JP7521231B2 - 心電測定装置 - Google Patents

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Description

本発明は、心臓の動きに起因して生じる生体の表面の電位に応じた生体信号の測定に用いられる心電測定装置に関する。
生体信号の一つとして、心臓の動きに起因して生じる生体の表面に生じる電位である心電信号を検出し、被測定者の心電図波形を生成する心電計測装置が知られている。
このような心電計測装置としては、被測定者の胸部に巻き付けるベルト本体と、このベルト本体の内面に長手方向に固定された複数の電極と、を有するベルトを用いる心拍計測装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。心拍計測装置を環状にするとき、伸縮性を有するストラップと、電極が配置される非伸縮性ベルトとが金具を用いてバンドの周方向に連結される。胸部での心電信号検出では心臓を挟んで電極を配置することで大きな電位差を得ることができるため、非伸縮性ベルトにおける電極間隔は比較的短くてよい。そのため伸縮部を比較的長く設けることができ、ストラップの長さを容易に調整することができる。
特許第５４４１９７７号公報
上述した心電測定装置は、バンドを用いて様々な被測定者の四肢（上肢又は下肢）に装着される場合がある。その際に、装着前にバンドの長さを調整することが煩わしい場合がある。また、より微小な電位差を検出するためにバンドに配置される電極の数を多くし又は各電極の面積を大きくすると、バンドの周方向に伸縮性を有する部位を組み込むことが難しくなる場合がある。この場合、生体装着機器をバンドによってユーザに取り付けた後、生体装着機器を取り付けた部位の径（周長）の増加にバンドの長さが追従しないことにより、ユーザに不快感を生じさせる可能性がある。
そこで本発明は、様々な被測定者に装着時の不快感を生じさせることを抑制可能な心電測定装置を提供することを目的とする。
一態様によれば、生体の周方向の長さに応じて前記生体の前記周方向に沿う長さが可変であり、かつ接触する前記生体から電位を検出する複数の電極と、前記複数の電極で検出された電位により心電情報を生成する装置本体と、を備える心電測定装置が提供される。
ここで、生体は、例えば、上腕、手首、胸、脚等である。
この態様によれば、複数の電極の生体の周方向に沿う長さが可変であることで、心電測定装置を様々な被測定者に装着できるとともに、様々な被測定者に装着時の不快感を生じさせることを抑制可能となる。
上記一態様の心電測定装置において、前記複数の電極は、伸縮することで、前記生体の前記周方向に沿う長さが可変である、心電測定装置が提供される。
この態様によれば、複数の電極は、例えば、コイル状または蛇腹状に形成できる。または、複数の電極を、複数の部材を移動可能に連結する構成とすることが可能となる。または、複数の電極をリンク機構により構成することが可能となる。
上記一態様の心電測定装置において、前記複数の電極は、基準位置から突出する長さが可変であることで、前記生体の前記周方向に沿う長さが可変である、心電測定装置が提供される。
この態様によれば、複数の電極に長さを可変とする構成を持たせることがない。例えば、電極が固定される固定部に対して電極が突出する部分の長さを可変とする構成を、この固定部に持たせることで、電極の構成を簡単にすることが可能となる。
上記一態様の心電測定装置において、前記複数の電極のそれぞれは、絶縁体、前記装置本体、または、サブ装置本体に接続されて環状に構成され、前記サブ装置本体は、接続される前記電極の電位により心電情報を生成する、心電測定装置が提供される。
この態様によれば、心電測定装置が環状に構成されることで、心電測定装置を生体に装着しやすくなる。さらに、サブ装置本体が用いられる場合、複数の電極による心電情報を生成する機能を、装置本体及びサブ装置本体に分けることが可能となる。この為、装置本体及びサブ装置本体が大型化することを防止できる。
上記一態様の心電測定装置において、前記複数の電極、及び、前記複数の電極のそれぞれが接続される前記絶縁体または前記サブ装置本体は、前記装置本体を前記生体に固定する、心電測定装置が提供される。
この態様によれば、心電測定装置を生体に固定する固定具を別途に要しないので、心電測定装置の部品数が多くなることを防止できる。
上記一態様の心電測定装置において、前記電極の外周面側は、絶縁部に構成される、心電測定装置が提供される。
この態様によれば、複数の電極が生体の所望の部位以外に触れることを防止できるので、生体の電位の検出精度を向上できる。
本発明は、様々な被測定者に装着できる心電測定装置を提供することができる。
