WO2021215343A1 - 変換アダプタ - Google Patents

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WO2021215343A1
WO2021215343A1 PCT/JP2021/015580 JP2021015580W WO2021215343A1 WO 2021215343 A1 WO2021215343 A1 WO 2021215343A1 JP 2021015580 W JP2021015580 W JP 2021015580W WO 2021215343 A1 WO2021215343 A1 WO 2021215343A1
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unit
biometric information
wireless communication
conversion adapter
main body
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PCT/JP2021/015580
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幸輝 江尻
裕章 市川
英聖 上垣
明彦 柴田
清孝 浅井
土基　博史
功二 田中
京司郎 奥出
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株式会社村田製作所
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Definitions

  • the present invention relates to a conversion adapter.
  • a biological information monitor (bedside monitor) has been used to monitor the patient's condition.
  • biological information such as blood pressure, body temperature, respiration, and pulse rate of the patient is monitored.
  • Patent Document 1 discloses a wired biometric information monitor in which a biometric sensor and a biometric information monitor (bedside monitor) are connected by a cable (wired). More specifically, the biometric information monitor is provided with a display unit and a plurality of connectors provided at the lower part of the display unit, and each of the plurality of connectors is a sensor for monitoring biometric information. The cable to which is attached is connected.
  • Patent Document 2 includes a patient-worn wireless sensor (biological sensor) that wirelessly transmits biometric information to the biometric information monitor, and is a wireless type in which the wireless sensor and the biometric information monitor are wirelessly connected.
  • a biometric monitor is disclosed.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and is a simple, low-cost, wireless bio-information processing device (biological information monitor, etc.) that is connected to a biosensor or the like. It is possible to use it as a type bio-information processing device (that is, to add a wireless function), and to operate it independently (that is, without connecting to the bio-information processing device) without deteriorating operability.
  • the purpose is to provide a conversion adapter capable of processing.
  • the conversion adapter includes a wireless communication unit that receives biometric information transmitted from the outside using wireless communication, and biometric information that can be processed by an external biometric information device from the biometric information received by the wireless communication unit.
  • Power is supplied to the connection unit, the wireless communication unit, and the conversion unit, which are configured to be connectable to an external biometric information device and output the biometric information converted by the conversion unit to the biometric information device. It is characterized by including a power supply unit for supplying power, an operation unit for receiving an operation by a user, a connection unit, and a main body unit provided with the operation unit.
  • biometric information transmitted from the outside is received by wireless communication. Then, the received biometric information is converted into biometric information that can be processed by an external biometric information processing device, and then output via the connection unit. Therefore, for example, a bio-information processing device having a wired connection to an external biosensor can be used as a wireless bio-information processing device easily and at low cost (that is, a wireless function can be added). .. Further, since the conversion adapter according to the present invention includes the main body unit, the power supply unit, and the operation unit, the operation unit can be operated and the connection unit can be inserted and removed by holding the main body unit. That is, it can be operated independently (that is, without being connected to the biometric information processing device) without deteriorating the operability.
  • a biometric information processing device biological information monitor, etc.
  • a biosensor or the like by wire is used as a wireless bioinformation processing device easily and at low cost. (That is, adding a wireless function) is possible, and it is possible to operate independently (that is, without connecting to a bio-information processing device) without deteriorating operability.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a conversion adapter 1 and a biological information monitor 800 to which the conversion adapter 1 is applied.
  • FIG. 2 is a plan view, a side view, and a bottom view showing the appearance of the conversion adapter 1.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the appearance of the conversion adapter 1.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining how to attach the power switch 71.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a mounting structure of the power switch 71.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a method of opening and closing the back cover.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the presentation unit 60.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a conversion adapter 1 and a biological information monitor 800 to which the conversion adapter 1 is applied.
  • FIG. 2 is a plan view, a side view, and a bottom view showing the appearance of the conversion adapter 1.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the appearance of the conversion adapter
  • FIG. 8 is a block diagram showing a functional configuration of the conversion adapter 1.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a conversion unit 30 of the conversion adapter 1.
  • 13 to 15 are plan views showing the appearance of the conversion adapter 1 according to the first to third modified examples.
  • 16 and 17 are schematic views showing an example of a mounting structure of the wiring board 5.
  • FIG. 18 is a schematic view showing a mounting structure of an operation switch.
  • 19 to 22 are schematic views showing first to fourth examples of fixing members.
  • the conversion adapter 1 is a conversion device used to connect the wireless biosensor 700 to the wired biometric information monitor (bedside monitor) 800.
  • the conversion adapter 1 enables connection between the wireless biosensor 700 and the wired biometric information monitor 800 by absorbing differences in standards, voltages, and the like. The details will be described later.
  • the biosensor 700 is a stick-on biosensor that is attached to a measurement target (for example, an inpatient) and detects biometric information from the measurement target.
  • a measurement target for example, an inpatient
  • biometric information include body temperature, blood pressure, blood glucose level, oxygen saturation, heart rate, pulse rate, ECG, and PPG.
  • the biosensor 700 includes various biosensors (for example, body temperature sensor, photoelectric pulse wave sensor, pressure sensor, blood glucose level sensor, oxygen saturation sensor, pulse wave sensor, electrocardiogram) that detect (acquire) these biometric information. Electrodes, etc.) are used.
  • a temperature sensor using a thermistor whose resistance value changes depending on the temperature is used as the biological sensor 700 will be described as an example.
  • the biological sensor 700 is provided with an AD converter that converts an analog signal (biological signal) into digital data, and converts the detected biological signal into digital data (biological information). Further, the biosensor 700 includes a wireless communication module and wirelessly transmits AD-converted digital data (biological information).
  • the digital data (biological information) may be physical quantities such as temperature and pressure, or waveform data such as electrocardiography.
  • a wireless communication method wireless communication standard
  • BLE Bluetooth (registered trademark) Low Energy
  • WiFi WiFi
  • LTE Long Term Evolution
  • subgiga 900 MHz band
  • a wireless communication method such as NFC (Near Field Communication) (ISO / IEC 18092) or MIFARE (registered trademark) (ISO / IEC 14443) may be used.
  • a known wired / analog input type biometric information monitor can be used for the biometric information monitor (corresponding to the biometric information processing device described in the claims) 800.
  • the biological information monitor 800 includes a display screen, and inputs, converts, and relays biological information detected, converted, and transmitted by the biological sensor 700, and received, converted, and relayed via a conversion adapter 1 described later, and displayed.
  • the conversion adapter 1 is a conversion device used for wirelessly connecting the wireless biosensor 700 to the wired biometric information monitor 800.
  • the conversion adapter 1 enables connection between the wireless biosensor 700 and the wired biometric information monitor 800 by absorbing differences in standards, voltages, and the like.
  • the conversion adapter 1 enables the wired biometric information monitor 800 to be used as a wireless biometric information monitor (that is, to add a wireless function) easily and at low cost, and can be operated. It has a function that enables independent operation (that is, without connecting to a biometric information monitor) without deteriorating sexuality.
  • the conversion adapter 1 mainly includes a main body 3, a wiring board 5, an operation unit 7 (power switch 71, communication switch 72), a wireless communication unit 10, an information processing unit 20, a conversion unit 30, a power control unit 40, and a power supply.
  • a unit (power supply circuit) 45, a connection unit 50, and a presentation unit 60 are provided.
  • the main body 3 is a housing (case) of the conversion adapter 1, and is mainly composed of an upper case 3a and a lower case 3b which are vertically divided into two, and a back cover 3c which can be opened and closed.
  • a connecting portion 50 (details will be described later) is provided so as to project from one end of the main body portion 3.
  • An operation unit 7 is provided on the upper surface (top surface) of the main body 3 (upper case 3a). Therefore, the user can operate the operation unit 7 (power switch 71, communication switch 72) and insert / remove the connection unit 50 by holding the main body unit 3.
  • the exterior of the main body 3 (upper case 3a, lower case 3b) is preferably made of, for example, a crystalline material (PP, POM, PBT, etc.). This is to increase the resistance to ethanol, hypochlorous acid, etc. used in the medical field.
