく、省略した構成としてもよい。

脈波伝播時間計測部３３０は、ピーク補正部３１８により補正された心電信号のＲ波ピークと、ピーク補正部３２８により補正された光電脈波信号（加速度脈波）のピークとの間隔（時間差）から脈波伝播時間を求める。

脈波伝播時間計測部３３０は、脈波伝播時間に加えて、例えば、心電信号から心拍数、心拍間隔、心拍間隔変化率等も算出する。同様に、脈波伝播時間計測部３３０は、光電脈波信号（加速度脈波）から脈拍数、脈拍間隔、脈拍間隔変化率等も算出する。

なお、取得された脈波伝播時間や、心拍数、脈拍数等の計測データは、無線通信モジュール６０を介して、例えば、ＰＣや、ディスプレイを有する携帯型音楽プレーヤ、又はスマートフォン等に送信される。なお、その場合には、計測結果や検出結果に加えて、計測日時等のデータも送信することが好ましい。

次に、把持型心電測定装置１の使用方法について説明する。この把持型心電測定装置１を用いて心電信号及び光電脈波信号を検出し、心拍数、脈拍数、及び脈波伝播時間等を計測する際には、図３に示されるように、把持型心電測定装置１の本体部１０を一方の手（例えば右手）の親指と他の４本の指で握る。これにより、一方の手の指（例えば、人差し指及び／又は中指）が第１の心電電極１９Ａと接触する。

なお、その際に、上述したように、ロックが外されており、かつ使用者が本体部１０を把持していないときには、遮光カバー１３が自動的に開くようになっているため、使用者は本体部１０を自然に握ることができる。また、使用者が、一方の手で本体部１０を把持する際に、該一方の手の親指をストッパ部１１に当たるまで（図３の例では右側から左側へ）動かすことにより、遮光カバー１３の端部（端辺）が親指に押され、遮光カバー１３が親指の指先を覆うように揺動して閉じる。そして、窪み１７に親指の腹部を当てることにより、親指の指先を光電脈波センサ２０に接触させる。

一方、他方の手（例えば左手）の親指と人差し指とで鍔部１８をつまむ（挟持する）。これにより、他方の手の指（親指及び／又は人差し指）が第２の心電電極１９Ｂと接触する。

そうすることにより、一対の心電電極（第１の心電電極１９Ａ及び第２の心電電極１９Ｂ）により心電信号が取得さされると同時に、光電脈波センサ２０により光電脈波信号が取得される。そして、信号処理部３１により心電信号と光電脈波信号とのピーク時間差から脈波伝播時間等が取得される。なお、脈波伝播時間等の取得方法については上述した通りであるので、ここでは詳細な説明を省略する。

このようにして、使用者は、把持型心電測定装置１を両手で保持するだけで、心電信号、光電脈波信号、及び脈波伝搬時間等を検出・計測することができる。なお、検出・計測された心電信号、光電脈波信号、及び脈波伝播時間等の生体情報は、無線通信モジュール６０によって外部の機器に送信される。

以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、装置１を両手で保持する際に、一方の手（親指と他の４本の指）で略回転楕円体状の本体部１０を把持し、他方の手の指（例えば、親指と人差し指）で板状の鍔部１８をつまむ（挟持する）ことから、両手がそれぞれを支え合うため、長時間（例えば数分間）その体勢を維持しても疲れにくい。また、その際に、本体部１０の背面側に配設された第１の心電電極１９Ａに一方の手の指（例えば、人差し指及び／又は中指）が接触し、鍔部１８の表面に配設された第２の心電電極１９Ｂに他方の手の指（例えば、親指及び／又は人差し指）が接触するように本体部１０が把持されることで両手の指同士が接近するが、本体部１０の軸方向に沿って凸設されたストッパ部１１によって、一方の手の親指の位置が規制され、かつ、板状の鍔部１８が、本体部１０の側面に、ストッパ部１１の凸設方向と略直交する方向に凸設されているため、両手の指同士が接触することが防止される。すなわち、両方の手が接触することなく、装置１を保持することができる。その結果、小型化したとしても両手の指同士が接触することなく、かつ長時間保持していても疲れにくく、長時間安定して心電信号を計測することが可能となる。

