(57)【要約】      （修正有）【課題】生体情報の長時間の記録であっても、利用者の日常生活等の自然な行動の中で記録する生体情報記録装置と、生体情報を監視する者の負担を軽減できる外部表示装置とを用いたバイオテレメトリーシステムを提供する。【解決手段】生体情報記録装置１ａ、１ｂ・・・が、心拍情報、姿勢情報、及び温度情報を測定し、測定した生体情報を少なくとも８時間記録し、外部表示装置２に送信する送信手段とを備え、外部表示装置２が、生体情報記録装置１ａ、１ｂ・・・より送信された生体情報を受信する受信手段と、受信した生体情報を生体情報解析機能により解析する生体情報解析手段と、解析した結果を表示する解析結果表示手段とを備えるバイオテレメトリーシステム。【選択図】図１
2015100568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
心拍情報と、姿勢情報と、温度情報とを含む生体情報を測定し、記録するための携帯型の生体情報記録装置、及び、
生体情報記録装置と通信が可能であり、生体情報解析機能を有する外部表示装置
を備えるバイオテレメトリーシステムであって、
生体情報記録装置が、
心拍情報を測定する心拍情報測定手段と、
姿勢情報を測定する姿勢情報測定手段と、
温度情報を測定する温度情報測定手段と、
測定した生体情報を記録する記録手段と、
記録手段により記録した生体情報を外部表示装置に送信する送信手段とを備え、
外部表示装置が、
生体情報記録装置より送信された生体情報を受信する受信手段と、
受信手段により受信した生体情報を前記生体情報解析機能により解析する生体情報解析手段と、
生体情報解析手段により解析した結果を表示する解析結果表示手段と
を備えるバイオテレメトリーシステム。
【請求項２】
前記外部表示装置が、
前記生体情報解析手段により解析した結果を、表示画面における生体情報記録装置に関する表示枠に表示する生体情報表示手段と、
該表示枠が表示画面に収まるように大きさを調節して表示する表示枠表示手段と
を備える、請求項１に記載のバイオテレメトリーシステム。
【請求項３】
前記外部表示装置が、
表示画面の表示枠にアラートを表示するアラート表示手段を備える、請求項１又は２に記載のバイオテレメトリーシステム。
【請求項４】
さらに、生体情報記録装置及び外部表示装置と通信ネットワークを介して接続する中継装置を備え、
中継装置が、
前記生体情報記録装置より送信された生体情報を受信する中継受信手段と、
中継受信手段により受信した生体情報を前記外部表示装置に送信する中継送信手段と
を備える、請求項１〜３いずれかに記載のバイオテレメトリーシステム。
【請求項５】
前記心拍情報測定手段は、前記携帯型の生体情報記録装置に取り外し可能な外部電極により測定を行う、請求項１〜４いずれかに記載のバイオテレメトリーシステム。
【請求項６】
前記姿勢情報測定手段は、前記携帯型の生体情報記録装置が備える３軸ジャイロセンサにより測定を行う、請求項１〜５いずれかに記載のバイオテレメトリーシステム。
【請求項７】
前記温度情報測定手段は、前記携帯型の生体情報記録装置が備える温度センサにより皮膚及び皮膚の周辺温度の測定を行う、請求項１〜６のいずれかに記載のバイオテレメトリーシステム。
【請求項８】
前記生体情報は、前記生体情報記録装置により測定されたリアルタイムの情報である、請求項１〜７いずれかに記載のバイオテレメトリーシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体情報監視システムに関し、より具体的には、心拍情報、温度情報、姿勢情報を長時間記録し、かつ、該記録を保持することができる生体情報記録装置と、前記生体情報を表示し、前記生体情報記録装置の利用者を監視できる外部表示装置とを用いたバイオテレメトリーシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
生体情報を記録する装置として、生体に各種センサを取り付けて、センサにより測定した情報を表示記録する装置、または無線通信にてセンター装置となる機器に情報を送り、解析表示等をする装置を用いたシステムが開発されている（例えば、特許文献１等）。