本発明の第１の実施形態に係る心電測定装置を被測定者の上腕に装着した状態を示す説明図。 同心電測定装置の構成を示すブロック図。 同心電測定装置の構成を示す斜視図。 同心電測定装置を上腕に装着した状態を示す説明図。 同心電測定装置を上腕に装着した状態を示す説明図。 同心電測定装置の変形例の要部の構成を示す説明図。 同要部の構成を示す説明図。 同心電測定装置の変形例の要部の構成を示す説明図。 同要部の構成を示す説明図。 同心電測定装置の変形例の要部の構成を示す説明図。 同要部の構成を示す説明図。 本発明の第２の実施形態に係る心電測定装置の構成を示す説明図。 本発明の第３の実施形態に係る心電測定装置の構成を示す説明図。 第４の実施形態に係る心電測定装置の構成を示す説明図。 他の実施形態に係る心電測定装置の構成を示す説明図。 他の実施形態に係る心電測定装置の構成を示す説明図。 同心電測定装置の要部の構成を示す説明図。 他の実施形態に係る心電測定装置が上腕に装着された状態を示す説明図。
［第１の実施形態］
以下、本発明の第１の実施形態に係る心電測定装置１の一例について、図１乃至図５を用いて説明する。図１は、心電測定装置１を被測定者の上腕１００に装着した状態を示す説明図である。図２は、心電測定装置１の構成を示すブロック図である。図３は、心電測定装置１の構成を示す斜視図である。図４は、心電測定装置１を上腕１００に装着した状態を示す説明図である。図４は、心電測定装置１の使用対象として設定される複数の被測定者の上腕１００のうち、上腕１００の周長が最短となる被測定者の上腕１００に心電測定装置１が装着された状態を示している。図５は、心電測定装置１を上腕１００に装着した状態を示す説明図である。図５は、心電測定装置１の使用対象として設定される複数の被測定者の上腕１００のうち、上腕１００の周長が最長となる被測定者の上腕１００に心電測定装置１が装着された状態を示している。
心電測定装置１は、生体に装着され、生体の皮膚の表面の複数箇所の電位を検出し、これら検出した電位に基づいて心電図の生成に必要な心電情報を生成する電位測定装置である。なお、心電測定装置１は、心電図波形を生成し、表示してもよく、心電図の生成に必要な情報を表示し、外部の端末に出力する構成であってもよい。
図１乃至図３に示すように、心電測定装置１は、複数の電極３３を有して生体の一部を内側に配置して生体に装着される装着部１１と、複数の電極３３で検出された電位により心電情報を生成する装置本体１２と、を備える。
心電測定装置１は、装着部１１が例えば上腕１００に装着される、所謂ウェアラブルデバイスとして機能する。図１は心電測定装置１が被測定者の上腕１００に装着された状態の一例を示す。
装着部１１は、装置本体１２に固定されて、装置本体１２と一体に環状に構成される。図３乃至図５に示すように、装着部１１は、複数の電極３３と、複数の接続部３４と、を備える。また、装着部１１は、装置本体１２を上腕１００に固定可能に構成される。
複数の電極３３は、導電性材料により形成される。複数の電極３３は、上腕１００に接触して上腕１００の電位を検出可能に構成される。複数の電極３３は、上腕１００の周長に応じて、上腕１００の周方向に沿う長さが可変に構成される。
ここで、複数の電極３３の、上腕１００の周方向に沿う長さが可変であるとは、複数の電極３３が伸縮可能であること、または、電極３３の基準位置から突出する部分の長さが可変であることである。基準位置とは、例えば、電極３３が固定される部材の表面であり、例えば、接続部３４や装置本体１２等である。本実施形態では、複数の電極３３は、伸縮可能である構成を一例として説明する。
複数の電極３３は、伸縮可能に構成される。複数の電極３３は、また、伸びた状態から元の長さに戻る復元性を有する。複数の電極３３は、例えば、伸縮可能なコイル状に形成される。また、複数の電極３３は、例えば扁平なコイル状に形成される。複数の電極３３は、伸びると、自身の弾性により、元の長さに戻る。複数の電極３３は、例えば、４個の電極３３である。複数の電極３３は、本実施形態では、装置本体１２、または、接続部３４に固定される。複数の電極３３は、装置本体１２に例えば配線等により電気的に接続される。図３に示すように、接続部３４に固定される電極３３の上腕１００側の面は、例えば、接続部３４の上腕１００側の面と面一に形成される。装置本体１２に固定される電極３３の上腕１００側の面は、例えば、装置本体１２の上腕１００側の面と面一に形成される。
接続部３４は、絶縁体である。接続部３４は、隣り合う２つの電極３３を絶縁して接続する。複数の接続部３４は、例えば、３つの接続部３４である。接続部３４は、例えば、電極３３の端部が一体成型されることで、電極３３が固定される。または、接続部３４は、接着剤により、電極３３が固定されてもよい。
または、接続部３４は、電極３３が着脱可能に固定されてもよい。この例としては、接続部３４に係合部が形成され、電極３３の端部が、この係合部に着脱可能に係合可能な被係合部、例えばフック状に形成される。そして、接続部３４の係合部に、電極３３の被係合部が係合することで、電極３３が接続部３４に着脱可能に固定される。他の例では、接続部３４は、磁石を用いて、電極３３が着脱可能に固定されてもよい。例えば、接続部３４または電極３３の少なくとも一方に磁石が設けられる。他方に、この磁石に固定可能な金属または磁石が設けられる。
