WO2024042749A1 - 生体情報測定装置 - Google Patents

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WO2024042749A1
WO2024042749A1 PCT/JP2023/008157 JP2023008157W WO2024042749A1 WO 2024042749 A1 WO2024042749 A1 WO 2024042749A1 JP 2023008157 W JP2023008157 W JP 2023008157W WO 2024042749 A1 WO2024042749 A1 WO 2024042749A1
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WO
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electrode
biological information
blood pressure
measuring device
digital signal
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PCT/JP2023/008157
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大 久保
健太郎 森
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オムロンヘルスケア株式会社
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    • A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A61B5/332—Portable devices specially adapted therefor

Definitions

  • the present invention belongs to the technical field related to healthcare, and particularly relates to a biological information measuring device used by being attached to a human body.
  • Patent Document 1 discloses a portable electrocardiogram measuring device that has means for measuring blood pressure on an electrocardiographic waveform measuring device worn on the wrist of a human body using a belt equipped with electrodes. Further, Patent Document 2 discloses that a wristwatch-type biological information measuring device can measure biological information such as an electrocardiogram and a pulse wave. According to these devices, by wearing and carrying the device, the user can obtain information on electrocardiographic waveforms representing the electrical activity of the heart at any time, such as when feeling chest pain. I can do it.
  • the present invention provides a portable biological information measuring device capable of measuring electrocardiographic waveforms, which enables measurement to be started immediately when a user desires electrocardiographic waveform measurement.
  • the purpose is to provide technology that
  • a biological information measuring device that is used by being attached to the wrist of a human body, a first electrode disposed at a position that contacts the worn wrist when the device is worn; and a second electrode disposed at a position that does not come into contact with the worn wrist when the device is worn; a first sensor unit that detects a potential difference between the first electrode and the second electrode; analog/digital conversion means for converting the potential difference detected by the first sensor section into a digital signal and outputting the digital signal; storage means for storing the digital signal output from the analog/digital converter; It has a power supply section, When power is supplied from the power supply section, the first sensor section always detects the potential difference between the first electrode and the second electrode, and the analog/digital conversion means always detects the potential difference between the first sensor section and the second electrode. Converts the detected potential difference into a digital signal and outputs it.
  • This is a biological information measuring device characterized by the following.
  • “all at once” includes performing simultaneously and in parallel.
  • examples of the above-mentioned blood pressure measuring means include, but are not limited to, cuffs, pressure sensors, pumps, etc. for measuring blood pressure using an oscillometric method.
  • the position detection means for example, a 3-axis acceleration sensor can be used, but other means may be used as long as it is possible to detect at least the position on the vertical axis of the device (that is, the height at which the device is located). May be used.
  • a signal related to the potential difference between the first electrode and the second electrode is output (and stored) at all times, so the user can wear the biological information measuring device without any prior operation.
  • electrocardiographic waveforms can be measured immediately. Note that in this specification, “measuring an electrocardiographic waveform” refers to recording waveform data of an electrocardiographic signal.
  • the biological information measuring device further includes a first determining means for determining whether or not the digital signal is a signal suitable for measuring the electrocardiographic waveform of the human body, and the storing means
  • the digital signal may be stored only when the judgment result of the first judgment means is correct.
  • the biological information measuring device further includes electrode contact state detection means for detecting a contact state of the human body with the first electrode and the second electrode, and the first determination means is configured to detect the contact state of the human body with the first electrode and the second electrode.
  • the digital signal related to the potential difference detected by the first sensor unit while both the electrode and the second electrode are in stable contact with the human body is used to generate a digital signal suitable for measuring the electrocardiographic waveform of the human body. It may be determined that it is a signal. Such a configuration is preferable because it can be determined whether the signal is suitable for electrocardiographic waveform measurement without providing a separate sensor or the like.
  • the biological information measuring device may be a wristwatch-type wearable device.
  • a device of this type is suitable for the present invention.
  • the biological information measuring device may further include a blood pressure measuring means for measuring the blood pressure of the human body.
  • a blood pressure measuring means for measuring the blood pressure of the human body.
  • the biological information measuring device further includes a position detecting means for detecting the position of the device, and a position where the wrist of the human body wearing the device is located at a height within a predetermined range based on the output of the position detecting means.
  • the blood pressure measuring means further comprises a second determining means for determining whether the blood pressure of the human body is measured if the output result of the second determining means is true. It may be something that is executed.
  • blood pressure measurement can be started immediately (without any prior operation).
  • blood pressure measurement can be easily performed with the electrocardiogram waveform and measurement timing synchronized.
  • a portable biological information measuring device capable of measuring electrocardiographic waveforms
  • a technology that enables measurement to be started immediately when a user desires electrocardiographic waveform measurement. I can do it.
  • FIG. 1A is a schematic diagram showing the appearance of the biological information measuring device of Embodiment 1.
  • FIG. 1B is an explanatory diagram showing a state when the biological information measuring device of Embodiment 1 is worn.
  • FIG. 2 is a functional block diagram showing the functional configuration of the biological information measuring device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between processing related to measurement of electrocardiographic signals and storage of electrocardiographic waveforms, and execution and storage of blood pressure measurement by the biological information measuring device of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a functional block diagram showing the functional configuration of the biological information measuring device according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between processing related to measurement of electrocardiographic signals and storage of electrocardiographic waveforms, and execution and storage of blood pressure measurement by the biological information measuring device according to the second embodiment.
  • FIG. 1A is a schematic diagram showing the external configuration of a biological information measuring device 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 1B is an explanatory diagram showing a state in which the biological information measuring device 10 according to the present embodiment is attached to the wrist T.
  • FIG. 2 is a functional block diagram showing the functional configuration of the biological information measuring device 10 according to this embodiment.
