JPH05293091A - 携帯可能ｅｃｇ監視および記録装置 - Google Patents

携帯可能ｅｃｇ監視および記録装置

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JPH05293091A
JPH05293091A JP4241936A JP24193692A JPH05293091A JP H05293091 A JPH05293091 A JP H05293091A JP 4241936 A JP4241936 A JP 4241936A JP 24193692 A JP24193692 A JP 24193692A JP H05293091 A JPH05293091 A JP H05293091A
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William H Righter
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Ralin Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 粘着電極を使用しない携帯用ＥＣＧレコーダ
を提供する。 【構成】 第１の電極１５ａがケーシングの第１の面上
にユーザ体部のＥＣＧリード位置と接触するように配置
され、第２および第３の電極１５ｂ、１５ｃがユーザの
手の指により容易にそれぞれ接触するようにケーシング
１１の少なくとも１つの面上に配置される。第２および
第３の電極の一方は、電子回路に対するグラウンド信号
を提供する。本装置はユーザの手首に固定するための手
首バンド１２を備えマイクロプロセッサはユーザが第２
および第３の電極を把握する時のみＥＣＧ信号が監視／
記録されるように電子回路を制御する。モデム装置によ
り、外部受信機に対するデータのバースト・モード転送
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＥＣＧデータを監視し
記録する装置に関し、特に自蔵型携帯可能ＥＣＧモニタ
ー／レコーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】外来患者（例えば、在宅あるいは職場）
環境にある人々により使用される携帯可能な心電図（Ｅ
ＣＧ）監視兼記録装置は長く知られてきた。最近、ＥＣ
Ｇデータを監視し記録して記録されたデータを電話ハン
ドセットを介して医院あるいは集中箇所における分析設
備に送信するための、ユーザが身につけあるいは携帯し
得るコンパクトな装置が開発されている。これらの装置
はそれぞれある利点を提供すると同時に、色々な短所お
よび欠点から免れない。これらの欠点は、主として装置
の物理的なサイズあるいはユーザが電極と接触した後記
録シーケンスを動作させることが必要とされる方法と関
連がある。
【０００３】例えば、これらの公知の装置のあるもの
は、不整脈の如き発作性の症状の開始後できるだけ早く
ユーザは装置をある身体部分（例えば、裸の胸部）に添
付することを要求される。無論、装置を見つけて記録を
行う個人的な場所を決め、胸を覆うシャツあるいはブラ
ウスをくつろげあるいは脱ぎ、装置を胸部に添付して記
録ボタンを押す際の実際的な遅れがあるため、過渡的な
発作性症状はしばしば見逃される。
【０００４】他の装置は、装置と配線で接続される２つ
以上の粘着電極をユーザがその体に添付するよう要求す
ることによりこれらの「見逃される事象」の欠点を克服
しようと試みてきた。この装置は、ユーザの衣服に取付
けられた状態で着用され、ユーザが発作性症状の開始後
記録シーケンスを作動する充分な時間を許容するメモリ
ー・ループ特性が用いられる。ユーザは実際に添付され
