JP6504547B2 - 心電図測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検者が自分自身で心電図を採ることができる心電図測定装置に関する。

一般的に、心電図としては、業界の標準として１２誘導心電図が用いられる。１２誘導心電図を採る場合、被検者が簡易ベッドに横たわり、測定者によって両手首、両足首の４か所に四肢誘導測定用の電極が取り付けられ、胸部の所定の６か所に胸部誘導測定用の電極が取り付けられる。

このように、１２誘導心電図を採るためには、測定者が電極を被検者の体の所定の１０か所に取り付ける必要があることから、１２誘導心電図の測定は病院などの医療機関で行うしかない。したがって、測定作業は拘束的となり、また、被検者には多少の意識的な緊張が強いられることになる。このため、１２誘導心電図の測定を家庭ですることは困難である。

近年では、高齢化が進むに従い、１２誘導心電図の測定を家庭で行えるようにしたいという要望がある。しかし、一般的に電極の正確な取付位置は一般の被検者にはわからず、病院での測定に頼るしかない。なお、複数の電極を被検者自身で装着できる心電計が下記特許文献１に記載されている。しかし、この心電計を応用したとしても、１２誘導心電図を被検者が自分自身で測定できるように構成することは難しい。

特開２０１２−４９１９５号公報

本願発明は、従来の心電計の問題点を解消するために成されたものであり、被検者が自分自身で心電図を採ることができる心電図測定装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る心電図測定装置は、胸部の心電信号を取得する胸部測定電極と、胸部測定電極の取付孔が開口された衣服と、四肢の心電信号を取得する四肢測定電極が配置された椅子と、衣服の取付孔を介して被検者の体表面に取り付けた胸部測定電極および被検者の両手足が接触される四肢測定電極がそれぞれ取得した胸部および四肢の心電信号から被検者の心電図を生成する心電図生成部と、を有する。

本発明によれば、被検者自身で胸部測定電極を最適な位置に取り付けることができ、また、四肢誘導電極は椅子に配置されているので、被検者が自分自身で心電図の測定を、無拘束かつ無意識的に行うことができる。このため、心電図の測定を医療機関以外の、たとえば家庭内でも容易に行うことができる。

本実施形態に係る心電図測定装置の衣服の構成図である。 本実施形態に係る心電図測定装置の胸部測定電極を被検者に取り付けた図である。 胸部測定電極の構成図である。 本実施形態に係る心電図測定装置の椅子の使用態様を示す図である。 図４に示した椅子の構成図である。 図４および図５の椅子に使用する導電性シートの構成図である。 本実施形態に係る心電図測定装置の制御系のブロック図である。 本実施形態に係る心電図測定装置を用いた心電図の測定手順を示すフローチャートである。

次に、本実施形態に係る心電図測定装置について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係る心電図測定装置の衣服の構成図であり、図２は、本実施形態に係る心電図測定装置の胸部測定電極を被検者に取り付けた図である。本実施形態では、衣服としてＴシャツ１００を用いている。しかし、衣服としてはＴシャツ以外にＹシャツ、ポロシャツなどを用いることもできる。図２に示すように、本実施形態では、胸部の心電信号を取得する６つの胸部測定電極１１３Ａ−１１３Ｆを装着させるために、図１に示すように、一般的なＴシャツに取付孔１１２Ａ−１１２Ｆ（図の白色部分）を開口してある。取付孔１１２Ａ−１１２Ｆの開口径は、胸部測定電極１１３Ａ−１１３Ｆの大きさと同じかそれよりも大きい。

Ｔシャツ１００に開口する取付孔１１２Ａ−１１２Ｆは、被検者の最適な心電信号を取得するために、採寸により被検者の固有な位置に配置する。それぞれの胸部測定電極１１３Ａ−１１３Ｆの最適な位置は被検者によって異なる。そのため、その被検者にとって最適な位置に胸部測定電極１１３Ａ−１１３Ｆが取り付けられるように、取付孔１１２Ａ−１１２Ｆの位置が決められる。取付孔１１２Ａ−１１２Ｆは被検者自身で胸部測定電極１１３Ａ−１１３Ｆを装着するときのガイドとなる。なお、本実施形態では、一般的なＴシャツに６つの取付孔１１２Ａ−１１２Ｆを開口したものを例示しているが、Ｔシャツには、１２誘導以外の心電図に対応させるために、６つ以外の数（たとえば、１−５、７以上）の取付孔を開口するようにしても良い。

