JPH08140952A - 医用計測用プローブ - Google Patents
医用計測用プローブInfo
- Publication number
- JPH08140952A JPH08140952A JP6315824A JP31582494A JPH08140952A JP H08140952 A JPH08140952 A JP H08140952A JP 6315824 A JP6315824 A JP 6315824A JP 31582494 A JP31582494 A JP 31582494A JP H08140952 A JPH08140952 A JP H08140952A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- probe
- electrodes
- detection
- positive
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 改善された生体電気信号の計測を可能とし、
生体電気信号のゆらぎを防止し、安定性が高い、不要雑
音の混入を防止し、電気的絶縁のよい、安全で、信頼性
の高い計測システムが簡単で、小型の安価な医用計測を
可能とする医用計測用プローブと身体信号計測システム
を提供すること。 【構成】 身体の一部に、検出用正電極を取り付け、同
じく他の部分に検出用負電極を取り付け、該両検出用電
極６に印加した電圧が身体内の動きにより誘起する電圧
を該両検出用電極間にて計測するように構成した計測用
プローブ１であって、該両検出用電極６に導接され、電
気光学効果を有する基板４に形成した正電極５１、及び
負電極５２と、該両正負電極間の電圧により、該両正負
電極の近傍を通った光の強度を変化させる光変調器２か
らなる医用計測用プローブ１である。医用計測用プロー
ブ１は、光検出器および光源を、それぞれ付設したマッ
ハツエンダ光干渉型光変調器から構成する。
生体電気信号のゆらぎを防止し、安定性が高い、不要雑
音の混入を防止し、電気的絶縁のよい、安全で、信頼性
の高い計測システムが簡単で、小型の安価な医用計測を
可能とする医用計測用プローブと身体信号計測システム
を提供すること。 【構成】 身体の一部に、検出用正電極を取り付け、同
じく他の部分に検出用負電極を取り付け、該両検出用電
極６に印加した電圧が身体内の動きにより誘起する電圧
を該両検出用電極間にて計測するように構成した計測用
プローブ１であって、該両検出用電極６に導接され、電
気光学効果を有する基板４に形成した正電極５１、及び
負電極５２と、該両正負電極間の電圧により、該両正負
電極の近傍を通った光の強度を変化させる光変調器２か
らなる医用計測用プローブ１である。医用計測用プロー
ブ１は、光検出器および光源を、それぞれ付設したマッ
ハツエンダ光干渉型光変調器から構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、医用計測分野における
身体の生理情報を計測するための医用計測用プローブに
関する。
身体の生理情報を計測するための医用計測用プローブに
関する。
【０００２】
【従来の技術】患者監視等の医用計測は、リアルタイム
でモニターし、必要に応じてアラームを発生する監視以
外に、長時間にわたる自動計測にも使われ、生体電気信
号の医用計測は、医療研究、診断においても、重要な医
療要素になってきている。
でモニターし、必要に応じてアラームを発生する監視以
外に、長時間にわたる自動計測にも使われ、生体電気信
号の医用計測は、医療研究、診断においても、重要な医
療要素になってきている。
【０００３】従来の医用計測用プローブは、生体電気信
号検出用の金属電極を身体に装着、又は張着させるか、
皮膚内に挿入させ、金属電極に検出される電圧を、その
まま電気銅線にて計測器まで導通し、アイソレーション
アンプで増幅し、信号処理して信号波形を表示、記録す
るシステムである。
号検出用の金属電極を身体に装着、又は張着させるか、
皮膚内に挿入させ、金属電極に検出される電圧を、その
まま電気銅線にて計測器まで導通し、アイソレーション
アンプで増幅し、信号処理して信号波形を表示、記録す
るシステムである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】生体電気信号の電圧
は、一般には、数ｍＶ以下であり、その電気信号を精度
良く、安定に計測するのは難しい。そして、身体に接触
する医用計測用プローブの金属電極の回路と計測器回路
とは、電気的にアイソレーションする必要があり、特
に、接地回路のアイソレーションを構成することによっ
て、上記金属電極のオフセット電圧が生じ、生体電気信
号のゆらぎが生じ、安定性に欠ける等の問題があった。
は、一般には、数ｍＶ以下であり、その電気信号を精度
良く、安定に計測するのは難しい。そして、身体に接触
する医用計測用プローブの金属電極の回路と計測器回路
とは、電気的にアイソレーションする必要があり、特
に、接地回路のアイソレーションを構成することによっ
て、上記金属電極のオフセット電圧が生じ、生体電気信
号のゆらぎが生じ、安定性に欠ける等の問題があった。
