JP7283618B2 - Biological information measurement system - Google Patents
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Description
本発明は、生体情報測定システムに関する。 The present invention relates to a biological information measuring system.
従来、病院等の医療機関においては、患者の呼吸数、呼吸波形、心拍数、心拍波形等の生体情報を、電波センサーを用いて継続的に測定し、異常の有無を監視するシステムが使用されている。このシステムでは、生体情報の測定データを、ベッドサイドに設けられた端末装置などに表示させることで、医師や看護師等の医療従事者が測定データを確認することができる。
センサーの設置位置としては、マットの横や真下にすることなどが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
Conventionally, in medical institutions such as hospitals, systems have been used to continuously measure patient's respiratory rate, respiratory waveform, heart rate, heartbeat waveform, and other biological information using radio sensors to monitor for abnormalities. ing. In this system, measurement data of biological information is displayed on a terminal device or the like provided at the bedside, so that medical personnel such as doctors and nurses can check the measurement data.
As for the installation position of the sensor, it has been proposed to set it to the side or right below the mat (see, for example, Patent Document 1).
ところで、近年、看護師/介護士の作業を介さずに、患者の褥瘡(床ずれ)を防ぐため、膨縮させることで人体との接触部位を周期的に移動させる電動式のエアマットの使用機会が増加している。 By the way, in recent years, in order to prevent pressure ulcers (bedsores) in patients without the intervention of nurses/caregivers, there have been opportunities to use electric air mattresses that cyclically move the contact area with the human body by inflating and deflating. It has increased.
しかしながら、上記エアマットを使用した場合、エアマットの動作がセンサーの測定値に影響を与える恐れがある。特に、特許文献1のようにセンサーをマットの真下に設置した場合には、エアマットの影響を直接受け、測定値に影響がでやすい。
また、特許文献1のようにセンサーをマットの横に設置した場合、センサー全体がマットから突出することとなるので、医療従事者や患者の行動の邪魔になり、運用性に問題がある。また、センサーをマットの横に行動の邪魔にならないよう取り付けるには、例えばベッド横の柵などに固定することとなるが、横の柵は取り外しが頻繁に行われるため、こちらも運用性に問題がある。
However, when using the above air mattress, the movement of the air mattress may affect the sensor readings. In particular, when the sensor is installed directly under the mat as in Patent Document 1, it is directly affected by the air mat, which tends to affect the measured value.
In addition, when the sensor is installed next to the mat as in Patent Document 1, the entire sensor protrudes from the mat, which interferes with the actions of medical staff and patients and poses a problem in operability. In addition, in order to attach the sensor to the side of the mat so that it does not interfere with movement, it is necessary to fix it, for example, to a fence next to the bed. There is
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、運用性が良好であって、エアマットの動作の影響を軽減することのできる生体情報測定システムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a biometric information measuring system which has good operability and can reduce the influence of the operation of an air mattress.
上記課題を解決するため、本発明の生体情報測定システムは、
エアの給排気による膨張又は収縮で上下動するエアマット上の生体に電波を照射し、その反射波を利用して生体の動きを検出する電波センサーと、
前記電波センサーから出力された検出信号から、前記エアマット上の生体の生体情報を取得する演算処理部と、
を備え、
前記演算処理部は、前記電波センサーから出力された検出信号から、前記エアマットの動作を示すリファレンス信号の成分を差し引いて、前記生体情報を取得することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the biological information measurement system of the present invention includes:
A radio wave sensor that emits radio waves to a living body on the air mat that moves up and down due to expansion or contraction due to air supply and exhaust, and detects the movement of the living body using the reflected waves;
an arithmetic processing unit that acquires biological information of a living body on the air mattress from a detection signal output from the radio wave sensor;
with
The arithmetic processing unit acquires the biometric information by subtracting a component of a reference signal indicating the operation of the air mattress from the detection signal output from the radio wave sensor.
本発明によれば、運用性が良好であって、エアマットの動作の影響を軽減することのできる生体情報測定システムを提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide a biological information measurement system that has good operability and can reduce the influence of the operation of an air mattress.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the scope of the invention is not limited to the illustrated examples.
