JPS61154535A - リードなし患者監視装置 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、人体との間にリートを設ける必要のない患者
監視装置に関する。

（従来技術およびその問題点〕 寝たきりの人、たとえば、病院または療谷所の患者に致
命的徴候がないか、あるいはベビーベッドの幼児の呼吸
が止っていないかを監視するために、従来より幾つかの
装置が使われている。

これらの装置には、リード付のものとリードなしのもの
がある。一般にリード付装置では監視される人体に監視
用変換器が取付けられる。この変換器は数台の機器に直
接電気的に接続され、そこで変換器の出力信号が読み取
られ、解読される。

人体と機器との接続は物理的電気的なものであるから、
人体の動６は甚だしく妨げられる。電気的接続はもつれ
やすく、特に幼児の場合にそうである。更に、どの機器
にも動作不良を起す危険は常に存在し、その時、接続さ
れている人体に直接電撃が加わるおそれがある。したが
って、患者や幼児の監視にはリードなし監視装置を使う
傾向になっている。

先行技術における人体のリードなし監視装置は一般に、
（１）人体の生命サインを表わす信号を伝送するために
人体に取付けられた変換器と、（２）これらの信号を集
録し処理する受信器とから構成されている。現在割当て
られている伝送周波数チャンネルへの制限により、伝送
信号は一般に非常に周波数の高い信号である。これらの
信号にはマルチパスの問題と信号強度の大きな変動によ
り、ドロップアウトが生じたり信号対雑音比が非常に悪
くなったりあるいはその両者が同時に生じて通信不能状
態を生ずるという問題がある。更に、このような高周波
信号は時々定められた距離以上に伝搬して池の信号と干
渉を起すことがある。したがってこのような間血を最小
限に止めるには各変換器にそれ自身独自のチャンネル周
波数を割当てる必要がある。また人体の生命サインを絶
えず監視することが重要である場合には、信号のドロッ
プアウトまたは信号対雑音比の低下などから起る通信不
能状態は致命的となる可能性がある。幼児が幼児即死性
症候群（５１０５）であるか否かを監視する場所では、
信頼できる連続監視の必要性が一層大きい。つねに、こ
れらの幼児は呼吸停止になる恐れがあり、直ちに医学的
処置を講じなければ死亡することになる。したがって、
５１０５になりそうな幼児は監視装置で呼吸停止か否か
を周到に観察される。また、幼児監視の重要性のため、
リードのありなしにかかわらずこの目的のため多くの監
視装置が考案されてきた。

このような装置の一つは、たとえば、監視する幼児を入
れるベビーベッドに力変換器を使用する。

二〇力変換器はベビーペットの隅に固定するかあるいは
幼児の横たわるマツトレスの下に設置する。

幼児の呼吸中に生じる微分力をこの変換器で拾い上げて
幼児の呼′吸状態を知る。しかしながら、この装置には
、（特に回転モーメントに対して）、感度が低いという
欠点がある。その上、この装置では有効な呼吸と妨害事
象を区別することができず、したがって監視中の幼児に
ついて誤ったデータを与えることがある。

幼児の呼吸停止を監視する更に池の装置は、リード付で
呼吸停止事象の検出に気管音を使用するものである。こ
の装置では、感度の良いマイクロホンを幼児の上胸骨切
痕にテープで止め、幼児が発する気管音を検出する。気
管音に対応する電気信号は次に、高域フィルタ、全波整
流器、および積分器から成る回路を通過する。この回路
の出力は元の気管音の絶体値の包路線である。この包路
線は次にコンピュータに送られて解析され、異常が見付
かると、警報が発せられる。この装置は曲の先行技術の
幼児監視装置より改善されてはいるが、受信した信号を
リードにより処理解析回路に送るので、リード付監視装
置に特有の欠点を有する。

（発明の目的） 本発明の目的は、監視される人体とその近傍の変化を検
出するインピーダンス要Ａの人体の近くに非接触で配置
し、インピーダンス要素の与える複合インピーダンスを
検出することにより、リードの不要な相互干渉の少ない
リードなし患者監視装置を提供し、従来技術の欠点を解
消しようとすることである。

