JPS5825309B2 - テレメ−タに於ける送信装置 - Google Patents

テレメ−タに於ける送信装置

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JPS5825309B2
JPS5825309B2 JP51098873A JP9887376A JPS5825309B2 JP S5825309 B2 JPS5825309 B2 JP S5825309B2 JP 51098873 A JP51098873 A JP 51098873A JP 9887376 A JP9887376 A JP 9887376A JP S5825309 B2 JPS5825309 B2 JP S5825309B2
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low
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JP51098873A
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小川禎男
松藤森茂
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SANEI SOKKI KK
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SANEI SOKKI KK
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  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えば生体に貼付した電極に高周波電流を印加
し、その電極両端に生ずる電圧の変化を検出し、呼吸、
心電図等の生体情報信号を得てこの信号の送受信を行う
生体情報送受装置の如きテレメータに於ける送信装置に
関する。
生体情報を得る方法として例えばインピーダンス方式に
よる呼吸信号の検出は生体に貼付する電極を通して50
kHzという高い周波数の一定電流を印加すると呼吸に
よって電極間のインピーダンスが変化し、それに伴い電
極間の電圧降下も変化してこの変化した電圧が呼吸信号
となり、また電極間より比較的に周波数成分の低い生体
信号例えば心電図、脳波、筋電図等を同時に得ることが
できる。
この様にして得られる生体情報信号を患者に携帯させた
送信機から計測溝側に設置した受信機に送信するテレメ
ータ伝送方式で、活動中の生体情報を得ることが心臓疾
患等の診断、管理に有効であることから重視されてきた
しかし従来のテレメータ伝送においては検出信号をその
高周波のま\で伝送していたが、この場合は広帯域の送
信機と広帯域の受信機が必要であ、す、装置が高価なも
のとなり、また高い周波数の電流を整流し、その中に含
まれている信号成分のみを伝送するサブキャリア方式も
あるが、送信機の構成が複雑で形状が大きくなり、一方
受信機としては周波数帯域が広く、サブキャリアを復調
するための復調回路を持ったものが必要となり、このよ
うな周波数帯域が広い受信機はS/Nは理論的に周波数
帯域中の平方根に比例して悪化するのみならず帯域中が
広い故に外部からの雑音もその分だけ多く混入するので
その対策として高級なもゴのが要求され高価なものとな
っていた。
本発明は例えば被測定体情報信号の心電図、インピーダ
ンス呼吸信号等の生体情報信号を比較的周波数帯域の狭
い送信機により送信できるようにしたテレメータに於け
る送信装置を提案するものである。
以下本発明の一実施例を説明する。
第1図は送信装置のブロック図を示し、図においてAは
被測定体としての生体、1,2は生体Aに貼付される一
対の電極、Bは送信機で電極1゜2に高周波の一定電流
を印加する第1の信号発生器3、混合器4、濾波器5、
変調器6、電力増幅器7、第1°の信号発生器3から発
生される高周波電流の周波数との差周波数が心電図や呼
吸信号等より高く、又上記高周波電流の周波数に近い高
周波信号を発生する第2の信号発生器8及びアンテナ9
より構成される。
そこで生体Aに貼着される電極1,2に送信機Bの第1
の信号発生器3から高い周波数(例えば50 kHz
)の一定電流が印加され、この状態で呼吸すると、電極
1,2間のインピーダンスが変化し、それに伴い電極1
,2間の電圧降下も変化する。
この変化した電圧が周波数の高い呼吸信号となり、また
電極1,2間より比較的周波数成分の低い心電図等の信
号も呼吸信号の変調を受けている高周波の情報信号に重
畳されて同時に得られ、この生体情報信号が混合器4に
供給される。
一方混合器4には第2の信号発生器8から前述の高周波
信号が供給されて生体情報信号と合成される。
この合成信号を濾波器5を通して前述の呼吸信号で変調
を受けている高周波の情報信号と第2の信号発生器8か
らの高周波信号との差周波数となった低周波の呼吸情報
信号と心電図信号とからなる複合低周波情報信号となし
、この信号は変調回路6において変調され、電力増幅回
路7にて増幅されてアンテナ9より送信される。
いま、送信機Bの第1の信号発生器3より電極1.2に
印加される電流をIRCO5ω1t1電極1゜2間のイ
ンピーダンスをZR1呼吸によって変化するインピーダ
ンスを△ZR1電極1,2間に誘起される心電図信号等