【０００３】
従来、このようなシステムでは、装置が数十秒程度の短時間の情報しか記録できなかったり、表示記録するためのセンター装置として巨大な装置との接続を要したり、情報を記録するために、センター装置の近くでセンサを取り付けた利用者が待機することが必要であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−４７０９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のシステムでは、心拍情報、姿勢情報、温度情報等について長時間の記録を行う場合には利用者の行動が制限され、利用者の日常生活等の自然な行動の中で、本来必要とする情報を把握することが困難であった。
【０００６】
また、利用者の情報を監視するには、大掛かりな設備の構築を要する、あるいは利用者との物理的な距離に制約がある等、監視する者にも負担が強いられていた。
【０００７】
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、心拍情報、姿勢情報、温度情報等の生体情報の長時間の記録であっても、利用者の日常生活等の自然な行動の中で記録する生体情報記録装置と、生体情報を監視する者の負担を軽減できる外部表示装置とを用いたバイオテレメトリーシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、バイオテレメトリーシステムであって、生体に取り付けるセンサを小型軽量化し、長時間の生体情報を記録する記録部を備える生体情報記録装置と、前記生体情報を監視する外部表示装置とを用いることにより、上記従来の問題を解決することができたものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、心拍情報と、姿勢情報と、温度情報とを含む生体情報を測定し、記録するための携帯型の生体情報記録装置、及び、生体情報記録装置と通信が可能であり、生体情報解析機能を有する外部表示装置を備えるバイオテレメトリーシステムであって、生体情報記録装置が、心拍情報を測定する心拍情報測定手段と、姿勢情報を測定する姿勢情報測定手段と、温度情報を測定する温度情報測定手段と、測定した生体情報を記録する記録手段と、記録手段により記録した生体情報を外部表示装置に送信する送信手段とを備え、外部表示装置が、生体情報記録装置より送信された生体情報を受信する受信手段と、受信手段により受信した生体情報を前記生体情報解析機能により解析する生体情報解析手段と、生体情報解析手段により解析した結果を表示する解析結果表示手段とを備えるバイオテレメトリーシステムに関する。
【００１０】
本発明では、さらに、前記外部表示装置が、前記生体情報解析手段により解析した結果を、表示画面における生体情報記録装置に関する表示枠に表示する生体情報表示手段と、該表示枠が表示画面に収まるように大きさを調節して表示する表示枠調節表示手段とを備えることが好ましい。
【００１１】
例えば、複数台の生体情報記録装置から生体情報を外部表示装置が受信した場合、表示枠の大きさが一定であれば、表示画面の表示内容を切り替えることなく、全ての生体情報を表示することができない。そこで、表示枠の大きさを自動的に調節して表示させることで、全ての生体情報の解析結果を１つの画面で確認することができる。
【００１２】
本発明では、さらに、前記外部表示装置が、表示画面の表示枠にアラートを表示するアラート表示手段を備えることが好ましい。
【００１３】
生体情報記録装置が測定した生体情報を外部表示装置が解析した結果、異常と判定された場合には、アラートを表示することにより、外部表示装置の監視者が即時に異常事態を把握することができる。
【００１４】
本発明では、さらに、生体情報記録装置及び外部表示装置と通信ネットワークを介して接続する中継装置を備え、中継装置が、前記生体情報記録装置より送信された生体情報を受信する中継受信手段と、中継受信手段により受信した生体情報を前記外部表示装置に送信する中継送信手段とを備えることが好ましい。
【００１５】
