JPH02142534A

JPH02142534A - 生体信号採取伝送装置

Info

Publication number: JPH02142534A
Application number: JP63295467A
Authority: JP
Inventors: Yasuto Takeuchi; 康人竹内
Original assignee: Yokogawa Medical Systems Ltd
Current assignee: GE Healthcare Japan Corp
Priority date: 1988-11-22
Filing date: 1988-11-22
Publication date: 1990-05-31
Anticipated expiration: 2012-12-17
Also published as: JP2691358B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は心電信号を採取する電極と計測装置に伝送する
ためのテレメータ送信機とから成る生体信号採取伝送装
置に関し、特に被検各自らが容易に取り扱い得るように
した生体信号採取伝送装置に関する。

（従来の技術）心電計のためのテレメータ送信機は従来第１０図のよう
な構造であった。図に示すように、テレメータ送信機本
体１と心電信号を採取するセンサである電極２と両者を
接続するリード線３とは別個の物理的存在として存在し
ている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、各構成単位間の接続、特に電極２とリード線
３との間の接続が問題で、接続部４にはホック式のコネ
クタが用いられていて使用の都度接続して用いられる場
合が多い。このように使用の都度複数の電極２をリード
線３に接続しなければならない所が使用上の面倒さめ大
半の原因となっていた。このように使用の都度接続する
必要があるのは、電極２が使い捨てのものを使用せざる
を得ない点に起因する。もし、使い捨てでない半永久的
に使用可能な電極を使用するとすれば、定期的な消毒、
洗浄が必須条件となり、それを被検者に任せて行わせる
のは極めて困難であり、使用上−層面例なことになる恐
れがある。

又、テレメータ送信機本体１は常に携帯して用いられる
もので、被服もしくはベルトやバンドの類いによって別
途装着しなければならない。この時にリード線３を引っ
張らないようにポケットに入れて保持するという点も面
倒な点である。

電極２の装着を半自動化するために、テンプレートに似
た構造なども考案されているが、これも医療従事者の作
業能率の向上には役立っても、被検者の自助行為のため
に作られたものではない。

更に、小さな電極２はそれが使い捨てであっても、半永
久的使用のものであっても、結合インピーダンスが大き
く、又、直下の筋肉の筋電信号を拾い易いという問題点
もある。この点は心電測定において運動負荷テストをし
ようとする場合に厄介な問題となる。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は
、被検者が自動的に扱うことのできる心電計テレメータ
の送信側装置−式から成る生体信号採取伝送装置を実現
することにある。

更に、他の目的は筋電信号の混入を最小限に止めること
のできる生体信号採取伝送装置を実現することにある。

（課題を解決するための手段）前記の課題を解決する本発明は、心電信号を被検者から
採取するために用いる所要部分に埋め込まれた複数の電
極と、該電極に接続されているリード線と、採取された
心電信号を電磁波に変換してテレメータ受信機に送信す
るためのテレメータ送信機本体と、該テレメータ送信機
本体の上部に設けられたタブに取り付けられた複数個の
中央部に穴を有する導体板と、前記テレメータ送信機本
体を封入するために用いられ前記リード線に接続されて
前記導体板の穴を通過させるホックを備える前記テレメ
ータ送信機本体を収納する収納手段を有する肌着とから
なることを特徴とするものである。