<第1の実施の形態>
[生体情報測定システムの構成]
まず、本実施の形態の生体情報測定システム100の構成について説明する。
<First embodiment>
[Configuration of biological information measurement system]
First, the configuration of the biological
図1は、生体情報測定システム100の構成を示す概念図である。図2は、生体情報測定システム100の機能的構成を示すブロック図である。
図1及び図2に示すように、生体情報測定システム100は、例えば、エアマット装置10と、エアマット装置10に配設された電波センサー20と、電波センサー20の検出信号から生体情報を取得する演算装置(演算処理部)30と、演算装置30による演算結果を表示させる表示装置40と、を備えて構成されている。
なお、ここでは演算装置30と表示装置40が別体であるが、これらは一体であっても良い。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing the configuration of a biological
As shown in FIGS. 1 and 2, the biological
Although the
[エアマット装置]
エアマット装置10は、例えば病室などに設置され、使用者である患者が横臥するベッド装置である。なお、エアマット装置としては、患者が着座するクッション装置などであっても良い。
[Air mattress device]
The
エアマット装置10は、ベッドフレーム11と、エアマット12と、を備えて構成される。
The
ベッドフレーム11は、床板11aと、床板11aの周囲を囲うヘッドボード11b、フットボード11c及び柵体11d,11dと、を備えて構成される。
床板11aは、エアマット12を載置するための長方形状の板体である。床板11aの長手方向の両端部それぞれに、ヘッドボード11b及びフットボード11cが立設されている。また、床板11aの短手方向の両側部それぞれに、着脱可能な柵体11d,11dが立設されている。
The
The
エアマット12は、複数のエアセル12aを有し、これらエアセル12aの内部に空気を充填することにより、エアマット12上に横臥する患者の荷重を支えることを可能とする、いわゆるエアマットレスである。複数のエアセル12aは、例えば、エアマット12の長手方向に並置されることによりエアマット12を構成している。互いに隣接して配置されたエアセル12a同士は、互いに固定されていても固定されていなくてもよい。
The
複数のエアセル12aは、複数のグループに区分けされる。各グループのエアセル12aを一定周期毎に交互に膨張又は収縮させることで、患者を支持するエアセル12aを一定周期毎に切り替えて、エアマット12の厚みを部分的に変化させることができる。また、全てのエアセル12aを一定周期毎に同時に膨張又は収縮させることで、エアマット12の厚みを全体的に変化させることもできる。このような膨張又は収縮により、エアマット12は上下動することとなる。
エアマット12の上下動により、エアマット12からの反発力が患者の身体の同一部分に長時間負荷され続けるのを防いで、患者の身体の特定部分に長時間同一の圧力が負荷されて褥瘡(床ずれ)が発生することを防止する効果、蒸れを防止する効果、離床しやすくする効果等を得ることができる。
A plurality of
The up-and-down movement of the
また、エアマット12は、給排気部13と、マット制御部14と、を備えている。
給排気部13は、例えば、エアセル12aへの給気を行うポンプ13aと、エアセル12aからの排気を行う排気弁13bと、エアセル12aとポンプ13a及び排気弁13bとを各別に接続する接続路と、などを備える。
マット制御部14は、図示しない測定部によりエアセル12aの内圧を測定し、その測定結果に基づいて、ON/OFF信号を出力してポンプ13a、排気弁13bの制御を行う。
The
The air supply/
The
[電波センサー]
電波センサー20は、測定対象である患者に電波を照射してその反射波を検出することで、患者に非接触でその動きを検出することのできるセンサーである。
具体的には、電波センサー20としては、例えば、ドップラー、FMCW、パルスドップラーなどのセンサーが挙げられる。
この電波センサー20は、マイクロ波を患者に照射して、反射してきたマイクロ波の周波数の変化によって患者の動きを検出する。つまり、患者が動いている場合にはドップラー効果により反射波の周波数が変化するため、この周波数変化を検出して検出信号を出力する。なお、患者が動いていない場合(患者がいない場合も含む)には、周波数変化が起こらず、変化なしの検出信号が出力される。
[Radio wave sensor]
The
Specifically, the
The
図3は、電波センサー20の外観図である。また、図4は、図3のIV線における断面図である。
