JP3036954U - 携帯用心拍間隔記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 心拍間隔データ自体を加速度データと共に長
時間記録する携帯用心拍間隔記録装置を提供する。 【解決手段】 被検者に装着させるケースに、バッテリ
と、直交３軸方向の加速度を検出する加速度センサと、
パーソナルコンピュータに接続可能なデータ出力端子１
９とを設け、心電図電極を備えたリード線をケースから
導出する。回路部分として、誘導された心電図信号中の
心拍信号を検出して直前の心拍信号間の時間間隔を逐次
計時することにより心拍間隔データを作成する心拍間隔
データ作成手段１１と、心拍間隔データを所定時間分格
納する記憶手段１２と、加速度センサが検出した加速度
信号を基に単位時間当たりの平均加速度をそれぞれ演算
して加速度データを作成する加速度データ作成手段１６
と、加速度データを所定時間分格納する記憶手段１７と
を備える。心拍間隔データ及び加速度データをデータ出
力端子１９から所定時間分の記録データとしてパーソナ
ルコンピュータに送出させるようにする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、心拍間隔データを加速度データと共に共通の時間軸で対比可能に長 時間記録できる携帯用心拍間隔記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

長時間記録用携帯型心電計（ホルタ心電計）を使用した日常生活中での心臓機 能のモニタリングは、例えば退院後の心疾患患者等を対象に近年広く行われてい る。その際、被検者に加速度センサも装着させて、心電図と運動との相関性を把 握したり、記録した心電図信号波形から心拍間隔（Ｒ−Ｒ間隔）を検出して診断 することも行われている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、心電図信号或は加速度信号をそのままサンプリングした波形デ ータとして記録していために、メモリの容量が相応に大きくなり、逆に長時間記 録しようとしてサンプリング周期を長くすると、データ精度を犠牲にせざるを得 ず、長時間記録用としては回路コスト上或は携帯用の構造上で改良の余地があっ た。

【０００４】 本考案は、このような点に鑑みて、心拍間隔データ自体を加速度データと共に 長時間記録するようにした冒頭に述べた類の携帯用心拍間隔記録装置を提供する ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、この目的を達成するために、請求項１により、図１中に示すように 、被検者に装着させるケースに、回路部分と、この回路部分に給電するバッテリ と、直交３軸方向の加速度を検出する加速度センサと、パーソナルコンピュータ に接続可能なデータ出力端子１９とを設け、さらに被検者に装着させる心電図電 極を先端部に備えたリード線をケースから導出し、回路部分として、心電図電極 に誘導された心電図信号中の心拍信号を検出して直前の心拍信号間の時間間隔を 逐次計時することにより心拍間隔データを作成する心拍間隔データ作成手段１１ と、逐次作成された心拍間隔データを所定時間分格納する記憶手段１２と、加速 度センサが検出した直交３軸方向の加速度信号を基に単位時間当たりの平均加速 度をそれぞれ逐次演算して加速度データを作成する加速度データ作成手段１６と 、逐次作成された加速度データを所定時間分格納する記憶手段１７とを備え、そ れぞれ格納された心拍間隔データ及び加速度データをデータ出力端子１９から所 定時間分の記録データとしてパーソナルコンピュータに送出させるようにする。

【０００６】 被検者はケースを装着し、心電図電極を被検者の心電図誘導部位に取付けるこ とにより、回路部分はバッテリで給電されて動作状態になる。心拍間隔データ作 成手段１１は、心電図電極に誘導された心電図信号の心拍信号を検出して直前の 心拍間の心拍間隔を逐次計時することにより心拍間隔データを作成して記憶手段 １２に逐次格納させる。加速度データ作成手段１６は、加速度センサが検出した ３軸方向の加速度信号から単位時間についての平均加速度をそれぞれ逐次演算し て加速度データを作成して記憶手段１７に逐次格納させる。記憶手段１２、１７ に格納された所定時間分の心拍間隔データ及び加速度データは、記録データとし てデータ出力端子１９からパーソナルコンピュータに送出させることにより、そ の画面上又は記録紙上に時系列で出力されることにより、所定時間分の心拍間隔 を診断でき、必要により対応する時間の加速度データと照合して心拍間隔と被検 者の運動状態との相関も確認可能にする。