（作用）被検者に着用させる肌着の内面に電極が取り付けられ、
テレメータ送信機本体を収容する収容手段のホックによ
りテレメータ送信機本体を封入すると同時に電極が接続
され電源が入るので、電極との接続を改めて行うことな
く、容易に使用することができる。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例の外観図、第２図はポケット
部分の断面図、第３図はポケットに収容するテレメータ
送信機本体の図である。各図において、第１０図及び各
図それぞれの間において同等の部分には同一の符号を付
しである。図中、１０は本発明の一実施例の信号電極と
ポケット１１を取り付けた電極とポケット付き肌着（以
下単に肌着という）、１２は肌着１０の被検者に直接接
触する内面に設けた導電性の布で作られた電極で、左肩
、右肩、左脇腹の３箇所に設けられている。左肩、右肩
１左脇腹はそれぞれ標準肢誘導（第■誘導）の左手（Ｌ
Ａ）、右手（ＲＡ）、左足（ＬＬ）に相当している。第
２図において、１３は肌着１０の布地の部分で、ポケッ
ト１１の送信機収容スペース１４を形成する布地の部分
との間にホック１５が取り付けられている。又、内側の
ホック１５と電極１２とはリード線３を介して接続され
ている。第３図において、１６はテレメータ送信機本体
１の回路基板１７を収容している外筐で、回路基板１７
には電池１８や回路部品１つが取り付けられている。回
路基板１７の上部にはタブ２０が設けられており、タブ
２０にはホック穴２１を有する接続板２２が３個取り付
けられている。接続板２２は回路基板１７のコネクタ部
分に接続され、ホック１５をホック穴２１−を通して止
めることによりリード線３に接続されるようになってい
る。外筐１６が密“封形構造で開封できない場合には、
電池１８はテレメータ送信機本体１と共に使い捨てにす
る場合と、電池１８に二次電池を用いて再充電して用い
る場合のどちらでも採用できる。

次に、実施例の動作を説明する。被検者は肌着１０を着
用し、テレメータ送信機本体１をポケット１１に入れ、
ホック１５をタブ２０のホック穴２１を通してホック止
めする。第４図はテレメータ送信機本体１を収容しホッ
ク止めした状態を示す図である。図において、第１図〜
第３図と同等の部分には同一の符号を付しである。この
ようにするとテレメータ送信機本体１の回路はホック穴
２１を通したホック１５が接続板２２に接触してリード
線３を経て電極１２に接続される。この肌着１０を着用
することにより一々電極を体に取り付け、リード線３を
テレメータ送信機本体１に繋ぎ、別途テレメータ送信機
本体１をポケットに入れて保持携帯させるという従来の
手数が大幅に節減される。この実施例において、リード
線３は送信アンテナを兼ねさせることができる。

電極１２に用いる導電性の布地は、織物又は不織布の何
れでもよく、銀鍍金硝子繊維等が混紡又は混繊されたも
のを用いる。又、銀線そのものでも、銅に銀鍍金したも
のでもよいのは勿論である。

物理的又は化学的な生体安全性からは炭素繊維が最適と
考えられる。電極１２を形成する布の導電体の混入率は
、炭素繊維の場合は３０〜１００％。

金属系のものであれば４０〜５０％位がよい。又、混紡
や混繊の代りにガーゼのような只の木綿や化学繊維製の
薄い布に導電性の布か網を雑巾とじにしたものでも同じ
効果がある。何れの場合も導電性のある布で作られた電
極１２は、生体との電気的結合を良くするために親水性
を持たせることが必要で、通常の心電計の電極２で行わ
れるように、導電性の親水性ゲル又は湿剤を用いるもの
が好ましい。しかし、このゲルを用いないで、被検者が
体表面から出す汗や水蒸気又は何等かの湿気を代用する
ようにするためにも親水性が必要条件となる。

電極１２を体表面に密着させ゛るために弾性のある伸び
縮みする布地で肌着１０を作ることが有益である。しか
し実際には電極１２の面積が広いので、多少ゆったりし
ていても差し支えはない。電極面積が広いことは、電気
的化学的ノイズを少なくするために有効で、特にストレ
ステストなどで最も問題になる筋電信号の混入を低減す
るために有効である。この筋電信号は体表直下の筋肉が
発生する筋活動電位による電気信号が受信されるもので
あるが、空間分布としてインコヒーレントであるため注
目する面積が大きい程平均化されて受信される筋電信号
は少なくなる。従って一般に用いられる１ｃｆａφのス
ポット電極２に比べて実施例の電極１２は１００倍もの
面積を取ることができるので、前記のスポット電極２に
対し同一条件の単純比較で筋電信号のレベルは約１／】
Ｏになることが期待し得る。