  • the biological information measuring device 10 is roughly a wristwatch-type wearable device that has a main body 11 and a belt 15, and when worn on the wrist T of a human body, the biological information measuring device 10 receives electrocardiographic signals. Measurements of shape and blood pressure values can be made.
  • the main body section 11 includes a display section 133 (for example, a liquid crystal display can be adopted), operation buttons 134a and 134b, a bezel that functions as the second electrode 112, an acceleration sensor 131, and the like.
  • the acceleration sensor 131 corresponds to a position detection means according to the present invention, and detects the position and orientation of the biological information measuring device 10.
  • the main body section 11 includes a control section 100, an electrocardiographic signal measurement section 110, a blood pressure measurement section 120, a power supply section 132, a display section 133, an operation section 134, a communication section 135, A storage unit 136 is provided. Each of these functional configurations will be described later.
  • the belt portion 15 also includes a cuff 121 for compressing an artery in the wrist T, a curler 152 for supporting the cuff 121, a first electrode 111, and a belt 151 for fixing the biological information measuring device 10 to the wrist T.
  • the belt 151 may include a main band and a tip band, and may have a shape in which the tip band is fixed by a buckle on the parent band. Any configuration is acceptable as long as it can be fixed to . For example, it is also possible to adopt a configuration in which the device is fixed using a hook-and-loop fastener.
  • the first electrode 111 is placed inside the curler 152, that is, at a position where it comes into contact with the user's wrist T when the biological information measuring device 10 is worn.
  • the second electrode 112 is provided as a bezel of the main body 11 on the outside of the main body. That is, the second electrode 112 is arranged at a position where it cannot come into contact with the wrist on the wearer's side when the biological information measuring device 10 is worn.
  • the control unit 100 controls the entire biological information measurement device 10 including the electrocardiographic signal measurement unit 110, the blood pressure measurement unit 120, and the like.
  • the control unit 100 also includes functional units such as an electrocardiogram waveform recording control unit 101, a blood pressure measurement posture determination unit 103, a blood pressure measurement execution unit 104, and a display/communication control unit 105. By reading and executing the program, a functional unit that controls each component of the biological information measuring device 10 and achieves these predetermined purposes is realized.
  • the control unit 100 is configured to include a processor such as a CPU (Central Processing Unit).
  • the electrocardiographic signal measuring section 110 includes a first electrode 111 , a second electrode 112 , an electrocardiographic signal measuring circuit 113 , and an A/D conversion circuit 114 . to measure electrocardiographic signals. Specifically, the potential difference between the first electrode 111 that is in contact with the wrist T on which the biological information measuring device 10 is worn and the second electrode 112 that is in contact with the finger or the like on the side that is not wearing the biological information measuring device 10. is measured by the electrocardiographic signal measurement circuit 113 (so-called lead I). Then, the analog signal output from the electrocardiographic signal measurement circuit 113 is digitally converted by the A/D conversion circuit 114, and the digital signal is output, thereby measuring the user's electrocardiographic signal.
  • lead I the electrocardiographic signal measurement circuit 113
  • the first electrode 111, the second electrode 112, and the electrocardiographic signal measurement circuit 113 correspond to the first sensor section.
  • the electrocardiographic signal measuring section 110 also includes an amplifier, a filter, etc. (not shown), but since these are configured using known techniques, their explanation will be omitted.
  • the electrocardiographic signal measuring section 110 receives power from the power supply section 132 described later, it measures the potential difference (electrocardiographic signal) between the first electrode 111 and the second electrode 112, and A digital signal related to the potential difference is always output from the D conversion circuit 114.
  • the blood pressure measurement unit 120 includes a cuff 121, a pressure sensor 122, and a pump 123, and measures the user's blood pressure using a so-called oscillometric method. Blood pressure measurement using the oscillometric method is a well-known technique, so a detailed explanation will be omitted.
  • the power supply section 132 is configured to include a battery (not shown) that supplies power necessary for operating the device.
  • the battery may be a secondary battery such as a lithium ion battery, or a primary battery.
  • the display unit 133 is configured to include a display device such as a liquid crystal display, and displays various information including measurement results, time, and other information on the display device. Further, guide information regarding the operation of the device, etc. may be displayed on the display unit 133.
  • the display unit 133 may also include an LED indicator or the like.
  • the operation unit 134 includes operation buttons 134a and 134b, and receives user input operations via these buttons. Note that the operation unit 134 can also receive input from a user operation by receiving an input signal from another electronic device via a communication unit 135, which will be described later.
  • the communication unit 135 includes an antenna for wireless communication (not shown), and performs information communication with other electronic devices such as an information processing terminal by, for example, BLE communication. Note that a terminal for wired communication may be provided.
  • the storage unit 136 is configured to include a main storage device (not shown) such as a RAM (Random Access Memory), and stores various information such as application program guide information. Further, in addition to the RAM, a long-term storage medium such as a flash memory may be provided.
  • the storage unit 136 also includes an electrocardiogram signal storage unit 137 that stores the digital signal output from the A/D conversion circuit 114 (hereinafter also referred to as an electrocardiogram digital signal), and a blood pressure value storage unit 137 that stores the measured blood pressure value. Each of them is provided with a storage section 138.
  • the electrocardiogram signal storage section 137 and the blood pressure value storage section 138 may be provided as independent areas within one storage medium, or may be provided as different storage media.
  • the electrocardiographic waveform recording control section 101 performs processing to store the digital signal output from the A/D conversion circuit 114 in the electrocardiographic signal storage section 137.
  • measuring an electrocardiographic waveform refers to recording an electrocardiographic signal measured by the electrocardiographic signal measurement unit 110 as waveform data. That is, in this embodiment, the electrocardiographic signal measuring section 110 and the electrocardiographic signal storage section 137 are included as the electrocardiographic waveform measuring means.
