JPH04227229A - 心電計システム - Google Patents

心電計システム

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JPH04227229A
JPH04227229A JP3098042A JP9804291A JPH04227229A JP H04227229 A JPH04227229 A JP H04227229A JP 3098042 A JP3098042 A JP 3098042A JP 9804291 A JP9804291 A JP 9804291A JP H04227229 A JPH04227229 A JP H04227229A
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JP
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patient
electrocardiograph
electrode
metal terminal
comparator
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JP3098042A
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John N Dukes
ジョン・エヌ・デュークス
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HP Inc
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Hewlett Packard Co
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Publication date
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/276—Protection against electrode failure
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/279—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
    • A61B5/28—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electrocardiography [ECG]
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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電極の取り付け不良を検
出し、技術者が患者への導線の接続を適正な順序で、患
者の皮膚の正しい位置に確実に行えるように案内する心
電計システムに関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】心電図（ＥＣＧ）は心臓の
周期的な活動によって発生する波形をプリントや表示等
して得られるグラフである。ＥＣＧは患者の皮膚に配置
する少なくとも２つの電極を必要とする電位差の測定で
ある。従来のシステムは患者の胸部に直接当てられる導
電性の内部を有する接着円盤あるいはパッドを採用する
。この接着部は円盤の面のうちの皮膚の方を向いていな
い側の端子に結合されている。導線がこの端子に留めら
れており、電気信号を心電計に送る。
【０００３】心電計による測定の品質は患者の皮膚と接
着パッドの間の良好な接続にほぼ全面的に依存している
。患者が心拍や呼吸速度を増大させるための移動式トレ
ッドミル（ｍｏｖｉｎｇ　　ｔｒｅａｄｍｉｌｌ）上に
あるときに心電計検査を行なうことがしばしばあるため
、この検査を行う技術者が直面する共通の問題の１つと
して、パッドと皮膚との不適正な接続の問題がある。 この問題は多数の接着円盤を当てる複雑な作業を行う際
に特に厄介である。心臓医学の最近の進歩によって医者
は危険な心臓の状態についてより正確な診断をくだすこ
とが可能となった。心電計検査はこれらの進歩した技術
の１つであり、被検者に５０個以上の電極を取付けるこ
とを要する。５０個のうち表皮との接続が不良のものが
１個あると、どれが接続不良かを区別することは困難で
あり、これらの複雑な検査の１つを不能とする場合さえ
ある。
【０００４】信頼性の高い心電計システムの提供という
問題は医療分野の設計者にとって重要な課題である。Ｅ
ＣＧ検査中の患者への良好な電気的接続を保証する簡単