このように構成される装着部１１の両端部は、例えば、２つの電極３３により構成される。装着部１１の両端部を構成する２つの電極３３は、装置本体１２に固定される。
装着部１１の、複数の電極３３が延びてない状態の周長は、心電測定装置１の使用対象として設定される複数の被測定者の上腕１００の周長のうちの最短長さよりも短い長さに設定される。すなわち、心電測定装置１が、図４に示すように、周長が最短長さとなる上腕１００に装着された状態では、複数の電極３３が、上腕１００の周方向に沿って伸長する。この状態の複数の電極３３の伸び量は、複数の電極３３の復元力により生じる上腕１００に対する締め付け力により、心電測定装置１を上腕１００に固定可能な伸び量である。
また、装着部１１の、複数の電極３３が最大に伸びた状態の周長は、心電測定装置１の使用対象として設定される複数の被測定者の上腕１００の周長のうちの最長長さ以上の長さに設定される。すなわち、心電測定装置１は、周長が最長となる上腕に固定可能となる。
このように、心電測定装置１は、装着部１１により、心電測定装置１の使用対象として設定される複数の被測定者の上腕１００に固定可能となる。
装置本体１２は、図１及び図２に示すように、ケース４１と、操作部４２と、表示部４３と、電力供給部４４と、心電情報生成部４５と、心電図生成部４６と、メモリ４７と、制御部４８と、を備えている。また、装置本体１２は、外部の端末との情報の送受信を行う通信部を含む。なお、通信部は、外部の端末と無線及び／又は有線により情報の送受信を行う。また、装置本体１２は、例えば、グランド電極４９を備える。
ケース４１は、操作部４２の一部、表示部４３の一部、心電情報生成部４５、心電図生成部４６、メモリ４７、制御部４８を収容する。また、ケース４１は操作部４２の一部及び表示部４３の一部を外面から露出させる。
操作部４２は、使用者からの指令を入力する。例えば、操作部４２は、複数の釦４２ａ及び釦４２ａの操作を検出するセンサを含む。なお、操作部４２は、ケース４１や表示部４３等に設けられた、感圧式や静電容量式等のタッチパネル、音による指令を受け付けるマイクロフォン等を含んでいてもよい。操作部４２は、使用者が操作することで、指令を電気信号に変換し、該電気信号を制御部４８へ出力する。
表示部４３は、電気的に制御部４８に接続される。表示部４３は、例えば、液晶ディスプレイ（LCD：Liquid Crystal Display）又は有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ（OELD：Organic Electro Luminescence Display）である。表示部４３は、制御部４８からの制御信号に従って、日時や心電情報、心電図波形等を表示する。なお、心電測定装置１が血圧値を表示する生体情報測定装置に用いられる場合には、表示部４３は、最高血圧及び最低血圧などの血圧値や心拍数等の測定結果を含む各種情報を表示してもよい。
電力供給部４４は、電源である。電力供給部４４は、例えば、リチウムイオンバッテリ等の二次電池である。電力供給部４４は、制御部４８に電気的に接続される。具体例として、電力供給部４４は、制御部４８に電力を供給する。電力供給部４４は、制御部４８、並びに、制御部４８を介して操作部４２、表示部４３、心電情報生成部４５、心電図生成部４６、メモリ４７に、駆動用の電力を供給する。
心電情報生成部４５は、複数の電極３３及びグランド電極４９に電気的に接続される。心電情報生成部４５は、複数の電極３３で検出された電位から電位差を算出して心電情報を生成する。
心電図生成部４６は、心電情報生成部４５に電気的に接続される。心電図生成部４６は、心電情報生成部４５が生成した心電情報に基づいて、心電図の情報を生成する。この心電図の情報には、心電図波形が含まれていてもよい。
このような心電情報生成部４５及び心電図生成部４６は、例えば、心電情報生成部４５及び心電図生成部４６の機能をそれぞれ実行できる処理回路である。心電情報生成部４５及び心電図生成部４６は、制御部４８に電気的に接続される。なお、制御部４８が心電情報生成部４５及び心電図生成部４６の処理回路を含み、メモリ４７に記憶されたプログラムを実行することで、心電情報生成部４５及び心電図生成部４６の機能を実行してもよい。
また、例えば、心電情報生成部４５又は心電図生成部４６は、ローパスフィルタ、増幅器及びアナログ／デジタル変換器を有していてもよい。例えば、電位差の信号を、ローパスフィルタで不要なノイズ成分を除去し、さらに増幅器で増幅した後アナログ／デジタル変換器でデジタル信号に変換する。
メモリ４７は、例えば、記憶媒体としてＳＳＤ（Solid State Drive）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）等を含む。メモリ４７は、各種制御処理を実行するために必要なプログラムを格納する。また、メモリ４７は、検出した心電信号、生成した心電情報及び心電図情報等を記憶する。また、例えば、メモリ４７には、これら情報が時系列に従い記憶される。