  • the blood pressure measurement posture determination unit 103 determines whether or not the wrist of the user wearing the device is located at a height within a predetermined range suitable for blood pressure measurement. Specifically, it is determined whether the position is at the same height as the heart. Further, it may also be determined whether the height is continuously maintained. As will be described later, the blood pressure measurement process is executed on the condition that the determination result of the blood pressure measurement posture determining unit 103 is correct. That is, in this embodiment, the blood pressure measurement posture determining section 103 corresponds to the second determining means.
  • the blood pressure measurement execution unit 104 controls the blood pressure measurement unit 120 when the determination result of the blood pressure measurement posture determination unit 103 is correct (that is, the user is in a position suitable for blood pressure measurement). A process of measuring the user's blood pressure and storing the measurement results (blood pressure value, etc.) in the blood pressure value storage unit 138 is performed.
  • the display/communication control unit 105 controls image display by the display unit 133 (for example, display of measurement results such as electrocardiogram waveforms and blood pressure values), communication by the communication unit 135 (for example, transmission of measurement results to external equipment, external Executes processing related to receiving signals from devices, etc.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram, in the form of a timing chart, showing the relationship between the measurement of electrocardiographic signals by the biological information measuring device 10, the storage of electrocardiographic waveforms, and the processing related to execution and storage of blood pressure measurement.
  • the electrocardiographic signal measuring section 110 measures the potential difference (electrocardiographic signal) between the first electrode 111 and the second electrode 112 and generates a digital signal related to the potential difference. Outputs a signal all the time. Therefore, even if the user is not in a posture for measuring electrocardiographic waveforms (specifically, the user's fingers are not in proper contact with the second electrode 112), the first electrode A signal related to the potential difference between the electrode 111 and the second electrode 112 is output.
  • the electrocardiogram signal column at the top of Figure 3 it is also shown that the left and right end portions are not waveforms that can be called electrocardiogram waveforms, but signals that correspond to so-called noise are also output. .
  • the electrocardiographic waveform recording control section 101 performs a process of storing all the digital signals output from the A/D conversion circuit 114 as they are in the electrocardiographic signal storage section 137.
  • the "electrocardiographic signal recording" column in FIG. 3 indicates that all waveforms including noise portions are to be saved.
  • the blood pressure measurement execution unit 104 executes the blood pressure measurement process when the blood pressure measurement posture determination unit 103 determines that the user's wrist is located at a height suitable for blood pressure measurement. After the measurement is completed, at least the measured blood pressure value is stored in the blood pressure value storage section 138.
  • the columns "Blood pressure measurement start determination”, “Blood pressure measurement”, and “Blood pressure value recording” in FIG. 3 indicate the timing of such processing, respectively.
  • the user can touch the second electrode 112 with a finger on a side different from the one on which the biological information measuring device 10 is attached, without requiring any prior operation. (i.e., the bezel portion of the wristwatch), electrocardiographic waveforms can be measured. Therefore, when a user wants to measure an electrocardiogram waveform, such as when they feel a subjective symptom, the electrocardiogram waveform can be measured immediately. The possibility of damage can be significantly reduced. In addition, by touching the second electrode 112 of the biological information measuring device 10 worn as much as possible, the user can continue to measure the electrocardiogram waveform at that time, so a large amount of measurement data can be acquired. be able to. Thereby, the possibility of detecting an abnormality in the electrocardiographic waveform can be increased.
  • the biological information measuring device 10 also includes a configuration for blood pressure measurement.
  • the trigger for starting blood pressure measurement is when the device is placed in a position suitable for blood pressure measurement, so blood pressure measurement can be performed while touching the second electrode 112 (without any prior operation).
  • blood pressure measurement can be easily performed with the electrocardiogram waveform and measurement timing synchronized.
  • the electrocardiogram waveform As described above, for example, if blood pressure is measured and a blood pressure value different from normal is measured, the time before and after the blood pressure measurement can be adjusted. It becomes possible to refer to (analyze) the electrocardiogram waveform in the band.
  • the biological information measuring device 20 has almost the same configuration as the biological information measuring device 10 of the first embodiment. Therefore, the same configurations and processes as those in Embodiment 1 are given the same reference numerals, and detailed explanations will be omitted.
  • FIG. 4 is a functional block diagram showing the functional configuration of the biological information measuring device 20 according to the present embodiment.
  • the biological information measuring device 20 according to this embodiment is different from the biological information measuring device 10 in some functional units included in the control section 200 and the electrocardiographic signal measuring section 210.
  • the electrocardiographic signal measurement section 210 includes an electrode contact detection section 215, and the electrocardiographic waveform recording control section 201 of the control section 200 includes an electrocardiographic recording determination section 202.
  • the electrode contact detection unit 215 is a functional unit that detects the state of contact of the user (the body surface) with the first electrode 111 and the second electrode 112. Specifically, based on the output of the electrocardiographic signal measurement circuit 113, it is possible to detect whether the user is in contact with the first electrode 111 and the second electrode 112.
  • the electrocardiogram recording determination unit 202 is a functional unit that determines whether the digital signal output from the A/D conversion circuit 114 is a signal suitable for measuring an electrocardiogram waveform.
  • both the first electrode 111 and the second electrode 112 are stable to the user based on the state of contact of the user to the first electrode 111 and the second electrode 112 detected by the electrode contact detection unit 215.
  • the acquired digital signal is determined to be a signal suitable for measuring an electrocardiogram waveform.
  • the electrocardiographic waveform recording control unit 201 stores only the digital signal that the electrocardiographic recording determining unit 202 has determined is a signal suitable for measuring an electrocardiographic waveform in the electrocardiographic signal storage unit 137. Perform the processing to do.
  • FIG. 5 shows the relationship between the measurement of electrocardiographic signals and the storage of electrocardiographic waveforms by the biological information measuring device 20 according to the present embodiment, and the processing related to the execution and storage of blood pressure measurement.