の生体信号電圧をVEcG(t)、また第2の信号発生
器8より混合器4に供給される電圧をVscosω2t
とすると電極1.2間には V=(ZR土へZB)IRCO5ω1 t =VB(t
)cosω1tなる電圧が生じる。
ここでVR(t)=(ZR,+△Z□)■Rは例えば呼
吸等によって変化する生体のインピーダンスに関する電
圧である。
またこの同一の電極1,2には生体A内部で発生する生
体信号例えば心電図信号が誘起されるのでこの生体信号
電圧をVEC()(t)とすると電極間にはVR(t)
cosω1t+VBc(7t)なる信号が得られる。
この電極1,2に生ずる生体情報信号のうちr VR(
t) co sω1tの周波数は非常に高く(普通50
kHz程度の周波数を用いる)、又、これに重畳してい
るVEcG(t)は低周波であるためこの2つの生体情
報信号をそのま5テレメーク伝送するためには高い周波
数まで変調できる送信機と帯域の広い・受信機が必要と
なることになるが、第2の信号発生器8から発生される
信号の周波数との差をとって処理容易な周波数に変換し
て送信される。
この場合生体信号電圧VEco(t)の信号には実用上
側等影響を与えない。
ン 即ちVEco(t)+VR(t)cosω1tの生
体情報信号とVscosω2tの第2の信号発生器8の
信号とを合成すると、 Vc=vEco(t)+VB、(t)cosω1t+V
scosω2tとなり、ここでVB(t)cosω1t
と■5CO5ω2tの最大振幅VR,、Vsの値をVR
<VSに設定すると、合成波Vcは近似的に次のように
書き変られる。
φ(1)−合成波の位相角 である。
従って、この合成波Vcを濾波器5を用いてω。
成分とv8構成を除去すると伝送に適する新しい周波数
をもった生体情報信号を得ることができる。
1(即ち、新しい合成波は VC=aVEcG(t)+bVR(t)cos2Pt(
albは変換によって生じた振幅変化で常数)となる。
なお、この場合箱2の信号発生器8によって発1生され
た角周波数は同時に送信する生体情報信号の周波数と接
近すると受信側においての分離が困難になるので適当な
値に設定する必要がある。
本実施例では第1の信号発生器3を50kHzとすれば
第2の信号発生器8では53kElz又は472kHz
とする。
この場合心電図信号の最高周波数を100Hzとみても
充分分離可能な差周波数の約3kHzが得られる。
この様にして得られた合成波vcを変調器6で変調し送
信する。
この送信される合成波■cl 2は例えば第2図に示す
受信機Cにより受信される。
この受信機Cの受信部はアンテナ10、同調増幅器11
、第1の復調器12、第1及び第2濾波器13及び14
、第2の復調器15から構成される。
この受信機Cに合成波■clがアンテナ10を5通して
供給されると、同調増幅器11において同調増幅され、
第1の復調器12で復調されて第1と第2の濾波器13
と14において生体信号電圧aVEco(t)とbVB
(t)cos2Ptに分離され第2の濾波器14におい
て分離された信号電圧bVB(t) ’−cos2
PtはこのV R,(t)に含まれている生体情報信号
を取り出すため第2の復調器15により再度復調される
本実施例の復調器15では濾波器14の帯域通過濾波器
で濾波された信号を振幅変調波の検波器4を用い呼吸信
号VB、(t)を復調している。
又、ドプラ信号の復調には周波数変調波の検波器を用い
る。
以上の様にして複数の生体情報信号を帯域の狭い送信機
と受信機で送受信することができる。
上記実施例においては第1の信号発生器3から印加され
る信号により電極1,2において検出される生体情報信
号のみを送信機Bの混合器4に供給するように構成され
ているが、生体Aに他の電極例えば体温測定用変換器を
貼付して生体Aから直接周波数の低い温度信号を検出し
、この信号を混合器4に低周波成分の信号として供給し
電極1゜2において検出される高周波成分の信号として
の呼吸信号と共に第2の信号発生器8からの信号と混合
して混合信号を作るようにしてもよく、この場合は、上
述の合成波Voの式においてVEco(t)を温度信号
電圧Vdt)に置き換えれば呼吸信号と体温信号の合成
波が得られることになる。
なお、第1の信号発生器3からの例えば2乃至3MHz
の一定周波数の高周波信号を超音波に変換して被測定体
の情報に放射し、例えば心臓の動きに伴うドプラ信号を
得る様にした場合には、被測定体から受波した超音波を
電気信号に変換する検出用変換器の出力を混合器4に第
2の信号発生器8からの高周波信号と共に供給すればよ
い。
また、上記の実施例においては生体を被測定体とした場
合についてのみ説明したが、生体以外のものを測定対象
物とすることができることは勿論である。
即ち第3図に示す如く、測定対象物りに電極21.22
を対向して取付け、その電極21゜22に送信機Bの第
1の信号発生器23から高周波電圧を印加して例えば測
定対象物りの容量変化信号を高周波成分の信号として検
出し、一方測定対象物りに第3の電極31例えば熱電対
を取付けその温度信号を低周波成分の信号として検出し
て、この温度信号と容量変化信号とを混合器24に供給
すると共に上例と同様に、第2の信号発生器28から発
生される第1の信号発生器23の高周波電流の周波数に
対して前述の周波数の信号を混合器24に供給して合成