図3及び図4に示すように、電波センサー20は、内部に収容空間を有する筐体21を備えている。筐体21は、扁平形状の本体部211と、本体部211の長手方向一端部において上方に突出した突出部212とを備えている。
FIG. 3 is an external view of the
As shown in FIGS. 3 and 4, the
筐体21の内部には、アンテナ22、電波検知回路を有するメイン基板23、通信ケーブル24と接続された通信コネクタ25、これらを一体的に保持する保持部材26等が収容される。
アンテナ22は、電波検知回路から出力される送信信号を所定周波数の電波として送信する。また、アンテナ22は、送信された電波のうち、患者(生体)に反射して戻る電波(反射波)を受信して受信信号を出力する。
電波検知回路は、所定周波数の送信信号を生成し、生成した送信信号をアンテナ22に出力するとともに、アンテナ22で受信した電波を検知する。
Inside the
The
The radio wave detection circuit generates a transmission signal of a predetermined frequency, outputs the generated transmission signal to the
この電波センサー20は、エアマット12の下方であって、少なくとも一部がエアマット12の縁部の下面に重なる位置に配設される。すなわち、図1に示すように、電波センサー20は、エアマット12と床板11aの間に差し込まれるように配置される。なお、床板11aに電波センサー20を載置した上に、エアマット12を載せることで配設されても良い。
The
また、電波センサー20のアンテナ22から放射される電波の指向性が、エアマット12の上面中心部に向くように配設される。
具体的には、アンテナ22がパッチアンテナの場合、半値幅は±30度程度であり、この半値幅に患者が入っていることが好ましく、例えば、アンテナ面がメイン基板23の主面に対して40~80度程度傾いた角度で設置される。
このとき、図5に示すように、電波センサー20のアンテナ22から放射される電波の指向性が最大になる方向が、エアマット12が最も移動する方向と異なるように調整されることが好ましい。このようにすることで、エアマット12の上下動の影響を軽減しつつ、大きな信号値を得ることが可能となり、効果的な測定が可能となるためである。
Further, the
Specifically, when the
At this time, as shown in FIG. 5, it is preferable that the direction in which the directivity of the radio waves emitted from the
なお、筐体21の形状は、このようなアンテナ22の設置角度に合わせて形成されたものであり、本体部211の内部には、メイン基板23や通信コネクタ25などが収容され、突出部212の内部には、アンテナ22が収容されることとなる。
そして、電波センサー20の本体部211からエアマット12の下方(エアマット12と床板11aの間)に差し込まれ、所定位置に配設される。なお、運用性を良好にする観点から、電波センサー20の全体がエアマット12の縁部の下面に重なる位置となることが好ましいが、例えば図1のように、電波センサー20の一部がエアマット12の縁部から外側に突出していても良い。
The shape of the
Then, it is inserted from the
また、上記したように電波センサー20を配設した状態において、電波センサー20の高さ(突出部212の高さ)は、エアマット12の厚み以下となることが好ましい。このようにすることで、電波センサー20の設置によりエアマット12に凹凸が生じることで患者に不快感を与えるのを防止することができる。
Further, in the state where the
なお、アンテナ22が指向性を制御可能なアレイアンテナの場合には、アンテナ22がメイン基板23に対して傾いていない構成とすることもできる。この場合、電波センサー20の全体を扁平状に形成し、電波センサー20の全体がエアマット12の下方(エアマット12と床板11aの間)に差し込まれ、エアマット12の縁部の下面に重なる位置に配設される。
Note that if the
図6は、電波センサー20の構成をさらに説明するための図である。
図6に示すように、筐体21の突出部212の背面は開口しており、この開口は筐体21の内部に収容された保持部材26により閉塞され、必要に応じて、突出部212の背面の開口から、保持部材26を引き出し可能な構成とすることも好ましい。
このようにすることで、患者がエアマット12に横臥し、電波センサー20が設置されたままの状態でも、電波センサー20の内部部品の交換やメンテナンスを行えるようにすることができる。
FIG. 6 is a diagram for further explaining the configuration of the
As shown in FIG. 6, the rear surface of the projecting
By doing so, even when the patient lies on the