  • the electrocardiographic signal measuring section 210 receives power from the power supply section 132, the first electrode 111 and the second electrode 112 are connected to each other.
  • a potential difference electrocardiographic signal
  • a digital signal related to the potential difference is constantly output. Therefore, signals corresponding to noise are always output from the A/D conversion circuit.
  • Electrode contact detection is determined when both the first electrode 111 and the second electrode 112 are in stable contact with the user as described above (i.e., when the user is in the posture for electrocardiographic waveform measurement). Since only the electrocardiographic waveform excluding the noise portion is turned on during the electrocardiographic signal storage section 137.
  • the biological information measuring device 20 As described above, according to the biological information measuring device 20 according to the present embodiment, only the output signal when the user requests electrocardiographic waveform measurement is saved without saving the noise signal that cannot be called an electrocardiographic waveform. Therefore, storage capacity can be significantly reduced. Further, when confirming (analyzing) the electrocardiogram waveform later, it is possible to use data that does not include noise, which is efficient.
  • the trigger is that the determination result of the blood pressure measurement posture determination unit 103 is correct (that is, the user is in a position suitable for blood pressure measurement), but the trigger for starting blood pressure measurement is It is not necessarily limited to this.
  • one of the operation buttons may be used as a blood pressure measurement start button, and the button operation may be used as a trigger for starting blood pressure measurement. In this case, it is desirable that the operation button be arranged and configured so that it can be operated while maintaining contact with the second electrode 112.
  • the electrocardiogram determination unit 202 determines whether the signal output from the A/D conversion circuit 114 is suitable for measuring an electrocardiogram waveform based on the electrode contact state.
  • the determination may be made using information such as baseline fluctuations in the electrocardiographic waveform and posture fluctuations of the device based on the output of the acceleration sensor 131.
  • biological information measuring devices are all equipped with configurations and functions related to blood pressure measurement, the present invention can also be applied to devices without a blood pressure measurement function.

Abstract

人体の手首に装着して用いられる生体情報測定装置であって、第１電極及び第２電極を備え、前記第１電極と前記第２電極の電位差を検出する第１センサ部と、前記第１センサ部が検出した前記電位差をデジタル信号に変換して出力するアナログ／デジタル変換手段と、前記アナログ／デジタル変換部から出力されたデジタル信号を記憶する記憶手段と、電源部と、を有しており、前記電源部から電力が供給されている場合には、前記第１センサ部は常時前記第１電極と前記第２電極の電位差を検出し、前記アナログ／デジタル変換手段は常時前記第１センサ部が検出した電位差をデジタル信号に変換して出力する生体情報測定装置。

