JP6823826B2 - Biometric device - Google Patents
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Description
本発明は、首に装着して生体の状態を測定する生体測定装置に関する。 The present invention relates to a biological measuring device worn on the neck to measure the state of a living body.
この種の生体測定装置としては、例えば特許文献1に、首に装着し、首に接触した磁場発生用のコイル(発信用コイル)と誘導起電力受信用のコイル(受信用コイル)などによって嚥下障害を検査する装置が記載されている。具体的には、端部が開放されて首に装着保持される可撓性保持具を備え、その開放された端部にそれぞれセンサ保持部を固定されている。センサ保持部の一方には発信用コイルが設けられ、センサ保持部の他方には受信用コイルが設けられている。これにより、可撓性保持具を首の周囲に装着することで、各センサ保持部のコイルが首に接触する。 As a biometric device of this type, for example, in Patent Document 1, swallowing is performed by a coil for generating a magnetic field (a coil for transmitting) and a coil for receiving an induced electromotive force (a coil for receiving) which are attached to the neck and are in contact with the neck. A device for inspecting faults is described. Specifically, it is provided with a flexible holder whose end is opened and attached and held around the neck, and a sensor holding portion is fixed to each of the opened ends. A transmitting coil is provided on one side of the sensor holding portion, and a receiving coil is provided on the other side of the sensor holding portion. As a result, the coil of each sensor holding portion comes into contact with the neck by attaching the flexible holder around the neck.
しかしながら、上述したような特許文献1の構成では、コイルが配置されるセンサ保持部が可撓性保持具の端部に固定されている。そのため、可撓性保持具を首の周囲に装着したときに、可撓性保持具に対してセンサ保持部が動かないので、コイルが首に接触する角度も変えられない。したがって、首の外形によっては、コイルが首に十分に密着できず、嚥下障害を正確に測定できない虞がある。また、特許文献1のようなコイルではなく、生体の状態を測定するための電極を首に接触させる装置の場合には、特に電極と首との密着性が、測定結果に与える影響が大きくなる。 However, in the configuration of Patent Document 1 as described above, the sensor holding portion on which the coil is arranged is fixed to the end portion of the flexible holder. Therefore, when the flexible holder is attached around the neck, the sensor holding portion does not move with respect to the flexible holder, so that the angle at which the coil contacts the neck cannot be changed. Therefore, depending on the outer shape of the neck, the coil may not be sufficiently in close contact with the neck, and dysphagia may not be measured accurately. Further, in the case of a device in which an electrode for measuring the state of a living body is brought into contact with the neck instead of a coil as in Patent Document 1, the adhesion between the electrode and the neck has a large influence on the measurement result. ..
以上の事情に鑑みて、本発明は、電極と首との密着性を向上させるという課題の解決を目的の一つとする。 In view of the above circumstances, one of the objects of the present invention is to solve the problem of improving the adhesion between the electrode and the neck.
本発明に係る生体測定装置の一態様は、端部が開放されて首の周囲を囲む可撓性支持部と、可撓性支持部の一方の端部と他方の端部の各々に、回転可能に支持される電極保持部と、電極保持部の各々に包含され、互いに離間して配置される第1電極および第2電極と、を備え、電極保持部の各々が可撓性支持部に支持される位置は、第1電極の配置位置から第2電極の配置位置までの範囲内である。この態様によれば、可撓性支持部の端部が開放されているので、これらの端部を広げることで、簡単に可撓性支持部を首の周囲に装着でき、各電極保持部の第1電極と第2電極を首に接触させることができる。しかも、可撓性支持部に対して各電極保持部が回転するので、生体測定装置を首に装着すると、首の外形に合わせて各電極保持部が回転して、第1電極と第2電極の首に接触する角度が変わって首の表面にフィットする。これにより、各電極保持部が可撓性支持部に固定されていて首に接触する角度を変えられない場合に比較して、各電極と首との密着性を向上させることができる。さらに、電極保持部の各々が可撓性支持部に支持される位置は、第1電極の配置位置から第2電極の配置位置までの範囲内であるから、電極保持部の各々の第1電極と第2電極の両方が首に密着し易くなり、第1電極と第2電極と首との密着性を高めることができる。 One aspect of the biometric device according to the present invention is a flexible support portion in which an end portion is opened to surround the neck, and one end portion and the other end portion of the flexible support portion are rotated. It comprises an electrode holding portion that is possibly supported, and a first electrode and a second electrode that are included in each of the electrode holding portions and are arranged apart from each other, and each of the electrode holding portions is a flexible supporting portion. The supported position is within the range from the arrangement position of the first electrode to the arrangement position of the second electrode. According to this aspect, since the ends of the flexible support portions are open, the flexible support portions can be easily attached around the neck by widening these ends, and each electrode holding portion can be attached. The first electrode and the second electrode can be brought into contact with the neck. Moreover, since each electrode holding portion rotates with respect to the flexible support portion, when the biometric device is attached to the neck, each electrode holding portion rotates according to the outer shape of the neck, and the first electrode and the second electrode The angle of contact with the neck changes to fit the surface of the neck. As a result, the adhesion between each electrode and the neck can be improved as compared with the case where each electrode holding portion is fixed to the flexible support portion and the angle of contact with the neck cannot be changed. Further, since the position where each of the electrode holding portions is supported by the flexible supporting portion is within the range from the arrangement position of the first electrode to the arrangement position of the second electrode, each first electrode of the electrode holding portion. And the second electrode can be easily brought into close contact with the neck, and the close contact between the first electrode, the second electrode and the neck can be improved.