し、この合成信号を濾波器25を通して変調回路26に
おいて変調し、電力増巾器27にて増巾してアンテナ2
9より送信することにより上例と同様の結果が得られる
本例において第3の電極31を測定対象物りと別個の他
の測定対象物に取付ければ異なる複数の物体の検出信号
を送信できる。
この場合他の測定対象物から検出される信号は低周波成
分としての信号である。
また上述の各実施例においては第1の信号発生器3.2
3は送信器B内に設けられているが、送信機Bとは別個
に備えてもよい。
以上のように本発明によれば、被測定体情報信号の高周
波成分と低周波成分とを狭帯域化して送信するテレメー
タ伝送方式において送信機としては広い周波数帯域のも
のを必要とせず回路構成が簡素化できて小形で安価に製
作でき、しかもS/Nの良好な送信が行え、例えば前述
の例では帯域中50kHz〜0.05Hzのものを3k
Hz〜0.05HzS/N比は4倍向上し、被測定体情
報信号が正確に伝送できて被測定体の状態を確実に観測
し得る効果を有し、特に生体情報信号の呼吸信号と比較
的周波数成分の低い心電図、脳波、筋電図等の信号又は
体温信号とを同時に送信することができ生体情報信号の
送信号の送信装置として最適である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による送信装置の一実施例のブロック図
、第2図は受信機の要部のフ七ツク図、第3図は本発明
による送信装置の他実施例のブロック図である。 図中Aは生体、Bは送信機、Cは受信機、Dは測定対象
物、1,2,21.22は電極、3゜23は第1の信号
発生器、4,24は混合器、5゜25は濾波器、6,2
6は変調器、7,27は電力増幅器、8,28は第2の
信号発生器、11は同調増幅器、12は第1の復調器、
13は第1の濾波器、14は第2の濾波器、15は第2
の復調器、31は第3の電極である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1一定周波数及び一定振幅の高周波を発生し、該高周波
    を被測定体に印加する第1信号発生器と、上記被測定体
    の低周波情報信号が被変調波信号となって上記高周波が
    変調されている高周波情報信号と他の低周波情報信号と
    が重畳された被測定体情報信号が得られる上記被測定体
    貼付の電極と、上記第1信号発生器の周波数との差周波
    数が上記低周波情報信号及び上記能の低周波情報信号の
    何れの周波数よりも高く、且つ上記第1信号発生器2の
    周波数に近い一定周波数の高周波信号を発生する第2信
    号発生器と、上記電極に接続され、その被測定体情報信
    号と、上記第2信号発生器の高周波信号とを混合し、上
    記2つの高周波の差周波数の信号と、もとのままの他の
    低周波情報信号とを3得る混合器と、該混合器の出力に
    接続され、その出力信号から上記差周波数の信号と上記
    能の低周波情報信号とだけからなる複合低周波情報信号
    のみを出力させる濾波器と、該濾波器の出力に接続され
    、上記複合低周波情報信号を変調し送信する5変調送信
    器とを有し、上記被測定体情報信号の上記高周波情報信
    号と上記能の低周波情報信号とを狭帯域化して送信する
    ようにしたことを特徴とするテレメータに於ける送信装
    置。 2一定周波数及び一定振幅の高周波を発生し、該高周波
    を被測定体に印加する第1信号発生器と、上記被測定体
    の低周波情報信号が被変調波信号となって上記高周波が
    変調されている高周波情報信号が得られる上記被測定体
    に装着される電極又は検出用変換器と、別の低周波情報
    信号を入力する入力端子と、上記第1信号発生器の周波
    数との差周波数が上記低周波情報信号と上記別の低周波
    情報信号の何れの周波数よりも高く、1つ上記第1信号
    発生器の周波数に近い一定周波信号を発生する第2信号
    発生器と、上記電極又は検出用変換器及び上記入力端子
    に接続さべ上記高周波情報信号と、上記第2信号発生器
    の高周波信号とを混合し、且つ該混合信号に上記別の低
    周波情報信号を重畳する混合器と、該混合器の出力に接
    続され、その出力信号から上記2つの高周波の差周波数
    の信号と上記別の低周波情報信号とだけからなる複合低
    周波情報信号のみを出力させる濾波器と、該濾波器の出
    力に接続され、上記複合低周波情報信号を変調し送信す
    る変調送信器とを有し、上記高周波情報信号と上記別の
    低周波情報信号とを狭帯域化して送信するようにしたこ
    とを特徴とするテレメータに於ける送信装置。
JP51098873A 1976-08-19 1976-08-19 テレメ−タに於ける送信装置 Expired JPS5825309B2 (ja)

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KR102399562B1 (ko) * 2014-07-28 2022-05-18 삼성전자주식회사 신호 처리 장치 및 방법, 생체 신호 처리 장치 및 방법

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