JP6485602B2 - 把持型心電測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、心電信号を取得する把持型心電測定装置に関する。

近年、健康の管理や維持・増進に対する人々の関心が高まっている。そこでは、人々が、日常生活の中で、より手軽に例えば脈拍や心電などの生体情報を得られることが望まれている。ここで、特許文献１では、両手の掌や指から心電信号を取得する心電測定装置（生体リスク管理用アダプタ）が提案されている。

より具体的には、特許文献１の装置（生体リスク管理用アダプタ）は、センサ部とモデムから構成されている。センサ部は、先端部にマイナス電極（−）とサーミスタが設けられたフレキシブルロッドを有している。一方、モデムの抗菌性ケースには、ニュートラル電極（Ｎ）、及びプラス電極（＋）、及び指カフ等が設けられている。

そして、サーミスタで体温が測定され、マイナス電極（−）、ニュートラル電極、プラス電極（＋）の３極で心電、心拍が測定され、指カフで血圧と酸素飽和度が測定される。また、モデムの抗菌性ケースにはフレキシブルロッドを伸縮自在に引き出すことができる収納部が設けられている。すなわち、フレキシブルロッドは、モデムの抗菌性ケースに設けられた収納部に収納されており、伸縮自在に引き出すことができるようになっている。

特開平９−１７３３０４号公報

上述したように、特許文献１の装置では、一方の手でフレキシブルロッドの先端に設けられたマイナス電極（−）を持つ（又はつまむ）とともに、他方の手でモデムの抗菌性ケースを持ち（握り）、当該他方の手をモデムの抗菌性ケースに設けられたニュートラル電極（Ｎ）及びプラス電極（＋）に接触させることにより、心電信号を取得（心電測定）する構成とされている。

ところで、心電測定を行う際に不自然な把持方法では手に力で入ってしまい、特に数分以上連続して心電測定を行う際には、筋電ノイズや皮膚と電極が滑ることで発生するノイズなどが心電信号に乗るおそれがある。しかしながら、特許文献１の装置では、形状的に把持のし易さは考慮されておらず、特に、マイナス電極（−）がフレキシブルロッドの先端部に設けられているため、例えば、細いフレキシブルロッドを指でつまむとすると、多くの筋電ノイズや皮膚と電極が滑ることで発生するノイズなどが心電信号に乗ってしまうおそれがある。

また、特許文献１の装置では、センサ部（フレキシブルロッド）がモデムの抗菌性ケースの収納部に伸縮自在に収納可能とされているが、フレキシブルロッド及びその収納機構を納めるためのスペースが必要となり、モデムの抗菌性ケースのサイズが大きくなるなどの問題がある。

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、両手から心電信号を取得する把持型心電測定装置であって、心電電極を長時間保持していても疲れにくく、長時間安定して心電信号を計測することができ、かつ、心電電極の収納性に優れる把持型心電測定装置を提供することを目的とする。

本発明に係る把持型心電測定装置は、略回転楕円体状の本体部と、本体部の側面に取り付けられた板状の鍔部と、本体部に配設され、本体部が一方の手で把持されているときに、該一方の手と接触する第１の心電電極と、鍔部の表面に配設され、他方の手で該鍔部がつままれているときに、該他方の手の指と接触する第２の心電電極とを備え、上記鍔部が、可撓性を有し、本体部との取り付け部から折り曲げ自在とされていることを特徴とする。

本発明に係る把持型心電測定装置によれば、装置を両手で保持する際に、一方の手（親指と他の４本の指）で略回転楕円体状の本体部を把持し、他方の手の指（例えば、親指と人差し指）で板状の鍔部をつまむ（挟持する）ことから、両手がそれぞれを支え合うため、長時間（例えば数分間）その体勢を維持しても疲れにくい。また、鍔部が可撓性を有し、本体部との取り付け部から折り曲げ自在とされているため、本体部から突出している（出っ張っている）鍔部を折り曲げる（変形させる）ことにより、収納し易く、また携帯し易くなる。その結果、心電電極を長時間保持していても疲れにくく、長時間安定して心電信号を計測することができ、かつ、心電電極の収納性に優れる把持型心電測定装置を提供することが可能となる。

本発明に係る把持型心電測定装置は、測定時に本体部の背面側への前記鍔部の垂れ下がりを防止する機構を有することが好ましい。

この場合、鍔部が本体部の背面側に垂れ下がらないように構成されているため、測定中に鍔部が垂れ下がって指でつまみ難くなることを防止でき、また、測定中に鍔部が垂れ下がらないように指で支える必要がないため、例えば、数分以上の連続測定であっても、筋電ノイズや皮膚と電極が滑ることで発生するノイズなどが心電信号に乗ることを抑制することが可能となる。

また、本発明に係る把持型心電測定装置は、収納時に、鍔部を本体部の外周面に沿わせて固定する固定部材を備えることが好ましい。

この場合、装置を使用しないときには、本体部の外周面に沿わせて鍔部を固定（すなわち閉じた状態で固定）できるため、収納がし易く、また、例えば携帯中に鍔部が振動等によって屈曲を繰り返し、破損することを防止することが可能となる。