上述した発明の一態様において、可撓性支持部は、首の周囲における後側部位に接触する第1支持部と、第1支持部の一方の端部と他方の端部の各々に連設する第2支持部と、を包含し、第1支持部は、首の後側部位の曲率よりも小さい曲率で湾曲して首の横幅方向に延出し、第2支持部の各々は、第1支持部の端部から首の周囲における前側部位の方に向けて湾曲する湾曲部と、湾曲部に連設して首の前側部位まで延出する延出部とを包含し、湾曲部の曲率は第1支持部の曲率よりも大きい。この態様によれば、可撓性支持部と、各電極保持部の各電極とによって、生体測定装置が首の後側部位と前側部位とで支持されて、可撓性支持部の第2支持部と首との間に隙間が生じ易くなる。したがって、各電極が首に接触する箇所を使用者が認識し易くなり、各電極が首の前側部位の左右に対して均等にバランスよく配置されるので、各電極と首との密着性を高めることができる。 In one aspect of the invention described above, the flexible support is connected to a first support that contacts the posterior portion around the neck and one end and the other end of the first support. The first support portion is curved with a curvature smaller than the curvature of the posterior portion of the neck and extends in the lateral width direction of the neck, and each of the second support portions is the first. The curvature of the curved portion includes a curved portion that curves from the end of the support portion toward the anterior portion around the neck and an extending portion that is connected to the curved portion and extends to the front portion of the neck. Is greater than the curvature of the first support. According to this aspect, the biometric device is supported by the back and front parts of the neck by the flexible support and each electrode of each electrode holding part, and the second support of the flexible support is provided. A gap is likely to occur between the part and the neck. Therefore, it becomes easier for the user to recognize the part where each electrode contacts the neck, and each electrode is evenly and well-balanced with respect to the left and right of the front part of the neck, thereby improving the adhesion between each electrode and the neck. be able to.
上述した発明の一態様において、第2支持部の各々は、首の周囲を囲む長さを調整するための長さ調整機構を有する。この態様によれば、首の外形に応じて首の周囲を囲む長さを調整でき、それにより各電極がバランスよく配置されるので、各電極と首との密着性を高めることができる。 In one aspect of the invention described above, each of the second supports has a length adjusting mechanism for adjusting the length surrounding the neck. According to this aspect, the length surrounding the circumference of the neck can be adjusted according to the outer shape of the neck, whereby the electrodes are arranged in a well-balanced manner, so that the adhesion between each electrode and the neck can be improved.
上述した発明の一態様において、電極保持部の各々において、第1電極および第2電極は、電極付勢部材によって別々に首側に付勢される。この態様によれば、第1電極と第2電極の各々が首の表面に接触すると、首の外形に合わせて第1電極と第2電極が動いて、電極付勢部材の付勢力によって首に押しつけられる。したがって、第1電極と第2電極が動かない場合に比較して、各電極と首との密着性を向上させることができる。 In one aspect of the invention described above, in each of the electrode holding portions, the first electrode and the second electrode are separately urged to the neck side by the electrode urging member. According to this aspect, when each of the first electrode and the second electrode comes into contact with the surface of the neck, the first electrode and the second electrode move according to the outer shape of the neck, and the urging force of the electrode urging member causes the neck to move. Be pressed. Therefore, the adhesion between each electrode and the neck can be improved as compared with the case where the first electrode and the second electrode do not move.
上述した発明の一態様において、首側に配置されるマイクを備え、マイクは、電極付勢部材によって首側に付勢され、または電極付勢部材とは別のマイク付勢部材によって首側に付勢される。この態様によれば、首側に配置されるマイクを備えるから、マイクから取得した音信号も用いて、生体の状態を測定することができる。しかも、マイクは、電極付勢部材によって首側に付勢され、または電極付勢部材とは別のマイク付勢部材によって首側に付勢されるから、マイクと首との密着性を高めることができる。 In one aspect of the invention described above, the microphone is provided on the neck side, and the microphone is urged on the neck side by an electrode urging member or on the neck side by a microphone urging member different from the electrode urging member. Be urged. According to this aspect, since the microphone is provided on the neck side, the state of the living body can be measured by using the sound signal acquired from the microphone. Moreover, since the microphone is urged to the neck side by the electrode urging member or urged to the neck side by a microphone urging member different from the electrode urging member, the adhesion between the microphone and the neck is improved. Can be done.
上述した発明の一態様において、電極保持部の各々は、支持軸によって回転可能に可撓性支持部に支持されており、電極保持部の各々において、第1電極は、複数の第1個別電極を支持軸の軸方向に沿って配列して成り、第2電極は、第1個別電極と同数の第2個別電極を支持軸の軸方向に沿って配列して成る。この態様によれば、複数の第1個別電極と、これと同数の第2個別電極を支持軸の軸方向に沿って配置することで、首の外形にフィットさせ易くすることができるので、各電極と首との密着性を向上させることができる。 In one aspect of the invention described above, each of the electrode holding portions is rotatably supported by the flexible supporting portion by a support shaft, and in each of the electrode holding portions, the first electrode is a plurality of first individual electrodes. Are arranged along the axial direction of the support shaft, and the second electrode is formed by arranging the same number of second individual electrodes as the first individual electrode along the axial direction of the support shaft. According to this aspect, by arranging a plurality of first individual electrodes and the same number of second individual electrodes along the axial direction of the support shaft, it is possible to easily fit the outer shape of the neck. The adhesion between the electrode and the neck can be improved.
上述した発明の一態様において、電極保持部の各々は、支持軸の軸方向に沿って配置される複数の個別電極保持部から成り、複数の個別電極保持部の各々は、第1個別電極および第2個別電極を包含し、支持軸によって別々に回転可能に可撓性支持部に支持される。この態様によれば、支持軸によって複数の個別電極保持部が別々に回転可能であるから、首の外形へのフィット性を高めることができ、各電極と首との密着性をより一層向上させることができる。 In one aspect of the invention described above, each of the electrode holding portions comprises a plurality of individual electrode holding portions arranged along the axial direction of the support shaft, and each of the plurality of individual electrode holding portions includes the first individual electrode and the first individual electrode holding portion. It includes a second individual electrode and is separately rotatably supported by a flexible support by a support shaft. According to this aspect, since the plurality of individual electrode holding portions can be rotated separately by the support shaft, the fit to the outer shape of the neck can be improved, and the adhesion between each electrode and the neck is further improved. be able to.