Description

生体情報測定装置
　本発明は、ヘルスケア関連の技術分野に属し、特に、人体に装着して用いる生体情報測定装置に関する。
　近年、血圧値、心電波形などの個人の身体・健康に関する情報（以下、生体情報ともいう）を、個人が自ら日常的に測定機器によって測定し、当該測定結果を健康管理に活用することが一般的に行われるようになってきている。このことから、携帯性を重視した機器の需要が高まっており、様々な携帯型測定装置が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２など）。
　特許文献１には、電極を備えるベルトを用いて人体の手首に装着する心電波形計測装置に血圧測定を行うための手段を有する携帯型心電計測装置が開示されている。また、特許文献２には、腕時計型の生体情報測定装置において、心電図、脈波などの生体情報が測定可能なことが開示されている。これらのような装置によれば、装置を装着して携帯することにより、ユーザーは例えば胸部の痛みを感じた際などの任意のタイミングで、心臓の電気活動を表す心電波形の情報を得ることができる。
　ところで、上記のような装置は、心電波形を測定する際には測定開始の操作を行った後に心電測定用の電極に皮膚表面を適切に接触させて測定を開始することになる。このような「測定開始操作」をトリガーとすることで、例えば血圧（脈波）などの他の生体情報と同時に心電波形を測定することを容易に行うことができる。これにより、心電波形と測定タイミングが同期した他の生体情報を得ることができ、複数の生体情報に基づいてユーザーの心機能の分析（異常の検出など）を行うことができる。
特開２００７－１９５６９３号公報 特開２０１７－６２３０号公報
　一方、心疾患を患っていたり心臓の手術後であったりなど、心機能に関して不安を抱えているユーザーにとっては、何かしらの不調を感じたときに、即座にその時の心電図を記録したいという要望がある。しかしながら、上記の装置のように、心電波形の測定のために所定の開始操作を行った後に適切な測定姿勢を取る、といった段階を経るのでは、（より短期的な意味での）即時性に欠け、ユーザーが不調（自覚症状）を感じている間の肝心な心電波形の測定に間に合わないという虞がある。
　上記のような問題に鑑みて、本発明は、心電波形を測定可能な携帯型の生体情報測定装置において、ユーザーが心電波形の測定を所望した場合に即座に測定を開始することを可能とする技術を提供することを目的とする。
　人体の手首に装着して用いられる生体情報測定装置であって、
　前記装置の装着時において該装着した前記手首に当接する位置に配置される第１電極及び前記装置の装着時において該装着した前記手首に当接しない位置に配置される第２電極を備え、前記第１電極と前記第２電極の電位差を検出する第１センサ部と、
　前記第１センサ部が検出した前記電位差をデジタル信号に変換して出力するアナログ／デジタル変換手段と、
　前記アナログ／デジタル変換部から出力されたデジタル信号を記憶する記憶手段と、
　電源部と、を有しており、
　前記電源部から電力が供給されている場合には、前記第１センサ部は常時前記第１電極と前記第２電極の電位差を検出し、前記アナログ／デジタル変換手段は常時前記第１センサ部が検出した電位差をデジタル信号に変換して出力する、
　ことを特徴とする、生体情報測定装置である。
　また、「一括して」とは、同時的に並行して行うことを含む。また、上記の血圧測定手段としては、オシロメトリック法により血圧を測定するためのカフ、圧力センサ、ポンプなどを例示することができるが、これに限られない。また、位置検出手段としては、例えば３軸加速度センサを採用することができるが、少なくとも装置の鉛直軸上の位置（即ち、装置の位置する高さ）を検出可能であれば、他の手段を用いてもよい。
　このような構成によれば、常時第１電極と第２電極の電位差に係る信号が出力（及び保存）されるため、ユーザーは何らの事前操作も必要とせずに、生体情報測定装置を装着したのとは異なる側の手指で第２電極に触れるだけで、即座に心電波形の測定を行うことができる。なお、本明細書において、「心電波形の測定」とは、心電信号の波形データを記録することをいう。
　また、前記生体情報測定装置は、前記デジタル信号が前記人体の心電波形の測定に適した信号であるか否かの当否を判定する第１判定手段をさらに有しており、前記記憶手段は、前記第１判定手段の判定結果が当である場合にのみ、前記デジタル信号を記憶するのであってもよい。このような構成であれば、心電波形とはいえないノイズの信号を保存せずに、ユーザーが心電波形測定を所望した場合の出力信号のみ保存することができるため、記憶容量を大幅に節約することができる。
　また、前記生体情報測定装置は、前記第１電極及び前記第２電極への前記人体の接触状態を検出する電極接触状態検出手段をさらに有しており、前記第１判定手段は、前記第１電極及び前記第２電極のいずれもが前記人体に安定して接触している状態で前記第１センサ部が検出した前記電位差に係る前記デジタル信号を、前記人体の心電波形の測定に適した信号であると判定するのであってもよい。このような構成であれば、別段のセンサなどを設けずとも心電波形測定に適した信号か否かの判定を行うことができ、好適である。
　また、前記生体情報測定装置は腕時計型のウェアラブル装置であってもよい。このような形態の装置は本発明に好適である。
　また、前記生体情報測定装置は、前記人体の血圧を測定するための血圧測定手段をさらに有していてもよい。このような構成であれば、心電波形と同期して測定した血圧値を取得することができ、これらの生体情報を併せて用いることで効果的な分析を行うことが可能になる。
　また、前記生体情報測定装置は、前記装置の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の出力に基づいて、前記装置を装着した前記人体の手首が所定の範囲内の高さに位置しているか否かの当否を判定する第２判定手段と、をさらに有しており、前記血圧測定手段は、前記第２判定手段の出力結果が当である場合に、前記人体の血圧測定を実行するものであってもよい。
　即ち、装置を装着した状態において血圧測定に適した体勢になることを血圧測定開始のトリガーとすることで、（何らの事前の操作なく）即座に血圧測定を開始することができる。また、このような構成によれば、第２電極に触れた状態で血圧測定姿勢を取ることで、容易に心電波形と測定タイミングを同期させた血圧測定を行うことができる。
　なお、上記構成の各々は技術的な矛盾が生じない限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。
　本発明によれば、心電波形を測定可能な携帯型の生体情報測定装置において、ユーザーが心電波形の測定を所望した場合に即座に測定を開始することを可能とする技術を提供することができる。