た電極を着用するため、連続的な監視が可能であり、メ
モリー・ループは過渡的なＥＣＧデータが滅多に失われ
ないことを保証する。しかし、患者は、一般に粘着電極
を身に付けあるいは大型の装置を自分の衣服に取付ける
ことに抵抗を感じる。粘着電極は期間が長くなると不快
となり、衣服の外側の装置の大きさおよび設置は患者の
医療条件にとって無用の注意を必要とする。
【０００５】（Ｗｏｌｆｅの）米国特許第４，１２０，
２９４号は、心臓の電気的信号（例えば、心搏速度即ち
ＥＣＧ）を監視する手首に着ける装置を開示している
が、このようなデータの記録のためのメモリーは含まな
い。更に、Ｗｏｌｆｅの装置は、僅かに２個の電極を有
し、接地電極は考えられておらず、従って、ＥＣＧデー
タ・ピックアップの品質を劣化し得る筋肉のアーチファ
クト信号を非常に受け易い。その結果、例えメモリーが
提供されても、このような装置による医療レベルのＥＣ
Ｇデータは望み得ない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のことに照らし
て、本発明の主な目的は、医療レベルのＥＣＧデータを
記録しながらユーザの着用に便利かつ快適である装置の
提供にある。
【０００７】本発明の関連する目的は、粘着電極を使用
しない携帯可能なＥＣＧレコーダの提供にある。
【０００８】本発明の別の目的は、長いバッテリ寿命を
保証するように動作する携帯可能なＥＣＧレコーダの提
供にある。
【０００９】本発明の他の目的は、携帯可能なＥＣＧレ
コーダと、記憶されたデータをレコーダから受信ステー
ションへ転送する別個の取付け可能なモデム装置の提供
にある。
【００１０】本発明の関連する目的は、バースト・モー
ドでデータを別個のモデムへ転送するＥＣＧレコーダの
提供にある。
【００１１】本発明の更に他の目的は、３電極形態およ
び改善された回路手段の使用により、高い共通モード除
去率を有する携帯可能なＥＣＧレコーダの提供にある。
【００１２】本発明の他の目的および利点については、
図面に関して以降の詳細な記述を読めば明らかになるで
あろう。
【００１３】
【実施例】図面、まず図１Ａにおいて、ユーザの手首に
着用される携帯可能なＥＣＧモニター／レコーダ１０が
示される。この装置は、電子回路を収容するケーシング
１１と、このケーシングをユーザの手首に固定するため
の手首バンド１２とを含む。このケーシング１１は、従
来の「リードＩ」ＥＣＧ測定法（即ち、ユーザの腕を差
動的に横切る）を得るためユーザが接触する面実装電極
と、制御ボタンと、装置をモデム装置に接続するための
出力ポートと、ユーザに対して情報を視覚的に提供する
ＬＣＤディスプレイとを含む。
【００１４】図１Ａ〜図１Ｃに示されるように、ケーシ
ング１１の底面に第１の電極１５ａが設けられ、ここで
本装置が着用される時ユーザの手首と均等に接触状態に
保持される。別の対の電極１５ｂ、１５ｃがケーシング
１１の反対側面に設けられ、ここで（本装置が左手首に
着用されるものとして）これら電極がユーザの右手の親
指と人差指にそれぞれ容易に接触することができる。こ
の対の電極１５ｂ、１５ｃを掴むことにより、以下本文
において更に詳細に説明する如くＥＣＧデータの記録が
開始するように、ユーザはリードＩ回路を完成して内部
の電子回路を動作させる。
【００１５】３つの全ての電極は、適当な導電性材料、
望ましくは銀または塩化銀から作られて、接触の変化に
より生じる望ましくない電極と皮膚のアーチファクト
「ノイズ」信号を低減するため、少なくとも側部電極１
５ｂ、１５ｃは方形または矩形とは対照的に略々円形あ
るいは楕円形であり、ユーザの指および（または）親指
により完全に覆われるほど小さな大きさであり、平坦で
はなく湾曲した面形状を呈する。第１の電極１５ａとユ