  • the main body 3 is formed so that at least a part (upper surface and lower surface in the present embodiment) of the outer surface is concavely curved (that is, concave so as to be curved) in order to make it easy to hold (pinch). There is). Then, as shown in FIG. 18, an operation unit 7 (power switch 71 and communication switch 72), which will be described later, is arranged near the substantially center of the concavely formed surface. Therefore, the operation unit 7 (power switch 71, communication switch 72) does not protrude from the main body 3, so that erroneous operation can be prevented. Further, for example, it is possible to prevent damage to the power switch 71, the communication switch 72, and the like when the power switch 71 is dropped.
  • the main body portion 3 has a back cover 3c (corresponding to the opening / closing portion described in the claims) configured to be openable / closable.
  • the opening / closing direction (opening / closing operation direction) of the back cover 3c is different from the insertion / removal direction (axis direction) of the connection portion 50 so that the back cover 3c is not accidentally opened / closed when the conversion adapter 1 (connection portion 50) is inserted / removed. Is set to. More specifically, as illustrated in FIGS.
  • 6 (b)), press-fitting and fixing with packing (see FIG. 6 (c)), and lateral slide (see FIG. 6 (d)) and the like are adopted.
  • the operation unit 7 includes a plurality of operation switches that accept operations by the user, a power switch 71 and a communication switch 72 in the present embodiment.
  • Each of the power switch 71 and the communication switch 72 is different in at least one of, for example, an operation method, a size (size), a shape, and the like in order to sensuously recognize the difference between the switches and prevent erroneous operation.
  • a slide type switch is used as the power switch 71
  • a push button type switch is used as the communication switch 72.
  • the size of the power switch 71 is set to be larger than that of the communication switch 72.
  • the main body 3 is formed so that at least a part (upper surface and lower surface in the present embodiment) of the outer surface is concavely curved, and the operation unit 7 (power switch 71 and communication switch 72). Is arranged near the substantially center of the concavely formed surface. Therefore, the operation unit 7 (power switch 71, communication switch 72) does not protrude from the main body 3, and erroneous operation can be prevented. Further, by arranging the operation unit 7 (power switch 71 and communication switch 72) in the central portion, visibility and operability can be improved.
  • the mounting structure of the power switch 71 will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
  • the wiring board 5 attached to the inside of the main body 3 is formed with a rectangular through hole 5a in the thickness direction.
  • a switch cover 71b including a pair of protrusions formed in parallel with each other is slidably attached to the upper surface (top surface) of the main body 3 (upper case 3a).
  • the main body of the power switch 71 is soldered to the main surface (mounting surface) of the wiring board 5.
  • the power switch 71 is mounted on the wiring board 5 so that the slidable switch movable (contact) portion 71a projects in parallel with the main surface of the wiring board 5.
  • the switch cover 71b has a pair of protrusions extending in a direction perpendicular to the main surface of the wiring board 5, penetrating the through hole 5a of the wiring board 5 (toward the back surface side), and the tip of the switch cover 71b is the main body. It is attached so as to abut on the inside of the lower surface of the portion 3 (that is, the inside of the lower case 3b) and the switch movable portion 71a of the power switch 71 is fitted between the pair of protrusions.
  • the power switch 71 can be turned on / off by sliding the switch cover 71b. Further, the pushing force (load) applied to the switch cover 71b can be received by the lower case 3b instead of the wiring board 5 and the power switch 71, and the wiring board 5 and the power switch 71 can be prevented from being damaged. .. Further, when assembling the power switch 71, it can be confirmed from the through hole 5a of the wiring board 5 whether or not the pair of protrusions of the switch cover 71b are properly fitted with the switch movable portion 71a.
  • the presentation unit 60 visually displays, for example, biological information, operation information of the operation unit 7 (power switch 71 and communication switch 72), wireless connection state, state of the biological sensor 700, and the like. Present objectively and audibly. More specifically, as shown in FIG. 7, the presentation unit 60 has, for example, a liquid crystal display, a 7-segment LED, or the like, and displays the core body temperature (for example, when the communication switch 72 is pressed, it takes 15 seconds. , Display core body temperature) or display error information when an error occurs (for example, "EXX (XX is an error code)" or the like is displayed).
  • the presentation unit 60 displays warning information indicating that the remaining amount of the battery 6 is low (less than or equal to a predetermined amount).
  • information may be presented by voice. As a result, the user can confirm the operation status and the information processing status, and grasp the error information and the warning information by the conversion adapter 1 alone.
  • the wireless communication unit 10 shown in FIG. 8 receives biometric information of digital data transmitted by wireless communication from an external biosensor 700.
  • the wireless communication unit 10 receives a plurality of temperature information and the like as biological information.
  • wireless communication such as BLE (Bluetooth (registered trademark) Low Energy), WiFi, LTE (Long Term Evolution), subgiga (900 MHz band), etc.
  • the method wireless communication standard
  • a wireless communication method such as NFC (Near Field Communication) (ISO / IEC 18092) or MIFARE (registered trademark) (ISO / IEC 14443) may be used.
  • the wireless communication unit 10 is the other end side of the main body portion 3 (the end opposite to the connecting portion 50). ) Is arranged inside. Further, in order to avoid the influence of metal, as shown in FIG. 16, it is preferable to fix the wiring board 5 in the vicinity of the wireless communication unit 10 by using a resin screw 501 instead of a metal screw. Alternatively, as shown in FIG. 17, the vicinity of the wireless communication unit 10 may be configured to hold the wiring board 5 by the rib 502 on the exterior.
  • the wireless communication unit 10 is configured to transmit information to an external medical device by using wireless communication. More specifically, for example, the biometric information processed and generated by the information processing unit 20 is sent to another medical device having a wireless reception function (for example, an electronic medical record system, etc.) via the wireless transmission unit 10. It is preferable to have a configuration capable of enabling this. In this way, the biometric information processed and generated by the conversion adapter 1 can be transmitted to another medical device. Further, the conversion adapter 1 can also be used as an operation terminal.
  • a wireless reception function for example, an electronic medical record system, etc.
  • the wireless communication unit 10 transmits information (for example, connection confirmation information with the biosensor 700) to the biosensor 700 by using wireless communication.
  • information for example, connection confirmation information with the biosensor 700
  • the wireless communication unit 10 transmits information (for example, connection confirmation information with the biosensor 700) to the biosensor 700 by using wireless communication.
  • a connection confirmation command is transmitted, and the LED of the biosensor 700 wirelessly connected (paired) lights up or blinks. Instead of turning on or blinking the LED, it may vibrate or buzz.
  • the connection target can be confirmed by receiving the connection confirmation information and causing the biosensor 700 side to emit light or make a sound.
  • the biometric information received by the wireless communication unit 10 is output to the information processing unit 20.
  • the information processing unit 20 includes an MCU (Micro Control Unit) and the like, processes the biometric information of the digital data received by the wireless communication unit 10, and displays and uses it on the biometric information monitor 800. Generate meaningful data.
  • MCU Micro Control Unit
  • the information processing unit 20 performs algorithm processing for biological information of digital data.
  • algorithm processing for example, a calibration process for correcting individual variations of the biosensor 700, a core body temperature estimation process for estimating the core body temperature based on a plurality of temperature information, and a biosensor 700 (temperature sensor).
  • a biosensor 700 temperature sensor
  • performs processing such as equilibrium determination processing for determining whether or not is in a thermally equilibrium state (a state in which the heat flow rate does not fluctuate).
  • a thermally equilibrium state a state in which the heat flow rate does not fluctuate
  • the voltage output for each temperature is output as an offset difference due to the influence of the characteristic variation (individual variation) of the thermistor. Therefore, the information processing unit 20 performs a calibration process for correcting the characteristic variation (individual variation) of the biological sensor 700. More specifically, as shown in FIG. 9, by calibrating the c constant of the fitting curve for each individual, the influence of variation due to individual differences is reduced.