制御部４８は、単数又は複数のプロセッサを含む。制御部４８は、一以上の処理回路により形成される。制御部４８は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。制御部４８は、メモリ４７に格納されたプログラムに基づいて心電測定装置１の全体の動作及び所定の動作（機能）を実行させる。制御部４８は、読み込んだプログラムに従い、所定の演算、解析、処理等を実行する。制御部４８は、操作部４２、表示部４３、心電情報生成部４５及び心電図生成部４６の動作の制御、信号の送受信、及び電力の供給を行う。
グランド電極４９は、例えば、ケース４１の上腕１００側の面に固定される。グランド電極４９は、心電情報生成部４５に電気的に接続される。
このように構成された心電測定装置１の被測定者の上腕１００への装着の一例を説明する。心電測定装置１が、電極３３が接続部３４に固定される構成の場合、被測定者は、装着部１１内に腕を指先から挿入する。そして、被測定者は、装着部１１を上腕１００まで移動する。
複数の電極３３は、被測定者の上腕１００の周長に応じて上腕１００の周方向に沿って伸縮する。さらに、装着部１１が延びた状態から戻る復元力を有することで、装着部１１が上腕１００を締め付ける。この締め付け力によって、心電測定装置１が被測定者の上腕１００に固定される。
心電測定装置１が、電極３３が接続部３４に着脱可能に固定される構成の場合、被測定者は、例えば、複数の電極３３のうちの１つの電極３３及び接続部３４の固定を解除する。
次に、被測定者は、装着部１１、及び、装置本体１２を上腕１００に巻き付ける。次に、被測定者は、固定が解除されている電極３３及び接続部３４を固定する。この際、被測定者は、装着部１１を上腕１００に応じて引っ張ることで複数の電極３３を伸長する。固定が解除されていた電極３３及び接続部３４が固定されることで、装着部１１及び装置本体１２が環状に構成される。装着部１１及び装置本体１２が環状に構成されることで、複数の電極３３の復元力により、装着部１１が上腕１００を締め付ける。装着部１１が上腕１００を締め付けることで、心電測定装置１が上腕１００に固定される。
このようにして心電測定装置１が上腕１００に固定されると、被測定者は、操作部４２を操作することで、制御部４８が各構成を制御し、２個の電極３３を介して心電信号を検出する。そして、心電情報生成部４５が心電信号から心電情報を生成し、心電図生成部４６が心電情報から心電図情報を生成する。制御部４８が心電情報及び心電図情報をメモリ４７に記憶するとともに、表示部４３に日時や心電図等の情報を表示する。また、制御部４８は、通信部を制御して日時、心電情報及び心電図情報等の各種情報を外部の端末に送信しても良い。
このように構成される心電測定装置１では、複数の電極３３が上腕１００の周長に応じて上腕１００の周方向に沿って長さが可変であることで、心電測定装置１を様々な被測定者の上腕１００に装着できるとともに、様々な被測定者に装着時の不快感を生じさせることを抑制できる。
さらに、複数の電極３３が、伸びた状態から戻る復元性を有することで、装着部１１により装置本体１２を上腕１００に固定できる。この為、装着部１１及び装置本体１２を上腕１００に固定する固定具を別途に要しないので、心電測定装置１の部品数が多くなることを防止できる。
なお、上述の例では、電極３３は、コイル状に形成される構成が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、図６及び図７に示す変形例のように、電極３３は、例えば、一方向に長い複数の導電性の板部材１５０を備え、これら複数の板部材１５０が、ばねなどにより移動可能に連結される構成であってもよい。ここで言う移動は、隣接する２つの板部材１５０の間隔が広がる方向の移動、及び、隣接する２つの板部材１５０の間隔が狭くなる方向の移動である。複数の板部材１５０がこのように移動可能に連結されることで、複数の電極３３は、伸縮可能に構成される。さらに、複数の電極３３は、伸びた状態から戻る復元力を有してもよい。図６は、１つの電極３３、及び、当該電極３３に接続される２つの接続部３４の一部を示す説明図である。図７は、図６に示す電極３３が伸びた状態を示す説明図である。
または、電極３３は、図８及び図９に示す他の変形例のように、導電性材料により蛇腹状に形成される構成であってもよい。この蛇腹状の電極３３は、伸びた状態から戻る復元力を有してもよい。図８は、１つの電極３３、及び、当該電極３３が接続される２つの接続部３４の一部を示す説明図である。図９は、図８に示す電極３３が伸びた状態を示す説明図である。
また、上述の実施形態では、電極３３は、伸びると元の長さに戻る復元力を有する構成が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、電極３３は、伸びた状態から縮む復元力を有さない構成であってもよい。この一例としては、図１０及び図１１に示す変形例のように、電極３３は、例えば、伸縮可能なリンク機構により構成されてもよい。図１０は、電極３３、及び、当該電極３３が接続される２つの接続部３４の一部を示す説明図である。図１１は、電極３３、及び、当該電極３３が接続される２つの接続部３４の一部を示すとともに、電極３３が、図１０に示す状態よりも伸びた状態を示している。