〔発明の概要〕

本発明によるリードなし患者監視装置は、監視中の人体
に設置する変換器を有しない。そのかわりに、人体の与
えるインピーダンスが人体の近（に、ただし接触しない
で、配置した回路インピーダンス要素に連結して作動す
る。回路要素と連結した前記インピーダンスのわずかな
変化、即わち、呼吸、０職脈管運動、あるいは単なる身
体の運動から生ずる変化はすべて回路要素の屈する回路
で検出され、無線無侵襲の監視装置を得ることができる
。また、送信器が不必要であるから、この無線監視装置
は送信器の操作性や１４度に依存しない。

したがって、本発明によれば、従来の無線監視装置の不
確実性の原因の一つを排除できる。

（発明の実施例〕 本発明の１実施例によれば、監視されている人体の運動
により電気的インピーダンスが変調される。このインピ
ーダンスの変化を測定して監視されている人体の生理学
的および物理学的運動を観察し解析する。これらの観察
は被監視者に配線を施こさずにおこなえる。

電気的インピーダンスを変調する一つの方法は下記の仕
方で被監視者の人体を利用することである。第２図に示
すように人体１０はほぼ電気的に等電位面を形成し容量
性横板として作用することができる。したがって人体ｌ
Ｏは第１インピーダンスる。人体１Ｇの等電位面と監視
されている人体の近くにある容量性極板２１間の相互キ
ャパシタンス３１インピーダンス３０、この例では容量
性リアクタンス、を形成している。この複合インピーダ
ンス３０は発振回路４０に鴇続され、発振回路４０の周
波ｅｌ決定部の一部となっている。人体目が呼吸するか
、あるいはその心臓が鼓動すると、相互キャパシタンス
３１，３３も変化するので、複合インピーダンス３０が
変化する。発振回路４０の出力信号も複合インピーダン
ス３０の変化に応じて変化する。出力信号を監視しこれ
らの変化を検出することにより、人体の呼吸または心臓
脈管の活動に関する情報が簡単かつ正確に得られる。

本発明による監視装置の一実施例として第１図に示した
装置により第５〜７図に示す結果が得られた。この実施
例によれば、複合インピーダンス３Ｉｌは回路４０の発
振周波数を決定する。したがって、複合インピーダンス
３０が変化すると出力信号５０の、発振周波数が変調さ
れることになる。出力信号５０は、必要なら増幅器６０
で増幅して検出器７０に送られる。検出器７０は、周波
数カウンタなとであり、出力信号５ｆｉの周波数変化に
応答する。この応答の変化は第５図に示すような波形で
表示することができる。同図では、静止区間５２が呼吸
の一時的休止を表わし、正常活動区間５４は正常な呼吸
を示す。

次にこれらをコンピュータ８０で解析する。解析にあた
って、コンピュータ８０は人体の正常呼吸あるいは正常
心ｌｋｌ脈管運動のパターンと監視したパターンと比較
し、もし両パターンが互いに予め設定した量だけずれる
と警報を発する。第６図は第５図の静止区間５２のフー
リエ解析の結果を示し、第７図は同じ図の正常区間５４
の同様な解析の結果を示す。２つの解析における基本ロ
ーブ５６と５８とは２つの生理学的状態の差を良く反映
している。また第６図と第７図には人体の心臓鼓動の基
本波ｇθと３つの高調波！＋、９２．９３が示されてい
る。

本発明の別の実施例では、人体１Ｇの与えるインピーダ
ンスを、上述のような腹合容量性リアクタンスではなく
複合誘導性リアクタンスの変化を生せしめるのに使用す
る。この実施例の場合、誘導性ループの形をなすインピ
ーダンス要素を監視される者の下方に設置する。このル
ープを置く場所は患者または幼児を支えるマツトレスと
平行になっているところがよい。このばあい人体は短１
８環として働く。感度を大きくするために、人体のイン
ダクタンスを高める第２インピーダンス要素、即わち金
属性短絡環を人体上に設置することができる。たとえば
、幼児のおしめの上に安全ピンを設置すれば付加短絡環
として十分に動作する。史に池の例では短絡環として導
体を人体の着衣の部分に織り込む。不発明の実施例にお
ける主要点の一つとして、監視されている人体１０が生
理学的機能をはたすにつれてわずかに変化する複合イン
ピーダンス３０を形成させ、これらの変化を検出して生
理学的機能に関する情報を得ることがある。１Ｍ合イン
ピーダンス３０は上述のような容量性または３導性でも
よく、さらに低抗性、または容量性、誘導性、および低
抗性の組合せでもよい。