本発明に係る把持型心電測定装置では、第２の心電電極が、鍔部を本体部の外周面に沿わせて固定した状態で鍔部の外面に露出されるように、鍔部に配設されていることが好ましい。

この場合、本体部の外周面に沿わせて鍔部を固定した状態で第２の心電電極が外側に露出するように構成されているため、鍔部を開いて両手で心電信号を取得（測定）する方法に加えて、鍔部を閉じた状態にして、本体部を把持して第２の心電電極を生体皮膚（例えば胸部等）に押し当てて心電信号を測定することができる。よって、両手間（第Ｉ誘導）では心電信号の振幅が小さい場合であっても、手と胸部等との間でより大きな振幅の心電信号を取得（測定）することが可能となる。

本発明に係る把持型心電測定装置は、本体部の軸方向に沿って凸設され、使用者が該本体部を一方の手で把持するときに、該一方の手の親指の側面に当たることにより、該親指の位置を規制するストッパ部を備え、上記鍔部が、ストッパ部の凸設方向と略直交する方向に折り曲げ可能に取り付けられていることが好ましい。

装置を両手で保持する際に、本体部に配設された第１の心電電極に一方の手の指（例えば、人差し指及び／又は中指及び／又は親指）が接触し、鍔部の表面に配設された第２の心電電極に他方の手の指（例えば、親指及び／又は人差し指）が接触するが、ここで、本体部の軸方向に沿って凸設されたストッパ部によって、一方の手の親指の位置が規制され、かつ、板状の鍔部が、本体部の側面に、ストッパ部の凸設方向と略直交する方向に（角度まで）折り曲げ可能に取り付けられているため、両手の指同士が接触することが防止される。すなわち、両方の手が接触することなく、装置を保持することができる。また、そのため、本体部を小型化した場合であっても両手の指が干渉することなく、把持しやすい。さらに、両手の指が接触しにくいため、両手の指が接触することによるＳ／Ｎの劣化を防止することが可能となる。

本発明によれば、両手から心電信号を取得する把持型心電測定装置であって、心電電極を長時間保持していても疲れにくく、長時間安定して心電信号を計測することができ、かつ、心電電極の収納性に優れる把持型心電測定装置を提供することが可能となる。

実施形態に係る把持型心電測定装置の外観（鍔部が開かれた状態）を示す正面図、及び左右側面図である。 実施形態に係る把持型心電測定装置の外観（鍔部が閉じられた状態）を示す正面図、及び左右側面図である。 実施形態に係る把持型心電測定装置を手で把持した状態（測定時の状態）を示す図である。 実施形態に係る把持型心電測定装置の機能構成を示すブロック図である。 第１の変形例に係る把持型心電測定装置の外観（鍔部が開かれた状態）を示す正面図、及び左右側面図である。 第２の変形例に係る把持型心電測定装置の外観、及び当該把持型心電測定装置を手で把持した状態（測定時の状態）を示す図（正面図並びに側面図）である。 第２の変形例に係る把持型心電測定装置の外観（鍔部が閉じられた状態）を示す正面図である。

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４を併せて用いて、実施形態に係る把持型心電測定装置１の構成について説明する。図１は、実施形態に係る把持型心電測定装置１の外観（鍔部１８が開かれた状態）を示す正面図と左右側面図であり、図２は、把持型心電測定装置１の外観（鍔部１８が閉じられた状態）を示す正面図と左右側面図である。図３は、把持型心電測定装置１を手で把持した状態（測定時の状態）を示す図である。また、図４は、把持型心電測定装置１の機能構成を示すブロック図である。

把持型心電測定装置１は、使用者が把持することで、心電信号及び光電脈波信号を取得し、心拍数、脈拍数、及び脈波伝播時間等を計測することができる把持型の心電測定装置である。

把持型心電測定装置１は、測定時に、使用者が一方の手（例えば右手）の親指と他の４本の指で握る略回転楕円体状に形成された本体部１０を有している。本体部１０には、使用者が該本体部１０を一方の手で把持する際に、該一方の手の親指の中節・基節の側面に当たることにより、該親指の位置を規制する（止める）ストッパ部（係止部）１１が、本体部１０の軸方向（図１，２の一点鎖線参照）に沿って凸設されている。なお、本体部１０は、例えば樹脂などによって形成されることが好ましい。また、「略回転楕円体状」とは、幾何学で定義される厳密な意味での回転楕円体に限定されない意である。

本体部１０には、ストッパ部１１側から見て、背面側の中央よりも先端部寄りの位置に、本体部１０（装置１）を把持する際に、一方の手の人差し指を適切な把持位置に誘導するための段差１２（出っ張り）が形成されている。すなわち、人差し指をこの段差１２に沿わせて握ることにより、各指の位置が略一定に定まり、親指の指先の縦方向位置のばらつきが抑えられる。

