JPH04117606U - 生体信号計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被検者の拘束感を改善し、かつ長時間安定化
して生体計測ができる真の意味でテレメータ化された生
体信号計測装置を提供する。 【構成】 心電電極１１〜１３のうちの１つの心電電極
１３には送信機１５が内蔵されている。送信機１５の下
部には被検者１０の体表の電位変化を検出するための電
極板１８が配設されている。この電極板１８と送信機１
５とは信号線１９により電気的に接続されており、電極
板１８により検出された心電図信号は送信機１５に直接
入力されるようになっている。他の心電電極１１、１２
により検出された心電図信号はそれぞれ心電電極１３内
の送信機１５へ入力されるようになっている。すなわ
ち、送信機１５には心電電極１１〜１３により検出され
た全ての心電図信号が入力されるようになっている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は被検体の生体信号を計測する生体信号計測装置に係り、特に生体信号 をテレメータ化（コードレス化）して計測する生体信号計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

現在、この種の生体信号計測装置としては、心電計、体温計等がある。近年、 電子技術の発達によって、生体信号計測はテレメータ化されて、計測装置あるい はモニタ装置へ送信されるようになってきている。特に心電計においては、被検 者が送信機を携帯し、心電図信号はこの送信機よりナースステーション等に設け られたモニタ装置等へ送信され監視されるシステムが広く普及をしている状況に ある。

【０００３】 また、多現象テレメータシステムとして、体温、血圧、心電図等をベッドサイ ドに固定してある送信機よりナースステーション等へ送信している装置も実用化 され使用されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前述のテレメータシステムおよび多現象テレメータシステムの いずれの場合も、被検者に装着されている生体信号計測のためのセンサ部（心電 電極、温度センサ等）と送信機との間は、信号ケーブル等で接続されており、こ のため被検者には著しく拘束感があった。また、被検者の体動等により信号ケー ブルとセンサ部との接触部においてが接触不良を生じる恐れがあり、長時間計測 の安定性に問題を残していた。

【０００５】 本考案はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、被検者の拘束感 を改善し、かつ長時間安定化して生体計測ができる真の意味でテレメータ化され た生体信号計測装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案による生体信号計測装置は、生体信号を検出する複数の電極部により構 成されたセンサ部と、このセンサ部の各電極部により検出された生体信号を外部 に設けられる受信部に送信する送信部と、この送信部へ電力を供給する電源部 とを有する生体信号計測装置において、前記複数の電極部のうちのいずれか１つ の電極部が前記電源部を一体に有するとともに、この電極部に対して前記送信部 が着脱自在に設けられ、前記送信部に前記複数の電極部により検出された生体信 号が入力されるように構成している。

【０００７】 このような構成により本考案の生体信号計測装置では、生体信号計測のための センサ部と送信部とが一体化されているため、被検者の拘束感が著しく改善され る。また、従来のように送信部とセンサ部の各電極部との間に信号ケーブルが存 在しないので、余分な接続点が排除され、このため長時間に渡って安定して計測 を行うことができ、信頼性が向上する。また、送信部が電極部に対して着脱自在 となっているので、電極部をディスポーザブル（使い捨て）品とすることができ 、衛生的であり、取扱いが便利である一方、被検体に接触しない送信部のみを再 使用できるので、経済的でもある。

【０００８】 また、本考案の生体信号計測装置では、前記複数の電極部とこれら電極部間を 電気的に接続させる複数の信号線とを柔軟性部材により一体化するもので、これ によりさらに被検者の拘束感が改善される。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面を参照して具体的に説明する。

【００１０】 図２は本考案の一実施例に係る生体信号計測装置を心電計に適用した例を表す もので、被検者１０へ装着した状態を示している。この装置は、被検者１０の胸 部の測定部位に装着される３個の心電電極１１〜１３と、被検者１０の腰へ装着 される長時間心電計１４とにより構成されている。心電電極１１〜１３はそれぞ れ被検者１０の表面の電位変化を検出し、心電図信号を取り出すもので、これら 心電電極１１〜１３によりセンサ部が構成されている。

【００１１】 心電電極１１〜１３の各支持体は柔軟性を有する樹脂、たとえばウレタン等に より構成されている。これら心電電極１１〜１３のうちの１つ、たとえば心電電 極１３の中には図１に表すように送信機１５が内蔵されている。この送信機１５ の下部には電極板１８が配設されている。電極板１８と送信機１５とは信号線１ ９により電気的に接続されており、電極板１８により検出された心電図信号は信 号線１９を介して送信機１５に直接に入力されるようになっている。電極板１８ はたとえば銀・塩化銀により形成されている。電極板１８と被検者１０との間に は電解質ゲル層２３が設けられ、電極全体はこの電解質ゲル層２３の周囲に設け られた粘着層２４によって被検者の胸部へ貼着されるようになっている。この粘 着層２４および電解質ゲル層２３の表面は、未使用時には図示しない皮膜により 覆われ、保護されている。