図１Ａは、実施形態１の生体情報測定装置の外観を示す概略図である。図１Ｂは、実施形態１の生体情報測定装置を装着した際の状態を示す説明図である。 図２は、実施形態１に係る生体情報測定装置の機能構成を示す機能ブロック図である。 図３は、実施形態１の生体情報測定装置による心電信号の計測と心電波形の保存、及び血圧測定の実行と保存に係る処理の関係を示す説明図である。 図４は、実施形態２に係る生体情報測定装置の機能構成を示す機能ブロック図である。 図５は、実施形態２の生体情報測定装置による心電信号の計測と心電波形の保存、及び血圧測定の実行と保存に係る処理の関係を示す説明図である。
　＜実施形態１＞
　以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
　（装置の全体構成）
　図１Ａは、本実施形態に係る生体情報測定装置１０の外観構成を示す概略図である。図１Ｂは、本実施形態に係る生体情報測定装置１０を手首Ｔに装着した際の状態を示す説明図である。図２は、本実施形態に係る生体情報測定装置１０の機能構成を示す機能ブロック図である。
　図１Ａ、図１Ｂ、図２に示すように、生体情報測定装置１０は概略、本体部１１と、ベルト部１５を有する腕時計型のウェアラブル装置であり、人体の手首Ｔに装着した状態で心電波形及び血圧値の測定を行うことができる。
　本体部１１は、表示部１３３（例えば、液晶ディスプレイなどを採用することができる）、操作ボタン１３４ａ、１３４ｂ、第２電極１１２として機能するベゼル、加速度センサ１３１などを含んで構成されている。加速度センサ１３１は、本発明に係る位置検出手段に相当し、生体情報測定装置１０の位置・姿勢を検出する。また、図２に示すように、本体部１１はその機能構成として、制御部１００、心電信号計測部１１０、血圧測定部１２０、電源部１３２、表示部１３３、操作部１３４、通信部１３５、記憶部１３６、を備えている。これらの各機能構成については後述する。
　また、ベルト部１５は、手首Ｔにある動脈を圧迫するためのカフ１２１、カフ１２１を支持するカーラ１５２、第１電極１１１、及び生体情報測定装置１０を手首Ｔに固定するためのベルト１５１を備えている。ベルト１５１は、例えば、親側バンドと剣先側バンドとからなり、親側バンドのバックルによって剣先側バンドを固定するタイプの形状を採用することができるが、生体情報測定装置１０が手首Ｔに適切に固定できればどのような構成であっても構わない。例えば、面ファスナーによって固定するような構成を採用することもできる。
　なお、図１Ｂに示すように、第１電極１１１はカーラ１５２の内側、即ち生体情報測定装置１０を装着した際に、ユーザーの手首Ｔに当接する位置に配置されている。一方、第２電極１１２は、本体部１１のベゼルとして本体部外側に設けられている。即ち、第２電極１１２は生体情報測定装置１０を装着した際に、装着した側の手首には当接し得ない位置に配置されている。これにより、生体情報測定装置１０を装着した際には、第１電極１１１はユーザーの体表面に常時接触することになる一方、第２電極１１２は通常はユーザーの体表面には接触しない。ただし、生体情報測定装置１０を装着していない側の手で第２電極１１２に触れるなどすることにより、容易に第１電極１１１及び第２電極１１２のいずれにもユーザーの体表面が接触した体勢を取ることができる。
　（本体部の機能構成）
　次に、本体部１１の機能構成について説明する。制御部１００は、心電信号計測部１１０、血圧測定部１２０などを含む生体情報測定装置１０全体の制御を司る。また、制御部１００は、心電波形記録制御部１０１、血圧測定姿勢判定部１０３、血圧測定実行部１０４、表示・通信制御部１０５、の各機能部を備えており、後述の記憶部１３６からプログラムを読み出して実行することによって、生体情報測定装置１０の各構成を制御してこれらの所定の目的を果たす機能部を実現する。なお、制御部１００は、ハードウェアの観点ではＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）などのプロセッサを含んで構成される。
　心電信号計測部１１０は、第１電極１１１、第２電極１１２、心電信号計測回路１１３、Ａ／Ｄ変換回路１１４を含んで構成され、第１電極１１１及び第２電極１１２の電位差に基づいて心電信号を計測する。具体的には、生体情報測定装置１０を装着した側の手首Ｔに接触した第１電極１１１と、生体情報測定装置１０を装着していない側の手指などを接触させた第２電極１１２の電位差を心電信号計測回路１１３で計測する（いわゆるＩ誘導）。そして、心電信号計測回路１１３から出力されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換回路１１４によってデジタル変換し、デジタル信号を出力することによって、ユーザーの心電信号を計測する。即ち、本実施形態においては第１電極１１１、第２電極１１２、心電信号計測回路１１３が、第１センサ部に相当する。なお、心電信号計測部１１０は、この他にも図示しないアンプ、フィルタなどを含んでいるが、これらは既知の技術で構成されるため、説明は省略する。
　本実施形態において、心電信号計測部１１０は後述する電源部１３２から電力の供給を受けている限りは、第１電極１１１と第２電極１１２の電位差（心電信号）を計測し、Ａ／Ｄ変換回路１１４から当該電位差に係るデジタル信号が常に出力される。
　血圧測定部１２０は、カフ１２１、圧力センサ１２２、ポンプ１２３を含んで構成され、いわゆるオシロメトリック法によりユーザーの血圧を測定する。オシロメトリック法による血圧測定については周知の技術であるため詳細な説明は省略する。
　電源部１３２は、装置の稼働に必要な電力を供給するバッテリー（図示せず）を含んで構成される。バッテリーは、例えばリチウムイオンバッテリーなどの二次電池であっても良いし、一次電池としても良い。
　表示部１３３は、液晶ディスプレイなどの表示装置を含んで構成され、当該表示装置に測定結果や時刻などの情報を含む各種の情報を表示する。また、表示部１３３に装置の動作などについてのガイド情報を表示するようにしてもよい。表示部１３３は、その他にＬＥＤインジケータなどを備えていてもよい。
　また、操作部１３４は、操作ボタン１３４ａ、１３４ｂを含んで構成され、これらを介してユーザーの入力操作を受け付ける。なお、操作部１３４は、後述の通信部１３５を介して他の電子機器からの入力信号を受信することによっても、ユーザー操作の入力を受け付けることができる。
　通信部１３５は、無線通信用のアンテナ（図示せず）を含み、例えばＢＬＥ通信により、情報処理端末などの他の電子機器と情報通信を行う。なお、有線通信のための端子を備えていてもよい。