このような左右の肩と左脇腹全体という電極配置では、
心電信号源の起電力を見込む見込み方が普通のスポット
電極２の場合とは違ってくるので、得られる波形が僅か
に違うが、心拍数計測には全く支障はなく、波形診断を
する場合はそれに適合した診断アルゴリズムを作れば解
決し得る。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種
々の変形が考えられる。第５図は第１図に示した肌着１
０と等価な下着を簡単に実現しようとする場合を示した
図で、所謂“貫頭衣”の構造によるものである。図にお
いて、第１図と同等な部分には同一の符号を付しである
。図中、３０は貫頭衣で、略中央に着用者の頭を通過さ
せる首穴３１が作ってあって、首をその中に入れて着用
する。３２は着用後に前後を結んで緊縛する結び紐であ
る。電極１２はＬＡ用とＲＡ用を首穴１２の横に作って
あり、ＬＬ用を前部左端に設けである。貫頭衣形肌着の
着用状態を第６図に示す。図は特に説明の要はないが、
結び紐３２で前後を結ぶことにより、かなり緊密１こ着
用することができる。

その他、ベルト又はサポータのようなものを組み合わせ
ると多くの自由度のある肌着が実現できる。極く簡単に
は電極布（大面禎電極）を要所に配した第７図に示すよ
うなゴムベルト３５によって装着するものであってもよ
い。

第８図は第３図の電池入り封じ切り防水構造のテレメー
タ送信機本体１の一部回路を示すものである。この回路
はホック１５を止めると電池Ｂが“オン”になり、ホッ
ク１５を外すと″オフ”になる回路の一例である。簡単
に回路の動作を説明するに止め、詳細な部品毎の説明は
行わない。

微電力動作コンピュータであるμＰＵは肌着１０を着用
してポケット１１のホック１５をホック穴２１を通して
止めることにより、電池が“オン”になって電源が入り
っ放しになる。この場合、第３図のホック穴２１を更に
１つ増加させればよい。そして、内蔵しているＲＯＭの
プログラムにより数秒（５〜１０秒）おきにＮチャネル
デブリーンヨン形ＭＯ３−ＦＥＴであるＱ＋のゲートに
出力ポートからのＯＤ、の信号を加えることにより“オ
ン゛にし、装置が使用状態にあるかどうかを検査する。

つまりＲＡ、ＬＡ、ＬＬ間に生体が存在すると、それぞ
れの間のインピーダンスは小さいので、増幅器Ａ、とＡ
２の出力と増幅器Ａ４の人力の参照バイアスとは殆ど同
じ直流電位になる。これを入力ポートＩ　Ｄ３　、　　
Ｉ　Ｄｒ、　、　　Ｉ　Ｄ８において判断し、ＦＥＴＱ
＋の“オン”状態を継続するか、“オフ０にさせるかを
決めて実行する。

このタイムシーケンスを第９図に示す。図において、（
イ）図はμＰＵからＦ　Ｅ　Ｔ　Ｑ　ｌのゲートへのＯ
Ｄ、による入力電圧波形を示す図、（ロ）図はＦ　Ｅ　
Ｔ　Ｑ　ｌのソース側の電圧値を示す図、（ハ）図はμ
ＰＵの人力ボートへのＩＤ３とＩＤ６の電圧値を示す図
である。μＰＵが５〜１０秒間隔でＦ　Ｅ　Ｔ　Ｑ　＋
のゲートに電圧を加える。このゲート電圧によりＦ　Ｅ
　Ｔ　Ｑ　Ｉは導通してソース電圧十ＶＣＣが（ロ）図
のように立ち上がる。ＲＡ、ＬＡＬＬ間に生体が存在す
るとＩＤ、、ＩＤ６も立ち上がり、μＰＵの出力ボート
ＯＤ１の出力電圧を維持し、ＦＥＴＱ＋は動作を続ける
ので、十ＶＣ６も図の実線のように立ち上がったままに
なって、装置は動作状態に維持され、心電信号を送信す
る。