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る心電測定装置１Ａを、図１２を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成は、第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。図１２は、心電測定装置１Ａが上腕１００に装着された状態を示す説明図である。
本実施形態では、上腕１００に接触して上腕１００の電位を検出する複数の電極が、基準位置に対して突出する部分の長さが可変であることで、上腕１００の周長に応じて上腕１００の周方向に沿う長さが可変である構成の一例を説明する。
図１２に示すように、心電測定装置１Ａは、複数の電極３３Ａを有して上腕１００の一部を内側に配置して上腕１００に装着される装着部１１Ａと、複数の電極３３Ａで検出された電位により心電情報を生成する装置本体１２と、を備える。
心電測定装置１Ａは、装着部１１Ａが上腕１００に装着される、所謂ウェアラブルデバイスとして機能する。
装着部１１Ａは、装置本体１２に接続されて装置本体１２と一体で環状に構成される。装着部１１Ａは、上腕１００を内側に配置可能に構成される。装着部１１Ａは、複数の電極３３Ａと、複数の接続部３４Ａと、を備える。
電極３３Ａは、例えば、上腕１００にならって変形することが可能に構成される。電極３３Ａは、例えば、複数の電極片１４０が連結されることで構成される。
接続部３４Ａは、絶縁体で形成される。接続部３４Ａは、隣り合う２つの電極３３Ａを絶縁して接続する。また、複数の接続部３４Ａは、接続される２つの電極３３Ａの一方を、接続部３４Ａに対して進退可能に支持する。
例えば、接続部３４Ａは、電極３３の一部を移動可能に収容する孔１４１が形成される。複数の電極３３Ａは、接続部３４Ａの孔１４１から出る部分の長さが可変であることで、上腕１００の周方向に沿って可変に構成される。この構成の場合、基準位置は、孔１４１の縁となる。
また、接続部３４Ａは、電極３３Ａが孔１４１から出る方向に引っ張られると、電極３３Ａを孔１４１内に引き込む方向に付勢可能に構成される。例えば、電極３３Ａの、接続部３４Ａの孔内に収容される端部は、ばねにより接続部３４Ａの孔内に固定される。そして、ばねが伸縮することで、電極３３Ａの、接続部３４Ａの孔から出る部分の長さが可変となる。
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
なお、上述の例では、電極３３Ａは、複数の電極片１４０が連結されることで形成される構成が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、電極３３Ａは、導電性材料から構成されるワイヤであってもよい。そして、接続部３４は、ワイヤ状の電極３３Ａが連結されるコードリールであってもよい。
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態に係る心電測定装置１Ｂを、図１３を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成は、第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。図１３は、心電測定装置１Ｂの構成を示す説明図である。
心電測定装置１Ｂは、装着部１１Ｂと、装置本体１２と、を備える。装着部１１Ｂは、複数の電極３３と、複数の接続部３４と、絶縁部３５と、を備える。
絶縁部３５は、心電測定装置１Ｂが上腕１００に装着された状態で複数の電極３３の外周面側に設けられる。絶縁部３５は、複数の電極３３の上腕１００の接触しない領域を覆う。絶縁部３５は、絶縁体から構成される。
絶縁部３５は、例えば、複数の電極３３のそれぞれに、絶縁体で形成されたカバー部材を固定することで構成される。または、絶縁部３５は、電極３３に絶縁体を塗布またはメッキすることで構成されてもよい。
このように構成される心電測定装置１Ｂによれば、第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、電位の測定時に、絶縁部３５によって、複数の電極３３が上腕１００以外に接触することが防止される。この為、心電測定装置１Ｂによる上腕１００の電位の測定精度を向上できる。
［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態に係る心電測定装置１Ｃを、図１４を用いて説明する。なお、本実施形態において、第１の実施形態と同様の構成は、第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。図１４は、心電測定装置１Ｃの構成を示す説明図である。
図１４に示すように、心電測定装置１Ｃは、装着部１１Ｃと、装置本体１２Ｃと、を備える。
