(57)【要約】【課題】  体動による被測定対象者の生体電位の検知データへの影響が少なく、被測定対象者の活動量と生体電位波形とを関連付けて解析することのできる生体電位検知システムを提供する。【解決手段】  外部演算装置と、被測定対象者が携行するユーザー端末を具備し、ユーザー端末は、被測定対象者に装着され被測定対象者の生体活動状態を体動により検知する体動検知手段と、被測定対象者に装着され被測定対象者の生体電位を検知する生体電位検知手段と、体動検知手段により検知された生体活動状態に基づいて被測定対象者の活動量を求める検知情報処理機能を備えた端末演算処理手段と、生体電位と活動量とを関連付けて両者のデータを保存する記憶手段と、を有し、外部演算装置は、前記記憶手段に保存されている生体電位のデータを入力して解析することにより被測定対象者の生体電位波形を求める外部演算手段と、生体電位図波形を表示する外部表示部と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部演算装置と、被測定対象者が携行するユーザー端末を具備し、
ユーザー端末は、被測定対象者に装着され被測定対象者の生体活動状態を体動により検知する体動検知手段と、被測定対象者に装着され被測定対象者の生体電位を検知する生体電位検知手段と、前記体動検知手段により検知された生体活動状態に基づいて被測定対象者の活動量を求める検知情報処理機能を備えた端末演算処理手段と、前記生体電位と前記活動量とを関連付けて両者のデータを保存する記憶手段と、を有し、
外部演算装置は、前記記憶手段に保存されている生体電位のデータを入力して解析することにより被測定対象者の生体電位波形を求める外部演算手段と、生体電位図波形を表示する外部表示部と、を有することを特徴とする生体電位検知システム。
【請求項２】
前記ユーザー端末の端末演算処理手段にて、前記生体電位検知手段により検知された生体電位のデータを解析して被測定対象者の健康状態を判断する機能を有してなることを特徴とする請求項１記載の生体電位検知システム。
【請求項３】
前記ユーザー端末に報知信号を発する報知手段を備えてなり、被測定対象者の健康状態が不良であると端末演算処理手段にて判断した場合には報知信号を発することを特徴とする請求項２記載の生体電位検知システム。
【請求項４】
前記ユーザー端末に無線信号を発する信号送信手段を備えてなり、被測定対象者の健康状態が不良であると端末演算処理手段にて判断した場合には無線信号を発することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の生体電位検知システム。
【請求項５】
前記ユーザー端末に被測定対象者が痛みを自覚した時に、その旨を入力する痛み入力手段を備えてなることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の生体電位検知システム。
【請求項６】
前記ユーザー端末に被測定対象者を認識するためのＩＤを入力するＩＤ入力手段を備えてなることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の生体電位検知システム。
【請求項７】
前記ユーザー端末に被測定対象者の指に装着して被測定対象者の脈波を検知する脈波検知手段を備えてなることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の生体電位検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定対象者に装着して携帯可能であり、被測定対象者の活動量と生体電位を検知してデータを保存する生体電位検知システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被測定対象者の生体電位波形である心電図波形から、各種心臓病の有無を判断するには、専門的な知識が必要であり、これを正しく診断することは、医師や特殊の医療技術者等の医療専門家に限られている。したがって、生体電位検知手段によって測定された心電図波形から、被測定対象者の心臓病の診断をするには、医療専門家によるデータの解析が必要となっている。
【０００３】
一方、日常行動時に起こる虚血発作やこれと合併して生じる不整脈等の症状を見つけるには、病院等で生体電位波形を測定するだけでは不十分であり、日常的に生体電位波形を測定することが必要となっている。この種の症状は、過負荷となるような運動等の活動をしている際に起り易いので、診察室で比較的安静にした状態で被測定対象者の生体電位波形を測定するだけではなく、被測定対象者が活動している状態でも生体電位波形を測定することが望ましい。