【０００７】 異常時の心電図信号波形を検査可能にするためには、請求項２により、ケース に、被検者の異常時に操作させるスイッチを設けると共に、回路部分として、時 刻信号を出力するクロック１５と、心電図信号を逐次更新しつつ少なくとも数十 の標準心拍分格納する一時記憶手段１３と、被検者によるスイッチの操作に応答 して一時記憶手段１３に格納された心電図信号を読出して、操作時点前後の少な くとも数十の標準心拍分の心電図信号及び操作時点の時刻信号を格納する記憶手 段１４とを備えるようにする。

【０００８】 記憶手段１４には、スイッチの操作に応答して一時記憶手段１３に格納された 心電図信号を読出して、操作時点前後の心電図信号及びクロックから供給される 操作時点の時刻信号が格納される。これにより、パーソナルコンピュータでは、 スイッチ操作時点前後の心電図信号波形及びその発生時刻を加えて、対応時点の 心拍間隔及び運動状態と併せた診断が可能になる。

【０００９】 請求項３により、ケ−スに、垂直方向から所定角度より大きく倒れるのを検知 する傾斜センサを設けると共に、回路部分として傾斜センサの検知信号を所定時 間分格納する記憶手段１８を備えたことにより、被検者が身体を横たえて休んだ た状態であるか否かを考慮した診断が可能になる。

【００１０】 請求項４により、単位時間が０．１乃至５秒程度であることにより、被検者の 運動を診断に必要な程度に把握でき、かつ記憶手段の記憶容量を節約できる。請 求項５により、所定時間分が標準心拍の１乃至３日程度分に相当する時間である ことにより、被検者に装置を装着する負担を過度に与えることなく、心拍間隔の 好適な長時間記録装置の携帯用として実施可能である。

【００１１】

【考案の実施の形態】

図２及び図３を基に本考案の実施の形態の一例による携帯用心拍間隔記録装置 を説明する。図２において、１は被検者の腰に装着されるベルトであり、ケース ９が取付けられている。このケース内には、回路部分、その給電を行うバッテリ 及び直交３軸方向の加速度を検出するそれ自体周知の加速度センサ２０が設けら れ、ケース表面に、パーソナルコンピュータに接続可能なデータ出力端子として のジャック８と、被検者に異常を感じた時に操作させるイベントスイッチ６と、 電源スイッチ７、身体を垂直方向からいずれかの方向へ４０°以上傾倒させると オン信号を出力する水銀を用いたそれ自体周知の傾斜センサ４と、１分間の心拍 数に換算された心拍間隔を逐次表示する心拍表示器５とが設けられると共に、被 検者に装着させる２個の心電図電極２及び基準電位電極２ａを先端部にそれぞれ 備えたリード線３が導出されている。

【００１２】 図３は、ＣＰＵを利用した本考案の回路部分の構成を示す。この回路部分は、 動作プログラムが格納されたＲＯＭ３１と、作業領域等を有するＲＡＭ３２と、 電源スイッチ７のオフ後でも記憶データを格納する不揮発性のメモリ３３と、Ｒ ＯＭ３１の動作プログラムに従いＲＡＭ３２の作業領域を利用して本考案のデー タ処理を行うＣＰＵ３０と、３方向の加速度信号をそれぞれ増幅して低域成分を 除去した後ディジタル化するための増幅器２１、ローカットフィルタ２２及びＡ ／Ｄ変換器２３と、心電図電極２間に誘導された心電図信号を増幅して低域成分 を除去した後ディジタル化するための増幅器２４、ローカットフィルタ２５及び Ａ／Ｄ変換器２６と、パーソナルコンピュータで設定されたスタート時刻からの 計時を行うクロック３５と、これらの入力信号源及びパーソナルコンピュータと ＣＰＵ３０間の信号授受を行わせるインターフェース３４とを備えている。