また、本実施の形態においては、エアマット12と床板11aの間に、圧力センサー50が備えられている。
圧力センサー50は、患者の身体と極力重ならない位置(例えば、エアマット12の角部の下)に配置される。
Further, in this embodiment, a
The
[演算装置]
演算装置30は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、制御プログラム及び制御データを格納した記憶装置、及び、CPUがデータを展開するメモリーを備える。
演算装置30は、CPUが制御プログラムを実行することで、電波センサー20から出力された検出信号を信号処理して演算を行う。
[Arithmetic unit]
The
The
[表示装置]
表示装置40は、例えば、患者のベッドサイドに設けられ、演算装置30による演算結果を表示させる装置である。なお、表示装置40は、例えば、ナースステーションに設けられたモニタリング装置や、医師や看護師等の医療従事者が携帯する移動用端末装置であっても良い。
表示装置40は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)等を備えて構成されており、演算装置30から入力される表示信号の指示に従って、各種画面を表示する。
表示装置40は、生体情報(測定値、測定波形等)を表示する画面を含む複数の画面を切り替え表示可能となっている。
[Display device]
The
The
The
[演算装置による信号処理]
次に、生体情報測定システム100の演算装置30による信号処理について説明する。
[Signal processing by arithmetic unit]
Next, signal processing by the
本実施の形態においては、演算装置30は、電波センサー20から出力された検出信号と、エアマット12の動作を示すリファレンス信号に基づいて、生体情報を算出する。
In the present embodiment,
具体的に、演算装置30は、電波センサー20から検出信号が出力されると、検出信号を距離信号又は速度信号に変換する。
例えば、電波センサー20の検出信号(IQ信号)から距離信号を求めるには、下記の式(1)を用いることができる。ここで、角度θが、距離信号となる。
θ=arctan(Q/I)・・・(1)
Specifically, when a detection signal is output from the
For example, to obtain the distance signal from the detection signal (IQ signal) of the
θ=arctan(Q/I) (1)
また、演算装置30は、圧力センサー50からリファレンス信号を取得する。
ここでは、リファレンス信号は、圧力センサー50により検出されたエアマット12の移動による圧力変化を示す信号である。
圧力センサー50が患者の身体と極力重ならない位置に配されることで、患者の動きの影響のない、エアマット12の移動のみを示すリファレンス信号を生成している。
The
Here, the reference signal is a signal indicating pressure change due to movement of the
By arranging the
次に、演算装置30は、距離信号又は速度信号からリファレンス信号の成分を差し引くノイズ除去処理を行う。
イズ除去処理としては、適応ノイズキャンセル機構を用いた手法や、パワースペクトルを用いた手法などが用いられる。
Next, the
A method using an adaptive noise canceling mechanism, a method using a power spectrum, or the like is used as noise removal processing.
図7は、適応ノイズキャンセル機構を用いたノイズ除去処理について説明するための図である。
図7に示すように、適応ノイズキャンセル機構は、適応フィルタを用いて、エアマット12の動作(ノイズ)を抑圧させた信号を出力するものである。
具体的に、適応ノイズキャンセル機構には、電波センサー20の検出信号(IQ信号)を距離信号又は速度信号に変換した入力信号が入力される。かかる入力信号には、患者の動作に起因する生体信号に加えて、エアマット12の動作に起因するノイズ信号が含まれる。そして、入力信号から、適応フィルタによって、非所望部分の周波数領域(エアマット12の動作に起因するノイズ信号)をフィルタリングすることによって、このノイズ信号が減算された信号が出力される。この出力信号は、入力信号からノイズ信号が除去されたものであるため、そのピーク周波数が生体情報(呼吸数など)と推定できる。
FIG. 7 is a diagram for explaining noise removal processing using an adaptive noise cancellation mechanism.