な方法の開発は、心電計システム業界における重要な技
術的進歩となるものである。このような革新的な装置を
用いて達成される性能の向上によって、医療分野におけ
る長年の要望が満足されるであろう。
【０００５】
【発明の目的】本発明は上述した従来技術の問題点を解
消し、患者への電極の確実な取付けを支援することがで
きる心電計システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【発明の概要】本発明の一実施例によれば、患者との間
の電気的接続不良の問題を解決する心電計システムが与
えられる。ここでは心電計用の電極と患者の皮膚の間の
電気的接続の不良、あるいは不適切な接続を感知する。 電極の導電部分と患者との間のインピーダンスの変化が
検出されると、電極に取り付けられた発光ダイオード（
ＬＥＤ）によって視覚的な警報が発せられる。この信号
により、心電計による検査を行う技術者に患者への接続
不良を修正する通知がなされる。ＬＥＤに代えて聴覚的
な警報を用いたり、あるいは両者を併用することもでき
る。この心電計システムは、マイクロプロセッサやメモ
リを有する心電計機器と連動させて用いて、技術者が患
者に取付けた多数の導線を適正な順序と位置でその機器
に接続するように誘導することもできる。
【０００７】以下の実施例の説明を読み、添付図面を参
照することによって、本発明の他の目的を察知し、また
本発明のより深く包括的な理解を得ることができる。
【０００８】
【実施例】図８は従来の心電計システムでモニタされて
いる患者１０を示す。バンドあるいはパッドで支持され
る電極１２が患者の皮膚に取付けられている。これらの
電極１２は表示装置１８上に心臓血管の波形を発生する
心電計装置１６に入力信号を与える一組の導線１４に結
合されている。従来の電極の構造を図９に示す。図９（
ａ）および図９（ｂ）に示すような典型的な従来の電極
１９は端子側Ｔと、ラヘルＣの付いた接点側を有する。 電極１９は外側部分２０及び中央部分２２、及び導線２
７に接続されたバネクリップ２６を受ける端子２４を有
する。同じ電極１９の表側、つまり接点側Ｃを図９（ｂ
）に示す。同図は外側部分２０、内側部分２８及び中央
導電部分３０を示す。バネクリップ２６の代わりにスナ
ップコネクタ３１を用いることもできる。図９（ｃ）は
外側部分３２と導線３３を有するこの従来のスナップコ
ネクタ３１の側面図である。図２（ｄ）は外側部分３２
とスナップコネクタ３１の中央にくぼみ３６を形成する
導電部分３４を示す底面図である。
【０００９】図１は本発明の実施例に採用された電極３
８の概略斜視図である。接点側４０ａとコネクタ側４０
ｂ（ともに図３）を有する電極パッド４０が、発光ダイ
オード（ＬＥＤ）４４と導線４５を有するスナップコネ
クタ４２に結合されている。図２は、表示装置４７を有
する心電計４６に導線４５で接続されたＬＥＤ４４を有
するいくつかの電極３８からなる心電計システムの斜視
概略図である。
【００１０】図３は図１に示す電極３８の概略断面図で
ある。本発明の実施例では、ＬＥＤ４４はスナップコネ
クタ４２の上部中央に係止されている。ＬＥＤ４４から
の線は心電計４６（図３には図示せず）まで伸長する導
線４５に達している。パッド４０に付けられた接着部４
８は本発明に係る装置を患者に固定する手段を提供する
。ポスト５０が患者の皮膚に接触する側の反対の側であ
るコネクタ側４０ｂを貫いて絶縁性のパッド４０から上
方に突出している。ポスト５０は偏球状の上部の丸まっ
た部分５０ａを有する。ほぼ円筒状の軸部つまり中間部
分５０ａが丸まった上部５０ａから下方にフランジ状で
パッド４０の本体に収納された下部５０ｃまで伸長する
。バネ接点５２がポスト５０を取り囲んでおり、導線４
６内の線の１つへの電気的接続を提供する。ポスト５０
の下部５０ｃはある量の導電性ゼリー５５を保持するこ
とのできるパッド４０の下部中央面５４を貫通して伸長
する。本発明の実施例では、下部中央面５４は凹面をな
し、電極への導電性ゼリーの接着を助けている。導電性
ゼリー５５は、電極と表皮の間の導通を向上させるため
に普通に用いられる。
【００１１】図４はマルチコネクタ心電計システムアレ
イ５６を装着した患者１０を示す図である。このアレイ
は、それぞれが一組の導線６０と結合された多数の個別
の接続箇所５８を有するマルチコネクタ心電計パッド５
７を含む。この多導線アレイの別の実施例では、パッド
５７を持たない多数の電極３８（図１、図２）および導
線６０を採用することができる。
【００１２】図５は本発明の一実施例で用いられるセン
サ回路を含む図である。この回路図には、スナップコネ
クタ４２、ＬＥＤ４４、金属製のポスト５０、およびバ