また、本体部１０の側面（ストッパ部１１が凸設される側の側面）には、板状の鍔部１８が取り付けられている。鍔部１８は、可撓性を有し、本体部１０との取り付け部から折り曲げ自在とされている。鍔部１８は、例えば、ストッパ部１１の凸設方向と略直交する方向（角度）まで折り曲げて開く（広げる）ことができるように構成されている。測定時に、ストッパ部１１の凸設方向と略直交する方向に鍔部１８が折り曲げられて開かれる（広げられる）ことで、本体部１０を把持する手（例えば右手）の親指の指先が鍔部１８を持つ手（例えば左手）の指と接触することが防止される。

鍔部１８の材料としては、後述する第２の心電電極１９Ｂの電極材料（詳細は後述する）を用いることができる。また、例えば、非導電性（絶縁性）のゴム、フィルム、布などをベース材として、該ベース材の表面に第２の心電電極１９Ｂを固定するとともに、該ベース材の中に第２の心電電極１９Ｂと本体部１０の心電入力端子（図示省略）とを接続するためのケーブルを通す構成としてもよい。なお、鍔部１８は、外縁の厚みが、内側（中央部）の厚みよりも厚くなるように形成されていることが好ましい。

また、鍔部１８は、測定終了後に、折り曲げて閉じることにより、本体部１０の外周面に沿わせて収納可能とされている。さらに、収納時に、鍔部１８を本体部１０の外周面に沿わせて固定（ロック）する固定部材（固定機構）を備えること（すなわち、鍔部１８を本体部１０外周に沿わせて固定できる構造とすること）が好ましい。より具体的には、例えば、本体部１０及び鍔部１８それぞれ（又はいずれか一方）に磁石３０を取り付け、該磁石３０の磁力によって固定する構成とすることが好ましい。また、本体部１０側に突起（又は窪み）を形成するとともに、該突起（又は窪み）と嵌合する窪み/孔（又は突起）を鍔部１８側に形成し、本体部１０側に形成された突起（又は窪み）に、鍔部１８側に形成された窪み/孔（又は突起）を嵌合させることによって固定する構成としてもよい。

なお、本体部１０の外周面に沿って鍔部１８を固定した際に、鍔部１８が本体部１０から大きく突出しないよう、本体部１０の外周面の鍔部１８が収納される領域に、鍔部１８の厚さに応じた（鍔部１８を収納可能な）凹部が形成されていることが好ましい。また、鍔部１８を固定する際に、該鍔部１８にたわみが生じないように固定できる構成とすることが好ましい。なぜならば、鍔部１８がたわんでいると、携帯時等に振動や押圧が加わった場合に、鍔部１８が破損し易くなるためである。また、鍔部１８は第２の心電電極１９Ｂと本体部１０とを電気的に接続する役割もあるため、たわんだ状態では振動や体動等の影響でノイズが乗り易くなるためである。

上述したように、鍔部１８は可撓性を有し折り曲げ自在に形成されているため、測定時に本体部１０の背面側への鍔部１８の垂れ下がり（折れ曲がり）を防止する機構（ストッパ機構）を有することが好ましい。より具体的には、例えば、鍔部１８と本体部１０との接続部の背面側に、鍔部１８が本体部１０の背面側に垂れ下がることを防止する例えば凸状のストッパ（鍔部ストッパ）を設けることでストッパ機能を実現することができる。また、鍔部１８自体を本体部１０背面側に曲がらない構造としてもよい。例えば、長さの異なる２枚のフィルムの端を貼り合わせ、長さの短い方のフィルムを（長い方のフィルムよりも）伸縮性の低い材質とすることにより、長さの短いフィルム側には曲がるが、長さの長いフィルム側には曲がりにくくすることができる。

本体部１０の背面側には、段差１２（出っ張り）から基端部側の位置に、第１の心電電極１９Ａが配設されている。すなわち、第１の心電電極１９Ａは、本体部１０を一方の手（例えば右手）で把持したときに、その一方の手の指（例えば、人差し指及び／又は中指）が接触するように配設されている。

一方、鍔部１８の背面側（鍔部１８を閉じたときに表に出る側）の表面（又は、背面側及び正面側それぞれの表面）には、心電信号を検出するための、例えば円状に形成された第２の心電電極１９Ｂが配設されている。すなわち、第２の心電電極１９Ｂは、鍔部１８を他方の手（例えば左手）の指（例えば、親指と人差し指と）でつまむ（挟持する）ことにより、その他方の手の指（例えば、親指及び／又は人差し指）と接触するように配設されている。