Ｔシャツ１００は、その肩部に、胸部測定電極１１３Ａ−１１３Ｆに接続されるリード線１１６ＡＬ−１１６ＦＬを束ねる衣服パッド部１１０を有する。衣服パッド部１１０には束ねられたリード線１１６ＡＬ−１１６ＦＬが接続される衣服パッド部コネクタ１２０が取り付けられる。リード線１１６ＡＬ−１１６ＦＬは衣服パッド部１１０で束ねられているので、胸部測定電極１１３Ａ−１１３Ｆに取り付けられていない状態ではばらばらになってしまう。これを防止するため、衣服に各リード線１１６ＡＬ−１１６ＦＬを拘束する止め部を設けても良い。

胸部測定電極１１３Ａ−１１３Ｆはリード線１１６ＡＬ−１１６ＦＬを接続するための雄接続部１１７Ａを有し、リード線１１６ＡＬ−１１６ＦＬは雄接続部１１７Ａに接続するための雌接続部１１８Ａを有する。

図３は、胸部測定電極１１３Ａの構成図である。図示するように、胸部測定電極１１３Ａの裏面には、被検者の体表面に直接接触する電極部１１４Ａ、電極部１１４Ａを体表面に密着させるための粘着部１１５Ａが設けられる。電極部１１４Ａは粘着部１１５Ａを貫通して雄接続部１１７Ａに接続される。胸部測定電極１１３Ａの雄接続部１１７Ａは、リード線１１６ＡＬの先端に設けられている雌接続部１１８Ａ（図２参照）と係合する。

Ｔシャツ１００、胸部測定電極１１３Ａ−１１３Ｆ、リード線１１６ＡＬ−１１６ＦＬは、以上のように構成してあるので、被検者は１２誘導心電図の測定時に、Ｔシャツ１００を着て、取付孔１１２Ａ−１１２Ｆに合わせて胸部測定電極１１３Ａ−１１３Ｆを取り付け、胸部測定電極１１３Ａ−１１３Ｆにリード線１１６ＡＬ−１１６ＦＬを取り付けるだけで、胸部誘導の測定準備が完了する。

図４は、本実施形態に係る心電図測定装置の椅子の使用態様を示す図である。また、図５は、図４に示した椅子の構成図である。図４および図５に示すように、椅子２００は、被検者２３０の両腕を載せる肘掛部２１５と、被検者２３０の両足を載せる足置部２２５とを有する。肘掛部２１５には、被検者２３０の両手から心電信号を取得する四肢測定電極２１２Ａ、２１２Ｂが配置される。足置部２２５には、被検者２３０の両足から心電信号を取得する四肢測定電極２１４Ａ、２１４Ｂが配置される。なお、図４に示すような姿勢で四肢の心電図を採る場合には図４のように被検者２３０の足を足置部２２５に置けばよい。しかし、図５のようにリクライニングさせた姿勢で四肢の心電図を採る場合には足置部２２５を用いることができないので、クリップ電極を被検者２３０の足首に取り付ける。

椅子２００は、四肢測定電極２１２Ａ、２１２Ｂ、２１４Ａ、２１４Ｂに接続されるリード線（図５に示す２１６ＡＬ、２１６ＢＬ）を束ねる椅子パッド部２１０（図５参照）を有し、椅子パッド部２１０には束ねられたリード線が接続された椅子パッド部コネクタ２２０（図５参照）が取り付けられている。

リード線２１６ＡＬは四肢測定電極２１２Ａ、２１４Ａと椅子パッド部２１０とを接続する。リード線２１６ＢＬは四肢測定電極２１２Ｂ、２１４Ｂと椅子パッド部２１０とを接続する。リード線２１６ＡＬ、２１６ＢＬはそれぞれの四肢測定電極２１２Ａ、２１４Ａ，２１２Ｂ、２１４Ｂから椅子パッド部２１０まで椅子２００Ａの構造材内に這わされている。