【０００４】
このため、従来から、生体電位検知手段である心電図測定装置を携帯化したものを被測定対象者に装着して、被測定対象者が活動している状態で測定した心電図波形を解析することにより、各種心臓病を検査することがなされている。この携帯化した心電図測定装置が、特開２００３−２４２８５号公報や特開２００３−５２６４８号公報に開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２４２８５号公報
【特許文献２】特開２００３−５２６４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献に開示された携帯化した心電図測定装置では、被測定対象者の体動により、測定された心電図波形が不安定となることがあった。これは、活動時の体動によって被測定対象者の接地状態が変化するために、検知される生体電位が不安定となる現象であり、この現象が起こると、被測定対象者の心臓が正常であっても異常な心電図波形が測定されることがあった。
【０００６】
また、従来の心電図測定装置では、生体電位波形の測定時の活動状態検知することができず、被測定対象者の活動量と生体電位波形との関連付けを行って診断することができなかった。このために、必ずしも、虚血発作のように過負荷の運動をしている時に心電図波形が異常となる病気を正確に診断することができていなかった。
【０００７】
本発明は、前記の点に鑑みてなされたもので、体動による被測定対象者の生体電位の検知データへの影響が少なくて、被測定対象者の活動量と生体電位波形とを関連付けて解析することのできる生体電位検知システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するために、本発明の生体電位検知システムは、外部演算装置と、被測定対象者が携行するユーザー端末とを具備し、ユーザー端末は、被測定対象者に装着され被測定対象者の生体活動状態を体動により検知する体動検知手段と、被測定対象者に装着され被測定対象者の生体電位を検知する生体電位検知手段と、体動検知手段により検知された体動検知情報に基づいて当該被測定対象者の活動量を求める検知情報処理機能を備えた端末演算処理手段と、生体電位と活動量とを関連付けて両者のデータを保存する記憶手段と、を有し、前記外部演算装置は、記憶手段に保存されている生体電位データを解析して当該被測定対象者の生体電位波形を求める外部演算手段と、生体電位図波形を表示する表示部とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の生体電位検知システムは、外部演算装置と、被測定対象者が携行するユーザー端末とを具備し、ユーザー端末は、被測定対象者の生体活動状態を体動により検知する体動検知手段と、生体電位と活動量とを関連付けて両者のデータを保存する記憶手段と、を有するので、被測定対象者の活動状態と生体電位波形の検知データとを関連付けて解析することにより、体動による検知データへの影響を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施形態１）
本発明の実施形態１の生体電位検知システムの構成と動作を図１〜図６に基づいて説明する。この生体電位検知システムは、図１に示すように、被測定対象者１に装着するユーザー端末２と、外部演算装置５であるパーソナルコンピュータとによって構成されている。ユーザー端末２は、被測定対象者１に装着する端末ボックス４と、被測定対象者１の生体電位を検知する生体電位検知手段である電極３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅとによって構成されている。
【００１１】
まず、電極３ａ〜ｅは、図１に示すように、被測定対象者１の胸部５箇所に装着する。この電極の装着方法は、ホルター心電図検査に用いられる装着方法であり、不整脈や狭心症の発作時の心電図を検知するのに有効である。なお、本実施形態の電極装着手段以外にも各種の装着手段があり、必要に応じて他の手段で装着してもかまわない。
【００１２】