【００１２】 他の心電電極１１、１２はそれぞれ電解質ゲル層２３と同じ電解質ゲル層上に 電極板１８と同じ構成の電極板２０、２１を配設した構造となっている。

【００１３】 心電電極１３と他の心電電極１１、１２とは信号線１６、１７で接続されてお り、心電電極１１、１２により検出された心電図信号は心電電極１３内の送信機 １５へ入力されるようになっている。すなわち、この送信機１５には心電電極１ １〜１３により検出された心電図信号が全て入力されるようになっている。信号 線１６、１７は柔軟性を有する樹脂、たとえばウレタンにより形成された支持体 ２２により心電電極１１〜１３と一体化されている。

【００１４】 図４は心電電極１３内の送信機１５の回路構成を表すものである。

【００１５】 この送信機１５は入力信号を所定のレベルまで増幅して出力する増幅部２５、 この増幅部２５の出力信号を送信に必要な電波帯域の変調波に変調する変調部２ ６、この変調部２６の出力を送信する送信部２７、およびこれら増幅部２５、変 調部２６および送信部２７の各部へ必要な電力を供給する電源部２９により構成 されている。電源部２９は一次電池もしくは二次電池により構成され、その他の 増幅部２５、変調部２６および送信部２７等の信号処理部は、たとえば１または 複数個のＩＣ（集積回路）チップに集積化されている。

【００１６】 一方、長時間心電計１４は、図５に表すように上記送信部１５から出力された 送信波２８を受信する受信部３０、この受信部３０の受信信号を元の心電図信号 に復調する復調部３１、この復調部３１から出力された心電図信号の解析および 記録を行う解析記録部３２、および各部に電源を供給する電源部３３により構成 されている。電源部３３は送信機１５側の電源部２９と同様の構成となっている 。

【００１７】 次に、本実施例の生体信号検出装置の動作について説明する。

【００１８】 まず、被検者１０は長時間心電計１４を腰に装着するとともに、心電電極１１ 〜１３それぞれの図示しない皮膜を剥がして電解質ゲル層２３および粘着層２４ を露出させる。次いで、粘着層２４の粘着性を利用して図２に表すように自身の 胸部等の測定部位に心電電極１１〜１３を貼着させる。このようにして心電電極 １１〜１３が装着されると、各心電電極１１〜１３の電解質ゲル層２３が被検者 １０の測定部位の体表に密着してその電位変化を検出する。

【００１９】 ここで、心電電極１３では、電解質ゲル層２３を介して電極板１８により検出 された電位変化は、心電図信号として信号線１９を介してこの心電電極１３内の 送信機１５へ入力される。一方、他の２つの心電電極１１、１２において検出さ れた心電図信号もそれぞれ信号線１６、１７を介して心電電極１３の送信機１５ へ入力される。

【００２０】 送信機１５に入力された各心電電極１１〜１３からの心電図信号は、それぞれ 増幅部２５において所定のレベルまで増幅された後、変調部２６へ入力される。 この変調部２６に入力された心電図信号は、それぞれ送信に必要な電波帯域に変 調された後に送信部２７へ出力され、この送信部２７より送信波２８として送信 される。

【００２１】 送信機１５から出力された送信波２８は、長時間心電計１４の受信部３０によ って受信される。受信部３０で受信された信号は復調部３１において再び元の心 電図信号として復調された後、解析記録部３２へ入力される。解析記録部３２で は従来の長時間心電計のように入力した心電図信号の解析および必要な情報の記 録が行われる。

【００２２】 本実施例の生体信号計測装置では、センサ部を構成する心電電極１１〜１３が 支持体２２により一体化されるとともに、送信機１５が１つの心電電極１３に内 蔵されている。すなわち、心電電極１１〜１３および送信機１５が一体化された 構造となっているので、被検者１０にとっては従来に比べて拘束感が著しく改善 される。しかも、従来のように送信機１５と心電電極１１〜１３との間に信号ケ ーブルが存在しないので、余分な接続点が排除されている。したがって、長時間 に渡って安定して計測が行われ、そのため信頼性が高くなる。

【００２３】 本考案の生体信号計測装置を集中治療室（ＩＣＵ）、冠動脈集中治療室（ＣＣ Ｕ）等に用いられる心電図モニタ装置へ応用する場合には、長時間心電計１４の 構成を図６に表すようにすればよい。すなわち、図５に示した解析記録部３２の 代りに表示部３４とし、この表示部３４を心電図モニタ装置で構成すればよい。 なお、その他の構成は図１〜図５と同様であるので、その説明は省略する。

【００２４】 このような構成では、送信機１５から出力された送信波２８は受信部３４で受 信された後、復調部３５へ入力され、心電図信号が復調される。この復調された 心電図信号は表示部３４に入力され、この表示部３４において心電図波形が時々 刻々表示され、医師等によってモニタされる。