椅子２００は、リクライニング機能が付いているので、測定中に被検者がリラックスすることができる。

肘掛部２１５の四肢測定電極２１２Ａ、２１２Ｂは平坦状であり、被検者２３０の手の平の全体を置くことができる程度の面積を有している。肘掛部２１５の四肢測定電極２１２Ａ、２１２Ｂは、その表面に導電性シート（図示せず）が装着され、図４に示したように被検者２３０が手の平を当てることによって心電信号を取得する。また、足置部２２５の四肢測定電極２１４Ａ、２１４Ｂは平坦状であり、被検者２３０の足の裏の全体を置くことができる程度の面積を有している。足置部２２５の四肢測定電極２１４Ａ、２１４Ｂは、その表面に導電性シート（図示せず）が装着され、図４に示したように被検者２３０が足の裏を当てることによって心電信号を取得する。

椅子２００は、図５に示すように、その背もたれ部の肩部に、四肢測定電極２１２Ａ、２１２Ｂ、２１４Ａ、２１４Ｂに接続されるリード線を束ねる椅子パッド部２１０を有する。椅子パッド部２１０には束ねられたリード線が接続される椅子パッド部コネクタ２２０が取り付けられる。

図６は、図４および図５の椅子に使用する導電性シートの構成図である。導電性シートは四肢測定電極２１２Ａ、２１２Ｂ、２１４Ａ、２１４Ｂに装着される。

導電性シート１４５は、四肢測定電極２１２Ａ、２１２Ｂ、２１４Ａ、２１４Ｂの形状に合わせて平面から見て四角形状としてある。導電性シート１４５は側面から見た厚みが数ミリ程度のゲル状のシートである。導電性シート１４５に手の平または足の裏を当てると、手の平または足の裏の表面の形状に沿うように変形して密着する。被検者の四肢心電信号は導電性シート１４５を介して四肢測定電極２１２Ａ、２１２Ｂ、２１４Ａ、２１４Ｂに伝達する。

図７は、本実施形態に係る心電図測定装置の制御系のブロック図である。本実施形態に係る心電図測定装置４００は、Ｔシャツ１００、椅子２００、制御部３００を備える。

Ｔシャツ１００は、図２に示したように６つの胸部測定電極１１３（図１の胸部測定電極１１３Ａ−１１３Ｆの総称）と、これらの胸部測定電極１１３に接続される衣服パッド部コネクタ１２０を備える。

椅子２００は、図４および図６に示したように、４つの四肢測定電極２１２、２１４（図２の四肢測定電極２１２Ａ、２１２Ｂおよび四肢測定電極２１４Ａ、２１４Ｂの総称）と、これらの四肢測定電極２１２、２１４に接続される椅子パッド部コネクタ２２０を備える。

制御部３００は、心電図生成部３１０、情報入力部３２０、情報記憶部１５０、表示部１６０を備える。心電図生成部３１０には、心電図生成部３１０に接続されている電線を、衣服パッド部コネクタ１２０に一括して接続するための第１生成部コネクタ１４０、椅子パッド部コネクタ２２０に一括して接続するための第２生成部コネクタ２４０が取り付けられている。

心電図生成部３１０は、被検者の体表面に取り付けた胸部測定電極１１３および被検者の両手足が接触される四肢測定電極２１２、２１４がそれぞれ取得した胸部および四肢の心電信号から被検者の心電図を生成する。心電図の生成は従来から用いられている１２誘導心電図の生成手法を用いる。

情報入力部３２０は、被検者の性別、年齢などの被検者情報を入力する。表示部１６０は、心電図生成部３１０が生成した心電図を表示する。心電図生成部３１０と表示部１６０は無線で接続する。情報記憶部１５０は情報入力部３２０で入力された被検者情報および心電図生成部３１０で生成した心電図を記憶する。

図８は、本実施形態に係る心電図測定装置を用いた心電図の測定手順を示すフローチャートである。このフローチャートの動作を、図１から図７を参照しながら詳細に説明する。このフローチャートにおいて、ステップＳ１からステップＳ７までの手順は被検者によって行われる。次に、ステップＳ８からステップＳ１０までの手順は図７に示した心電図生成部３１０によって行われる。