生体情報記録装置の利用者は、外部表示装置と通信できない程度に距離が離れていても、中継装置を介して本発明にかかるシステムを利用することができる。
【００１６】
前記心拍情報測定手段は、前記携帯型の生体情報記録装置に取り外し可能な外部電極により測定を行う態様としても良い。
【００１７】
前記姿勢情報測定手段は、前記携帯型の生体情報記録装置が備える３軸ジャイロセンサにより行う態様としても良い。また、前記温度情報測定手段は、生体情報記録装置が備える温度センサによる皮膚温度の測定により行う態様としても良い。
【００１８】
本発明では、さらに、前記生体情報が前記生体情報記録装置により測定された、リアルタイムな情報であることが好ましい。
【００１９】
外部表示装置は、生体情報記録装置の利用者の生体情報を監視するための装置であり、例えば、利用者が重篤な患者であった場合、異常事態の発生は生命の危険に関わるため、監視する生体情報はリアルタイムな情報であることが重要である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、心拍情報と、姿勢情報と、温度情報とを含む生体情報を測定し、記録するための携帯型の生体情報記録装置は、少なくとも８時間の生体情報を記録する記録手段を備えるので、長時間の生体情報を記録することができる。
【００２１】
また、各生体情報測定手段におけるセンサを小型軽量化することで、利用者の日常生活等の自然な行動での心拍情報、姿勢情報、温度情報等の生体情報を記録することができる。  
【００２２】
さらに、上記生体情報をリアルタイムに外部表示装置等において確認することが可能で、例えば、高齢者等の日常生活における変化を遠隔でも確認することができる。
【００２３】
外部表示装置に表示する生体情報は、アプリケーションソフトを用いることにより、小型の端末、例えば携帯端末等によって表示することができる。これにより、生体情報の監視には大掛かりな設備が不要となり、監視する場所に対する制限を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明にかかるシステムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明にかかるシステムの外部表示装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明にかかるシステムの構成において、中継装置を用いた一例を示すブロック図である。
【図４】本発明にかかる複数の生体情報を表示した外部表示装置の表示画面の一例を示す図である。
【図５】本発明にかかる複数の生体情報に異常と判定された生体情報を含む外部表示装置の表示画面の一例を示す図である。
【図６】本発明にかかる姿勢情報測定方法の具体例を示す図である。
【図７】本発明にかかるシステムの生体情報記録装置の内部構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
＜バイオテレメトリーシステム＞
本発明にかかるバイオテレメトリーシステムは、生体情報記録装置及び外部表示装置から構成される。以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
本発明にかかるバイオテレメトリーシステムは、図１に示すように、複数の利用者（Ａ、Ｂ、…）が携帯する生体情報記録装置１（１ａ、１ｂ、…）、及び外部表示装置２から構成される。生体情報記録装置１は外部表示装置２と無線により通信が可能である。なお、生体情報記録装置１は外部表示装置２と常時通信していなくても、生体情報を測定し、記録できるものである。
【００２７】
＜外部表示装置＞
上記外部表示装置２は、図２に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１３、入力部１４、通信インタフェース１５、グラフィック処理部１６、及び表示部１７を備え、それぞれ内部バスで接続されている。通信インタフェース１５は無線通信により直接又は通信ネットワーク３を介して、生体情報記録装置１と接続し、生体情報の送受信を行う。
【００２８】
上記外部表示装置２は、例えば生体情報記録装置１の固有情報を使用して認証することにより、生体情報記録装置１を個別に識別することができる。