As shown in FIG. 7, the adaptive noise canceling mechanism uses an adaptive filter to output a signal that suppresses the operation (noise) of the
Specifically, an input signal obtained by converting the detection signal (IQ signal) of the
図8(a)~図8(c)は、パワースペクトルを用いたノイズ除去処理について説明するための図である。
図8(a)に示すように、電波センサー20の検出信号(IQ信号)を距離信号又は速度信号に変換した入力信号に対して、フーリエ変換等のFFT及びパワー化を行い、パワースペクトルを求める。
同様にして、図8(b)に示すように、リファレンス信号のパワースペクトルも求める。なお、リファレンス信号のピーク周波数の最大値が、入力信号の同一周波数の値と同じになるように正規化されることが好ましい。
そして、電波センサー20の検出信号のパワースペクトルから、リファレンス信号のパワースペクトルを差し引いて、図8(c)に示すように、ノイズが除去されたパワースペクトルを得る。図8(c)のパワースペクトルは、そのピーク周波数が生体情報(呼吸数など)となる。
FIGS. 8A to 8C are diagrams for explaining noise removal processing using a power spectrum.
As shown in FIG. 8(a), the input signal obtained by converting the detection signal (IQ signal) of the
Similarly, the power spectrum of the reference signal is obtained as shown in FIG. 8(b). It is preferable that the maximum value of the peak frequency of the reference signal is normalized so as to be the same as the value of the same frequency of the input signal.
Then, the power spectrum of the reference signal is subtracted from the power spectrum of the detection signal of the
なお、リファレンス信号としては、エアマット12の厚さ方向の移動距離、エアマット12の厚さ方向の移動速度などを用いることもできる。この場合には、圧力センサー50の代わりに、距離センサーや速度センサーを使用すればよい。距離センサーや速度センサーとしては、電波、レーザー又は超音波等を用いたセンサーが用いられる。
As the reference signal, the movement distance of the
[実施の形態による効果]
以上のように、本実施の形態によれば、生体情報測定システム100は、エアの給排気による膨張又は収縮で上下動するエアマット12と、エアマット12上の患者に電波を照射し、その反射波を利用して生体の動きを検出する電波センサー20と、電波センサー20から出力された検出信号から、エアマット12上の患者の生体情報を取得する演算装置30と、を備え、電波センサー20は、エアマット12の下方であって、少なくとも一部がエアマット12の縁部の下面に重なる位置に、当該電波センサー20から放射される電波の指向性が、エアマット12の上面中心部に向くように配設される。
このため、電波センサー20がエアマット12の下方であって、少なくとも一部がエアマット12の縁部の下面に重なる位置に配されるので、医療従事者や患者の行動の邪魔になることなく、運用性を良好にすることができる。
また、電波センサー20がエアマット12の下方であって、少なくとも一部がエアマット12の縁部の下面に重なる位置に配されるので、例えばセンサーをエアマットの真下に設置した場合と比較して、エアマット12の影響を受け難く、測定値への影響を抑えることができる。
また、エアマット12と、その下のエアマット12を支持する支持部(ここでは床板11a)の間に差し込めばよいため、設置性を良好にすることができる。
[Effects of Embodiment]
As described above, according to the present embodiment, the biological
For this reason, since the
Further, since the
In addition, since the
また、本実施の形態によれば、電波センサー20から放射される電波の指向性が最大になる方向は、エアマット12が最も移動する方向と異なる。
このため、エアマット12の動作の影響を軽減しつつ、大きな信号値を得ることが可能となり、効果的な測定が可能となる。
Further, according to the present embodiment, the direction in which the directivity of radio waves emitted from
For this reason, it is possible to obtain a large signal value while reducing the influence of the operation of the
また、本実施の形態によれば、電波センサー20は、エアマット12に対して配設された際の高さが、エアマット12の厚み以下である。
このため、電波センサー20の設置により患者に不快感を与えるのを防止することができる。
Further, according to the present embodiment, the height of the
Therefore, it is possible to prevent the patient from feeling uncomfortable due to the installation of the
また、本実施の形態によれば、演算装置30は、電波センサー20から出力された検出信号と、エアマット12の動作を示すリファレンス信号に基づいて、生体情報を取得する。
具体的には、演算装置30は、電波センサー20から出力された検出信号から、リファレンス信号の成分を差し引いて、生体情報を取得する。
また、リファレンス信号は、エアマット12の厚み方向の移動距離、エアマット12の厚み方向の移動速度、及びエアマット12の移動による圧力変化のいずれか一つを示す信号である。
このため、より高精度な測定が可能となる。
Further, according to the present embodiment,
Specifically, the
The reference signal is a signal that indicates any one of the movement distance of the
Therefore, more accurate measurement is possible.