装着部１１Ｃは、複数の電極３３と、複数の接続部３４と、サブ装置本体１３０と、を備える。複数の電極３３のそれぞれは、接続部３４、装置本体１２Ｃ、または、サブ装置本体１３０に固定される。
本実施形態では、複数の接続部３４は、例えば、２つの接続部３４である。２つの接続部３４は、一端が装置本体１２Ｃに固定される２つの電極３３のそれぞれの他端が固定される。
サブ装置本体１３０は、２つの電極３３が固定される。サブ装置本体１３０は、固定される２つの電極３３の電位を計測する。そして、サブ装置本体１３０は、計測した電位に基づいて心電情報を生成し、生成した心電情報を外部装置２００に無線により送信する。外部装置２００は、例えばスマートフォンである。
サブ装置本体１３０は、例えば、電力供給部１３１と、心電情報生成部１３２と、信号送信部１３３と、メモリ１３４と、制御部１３５と、を備える。また、サブ装置本体１３０は、グランド電極１３６を有する。
電力供給部１３１は、電源である。電力供給部１３１は、例えば、リチウムイオンバッテリ等の二次電池である。電力供給部１３１は、制御部１３５に電気的に接続される。具体例として、電力供給部１３１は、制御部１３５に電力を供給する。電力供給部１３１は、制御部１３５、並びに、制御部１３５を介して心電情報生成部１３２、信号送信部１３３、メモリ１３４に、駆動用の電力を供給する。
心電情報生成部１３２は、サブ装置本体１３０に固定される２つの電極３３、及びグランド電極１３６に電気的に接続される。心電情報生成部１３２は、２つの電極３３で検出された電位から電位差を算出して心電情報を生成する。
心電情報生成部１３２は、例えば、心電情報生成部１３２の機能を実行できる処理回路である。心電情報生成部１３２は、制御部１３５に電気的に接続される。なお、制御部１３５が心電情報生成部１３２の処理回路を含み、メモリ１３４に記憶されたプログラムを実行することで、心電情報生成部１３２の機能を実行してもよい。
また、例えば、心電情報生成部１３２は、ローパスフィルタ、増幅器及びアナログ／デジタル変換器を有していてもよい。例えば、電位差の信号を、ローパスフィルタで不要なノイズ成分を除去し、さらに増幅器で増幅した後アナログ／デジタル変換器でデジタル信号に変換する。
信号送信部１３３は、心電情報生成部１３２に電気的に接続される。信号送信部１３３は、心電情報生成部１３２が生成した心電情報を外部装置２００に無線により送信する。
メモリ１３４は、例えば、記憶媒体としてＳＳＤ（Solid State Drive）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）等を含む。メモリ１３４は、各種制御処理を実行するために必要なプログラムを格納する。また、メモリ１３４は、検出した心電信号、生成した心電情報を記憶する。また、例えば、メモリ１３４には、これら情報が時系列に従い記憶される。
制御部１３５は、単数又は複数のプロセッサを含む。制御部１３５は、一以上の処理回路により形成される。制御部１３５は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。制御部１３５は、メモリ１３４に格納されたプログラムに基づいて心電測定装置１Ｃの全体の動作及び所定の動作（機能）を実行させる。制御部１３５は、読み込んだプログラムに従い、所定の演算、解析、処理等を実行する。制御部１３５は、心電情報生成部１３２及び信号送信部１３３の動作の制御、信号の送受信、及び電力の供給を行う。
グランド電極１３６は、心電測定装置１Ｃを上腕１００に装着した状態で、上腕１００に接触可能に形成される。
装置本体１２Ｃは、装置本体１２Ｃに固定される２つの電極３３の電位を算出して心電情報を生成し、この心電情報を外部装置２００に送信する。装置本体１２Ｃは、例えば、第１の実施形態の心電測定装置１の装置本体１２の構成のうち心電図生成部４６以外の構成と、送信部を備える。装置本体１２Ｃは、心電情報生成部４５が算出した情報を、送信部により外部装置２００に送信する。
外部装置２００は、装置本体１２Ｃ及びサブ装置本体１３０から受信した信号に基づいて、心電図情報を生成する。また、外部装置２００は、生成した心電情報に基づいて心電図を表示してもよい。
なお、サブ装置本体１３０は、装置本体１２Ｃに心電情報を送信する構成であってもよい。この場合、装置本体１２Ｃは、例えば、第１の実施形態の心電測定装置１の装置本体１２と同じ構成であってよい。そして、装置本体１２Ｃの心電図生成部４６は、例えば、心電情報生成部４５が生成した心電情報、及び、サブ装置本体１３０の心電情報生成部１３２が生成した心電情報に基づいて、心電図情報を生成する。
心電測定装置１Ｃによれば、第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、複数の電極３３が検出した電位に基づいて心電情報を生成する構成を、装置本体１２Ｃ及びサブ装置本体１３０に分けることが可能となるので、装置本体１２Ｃ及びサブ装置本体１３０のそれぞれを小型化することが可能となる。