  • FIG. 9 is a diagram showing a temperature output characteristic before calibration (left side) and a temperature output characteristic after calibration (right side). The horizontal axis of FIG.
  • the vertical axis is the digitally converted value (digital value) of the output voltage (voltage dividing value) of the biosensor 700 (thermistor).
  • the temperature characteristics are measured and a polynomial is calculated with the variation in the digital output value at the UART output suppressed by power supply from the DC power supply, and the digital value at 37 ° C is the measured temperature.
  • the c constant was calculated so as to match with. At that time, for example, the c constant was obtained by using the average value of the inclinations a and b of five (CH1 to CH5) temperature sensors.
  • the information processing unit 20 estimates the core body temperature based on a plurality of temperature information.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the process of estimating the core body temperature.
  • the information processing unit 20 has a heat resistance value RpA of the heat resistor 715 stored in advance, a detection temperature T1 of the first temperature sensor 711, a detection temperature T2 of the second temperature sensor 712, and a heat stored in advance.
  • Body temperature data (core body temperature) is obtained based on the thermal resistance value RpB of the resistor 716, the detection temperature T3 of the third temperature sensor 713, and the detection temperature T4 of the fourth temperature sensor 714.
  • the information processing unit 20 erases the unknown thermal resistance RB by comparing the heat flows of two systems having different thermal resistors (thermal resistance) using the following equations (1) and (2).
  • the body temperature data candidate Tb of the user (human body) having the unknown thermal resistance RB is calculated (estimated).
  • RpA and RpB are the thermal resistances (known) of the thermal resistors 715 and 716.
  • the body temperature data candidate can be calculated (estimated) by one of the sensing units 701a (or 701b). More specifically, the body temperature data candidate of the human body is Tb, the detection temperature of the first temperature sensor 711 is T1, the detection temperature of the second temperature sensor 712 is T2, and the equivalent thermal resistance from the deep part of the human body to the body surface is RB.
  • the equivalent thermal resistance in the thickness direction of the thermal resistor 715 is RpA
  • the thermal resistance RB of the human body is known, or by setting a general (standard) thermal resistance value as the thermal resistance RB of the human body, for example, the temperature T1 detected by the first temperature sensor 711 and the temperature T1 and The core body temperature Tb can be obtained from the temperature T2 detected by the second temperature sensor 712.
  • the information processing unit 20 acquires body temperature data based on the temperature data detected when the biosensor 700 is determined to be in a thermal equilibrium state.
  • the information processing unit 20 determines whether or not the biological sensor 700 (temperature sensor) is thermally in equilibrium state (a state in which there is no fluctuation in heat flow rate) using the equilibrium state discriminant. More specifically, the information processing unit 20 determines whether or not the biological sensor 700 (temperature sensor) is thermally in equilibrium state by using the following equilibrium state discriminant (4). That is, the temperature data detected by the first temperature sensor 711 is T1, the temperature data detected by the second temperature sensor 712 is T2, the temperature data detected by the third temperature sensor 713 is T3, and the fourth temperature sensor 714 is used.
  • the information processing unit 20 determines that the biological sensor 700 is thermally in equilibrium state when the equilibrium state determination formula (4) is satisfied. On the other hand, when the equilibrium state discriminant (4) is not satisfied, the information processing unit 20 determines that the biosensor 700 is not in an equilibrium state (non-equilibrium state) thermally.
  • the temperature detection unit 701 further considers the following equilibrium state determination formulas (5), (6), and (7). It may be determined whether or not (4 temperature sensors 711 to 714) are thermally in equilibrium. In that case, if all of the equilibrium state discriminants (5), (6), and (7) are satisfied in addition to the equilibrium state discriminant (4), it is determined that the biosensor 700 is thermally in equilibrium state. Will be done. On the other hand, if any of the equilibrium state discriminants (4) to (7) or all the equilibrium state discriminants (4) to (7) are not satisfied, the biosensor 700 is not in an equilibrium state thermally (non-equilibrium state).
  • K is the ratio of thermal resistance between the two heat streams.
  • the information processing unit 20 converts the biometric information (data) obtained by each of the above-mentioned processes into a digital value corresponding to the analog amount of the biometric information monitor 800. This conversion can be performed based on, for example, a conversion formula, a reference table, or the like.
  • the biometric information of the digital data processed by the information processing unit 20 is output to the conversion unit 30.
  • the conversion unit 30 converts the biometric information of the digital data processed by the information processing unit 20 into the biometric information (signal) of the analog data that can be processed by the biometric information monitor 800.
  • the conversion unit 30 converts the biological information (digital value) into a resistance value corresponding to the resistance value (analog data) of the thermistor (biological sensor 700).
  • the analog amount is not limited to the resistance value, and may be, for example, a current value or a voltage value.
  • the conversion unit 30 includes a plurality of resistors 3101 to 3111 connected in series (11 in the example shown in FIG. 11) and the plurality of resistors 3101 to 3111. It is configured to have switching elements 3201 to 3212 which are connected in parallel with each of them and turn on (validate) and off (disable) each of the plurality of resistors 3101 to 3111. Further, the resistors 3101 to 3111 each of the resistance values of the plurality (11 pieces), 2 1 ⁇ 2 n ⁇ ( n is a natural number) is set to. That is, each of the plurality (11) resistors 3101 to 3111 is set to 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048 ( ⁇ ).
  • the conversion unit 30 obtains the resistance value (analog value) of the thermistor corresponding to the biological information (digital value), and the series combined resistance value matching the resistance value of the thermistor corresponding to the obtained biological information.
  • the combination of a plurality of (11) resistors 3101 to 3111 is obtained so as to be obtained, and the on / off combination of the switching elements 3201 to 3212 is determined so as to realize the obtained combination of the resistors 3101 to 3111.
  • the switching elements 3201 to 3212 are turned on / off.
  • switching element 3201 ON, switching element 3202: OFF, ...
  • the switching element 3212 ON
  • switching element 37.5 ° C. for example,“ switching element 3201: OFF, switching element 3202: ON, ..., Switching element 3212: ON ”.
  • the conversion unit 30 corrects the resistance value by using the median value (1.5 ⁇ in the example of FIG. 12) of the switching resistance of the switching elements 3201 to 3212 as the correction value. (Subtract) is preferred.
  • the resistance value (series combined resistance value) converted by the conversion unit 30 is output to the connection unit 50.
  • the power supply unit (power supply circuit) 45 includes a battery (battery) 6 and supplies electric power to the wireless communication unit 10, the information processing unit 20, the conversion unit 30, and the like.
  • the power supply control unit 40 has a timer for measuring the elapsed time since the operation input and the digital data input / reception are lost, and the operation input and the digital data input -When a predetermined time (for example, 10 minutes) elapses after the reception or the like is stopped, a power off signal for turning off the power supply unit 45 is output to the power supply unit 45.
  • the connection unit 50 is configured to be able to be connected to an external biometric information monitor (bedside monitor) 800 by wire, and the biometric information (for example, series composite resistance value) of analog data converted by the conversion unit 30 is displayed on the biometric information monitor 800. Output to.
  • a monaural type phone plug having a diameter of 6.3 mm used for the YSI400 series thermistor probe is preferably used. That is, the connection portion 50 uses a terminal or connector of the same standard (type) as the terminal or connector of the wired biometric information monitor 800 to be applied. As described above, the connecting portion 50 is projected from one end of the main body portion 3.
  • connection unit 50 is shown in FIG. 13 in order to prevent interference with another conversion adapter 1 and another medical device plug, and to make the presentation unit 60 easier to see (to improve visibility).
  • a hinge may be provided at the base end portion (mounting portion) of the connecting portion 50 so that the hinge can be rotated (swinged) as a rotation shaft (swing shaft) (first modification).
  • an L-shaped plug (connection portion) 50 may be connected to the tip end portion of the cable 51 (second modification).
  • a linear plug (connection portion) 50 may be connected to the tip end portion of the cable 51 (third modification).
  • FIG. 14 the same applies to FIG.