ネ接点５２を有する電極３８が検出器回路４９とともに
示されている。線４５ａはバネクリップ５２を接続点６
１に接続し、この接続点６１はまた電流源６２と接続点
６３にも接続されている。増幅器６４と表示装置６６が
接続点６３から直列に続き、また接続点６３はコンパレ
ータ６８の正側端子６９にも接続されている。基準電圧
ＶＲ　がコンパレータ６８の負側端子７０に印加される
。 コンパレータ６８の出力は接続点７３に結合された抵抗
器７２を流れ、この接続点７３はまたＬＥＤ４４からの
導線４５ｃと交代のＬＥＤドライバ（ａｌｔｅｒｎａｔ
ｅ　　ＬＥＤ　　ｄｒｉｖｅｒ）７４にも接続されてい
る。 ＬＥＤ４４からの第２の導線４５ｂは接地端子７６で接
地される。この実施例では、検出器回路４９は図５に示
す様に接続された電流源６２、コンパレータ６８、およ
び抵抗器７２からなる。
【００１３】電極３８が患者に装着されると線４５ａが
心電計信号を金属製のポスト５０から増幅器６４に伝導
する。増幅された信号がかくして波形として表示装置６
６上に表示される。電極３８と患者の間の接続が不良で
あるか、不適切である場合、電極３８のインピーダンス
は、電極と患者の皮膚が良好に導通している間の公称イ
ンピーダンスと比較して高くなる。このインピーダンス
が上昇すると、電流源６２からの小さな電流の流れによ
って、導線４５ａ（接続点６１）の電圧がコンパレータ
６８の負側の入力端子７０に印加される基準電圧ＶＲ　
より高くなる。この変化によって、コンパレータ６８の
出力がＬＥＤ４４を点灯させ得る正の電圧まで上昇する
。 コンパレータ６８とＬＥＤ４４の間に直列に置かれた抵
抗器７２は、導線４５ｂと４５ｃを介してＬＥＤ４４に
還流し得る電流を制限する働きをする。接地端子７６に
結合された導線４５ｃはまた、電極３８からのＥＣＧ信
号を伝導する導線のシールドとして好適に採用すること
もできる。
【００１４】ＬＥＤ４４は導線シーケンサ等の交代のＬ
ＥＤドライバ７４からの別の信号によって駆動すること
もできる。図４に示す多電極の実施例が採用される場合
、ＬＥＤ４４を順次点灯させて、技術者が各電極を適切
な順序と適切な位置で患者に装着するように案内するこ
ともできる。この動作は、メモリ８０にプログラムを格
納し、格納されたプログラムを実行して技術者が複雑な
心電計作業を行うのを助けることのできるマイクロプロ
セッサ７８を有するＬＥＤドライバ７４を用いて行うこ
とができる。このマイクロプロセッサ７８は表示装置６
６上にユーザへの指示を与えるように構成することもで
きる。
【００１５】図６は本発明を実施するために採用するこ
とのできる別の回路を示す。図５に示す回路に設けられ
た直流の電流源６２と違って、図６に示す構成では電圧
−電流変換器８２と交流電圧源８３を用いている。電圧
−電流変換器８２としては１本の抵抗器あるいはコンデ
ンサを用いることができる。電極３８からの導線４５が
接続点８４で電圧−電流変換器８２に接続され、両者と
も接続点８６で心電計増幅器６４、表示装置６６、およ
び交流電圧増幅器８８と結合されている。交流電圧源８
３が接続点８１で電圧−電流変換器８２と結合されてい
る。交流電圧増幅器８８は同期交流検出器（ｓｙｎｃｈ
ｒｏｎｏｕｓ　　ＡＣ　　ｄｅｔｅｃｔｏｒ）８５に信
号を与え、同期交流検出器８５はコンパレータ８６への
出力を提供する。同期交流検出器８５は高いＳ／Ｎ比を
提供するために選択される。別の実施例では、同期交流
検出器８５を同調検出器（ｔｕｎｅｄ　　ｄｅｔｅｃｔ
ｏｒ）に替えることができる。図５に示すように、ＬＥ
Ｄ４４は抵抗器７２を介してコンパレータ６８から電流
を引き出す。また図６に示す回路構成には、接続点８７
から直列に接続された交代のＬＥＤドライバ７４、プロ
セッサ７８及びメモリ８０を設けることもできる。
【００１６】本システム用に選択された周波数が心電計
増幅器６４の通過帯域外にある場合は、交流の電圧−電
流変換器８２と交流電圧源８３を採用するのは有益であ
る。この構成をとった場合、電極から皮膚へのインピー
ダンスは、導線４５上の交流電圧を検知することによっ
て測定される。これは接続点８６とコンパレータ６８の
間に交流電圧増幅器８８と同期交流検出器８５を直列に
配置することによって達成される。約５０ｋＨｚという
低いＲＦ交流信号を用いることによって得られる利点を
１つとして、それによって本発明はまた、２つの電極３
８の間のインピーダンスが患者の呼吸速度によってわず
かに変わるときにそれを測定することができるという点
がある。
【００１７】本発明の他のひとつの実施例では、患者１
０と電極３８の間のキャパシタンスの変化を測定して、
このような故障が起こったときにそれを判定するセンサ