また、本実施形態によれば、本体部１０の、背面側の先端部寄りの位置に段差１２が形成されている。そのため、装置１（本体部１０）を把持する際に、人差し指を段差に沿わせて握ることにより、人差し指を適切な把持位置に誘導することができる。その結果、装置１（本体部１０）を把持する際に、各指の位置が略一定に定まる。そのため、一方の手で本体部を把持する際に、一方の手の指を第１の心電電極１９Ａに確実に接触させることが可能となる。

また、本実施形態によれば、上記鍔部１８の外縁の厚みが、内側（中央部）の厚みよりも厚くなるように形成されている。その結果、鍔部をつかみ易くなるため、該鍔部１８をつかむ際に、余計な力（不必要な力）を入れなくてもよくなり、例えば、長時間継続して測定するような場合であっても、筋電ノイズの増加を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、心電信号に加えて、脈波信号を同時に取得することができる。そのため、例えば、心電信号から心拍数を算出し、脈波信号から脈拍数を算出することで、相互に補完し合うことが可能となり、生体情報の取得率を向上させることができる。また、脈波伝播時間などの生体情報をも取得することが可能となる。

さらに、本実施形態によれば、本体部１０を一方の手で把持し、親指を光電脈波センサ２０の上に動かす際に、ストッパ部１１によって親指を光電脈波センサ２０上に容易に位置決めすることができる。また、その際に、親指に押されて遮光カバー１１が揺動して閉じることにより、該遮光カバー１１によって親指が覆われて外乱光の侵入が防がれるため、安定した測定を行うことができる。

また、本実施形態によれば、上記遮光カバー１１が、該遮光カバー１１を開く方向に付勢する付勢部材１５を備えているため、装置１（本体部１０）を把持していないときは遮光カバー１１が自動的に開くようにできる。そのため、装置１を把持する際に遮光カバー１１が邪魔になることがない。よって、装置１（本体部１０）を把持する際に不自然な動作を強いられることなく、自然に把持することができる。

本実施形態によれば、遮光カバー１１が、本体部１０の軸線方向と略平行に設けられた軸を揺動軸１４として揺動自在に取り付けられているため、装置１（本体部１０）を把持し、親指を横方向に滑らせて光電脈波センサ２０上に移動させるという一連の自然な動作により、遮光カバー１１を揺動させて親指の指先を覆うように閉じることができる。

本実施形態によれば、遮光カバー１１を閉じた状態でロック（固定）するロック機構１６を備えているため、装置１を使用しないときには、遮光カバー１１を閉じた状態で固定することができるため、例えば、持ち運び時や落下したときなどにも破損する可能性を低減することが可能となる。

（第２実施形態）
上述した第１実施形態に係る把持型心電測定装置１では、本体部１０の背面側に第１の心電電極１９Ａを配設したが、上述した窪み１７に第１の心電電極１９Ｃを配設する構成とすることもできる。

そこで、次に、図５を用いて、第２実施形態に係る把持型心電測定装置２について説明する。ここでは、上述した第１実施形態と同一・同様な構成については説明を簡略化又は省略し、異なる点を主に説明する。図５は、第２実施形態に係る把持型心電測定装置２の外観（遮光カバーが閉じられた状態）を示す正面図、及び左右側面図である。なお、図５において第１実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。

把持型心電測定装置２では、光電脈波センサ２０の周囲に形成されている窪み１７の外縁に沿ってリング状の第１の心電電極１９Ｃが配設されている点で、上述した第１実施形態に係る把持型心電測定装置１と異なっている。すなわち、第１の心電電極１９Ｃは、ストッパ部１１（遮光カバー１３の揺動軸１４）から本体部１０の周方向に沿ってオフセットした位置に配設され、本体部１０を一方の手（例えば右手）で把持したときに、ストッパ部１１によって規制された一方の手の親指の指先（腹部）が接触する。

その他の構成は、上述した把持型心電測定装置１と同一又は同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。なお、第１の心電電極１９Ｃは、窪み１７の内側（すなわち、光電脈波センサ２０の周り）に配設してもよい。