ーザの手首との間の電気的接触を強化するため、本装置
を手首に固定する前に、ユーザは典型的には適当な接触
クリームまたはゲル（あるいは更に、水または唾液）を
塗布することにより皮膚の接触面を用意する。
【００１６】本装置は更に、その頂面に１対の押しボタ
ン１６、１７を含み、その一方は装置のメモリーをクリ
ヤするため使用され、他方は直列出力ポート１８を介し
て別個のモデム装置へメモリーに記憶されたデータを転
送するため使用される。
【００１７】ＬＣＤディスプレイ１９もまた、ケーシン
グの頂面に設けられる。このディスプレイは、ユーザに
対して情報を視覚的に提供し、時刻指示部２０と、心臓
の事象（例えば、不整脈）の回数指示部２１と、データ
が供給される合計メモリーの部分を指示する棒グラフ２
２とを含むことが望ましい。
【００１８】本発明のＥＣＧモニター／レコーダは、
（図１に示されるように）ケーシングをユーザの手首に
固定するための手首バンドを有する一実施例において使
用されることが望ましいが、ユーザがペンダントとして
着用できるように本装置が容易に応用されることが容易
に理解されよう。特に、手首バンド１２を設ける代わり
に、ケーシング１１には、本装置がユーザの頚部の周囲
に吊下げられるようにコードまたはチェーンに取付ける
ための１対の一体の鳩目２３（図１Ｂに仮想線で示す）
が設けられる。このため、第１の電極１５ａは、ユーザ
の胸部におけるＥＣＧリード位置との電気的な接触を容
易にするため配置され、他の２つの電極１５ｂ、１５ｃ
は依然として心臓の事象の開始時にユーザにより容易に
把握することができる。
【００１９】図２は、携帯可能ＥＣＧモニター／レコー
ダのケーシング１１に保持された電子構成要素および回
路を示している。図示の如く、２つの導電極１５ａ、１
５ｃは増幅器２５の非反転および反転入力と接続され、
第３の導電極１５ｂは種々の電子構成要素に対してアナ
ログ・グラウンド信号（ＡＧＮＤ）を提供する。第１の
対の抵抗２６、２７（望ましくは、それぞれ２２ＭΩで
ある）が、２つの「ホット側」電極１５ａ、１５ｃとグ
ラウンド間にそれぞれ介挿されて、回路に高い入力イン
ピーダンスを提供する。第２の対の抵抗２８、２９（望
ましくは、それぞれ１ＭΩ）は、電極と増幅器２５の入
力との間に配置され、簡単な患者保護／静電気放電（Ｅ
ＳＤ）ネットワークを提供し、これはユーザからの静電
気の放電から電子回路を保護し、ユーザに対して加えら
れる最大バッテリ電流を約２マイクロアンペアに制限す
る。
【００２０】ユーザが電極と接触すると、接触信号（Ｔ
ＣＨ）が生成されて差ＥＣＧ信号が増幅器２５の入力に
与えられる。この接触信号は、接触センサとして働くコ
ンパレータ３０の反転入力に与えられる。２つの抵抗３
１、３２からなる分割ネットワークは、並列に接続され
た２つの３Ｖリチウム・コイン・セル・バッテリからな
ることが望ましい電源からの電流（ＶCC）をコンパレー
タ３０の非反転入力へ提供する。反転入力が通常ローで
あるため、コンパレータの出力は通常ハイ（即ち、論理
値１）である。しかし、ユーザが電極と接触し、接触信
号（ＴＣＨ）が生成されると、反転入力はハイとなって
コンパレータ３０の出力を論理値０にさせる。コンパレ
ータ３０からの信号はマイクロプロセッサ３３の入力に
加えられ、このマイクロプロセッサは、接触センサ信号
がローである時、「パワー・オン」信号を他の回路構成
要素へ与える。このため、電子回路の構成要素は、ユー
ザが電極１５ａ〜１５ｃを掴む時にのみ励起される。
【００２１】望ましい実施態様においては、この接触セ
ンサは図示されたコンパレータ３０と分割ネットワーク
３１、３２からなるが、ディプリーション型ＭＯＳＦＥ
Ｔの如き他の装置が接触センサとして有効に使用できる