回路を用いることもできる。
【００１８】図７は本発明の実施に用いることのできる
回路構成の概略図である。コンパレータ６８は必ずしも
ＬＥＤ４４を直接駆動するために採用する必要はないが
、このような構成は充分なものであり、製造者に大きな
費用削減をもたらし得るものである。別の構成では、図
７に示すように、多数の導線４５を、マイクロプロセッ
サ７８と表示装置６６とともに、複数個の電流源とコン
パレータの入っているブロック９０、及びＬＥＤドライ
バ９２に結合することができる。この回路が電極３８の
装着不良に伴う電圧レベルを検知すると、プロセッサ７
８が動作して、その装着不良の電極３８は取り付けたＬ
ＥＤ４４を点灯させる。図７に示す構成はまた、多数の
ＬＥＤ４４を特定の順序で点灯させて、技術者が−群の
電極３８を患者の適正な場所に配置する作業を行う間そ
の作業を案内するように用いることもできる。この場合
、電極と患者の皮膚の間に適切な電気的接触が確立され
たという信号を発するためにコンパレータを用いること
ができる。同時に、プロセッサ７８は、各電極上の各Ｌ
ＥＤが所定の順序で付勢されていく間、表示装置６６に
テキストや図形の形態で色々と指示を与えて、技術者を
誘導していくことができるようにプログラムすることも
できる。
【００１９】以上本発明を特定の実施例を参照して詳述
してきたが、本発明の関連技術分野において通常の技術
を有する者には、本願特許請求の範囲の精神と範囲から
離れることなく様々な変更や改善を成しうることが理解
されよう。
【００２０】
【発明の効果】上で詳細に説明した様に、本発明によれ
ば人体への電極の取付け不良を直ちに検知し、また使用
者にわかりやすい形態で警告できる。また、多数の電極
を人体に取付けていく際に使用者を誘導することもでき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に用いられる電極の斜視図。
【図２】本発明の一実施例の外観を示す図。
【図３】図１に示す電極の断面図。
【図４】マルチコネクタ心電計システムの患者への取付
けを示す図。
【図５】本発明の一実施例に用いられる回路を示す図。
【図６】本発明の別の実施例に用いられる回路を示す図
。
【図７】本発明の別の実施例に用いられる回路を示す図
。
【図８】心電計システムを一般的に説明する図。
【図９】図１中で用いることのできる電極の例を示す図
。
【符別の説明】１０：患者 １２、１９、３８：電極 １４、２７、３３、４５、６０：導線 １６、４６：心電計装置 １８、４７、６６：表示装置 ２６：バネクリップ ３１、４２：スナップコネクタ ４０：パッド ４４：ＬＥＤ ４８：接着部 ５０：ポスト ５２：バネ接点 ５４：下部中央面 ５５：導電性ゼリー ５６：マルチコネクタ心電計システムアレイ５７：マル
チコネクタ心電計パッド ５８：接続箇所 ６２：電流源 ６４：増幅器 ６８：コンパレータ ７４：ＬＥＤドライバ ７８：マイクロプロセッサ ８０：メモリ ８２：電圧−電流変換器 ８３：交流電圧源 ８５：同期交流検出器 ８８：交流電圧増幅器

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】下記（ａ）〜（ｄ）を設けてなる心電計シ
    ステム： （ａ）患者への電気的接続を与える導電手段；（ｂ）前
    記導電手段への電気的接続を与える結合手段；（ｃ）前
    記導体手段に結合され、前記導電手段が前記患者から部
    分的に離れたときにそれを検知する検出手段；（ｄ）前
    記結合手段に取付けられ、前記導電手段と前記患者との
    間の不適切な接続を前記検出手段が検知したときに警告
    を発する警告手段。
  2. 【請求項２】下記（ａ）〜（ｊ）を設けてなる心電計シ
    ステム： （ａ）接続側及びコネクタ側を有する絶縁パッド；（ｂ
    ）上側部分、中間部分及び下側部分を有する概略円柱形
    の金属ターミナル：前部上側部分は前記絶縁パッドのコ
    ネクタ側から突出しており、前記金属ターミナルは前記
    パッドを通して前記接続側へ伸びている；（ｃ）前記金
    属ターミナルの下側部分上に塗布されたある量の導電性
    ゼリー； （ｄ）前記金属ターミナルの中間部分の周囲に配された
    バネ接触部； （ｅ）前記バネ接触部に接続されたリード線；（ｆ）前
    記パッドの接続側に配され患者への取付けを維持する粘
    着物； （ｇ）前記金属ターミナルと前記患者との間の電気イン
    ピーダンスの変化を測定する検出器：前記検出器は直流
    電流源、比較器及び電流制限抵抗を含み、前記直流電流
    源は前記金属ターミナルに接続され、前記比較器は前記