【００１３】 メモリ３３は、標準的な心拍間隔の心拍間隔データを所定時間分２．５日分に 相当する２５万拍分、３軸方向の加速度信号の単位時間、例えば０．１秒につい ての平均化した加速度データを２．５日分、１分間の心電図信号を時刻信号と共 に４回分及び例えば０．１秒間隔でサンプリングした傾斜センサ４の検知信号を ２．５日分記憶できる容量を有する。

【００１４】 ＣＰＵ３０は、ＲＯＭ３１、ＲＡＭ３２、メモリ３３等と協動して本考案の心 拍間隔データ作成手段１１及び記憶手段１２を構成するように、数ミリ秒間隔の 高速のサンプリング周期でＲＡＭ３２に取り込んだディジタル心電図信号のＱＲ Ｓ波の例えば立ち上がりを検出して心拍、即ちＲ波を検出すると共に、その直前 のＲ波間の時間間隔を逐次計時してメモリ３３に格納させる。心電図信号をその まま記憶しないことにより、高速のサンプリングが可能となり、高精度で心拍間 隔を計時できる。

【００１５】 本考案の一時記憶手段１３、記憶手段１４及びクロック１５を構成するように 、心電図信号をそのまま逐次更新しつつ１分間分だけＲＡＭ３２に一時的に格納 しておき、イベントスイッチ６の操作に応答してその操作時点の３０秒前から３ ０秒後までの１分間の心電図信号及びこの操作時点のクロック３５の時刻信号を メモリ３３に格納させる。

【００１６】 本考案の加速度データ作成手段及１６び記憶手段１７を構成するように、直交 ３軸方向のディジタル化された加速度信号に対して被検者の運動を診断に必要な 程度に把握でき、かつ記憶容量を有効に節約できる長さの単位時間例えば０．１ 秒間の加速度信号を０．２５ミリ秒ごとに逐次ＲＡＭ３２に取り込んで、０．１ 秒ごとにその間の平均加速度をそれぞれ演算してメモリ３３に逐次格納させる。

【００１７】 さらに、ＣＰＵ３０は、Ｒ波を検出する都度、直前のＲ波間の計時した時間間 隔を１分間の心拍数に換算して心拍表示器５に表示させる。本考案の記憶手段１ ８を構成するように、傾斜センサ４の検知した２．５日分のオン信号を０．１秒 間隔でサンプリングしてメモリ３３に格納させておく。パーソナルコンピュータ への接続時にインターフェース３４を通してジャック８から送出されてきた信号 を受信し、その操作に応答してメモリ３３に格納されたデータ及び信号の転送、 そのクリヤ、クロック３５のリセット、そのスタート時刻のメモリ３３への格納 等を行わせる。

【００１８】 このように構成された携帯用心拍間隔記録装置の動作は次の通りである。被検 者はベルト１を腰に装着して心電図電極２及び基準電位電極２ａを胸部に装着す る。心電図信号は、数ｍｓ間隔の高速のサンプリング周期でＲＡＭ３２に更新し つつ１分間分取り込まれると共に、逐次Ｒ波が検出されて計時された心拍間隔デ ータがメモリ３３に順に格納される。その都度１分間の心拍数に換算された心拍 間隔データが心拍表示器５に表示される。クロック３５はスタート時刻を基に計 時を開始する。

【００１９】 加速度信号は０．１秒単位で平均化され、傾斜センサ４の検知信号と共にメモ リ３３の所属の領域にそれぞれ順に格納される。これにより、被検者の前後、左 右及び上下の運動に対応した加速度データがその時点のＲ−Ｒ間隔データに時間 的に対応可能に記録され、同時に身体の傾倒状態も時間的に対応可能に記録され る。