すなわち、第１の心電電極１９Ａ及び第２の心電電極１９Ｂは、使用者が把持型心電測定装置１の本体部１０及び鍔部１８を把持したときに、使用者の左右の手（指先）が接触することにより、使用者の左右の手の間の電位差に応じた心電信号を取得する。第１の心電電極１９Ａ及び第２の心電電極１９Ｂの電極材料としては、例えば、金属（ステンレス、チタン、Ａｕ等の腐食に強く金属アレルギーの少ないものが好ましい）や導電ゲル、導電ゴム、導電布等が好適に用いられる。その他、第１の心電電極１９Ａ及び第２の心電電極１９Ｂの電極材料として、例えば、導電プラスチック、容量性結合電極等を用いることもできる。第１の心電電極１９Ａ及び第２の心電電極１９Ｂそれぞれは、ケーブルを通して、後述する信号処理部３１と接続されており、該ケーブルを介して、心電信号を信号処理部３１へ出力する。

なお、上述したように、第２の心電電極１９Ｂは、少なくとも、鍔部１８を本体部１０の外周面に沿わせて固定した状態で本体部１０（鍔部１８）の外側（表側）に露出されるように、鍔部１８に配設されている。すなわち、第２の心電電極１９Ｂは鍔部１８の背面側のみに配設してもよいし、背面側及び正面側双方に配設してもよい。そのため、鍔部１８を本体部１０外周に沿わせて固定（収納）した状態で本体部１０を把持し、外側に露出された第２の心電電極１９Ｂを生体の皮膚（例えば胸部等）に押し当てることで、心電信号の測定を行うこともできる。

また、本体部１０には、遮光機能を有し、測定時に、後述する光電脈波センサ２０に外乱光が入射しないように遮光する遮光カバー（遮光部材）１３が、本体部１０の周方向に揺動することにより開閉自在に取り付けられている。遮光カバー１３は、測定時に使用者の親指を覆うことができるように、略半円筒状（湾曲した平面状）に形成されている。

より具体的には、遮光カバー１３は、本体部１０のストッパ部１１に沿って、該ストッパ部１１（本体部１０）の先端側に、該本体部１０の軸線方向と平行に設けられた軸を揺動軸１４として揺動自在に本体部１０に取り付けられている。より詳細には、遮光カバー１３は、本体部１０の基端部側から見た場合に、開いているときには、一方の端部（端辺）が、ストッパ部１１よりも光電脈波センサ２０側に突出し、かつ、閉じているときには、該一方の端部（端辺）が、ストッパ部１１の端面と略一致するように揺動自在に取り付けられている。

また、遮光カバー１３の揺動軸１４には、遮光カバー１３を開く方向に付勢する例えばバネなどの付勢部材１５が組み込まれている。そのため、遮光カバー１３は、ロックが外されており（詳細は後述する）、かつ使用者が本体部１０を把持していないときには、自動的に開くようになっている。そして、使用者が、本体部１０を把持する際に、親指をストッパ部１１に当たるまで動かす動作に伴い、親指の指先を覆うように揺動して閉じるようになっている。

また、遮光カバー１３は、例えば不使用時に、該遮光カバー１３を閉じた状態でロック（固定）するロック機構１６を有している。より具体的には、遮光カバー１３の一方の端部（端辺）に爪部１６ａが形成されるとともに、本体部１０の側面に、該爪部１６ａが嵌る溝部１６ｂが形成されている。そして、この溝部１６ｂに、遮光カバー１３の端部に形成された爪部１６ａが嵌ることにより、遮光カバー１３が本体部１０に固定（ロック）される。

本体部１０の、遮光カバー１３の揺動軸１４から本体部１０の周方向に沿ってオフセットした位置（本体部１０の中心線上の位置）には、光電脈波センサ２０が配設されている。光電脈波センサ２０は、発光素子２０１及び受光素子２０２を有し、ストッパ部１１によって規制された親指の指先から光電脈波信号を取得する。光電脈波センサ２０は、血中ヘモグロビンの吸光特性を利用して、光電脈波信号を光学的に検出するセンサである。

なお、ここで、本体部１０では、発光素子２０１及び受光素子２０２を有する光電脈波センサ２０の配設されている領域が、略楕円状に、周囲の面よりも窪ませてある。すなわち、光電脈波センサ２０は、本体部１０に形成された窪み１７の中心部に配設される。そのため、使用者は、親指の腹部を窪み１７に当てることにより、目視することなく、親指の指先を確実に光電脈波センサ２０上に合わせることができる。

図４に示されるように、発光素子２０１は、後述する信号処理部３１の駆動部３５０から出力されるパルス状の駆動信号に応じて発光する。発光素子２０１としては、例えば、ＬＥＤ、ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ ＬＡＳＥＲ）、又は共振器型ＬＥＤ等を用いることができる。なお、駆動部３５０は、発光素子２０１を駆動するパルス状の駆動信号を生成して出力する。

受光素子２０２は、発光素子２０１から照射され、親指を透過して、又は親指に反射して入射される光の強さに応じた検出信号を出力する。受光素子２０２としては、例えば、フォトダイオードやフォトトランジスタ等が好適に用いられる。本実施形態では、受光素子２０２として、フォトダイオードを用いた。