なお、リファレンス信号として、エアマット12のポンプ13a及び排気弁13bの少なくとも一方のON/OFF信号を用いても良い。
この場合、演算装置30は、リファレンス信号から、エアマット12のポンプ13a及び排気弁13bの少なくとも一方が動作中であると判断した場合、電波センサー20から出力された検出信号(或いは、検出信号から取得された生体情報)を無効と判断する。
An ON/OFF signal of at least one of the
In this case, when the
なお、上記実施の形態においては、電波センサー20は一つであったが、複数の電波センサー20が設置されていても良い。
また、上記実施の形態においては、電波センサー20はエアマット12の長手方向の一辺に対して配置されているが、エアマット12の短手方向の一辺に対して配置されていても良い。すなわち、患者の頭や足元の近傍に配置されていても良い。
この場合であっても、電波センサー20は、エアマット12の下方であって、少なくとも一部がエアマット12の縁部の下面に重なる位置に、電波の指向性が、エアマット12の上面中心部に向くように配設されることとなる。
In addition, in the above-described embodiment, one
Further, in the above-described embodiment, the
Even in this case, the
また、エアマット12上に患者がいない時のエアマット12の動作情報をリファレンス信号として測定・保存しておき、患者がいる時の電波センサー20の測定値から、保存しておいたエアマット12の動作情報を用いてエアマット動作による影響を差し引くこととしても良い。
Further, the operation information of the
また、演算装置30は、上述のリファレンス信号を用いた処理を行うことなく、生体情報を取得することとしても良い。
Further, the
<第2の実施の形態>
次に、本発明の第2の実施の形態について、第1の実施の形態と異なる点を中心に説明する。なお、第1の実施の形態と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described, focusing on points different from the first embodiment. It should be noted that the same reference numerals are given to the same configurations as in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
[生体情報測定システムの構成]
本実施の形態における生体情報測定システムは、電波センサー20の他に、第2の電波センサー60を備えている。
電波センサー20と第2の電波センサー60は対を成すものであって、第2の電波センサー60は、エアマット12を挟んで、電波センサー20と対向するよう配設される。
第2の電波センサー60の構成は、電波センサー20と同一であるが、生成する電波の周波数が互いに異なるように設定されている。
[Configuration of biological information measurement system]
The biological information measuring system according to the present embodiment includes a second
The
The configuration of the second
図9(a)(b)は、電波センサー20と第2の電波センサー60の配置の一例を示す図である。
図9(a)は、一方の電波センサー20が、エアマット12の短手方向の縁部(足元側の縁部)の下面に重なる位置に配設され、他方の第2の電波センサー60が、患者の頭部の上方となる位置に配設された例である。2つのセンサー20、60のアンテナ面が、互いに向き合うように設置されている。
また、図9(b)は、一方の電波センサー20が、エアマット12の長手方向の一の縁部の下面に重なる位置に配設され、他方の第2の電波センサー60が、エアマット12の長手方向の他の縁部の上方となる位置に配設された例である。2つのセンサーのアンテナ面が、互いに向き合うように設置されている。
9A and 9B are diagrams showing an example of the arrangement of the
In FIG. 9A, one
9(b), one
[演算装置による信号処理]
この場合、演算装置30は、図10に示すように、対を成す電波センサー20、60の各々の検出信号から求めた距離又は速度信号から合成信号を求め、合成信号から生体情報を取得する。合成信号は、2つの信号の加算値でもよいが、2つの信号の平均値でもよい。
[Signal processing by arithmetic unit]
In this case, as shown in FIG. 10, the
これにより、例えば、患者全体が同じ方向に動くなどの体動があった場合、対を成す電波センサー20、60の各々から求めた距離又は速度信号の増減は逆方向に動くため相殺され、合成信号は体動成分が除去(或いは軽減)された信号になる。
また、呼吸のように患者の体積が膨張や収縮する場合は、対を成す電波センサー20、60の各々から求めた距離又は速度信号の増減は同じ方向に動くため、合成信号は、信号成分がより強調され、ノイズの影響を低減することができる。
また、患者がエアマット12上で偏っている場合にも、対を成す電波センサー20、60の一方の信号が強くなることで、合成信号は、偏りの影響が軽減できる。
As a result, for example, when the whole patient moves in the same direction, the increases and decreases in the distance or velocity signals obtained from each of the paired
Also, when the patient's volume expands or contracts as in respiration, the distance or velocity signals obtained from the paired
Also, even if the patient is biased on the
なお、各センサーの生体情報(呼吸数や心拍数)を取得した後に、平均化などで最終的な生体情報を算出すると、本来有している各センサーから求めた距離又は速度信号同士の相関の情報を捨てていることになるところ、上記のようにすることで、各センサーの位相情報の相関の情報も有効に活かせ、体動など外乱の影響を軽減することができる。 After obtaining the biological information (respiratory rate and heart rate) from each sensor, if the final biological information is calculated by averaging, etc., the correlation between the distance or speed signals originally obtained from each sensor will be lost. Information is discarded, but by doing so, it is possible to make effective use of the information on the correlation of the phase information of each sensor, and to reduce the influence of disturbance such as body movement.