【０００５】更に、金属電極が接地回路からフローティ
ングしているため、プローブの容量等信号のまわりこ
み、不要雑音の混入があり、医用計測における大きな課
題であった。
ングしているため、プローブの容量等信号のまわりこ
み、不要雑音の混入があり、医用計測における大きな課
題であった。
【０００６】又、プローブの金属電極の回路と計測器回
路とは、電気的絶縁されているとはいえ、身体とは電気
銅線で接続されているので、機構構造も含め、その電気
的絶縁を厳密に構成する必要があり、計測用プローブを
含む計測器システムが複雑、大型化、高価格になってい
た。
路とは、電気的絶縁されているとはいえ、身体とは電気
銅線で接続されているので、機構構造も含め、その電気
的絶縁を厳密に構成する必要があり、計測用プローブを
含む計測器システムが複雑、大型化、高価格になってい
た。
【０００７】本発明は、かかる課題を解決し、生体電気
信号の計測の改善を可能とし、生体電気信号のゆらぎに
よる不安定性を防止でき、又、不要雑音の混入を防止で
き、電気的絶縁のよい、安定性が高く、安全で、信頼性
の高い医用計測を可能とする構造が簡単で、小型で、安
価な医用計測用プローブを提供することを目的とする。
信号の計測の改善を可能とし、生体電気信号のゆらぎに
よる不安定性を防止でき、又、不要雑音の混入を防止で
き、電気的絶縁のよい、安定性が高く、安全で、信頼性
の高い医用計測を可能とする構造が簡単で、小型で、安
価な医用計測用プローブを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、身体の一部に
検出用正電極を取り付け、同じく他の部分に検出用負電
極を取り付け、身体内の動きにより誘起する電圧を該両
検出用電極間にて計測するように構成した計測用プロー
ブにおいて、該両検出用電極に導接し、電気光学効果を
有する基板に形成した正電極及び負電極と、該両正負電
極間の電圧により、該両正負電極の近傍を通った光の強
度を変化させる光変調器からなる医用計測用プローブで
ある。更に、本発明は、前記の医用計測用プローブにお
いて、光検出器および光源を、それぞれ付設したマッハ
ツエンダ光干渉型光変調器から構成する。
検出用正電極を取り付け、同じく他の部分に検出用負電
極を取り付け、身体内の動きにより誘起する電圧を該両
検出用電極間にて計測するように構成した計測用プロー
ブにおいて、該両検出用電極に導接し、電気光学効果を
有する基板に形成した正電極及び負電極と、該両正負電
極間の電圧により、該両正負電極の近傍を通った光の強
度を変化させる光変調器からなる医用計測用プローブで
ある。更に、本発明は、前記の医用計測用プローブにお
いて、光検出器および光源を、それぞれ付設したマッハ
ツエンダ光干渉型光変調器から構成する。
【０００９】そして、身体の生理情報を医用計測用プロ
ーブで計測した信号電圧を光変調器で光信号に変換し、
光ファイバーケーブルにて計測器回路に伝送する身体信
号計測システムである。
ーブで計測した信号電圧を光変調器で光信号に変換し、
光ファイバーケーブルにて計測器回路に伝送する身体信
号計測システムである。
【００１０】
【作用】本発明による医用計測用プローブ及び身体信号
計測システムは、身体に装着した正負極の検出用電極間
にて検出した信号電圧を光変調器の二つの電極に加え、
該二つの電極の間を通った光を強度変化して、光ファイ
バーにて信号を伝送するので、計測器回路と確実な電気
的絶縁ができ、安全性を確保できる。又、医用計測用プ
ローブ内で電圧を光信号に変換するので、電気的まわり
こみ、雑音、信号のゆらぎを防止することができる。更
に、医用計測用プローブは、マッハツエンダ光干渉光変
調器にて構成するので、電源が不要であり、高い電気的
絶縁が確保できる。
計測システムは、身体に装着した正負極の検出用電極間
にて検出した信号電圧を光変調器の二つの電極に加え、
該二つの電極の間を通った光を強度変化して、光ファイ
バーにて信号を伝送するので、計測器回路と確実な電気
的絶縁ができ、安全性を確保できる。又、医用計測用プ
ローブ内で電圧を光信号に変換するので、電気的まわり
こみ、雑音、信号のゆらぎを防止することができる。更
に、医用計測用プローブは、マッハツエンダ光干渉光変
調器にて構成するので、電源が不要であり、高い電気的
絶縁が確保できる。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例について、図面を用いて詳細
に説明する。
に説明する。
【００１２】図１は、本発明の医用計測用プローブの外
観斜視図であり、図２は、その内部の概略構成図であ
る。
観斜視図であり、図２は、その内部の概略構成図であ
る。
【００１３】図１及び図２に示すように、医用計測用プ
ローブ１には、正極用、負極用の２つの検出用電極６
が、導体８にて接続されている。例えば、検出用電極６
は、患者等の身体に取り付けられるように、吸盤１３が
付属されている。上記正負の検出用電極６にて検出され
た微弱な電気信号は、医用計測プローブ１内の光変調器
２にて光信号に変換され、光ファイバー３にて計測器
（図示してない）と接続され、光信号を電気信号に変換