ことは容易に理解されよう。例えば、ディプリーション
型ＭＯＳＦＥＴが使用されるならば、接触信号（ＴＣ
Ｈ）がゲート端子に与えられ、ソース端子は接地され、
ドレーン端子はマイクロプロセッサ３３と接続され、こ
れによりユーザが電極１５ａ〜１５ｃと接触する時、論
理値０信号がマイクロプロセッサに与えられる。
【００２２】マイクロプロセッサ３３により与えられる
「パワーオン」信号（論理値０を有する）が、１対のＰ
ＮＰ型トランジスタ３４、３５のベース端子に与えられ
る。これらのトランジスタは、それらのベース端子に対
して電源ＶCCが接続されているため常にＯＦＦ状態にバ
イアスされているが、これらのベースに論理値０の「パ
ワーオン」信号が印加されるとＯＮに切換わる。このた
め、信号処理回路における種々の電子構成要素を可能状
態にする。
【００２３】先に述べたように、ユーザが電極と接触す
ると、アナログＥＣＧ信号が増幅器２５（例えば、標準
的なＴＬＣ２５１Ｃ演算増幅器を用いて構成される）の
入力へ与えられる。本発明の重要な特質によれば、この
増幅器の出力はその入力の１つにはフィードバックされ
ず、その代わり、その補償端子の１つ（オフセット無効
ピン５−図示しない）へ抵抗３６を介して接続される。
このような構成の結果、増幅器の利得はフィードバック
では制御されず、高い共通モード除去比が達成される。
抵抗３６は、利得制御として働く。このような増幅器構
成はまた、良好な性能を得るため別の増幅器が１つしか
必要でないため、回路を全体的に簡単にすることを可能
にする。明らかなように、このことは、回路の電力消費
および空間的要求を著しく低減する。
【００２４】増幅器２５の出力は、所定の利得（例え
ば、４）を提供するように典型的なフィードバック構造
で構成される第２の増幅器３７へ与えられる。増幅器３
７の出力は、ある筋肉のアーチファクトおよび６０Ｈz
の干渉を取除く４０Ｈzの低域フィルタと、その後段に
あるベースラインの漂遊を最小限に抑える０．５Ｈzの
多重フィードバック・低域フィルタとからなる標準的モ
ニター品質帯域フィルタ３８へ送られる。最後に、信号
は８ビットのアナログ／ディジタル・コンバータ（Ａ／
Ｄ）３９によりディジタル化され、データ線４０を介し
てマイクロプロセッサ３３に与えられる。
【００２５】増幅器４２、３個の抵抗４３〜４５および
コンデンサ４６からなる駆動回路４１は、増幅器２５、
３７およびフィルタ回路３８にアナログ・グラウンド
（ＡＧＮＤ）信号を与える。この信号は、抵抗４５およ
びコンデンサ４６からなるＲＣ回路により常にＶCC（３
Ｖ）に保持される。しかし、ユーザが電極１５ｂと接触
すると、ＡＧＮＤは増幅器４２および抵抗４３、４４に
より提供される分割ネットワークにより値ＶCC／２にセ
ットされる。
【００２６】ユーザが電極１５ａ〜１５ｃと接触し、論
理値０割込み信号が接触センサ３０によりマイクロプロ
セッサ３３に与えられる間、このマイクロプロセッサは
８ビットＡ／Ｄコンバータ３９からＥＣＧデータを受取
り、これをディジタル・メモリー装置５０の直列メモリ
ー・アドレス場所に記憶する。このメモリー装置は３２
Ｋ×８スタティック・ランダム・アクセス・メモリー
（ＳＲＡＭ）からなることが望ましいが、このメモリー
装置が充分に、先入れ先出し（ＦＩＦＯ）リング・メモ
リーとして構成されるフラッシュＥＰＲＯＭまたは読出
し／書込みメモリー回路からなることができることが容
易に理解されよう。マイクロプロセッサ３３（例えば、
Ｓｉｇｎｅｔｉｃｓ８３ＣＬ４１０ＨＦＴプロセッサで
よい）は、８ミリ秒毎にＡ／Ｄコンバータ３９からのデ
ィジタル化データをサンプルし、従って、メモリー装置
５０が３２Ｋ×８ＳＲＡＭであるならば、約４分間のデ
ータを記憶することができる。
【００２７】このマイクロプロセッサは、ユーザが制御