受光素子２０２は、信号処理部３１に接続されており、受光素子２０２で得られた検出信号（光電脈波信号）は信号処理部３１に出力される。

ここで、本体部１０の内部には、信号処理部３１、および、計測した心電信号、光電脈波信号、脈波伝播時間などの生体情報を外部の機器に送信する無線通信モジュール６０が収納されている。また、本体部１０の内部には、光電脈波センサ２０や、信号処理部３１、無線通信モジュール６０などに電力を供給するバッテリ（図示省略）が収納されている。

一対の心電電極（第１の心電電極１９Ａ、第２の心電電極１９Ｂ）、及び光電脈波センサ２０それぞれは、信号処理部３１に接続されており、検出された心電信号、及び光電脈波信号が信号処理部３１に入力される。

信号処理部３１は、検出した心電信号のＲ波ピークと光電脈波信号（もしくは加速度脈波）の立ち上がり点（ピーク）との時間差から脈波伝播時間を計測する。また、信号処理部３１は、入力された心電信号を処理して、心拍数や心拍間隔などを計測する。さらに、信号処理部３１は、入力された光電脈波信号を処理して、脈拍数や脈拍間隔などを計測する。

信号処理部３１は、増幅部３１１，３２１、第１信号処理部３１０、第２信号処理部３２０、ピーク検出部３１６，３２６、ピーク補正部３１８，３２８、及び脈波伝播時間計測部３３０を有している。また、上記第１信号処理部３１０は、アナログフィルタ３１２、Ａ／Ｄコンバータ３１３、ディジタルフィルタ３１４を有している。一方、第２信号処理部３２０は、アナログフィルタ３２２、Ａ／Ｄコンバータ３２３、ディジタルフィルタ３２４、２階微分処理部３２５を有している。

ここで、上述した各部の内、ディジタルフィルタ３１４，３２４、２階微分処理部３２５、ピーク検出部３１６，３２６、ピーク補正部３１８，３２８、脈波伝播時間計測部３３０は、演算処理を行うＣＰＵ、該ＣＰＵに各処理を実行させるためのプログラムやデータを記憶するＲＯＭ、及び演算結果などの各種データを一時的に記憶するＲＡＭ等により構成されている。すなわち、ＲＯＭに記憶されているプログラムがＣＰＵによって実行されることにより、上記各部の機能が実現される。

増幅部３１１は、例えばオペアンプ等を用いた増幅器により構成され、一対の心電電極（第１の心電電極１９Ａ、第２の心電電極１９Ｂ）により検出された心電信号を増幅する。増幅部３１１で増幅された心電信号は、第１信号処理部３１０に出力される。同様に、増幅部３２１は、例えばオペアンプ等を用いた増幅器により構成され、光電脈波センサ２０により検出された光電脈波信号を増幅する。増幅部３２１で増幅された光電脈波信号は、第２信号処理部３２０に出力される。

第１信号処理部３１０は、上述したように、アナログフィルタ３１２、Ａ／Ｄコンバータ３１３、ディジタルフィルタ３１４を有しており、増幅部３１１で増幅された心電信号に対して、フィルタリング処理を施すことにより拍動成分を抽出する。

また、第２信号処理部３２０は、上述したように、アナログフィルタ３２２、Ａ／Ｄコンバータ３２３、ディジタルフィルタ３２４、２階微分処理部３２５を有しており、増幅部３２１で増幅された光電脈波信号に対して、フィルタリング処理及び２階微分処理を施すことにより拍動成分を抽出する。

アナログフィルタ３１２，３２２、及び、ディジタルフィルタ３１４，３２４は、心電信号、光電脈波信号を特徴づける周波数以外の成分（ノイズ）を除去し、Ｓ／Ｎを向上するためのフィルタリングを行う。より詳細には、心電信号は一般的に０．１〜２００Ｈｚの周波数成分、光電脈波信号は０．１〜数十Ｈｚ付近の周波数成分が支配的であるため、ローパスフィルタやバンドパスフィルタ等のアナログフィルタ３１２，３２２、及びディジタルフィルタ３１４，３２４を用いてフィルタリング処理を施し、上記周波数範囲の信号のみを選択的に通過させることによりＳ／Ｎを向上する。

なお、拍動成分の抽出のみを目的とする場合（すなわち、波形等を取得する必要がない場合）には、ノイズ耐性を向上するために通過周波数範囲をより狭くして拍動成分以外の成分を遮断してもよい。また、アナログフィルタ３１２，３２２とディジタルフィルタ３１４，３２４は必ずしも両方備える必要はなく、アナログフィルタ３１２，３２２とディジタルフィルタ３１４，３２４のいずれか一方のみを設ける構成としてもよい。なお、アナログフィルタ３１２、ディジタルフィルタ３１４によりフィルタリング処理が施された心電信号は、ピーク検出部３１６へ出力される。同様に、アナログフィルタ３２２、ディジタルフィルタ３２４によりフィルタリング処理が施された光電脈波信号は、２階微分処理部３２５へ出力される。