  • the angle (rotation position) between the L-shaped plug (connection portion) 50 and the presentation portion 60 of the main body portion 3 By making the display movable, it is possible to improve the visibility of the display and to install the built-in antenna so that the directivity of the built-in antenna is advantageous to the external (patient) biosensor 700.
  • the strap hole 52 may be provided in the main body 3.
  • the main body portion 3 may be fixed with a hook-and-loop fastener, double-sided tape 53, or the like.
  • the structure may be fixed by the L-shaped member (mounting member) 54.
  • the biometric information of the digital data transmitted wirelessly from the external biometric sensor 700 is received, the received biometric information is processed as data, and the external biometric information monitor (bed). Side monitor) Converted to analog data compatible with 800. Then, it is output by wire via the connection unit 50. Therefore, the biometric information monitor 800, which is connected to the biosensor 700 by wire, can be used as a wireless biometric information monitor easily and at low cost (that is, a wireless function can be added).
  • the operation unit 7 can be operated and the connection unit 50 can be inserted and removed by holding the main body unit 3. .. Further, since it has its own power source (battery 6), it is possible to secure electric power without connecting to the biological information monitor 800, and it is possible to check various information without connecting. Therefore, it is conceivable that the operability is deteriorated when the biometric information monitor 800 is connected, but the operability is not impaired because the operation can be performed independently. That is, the conversion adapter 1 can be operated alone (that is, without being connected to the biometric information monitor 800) without deteriorating the operability.
  • the biometric information monitor (bedside monitor) 800 which is connected to the biometric sensor 700, can be easily, inexpensively, and wirelessly connected to the biometric information monitor (bedside monitor) 800. It can be used as an information monitor 800 (that is, a wireless function is added), and can be operated independently (that is, without being connected to a biological information monitor) without deteriorating operability. ..
  • the present invention is not limited to the above embodiments and can be modified in various ways.
  • the case where a temperature sensor is used as the biosensor 700 has been described as an example, but other biosensors may be used instead of these sensors.
  • the type of algorithm processing is not limited to the above embodiment. That is, it may be configured to perform processing other than calibration and core body temperature estimation.
  • Conversion adapter 3 Main body 3a Upper case 3b Lower case 3c Back cover (opening and closing part) 5 Wiring board 5a Through hole 6 Battery 7 Operation unit 71 Power switch 71a Switch movable unit 71b Switch cover 72 Communication switch 10 Wireless communication unit 20 Information processing unit 30 Conversion unit 3101 to 3111 Resistors 3201 to 3212 Switching element 40 Power supply control unit 45 Power supply unit (power supply circuit) 50 Connection 51 Cable 52 Strap hole 53 Hook-and-loop fastener or double-sided tape 54 L-shaped member (fixing member) 60 Presentation unit 700 Biosensor 800 Bioinformation monitor

Abstract

変換アダプタ（１）は、外部の生体センサ（７００）から無線通信を用いて送信されるデジタルデータの生体情報を受信する無線通信部（１０）と、無線通信部（１０）により受信されたデジタルデータの生体情報をアナログデータの生体情報に変換する変換部（３０）と、外部の生体情報モニタ（８００）と有線で接続可能に構成され、変換部（３０）により変換されたアナログデータの生体情報を出力する接続部（５０）と、無線通信部（１０）、変換部（３０）に電力を供給する電源部（４５）と、使用者による操作を受け付ける操作部（７）と、接続部（５０）、及び、操作部（７）が設けられた本体部（３）とを備えている。

Description

変換アダプタ
　本発明は、変換アダプタに関する。
　従来から、病院（病室）等では、患者の状態を監視するために生体情報モニタ（ベッドサイドモニタ）が用いられている。生体情報モニタでは、センサを患者に取り付けることにより、例えば、該患者の血圧、体温、呼吸、脈拍数等の生体情報（バイタルサイン）がモニタされる。