複合インピーダンス３ｏが、例示した実施例のように容
量性あるいはｉｒｓ　”Ｊ性または低抗性などのとき、
本発明によるさらに改良された監視装置を第３図および
第４図に示す。同図では本発明の実施例を多重化して使
用している。複数のチャンネルの監視を行うのに本発明
の実施例を多重化して利用することにより、検出された
データを解析してベッド内の人体の位置あるいは活動状
態に関する多次元のすなわち多くの場所の情報を得るこ
とができる。たとえば、第３図で、導電性極板２２がマ
ツトレスパッド２３の下に設置されている。運動可変コ
ンデンサ３２．３４を構成する複数対の導電性極板２２
は発振器４２．４４に接続されている。発振器４２．４
４の出力４３．４５は検出回路（カウンタ）７２．７４
に接続されておりリアクタンスの変化を全て検出する。

導電性極板の対２２は人体の相互キャパシタンス効果が
最大になるように選定される。

第４図は本発明による池の多チヤンネル監視装置の改良
された実施例を示している。一つのチャンネル（３２，
４２，７２）は心臓の運動の情報を主として求められる
ように配置しであるが、池のチャンネル（３４，４４，
７４）は主として隔膜の運動の情報を求めるように配置
しである。′：の装置によれば、呼吸と心臓脈管とのデ
ータを別々に検出、解析することか゛できるのでｔ＾度
が向上する。

〔発明の効果〕 以上詳述したように、本発明の実施例によってつぎの効
果が得られる。

１、　患者と監視装置を結ぶリードが不要なので患者の
動作を防げない。

２、　高周波を使用しなくとも監視が可能なので他の装
置と干渉を起すことが少ない。

了 したがって本発明は実用に供しｈ何部である。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明の１実施例を含む監視装置全体のブロッ
ク図 第２図：監視される人体が与えるインピーダンスとイン
ピーダンス要素との関連を示 す図 第３図および第４図：本発明の池の実施例を示す図。 第５図；呼吸および０繊脈管運動で生ずるｆＭ合インピ
ーダンスの変化に応答した信号 の波形図。 第６図および第７図：検出された信号の２つの区間にお
ける周波数スペクトルを示す図１０：人体 ３１．３３：相互キャパシタンス ３ｔＪ：７３合インピーダンス Ｆｉｇ、１ Ｕ Ｆｉｇ、２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、患者の人体に触れずに、且つこの人体の近くに配置
   され、この人体とその近傍で定まる複合インピーダンス
   を与える第１インピーダンス要素と、この第１インピー
   ダンス要素に接続して、前記複合インピーダンスの変化
   に応答した出力を与える回路から構成されるリードなし
   患者監視装置。 ２、前記人体に第２インピーダンス要素を付帯せしめ、
   前記第１インピーダンスとともに複合インピーダンスを
   与える特許請求の範囲第１項記載のリードなし患者監視
   装置。 ３、前記回路が発振回路で、前記複合インピーダンスが
   この発振回路の発振周波数を決定することを含む特許請
   求の範囲第１項記載のリードなし患者監視装置。 ４、前記第１インピーダンス要素を複数の導電板で構成
   し、前記複合インピーダンスを容量性リアクタンスとす
   ることを含む特許請求の範囲第３項記載のリードなし患
   者監視装置。 ５、前記第１インピーダンス要素を誘導性ループとし、
   前記複合インピーダンスを誘導性リアクタンスとするこ
   とを含む特許請求の範囲第３項記載のリードなし患者監
   視装置。