<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態に係る生体測定装置について、図面を参照しながら説明する。図1は本実施形態に係る生体測定装置10を人1の首2に装着した場合の外観を示す図である。図2は、生体測定装置10の外観斜視図である。図3は、生体測定装置10を首に装着した場合の平面図である。図3では、首2の断面の外形を太い実線で示している(以下に示す図10および図11でも同様とする)。
<First Embodiment>
Hereinafter, the biometric device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an appearance when the
本実施形態の生体測定装置10は、この一種であるところの、首2に装着して嚥下動作を測定する嚥下測定装置である。近年では加齢に伴って筋量の減少や筋力の低下を生じるサルコペニアが、口腔・嚥下に関わる運動機能の低下を招くと言われている。特に食塊をまとめる力・送り込む力・飲み込む力は、舌骨筋群の機能低下の影響を大きく受ける。このため、嚥下動作の測定は、嚥下に関わる筋肉の状態を測定することでできる。
The
首2の筋肉の伸縮は、インピーダンスの変化として検出できるので、例えば図1に示すように電流供給用の第1電極32A、32Bと電圧測定用の第2電極34A、34Bを首2の所定の位置に接触させて、インピーダンスの変化を検出することで、嚥下に関わる筋肉の状態を測定できる。第1電極32A、32Bおよび第2電極34A、34Bは、首2の所定の位置に接触して筋肉の状態を測定するための電極として機能する。ところで、電極と首の密着性が悪いと、測定精度が悪くなる虞がある。ここで、所定の位置とは、図1に示す例のように、嚥下前の甲状軟骨5下付近の首2の周囲における前側部位3の位置にするのが好ましく、甲状軟骨5が拳上する際の筋肉の伸縮をインピーダンスの変化として的確に検出することができる。なお、所定の位置は、筋肉の構造を意味づけられる一定の位置(嚥下動作により伸展・収縮することを特徴づけられる位置)であれば実施可能で、この部位に限られない。
Since the expansion and contraction of the muscle of the
そこで、本実施形態の生体測定装置10は、首2に装着することによって第1電極32A、32Bおよび第2電極34A、34Bを首2の所定の位置に接触させて、嚥下動作を測定する場合に、各電極32A、32B、34A、34Bと首2の所定の位置との密着性を高めて、簡便に精度よく測定できるようにしたものである。
Therefore, in the case where the
以下、本実施形態の生体測定装置10の具体的な構成例について説明する。図1乃至図3に示すように、生体測定装置10は、装着部20と制御装置40とを備える。制御装置40は、生体測定装置10の電気系統各部を制御する。装着部20は首2に装着する測定装置本体であり、可撓性支持部22と電極保持部30Aと電極保持部30Bとを備える。可撓性支持部22は、首2の周囲を囲む帯状の可撓性部材であり、端部21A、21Bが開放されている。ここでは、可撓性支持部22を輪状(曲率が異なる部分があってもよい)にした場合を例示するが、これに限られず、他の形状にしてもよい。例えば可撓性支持部22を略四角形状や略三角形状にしてもよい。
Hereinafter, a specific configuration example of the
可撓性支持部22の一方の端部21Aには、電極保持部30Aが回転可能に支持されており、他方の端部21Bには、電極保持部30Bが回転可能に支持される。電極保持部30Aおよび電極保持部30Bは、可撓性支持部22によって規制される角度範囲で回転可能である。
The
電極保持部30Aは、電流供給用の第1電極32Aと電圧測定用の第2電極34Aとを包含する。電流供給用の第1電極32Aと電圧測定用の第2電極34Aとは互いに離間して電極保持部30Aに保持される。電極保持部30Aは、支持軸26Aによってその軸を中心に回転可能に可撓性支持部22の端部21Aに支持される。電極保持部30Aが可撓性支持部22に支持される位置は、第1電極32Aの配置位置から第2電極34Aの配置位置までの範囲内である。これによれば、電極保持部30Aが上記範囲から外れた位置で可撓性支持部22に支持される場合に比較して、第1電極32Aと第2電極34Aの両方が首2に密着し易くなり、第1電極32Aと第2電極34Aと首2との密着性を高めることができる。本実施形態では、図3に示すように電極保持部30Aは、第1電極32Aと第2電極34Aの配列方向(首2の周方向)に垂直な方向(首2に接触する方向)から見た平面視において第1電極32Aと第2電極34Aの間の位置で、可撓性支持部22に支持される。
The
具体的には図2に示すように、第1電極32Aと第2電極34Aが配置される表面とは反対側の表面には、可撓性支持部22の端部21Aと回転可能に接続する接続部27Aが配置されている。接続部27Aと端部21Aには、支持軸26Aが挿入される軸孔272が形成されている。支持軸26Aは、例えば軸部とこの軸部の一端に設けられた頭部とによって構成される。支持軸26Aの軸部が軸孔272に挿入されて、軸部の他端が止め輪26aで止められる。支持軸26Aは、軸部の一端側の頭部と他端側の止め輪26aとで、軸孔272から抜け出ないように装着される。なお、支持軸26Aは、上述した構成に限られない。
Specifically, as shown in FIG. 2, the surface opposite to the surface on which the
本実施形態では、第1電極32Aと第2電極34Aの中央の位置で支持される場合を例示したが、第1電極32Aと第2電極34Aの間において、中央の位置以外の位置で支持されるようにしてもよい。第1電極32Aと第2電極34Aとの距離は、10〜40mm程度が好ましい。
In the present embodiment, the case where the
電極保持部30Bは、電流供給用の第1電極32Bと電圧測定用の第2電極34Bとを包含する。電流供給用の第1電極32Bと電圧測定用の第2電極34Bとは互いに離間して電極保持部30Bに保持される。電極保持部30Bは、支持軸26Bによってその軸を中心に回転可能に可撓性支持部22の端部21Bに支持される。電極保持部30Bが可撓性支持部22に支持される位置は、第1電極32Bの配置位置から第2電極34Bの配置位置までの範囲内である。これによれば、電極保持部30Bが上記範囲から外れた位置で可撓性支持部22に支持される場合に比較して、第1電極32Bと第2電極34Bの両方が首2に密着し易くなり、第1電極32Bと第2電極34Bと首2との密着性を高めることができる。本実施形態では、図3に示すように電極保持部30Bは、第1電極32Bと第2電極34Bの配列方向(首2の周方向)に垂直な方向(首2に接触する方向)から見た平面視において第1電極32Bと第2電極34Bの間の位置で、可撓性支持部22に支持される。
The
具体的には図2に示すように、第1電極32Bと第2電極34Bが配置される表面とは反対側の表面には、可撓性支持部22の端部21Bと回転可能に接続する接続部27Bが配置されている。接続部27Bと端部21Bには、支持軸26Bが挿入される軸孔272が形成されている。支持軸26Bは、例えば軸部とこの軸部の一端に設けられた頭部とによって構成される。支持軸26Bの軸部が軸孔272に挿入されて、軸部の他端が止め輪26bで止められる。支持軸26Bは、軸部の一端側の頭部と他端側の止め輪26bとで、軸孔272から抜け出ないように装着される。なお、支持軸26Bは、上述した構成に限られない。
Specifically, as shown in FIG. 2, the surface opposite to the surface on which the
本実施形態では、第1電極32Bと第2電極34Bの中央の位置で支持される場合を例示したが、第1電極32Bと第2電極34Bの間において、中央の位置以外の位置で支持されるようにしてもよい。第1電極32Bと第2電極34Bとの距離は、10〜40mm程度が好ましい。
In the present embodiment, the case where the