また、端末ボックス４は、被測定対象者１が装着しているベルトに取り付ける構造となっていて、電極３ａ〜ｅと電線によって接続されている。また、図２（ａ）に示すように、端末ボックス４には、体動検知手段である３軸加速度センサ６が内蔵されている。そして、端末ボックス４は、電極３ａ〜ｅと３軸加速度センサ６からのアナログの電気信号を増幅する増幅部７と、この増幅されたアナログ信号から体動以外の周波数成分を除去するフィルタ部８と、この信号をデジタルに変換するＡ／Ｄ変換部９と、３軸加速度センサ６や電極３ａ〜ｅからの情報データを解析する端末演算処理手段である端末演算処理部１０と、端末演算処理部１０の演算結果を保存する記憶手段である内部メモリ１１及びＳＤカード１２と、時間を計測するタイマ部１３と、被測定対象者の人体情報を入力する入力操作部１４と、被測定対象者が痛みを自覚したときにその情報を入力する痛み入力手段であるイベントスイッチ１５、結果を表示する表示部１６と、報知信号を発する報知手段である報知部１７と、を具備している。
【００１３】
さらに、パーソナルコンピュータである外部演算装置５は、図２（ｂ）に示すように、端末ボックス４のＳＤカード１２からのデータを受けて、このデータを記憶する記憶部１８、このデータを外部演算処理部に転送するデータＩ／Ｏ部１９、このデータを解析する外部演算手段である外部演算処理部２０、この結果を表示する外部表示部２１と、を具備している。
【００１４】
以下に、この生体電位検知システムの動作を説明する。被測定対象者１は、端末ボックス４の入力操作部１４に予め、個人データとして、ＩＤ（個人認識符号）、年齢、体重、性別を入力する。つまり、入力操作部１４は、被測定対象者１を認識するためのＩＤを入力するＩＤ入力手段となっている。この個人データは、端末演算処理部１０を通じて、内部メモリ１１及びＳＤカード１２に保存される。次に、図１に示すように電極３ａ〜ｅを被測定対象者の胸部に装着し、腰部のベルトに端末ボックス４を取り付ける。
【００１５】
そして、所定時間（例えば２４時間）、被測定対象者１が運動等の生体活動をしている状態で、電極３ａ〜ｅによる生体電位と３軸加速度センサ６による活動量を検知する。このとき、それぞれのデータを端末演算処理部１０で演算処理することにより、心電図と活動量を求める。まず、３軸加速度センサ６のデータから３軸方向の合成加速度の二乗平均値を算出する。さらに、合成加速度の二乗平均値は、被測定対象者のエネルギー代謝率ＲＭＲに換算される。ここで、合成加速度の二乗平均値と、被測定対象者のエネルギー代謝率ＲＭＲとは、図４に示すように相関関係にあることが知られている。予め両者の関係を検知することにより、合成加速度の二乗平均値をＲＭＲに換算して表示するようにしている。ここで、ＲＭＲと活動の状態とは、表１に示すような関係にあることが知られている。このＲＭＲを表示部１６に表示することにより、被測定対象者には、わかり易いデータを表示することになる。一方、生体電位の時間的変化を端末演算処理部で演算処理することにより、心電図のデータを求める。そして、内部メモリ１１及びＳＤカード１２に保存するとともに、表示部１６に心電図波形として表示する。つまり、図５に示すように、表示部１６には、心電図波形、ＲＭＲ、時刻がリアルタイムで表示されることになる。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
そして、所定時間経過後に、ＳＤカード１２を、端末ボックス４から取り出して、外部演算装置５に挿入してこのデータをインプットする。この結果から、図１に示すように、の外部表示部２１に心電図波形、ＲＭＲ、検知時刻が再現して表示される。この結果を医療専門家（通常は、医師）が解析して、被測定対象者の症状を診断する。具体例として、図６（ａ）に示すように、Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔの５つの波形からなる心電図の波形について、ＰＲ間隔、ＱＲＳ間隔、ＱＴ間隔、ＲＲ間隔（１回の心拍に要する時間）が所定の範囲内にあり、ＳＴ部が基線部にある場合には、被測定対象者の心臓は正常と診断される。一方、図６（ｂ）に示すように、心電図の波形が、ＲＲ間隔が所定時間以上になり、ＳＴ部が連続して上昇または下降としている場合には、心臓に異常があると診断される。ここで、ユーザー端末２は、被測定対象者１の身体に装着されているので、被測定対象者１の体動によって基線動揺が生じることがある。しかし、本実施形態の生体電位検知システムの解析結果には、被測定対象者の心電図波形と同一時間のＲＭＲのデータが保存されている。したがって、医療専門家は、ＲＭＲを考慮して心電図波形を解析することにより、体動による基線動揺と心臓異状によるものとを区別することができる。つまり、被測定対象者が活動することで、接地電位が変動して、心電図波形が異常となった場合であっても、被測定対象者の心臓が正常な場合には、活動を中止した場合には、心電図の波形は正常に戻る。したがって、活動している（ＲＭＲが所定値以上となる）ときのみ心電図の波形が異常となる場合には、体動による変化であって、被測定対象者の心電図波形は正常であると判断できる。一方、活動を停止した（ＲＭＲが所定値未満となる）後も、心電図の波形が異常となる場合には、被測定対象者の心電図波形に異常があることが判断される。このようにして、被測定対象者が接地を特別な状態にすることなく、比較的簡易な構成で、体動がある場合でも心電図波形の異常を診断することが可能となる。