さらに、サブ装置本体１３０によって、サブ装置本体１３０に固定される２つの電極３３の電位を計測することから、これら２つの電極３３を、装置本体１２Ｃに電気的に接続することがない。この為、複数の電極３３に接続される配線の取り回しを簡素にすることが可能となる。
なお、上述の第１乃至第４の実施形態では、２つの電極３３が、装置本体１２に固定される構成が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、図１５に示す心電測定装置１の変形例のように、装着部１１の両端が２つの接続部３４で構成されてもよい。そして、これら２つの接続部３４が装置本体１２に固定されてもよい。
また、第１乃至第４の実施形態の変形例として、複数の接続部３４の１つは、心電測定装置１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃが上腕１００に装着された状態において、複数の電極３３が最短長さから伸びた状態を維持する範囲内で、当該１つの接続部３４の上腕１００の周方向に沿う長さを調節可能に構成されてもよい。この一例を、第１の実施形態の心電測定装置１の変形例として、図１６及び図１７を用いて説明する。
図１６及び図１７に示すように、複数の接続部３４のうちの１つの接続部３４は、長さを調整可能なベルトに構成される。この１つの接続部３４は、例えば、第１の部分１１０と、第２の部分１１１と、固定リング１１２と、を備える。
第１の部分１１０は、例えば、隣り合う２つの電極３３の一方に固定される。第２の部分１１１は、他方の電極３３に固定される。第２の部分１１１は、帯状に形成される。第２の部分１１１には、固定手段の一例として面ファスナ１１３が設けられる。面ファスナ１１３は、フック及びループを有する。固定リング１１２は、第１の部分１１０に固定される。第２の部分１１１は、固定リング１１２で折り返され、面ファスナ１１３により固定される。
接続部３４は、固定リング１１２での第２の部分１１１の折り返し位置を調節することで、長さを調節できる。さらに、接続部３４が、心電測定装置１が上腕１００に固定されて複数の電極３３が延びた状態を維持する範囲で、当該接続部３４の長さを調節することが可能である。
換言すると、心電測定装置１を、接続部３４の長さが最長となる状態で、心電測定装置１の使用対象として設定される複数の被測定者の上腕１００のうちの周長が最短となる上腕１００に装着すると、複数の電極３３は伸びた状態が維持される。この為、複数の電極３３の復元力による締め付け力により心電測定装置１を上腕１００に固定できるとともに、接続部３４の長さを調整することで、締め付け力を調節できる。結果、心電測定装置１を好適に上腕１００に固定できる。
さらに、この変形例では、複数の接続部３４のうちの１つがベルト状に構成されることで、装着部１１を、この接続部３４で分離することが可能となる。この為、心電測定装置１を上腕１００に装着する際に、ベルト状に構成される接続部３４を分離することで、装着部１１及び装置本体１２を帯状にすることが可能となる。この為、帯状の装着部１１及び装置本体１２を上腕１００に巻き付けた状態で、ベルト状に構成された接続部３４を連結することで心電測定装置１を上腕１００に固定することが可能となる。結果、心電測定装置１の上腕１００の固定作業が簡単になる。
また、上述の例では、装置本体１２は、一例として複数の電極３３の復元力を利用することで装着部１１により上腕１００に固定される構成が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、図１８に示す第１の実施形態の心電測定装置１の変形例のように、装置本体１２を上腕に固定する固定具１６０が設けられてもよい。
図１８は、心電測定装置１の変形例が上腕１００に装着された状態を示す説明図である。図１８に示すように、固定具１６０は、例えば、装着部１１の外側に配置され、装置本体１２に固定される。固定具１６０は、例えば、ベルトである。
固定具１６０は、例えば、第１の部分１６１と、第２の部分１６２と、固定リング１６３と、を備える。第１の部分１６１は、装置本体１２に固定される。第２の部分１６２は、装置本体１２に固定される。第２の部分１６２には、固定手段の一例として、面ファスナが設けられる。面ファスナは、フックとループを有する。固定リング１６３は、第１の部分１６１の一端に設けられる。
被測定者は、例えば、装着部１１内に上腕１００を配置した後に、第２の部分１６２を固定リング１６３を通す。次に、被測定者は、第２の部分１６２を固定リング１６３で折り返して引っ張る。第２の部分１６２が引っ張られることで、固定具１６０は、上腕１００に締め付けられる。このとき、固定具１６０により、装着部１１も上腕１００に締め付けられる。
例えば装着部１１の複数の電極３３が、例えば図６及び図７に示すように復元力を有さない構成である場合では、装着部１１が固定具１６０によって上腕１００に締め付けられることで、複数の電極３３の長さが上腕１００の周長に応じて縮む。この為、複数の電極３３が上腕１００に好適に接触する。