図3に示すように、可撓性支持部22は、首2の周囲における後側部位4に接触する第1支持部23と、第1支持部23の一方の端部と他方の端部の各々に連設する第2支持部24A、24Bとを包含する。第1支持部23の外側には、制御装置40が取り付けられている。これによれば、制御装置40が首2の後側部位4に配置されるので、重量バランスもよく、可撓性支持部22を装着し易い。
As shown in FIG. 3, the
第1支持部23は、首2の後側部位4の曲率よりも小さい曲率で湾曲して首2の横幅方向に延出する。第2支持部24A、24Bの各々は、第1支持部23の端部から首2の周囲における前側部位3の方に向けて湾曲する湾曲部242と、湾曲部242に連設して首2の前側部位3まで延出する延出部244とを包含し、湾曲部242の曲率は第1支持部23の曲率よりも大きい。
The
この構成によれば、可撓性支持部22の第1支持部23と、電極保持部30Aの各電極32A、34Aと、電極保持部30Bの各電極32B、34Bとによって、装着部20が首2の後側部位4と前側部位3とで支持されるので、可撓性支持部22の第2支持部24A、24Bと首2との間に隙間Pが生じ易くなる。これにより、各電極32A、34A、32B、34Bが首2に接触する箇所を使用者が認識し易くなり、各電極32A、34A、32B、34Bが首2の前側部位3の左右に対して均等にバランスよく配置されるので、各電極32A、34A、32B、34Bと首2との密着性を高めることができる。
According to this configuration, the mounting
第2支持部24A、24Bの各々は、首2の周囲を囲む長さを調整するための長さ調整機構を有する。第2支持部24A、24Bの各々において、延出部244が長さ調整機構として機能する。延出部244は、湾曲部242に連設する中空の筒状部244aと、筒状部244aに引き出し可能に装着される先端部244bとを包含する。先端部244bは、その筒状部244a側から延出するアーム状のスライダー244cを有し、スライダー244cは、筒状部244a内にスライド可能に挿入される。このような構成によれば、先端部244bを筒状部244aに対して引き出すことによって、延出部244の長さを調整できる。これにより、首2の外形に応じて首2の周囲を囲む長さを調整できる。例えば首2が太い使用者でも、各電極32A、32B、34A、34Bが首2の前側部位3の所定位置に接触するように、延出部244の長さを調整でき、それにより各電極32A、32B、34A、34Bがバランスよく配置されるので、各電極32A、32B、34A、34Bと首2との密着性を高めることができる。
Each of the
装着部20は、首2側に配置されるマイクMを包含する。図1に示すように本実施形態のマイクMは、電極保持部30Aの第2電極34Aに内蔵されることで首2側に配置され、首2の表面に対して間接的に接触する。具体的には電極板36の首2に接触する表面とは反対側の裏面にマイクMが配置される。これにより、図3に示すように、第2電極34Aの電極板36が首2に接触すると、マイクMはその電極板36を介して首2に間接的に接触する。なお、このような電極保持部30Aの具体的な構成例は後述する。
The mounting
本実施形態のマイクMは、嚥下に伴う音を取得すると、それを電気信号に変換しマイク信号として出力する。なお、電極保持部30Aの第2電極34AにマイクMを内蔵する場合に限られず、電極保持部30Aの第1電極32Aに内蔵するようにしてもよい。また、電極保持部30Bの第1電極32Bと第2電極34Bの何れかにマイクMを内蔵するようにしてもよい。さらに、嚥下に伴う音を集音できる位置であれば、どの部分にマイクMを取り付けてもよい。
When the microphone M of the present embodiment acquires a sound accompanying swallowing, it converts it into an electric signal and outputs it as a microphone signal. The microphone M is not limited to the case where the microphone M is built in the
図4は、生体測定装置10における制御装置40の構成を示すブロック図である。図4に示すように、制御装置40は、装着部20内に引き回された配線32L、34L、MLによって第1電極32A、32B、第2電極34A、34B、マイクMとそれぞれ接続されている。具体的には制御装置40は、配線32Lによって第1電極32A、32Bとそれぞれ接続され、配線34Lによって第2電極34A、34Bとそれぞれ接続され、配線MLによってマイクMと接続されている。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the
制御装置40は、制御部41を備える。制御部41は、例えばマイクロプロセッサ等の情報処理装置からなり、各種の制御処理を実行する手段である。更に、制御装置40は、測定部42と、使用者からの指示等を入力する入力部43と、使用者に対する情報表示を行う表示部44と、制御プログラムや補正等のデータを記憶する記憶部45と、生体測定装置10の電気系統各部に電力を供給する電源部46とを備える。制御部41は、測定部42と入力部43と表示部44と記憶部45と電源部46とに接続されている。
The
測定部42は、第1電極32A、32Bがそれぞれ配線32Lを介して接続される電流供給部422と、第2電極34A、34Bがそれぞれ配線34Lを介して接続される電圧測定部424と、マイクMが配線MLを介して接続される音検出部426とを備える。電流供給部422は、第1電極32Aと第1電極32Bとの間に電流を供給する。電圧測定部424は、第2電極34Aと第2電極34Bとの間の電圧を測定する。音検出部426は、マイクMから出力されるマイク信号を増幅する。
The measuring
電流供給部422は、第1電極32Aと第1電極32Bとの間に交流電流を供給し、嚥下に関係する首2の筋肉に交流電流を流す。電流供給部422から供給される交流電流の周波数は、例えば50kHzに設定される。この交流電流の周波数は嚥下に関係する首の筋肉に交流電流を流すことが可能な周波数であればよく、例えば5kHz〜500kHzの周波数が好ましい。
The
制御部41は、例えば所定の制御プログラムを実行することにより、電流供給部422から供給された交流電流と電圧測定部424で測定された電圧とに基づいて、首の筋肉(例えば舌骨下筋群など)のインピーダンスを算出し、そのインピーダンスに基づいて、甲状軟骨5が拳上する際の筋肉の伸縮などを測定する。記憶部45は、制御部41の作業領域として機能すると共に、測定のための各種の演算式、測定結果の履歴等を記憶する。上記測定結果は表示部44に表示される。
The
また制御部41は、上述した第1電極32A、32Bおよび第2電極34A、34Bによる測定結果に基づくインピーダンスと、マイクMによって集音した嚥下に伴う音の音信号を用いることによって、嚥下の有無を高精度で判定できる。具体的には、マイクMからのマイク信号に基づいて、マイク信号の平均値とマイク信号の瞬時値との差分の絶対値を、嚥下に伴う音に応じた音信号として取得する。例えば音信号が所定レベルを超える変化とインピーダンスが定常状態から大きくなる変化とが所定時間内に発生した場合に嚥下有りと判定することができる。これによれば、マイクMによる音情報だけで嚥下の有無を判定する場合に比較して、誤判定を低減させることができる。
Further, the
また、嚥下が有ったと判定された場合に、上記インピーダンスと上記音信号の少なくとも一方に基づいてその嚥下が正常かまたは異常かを判別することもできる。具体的には、嚥下有りと判定された際に、上述のように算出された舌骨下筋群の能力が、閾値を超えていれば嚥下は正常であると判定し、閾値を超えていなければ嚥下は異常であると判定できる。 In addition, when it is determined that swallowing has occurred, it is possible to determine whether the swallowing is normal or abnormal based on at least one of the impedance and the sound signal. Specifically, when it is determined that there is swallowing, if the ability of the infrahyoid muscle group calculated as described above exceeds the threshold value, it is determined that swallowing is normal, and the threshold value must be exceeded. If swallowing is abnormal, it can be determined.