    直流電流源に接続され、前記電流制限抵抗は前記比較器
    に接続される； （ｈ）前記電流制限抵抗を介して前記比較器に接続され
    、前記検出器が前記電気インピーダンスの変化を検出し
    たとき点灯されるランプ； （ｉ）前記リード線に接続された心電計増幅器；（ｊ）
    前記心電計増幅器に接続された心電計表示器。
  3. 【請求項３】下記（ａ）〜（ｋ）を設けてなる心電計シ
    ステム： （ａ）接続側及びコネクタ側を有する絶縁パッド；（ｂ
    ）上側部分、中間部分及び下側部分を有する概略円柱形
    の金属ターミナル：前記上側部分は前記絶縁パッドのコ
    ネクタ側から突出しており、前記金属ターミナルは前記
    パッドを通して前記接続側へ伸びている；（ｃ）前記金
    属ターミナルの下側部分上に塗布されたある量の導電性
    ゼリー； （ｄ）前記金属ターミナルの中間部分の周囲に配された
    バネ接触部； （ｅ）前記バネ接触部に接続されたリード線；（ｆ）前
    記絶縁パッドの接続側に配された患者への取付けを維持
    する粘着物； （ｇ）下記（ｇ−１）〜（ｇ−６）を有し、前記金属タ
    ーミナルと前記患者の間の電気インピーダンスの変化を
    測定する交流検知器回路： （ｇ−１）電圧−電流変換器； （ｇ−２）交流電圧源； （ｇ−３）同期交流検波器； （ｇ−４）交流電圧増幅器； （ｇ−５）比較器； （ｇ−６）電流制限抵抗； （ｈ）前記変換器は前記金属ターミナルに接続され、前
    記交流電圧源は前記変換器及び前記同期交流検波器に接
    続され、前記交流電圧増幅器は前記変換器と前記同期交
    流検波器の間に接続され、前記比較器は前記同期交流検
    波器に接続され、前記電流制限抵抗は前記比較器に接続
    される； （ｉ）前記電流制限抵抗を介して前記比較器に接続され
    、前記検出器が前記電気インピーダンスの変化を検知し
    たとき点灯されるランプ； （ｊ）前記リード線に接続された心電計増幅器；（ｋ）
    前記心電計増幅器に接続された心電計表示器。
  4. 【請求項４】下記ステップ（ａ）〜（ｃ）を設けた心電
    計の接続不良検出方法： （ａ）心電計を患者に結合して接続を形成する；（ｂ）
    前記心電計と前記患者の間のインピーダンスの変化を測
    定することにより、接続不良を検出する；（ｃ）前記接
    続不良が検出されたとき警告を発生する。
  5. 【請求項５】下記ステップ（ａ）〜（ｃ）を設け、増幅
    器、表示器、ドライバ、プロセッサ、メモリ、及び各々
    が警告手段を有する複数の電極を用いて心電測定手続実
    行中に使用者を誘導する方法： （ａ）複数のリード線を前記増幅器及び前記電極の各々
    に接続する； （ｂ）前記メモリからプログラムを受け取って前記プロ
    セッサを用いて実行する； （ｃ）前記ドライバを用い、前記プログラムに従って前
    記各電極の警告手段を順に付勢して、前記使用者が前記
    各電極を患者上の適切な位置に正しく置くように誘導す
    る。
JP3098042A 1990-04-06 1991-04-03 心電計システム Pending JPH04227229A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/505,795 US5042498A (en) 1990-04-06 1990-04-06 Intelligent electrocardiogram system
US505795 1990-04-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04227229A true JPH04227229A (ja) 1992-08-17

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ID=24011864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3098042A Pending JPH04227229A (ja) 1990-04-06 1991-04-03 心電計システム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5042498A (ja)
EP (1) EP0450350B1 (ja)
JP (1) JPH04227229A (ja)
DE (1) DE69119133T2 (ja)

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