【００１８】
また、被測定対象者１は、心臓等に痛みを自覚した時には、イベントスイッチ１５を操作して、この情報を入力し、この情報と操作時刻をあわせて、内部メモリ１１及びＳＤカード１２に保存される。こうすることにより、痛みを自覚した時の心電図波形を医療専門家は、確認することができる。
【００１９】
ここで、予め被測定対象者の正常時の心電図波形を記憶しておき、これと測定された心電図を比較して、端末演算処理部１０で異状と判断したは、報知部１７から被測定対象者に報知音等の報知信号により報知を発する。このときの動作のフローチャートを図３に示す。まず、図３（ａ）に示すように、被測定対象者の人体情報を入力操作部１４から入力した後に、電極３ａ〜ｅの信号により正常時の心電図波形を測定して、このデータを内部メモリ１１に保存しておく。次に、図3（ｂ）に示すように、被測定対象者の活動状態を３軸加速度センサ６により、測定するとともに、電極３ａ〜ｅの信号により心電図を測定して、このデータを予め内部メモリ１１に保存してある正常時の心電図波形と端末演算処理部１０にて比較して、異常と判断した場合には、報知部１７から報知を発する。一方、通常は、図６に示すように、心電図波形と活動量であるＲＭＲを表示部１６に表示する。また、これらのデータは、時系列データとして、内部メモリ１１及びＳＤカード１２に保存されていく。また、被測定対象者が痛みを自覚して、イベントスイッチ１７を操作して、この痛み情報を入力した場合には、この情報も合わせて、内部メモリ１１及びＳＤカード１２に保存されて、時系列データとして蓄積されていく。このようにして、本実施形態の生体電位検知システムには、端末演算処理部１０にて生体電位のデータを解析して被測定対象者の健康状態を判断する機能を有していることになる。
【００２０】
なお、本実施形態の生体電位検知システムには、端末ボックスにも表示部を有していて、この表示部でも外部演算装置の外部表示部でも心電図波形を見ることができるが、簡易的には端末ボックスの表示部はなくてもかまわない。この場合には、被測定対象者は、リアルタイムで心電図波形を見ることはできないが、端末ボックスを小型・低価格とすることができる。
【００２１】
本発明の生体電位検知システムは、外部演算装置と、被測定対象者が携行するユーザー端末からなり、ユーザー端末は、被測定対象者の生体活動状態を体動により検知する体動検知手段と、生体電位と活動量とを関連付けて両者のデータを一時保存する記憶手段と、を備えてなるので、被測定対象者の活動状態と生体電位波形の測定データとを関連付けて解析することができ、体動による心電図波形データへの影響を受けることなく、心臓の異常を判断することができる。
【００２２】
また、本実施形態の生体電位検知システムは、ユーザー端末に生体電位のデータを解析して被測定対象者の健康状態を判断する機能を備えてなるので、医師のような専門家がいなくても、自身の症状を簡易的に診断することができる。
【００２３】
さらに、本実施形態の生体電位検知システムは、ユーザー端末に報知信号を発する報知手段を備えてなり、被測定対象者の健康状態が不良と判断した場合には報知信号を発するので、自覚症状のない心臓の異常状態になったときに、このことを被測定対象者に知ることができる。この場合には、活動を中止したり、すぐに医師等の専門家に診断してもらうことにより、症状の悪化を防止することができる。
【００２４】
加えて、本実施形態の生体電位検知システムは、ユーザー端末に被測定対象者が痛みを感じた時にその旨を入力する痛み入力手段を備えてなるので、被測定対象者が痛みを自覚したときの心電図波形を知ることができ、的確な診断をすることがてきる。
【００２５】
加えて、本実施形態の生体電位検知システムは、ユーザー端末に被測定対象者を認識するためのＩＤを入力するＩＤ入力手段を備えてなるので、複数の被測定対象者のデータを外部端末で演算処理するときに、被測定対象者ごとのデータ整理が容易となり、誤診の可能性が低減する。
（実施形態２）
本発明の実施形態２の生体電位検知システムを図７に基づいて説明する。図７のブロック図に示すように、本実施形態の生体電位検知システムのユーザー端末は、実施形態１のものと略同じであるが、信号送信手段である無線通信部２２が付加されていることが異なっている。