　記憶部１３６は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）などの主記憶装置（図示せず）を含んで構成され、アプリケーションプログラムガイド情報などの各種の情報を記憶する。また、ＲＡＭに加えて、例えばフラッシュメモリなどの長期記憶媒体を備えていてもよい。また、記憶部１３６は、Ａ／Ｄ変換回路１１４から出力されたデジタル信号（以下、心電デジタル信号ともいう）を記憶する心電信号記憶部１３７と、測定された血圧値を記憶する血圧値記憶部１３８をそれぞれ備えている。心電信号記憶部１３７及び血圧値記憶部１３８は、一の記憶媒体内の独立した領域として設けられていてもよいし、それぞれ異なる記憶媒体としてもよい。
　続けて、制御部１００が備える各機能部について説明する。心電波形記録制御部１０１は、Ａ／Ｄ変換回路１１４から出力されたデジタル信号を心電信号記憶部１３７に保存する処理を行う。なお、本実施形態において心電波形の測定とは、心電信号計測部１１０が計測した心電信号を波形データとして記録することをいう。即ち、本実施形態においては、心電波形測定手段として心電信号計測部１１０及び心電信号記憶部１３７が含まれる。
　血圧測定姿勢判定部１０３は、加速度センサ１３１の出力に基づいて、装置を装着した状態のユーザーの手首が血圧の測定に適した所定の範囲内の高さに位置しているか否か、より具体的には心臓の高さと同程度の高さに位置しているかの当否を判定する。また、当該高さが継続して維持されているか否かについても判定するようにしてもよい。後述のように、血圧測定姿勢判定部１０３の判定結果が当であることを条件として、血圧測定の処理が実行される。即ち、本実施形態においては、血圧測定姿勢判定部１０３が第２判定手段に相当する。
　血圧測定実行部１０４は、血圧測定姿勢判定部１０３の判定結果が当であること（即ち、ユーザーが血圧測定に適した体勢になっていること）をトリガーとして、血圧測定部１２０を制御してユーザーの血圧測定を実行し、測定結果（血圧値など）を血圧値記憶部１３８に保存する処理を行う。
　表示・通信制御部１０５は、表示部１３３による画像表示（例えば、心電波形や血圧値などの測定結果の表示など）、通信部１３５による通信（例えば、測定結果の外部機器への送信、外部機器からの信号受信など）に係る処理を実行する。
　（生体情報測定の処理）
　次に、図３に基づいて、生体情報測定装置１０による生体情報の測定（及び保存）について説明する。図３は、タイミングチャートの態様で、生体情報測定装置１０による心電信号の計測と心電波形の保存、及び血圧測定の実行と保存に係る処理の関係を示す説明図である。
　上述のように、心電信号計測部１１０は電源部１３２から電力の供給を受けている限り、第１電極１１１と第２電極１１２の電位差（心電信号）を計測して該電位差に係るデジタル信号を常時出力する。このため、ユーザーが心電波形の測定のための姿勢を取っていない状態（具体的には第２電極１１２にユーザーの手指が適切に接触していない状態）であっても、常に第１電極１１１と第２電極１１２の電位差に係る信号が出力されることになる。図３の最上段の「心電信号」の欄においても、左右の両端の部分は心電波形といえるような波形ではなく、いわゆるノイズに該当する信号も出力されていることが示されている。
　そして、本実施形態において、心電波形記録制御部１０１はＡ／Ｄ変換回路１１４から出力されたデジタル信号を、そのまま全て心電信号記憶部１３７に保存する処理を行う。図３の「心電信号記録」の欄はノイズ部分の波形も含めて全て保存することを示している。
　上述のように、本実施形態において、血圧測定実行部１０４は、血圧測定姿勢判定部１０３がユーザーの手首が血圧測定に適した高さに位置すると判定した場合に、血圧測定の処理を実行し、測定終了後に少なくとも測定血圧値を血圧値記憶部１３８に保存する。図３の「血圧測定開始判定」、「血圧測定」、「血圧値記録」の欄は、そのような処理のタイミングをそれぞれ示している。
　以上のような本実施形態に係る生体情報測定装置１０によれば、ユーザーは何らの事前操作も必要とせずに、生体情報測定装置１０を装着したのとは異なる側の手指で第２電極１１２（即ち、腕時計のベゼル部分）に触れるだけで、心電波形の測定を行うことができる。このため、何か自覚症状を感じるなどしてユーザーが心電波形の測定を所望するタイミングにおいて、即座に心電波形の測定を行うことができ、自覚症状のある時の心電波形を測定し損なう可能性を大幅に抑止することができる。また、ユーザーは可能な限り装着した生体情報測定装置１０の第２電極１１２に触れておくことで、その際の心電波形の測定を継続して行うことができるため、多くの測定データ取得することができる。これにより、心電波形における異常を検出できる可能性を高くすることができる。
　また、本実施形態に係る生体情報測定装置１０においては、血圧測定のための構成も備えている。そして、上述のように装置を装着した状態において血圧測定に適した体勢になることを血圧測定開始のトリガーとしているため、（何らの事前の操作なく）第２電極１１２に触れた状態で血圧測定姿勢を取ることで、容易に心電波形と測定タイミングを同期させた血圧測定を行うことができる。そして、上述のように心電波形を（可能な限り）常時測定しておくことにより、例えば、血圧測定を行い、通常とは異なる血圧値が測定された場合に、当該血圧測定の前後の時間帯における心電波形を参照（分析）することが可能になる。
　＜実施形態２＞
　次に、図４及び図５に基づいて、本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態に係る生体情報測定装置２０は、ほとんどの構成が実施形態１の生体情報測定装置１０と同様である。このため、実施形態１と同一の構成、処理については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
　図４は、本実施形態に係る生体情報測定装置２０の機能構成を示す機能ブロック図である。図４に示すように、本実施形態に係る生体情報測定装置２０は、制御部２００及び心電信号計測部２１０の備える機能部が一部、生体情報測定装置１０とは異なっている。具体的には、心電信号計測部２１０が電極接触検知部２１５を備え、制御部２００の心電波形記録制御部２０１が心電記録判定部２０２を備える構成となっている。
　電極接触検知部２１５は、第１電極１１１及び第２電極１１２へのユーザー（の体表面）の接触状態を検出する機能部である。具体的には、心電信号計測回路１１３の出力に基づいて、ユーザーが第１電極１１１、第２電極１１２に接触しているか否かを検出することができる。