２階微分処理部３２５は、光電脈波信号を２階微分することにより、２階微分脈波（加速度脈波）を取得する。取得された加速度脈波は、ピーク検出部３２６へ出力される。なお、光電脈波の立ち上がり点は変化が明確でなく検出しにくいことがあるため、加速度脈波に変換してピーク検出を行うことが好ましいが、２階微分処理部３２５を設けることは必須ではなく、省略した構成としてもよい。

ピーク検出部３１６は、第１信号処理部３１０により信号処理が施された（拍動成分が抽出された）心電信号のピーク（Ｒ波）を検出する。一方、ピーク検出部３２６は、第２信号処理部３２０によりフィルタリング処理が施された光電脈波信号（加速度脈波）のピークを検出する。なお、ピーク検出部３１６、及びピーク検出部３２６それぞれは、心拍間隔、及び脈拍間隔の正常範囲内においてピーク検出を行い、検出したすべてのピークについて、ピーク時間、ピーク振幅等の情報をＲＡＭ等に保存する。

ピーク補正部３１８は、第１信号処理部３１０（アナログフィルタ３１２、Ａ／Ｄコンバータ３１３、ディジタルフィルタ３１４）における心電信号の遅延時間を求める。ピーク補正部３１８は、求めた心電信号の遅延時間に基づいて、ピーク検出部３１６により検出された心電信号のピークを補正する。同様に、ピーク補正部３２８は、第２信号処理部３２０（アナログフィルタ３２２、Ａ／Ｄコンバータ３２３、ディジタルフィルタ３２４、２階微分処理部３２５）における光電脈波信号の遅延時間を求める。ピーク補正部３２８は、求めた光電脈波信号の遅延時間に基づいて、ピーク検出部３２６により検出された光電脈波信号（加速度脈波）のピークを補正する。補正後の心電信号のピーク、及び補正後の光電脈波信号（加速度脈波）のピークは、脈波伝播時間計測部３３０に出力される。なお、ピーク補正部３１８を設けることは必須ではなく、省略した構成としてもよい。

脈波伝播時間計測部３３０は、ピーク補正部３１８により補正された心電信号のＲ波ピークと、ピーク補正部３２８により補正された光電脈波信号（加速度脈波）のピークとの間隔（時間差）から脈波伝播時間を求める。

脈波伝播時間計測部３３０は、脈波伝播時間に加えて、例えば、心電信号から心拍数、心拍間隔、心拍間隔変化率等も算出する。同様に、脈波伝播時間計測部３３０は、光電脈波信号（加速度脈波）から脈拍数、脈拍間隔、脈拍間隔変化率等も算出する。

なお、取得された脈波伝播時間や、心拍数、脈拍数等の計測データは、無線通信モジュール６０を介して、例えば、ＰＣや、ディスプレイを有する携帯型音楽プレーヤ、又はスマートフォン等に送信される。なお、その場合には、計測結果や検出結果に加えて、計測日時等のデータも送信することが好ましい。

次に、把持型心電測定装置１の使用方法について説明する。この把持型心電測定装置１を用いて心電信号及び光電脈波信号を検出し、心拍数、脈拍数、及び脈波伝播時間等を計測する際には、図３に示されるように、把持型心電測定装置１の本体部１０を一方の手（例えば右手）の親指と他の４本の指で握る。これにより、一方の手の指（例えば、人差し指及び／又は中指）が第１の心電電極１９Ａと接触する。

なお、その際に、上述したように、ロックが外されており、かつ使用者が本体部１０を把持していないときには、遮光カバー１３が自動的に開くようになっているため、使用者は本体部１０を自然に握ることができる。また、使用者が、一方の手で本体部１０を把持する際に、該一方の手の親指をストッパ部１１に当たるまで（図３の例では右側から左側へ）動かすことにより、遮光カバー１３の端部（端辺）が親指に押され、遮光カバー１３が親指の指先を覆うように揺動して閉じる。そして、窪み１７に親指の腹部を当てることにより、親指の指先を光電脈波センサ２０に接触させる。

一方、他方の手（例えば左手）で、収納されている鍔部１８を、ストッパ部１１の凸設方向と略直交する角度に折り曲げて開く。そして、他方の手（例えば左手）の親指と人差し指とで鍔部１８をつまむ（挟持する）。これにより、他方の手の指（親指及び／又は人差し指）が第２の心電電極１９Ｂと接触する。

そうすることにより、一対の心電電極（第１の心電電極１９Ａ及び第２の心電電極１９Ｂ）により心電信号が取得さされると同時に、光電脈波センサ２０により光電脈波信号が取得される。そして、信号処理部３１により心電信号と光電脈波信号とのピーク時間差から脈波伝播時間等が取得される。なお、脈波伝播時間等の取得方法については上述した通りであるので、ここでは詳細な説明を省略する。