　ここで、特許文献１には、生体センサと生体情報モニタ（ベッドサイドモニタ）とがケーブル（有線）で接続される有線式の生体情報モニタが開示されている。より具体的には、生体情報モニタには、表示部と、その表示部の下部に設けられた複数のコネクタが備えられており、複数のコネクタそれぞれには、生体情報をモニタするために、センサが取り付けられたケーブルが接続されている。
　また、特許文献２には、生体情報を生体情報モニタにワイヤレスで伝送する患者着用ワイヤレスセンサ（生体センサ）を備え、該ワイヤレスセンサと生体情報モニタとがワイヤレス（無線）で接続される無線式の生体情報モニタが開示されている。
特開２００７－２１５５８２号公報 特表２０１８－５２７９９６号公報
　上述した特許文献１に記載の生体情報モニタでは、患者に取り付けられた生体センサと生体情報モニタとがケーブル（有線）で接続されるため、ケーブルによって患者の動きが制約されるなどの問題がある。
　一方、特許文献２に記載された無線式の生体情報モニタによれば、上述した問題を解消することはできる。しかしながら、例えば、有線式の生体情報モニタを使用している病院等が、該有線式の生体情報モニタを、比較的高価な無線式の生体情報モニタに買い替えることは、コスト的に大きな負担になる。
　そのため、既存の機器、すなわち、有線式の生体情報処理装置（生体情報モニタ等）を買い替えることなく、無線機能を付加したいという要望があった。また、併せて、操作性を悪化させることなく、独立して（すなわち生体情報処理装置に接続しない状態で）操作できることが望まれていた。
　本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、生体センサ等との接続が有線式の生体情報処理装置（生体情報モニタ等）を、簡便に、かつ、低コストで、無線式の生体情報処理装置として用いること（すなわち無線機能を付加すること）を可能とするとともに、操作性を悪化させることなく、独立して（すなわち生体情報処理装置に接続しない状態で）操作することが可能な変換アダプタを提供することを目的とする。
　本発明に係る変換アダプタは、外部から無線通信を用いて送信される生体情報を受信する無線通信部と、無線通信部により受信された生体情報を外部の生体情報処理装置が処理可能な生体情報に変換する変換部と、外部の生体情報処理装置と接続可能に構成され、変換部により変換された生体情報を、生体情報処理装置に出力する接続部と、無線通信部、変換部に電力を供給する電源部と、使用者による操作を受け付ける操作部と、接続部、及び、操作部が設けられた本体部とを備えることを特徴とする。
　本発明に係る変換アダプタによれば、外部から送信される生体情報が無線通信で受信される。そして、受信された生体情報が外部の生体情報処理装置で処理可能な生体情報に変換された後、接続部を介して出力される。そのため、例えば外部の生体センサとの接続が有線式の生体情報処理装置を、簡便に、かつ、低コストで、無線式の生体情報処理装置として用いること（すなわち無線機能を付加すること）ができる。また、本発明に係る変換アダプタによれば、上記本体部、電源部、操作部を備えているため、本体部を持って、操作部の操作や接続部の挿抜を行うことができる。すなわち、操作性を悪化させることなく、独立して（すなわち生体情報処理装置に接続しない状態で）操作することができる。
　その結果、本発明によれば、生体センサ等との接続が有線式の生体情報処理装置（生体情報モニタ等）を、簡便に、かつ、低コストで、無線式の生体情報処理装置として用いること（すなわち無線機能を付加すること）を可能とするとともに、操作性を悪化させることなく、独立して（すなわち生体情報処理装置に接続しない状態で）操作することが可能となる。
実施形態に係る変換アダプタ、及び、該変換アダプタが適用された生体情報モニタ（ベッドサイドモニタ）の一例を示す図である。 実施形態に係る変換アダプタの外観を示す平面図、側面図、底面図である。 実施形態に係る変換アダプタの外観を示す斜視図である。 電源スイッチ（操作スイッチ）の取付方法を説明するための図である。 電源スイッチ（操作スイッチ）の取り付け構造を示す断面図である。 裏蓋の開閉方法の例を示す図である。 提示部の一例を示す図である。 実施形態に係る変換アダプタの機能構成を示すブロック図である。 キャリブレーション前の温度出力特性と、キャリブレーション後の温度出力特性を示す図である。 深部体温の推定処理を説明するための図である。 実施形態に係る変換アダプタの変換部の構成を示す図である。 変換部を構成する複数のスイッチング素子のスイッチング抵抗の分布を示す図（スイッチ総抵抗値分布図）である。 第１変形例に係る変換アダプタの外観を示す平面図である。 第２変形例に係る変換アダプタの外観を示す平面図である。 第３変形例に係る変換アダプタの外観を示す平面図である。 配線基板の取付構造の一例を示す模式図である。 配線基板の取付構造の他の例を示す模式図である。 操作スイッチの取り付け構造を示す模式図である。 固定部材の第１の例を示す模式図である。 固定部材の第２の例を示す模式図である。 固定部材の第３の例を示す模式図である。 固定部材の第４の例を示す模式図である。
　以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
　まず、図１～図２２を併せて用いて、実施形態に係る変換アダプタ１の構成について説明する。図１は、変換アダプタ１、及び、該変換アダプタ１が適用された生体情報モニタ８００の一例を示す図である。図２は、変換アダプタ１の外観を示す平面図、側面図、底面図である。図３は、変換アダプタ１の外観を示す斜視図である。図４は、電源スイッチ７１の取付方法を説明するための図である。図５は、電源スイッチ７１の取り付け構造を示す断面図である。図６は、裏蓋の開閉方法の例を示す図である。図７は、提示部６０の一例を示す図である。図８は、変換アダプタ１の機能構成を示すブロック図である。図１１は、変換アダプタ１の変換部３０の構成を示す図である。図１３～１５は、第１～第３変形例に係る変換アダプタ１の外観を示す平面図である。図１６、１７は、配線基板５の取付構造の例を示す模式図である。図１８は、操作スイッチの取り付け構造を示す模式図である。図１９～２２は、固定部材の第１～第４の例を示す模式図である。
　変換アダプタ１は、無線式の生体センサ７００を、有線式の生体情報モニタ（ベッドサイドモニタ）８００に接続するために用いられる変換装置である。変換アダプタ１は、無線式の生体センサ７００と、有線式の生体情報モニタ８００との間の規格や電圧などの差異を吸収することにより双方の接続を可能とする。なお、詳細は後述する。
　生体センサ７００は、測定対象（例えば入院患者）に取り付けられ、該測定対象から生体情報を検出する貼付型の生体センサである。ここで、生体情報としては、例えば、体温、血圧、血糖値、酸素飽和度、心拍数、脈拍数、ＥＣＧ、ＰＰＧなどを挙げることができる。すなわち、生体センサ７００としては、これらの生体情報を検出（取得）する各種生体センサ（例えば、体温センサ、光電脈波センサ、圧力センサ、血糖値センサ、酸素飽和度センサ、脈波センサ、心電電極など）が用いられる。なお、本実施形態では、生体センサ７００として、温度によって抵抗値が変化するサーミスタを用いた温度センサが用いられた場合を例にして説明する。
　生体センサ７００は、アナログ信号（生体信号）をデジタルデータに変換するＡＤコンバータを備えており、検出した生体信号をデジタルデータ（生体情報）に変換する。また、生体センサ７００は、無線通信モジュールを備え、ＡＤ変換したデジタルデータ（生体情報）を、無線で送信する。なお、デジタルデータ（生体情報）は、温度や圧力等の物理量であっても、心電等の波形データであってもよい。ここで、無線通信には、例えば、ＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）　Ｌｏｗ　Ｅｎｅｒｇｙ）、ＷｉＦｉ、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、サブギガ（９００ＭＨｚ帯）などの無線通信方式（無線通信規格）が用いられる。また、例えば、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ　Ｆｉｅｌｄ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）（ＩＳＯ／ＩＥＣ　１８０９２）や、ＭＩＦＡＲＥ（登録商標）（ＩＳＯ／ＩＥＣ　１４４４３）などの無線通信方式（無線通信規格）を用いてもよい。
　生体情報モニタ（請求の範囲に記載の生体情報処理装置に相当）８００には、公知の有線式・アナログ入力式の生体情報モニタを用いることができる。生体情報モニタ８００は、表示画面を備えており、生体センサ７００により検出・変換・送信され、後述する変換アダプタ１を介して受信・変換・中継された生体情報を入力して表示する。