被検者が心電図を採ろうとするときには、まず、被検者は図１に示したようなＴシャツ１００を着て、図４または図６に示すような椅子２００または２００Ａに座る（Ｓ１）。

被検者は、Ｔシャツ１００の取付孔１１２Ａ−１１２Ｆに胸部測定電極１１３Ａ−１１３Ｆを取り付ける。取付孔１１２Ａ−１１２Ｆの位置はその被検者に特有の位置であるので、被検者は取付孔１１２Ａ−１１２Ｆに胸部測定電極１１３Ａ−１１３Ｆを取り付けるだけで、最適な胸部の心電信号を採ることができる（Ｓ２）。

被検者は、胸部測定電極１１３Ａ−１１３Ｆの雄接続部１１７Ａ（図２および図３参照）にリード線１１６ＡＬ−１１６ＦＬの雌接続部１１８Ａを接続する。これにより、胸部測定電極１１３Ａ−１１３Ｆにリード線１１６ＡＬ−１１６ＦＬが取り付けられる（Ｓ３）。

次に、被検者は、図１、２に示したＴシャツ１００の衣服パッド部コネクタ１２０と図７に示した第１生成部コネクタ１４０とを繋ぎ、Ｔシャツ１００の胸部測定電極１１３Ａ−１１３Ｆを心電図生成部３１０に接続する。また、図４、６に示した椅子２００、２００Ａの椅子パッド部コネクタ２２０と図７に示した第２生成部コネクタ２４０とを繋ぎ、四肢測定電極２１２Ａおよび２１２Ｂ、四肢測定電極２１４Ａおよび２１４Ｂを心電図生成部３１０に接続する（Ｓ４）。

次に、被検者は、図５に示した導電性シート１４５を、図４または図６に示す椅子２００、２００Ａの肘掛部２１５Ａに配置されている四肢測定電極２１２Ａと２１２Ｂに取り付け、足置部２２５に配置されている四肢測定電極２１４Ａ、２１４Ｂに取り付ける（Ｓ５）。

次に、被検者は情報入力部３２０から被検者の性別、年齢などの被検者情報を入力する。被検者情報を入力するのは、性別や年齢に応じた正確な心電図が生成できるようにするためである（Ｓ６）。被検者は心電図測定装置４００の測定スイッチ（図示せず）をＯＮする（Ｓ７）。

被検者は、四肢測定電極２１２Ａと２１２Ｂの導電性シート１４５に手の平を当て、四肢測定電極２１４Ａ、２１４の導電性シート１４５に足の裏を当て、リラックスした状態で心電図の測定に臨む。

心電図生成部３１０は、胸部測定電極１１３および四肢測定電極２１２、２１４から、被検者の測定部位の心電信号を取得する（Ｓ８）。心電図生成部３１０は、取得した心電信号を用いて心電図を作成する（Ｓ９）。

心電図生成部３１０は、被検者に取り付けられている１０個の電極が検出する心電位に基づき、標準１２誘導の四肢６誘導波形（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ａＶＲ、ａＶＬ、ａＶＦ）および標準１２誘導の胸部６誘導波形（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６）を演算する。

一般に、標準１２誘導心電図を得るための誘導波形と測定部位における心電位との関係は、次の通りである。

Ｉ 誘導： ｖＬ−ｖＲ
ＩＩ 誘導： ｖＦ−ｖＲ
ＩＩＩ 誘導： ｖＦ−ｖＬ
ａＶＲ 誘導： ｖＲ−（ｖＬ＋ｖＦ）／２
ａＶＬ 誘導： ｖＬ−（ｖＲ＋ｖＦ）／２
ａＶＦ 誘導： ｖＦ−（ｖＬ＋ｖＲ）／２
Ｖ１ 誘導： ｖ１−（ｖＲ＋ｖＬ＋ｖＦ）／３
Ｖ２ 誘導： ｖ２−（ｖＲ＋ｖＬ＋ｖＦ）／３
Ｖ３ 誘導： ｖ３−（ｖＲ＋ｖＬ＋ｖＦ）／３
Ｖ４ 誘導： ｖ４−（ｖＲ＋ｖＬ＋ｖＦ）／３
Ｖ５ 誘導： ｖ５−（ｖＲ＋ｖＬ＋ｖＦ）／３
Ｖ６ 誘導： ｖ６−（ｖＲ＋ｖＬ＋ｖＦ）／３
ただし、ｖはそれぞれ電極装着位置で検出された電位である。