【００２５】 以上実施例を挙げて本考案を説明したが、本考案は上記実施例に限定されるも のではなく、その要旨を変更しない範囲で種々変更可能である。

【００２６】 たとえば、上記実施例においては心電図信号を検出するための心電電極の数を ３個とし、その誘導数を１としたが、心電電極の数および誘導数はそれぞれ任意 である。たとえば心電電極１１〜１３相互の接続は図７に表すように心電電極１ １、１２をそれぞれ心電電極１３から分岐させるようにしてもよい。また、たと えば図８および図９に表すように、心電電極４０、４１を追加して多誘導に拡張 できることは言うまでもない。この場合、各誘導毎に送信波の電波周波数を異な らせれば、互いに混信することなく送信させることができる。

【００２７】 また、送信機１５を含む心電電極１３および他の心電電極１１、１２は、１回 使用限りのディスポーザブル品であることが衛生上あるいは取扱上最も望ましい 。さらに経済的な面を考慮すれば、送信機１５は被検者に接触することがないの で、この送信機１５のみを再使用できるように別体に構成し、心電電極１３に対 して脱着できる構造とすることが好ましい。図１０はその構造を表すもので、送 信機１５側に３つの接点５０、５１、５２、一方心電電極１３側に送信機１５側 の接点５０、５１、５２に対応させて３つの接点５３、５４、５５を設けたもの である。このような構成により、送信機１５を心電電極１３に装着させると、接 点５０〜５２と接点５３〜５５とをそれぞれ接続させることができる。

【００２８】 なお、電源部２９としての電池は寿命があるので、心電電極１１〜１３と同様 にディスポーザブル扱いにした方が取扱上好ましい。

【００２９】 また、上記実施例においては、本考案の生体信号計測装置を心電計に適用した 例について説明したが、心電電極の皮膚密着部に集熱板を設け、サーミスタを装 備することにより、このサーミスタの抵抗値の変化を送信機を用いて電波にて送 信すれば、心電図信号とともに体温信号も送信でき、複合的に適用することが可 能となる。

【００３０】 さらに上記実施例においては、送信波として電波を用いた場合について説明し たが、その他超音波あるいは赤外線等によって送信することも可能であることは 言うまでもない。

【００３１】

【考案の効果】

以上説明したように請求項１記載の生体信号計測装置によれば、複数の電極部 のうちのいずれか１つの電極部に電源部および送信部を一体化し、送信部に複数 の電極部により検出された生体信号が入力されるように構成したので、被検者の 拘束感が著しく改善される。また、送信部とセンサ部の間に信号ケーブルが存在 しないので、余分な接続点が排除され、したがって長時間に渡って安定して計測 を行うことができ、信頼性が向上する。さらに、送信部を電極部に対して着脱自 在の構成としたので、送信部を除く電極部分を使い捨てとすることができ、衛生 的であるとともに、送信部の再使用ができるので、経済的にも優れている。

【００３２】 また、請求項２記載の生体信号計測装置によれば、前記複数の電極部とこれら 電極部間を電気的に接続させる複数の信号線とを柔軟性部材により一体化するよ うにしたので、さらに被検者の拘束感が改善されるとともに信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る生体信号計測装置の送
信機を含む心電電極の構成を表す断面図である。

【図２】図１の生体信号計測装置全体を被検体に装着し
た状態を表す構成図である。

【図３】図１の生体信号計測装置の心電電極の接続状態
を表す平面図である。

【図４】図１の生体信号計測装置の送信機を表す回路構
成図である。

【図５】図１の生体信号計測装置の受信機を表す回路構
成図である。

【図６】本考案に係る生体信号計測装置の受信機の他の
構成を表す回路構成図である。

【図７】本考案に係る生体信号計測装置の心電電極の他
の接続状態を表す平面図である。

【図８】本考案に係る生体信号計測装置全体を被検体に
装着した状態を表す他の構成図である。

【図９】本考案に係る生体信号計測装置全体を被検体に
装着した状態を表すさらに他の構成図である。

【図１０】本考案の他の実施例に係る心電電極の構成を
表す断面図である。

【符号の説明】

１０ 被検体 １１〜１３ 心電電極 １４ 長時間心電計 １５ 送信機 １６、１７、１９ 信号線 １８、２０、２１ 電極板 ２３ 電解質ゲル層 ２４ 粘着層 ２５ 増幅部 ２６ 変調部 ２７ 送信部 ２８ 送信波 ２９ 電源部 ３０ 受信部 ３１ 復調部 ３２ 解析記録部 ３３ 電源部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 生体信号を検出する複数の電極部により
   構成されたセンサ部と、このセンサ部の各電極部により
   検出された生体信号を外部に設けられる受信部に送信す
   る送信部と、この送信部へ電力を供給する電源部とを有
   する生体信号計測装置において、前記複数の電極部のう
   ちのいずれか１つの電極部が前記電源部を一体に有する
   とともに、この電極部に対して前記送信部が着脱自在に
   設けられ、前記送信部に前記複数の電極部により検出さ
   れた生体信号が入力されるように構成したことを特徴と
   する生体信号計測装置。
2. 【請求項２】 前記複数の電極部とこれら電極部間を電
   気的に接続させる複数の信号線とを柔軟性部材により一
   体化してなる請求項１記載の生体信号計測装置。