　上述したように、変換アダプタ１は、無線式の生体センサ７００を、有線式の生体情報モニタ８００にワイヤレスで接続するために用いられる変換装置である。変換アダプタ１は、無線式の生体センサ７００と、有線式の生体情報モニタ８００との間の規格や電圧などの差異を吸収することにより双方の接続を可能とする。特に、変換アダプタ１は、有線式の生体情報モニタ８００を、簡便に、かつ、低コストで、無線式の生体情報モニタとして用いること（すなわち無線機能を付加すること）を可能とするとともに、操作性を悪化させることなく、独立して（すなわち生体情報モニタに接続しない状態で）操作ですることを可能とする機能を備えている。
　そのため、変換アダプタ１は、主として、本体部３、配線基板５、操作部７（電源スイッチ７１、通信スイッチ７２）、無線通信部１０、情報処理部２０、変換部３０、電源制御部４０、電源部（電源回路）４５、接続部５０、及び、提示部６０を備えている。
　本体部３は、変換アダプタ１の筐体（ケース）であり、主として、上下に２分割されたアッパーケース３ａ、ロワーケース３ｂと、開閉可能な裏蓋３ｃとを有して構成されている。本体部３には、一方の端部に、接続部５０（詳細は後述する）が突設されている。また、本体部３（アッパーケース３ａ）の上面（天面）には、操作部７が設けられている。そのため、使用者は、本体部３を持って、操作部７（電源スイッチ７１、通信スイッチ７２）の操作や接続部５０の挿抜を行うことができる。なお、本体部３（アッパーケース３ａ、ロワーケース３ｂ）の外装は、例えば、結晶性材料（ＰＰ、ＰＯＭ、ＰＢＴ等）からなることが好ましい。医療現場で使用されるエタノールや次亜塩素酸等に対しての耐性を高めるためである。
　本体部３は、持ち易く（つまみ易く）するために、外表面のうち少なくとも一部（本実施形態では上面及び下面）が凹状に湾曲するように形成されている（すなわち湾曲するように凹んでいる）。そして、図１８に示されるように、凹状に形成された面の略中央付近には、後述する操作部７（電源スイッチ７１及び通信スイッチ７２）が配置されている。そのため、操作部７（電源スイッチ７１、通信スイッチ７２）が本体部３から出っ張らなくなるため、誤操作を防止することができる。また、例えば、落下時等に電源スイッチ７１や通信スイッチ７２等の破損を防止することができる。
　また、本体部３の内部には、後述する配線基板５が取り付けられるとともに、電力を供給する電池６が収納されている。そして、電池６を交換するために、本体部３は、開閉可能に構成された裏蓋３ｃ（請求の範囲に記載の開閉部に相当）を有している。ここで、変換アダプタ１（接続部５０）の挿抜時に裏蓋３ｃが誤って開閉されないように、裏蓋３ｃの開閉方向（開閉操作方向）は、接続部５０の挿抜方向（軸線方向）と異なるように設定されている。より具体的には、図６（ａ）～（ｄ）に例示されているように、裏蓋３ｃの開閉には、例えば、回転によるツメ固定（図６（ａ）参照）、ネジ固定（図６（ｂ）参照）、パッキンによる圧入固定（図６（ｃ）参照）、及び、横スライド（図６（ｄ）参照）等の方法が採用される。
　操作部７は、使用者による操作を受け付ける複数の操作スイッチ、本実施形態では、電源スイッチ７１及び通信スイッチ７２を含んでいる。電源スイッチ７１及び通信スイッチ７２それぞれは、各スイッチの違いを感覚的に認知させ、誤操作を防止するため、例えば、操作方法、サイズ（大きさ）、形状などのうち、少なくとも一つが異なっている。例えば、本実施形態では、電源スイッチ７１としてスライド式スイッチを用い、通信スイッチ７２として押しボタン式スイッチを用いた。また、電源スイッチ７１のサイズ（大きさ）を通信スイッチ７２よりも大きく設定した。
　上述したように、本体部３は、外表面のうち少なくとも一部（本実施形態では上面及び下面）が凹状に湾曲するように形成されており、操作部７（電源スイッチ７１及び通信スイッチ７２）は、凹状に形成された面の略中央付近に配置されている。そのため、操作部７（電源スイッチ７１、通信スイッチ７２）が本体部３から出っ張らなくなり、誤操作を防止することができる。また、操作部７（電源スイッチ７１及び通信スイッチ７２）を中央部分に配置することで、視認性や操作性を向上することができる。
　ここで、図４，５を併せて参照しつつ、電源スイッチ７１の取付構造について説明する。まず、本体部３の内部に取り付けられる配線基板５には、厚み方向に矩形の貫通孔５ａが形成されている。本体部３（アッパーケース３ａ）の上面（天面）には、互いに並行に形成された一対の突起部を含むスイッチカバー７１ｂがスライド自在に取り付けられている。一方、電源スイッチ７１の本体は配線基板５の主面（実装面）に半田付けされる。また、電源スイッチ７１は、スライド可能なスイッチ可動（接点）部７１ａが配線基板５の主面と平行に突出するように、配線基板５に実装される。そして、スイッチカバー７１ｂは、一対の突起部が、配線基板５の主面に対して垂直な方向に延びて、配線基板５の貫通孔５ａを貫通して（裏面側に）突出し、先端が本体部３の下面内側（すなわちロワーケース３ｂの内側）に当接するとともに、一対の突起部の間に電源スイッチ７１のスイッチ可動部７１ａが嵌まるように取り付けられる。
　そのため、スイッチカバー７１ｂをスライドさせることにより、電源スイッチ７１をオン・オフすることができる。また、スイッチカバー７１ｂに付与される押力（負荷）を、配線基板５や電源スイッチ７１ではなく、ロワーケース３ｂで受けることができ、配線基板５や電源スイッチ７１の破損を防止することができる。また、電源スイッチ７１を組み付ける際に、スイッチカバー７１ｂの一対の突起部が、適切にスイッチ可動部７１ａと嵌合されているか否かを配線基板５の貫通孔５ａから確認することができる。
　図７に示されるように、提示部６０は、例えば、生体情報、操作部７（電源スイッチ７１及び通信スイッチ７２）の操作情報、無線の接続状態、及び、生体センサ７００の状態等を、視覚的、聴覚的に提示する。より具体的には、図７に示されるように、提示部６０は、例えば、液晶ディスプレイや７セグメントのＬＥＤ等を有し、深部体温を表示（例えば、通信スイッチ７２が押されると、１５秒間、深部体温を表示）したり、エラー発生時にエラー情報を表示（例えば、「ＥＸＸ（ＸＸはエラーコード）」等を表示）する。また、提示部６０は、電池６の残量が少なく（所定量以下に）なっている旨の警告情報を表示する。なお、上記表示に加えて、又は、代えて、音声で情報を提示してもよい。これにより、使用者は、変換アダプタ１単独で、例えば、操作状況や情報処理状況の確認や、エラー情報や警告情報の把握を行うことができる。
　図８に示される無線通信部１０は、外部の生体センサ７００から、無線通信を用いて送信されるデジタルデータの生体情報を受信する。例えば、無線通信部１０は、生体情報として複数の温度情報等を受信する。無線通信部１０では、上述した生体センサ７００の無線通信方式に合わせて、例えば、ＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）　Ｌｏｗ　Ｅｎｅｒｇｙ）、ＷｉＦｉ、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、サブギガ（９００ＭＨｚ帯）などの無線通信方式（無線通信規格）が用いられる。また、例えば、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ　Ｆｉｅｌｄ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）（ＩＳＯ／ＩＥＣ　１８０９２）や、ＭＩＦＡＲＥ（登録商標）（ＩＳＯ／ＩＥＣ　１４４４３）などの無線通信方式（無線通信規格）を用いてもよい。ここで、金属製の接続部５０等の影響（アンテナの放射効率の悪化等）を避けるため、無線通信部１０は、本体部３の他方の端部側（接続部５０と反対側の端部）の内部に配設される。また、金属の影響を避けるため、図１６に示されるように、無線通信部１０の近傍は、金属製の螺子に代えて樹脂製の螺子５０１を用いて配線基板５を固定することが好ましい。又は、図１７に示されるように、無線通信部１０の近傍は、外装のリブ５０２によって配線基板５を押さえる構成としてもよい。
　また、無線通信部１０は、外部の医療機器に対し、無線通信を用いて情報を送信する構成とすることが好ましい。より具体的には、例えば、情報処理部２０で処理・生成された生体情報を、無線送信部１０を経由して、無線受信機能を有する他の医療機器（例えば、電子カルテシステム等）に送ることが可能な構成とすることが好ましい。このようにすれば、変換アダプタ１で処理・生成された生体情報を、他の医療機器に送信することができる。また、変換アダプタ１を操作端末としても使用することもできる。
　同様に、無線通信部１０は、生体センサ７００に対し、無線通信を用いて情報（例えば、生体センサ７００との接続確認情報）を送信する構成とすることが好ましい。この場合、例えば、通信スイッチ７２を押すことにより、接続確認コマンドが送信され、無線で接続されている（ペアリングされている）生体センサ７００のＬＥＤが点灯又は点滅する。なお、ＬＥＤの点灯又は点滅に代えて、振動したり、ブザーがなるようにしてもよい。このようにすれば、複数の生体センサ７００が存在する場合に、接続確認情報を受けて、生体センサ７００側が発光すること、又は、音を出すことなどによって、接続対象を確認することができる。なお、無線通信部１０により受信された生体情報は、情報処理部２０に出力される。