なお、図4に示す本実施形態の制御装置40の構成のうち、入力部43と表示部44と記憶部45の機能は、パーソナルコンピュータ、スマートフォンなどの情報通信端末のアプリケーションソフトで代用してもよく、制御装置40と情報通信端末の両方に構成してもよい。この場合、制御装置40にインターフェースを設けて、有線または無線により情報通信端末と接続可能とする。
In the configuration of the
このような構成の生体測定装置10によれば、可撓性支持部22の端部21A、21Bが開放されているので、これらの端部21A、21Bを広げることで、簡単に可撓性支持部22を首2の周囲に装着でき、電極保持部30Aの電極32A、34Aと電極保持部30Aの電極32B、34Bとを首2の所定の位置に接触させることができる。
According to the
しかも、図3の点線矢印に示すように、可撓性支持部22に対して各電極保持部30A、30Bが回転するので、装着部20を首2に装着すると、首2の外形に合わせて各電極保持部30A、30Bが回転して、各電極32A、34A、32B、34Bが首2に接触する角度が変わって首2の表面にフィットする。これにより、各電極保持部30A、30Bが可撓性支持部22に固定されていて角度を変えられない場合に比較して、各電極32A、34A、32B、34Bと首2との密着性を向上させることができる。
Moreover, as shown by the dotted arrow in FIG. 3, the
このように本実施形態によれば、各電極32A、34A、32B、34Bと首2との密着性を向上させることができるので、測定精度を高めることができる。これにより、嚥下の有無や嚥下が正常か異常かなどの判定精度を高めることができる。
As described above, according to the present embodiment, the adhesion between the
さらに本実施形態の構成によれば、可撓性支持部22の第2支持部24A、24Bと首2との間に隙間Pが生じ易くなる。これにより、可撓性支持部22の第2支持部24A、24Bと首2との間に隙間Pが生じない場合に比較して、各電極32A、34A、32B、34Bが首2に接触する箇所を使用者が認識し易くなる。したがって、例えば使用者は、各電極32A、34A、32B、34Bが首2に接触する位置を確認しながら、装着部20を装着する位置を調整できる。また、第1支持部23と第2支持部24A、24Bは可撓性があるため、第1支持部23と第2支持部24A、24Bの曲率は、首2の外形に応じて変化する。これによれば、首2の外形が異なっても、第2支持部24A、24Bと首2との間に隙間Pが生じ易くなる。これにより、各電極32A、34A、32B、34Bが首2に接触する箇所を使用者が認識し易くなり、各電極32A、34A、32B、34Bが首2の前側部位3の左右に対して均等にバランスよく配置されるので、各電極32A、34A、32B、34Bと首2との密着性を高めることができる。
Further, according to the configuration of the present embodiment, a gap P is likely to be formed between the
次に、電極保持部30Aと電極保持部30Bの具体的な構成例について説明する。電極保持部30Aと電極保持部30Bとは、図3に示すように左右対称に配置されているが、構成は同様であるため、電極保持部30Aの構成を代表して説明する。図5は、電極保持部30Aの外観斜視図であり、図6は、電極保持部30Aの分解斜視図である。図7は、図5に示す電極保持部のVII−VII断面図である。なお、図5と図7において、第1電極32Aと第2電極34Aとが離間して配置される方向をX方向とし、X方向に垂直な方向をY方向とする。Z方向はX−Y平面に垂直な方向である。X方向、Y方向、Z方向は矢印で表示し、矢印の方向を正側とし、その反対側を負側とする(以下に示す図6および図7においても同様とする)。
Next, a specific configuration example of the
図5乃至図7に示すように、電極保持部30Aは、Y方向に沿った中心線O−Oを含むY−Z平面に対してX方向の負側と正側が略対称となる構造である。電極保持部30Aは、X方向に長い略箱状のケース37を備え、ケース37はY方向の負側の第1ケース部材38とY方向の正側の第2ケース部材39とを接合して構成される。ケース37の外形は、首2の外形にフィットするように、Y方向の負側に凹むように湾曲している。電極保持部30Aには、中心線O−OよりもX方向の負側に第1電極32Aが配置され、中心線O−OよりもX方向の正側に第2電極34Aが配置されている。
As shown in FIGS. 5 to 7, the
第1電極32Aと第2電極34Aの各々は、コイルばねなどの伸縮可能な電極付勢部材Sによって電極保持部30AのY方向の正側の表面から首2側に付勢するように、第1ケース部材38に設けられる。第1電極32Aは、第2ケース部材39に形成される孔部392から突出しており、第2電極34Aは、第2ケース部材39に形成される孔部394から突出している。具体的には図6に示すように、第1ケース部材38内には、第1電極32Aの電極付勢部材Sの一端が装着される第1突起部382が設けられると共に、第2電極34Aの電極付勢部材Sの一端が装着される第2突起部384が設けられる。第1電極32Aの電極付勢部材Sの他端は、第1電極32Aの電極板支持体35に装着され、第2電極34Aの電極付勢部材Sの他端は、第2電極34Aの電極板支持体35に装着される。
Each of the
これにより、第1電極32Aと第2電極34Aの各々は、第2ケース部材39の孔部392、394から進退可能に突出する。したがって、第1電極32Aと第2電極34Aの電極板36の各々が首2の表面に接触し、首2の外形に合わせて進退して電極付勢部材Sの付勢力によって首2の表面に押しつけられることで、電極板36と首2との密着性を向上させることができる。また、第2電極34AにはマイクMが内蔵されているので、第2電極34Aを付勢する電極付勢部材Sによって第1電極32Aと共にマイクMも首2側に付勢される。これにより、マイクMと首2との密着性も高めることができる。
As a result, each of the
なお、第1突起部382および第2突起部384に、測定を開始するためのスイッチ部材を設けてもよい。この場合、例えばスイッチ部材が電極板支持体35に押圧されて、第1突起部382および第2突起部384が所定の位置だけ移動したときにスイッチが入るようにする。制御部41は、スイッチ部材を監視し、スイッチが入ると、電流供給部422により電流の供給を開始すると共に、電圧測定部424により電圧を測定して、嚥下に関わる筋肉の状態の測定を開始する。
The
第1電極32Aと第2電極34Aが配置される表面とは反対側の表面、すなわち電極保持部30AのY方向の負側の表面には、可撓性支持部22の端部21Aと接続する接続部27Aが配置されている。接続部27Aには、支持軸26Aを挿入する軸孔272が形成されている。
The surface opposite to the surface on which the
図7に示すように、電極保持部30Aは、第1電極32Aと第2電極34Aをその配列方向(X方向)に垂直な方向(Y方向)から見た平面視において第1電極32Aと第2電極34Aの中央の位置に支持軸26Aが配置される。すなわち、第1電極32Aと第2電極34Aの配列方向(X方向)において、中心線O−Oから第1電極32Aまでの距離と、中心線O−Oからの第2電極34Aまでの距離は等しく、支持軸26Aは中心線O−Oの位置に配置される。