し、信号処理、表示、あるいは記録される。
ローブ１には、正極用、負極用の２つの検出用電極６
が、導体８にて接続されている。例えば、検出用電極６
は、患者等の身体に取り付けられるように、吸盤１３が
付属されている。上記正負の検出用電極６にて検出され
た微弱な電気信号は、医用計測プローブ１内の光変調器
２にて光信号に変換され、光ファイバー３にて計測器
（図示してない）と接続され、光信号を電気信号に変換
し、信号処理、表示、あるいは記録される。
【００１４】医用計測用プローブ１内の光変調器２の構
成の概略を図２に拡大して示す。本実施例においては、
電気光学効果を示すニオブ酸リチウム結晶からなる基板
４の表面に、光導波路１０によってマッハツエンダ光干
渉計を形成している。
成の概略を図２に拡大して示す。本実施例においては、
電気光学効果を示すニオブ酸リチウム結晶からなる基板
４の表面に、光導波路１０によってマッハツエンダ光干
渉計を形成している。
【００１５】変調電極の正電極５１、負電極５２は、二
つに分岐した光導波路１０の表面に重ねて形成されてい
る。光導波路１０の一方の端面には、全反射膜１１が付
設されている。
つに分岐した光導波路１０の表面に重ねて形成されてい
る。光導波路１０の一方の端面には、全反射膜１１が付
設されている。
【００１６】身体信号計測システムの全体構成ブロック
図は、図３に示す。
図は、図３に示す。
【００１７】光変調器２への入力光、及び反射による出
力光は、図３に示すように、一本の光ファイバー３によ
って伝送される。これに伴い、光源用電源１９にて励起
された光源１８からの入力光と、光変調器２から光検出
回路２０に導く出力光とは、光方向性分離器として光サ
ーキュレータ１７の中で分けられ、光源１８からの入力
光は、光ファイバー３から医用計測用プローブ１の光変
調器２に入射する。
力光は、図３に示すように、一本の光ファイバー３によ
って伝送される。これに伴い、光源用電源１９にて励起
された光源１８からの入力光と、光変調器２から光検出
回路２０に導く出力光とは、光方向性分離器として光サ
ーキュレータ１７の中で分けられ、光源１８からの入力
光は、光ファイバー３から医用計測用プローブ１の光変
調器２に入射する。
【００１８】光変調器２内の正電極５１と負電極５２
に、各々検出用電極６からの微少電圧が印加されると、
二つに分岐形成された部分の前記光導波路１０に電界を
発生し、光導波路内に局部的な屈折率の変化をもたら
す。
に、各々検出用電極６からの微少電圧が印加されると、
二つに分岐形成された部分の前記光導波路１０に電界を
発生し、光導波路内に局部的な屈折率の変化をもたら
す。
【００１９】このため、二つに分岐された部分の光導波
路１０を通る光には、往復の過程で位相差が生じ、これ
らが合流した光導波路１０では互いに干渉し、正負電極
に印加される電圧に依存して強度変化を持つ光となる。
路１０を通る光には、往復の過程で位相差が生じ、これ
らが合流した光導波路１０では互いに干渉し、正負電極
に印加される電圧に依存して強度変化を持つ光となる。
【００２０】光強度の変化を持つ光は、光ファイバー３
内を伝送し、光サーキュレータ１７を経て、光検出回路
２０内の受光素子にて電気信号に変換される。電気信号
は、信号処理回路及び表示器２１、あるいは記録器１６
にて表示される。
内を伝送し、光サーキュレータ１７を経て、光検出回路
２０内の受光素子にて電気信号に変換される。電気信号
は、信号処理回路及び表示器２１、あるいは記録器１６
にて表示される。
【００２１】又、光サーキュレータ１７の代わりに、光
方向性結合器を用いても、同様な効果が得られる。
方向性結合器を用いても、同様な効果が得られる。
【００２２】本実施例には、大略の大きさが、長さ２５
ｍｍ、幅３ｍｍ、厚さ０.５ｍｍの光変調器２を、図１
に示す有機高分子材料からなる樹脂容器１２に格納し、
医用計測用プローブが構成される。
ｍｍ、幅３ｍｍ、厚さ０.５ｍｍの光変調器２を、図１
に示す有機高分子材料からなる樹脂容器１２に格納し、
医用計測用プローブが構成される。
【００２３】一方、検出用電極６は、半球状に成形され
たシリコンゴム膜の底部平坦部中央に突起状の金属電極
７が構成されている。金属電極７と計測用プローブ１の
接続端子９とは、絶縁皮膜された導体８にて接続されて
いる。
たシリコンゴム膜の底部平坦部中央に突起状の金属電極
７が構成されている。金属電極７と計測用プローブ１の
接続端子９とは、絶縁皮膜された導体８にて接続されて
いる。
【００２４】この導体８の長さは身体の計測場所により
異なり、最高でも１ｍぐらいである。導体８の太さは１
ｍｍ2ぐらいあれば充分である。しかし、導体８の柔軟
性は必要である。
異なり、最高でも１ｍぐらいである。導体８の太さは１
ｍｍ2ぐらいあれば充分である。しかし、導体８の柔軟
性は必要である。
【００２５】半球状のシリコンゴム膜は吸着盤になって
おり、身体に吸着した時、突起状の金属電極７が身体に
接触するようになっている。更に、突起状の金属電極７
が針状になっており、身体の皮膚に挿入される形状でも
よい。
おり、身体に吸着した時、突起状の金属電極７が身体に