【００２０】 イベントスイッチ６が操作された場合、その操作時点の３０秒前から３０秒後 までの１分間の心電図信号をＲＡＭ３２から読出され、この操作時点のクロック ３５の時刻信号と共に波形データとしてメモリ３３の所属の領域に格納される。

【００２１】 ２．５日程度の記録時間に達し、心拍間隔データを検査する際には、ジャック ８にパーソナルコンピュータのプラグを接続することにより、メモリ３３の格納 データを記録データとして転送させる。これにより、パーソナルコンピュータは 、Ｒ−Ｒ間隔データを例えば１分間の心拍数として演算し、加速度データ及び傾 斜デ−タと共に時間軸を揃えて画面或は記録紙にトレンド表示する。転送された スタート時刻を基準に経過時間との対応も可能である。

【００２２】 併せて、イベントスイッチ６が操作された時点の心電図信号の原波形がその発 生時刻と共にモニタされる。傾斜センサ４の検知信号を基に心拍間隔データの診 断に際して被検者が休息中或は睡眠中であったか否かも確認できる。さらに、パ ーソナルコンピュータに内蔵のソフトに応じてＲ−Ｒ間隔データの多様な解析が 可能である。

【００２３】 新たに記録を行う場合には、パーソナルコンピュータの操作によりメモリ３３ の内容をクリヤし、かつクロック３５の記録開始時刻を設定しておく。被検者は その時刻に応じて電源スイッチ７をオンにして記録を再開する。

【００２４】

【考案の効果】

請求項１の考案によれば、心拍間隔が直接携帯装置に記録され、また加速度信 号も単位時間の平均値として記録されるために、メモリ容量を節約して被検者の 運動状態を加味した長時間の心拍間隔データの診断が可能になる。メモリ容量を 節約できることは、換言すれば、高精度の心拍間隔データが得られることにもつ ながる。

【００２５】 請求項２の考案によれば、Ｒ−Ｒ間隔だけでなく、スイッチの操作時点の心電 図信号の原波形がモニタでき、したがってメモリ容量を節約して異常時の心電図 信号自体に基づく診断も可能になる。

【００２６】 請求項３の考案によれば、睡眠中もしくは休憩中等の被検者の身体を横たえて 休んだ状態が記録可能となる。請求項４の考案によれば、記憶容量を節約して診 断に必要な程度の被検者の運動状態を把握できる。請求項５の考案によれば、被 検者に装置を装着する不快感を過度に与えない長時間にわたるコスト及び携帯用 形状上好適な心拍間隔記録装置が実現される。

【００２７】 請求項６の考案によれば、Ｒ−Ｒ間隔だけでなく、異常時の心電図信号波形を モニタでき、各心拍発生時点における被検者の運動状態或は身体を横たえていた か否も確認できる心拍間隔記録装置が、メモリ容量を節約してコスト及び携帯用 形状上好適に実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の携帯用心拍間隔記録装置の回路構成を
示す図である。