As shown in FIG. 7, the
このように、電極保持部30Aは、Y方向からの平面視において第1電極32Aと第2電極34Aの中央の位置で支持軸26Aによって可撓性支持部22に回転可能に支持されるから、首2に対して第1電極32Aと第2電極34Aの密着性を高めることができると共に、首2に対して第1電極32Aと第2電極34Aをほぼ均等な押圧力で接触させることができる。また、電極付勢部材Sによって、第1電極32Aと第2電極34Aが首2の表面に対してほぼ垂直に接触するように付勢させることができる。
As described above, the
なお、電極保持部30A、30Bの各々が可撓性支持部22に支持される位置は、第1電極32Aの配置位置から第2電極34Aの配置位置までの範囲内であれば、Y方向からの平面視において、第1電極32Aと第2電極34Aの間のうち中央の位置以外の位置であってもよく、また第1電極32Aと第2電極34Aの何れかと重なる位置であってもよい。このようにしても、首2の外形に合わせて、第1電極32Aと第2電極34Aが首2に接触する角度を変えられる。これにより、第1電極32Aと第2電極34Aと首2との密着性を高めることができる。
The position where each of the
また、本実施形態では、電極保持部30A、30Bの各々が、第1電極32Aと第2電極34Aが配置される表面とは反対側の表面で可撓性支持部22に支持される場合を例示したが、これに限られず、第1電極32Aの配置位置から第2電極34Aの配置位置までの範囲内であれば、第1電極32Aと第2電極34Aが配置される表面と同じ表面で支持されるようにしてもよい。また、第1電極32Aの配置位置から第2電極34Aの配置位置までの範囲内であれば、電極保持部30A、30Bの上下の側面で支持されるようにしてもよい。また、本実施形態では、電極保持部30A、30Bの各々を、支持軸によって回転可能に軸支した場合を例示したが、これに限られず、電極保持部30A、30Bの各々を、球面体によって回転可能に支持するようにしてもよい。
Further, in the present embodiment, each of the
図6に示すように、第2電極34Aの電極板支持体35には、マイクMを挿入する孔部Hが形成されている。マイクMを孔部Hに挿入して、電極板36の首2に接触する面とは反対側の面に接触させることで、電極板36が首2に接触したときに、マイクMが電極板36を介して首2に間接的に接触する。このように、マイクMを電極板支持体35に内蔵することで、首2のうち電極板36とは別の部位にマイクMを接触させる場合に比較して、首2に接触する部材を減らすことができるので、装着部20の装着感を向上させることができる。なお、図6に示すように第1電極32Aの電極板支持体35にも孔部Hを形成しておいて、第1電極32Aの孔部HにマイクMを挿入してもよい。
As shown in FIG. 6, the
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態に係る生体測定装置について説明する。以下に例示する各形態において作用や機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。第2実施形態の生体測定装置は、第1実施形態の生体測定装置10のうち電極保持部30Aと電極保持部30Bの構成を変えたものである。第2実施形態の生体測定装置10においても、電極保持部30Aと電極保持部30Bとの構成は同様であるため、電極保持部30Aを代表して説明する。図8は、第2実施形態における電極保持部30Aの外観斜視図であり、図5に対応する。
<Second Embodiment>
The biometric device according to the second embodiment of the present invention will be described. For the elements whose actions and functions are the same as those of the first embodiment in each of the embodiments exemplified below, the reference numerals used in the description of the first embodiment will be diverted and detailed description of each will be omitted as appropriate. The biometric device of the second embodiment is obtained by changing the configurations of the
図8の第1電極32Aは、第1個別電極32a、32bを支持軸26Aの軸方向に沿って配置して成り、第2電極34Aは、第2個別電極34a、34bを支持軸26Aの軸方向に沿って配置して成る。第1個別電極32a、32bと第2個別電極34a、34bの各々は、電極板支持体35と電極板36とを包含し、電極保持部30Aに電極付勢部材Sによって付勢され、進退可能に設けられている。なお、図8は、装着部20が首2に装着される前の状態であって、第1個別電極32a、32bと第2個別電極34a、34bの各々が最大に可動している(飛び出している)状態である。
The
図8の電極板支持体35は筒状または棒状であり、電極板36は球面状である場合を例示しているが、電極板支持体35および電極板36の形状はこれに限られない。また、第2個別電極と第1個別電極は同数であるが、その数は2つに限られず、3つ以上であってもよい。このように複数の第1個別電極と、これと同数の第2個別電極を支持軸の軸方向に沿って配置することで、首2の外形にフィットさせ易くすることができるので、電極板36と首2との密着性を向上させることができ、嚥下時の筋肉の動きにも追従し易くなる。
The case where the
なお、図8の構成において、電極保持部30Aを複数に分割して、支持軸26Aに対して別々に回転可能にしてもよい。例えば図9に示す第2実施形態の変形例のように、電極保持部30Aを構成してもよい。図9においても電極保持部30Aを代表して説明する。電極保持部30Bは図示しないが、電極保持部30Aと同様の構成である。
In the configuration of FIG. 8, the
図9に示すように、電極保持部30Aは、支持軸26Aの軸方向に沿って配置される複数の個別電極保持部30a、30bから成り、支持軸26Aによって可撓性支持部22に別々に回転可能に支持される。個別電極保持部30aは、第1個別電極32aと第2個別電極34aを保持し、個別電極保持部30bは、第1個別電極32bと第2個別電極34bを保持する。これによれば、支持軸26Aによって複数の個別電極保持部30a、30bが別々に回転可能であるから、図8のように電極保持部30Aが個別電極保持部に分けられていない場合に比較して、首2の外形にフィット性を高めることができ、電極板36と首2との密着性をより一層向上させることができ、嚥下時の筋肉の動きに追従し易くなる効果が顕著になる。
As shown in FIG. 9, the
第2実施形態の電極保持部30Aにおいても、第1実施形態と同様に、第1電極32Aと第2電極34Aの何れかにマイクMが電極に内蔵される。具体的には、図8または図9の構成では、第1個別電極32a、32bと第2個別電極34a、34bのうちの何れか1つにマイクMが内蔵される。
In the
<第3実施形態>
本発明の第3実施形態に係る生体測定装置について説明する。第1実施形態と第2実施形態では、電極内にマイクMを内蔵した場合を例示したが、第3実施形態では、マイクMを電極内に内蔵しないで設ける場合を例示する。図10は、第3実施形態に係る生体測定装置の平面図である。図10では、マイクMが可撓性支持部22に設けた場合を例示する。
<Third Embodiment>