【００２６】
ユーザー端末１の端末演算処理部１０で、被測定対象者の心電図が異常と判断した場合には、報知部１７にて報知音を発するとともに、無線送信部２２から無線信号を発する。この無線信号をインターネット２３を通じて、医師等の医療専門家に、被測定対象者の心電図が異常となっていることを通知する。そして、医療専門家は、特に被測定対象者が危険であると判断した場合には、即時に駆けつけて、被測定対象者に対して処置を行う。ここで、無線通信部２２から、無線信号を発する時間のみ、端末ブロック４の他の機器への電源をＯＦＦすることにより、無線による電磁ノイズが測定装置に影響を及ぼさないようにしている。ここで、その他の構成及び機能は実施形態１と同じであるので説明は省略する。
【００２７】
本実施形態の生体電位検知システムは、ユーザー端末に無線信号を発する信号送信手段を備えてなり、被測定対象者の健康状態が不良であると端末演算処理手段にて判断した場合には無線信号を発するので、医師等の専門家が被測定対象者の異常をリアルタイムで知ることができ、緊急的に処置をすることができる。特に、心電図波形の異常時のみに無線信号を発するので、無線のノイズ等による生体電位検知システムへの影響を防止することができる。
（実施形態３）
本発明の実施形態３の生体電位検知システムを図８及び図９に基づいて説明する。図８の全体構成図に示すように、本実施形態の生体電位検知システムのユーザー端末は、実施形態１のものと略同じであるが、脈波検知手段である脈波検知プローブ２４が追加されている点で異なっている。この脈波検知プローブ２４は、被測定対象者１の指に取り付けるリング状の物であり、被測定対象者１の脈波を検知する機能を有している。また、図９に示すように、端末ブロック４には、脈波検知プローブ２４からの電気信号を増幅する増幅部７と、増幅された電気信号から脈波を抽出する脈波抽出部２５が追加されている。そして、端末演算処理部１０では、３軸加速度センサ６、電極３ａ〜ｅと脈波検知プローブ２４の電気信号データを演算処理して、被測定対象者の活動量、心電図と脈波のデータを同時に導出する。したがって、表示部１７と外部表示部２１では、被測定対象者の活動量、心電図と合わせて、脈波のデータを同時に見ることができる。
【００２８】
本実施形態の生体電位検知システムは、ユーザー端末に被測定対象者の指に装着して被測定対象者の脈波を検知する脈波検知手段を備えてなるので、被測定対象者の脈波、心電図波形、活動量を合わせて検知することができ、医療専門家は、より的確な診断をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態１の全体構成図である。
【図２】同上のブロック図であり、（ａ）はユーザー端末、（ｂ）は外部演算装置のブロック図である。
【図３】同上の動作説明用フローチャートである。
【図４】同上の活動量と合成加速度の２乗平均値との関係説明図である。
【図５】同上の表示部のモニターの表示例である。
【図６】同上の心電図の模式図であり、（ａ）は正常時、（ｂ）は異常時の心電図である。
【図７】実施形態２のユーザー端末のブロック図である。
【図８】実施形態３の全体構成図である。
【図９】同上のユーザー端末のブロック図である。
【符号の説明】
【００３０】
１        被測定対象者
２        ユーザー端末
３ａ〜ｅ  電極
４        端末ボックス
５        外部演算装置
６        ３軸加速度センサ
１０        演算処理部
１１        内部メモリ
１２        ＳＤカード
１３        タイマ部
１４        入力操作部
１５        イベントスイッチ
１６        表示部
１７        報知部
【図１】
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【図２】
2006061416.tif 000005
【図３】
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【図４】
2006061416.tif 000007
【図５】
2006061416.tif 000008
【図６】
2006061416.tif 000009
【図７】
2006061416.tif 000010
【図８】
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【図９】
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