【００２９】
上記生体情報記録装置１と外部表示装置２は、図３に示すように、中継装置４及び通信ネットワーク３を介して接続することができる。中継装置は、例えば、部屋に１台ずつ設置して、部屋に存在する複数台の生体情報記録装置１の生体情報を取りまとめ、通信ネットワーク３を介して外部表示装置２に送信するものでも良い。これにより、生体情報記録装置１と外部表示装置２とが通信できない程度に離れていても、リアルタイムに患者の生体情報を監視できる。
【００３０】
上記外部表示装置２の生体情報解析機能は、全てソフトウェアで実現されており、携帯情報端末での解析情報の表示、又は異なったＯＳを搭載した端末装置等への表示機能の移植をすることが可能である。それゆえ、従来の巨大なセンター装置を必要とせず、例えばいわゆるスマートフォン等の５インチ程度の小型軽量の外部表示装置での生体情報の表示が可能となる。外部表示装置には、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、タブレット型コンピュータ等を用いても良い。
【００３１】
図４は、例えば、外部表示装置２としてパーソナルコンピュータを用いた場合における表示画面の一例を示す図である。パーソナルコンピュータの表示画面２０には、２つの表示枠２１ａ、２１ｂ、生体情報基本情報２２（例えば、リアルタイム表示又は過去ログ表示を示す表示モード、生体情報記録装置のＩＤ、利用者の氏名、表示情報の取得時刻等を含む）、前記生体情報解析機能により解析された結果として、心拍情報２３、温度情報２４、姿勢情報２５、及び姿勢イメージ２６が表示される。
【００３２】
表示画面２０には、生体情報記録装置１から受信した生体情報が全て表示される。図４では、例として、２台の生体情報記録装置１から受信した生体情報が表示枠２１ａ、２１ｂに表示されている。さらに多くの生体情報記録装置１から生体情報を受信した場合は、図５のように、表示枠３１ａ〜３１ｊのそれぞれの大きさを小さくして、一画面に表示するよう自動的に調整できる。
【００３３】
表示枠２１ａの上部には心拍情報表示領域２３が設けられ、中央部に温度情報表示領域２４が設けられている。心拍情報表示領域２３には心電波形と心拍数が表示される。図４に心拍数として「７３」が表示されている。また、温度情報表示領域２４には皮膚温度が表示される。図４に皮膚温度として「３６．５℃」が表示されている。
【００３４】
表示枠２１ａの下部には姿勢情報２５と姿勢イメージ２６が表示される。姿勢イメージ２６の向きによって、利用者がどのような姿勢でいる時に、表示画面２１ａに表示された心拍情報や温度情報が測定されたかを知ることができる。例えば、図４の姿勢イメージ２６では、利用者が横になっている状態で測定された生体情報であることがわかる。
【００３５】
姿勢情報２５は３軸ジャイロセンサにより測定される。例えば、図６に示すように、３軸ジャイロセンサにより、ＸＺ軸、ＹＺ軸上の角度の変化を検知した場合、利用者が寝返りを打ったと判定することができる。この場合、例えば、角度の変化の閾値（例えば、９０°）をアプリケーションソフト上で予め定めておき、閾値を超える角度の変化が生じた場合に、寝返りをしたと判定することができる。これより、例えば、高齢者がベッドに寝ている場合に、寝返りを打つことでベッドからの転落などの危険性があるため、監視者が寝返りを把握できれば、未然に事故を防ぐことができる。
【００３６】
また、ＸＺ軸、ＹＺ軸上の角度の変化から同様に、利用者が立っている（又は座っている）のか、あるいは、寝ているのかを把握することができる。例えば、就寝時間にも関わらず長時間立っている状態が続く場合は、利用者の徘徊等が発生している可能性を監視者は把握することもできる。また、昼間の活動時間であるにも関わらず、長時間寝ている状態である場合は、利用者が何らかの理由で倒れているという可能性を監視者は把握することができる。
【００３７】
図５は、複数の生体情報記録装置から送信された生体情報を表示した表示画面の図である。表示画面３０は、各生体情報記録装置に関する表示枠３１ａ〜３１ｆ、３１ｈ〜３１ｊと、外部表示装置２が生体情報を解析した結果、異常と判定された際に表示されるアラート表示枠３１ｇとを備える。