接触するようになっている。更に、突起状の金属電極７
が針状になっており、身体の皮膚に挿入される形状でも
よい。
【００２６】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明による光
変調器を利用した医用計測用プローブ及び身体信号計測
システムは、医用計測用プローブと計測器との間を光フ
ァイバーで接続し、医用計測用プローブには、電源供給
のための電線を必要としないので、厳密な電気的絶縁を
確保でき、更に、電線によるノイズの発生原因を排除
し、安全で、精度の高い、安定した生体電気信号の測定
が可能である。
変調器を利用した医用計測用プローブ及び身体信号計測
システムは、医用計測用プローブと計測器との間を光フ
ァイバーで接続し、医用計測用プローブには、電源供給
のための電線を必要としないので、厳密な電気的絶縁を
確保でき、更に、電線によるノイズの発生原因を排除
し、安全で、精度の高い、安定した生体電気信号の測定
が可能である。
【図１】本発明による医用計測用プローブの外観斜視
図。
図。
【図２】本発明による医用計測用プローブの内部の概略
構成図。
構成図。
【図３】本発明による身体信号計測システムの構成ブロ
ック図。
ック図。
１ 医用計測用プローブ ２ 光変調器 ３ 光ファイバー ４ 基板 ６ 検出用電極 ７ 金属電極 ８ 導体 ９ 接続端子 １０ 光導波路 １１ 全反射膜 １２ 樹脂容器 １３ 吸盤 １５ 計測器 １６ 記録器 １７ 光サーキュレータ １８ 光源 １９ 光源用電源 ２０ 光検出回路 ２１ 信号処理回路及び表示器 ５１ 正電極 ５２ 負電極
Claims (2)
- 【請求項１】 身体の一部に検出用正電極を取り付け、
同じく他の部分に検出用負電極を取り付け、身体内の動
きにより誘起する該両検出用電極間の電圧を計測するよ
うに構成した計測用プローブにおいて、該両検出用電極
に導接し電気光学効果を有する基板に形成した正電極及
び負電極と、該両正負電極間の電圧により、該両正負電
極の近傍を通った光の強度を変化させる光変調器からな
ることを特徴とする医用計測用プローブ。 - 【請求項２】 請求項１記載の医療用計測用プローブに
おいて、光検出器及び光源を、それぞれ付設したマッハ
ツエンダ光干渉型光変調器からなることを特徴とする医
用計測用プローブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6315824A JPH08140952A (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | 医用計測用プローブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6315824A JPH08140952A (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | 医用計測用プローブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08140952A true JPH08140952A (ja) | 1996-06-04 |
Family
ID=18070009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6315824A Pending JPH08140952A (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | 医用計測用プローブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08140952A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3825704A4 (en) * | 2018-07-19 | 2021-09-08 | Posh Wellness Laboratory Inc. | DETECTION DEVICE, MEASURING SYSTEM, MONITORING SYSTEM AND PROGRAM |
-
1994
- 1994-11-24 JP JP6315824A patent/JPH08140952A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3825704A4 (en) * | 2018-07-19 | 2021-09-08 | Posh Wellness Laboratory Inc. | DETECTION DEVICE, MEASURING SYSTEM, MONITORING SYSTEM AND PROGRAM |
| US11453362B2 (en) | 2018-07-19 | 2022-09-27 | Posh Wellness Laboratory, Inc. | Detection apparatus, seat belt, and monitoring system |
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