ボタン１６を押す時に生じる論理値０の「送信」信号
（ＸＭＩＴ）を受取る時、再生（あるいは送信）モード
で動作する。この再生モードでは、マイクロプロセッサ
はディジタル・メモリー装置５０から順次ディジタル化
ＥＣＧデータを取出し、これを通信チャンネル５１を介
してバースト・モードで直列出力ポート１８へ送出す
る。
【００２８】ユーザが第２の制御ボタン１７を押すと、
論理値０の「メモリー・クリヤ」信号（ＭＥＭ ＣＬ
Ｒ）がマイクロプロセッサに与えられる。この信号がユ
ーザによる「送信」制御ボタン１６の押し下げと同時に
受取られるならば、マイクロプロセッサは、内部の書込
みポインタをメモリーの始動基底アドレスにリセットす
ることにより、即時ディジタル・メモリー５０をクリヤ
する。明らかなように、「メモリー・クリヤ」ボタン１
７を「送信」ボタン１６のスレーブにすることは、偶発
的あるいは不注意からのデータ消去を保護する。
【００２９】最後に、マイクロプロセッサはまた情報を
生成して、ＬＣＤディスプレイ１９に対する駆動信号を
生じる。これらの機能は、マイクロプロセッサの内部メ
モリーにおける標準的な内蔵ファームウエア（図示せ
ず）からの命令下で実行される。
【００３０】本発明のＥＣＧモニター／レコーダにおい
てマイクロプロセッサ３３が追従する動作シーケンス
が、図３のフロー図により更に詳細に示される。特に、
このフロー図は、記録、送信およびメモリー・クリヤ動
作モードを示す。バッテリが装置に置かれる（ステップ
１００）と、マイクロプロセッサはその電力制御ビット
を「パワーオフ」、即ち論理値１の条件にセットし（ス
テップ１０１）、回路の構成要素を初期化する（ステッ
プ１０２）。この初期化は、メモリー装置５０の読出し
ポインタおよび書込みポインタの双方を始動基底「０」
アドレスへセットし、通信チャンネル５１をマスター送
信モードに初期化し、電力消費を最小限に抑えるためポ
ートのピンを初期化することを含む。これが行われた
後、マイクロプロセッサは低電力のスリープ・モードと
なり（ステップ１０３）、このモードにおいて割込み信
号を待機し回路構成要素を不能化状態に保持する。
【００３１】割込み信号のサンプリングにおいては、ス
テップ１０４で、マイクロプロセッサは接触センサ３０
の出力信号の論理的条件を判定する。もしこれがローで
ユーザが電極１５ａ〜１５ｃと接触中であることを示す
ならば、マイクロプロセッサは電力制御ビットを「パワ
ーオン」（論理値０）の状態にセットする（ステップ１
０５）ことにより回路構成要素を可能状態にする。次
に、先に述べたようにユーザのアナログＥＣＧ信号がデ
ィジタル化され、データ線４０上でマイクロプロセッサ
へ与えられる。その間、マイクロプロセッサは８ミリ秒
のサンプリング・サイクルを開始し（ステップ１０６、
１０７）、これにより８ミリ秒経過した後、Ａ／Ｄコン
バータ３９のディジタル化出力を読出す（ステップ１０
８）。
【００３２】次に、マイクロプロセッサはバッテリ寿命
制御を増分し（ステップ１０９）、この制御はバッテリ
の残りの使用寿命を表示する。この制御は、遮断パルス
の高さまたは幅のいずれかを調整し（ステップ１１
０）、調整された遮断パルスはメモリー装置５０と通信
チャンネル５１の双方にリアルタイムに書込まれる（ス
テップ１１１）。この遮断パルスは記憶されてデータ・
シーケンス（即ち、記録セッション）の初めを表示し、
また残りのバッテリ寿命の標識として表示する。バッテ
リが新しい時は、方形波の遮断パルスは、例えば３ミリ
ボルトの振幅と８０〜１００ミリ秒の持続時間を有す
る。遮断パルスの大きさが１ミリボルトより低く下がる
か、あるいは遮断パルスの持続時間が約２５ミリ秒以下
になるならば、データ・シーケンスの分析に習熟した医