このようにして、使用者は、把持型心電測定装置１を両手で保持するだけで、心電信号、光電脈波信号、及び脈波伝搬時間等を検出・計測することができる。なお、検出・計測された心電信号、光電脈波信号、及び脈波伝播時間等の生体情報は、無線通信モジュール６０によって外部の機器に送信される。その後（測定後）、鍔部１８を閉じて（本体部１０側に折り曲げて）収納する。その際に、鍔部１８は本体部１０外周面（側面）に沿わせてロック（固定）される。

以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、把持型心電測定装置１を両手で保持する際に、一方の手（親指と他の４本の指）で略回転楕円体状の本体部１０を把持し、他方の手の指（例えば、親指と人差し指）で板状の鍔部１８をつまむ（挟持する）ことから、両手がそれぞれを支え合うため、長時間（例えば数分間）その体勢を維持しても疲れにくい。また、鍔部１８が可撓性を有し、本体部１０との取り付け部から折り曲げ自在とされているため、本体部１０から突出している鍔部１８を折り曲げる（変形させる）ことにより、収納し易く、また携帯し易くなる。その結果、心電電極１９Ａ，１９Ｂを長時間保持していても疲れにくく、長時間安定して心電信号を計測することができ、かつ、第２の心電電極１９Ｂ（鍔部１８）の収納性及び携帯性に優れる把持型心電測定装置１を提供することが可能となる。

本実施形態によれば、鍔部１８が本体部１０の背面側に垂れ下がらないように構成されているため、測定中に鍔部１８が垂れ下がって指でつまみ難くなることを防止でき、また、測定中に鍔部１８が垂れ下がらないよう指で支える必要がないため、例えば、数分以上の連続測定であっても、筋電ノイズや皮膚と電極が滑ることで発生するノイズなどが心電信号に乗ることを抑制することが可能となる。

本実施形態によれば、本体部１０の外周面に沿わせて鍔部１８を固定できるため、収納がし易く、また、例えば携帯中に鍔部１８が振動等によって屈曲を繰り返し、破損することを防止することが可能となる。

本実施形態によれば、本体部１０の外周面に沿わせて鍔部１８を固定した状態で第２の心電電極１９Ｂが外側に露出するように構成されているため、鍔部１８を開いて両手で心電信号を取得（測定）する方法に加えて、鍔部１８を閉じた状態にして、本体部１０を把持して第２の心電電極１９Ｂを生体皮膚（例えば胸部等）に押し当てて心電信号を測定することができる。よって、両手間（第Ｉ誘導）では心電信号の振幅が小さい場合であっても、手と胸部等との間でより大きな振幅の心電信号を取得（測定）することが可能となる。

本実施形態によれば、把持型心電測定装置１を両手で保持する際に、本体部１０に配設された第１の心電電極１９Ａに一方の手の指（例えば、人差し指及び／又は中指）が接触し、鍔部１８の表面に配設された第２の心電電極１９Ｂに他方の手の指（例えば、親指及び／又は人差し指）が接触するが、ここで、本体部１０の軸方向に沿って凸設されたストッパ部１１によって、一方の手の親指の位置が規制され、かつ、板状の鍔部１８が、本体部１０の側面に、ストッパ部１１の凸設方向と略直交する方向に（角度まで）折り曲げ可能に取り付けられているため、両手の指同士が接触することが防止される。すなわち、両方の手が接触することなく、装置１を保持することができる。また、そのため、本体部１０を小型化した場合であっても両手の指が干渉することなく、把持しやすい。また、両手の指が接触しにくいため、両手の指が接触することによるＳ／Ｎの劣化を防止することが可能となる。

（第１の変形例）
上述した実施形態に係る把持型心電測定装置１では、本体部１０の背面側に第１の心電電極１９Ａを配設したが、上述した窪み１７もしくは窪み１７に近接する筐体表面上に第１の心電電極１９Ｃを配設する構成とすることもできる。

そこで、次に、図５を用いて、第１の変形例に係る把持型心電測定装置１Ｂについて説明する。ここでは、上述した実施形態と同一・同様な構成については説明を簡略化又は省略し、異なる点を主に説明する。図５は第１の変形例に係る把持型心電測定装置１Ｂの外観（鍔部１８が開かれた状態）を示す正面図、及び左右側面図である。なお、図５において上記実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。

把持型心電測定装置１Ｂでは、光電脈波センサ２０の周囲に形成されている窪み１７の外縁に沿ってリング状の第１の心電電極１９Ｃが配設されている点で、上述した実施形態に係る把持型心電測定装置１と異なっている。すなわち、第１の心電電極１９Ｃは、ストッパ部１１（遮光カバー１３の揺動軸１４）から本体部１０の周方向に沿ってオフセットした位置に配設され、本体部１０を一方の手（例えば右手）で把持したときに、ストッパ部１１によって規制された一方の手の親指の指先（腹部）が接触する。

その他の構成は、上述した把持型心電測定装置１と同一又は同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。なお、第１の心電電極１９Ｃは、窪み１７の内側（すなわち、光電脈波センサ２０の周り）に配設してもよい。