　心電記録判定部２０２は、Ａ／Ｄ変換回路１１４から出力されるデジタル信号が心電波形の測定に適した信号であるか否かの当否を判定する機能部である。本実施形態においては、電極接触検知部２１５が検出した第１電極１１１及び第２電極１１２へのユーザーの接触状態に基づいて、第１電極１１１及び第２電極１１２のいずれもがユーザーに安定して接触していると評価できる場合に取得したデジタル信号を、心電波形の測定に適した信号であると判定する。
　そして、本実施形態に係る心電波形記録制御部２０１は、心電記録判定部２０２が心電波形の測定に適した信号であると判定したデジタル信号のみを、心電信号記憶部１３７に保存する処理を行う。
　図５に、本実施形態に係る生体情報測定装置２０による心電信号の計測と心電波形の保存、及び血圧測定の実行と保存に係る処理の関係を示す。図５に示すように、本実施形態に係る生体情報測定装置２０においても、心電信号計測部２１０は電源部１３２から電力の供給を受けている限り、第１電極１１１と第２電極１１２の電位差（心電信号）を計測して該電位差に係るデジタル信号を常時出力する。このため、ノイズに該当する信号も常時Ａ／Ｄ変換回路から出力される。
　しかしながら、図５の「電極接触検知」の欄及び「心電信号記録」の欄に示すように、本実施形態においては電極接触検知の判定がＯＮの間のみ、心電波形の保存が行われる。そして、電極接触検知の判定は、上述のように第１電極１１１及び第２電極１１２のいずれもがユーザーに安定して接触している場合（即ち、ユーザーが心電波形測定の姿勢を取っている間）のみＯＮとなるため、ノイズ部分を除いた心電波形のみが心電信号記憶部１３７に保存されることになる。
　以上のように、本実施形態に係る生体情報測定装置２０によれば、心電波形とはいえないノイズの信号を保存せずに、ユーザーが心電波形測定を所望した場合の出力信号のみ保存することができるため、記憶容量を大幅に削減することができる。また、後に心電波形の確認（分析）を行う際にも、ノイズが含まれないデータを用いることができるため、効率的である。
　＜その他＞
　上記実施形態の説明は、本発明を例示的に説明するものに過ぎず、本発明は上記の具体的な形態には限定されない。本発明は、その技術的思想の範囲内で種々の変形及び組み合わせが可能である。例えば、上記実施形態では、血圧測定姿勢判定部１０３の判定結果が当であること（即ち、ユーザーが血圧測定に適した体勢になっていること）をトリガーとしていたが、血圧測定開始のトリガーは必ずしもこれに限られない。例えば、操作ボタンのいずれかを血圧測定開始ボタンとして、ボタン操作を血圧測定開始のトリガーとしてもよい。この場合には、操作ボタンは第２電極１１２に接触した状態を維持したまま操作できるように配置・構成されることが望ましい。
　また、上記実施形態２では、心電記録判定部２０２は電極接触状態に基づいて、Ａ／Ｄ変換回路１１４から出力される信号が心電波形の測定に適した信号か否かを判定していたが、必ずしもこれに限られない。例えば、電極接触状態に替えて（或いはこれに加えて）心電波形の基線変動、加速度センサ１３１の出力に基づく装置の姿勢変動などの情報を用いて判定を行うようにしてもよい。
　また、上記各実施形態に係る生体情報測定装置は、いずれも血圧測定に係る構成、機能を備えるものであったが、血圧測定の機能が無い装置にも本発明を適用することができる。
　１０、２０・・・生体情報測定装置
　１１・・・本体部
　１５・・・ベルト部
　１００、２００・・・制御部
　１０１、２０１・・・心電波形記録制御部
　１０３・・・血圧測定姿勢判定部
　１０４・・・血圧測定実行部
　１０５・・・表示・通信制御部
　１１０、２１０・・・心電信号計測部
　１１１・・・第１電極
　１１２・・・第２電極
　１１３・・・心電信号計測回路
　１１４・・・Ａ／Ｄ変換回路
　１２０・・・血圧測定部
　１２１・・・カフ
　１２２・・・圧力センサ
　１２３・・・ポンプ
　１３１・・・加速度センサ
　１３２・・・電源部
　１３３・・・表示部
　１３４・・・操作部
　１３４ａ、１３５ｂ・・・操作ボタン
　１３５・・・通信部
　１３６・・・記憶部
　１３７・・・心電信号記憶部
　１３８・・・血圧値記憶部
　１５１・・・ベルト
　１５２・・・カーラ
　２１５・・・電極接触検知部
　２０２・・・心電記録判定部
　Ｔ・・・手首

Claims (6)

  1. 　人体の手首に装着して用いられる生体情報測定装置であって、
    　前記装置の装着時において該装着した前記手首に当接する位置に配置される第１電極及び前記装置の装着時において該装着した前記手首に当接しない位置に配置される第２電極を備え、前記第１電極と前記第２電極の電位差を検出する第１センサ部と、
    　前記第１センサ部が検出した前記電位差をデジタル信号に変換して出力するアナログ／デジタル変換手段と、
    　前記アナログ／デジタル変換部から出力された前記デジタル信号を記憶する記憶手段と、
    　電源部と、を有しており、
    　前記電源部から電力が供給されている場合には、前記第１センサ部は常時前記第１電極と前記第２電極の前記電位差を検出し、前記アナログ／デジタル変換手段は常時前記第１センサ部が検出した前記電位差を前記デジタル信号に変換して出力する、
    　ことを特徴とする、生体情報測定装置。
  2. 　前記デジタル信号が前記人体の心電波形の測定に適した信号であるか否かの当否を判定する第１判定手段をさらに有しており、
    　前記記憶手段は、前記第１判定手段の判定結果が当である場合にのみ、前記デジタル信号を記憶する、
    　ことを特徴とする、請求項１に記載の生体情報測定装置。
  3. 　前記第１電極及び前記第２電極への前記人体の接触状態を検出する電極接触状態検出手段をさらに有しており、
    　前記第１判定手段は、前記第１電極及び前記第２電極のいずれもが前記人体に安定して接触している状態で前記第１センサ部が検出した前記電位差に係る前記デジタル信号を、前記人体の前記心電波形の測定に適した信号であると判定する、
    　ことを特徴とする、請求項２に記載の生体情報測定装置。
  4. 　腕時計型のウェアラブル装置である、
    　ことを特徴とする、請求項１に記載の生体情報測定装置。
  5. 　前記人体の血圧を測定するための血圧測定手段をさらに有している、
    　ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の生体情報測定装置。
  6. 　前記装置の位置を検出する位置検出手段と、
    　前記位置検出手段の出力に基づいて、前記装置を装着した前記人体の前記手首が所定の範囲内の高さに位置しているか否かの当否を判定する第２判定手段と、をさらに有しており、
    　前記血圧測定手段は、前記第２判定手段の出力結果が当である場合に、前記人体の血圧測定を実行する、
    　ことを特徴とする、請求項５に記載の生体情報測定装置。
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