【図２】本考案の実施の形態による携帯用心拍間隔記録
装置の使用状態を示す正面図である。

【図３】図２による携帯用心拍間隔記録装置の回路部分
の構成を示す図である。

【符号の説明】

２ 心電図電極 ４ 傾斜センサ ６ イベントスイッチ ８ ジャック ９ ケース

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検者に装着させるケースに、回路部分
   と、この回路部分に給電するバッテリと、直交３軸方向
   の加速度を検出する加速度センサと、パーソナルコンピ
   ュータに接続可能なデータ出力端子とを設け、さらに被
   検者に装着させる心電図電極を先端部に備えたリード線
   を前記ケースから導出し、 前記回路部分として、前記心電図電極に誘導された心電
   図信号中の心拍信号を検出して直前の心拍信号間の時間
   間隔を逐次計時することにより心拍間隔データを作成す
   る心拍間隔データ作成手段と、逐次作成された前記心拍
   間隔データを所定時間分格納する記憶手段と、前記加速
   度センサが検出した直交３軸方向の加速度信号を基に単
   位時間当たりの平均加速度をそれぞれ逐次演算して加速
   度データを作成する加速度データ作成手段と、逐次作成
   された前記加速度データを前記所定時間分格納する記憶
   手段とを備え、 それぞれ格納された前記心拍間隔データ及び前記加速度
   データを前記データ出力端子から前記所定時間分の記録
   データとして前記パーソナルコンピュータに送出させる
   ことを特徴とする携帯用心拍間隔記録装置。
2. 【請求項２】 ケースに、被検者の異常時に操作させる
   スイッチを設けると共に、回路部分として、時刻信号を
   出力するクロックと、心電図信号を逐次更新しつつ少な
   くとも数十の標準心拍分格納する一時記憶手段と、被検
   者による前記スイッチの操作に応答して前記一時記憶手
   段に格納された前記心電図信号を読出して、操作時点前
   後の前記心電図信号及び前記操作時点の前記時刻信号を
   少なくとも数十の標準心拍分格納する記憶手段とを備え
   たことを特徴とする請求項１の携帯用心拍間隔記録装
   置。
3. 【請求項３】 ケ−スに、垂直方向から所定角度より大
   きく倒れるのを検知する傾斜センサを設けると共に、回
   路部分として前記傾斜センサの検知信号を所定時間分格
   納する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項１の携
   帯用心拍間隔記録装置。
4. 【請求項４】 単位時間が０．１乃至５秒程度であるこ
   とを特徴とする請求項１の携帯用心拍間隔記録装置。
5. 【請求項５】 所定時間が標準心拍の１乃至３日程度分
   に相当する時間であるであることを特徴とする請求項１
   の携帯用心拍間隔記録装置。
6. 【請求項６】 被検者に装着させるケースに、回路部分
   と、この回路部分に給電するバッテリと、直交３軸方向
   の加速度を検出する加速度センサと、被検者の異常時に
   操作させるスイッチと、垂直方向から数十度以上倒れる
   のを検知する傾斜センサと、パーソナルコンピュータに
   接続可能なデータ出力端子とを設け、さらに被検者に装
   着させる心電図電極を先端部に備えたリード線を前記ケ
   ースから導出し、 前記回路部分として、前記心電図電極に誘導された心電
   図信号中の心拍信号を検出して直前の心拍信号間の時間
   間隔を逐次計時することにより心拍間隔データを作成す
   る心拍間隔データ作成手段と、逐次作成された前記心拍
   間隔データを標準心拍の１乃至３日程度分格納する記憶
   手段と、前記加速度センサが検出した直交３軸方向の加
   速度信号を基に１００乃至数１００ミリ秒程度当たりの
   平均加速度をそれぞれ逐次演算して加速度データを作成
   する加速度データ作成手段と、逐次作成された前記加速
   度データを前記１乃至３日程度分格納する記憶手段と、
   前記心電図信号を逐次更新しつつ１分程度分格納する一
   時記憶手段と、時刻信号を出力するクロックと、被検者
   による前記スイッチの操作に応答して前記一時記憶手段
   に格納された前記心電図信号を読出して、操作時点の前
   ３０秒程度分及び後３０秒程度分の前記心電図信号並び
   に前記操作時点の前記時刻信号を格納する記憶手段と、
   前記傾斜センサの１００乃至数１００ミリ秒程度間隔の
   検知信号を前記１乃至３日分程度格納する記憶手段とを
   備え、 それぞれ格納された前記心拍間隔データ、前記加速度デ
   ータ、前記心電図信号、前記時刻信号及び前記傾斜セン
   サの検知信号を前記データ出力端子から前記１乃至３日
   程度分の記録データとして前記パーソナルコンピュータ
   に送出させることを特徴とする携帯用心拍間隔記録装
   置。