【００３８】
外部表示装置２の前記生体情報解析機能は、例えば、外部表示装置２が生体情報について正常とみなす範囲の数値を閾値として保持し、生体情報の数値と閾値とを比較する機能であることが好ましい。生体情報の数値が閾値を超えた場合に、対象の生体情報を送信した生体情報記録装置に関する表示枠をアラート表示枠３１ｇに変更する。アラート表示枠３１ｇは、例えば、表示枠の色の変更、背景色の変更等がなされたものである。これにより、外部表示装置２の監視者が、異常事態の発生を即時に把握できることが好ましい。また、アラート表示と同時に音が出るようにしても良い。
【００３９】
例えば、外部表示装置２の前記生体情報解析機能に閾値を用いる場合には、外部表示装置２は閾値を変更するための入力装置を備え、閾値を更新する更新機能を有することが好ましい。さらに、利用者の性別や年齢、健康状態に応じて、生体情報記録装置ごとに閾値を設定できることが好ましい。あるいは、医師の診断に応じて設定しても良い。
【００４０】
＜生体情報記録装置＞
本発明にかかるバイオテレメトリーシステムに用いる生体情報記録装置１は、心拍情報と、姿勢情報と、温度情報とを含む生体情報を測定し、記録するための携帯型の生体情報記録装置である。生体情報は上記記載の項目に限らず、例えば、心電圧等を含めても良い。
【００４１】
上記生体情報記録装置は、心拍情報を測定する心拍情報測定手段と、姿勢情報を測定する姿勢情報測定手段と、温度情報を測定する温度情報測定手段と、測定した前記生体情報を記録する記録手段とを備える。少なくとも８時間の間、これらの情報は記録手段に記録される。
【００４２】
図７は、生体情報記録装置１の内部構成のブロック図である。該記録装置の内部には、心拍情報測定手段としての心拍情報測定部４１と、姿勢情報測定手段としての姿勢情報測定部４２と、温度情報測定手段としての温度情報測定部４３とを備え、これら各情報測定部は制御装置４４により制御可能な状態となっている。また、制御装置４４は、記録手段としての記録回路４５を制御するように設計されており、制御装置４４に接続されたスイッチ部４６により電源の入切が切り替えられる。
【００４３】
心拍情報測定部４１、姿勢情報測定部４２、温度情報測定部４３、制御装置４４、及び記録回路４５は、バッテリ４７により駆動する。
【００４４】
さらに、生体情報記録装置１は、制御装置４４と接続された無線通信装置４９を備える。該無線通信装置４９を通じて、生体情報解析機能を有する外部表示装置２に測定した生体情報を送信する。
【００４５】
上記無線通信装置による通信方法は、特に限定されるものではないが、利用者の自然な日常生活の生体情報を取得するためには、外部表示装置との距離が１０〜２０ｍであっても、常時通信が可能な装置とすることが好ましく、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）による通信であれば、チャンネル数が多く混信し難いことから、生体情報の外部表示装置２への取り出しがスムーズにできる。
【００４６】
＜心拍情報測定手段＞
生体情報記録装置１において、心拍情報測定手段は、生体情報装置に取り外し可能な外部電極４８により行う。例えば、生体情報装置の側面にコネクタ部を設け、上記外部電極４８を差し込み、上記心拍情報測定部４１に電気的に接続できるようにすることができる。このような外部電極４８は、二極用の電極であって、心拍情報を取得するために利用者の皮膚に接触する誘電性粘着ゲル部と電極部を備えたディスポーザブル電極である。具体的には、株式会社ＫＳＦ製ディスポーザブル電極等が挙げられる。
【００４７】
心拍情報測定部４１は、外部電極４８により計測された生体内の非常に微弱な電気信号を受信し、心拍情報測定部４１に接続された制御装置４４に送信される。送信条件は特に限定されないが、例えば、分解能１２ビット、２バイトの情報を制御装置４４に送信することで、リアルタイムの生体情報をスムーズに確認することができるようになる。
【００４８】