[実施の形態による効果]
以上のように、本実施の形態によれば、電波センサー20とエアマット12を挟んで対向して配設される第2の電波センサー60を備え、演算装置30は、電波センサー20及び第2の電波センサー60の各々の検出信号から求めた距離又は速度信号から合成信号を求め、合成信号から生体情報を取得する。
このため、体動など外乱の影響を軽減できるので、より正確な測定が可能となる。
[Effects of Embodiment]
As described above, according to the present embodiment, the second
Therefore, it is possible to reduce the influence of disturbances such as body movements, so that more accurate measurement is possible.
なお、本実施の形態においても、第1の実施の形態と同様に、リファレンス信号を用いた演算処理を行ってもよいのは勿論である。 It is of course possible to perform arithmetic processing using a reference signal also in the present embodiment, as in the first embodiment.
また、対を成す電波センサーは一組に限られず、複数組備えられても良い。例えば、図9(a)と図9(b)の両者の組を備えた構成などとすることができる。 Moreover, the pair of radio wave sensors is not limited to one set, and a plurality of sets may be provided. For example, a configuration including both sets of FIGS. 9A and 9B can be used.
なお、本発明を適用可能な実施の形態は、上述した第1、第2の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 Embodiments to which the present invention can be applied are not limited to the above-described first and second embodiments, and can be changed as appropriate without departing from the gist of the present invention.
例えば、電波センサーの反射率を上げるために、エアマット12上面にセンサーの電波を反射する反射物(アルミ箔や、アルミ箔がコーティングされた板体など)を配置することとしても良い。
For example, in order to increase the reflectance of the radio wave sensor, a reflector (aluminum foil, a plate coated with aluminum foil, etc.) that reflects radio waves from the sensor may be placed on the upper surface of the
100 生体情報測定システム
10 エアマット装置
11 ベッドフレーム
11a 床板
11b ヘッドボード
11c フットボード
11d 柵体
12 エアマット
12a エアセル
13 給排気部
13a ポンプ
13b 排気弁
14 マット制御部
20 電波センサー
21 筐体
211 本体部
212 突出部
22 アンテナ
23 メイン基板
24 通信ケーブル
25 通信コネクタ
26 保持部材
30 演算装置(演算処理部)
40 表示装置
50 圧力センサー
60 第2の電波センサー
100 Biological
40
Claims (2)
前記電波センサーから出力された検出信号から、前記エアマット上の生体の生体情報を取得する演算処理部と、
を備え、
前記演算処理部は、前記電波センサーから出力された検出信号から、前記エアマットの動作を示すリファレンス信号の成分を差し引いて、前記生体情報を取得することを特徴とする生体情報測定システム。 A radio wave sensor that emits radio waves to a living body on the air mat that moves up and down due to expansion or contraction due to air supply and exhaust, and detects the movement of the living body using the reflected waves;
an arithmetic processing unit that acquires biological information of a living body on the air mattress from a detection signal output from the radio wave sensor;
with
The biological information measuring system, wherein the arithmetic processing unit acquires the biological information by subtracting a component of a reference signal indicating the operation of the air mattress from the detection signal output from the radio wave sensor.
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