（第２の変形例）
また、上述した実施形態では、遮光カバー１３が揺動可能（開閉可能）に構成されていたが、遮光カバー１３が固定された構成、すなわち、遮光カバー１３の開閉機構（揺動軸１４、付勢部材１５、ロック機構１６等）を有しない構成としてもよい。

そこで、次に、図６、図７を用いて、第２の変形例に係る把持型心電測定装置１Ｃについて説明する。ここでは、上述した実施形態と同一・同様な構成については説明を簡略化又は省略し、異なる点を主に説明する。図６は、第２の変形例に係る把持型心電測定装置１Ｃの外観、及び当該把持型心電測定装置１Ｃを手で把持した状態（測定時の状態）を示す図（正面図並びに側面図）である。図７は、第２の変形例に係る把持型心電測定装置１Ｃの外観（鍔部１８が閉じられた状態）を示す正面図である。なお、図６、図７において上記実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。

把持型心電測定装置１Ｃは、遮光カバー１３Ｃが閉じられた状態で固定されている（すなわち、開閉機構（揺動軸１４、付勢部材１５、ロック機構１６等）を有しない）点で、上述した把持型心電測定装置１と異なっている。なお、遮光カバー１３Ｃは、略半円筒状に形成され、光電センサ２０の上方を覆うように配設されている。その他の構成は上述した把持型心電測定装置１と同一であるので、ここでは詳細な説明を省略する。

本変形例によれば、遮光カバー１３Ｃが可動部（開閉機構）を有しないため、把持型心電測定装置１Ｃの軽量化、低コスト化などを図ることができ、また耐久性の向上を図ることができる。

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、把持型心電測定装置１（１Ｂ，１Ｃ）は、右利き用と左利き用とで、ストッパ部１１や鍔部１８が左右対称となるように形状を異ならせてもよい。

また、上記実施形態では、鍔部１８を本体部１０の正面側に折り曲げて該本体部１０の外周に沿わせる構成としたが、例えば、鍔部１８を本体部１０の背面側に折り曲げて該本体部１０の外周（背面側）に沿わせて固定する構成としてもよい。なお、このような構成とした場合、測定中に、鍔部１８が本体部１０の背面側に垂れ下がらないようにするため、例えば、鍔部１８と本体部１０との接続部の背面に、鍔部１８が本体部１０の背面側に垂れ下がらないようにするための鍔部ストッパを出し入れ可能な構成とすることが好ましい

また、上記実施形態では、把持型心電測定装置１（１Ｂ，１Ｃ）が、光電脈波センサ２０を備えていたが、光電脈波センサ２０に代えて、例えば、圧電脈波センサや酸素飽和度センサを用いてもよい。なお、光電脈波センサ２０及び遮光カバー１３、段差１２は必須ではなく、省略してもよい。

上記実施形態では、無線通信モジュール６０によって、検出・計測された光電脈波信号や脈波数などの情報（計測データ）を外部の機器に送信したが、計測中は、取得された情報（計測データ）を、装置内のメモリに保存しておき、計測終了後に外部機器に接続してデータを転送するようにしてもよい。

１，１Ｂ，１Ｃ 把持型心電測定装置
１０，１０Ｂ，１０Ｃ 本体部
１１ ストッパ部
１２ 段差
１３、１３Ｃ 遮光カバー
１４ 揺動軸
１５ 付勢部材
１６ ロック機構
１７ 窪み
１８ 鍔部
１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ 心電電極（第１の心電電極、第２の心電電極）
２０ 光電脈波センサ
２０１ 発光素子
２０１ 受光素子
３０ 固定部材（磁石）
６０ 無線通信モジュール

Claims (5)

1. 略回転楕円体状の本体部と、
   前記本体部の側面に取り付けられた板状の鍔部と、
   前記本体部に配設され、前記本体部が一方の手で把持されているときに、該一方の手と接触する第１の心電電極と、
   前記鍔部の表面に配設され、他方の手で該鍔部がつままれているときに、該他方の手の指と接触する第２の心電電極と、を備え、
   前記鍔部は、可撓性を有し、前記本体部との取り付け部から折り曲げ自在とされていることを特徴とする把持型心電測定装置。
2. 測定時に前記本体部の背面側への前記鍔部の垂れ下がりを防止する機構を有することを特徴とする請求項１に記載の把持型心電測定装置。
3. 収納時に、前記鍔部を前記本体部の外周面に沿わせて固定する固定部材を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の把持型心電測定装置。
4. 前記第２の心電電極は、前記鍔部を前記本体部の外周面に沿わせて固定した状態で前記鍔部の外面に露出されるように、前記鍔部に配設されていることを特徴とする請求項３に記載の把持型心電測定装置。
5. 前記本体部の軸方向に沿って凸設され、使用者が該本体部を一方の手で把持するときに、該一方の手の親指の側面に当たることにより、該親指の位置を規制するストッパ部を備え、
   前記鍔部は、前記ストッパ部の凸設方向と略直交する方向に折り曲げ可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の把持型心電測定装置。
   

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