そして、表示部１６０は心電図生成部３１０が生成した心電図を表示する（Ｓ１０）。

以上のように、本実施形態に係る心電図測定装置によれば、胸部の心電信号はＴシャツの取付孔に取り付けた胸部測定電極によって、四肢の心電信号は椅子に取り付けた四肢測定電極によって、それぞれ取得できる。そのため、被検者は、Ｔシャツを着て胸部測定電極を取り付け椅子に座るだけで、心電図の取得ができ、被検者が自分自身で心電図が採れるようになる。

そのため、被検者は心電図を採るために病院に行く必要がなく、自宅で気楽に測定できる。

１００ Ｔシャツ、
１１０ 衣服パッド部、
１１２Ａ−１１２Ｆ 取付孔、
１１６ＡＬ−１１６ＦＬ リード線、
１２０ 衣服パッド部コネクタ、
１１３、１１３Ａ−１１３Ｆ 胸部測定電極、
１１４Ａ 電極部、
１１５Ａ 粘着部、
１１７Ａ 雄接続部、
１１８Ａ 雌接続部、
１４０ 第１生成部コネクタ、
１４５ 導電性シート、
１５０ 情報記憶部、
１６０ 表示部、
２００、２００Ａ 椅子、
２１０ 椅子パッド部、
２２０ 椅子パッド部コネクタ、
２３０ 被検者、
２１２、２１２Ａ、２１２Ｂ 四肢測定電極、
２１４、２１４Ａ、２１４Ｂ 四肢測定電極、
２１５、２１５Ａ 肘掛部、
２１６ＡＬ、２１６ＢＬ リード線、
２２５ 足置部、
２４０ 第２生成部コネクタ、
３００ 制御部、
３１０ 心電図生成部、
３２０ 情報入力部、
４００ 心電図測定装置。

Claims (9)

1. 胸部の心電信号を取得する胸部測定電極と、
   前記胸部測定電極の取付孔が開口された衣服と、
   四肢の心電信号を取得する四肢測定電極が配置された椅子と、
   前記衣服の前記取付孔を介して被検者の体表面に取り付けた前記胸部測定電極および前記被検者の両手足が接触される前記四肢測定電極がそれぞれ取得した胸部および四肢の心電信号から前記被検者の心電図を生成する心電図生成部と、
   を有することを特徴とする心電図測定装置。
2. 前記衣服は、前記胸部測定電極に接続されるリード線を束ねる衣服パッド部を有し、
   前記衣服パッド部には束ねられた前記リード線を前記心電図生成部に一括して接続するために前記リード線が接続された衣服パッド部コネクタが取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の心電図測定装置。
3. 前記心電図生成部には前記心電図生成部に接続された電線を前記衣服パッド部コネクタに接続するために前記電線が接続された第１生成部コネクタが取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の心電図測定装置。
4. 前記胸部測定電極は前記リード線を接続するための雄接続部を有し、前記リード線は前記雄接続部に接続するための雌接続部を有することを特徴とする請求項２または３に記載の心電図測定装置。
5. 前記衣服に開口する前記取付孔は、前記被検者の最適な心電信号を取得するために、前記被検者の固有な位置に配置することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の心電図測定装置。
6. 前記椅子は、前記被検者の両腕を載せる肘掛部と、前記被検者の両足を載せる足置部とを有し、
   前記四肢測定電極は前記肘掛部と前記足置部とに配置され、
   前記椅子は、前記四肢測定電極に接続されるリード線を束ねる椅子パッド部を有し、
   前記椅子パッド部には束ねられた前記リード線を前記心電図生成部に一括して接続するために前記リード線が接続された椅子パッド部コネクタが取り付けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の心電図測定装置。
7. 前記心電図生成部には前記心電図生成部に接続された電線を前記椅子パッド部コネクタに接続するために前記電線が接続された第２生成部コネクタが取り付けられていることを特徴とする請求項６に記載の心電図測定装置。
8. 前記肘掛部の四肢測定電極は、その表面に導電性シートが装着され、前記導電性シートを介して前記被検者の両手の平から心電信号を取得し、前記足置部の四肢測定電極は、その表面に前記導電性シートが装着され、前記導電性シートを介して前記被検者の両足の裏から心電信号を取得することを特徴とする請求項６または７に記載の心電図測定装置。
9. 前記衣服に開口される胸部測定電極の取付孔は１つ以上であることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の心電図測定装置。