　情報処理部２０は、ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）等を有して構成されており、無線通信部１０により受信されたデジタルデータの生体情報をデータ処理して、生体情報モニタ８００で表示・利用される有意なデータを生成する。
　特に、情報処理部２０は、デジタルデータの生体情報をアルゴリズム処理する。該アルゴリズム処理として、本実施形態では、例えば、生体センサ７００の個体ばらつきを補正するキャリブレーション処理、複数の温度情報に基づいて、深部体温を推定する深部体温推定処理、生体センサ７００（温度センサ）が熱的に平衡状態（熱流量の変動がない状態）であるか否かを判定する平衡判定処理などの処理を行う。ここで、各処理について説明する。
　まず、情報処理部２０は、図９に示されるように、「Ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃ」のフィッティングカーブでデジタル値ｘを温度データＹに変換する。その際に、サーミスタの特性ばらつき（個体ばらつき）等の影響により、温度ごとの電圧出力はオフセット差として出力される。そこで、情報処理部２０は、生体センサ７００の特性ばらつき（個体ばらつき）を補正するキャリブレーション処理を行う。より具体的には、図９に示されるように、上記フィッティングカーブのｃ定数を個体毎にキャリブレーションすることで個体差によるばらつきの影響を低減させる。なお、図９は、キャリブレーション前の温度出力特性（左側）と、キャリブレーション後の温度出力特性（右側）を示す図である。図９の横軸は温度（℃）であり、縦軸は生体センサ７００（サーミスタ）の出力電圧（分圧値）をデジタル変換した値（デジタル値）である。当該キャリブレーションでは、ＤＣ電源による給電によりＵＡＲＴ出力でのデジタル出力値のばらつきを抑えた状態で温度特性（温度－デジタル出力）を測定して多項式を算出し、３７℃でのデジタル値が実測温度と一致するようにｃ定数を求めた。その際に、例えば、５個（ＣＨ１～ＣＨ５）の温度センサの傾きａ、ｂの平均値を使用してｃ定数を求めた。このようにして得られた、曲線近似と個体別オフセット値（ｃ定数）をキャリブレーション情報としてＥＥＰＲＲＯＭ等に記憶させることで、リファレンス（白金温度計）と比較して狭偏差（±０．０５℃以内）の温度出力が得られた（図９の右側のグラフを参照）。
　また、情報処理部２０は、複数の温度情報に基づいて、深部体温を推定する。ここで、図１０は、深部体温の推定処理を説明するための図である。情報処理部２０は、予め記憶されている熱抵抗体７１５の熱抵抗値ＲｐＡ、第１温度センサ７１１の検出温度Ｔ１、並びに第２温度センサ７１２の検出温度Ｔ２、及び、予め記憶されている熱抵抗体７１６の熱抵抗値ＲｐＢ、第３温度センサ７１３の検出温度Ｔ３、並びに第４温度センサ７１４の検出温度Ｔ４に基づいて、体温データ（深部体温）を求める。
　より具体的には、情報処理部２０は、次式（１）（２）を用いて、熱抵抗体（熱抵抗）が異なる２つの系の熱流比較により、未知の熱抵抗ＲＢを消去し、当該未知の熱抵抗ＲＢを持つ使用者（人体）の体温データ候補Ｔｂを算出（推定）する。
　　熱流ＩｐＡ＝（Ｔ１－Ｔ２）／ＲｐＡ＝（Ｔｂ－Ｔ１）／ＲＢ　・・・（１）
　　熱流ＩｐＢ＝（Ｔ３－Ｔ４）／ＲｐＢ＝（Ｔｂ－Ｔ３）／ＲＢ　・・・（２）
　ただし、ＲｐＡ，ＲｐＢは、熱抵抗体７１５，７１６の熱抵抗（既知）である。
　なお、使用者（人体）の熱抵抗ＲＢが既知の場合には、一方のセンシング部７０１ａ（又は７０１ｂ）により体温データ候補を算出（推定）可能である。より詳細には、人体の体温データ候補をＴｂ、第１温度センサ７１１の検出温度をＴ１、第２温度センサ７１２の検出温度をＴ２とし、人体深部から体表面までの等価的な熱抵抗をＲＢ、熱抵抗体７１５の厚さ方向の等価的な熱抵抗をＲｐＡとした場合、熱平衡状態に達した状態での体温データ候補Ｔｂは、次式（３）のように表現することができる。
　　Ｔｂ＝Ｔ２＋｛ＲｐＡ／（ＲＢ＋ＲｐＡ）｝（Ｔ１－Ｔ２）　・・・（３）
　よって、人体の熱抵抗ＲＢが既知の場合、又は人体の熱抵抗ＲＢとして例えば一般的な（標準的な）熱抵抗値を設定することにより、第1温度センサ７１１で検出された温度Ｔ１、及び第２温度センサ７１２で検出された温度Ｔ２から深部体温Ｔｂを求めることができる。
　深部体温Ｔｂを求める際に、情報処理部２０は、生体センサ７００が熱的平衡状態にあると判定されたときに検出された温度データに基づいて体温データを取得する。情報処理部２０は、平衡状態判別式を用いて生体センサ７００（温度センサ）が熱的に平衡状態（熱流量の変動がない状態）であるか否かを判定する。より具体的には、情報処理部２０は、次の平衡状態判別式（４）を用いて、生体センサ７００（温度センサ）が熱的に平衡状態であるか否かを判定する。すなわち、第１温度センサ７１１により検出された温度データをＴ１、第２温度センサ７１２により検出された温度データをＴ２、第３温度センサ７１３により検出された温度データをＴ３、第４温度センサ７１４により検出された温度データをＴ４とした場合、情報処理部２０は、平衡状態判別式（４）が満足された場合には、生体センサ７００が熱的に平衡状態であると判定する。一方、情報処理部２０は、平衡状態判別式（４）が満足されない場合には、生体センサ７００が熱的に平衡状態ではない（非平衡状態である）と判定する。
　　Ｔ３－Ｔ４＞Ｔ１－Ｔ２，　Ｔ３＞Ｔ１　・・・（４）
　なお、病院内の気温Ｔａを例えば電子カルテシステム（又は感染管理システム）から取得できる場合には、次の平衡状態判別式（５）（６）（７）をさらに考慮して、温度検出部７０１（４つの温度センサ７１１～７１４）が熱的に平衡状態であるか否かを判定してもよい。その場合、上記平衡状態判別式（４）に加えて、平衡状態判別式（５）（６）（７）が全て満足された場合には、生体センサ７００が熱的に平衡状態であると判定される。一方、いずれかの平衡状態判別式（４）～（７）又はすべての平衡状態判別式（４）～（７）が満足されない場合には、生体センサ７００が熱的に平衡状態ではない（非平衡状態である）と判定される。
　　ｄＴａ＞ｄＴ４　・・・（５）
　　Ｋ（Ｔ１－Ｔ２）－（Ｔ３－Ｔ４）＞０（Ｔａ＞Ｔｂのとき）　・・・（６）
　　Ｋ（Ｔ１－Ｔ２）－（Ｔ３－Ｔ４）≦０（Ｔａ≦Ｔｂのとき）　・・・（７）
　ただし、定数Ｋは２つの熱流における熱抵抗の比である。
　その後（すなわち、上述した各処理の後）、情報処理部２０は、上記各処理により求めた生体情報（データ）を、生体情報モニタ８００のアナログ量に対応したデジタル値に変換する。この変換は、例えば、変換式や、参照テーブル等に基づいて行うことができる。情報処理部２０により処理されたデジタルデータの生体情報は変換部３０に出力される。
　変換部３０は、情報処理部２０により処理されたデジタルデータの生体情報を生体情報モニタ８００が処理可能なアナログデータの生体情報（信号）に変換する。例えば、変換部３０は、生体情報（デジタル値）を、サーミスタ（生体センサ７００）の抵抗値（アナログデータ）に相当する抵抗値に変換する。なお、アナログ量は、抵抗値に限られることなく、例えば、電流値や電圧値などであってもよい。
　ここで、抵抗値に変換する場合を例にして説明する。この場合、変換部３０は、図１１に示されるように、直列に接続された複数（図１１に示された例では１１個）の抵抗器３１０１～３１１１と、該複数の抵抗器３１０１～３１１１それぞれと並列に接続され、該複数の抵抗器３１０１～３１１１それぞれをオン（有効）・オフ（無効）するスイッチング素子３２０１～３２１２とを有して構成されている。また、複数（１１個）の抵抗器３１０１～３１１１それぞれの抵抗値は、２１～２ｎΩ（ｎは自然数）に設定されている。すなわち、複数（１１個）の抵抗器３１０１～３１１１それぞれは、２、４、８、１６、３２、６４、１２８、２５６、５１２、１０２４、２０４８（Ω）に設定されている。
　そして、変換部３０は、生体情報（デジタル値）に対して、それに対応するサーミスタの抵抗値（アナログ値）を求めるとともに、求めた生体情報に対応するサーミスタの抵抗値と一致する直列合成抵抗値となるように複数（１１個）の抵抗器３１０１～３１１１の組み合わせを求め、求めた抵抗器３１０１～３１１１の組み合わせを実現するようにスイッチング素子３２０１～３２１２のオン／オフの組み合わせを決定し、各スイッチング素子３２０１～３２１２をオン／オフする。なお、これらの処理・制御はＭＣＵにより実行される。ここで、抵抗値が１２個のスイッチング素子３２０１～３２１２で制御される場合に、深部体温が３７．０℃の場合には、例えば、「スイッチング素子３２０１：ＯＮ、スイッチング素子３２０２：ＯＦＦ、・・・、スイッチング素子３２１２：ＯＮ」となり、３７．５℃の場合には、例えば、「スイッチング素子３２０１：ＯＦＦ、スイッチング素子３２０２：ＯＮ、・・・、スイッチング素子３２１２：ＯＮ」となる。
　なお、その際に、変換部３０は、図１２に示されるように、スイッチング素子３２０１～３２１２のスイッチング抵抗の中央値（図１２の例では１．５Ω）を補正値として、抵抗値を補正する（減算する）ことが好ましい。変換部３０により変換された抵抗値（直列抵合成抵抗値）は、接続部５０に出力される。