The biometric device according to the third embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment and the second embodiment, the case where the microphone M is built in the electrode is illustrated, but in the third embodiment, the case where the microphone M is not built in the electrode is illustrated. FIG. 10 is a plan view of the biometric device according to the third embodiment. FIG. 10 illustrates a case where the microphone M is provided on the
図10に示すマイクMは、可撓性支持部22の第2支持部24Bの首2側に配置される。このマイクMは、コイルばねなどの伸縮可能なマイク付勢部材S’によって首2側に付勢するように第2支持部24Bに設けられる。マイクMは、マイク付勢部材S’の先端に設けられ、第2支持部24Bの内側(首2側)の表面から首2に接触する側に向けて突出している。これによれば、可撓性支持部22を首2に装着することによって、マイクMを首2に直接的に接触させることができる。またマイク付勢部材S’の付勢力によってマイクMが首2に押しつけられるので、マイクMと首2の密着性を高めることができる。
The microphone M shown in FIG. 10 is arranged on the
なお、図10では、可撓性支持部22のうち第2支持部24Bの首2側にマイクMを配置した場合を例示したが、これに限られず、第2支持部24Aの首2側にマイクMを配置してもよい。また、電極保持部30Aまたは電極保持部30Bの首2側にマイクMを配置してもよい。例えば図11に示す第3実施形態の変形例では、電極保持部30Aの首2側にマイクMを配置した場合を例示する。
In addition, in FIG. 10, the case where the microphone M is arranged on the
図11の構成では、電極保持部30Aの第1電極32Aと第2電極34Aとの間にマイクMを配置する。マイクMは、コイルばねなどの伸縮可能なマイク付勢部材S’によって首2側に付勢するように、電極保持部30Aに設けられている。マイクMは、マイク付勢部材S’の先端に設けられ、電極保持部30Aの各電極32A、34Aが配置される表面から首2に接触する側に向けて突出している。これによれば、第1電極32Aと第2電極34Aが首2に接触させることで、マイクMを首2に直接的に接触させることができる。またマイク付勢部材S’の付勢力によってマイクMが首2に押しつけられるので、マイクMと首2の密着性を高めることができる。
In the configuration of FIG. 11, the microphone M is arranged between the
また、例えば図12に示す第3実施形態の他の変形例に示すように、マイクMを電極保持部30Aと電極保持部30Bとの間に配置するようにしてもよい。このような位置にマイクMを配置しても、マイクMを直接的に首2に接触させることができ、嚥下に伴う音をマイクMで集音できる。図12のマイクMは、装着部20の何れかの部位、例えば電極保持部30Aまたは電極保持部30Bに支持されるようにしてもよく、装着部20とは別にマイク装着部を設けて、首2に装着するようにしてもよい。
Further, for example, as shown in another modification of the third embodiment shown in FIG. 12, the microphone M may be arranged between the
上記実施形態では、本発明に係る生体測定装置10を、嚥下測定装置に適用した場合を例示したが、これに限られず、例えば体組成測定装置に適用することも可能である。体組成測定装置として構成した場合は、各電極32A、34A、32B、34Bで測定されたインピーダンスによって、生体の状態として体組成指標(首2の体脂肪率、首2の筋肉量など)を求めることができる。また、マイクMは必ずしも設けなくてもよい。また、人の首2に生体測定装置10を装着する場合を例示したが、人に限られず、動物の首に装着することも可能である。
In the above embodiment, the case where the
1…人、2…首、3…前側部位、4…後側部位、5…甲状軟骨、10…生体測定装置、20…装着部、21A、21B…端部、22…可撓性支持部、23…第1支持部、24A、24B…第2支持部、242…湾曲部、244…延出部、244a…筒状部、244b…先端部、244c…スライダー、26A、26B…支持軸、26a、26b…止め輪、27A、27B…接続部、272…軸孔、30A、30B…電極保持部、30a、30b…個別電極保持部、32A、32B…第1電極、32a、32b…第1個別電極、32L、34L、ML…配線、34A、34B…第2電極、34a、34b…第2個別電極、35…電極板支持体、36…電極板、37…ケース、38…第1ケース部材、382…第1突起部、384…第2突起部、39…第2ケース部材、392、394…孔部、40…制御装置、41…制御部、42…測定部、422…電流供給部、424…電圧測定部、426…音検出部、43…入力部、44…表示部、45…記憶部、46…電源部、H…孔部、M…マイク、P…隙間、S…電極付勢部材、S’…マイク付勢部材。
1 ... person, 2 ... neck, 3 ... anterior part, 4 ... posterior part, 5 ... thyroid, 10 ... biometric measuring device, 20 ... mounting part, 21A, 21B ... end part, 22 ... flexible support part, 23 ... 1st support, 24A, 24B ... 2nd support, 242 ... Curved, 244 ... Extension, 244a ... Cylindrical, 244b ... Tip, 244c ... Slider, 26A, 26B ... Support shaft, 26a , 26b ... Stop ring, 27A, 27B ... Connection part, 272 ... Shaft hole, 30A, 30B ... Electrode holding part, 30a, 30b ... Individual electrode holding part, 32A, 32B ... First electrode, 32a, 32b ... First individual Electrodes, 32L, 34L, ML ... Wiring, 34A, 34B ... Second electrode, 34a, 34b ... Second individual electrode, 35 ... Electrode plate support, 36 ... Electrode plate, 37 ... Case, 38 ... First case member, 382 ... 1st protrusion, 384 ... 2nd protrusion, 39 ... 2nd case member, 392, 394 ... Hole, 40 ... Control device, 41 ... Control unit, 42 ... Measurement unit, 422 ... Current supply unit, 424 ... Voltage measuring unit, 426 ... Sound detection unit, 43 ... Input unit, 44 ... Display unit, 45 ... Storage unit, 46 ... Power supply unit, H ... Hole, M ... Microphone, P ... Gap, S ... Electrode urging member , S'... Mike urging member.
Claims (9)
前記可撓性支持部の一方の端部と他方の端部の各々に、回転可能に支持される電極保持部と、