ＬＡ、ＲＡ、ＬＬ間に生体がなλ＼とＩＤ、。

ＩＤ６が（ハ）図の点線のようになり、従って、（イ）
図のＯＤ、（ロ）図の＋ＶＣＣも低下して装置は動作状
態にならず、送信は行われない。

（発明の効果）以上詳細に説明したよに本発明によれば、被検者口らが
容易に扱え、又、筋電信号の混入によるＳＮ比の悪化に
対する改善もなされて、実用上の効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の外観図、第２図はポケット
部の断面図、第３図はテレメータ送信機本体の概略構造
図、第４図は第２図のボケッ）・にテレメータ送信機を
収納した状態の説明図、第５図は本発明の他の実施例の
図、第６図は第５図の肌着の着用状態の図、第７図は本
発明の他の実施例の図、第８図は本発明の実施例に用い
るテレメータ送信機本体の回路図の一部の図、第９図は
第８図の回路の動作のタイムチャート、第１０図は従来
の生体信号採取伝送装置の図である。１・・・テレメータ送信機本体２．１２・・・電極　　　３・・・リード線１０・・・
電極とポケット付き肌着１１・・・ポケット　　　１３・・・肌着の布地１５・
・・ホック　　　　１６・・・外筐１７・・・回路基板
　　　１８・・・電池１９・・・回路部品　　　２０・
・・タブ２１・・・ホック穴　　　２２・・・接続板３
０・・・貫頭衣　　　　３１・・・首穴３２・・・結び
紐　　　　３５・・・ベルト特許出願人　横河メディカ
ルシステム株式会社第３図抽宰５図第６図３２結び紐角等４図角等図１１ポケット

Claims

【特許請求の範囲】

（１）心電信号を被検者から採取するために用いる所要
部分に埋め込まれた複数の電極と、該電極に接続されて
いるリード線と、採取された心電信号を電磁波に変換し
てテレメータ受信機に送信するためのテレメータ送信機
本体と、該テレメータ送信機本体の上部に設けられたタ
ブに取り付けられた複数個の中央部に穴を有する導体板
と、前記テレメータ送信機本体を封入するために用いら
れ前記リード線に接続されて前記導体板の穴を通過させ
るホックを備える前記テレメータ送信機本体を収納する
収納手段を有する肌着とからなることを特徴とする生体
信号採取伝送装置。
（２）肌着の収納手段にテレメータ送信機本体を収納し
テレメータ送信機本体のタブの先端の穴列に前記収納手
段のホックを通して止めることにより前記テレメータ送
信機本体に電源が入ることを特徴とする請求項１記載の
生体信号採取伝送装置。
（３）テレメータ送信機本体が完全密封式でありその電
源である電池の消耗により使い捨てにされるものである
ことを特徴とする請求項１又は２記載の生体信号採取伝
送装置。
（４）テレメータ送信機本体の電源が再充電可能な電池
であることを特徴とする請求項１又は２記載の生体信号
採取伝送装置。
（５）肌着に取り付けられた電極が前記肌着の内面に接
しており、四肢誘導の心電信号を採取するために少なく
とも左右両肩部及び左右何れかの脇腹部の３箇所に設け
られ、大面積の電気的接触を行い得るようにしたもので
あることを特徴とする請求項１記載の生体信号採取伝送
装置。
（６）肌着の内面の布地に導体繊維を織り込み又は混在
させて電極とすることを特徴とする請求項５記載の生体
信号採取伝送装置。
（７）肌着に織り込み又は混在させた電極の材料に炭素
繊維を用いたことを特徴とする請求項６記載の生体信号
採取伝送装置。
（８）肌着を作る布地が伸縮可能で弾性を有し、着用者
に厳密に接触するものであることを特徴とする請求項６
又は７記載の生体信号採取伝送装置。
（９）肌着を作る布地が不織布であることを特徴とする
請求項６又は７記載の生体信号採取伝送装置。
（１０）電極に用いる導体繊維以外の部分には着用のた
めの手段以外には殆ど布地を用いない構造であることを
特徴とする請求項６又は７記載の生体信号採取伝送装置
。
（１１）電極をサポータ、ベルト等の装着手段により着
用者に厳密に接触させることを特徴とする請求項８記載
の生体信号採取伝送装置。
（１２）電極が被検者の滲出する汗により導電性を改善
するために親水性を有するものであることを特徴とする
請求項６又は７記載の生体信号採取伝送装置。
（１３）テレメータ送信機本体収納手段と電極とを有す
る肌着が貫頭衣の構造であることを特徴とする請求項１
、５、６又は７記載の生体信号採取伝送装置。