このように、心電測定装置１は、固定具１６０によって上腕１００に固定される。
また、上述の例では、複数の電極３３が伸縮可能な構成が説明されたが、これに限定されない。他の例では、複数の電極３３が伸縮可能に構成されることに加えて、複数の接続部３４の少なくとも１つが伸縮可能に構成されてもよい。この構成の一例としては、複数の接続部３４の少なくとも１つは、伸びた状態から縮む方向に復元力が作用する構成であってもよい。この具体例としては、接続部３４は、コイル状に形成されてもよい。または、接続部３４は、蛇腹状に構成されてもよい。または、接続部３４は、伸びた状態から縮む方向に復元力を有さない構成であってもよく、具体例としては、リンク機構により構成されてもよい。
さらに、上述した例では、心電測定装置１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、上腕１００に装着される例を用いて説明したが、胸部、手首、脚等、生体の他の部位に装着される構成であってもよい。
さらに、上述した例では、複数の電極３３が、上腕１００の周方向に沿う長さが可変に構成される例が説明されたが、これに限定されない。例えば、複数の電極３３の少なくとも１つが、上腕１００の周方向に沿う長さが可変に構成されてもよい。
また、上述した例では、装着部１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃは、心電測定装置１に用いられる構成を説明したがこれに限定されない。例えば、装着部１１は、心電測定及び血圧測定に用いられる生体情報測定装置に用いられる構成であってもよい。具体例として、生体情報測定装置は、上述の心電測定装置１の構成に加え、脈波センサ及び脈波センサで検出された脈波情報から、血圧値を生成する血圧測定の機能を生じさせる処理回路等を有する構成としてもよい。このような生体情報測定装置は、１心拍毎の脈波伝搬時間（ＰＴＴ）を算出し、血圧推定して血圧値を測定処理する血圧測定の機能を発揮する。なお、このような生体情報測定装置は、例えば、心電信号により検出されたＲ波ピークＲＰと、脈波センサで検出された脈波信号からその特徴量の一つである１心拍毎の脈波立ち上がりＰＳとの間の時間差をもとに、１心拍毎の脈波伝搬時間（ＰＴＴ）を算出する。
以上、この発明に係る各実施形態について詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点においてこの発明の例示に過ぎず、この発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。つまり、この発明の実施にあたって、各実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。
また、この発明は、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を構成できる。例えば、各実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
１…心電測定装置
１Ａ…心電測定装置
１Ｂ…心電測定装置
１Ｃ…心電測定装置
１１…装着部
１１Ａ…装着部
１１Ｂ…装着部
１１Ｃ…装着部
１２…装置本体
３３…電極
３４…接続部
３４Ａ…接続部
３５…絶縁部
４１…ケース
４２…操作部
４２ａ…釦
４３…表示部
４４…電力供給部
４５…心電情報生成部
４６…心電図生成部
４７…メモリ
４８…制御部
１００…上腕
１１０…第１の部分
１１１…第２の部分
１１２…固定リング
１１３…面ファスナ
１３０…サブ装置本体
１３１…電力供給部
１３２…心電情報生成部
１３３…信号送信部
１４０…電極片
１５０…板部材
１６０…固定具
１６１…第１の部分
１６２…第２の部分
１６３…固定リング

Claims (4)

  1. 生体の周方向の長さに応じて前記生体の前記周方向に沿う長さが可変であり、かつ接触する前記生体から電位を検出する複数の電極と、
    前記複数の電極で検出された電位により心電情報を生成する装置本体と、
    を備え、
    前記電極の基準位置から突出する部分の長さが可変であることで、前記複数の電極の前記生体の前記周方向に沿う長さが可変であり、
    前記基準位置は、前記電極が固定される部材の表面である、心電測定装置。
  2. 前記複数の電極のそれぞれは、絶縁体、前記装置本体、またはサブ装置本体に接続されて環状に構成され、前記サブ装置本体は、接続される前記電極の電位により心電情報を生成する、請求項１に記載の心電測定装置。
  3. 前記複数の電極、及び、前記複数の電極のそれぞれが接続される前記絶縁体または前記サブ装置本体は、前記装置本体を前記生体に固定する、請求項２に記載の心電測定装置。
  4. 前記電極の外周面側は、絶縁部に構成される、請求項１に記載の心電測定装置。
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