送信された上記心拍の情報は、制御装置４４において、心拍の１回もしくは数回毎の時間間隔を計測し、その計測した時間から１分間の心拍数が計算される。このような方法をとることにより、心拍数の表示をリアルタイムに近い形で求めることができる。求められた心拍数は、記録回路４５に記録される。外部電極４８による心拍情報の取得間隔は、より正確な生体情報を取得するために、１０ｍＳ以下とすることが好ましい。
【００４９】
＜姿勢情報測定手段＞
生体情報記録装置１において、姿勢情報測定手段は、例えば３軸ジャイロセンサにより行うことができる。３軸ジャイロセンサを用いることによって、常時利用者の姿勢を監視することができ、例えば、利用者が立ち上がった状態か、横になった状態であるか、さらに寝ている状態で寝返りを打ったか否かを測定することができる。このような３軸ジャイロセンサには、市販のものを用いることができ、例えば、カイオニクス社製  ＫＸＭ５２等を例示することができる。生体情報記録装置の小型軽量化のためには、面実装タイプのセンサ部品を用いることが好ましい。
【００５０】
３軸ジャイロセンサによる姿勢の情報に基づき、制御装置４４で利用者の姿勢の方向を解析し、利用者の姿勢情報が記録回路４５に記録される。姿勢情報の取得間隔は、より正確な生体情報を取得するために、１秒以下とすることが好ましい。
【００５１】
＜温度情報測定手段＞
生体情報記録装置１において、温度情報測定手段は、温度センサにより行う。温度センサは、例えば、ナショナルセミコンダクタ社製  ＬＭ３５ＤＺ等を用いることができ、このような温度センサにより、利用者の皮膚温度を計測することができる。
【００５２】
温度センサにより皮膚温度の温度情報は、制御装置４４へ送信（ＡＤ＝１６ビット、２バイトの情報）される。温度情報の取得間隔は、より正確な生体情報を取得するために、１秒以下とすることが好ましい。
【００５３】
＜記録手段＞
生体情報記録装置１における記録手段には、上述した１０ｍＳ毎の心拍情報と、１秒毎の姿勢情報と、１秒毎の温度情報とを少なくとも８時間記録することができる。このような記録手段としては、上記情報量を記録できる市販のメモリを用いることができる。
【００５４】
生体情報記録装置１には、記録手段として従来に比べて非常に長い時間の生体情報を記録することができるので、例えば、該記録装置の利用者が外出中で外部表示装置２との通信範囲外であって、その後通信が可能となった際に、該記録装置により測定され記憶された生体情報を外部表示装置２に一括して転送し、転送した生体情報を生体情報解析機能により解析し、解析結果を表示させることができる。
【００５５】
本発明によれば、システムに用いる生体情報記録装置の各生体情報測定手段におけるセンサを小型軽量化することで、利用者の日常生活等の自然な行動での心拍情報、姿勢情報、温度情報等の生体情報を記録することができる。さらに、上記生体情報をリアルタイムで他の表示装置等において確認することが可能となるので、例えば、高齢者等の日常生活における変化を遠隔でも確認したり、医療施設や介護、リハビリ施設等において、利用者の日常生活における生体情報を監視したりするのに有用である。
【００５６】
また、これらの記録された生体情報は、専門家の意見を取り入れることで、睡眠時間の算出や、交感／副交感神経の活動の様子、ストレス状態の予測等にも活用が可能であることから、スポーツジムや職場における健康管理のための装置としても有効に利用できる。
【００５７】
さらに、本発明によれば、異常事態の発生後だけではなく、異常事態の予防に対して有用である。例えば、ベッドからの転落防止や寝たきり患者の床ずれ防止等である。
【符号の説明】
【００５８】
１      生体情報記録装置
２      外部表示装置
３      通信ネットワーク
４      中継装置
４１    心拍情報測定部
４２    姿勢情報計測部
４３    温度情報計測部
【図１】
2015100568.tif 000003
【図２】
2015100568.tif 000004
【図３】
2015100568.tif 000005
【図４】
2015100568.tif 000006
【図５】
2015100568.tif 000007
【図６】
2015100568.tif 000008
【図７】
2015100568.tif 000009