前記電極保持部の各々に保持され、互いに離間して配置される第1電極および第2電極と、を備え、
前記電極保持部の各々が前記可撓性支持部に支持される位置は、前記第1電極の配置位置から前記第2電極の配置位置までの範囲内である
生体測定装置。 A flexible support with an open end that surrounds the neck,
An electrode holding portion rotatably supported on each of one end and the other end of the flexible support,
A first electrode and a second electrode, which are held by each of the electrode holding portions and are arranged apart from each other, are provided.
A biometric device in which each of the electrode holding portions is supported by the flexible support portion within a range from the arrangement position of the first electrode to the arrangement position of the second electrode.
前記首の周囲における後側部位に接触し、
前記首の後側部位の曲率よりも小さい曲率で湾曲する第1支持部
を有する
請求項1に記載の生体測定装置。 The flexible support portion
In contact with the posterior site around the neck
A first support that curves with a curvature smaller than the curvature of the posterior part of the neck
Biometric apparatus according to claim 1 having a.
前記第2支持部の各々は、前記第1支持部の端部から前記首の周囲における前側部位の方に向けて湾曲する湾曲部と、前記湾曲部に連設して前記首の前側部位まで延出する延出部とを含み、前記湾曲部の曲率は前記第1支持部の曲率よりも大きいEach of the second support portions extends from the end portion of the first support portion to the curved portion curved toward the front side portion around the neck and the curved portion connected to the curved portion to the front side portion of the neck. The curvature of the curved portion is larger than the curvature of the first support portion, including the extending portion.
請求項2に記載の生体測定装置。The biometric device according to claim 2.
請求項2または請求項3に記載の生体測定装置。 Each of the second support portions has a length adjusting mechanism for adjusting the length surrounding the neck.
The biometric device according to claim 2 or 3 .
請求項1から請求項4の何れかに記載の生体測定装置。 The biometric device according to any one of claims 1 to 4, wherein in each of the electrode holding portions, the first electrode and the second electrode are separately urged to the neck side by an electrode urging member. ..
前記マイクは、マイク付勢部材によって前記首側に付勢される
請求項1から請求項5の何れかに記載の生体測定装置。 Equipped with a microphone placed on the neck side
The biometric device according to any one of claims 1 to 5, wherein the microphone is urged to the neck side by a microphone urging member.
前記マイクは、前記電極付勢部材によって前記首側に付勢される
請求項5に記載の生体測定装置。 Equipped with a microphone placed on the neck side
The microphone, Ru is urged to the neck side by the electrode biasing member
The biometric device according to claim 5 .
前記電極保持部の各々において、前記第1電極は、複数の第1個別電極を前記支持軸の軸方向に沿って配列して成り、前記第2電極は、前記第1個別電極と同数の第2個別電極を前記支持軸の軸方向に沿って配列して成る
請求項1から請求項7の何れかに記載の生体測定装置。 Each of the electrode holding portions is rotatably supported by the flexible supporting portion by a support shaft.
In each of the electrode holding portions, the first electrode is formed by arranging a plurality of first individual electrodes along the axial direction of the support shaft, and the second electrode has the same number of second electrodes as the first individual electrode. 2 Individual electrodes are arranged along the axial direction of the support shaft.
The biometric device according to any one of claims 1 to 7 .
前記複数の個別電極保持部の各々は、前記第1個別電極および前記第2個別電極を包含し、前記支持軸によって別々に回転可能に前記可撓性支持部に支持される
請求項8に記載の生体測定装置。
Each of the electrode holding portions is composed of a plurality of individual electrode holding portions arranged along the axial direction of the support shaft.
Each of the plurality of individual electrode holding portions includes the first individual electrode and the second individual electrode, and is separately rotatably supported by the flexible support portion by the support shaft.
The biometric device according to claim 8 .
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