者は、残りのバッテリ寿命が短いことを認識し、ユーザ
にバッテリを取替えるように警告することができる。較
正機能として、マイクロプロセッサに、遮断パルスの生
成および記憶と関連して１ミリボルトの方形波パルスを
生成させて記憶させることが望ましい。
【００３３】一旦遮断パルスがメモリーに記憶される
と、マイクロプロセッサはディジタル化ＥＣＧデータを
メモリー装置５０と通信チャンネル５１の双方に順次リ
アルタイム・モードで書込む（ステップ１１２）。
【００３４】ユーザが電極１５ａ〜１５ｃと接触する限
り、接触センサ出力はローの状態を維持し、マイクロプ
ロセッサは、遮断パルスが新しいデータ・シーケンスの
初めにのみ生成されることを除いて、この８ミリ秒のデ
ータ・サンプリングおよび記憶サイクルを継続する。
【００３５】ステップ１０４において、ユーザがどの電
極とも接触していないと判定されるならば、マイクロプ
ロセッサは電力制御ビットを「パワーオフ」（論理値
１）状態にセットし（ステップ１１３）、「送信」信号
の論理条件を調べる（ステップ１１４）。「送信」信号
（ＸＭＩＴ）がローでありユーザが制御ボタン１６を押
して記憶されたＥＣＧデータを外部の受信機に送ること
を欲することを示す時、マイクロプロセッサは、通信チ
ャンネル５１の回路のみを可能状態にする。次に、ステ
ップ１１５において、メモリーの書込みポインタのアド
レスが読出しポインタのアドレスより大きいかどうか判
定され、もしそうであれば、読出しポインタ・アドレス
におけるメモリーの内容が読出され（ステップ１１
６）、バースト・モードで通信チャンネル５１へ書込ま
れる。バースト・モードの送信により、４分間のデータ
を１０秒より短い時間で直列ポートから送ることができ
る。従って、データの送信中の電力消費は最小限に保持
されて、バッテリ寿命を有効に倍増することが理解され
よう。このことは、バッテリの交換が困難であり、典型
的にはユーザにより交換ができない限り重要である。
【００３６】一旦読出しポインタ・アドレスにおけるデ
ータが通信チャンネルに書込まれると、読出しポインタ
は増分され（ステップ１１８）、全てのデータが送られ
るまで読出し／書込みサイクルが継続される。先に述べ
たように、メモリーが一杯である時、このデータ送信手
順全体で１０秒以内を要した。
【００３７】ステップ１１４においてユーザがデータ送
信を要求しないと判定されるならば、マイクロプロセッ
サは、「メモリー・クリヤ」信号（ＭＥＭ ＣＬＲ）が
ローであるかどうか（即ち、ユーザがメモリーのクリヤ
を欲するかどうか）を判定する（ステップ１１９）。も
しそうでなければ、制御シーケンスはステップ１０４へ
戻って反復する。しかし、論理値０の「メモリー・クリ
ヤ」信号が受取られ、送信制御ボタン１６が同時に押さ
れることが判定される（ステップ１２０）ならば、読出
しポインタと書込みポインタの双方が始動基底アドレス
「０」にセットされ、これによりメモリーを有効にクリ
ヤする（ステップ１２１）。
【００３８】本発明の別の重要な特質によれば、レコー
ダのメモリー５０に記憶されたディジタル化ＥＣＧデー
タを受取り、このデータを外部受信機へ分析のため送る
ことができるフォーマットに処理して処理されたデータ
を外部受信機へ送信する、ＥＣＧモニター／レコーダ１
０と電気的に接続するための別のモデム装置が提供され
る。図４の回路図は、このモデムの構成要素を示し、こ
のモデムは参照番号２００により全体的に示される。入
力ジャック２０１は、データ送信を行うことができるよ
うにレコーダ１０の出力直列ポート１８と係合するよう
になっている。レコーダのメモリー５０からのディジタ
ル化されたＥＣＧデータは、標準的なディジタル／アナ
ログ・コンバータ（Ｄ／Ａ）２０２により個々の電圧レ
ベルを持つアナログ信号に変換される。８ミリ秒毎に、