本実施形態によれば、装置を両手で保持する際に、一方の手（親指と他の４本の指）で略回転楕円体状の本体部１０を把持し、他方の手の指（例えば、親指と人差し指）で板状の鍔部１８をつまむ（挟持する）ことから、両手がそれぞれを支え合うため、長時間（例えば数分間）その体勢を維持しても疲れにくい。また、その際に、本体部に配設された第１の心電電極１９Ｃに一方の手の親指が接触し、鍔部１８の表面に配設された第２の心電電極１９Ｂに他方の手の指（例えば、親指及び／又は人差し指）が接触するが、本体部１０の軸方向に沿って凸設されたストッパ部１１によって、一方の手の親指の位置が規制され、かつ、板状の鍔部１８が、本体部１０の側面に、ストッパ部１１の凸設方向と略直交する方向に凸設されているため、両手の指同士が接触することが防止される。すなわち、両方の手が接触することなく、装置２を保持することができる。その結果、小型化したとしても両手の指同士が接触することなく、かつ長時間保持していても疲れにくく、長時間安定して心電信号を計測することが可能となる。特に、この場合、一対の心電電極１９Ｂ，１９Ｃが共に同じ面側（正面側）に配置されているため、両手の指がそれぞれ一対の心電電極１９Ｂ，１９Ｃと接触しているか否かを目視で容易に確認することができる。

また、本実施形態によれば、本体部１０の、上記第１の心電電極１９Ｃが配設されている領域が周囲の面よりも窪んでいるため、親指の腹部を窪み１７に当てることにより、親指の指先を確実に第１の心電電極１９Ｃに確実に接触させることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、把持型心電測定装置１，２は、右利き用と左利き用とで、ストッパ部１１や鍔部１８が左右対称となるように形状を異ならせてもよい。

また、上記実施形態では、把持型心電測定装置１，２が、光電脈波センサ２０を備えていたが、光電脈波センサ２０に代えて、例えば、圧電脈波センサや酸素飽和度センサを用いてもよい。なお、光電脈波センサ２０及び遮光カバー１３は必須ではなく、省略してもよい。

上記実施形態では、無線通信モジュール６０によって、検出・計測された光電脈波信号や脈波数などの情報（計測データ）を外部の機器に送信したが、計測中は、取得された情報（計測データ）を、装置内のメモリに保存しておき、計測終了後に外部機器に接続してデータを転送するようにしてもよい。

１，２把持型心電測定装置
１０本体部
１１ストッパ部
１２段差
１３遮光カバー
１４揺動軸
１５付勢部材
１６ロック機構
１７窪み
１８鍔部
１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ心電電極（第１の心電電極、第２の心電電極）
２０光電脈波センサ
２０１発光素子
２０１受光素子
６０無線通信モジュール

Claims

略回転楕円体状の本体部と、
前記本体部の軸方向に沿って凸設され、使用者が該本体部を一方の手で把持するときに、該一方の手の親指の側面に当たることにより、該親指の位置を規制するストッパ部と、
前記本体部の側面に、前記ストッパ部の凸設方向と略直交する方向に凸設された板状の鍔部と、
前記本体部の背面側に配設され、前記本体部が一方の手で把持されているときに、該一方の手の指と接触する第１の心電電極と、
前記鍔部の表面に配設され、他方の手で該鍔部がつままれているときに、該他方の手の指と接触する第２の心電電極と、を備えることを特徴とする把持型心電測定装置。
略回転楕円体状の本体部と、
前記本体部の軸方向に沿って凸設され、使用者が該本体部を一方の手で把持するときに、該一方の手の親指の側面に当たることにより、該親指の位置を規制するストッパ部と、
前記本体部の側面に、前記ストッパ部の凸設方向と略直交する方向に凸設された板状の鍔部と、
前記ストッパ部から前記本体部の周方向に沿ってオフセットした位置に配設され、前記本体部が一方の手で把持されているときに、前記ストッパ部で規制された親指の指先と接触する第１の心電電極と、
前記鍔部の表面に配設され、他方の手で該鍔部がつままれているときに、該他方の手の指と接触する第２の心電電極と、を備えることを特徴とする把持型心電測定装置。
前記本体部は、前記第１の心電電極が配設されている領域が周囲の面よりも窪んでいることを特徴とする請求項２に記載の把持型心電測定装置。
前記本体部には、前記ストッパ部側から見て、背面側の先端部寄りの位置に段差が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の把持型心電測定装置。
前記鍔部は、縁の厚みが、内側の厚みよりも厚くなるように形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の把持型心電測定装置。
前記使用者の手から脈波信号を取得する光学式の脈波センサをさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の把持型心電測定装置。