　電源部（電源回路）４５は、電池（バッテリ）６を含み、無線通信部１０、情報処理部２０、変換部３０等に電力を供給する。電源制御部４０は、電源スイッチ７１の切り忘れを防止するため、操作入力、及び、デジタルデータ入力・受信等がなくなってからの経過時間を計時するタイマを有し、操作入力、及び、デジタルデータ入力・受信等がなくなった後、所定時間（例えば１０分）が経過したときに、電源部４５に対して電源部４５をオフする電源オフ信号を出力する。
　接続部５０は、外部の生体情報モニタ（ベッドサイドモニタ）８００と有線で接続可能に構成され、変換部３０により変換されたアナログデータの生体情報（例えば直列合成抵抗値）を、生体情報モニタ８００に出力する。接続部５０には、例えば、ＹＳＩ４００シリーズ・サーミスタプローブに使用されるφ６．３ｍｍのモノラルタイプのフォーンプラグが好適に用いられる。すなわち、接続部５０には、適用する有線式の生体情報モニタ８００の端子又はコネクタと同じ規格（タイプ）の端子又はコネクタが用いられる。なお、上述したように、接続部５０は、本体部３の一方の端部に突設されている。
　ここで、接続部５０は、他の変換アダプタ１や他の医療機器プラグとの干渉を防止するため、及び、提示部６０を見やすくするため（視認性を向上するため）、図１３に示されるように、接続部５０の基端部（取付け部）にヒンジを設け、該ヒンジを回動軸（揺動軸）として回動（揺動）可能としてもよい（第１変形例）。また、図１４に示されるように、ケーブル５１の先端部にＬ字プラグ（接続部）５０を接続した構成（第２変形例）としてもよい。さらに、図１５に示されるように、ケーブル５１の先端部に直線状のプラグ（接続部）５０を接続した構成（第３変形例）としてもよい。なお、図１４（後述する図１９も同様）に示した構成（第２変形例）の場合、例えば、Ｌ字プラグ（接続部）５０と本体部３の提示部６０との角度（回転位置）を可動式とすることにより、表示の見やすさを向上することや、内蔵アンテナの指向性が外部（患者）の生体センサ７００に対して有利になるように設置することができる。
　また、例えば延長ケーブルを接続する際などに、変換アダプタ１を固定するため、図１９に示されるように、ケーブル５１にストラップ穴５２を設けることが好ましい。なお、図２０に示されるように、本体部３にストラップ穴５２を設けてもよい。また、図２１に示されるように、本体部３を面ファスナー又は両面テープ５３等で固定する構成としてもよい。さらに、図２２に示されるように、Ｌ字部材（取付部材）５４で固定する構成としてもよい。
　上述したように構成されることにより、外部の生体センサ７００から無線で送信されるデジタルデータの生体情報が受信され、受信された生体情報が、データ処理されるとともに、外部の生体情報モニタ（ベッドサイドモニタ）８００に適合したアナログデータに変換される。そして、接続部５０を介して有線で出力される。そのため、生体センサ７００との接続が有線式の生体情報モニタ８００を、簡便に、かつ、低コストで、無線式の生体情報モニタとして用いること（すなわち無線機能を付加すること）ができる。
　また、本実施形態によれば、上記本体部３、電源部４５、操作部７を備えているため、本体部３を持って、操作部７の操作や接続部５０の挿抜を行うことができる。また、独自の電源（電池６）を有するため、生体情報モニタ８００に接続しなくても電力を確保することができ、接続しない状態で各種情報の確認などを行うこともできる。そのため、生体情報モニタ８００に接続された状態では操作性が低下することも考えられるが、単独で操作が可能であるため、操作性が損なわれることもない。すなわち、操作性を悪化させることなく、変換アダプタ１単独で（すなわち生体情報モニタ８００に接続しない状態で）操作することができる。
　以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、生体センサ７００との接続が有線式の生体情報モニタ（ベッドサイドモニタ）８００を、簡便に、かつ、低コストで、無線式の生体情報モニタ８００として用いること（すなわち無線機能を付加すること）を可能とするとともに、操作性を悪化させることなく、独立して（すなわち生体情報モニタに接続しない状態で）操作することが可能となる。
　以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、生体センサ７００として、温度センサを用いた場合を例にして説明したが、これらのセンサに代えて、他の生体センサを用いることもできる。また、アルゴリズム処理の種類は、上記実施形態には限られない。すなわち、キャリブレーション、深部体温推定以外の処理を行う構成としてもよい。
　１　変換アダプタ
　３　本体部
　３ａ　アッパーケース
　３ｂ　ロワーケース
　３ｃ　裏蓋（開閉部）
　５　配線基板
　５ａ　貫通孔
　６　電池（バッテリ）
　７　操作部
　７１　電源スイッチ
　７１ａ　スイッチ可動部
　７１ｂ　スイッチカバー
　７２　通信スイッチ
　１０　無線通信部
　２０　情報処理部
　３０　変換部
　３１０１～３１１１　抵抗器
　３２０１～３２１２　スイッチング素子
　４０　電源制御部
　４５　電源部（電源回路）
　５０　接続部
　５１　ケーブル
　５２　ストラップ穴
　５３　面ファスナー又は両面テープ
　５４　Ｌ字部材（固定部材）
　６０　提示部
　７００　生体センサ
　８００　生体情報モニタ

Claims (10)

  1. 　外部から無線通信を用いて送信される生体情報を受信する無線通信部と、
    　前記無線通信部により受信された生体情報を外部の生体情報処理装置が処理可能な生体情報に変換する変換部と、
    　前記外部の生体情報処理装置と接続可能に構成され、前記変換部により変換された生体情報を、前記生体情報処理装置に出力する接続部と、
    　前記無線通信部、前記変換部に電力を供給する電源部と、
    　使用者による操作を受け付ける操作部と、
    　前記接続部、及び、前記操作部が設けられた本体部と、を備えることを特徴とする変換アダプタ。
  2. 　前記無線通信部は、外部の生体センサから無線通信を用いて送信される生体情報を受信するとともに、前記生体センサ、外部の医療機器の一方又は両方に対し、無線通信を用いて情報を送信することを特徴とする請求項１に記載の変換アダプタ。
  3. 　前記接続部は、前記本体部の一方の端部に設けられ、
    　前記無線通信部は、前記本体部の他方の端部側の内部に配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の変換アダプタ。
  4. 　前記操作部は、複数の操作スイッチを含み、
    　前記複数の操作スイッチそれぞれは、操作方法、サイズ、形状のうち、少なくとも一つが異なっていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の変換アダプタ。
  5. 　前記本体部は、外表面のうち少なくとも一部が凹状に形成されており、
    　前記操作部は、前記凹状に形成された面に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の変換アダプタ。
  6. 　前記本体部の内部に配設され、厚み方向に貫通孔が形成された配線基板と、
    　互いに並行に形成された一対の突起部を含み、前記本体部の天面にスライド自在に取り付けられたスイッチカバーと、をさらに有し、
    　前記操作スイッチは、スライド可能な可動部が前記配線基板の主面と平行に突出するように、前記配線基板５に実装され、
    　前記スイッチカバーは、前記一対の突設部が、前記配線基板の主面に対して垂直な方向に延びて、前記配線基板の貫通孔を貫通して突出し、先端が前記本体部の下面内側に当接するとともに、前記一対の突設部の間に前記操作スイッチの可動部が嵌まるように取り付けられることを特徴とする請求項４又は５に記載の変換アダプタ。
  7. 　前記本体部は、開閉可能に構成された開閉部を有し、
    　前記開閉部の開閉方向が、前記接続部の挿抜方向と異なることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の変換アダプタ。
  8. 　前記生体情報、前記操作部の操作情報の一方又は両方を提示する提示部をさらに備えることを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の変換アダプタ。
  9. 　前記本体部の外装は、結晶性材料からなることを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の変換アダプタ。
  10. 　前記変換アダプタを固定する固定部材をさらに備えることを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載の変換アダプタ。
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