このＤ／Ａコンバータは、データのバイトを個々の電圧
レベルに変換する。この電圧レベルはバッファ２０３、
および電圧波形を再びその元のアナログ波形に平滑化す
るエイリアス除去用の４０Ｈz低域フィルタ２０４に与
えられる。
【００３９】望ましい実施態様においては、モデム２０
０は、マイクロプロセッサ２０５（例えば、Ｓｉｇｎｅ
ｔｉｃｓ８３ＣＬ４１０プロセッサ）と、ディジタル・
メモリー２０６（ＳＲＡＭまたはＥＰＲＯＭであること
が望ましい）とを含む。共通９ボルトのアルカリ・バッ
テリからなる電源が、スイッチ２０７を介してマイクロ
プロセッサと接続されており、このスイッチによりユー
ザはマイクロプロセッサ（および、従ってモデム自体）
をオン／オフ切換えできる。ＬＥＤ２０８が、マイクロ
プロセッサ２０５が給電中である旨の視覚的標識をユー
ザに提示する。
【００４０】マイクロプロセッサは、レコーダ１０から
直列入力ジャック２０１を介して逐次データを受取る。
この逐次データは、内部の直列チャンネル・ハードウエ
アにより８ビットのパラレル（バイト幅）情報に変換さ
れ、従ってこのデータ・バイトはレコーダ１０により取
得されたサンプルＥＣＧデータの正確なコピーである。
マイクロプロセッサ２０５は、次にこのＥＣＧデータ・
バイトをＳＲＡＭメモリー２０６に記憶し、内部の直列
チャンネル・ハードウエアから次のバイトを受取るため
ループ・バックする。
【００４１】８ミリ秒毎に、内部タイマーは、マイクロ
プロセッサ２０５にＳＲＡＭメモリー２０６からのＥＣ
Ｇデータの次の逐次バイトを取出してこれをＤ／Ａコン
バータ２０２へ送るように指令する割込み信号を生成す
る。Ｄ／Ａコンバータ２０２はサンプルされたＥＣＧ波
形を８ミリ秒毎に１バイトの速度で再構成できるだけで
あるため、レコーダ１０からのデータのモデム２００へ
のバースト・モード転送はマイクロプロセッサ２０５お
よびＳＲＡＭメモリー２０６なしでは不可能である。Ｓ
ＲＡＭメモリーは、ＥＣＧデータ・バッファとして使用
され、レコーダ対モデムのデータ転送が装置間の同期問
題を生じることなくモデムのリアルタイム再生より高い
速度で生じ得るようにする。
【００４２】フィルタ２０４のアナログ出力は、１９０
０Ｈzの中心周波数を持つ電圧制御発振器（ＶＣＯ）２
０９へ送られる。このＶＣＯ２０９は、その周波数がア
ナログＥＣＧ波形における１ミリボルト毎にその中心周
波数から１００Ｈz偏るように較正される。
【００４３】ＶＣＯ２０９の出力はスピーカ２１０と接
続され、これにより周波数変調されたトーンが耳に聞こ
えるように送られる。医院のＥＣＧモニターの如き外部
受信機２１１は、スピーカ２１０から適当な音響受信機
２１２（例えば、電話の受話器）を介して周波数変調さ
れたトーンを受取る。この受取られた音響信号は、次に
スイッチング機構２１４を介して受信機２１１の処理回
路２１３へ送られる。
【００４４】望ましい実施態様においては、モデム２０
０は更に、利得１のバッファ２１５と、フィルタ２０４
から受取られたアナログＥＣＧ波形における１ミリボル
ト振幅当たり１ボルトの振幅を有する出力信号を生じる
増幅回路（参照番号２１６により全体的に示される）と
を含む。この出力信号は、データ転送を行うため受信機
２１１における対応する入力ジャック２１８と接続する
ことができる出力ジャック２１７へ与えられる。
【００４５】モデム２００におけるマイクロプロセッサ
２０５が追従する動作シーケンスが、図５のフロー図に
より更に詳細に示される。スイッチ２０７が閉路されマ
イクロプロセッサがオンにされる（ステップ３００）
と、マイクロプロセッサはメモリー装置２０６の読出し
ポインタと書込みポインタの双方を始動基底「０」アド
レスへセットし（ステップ３０１）、通信チャンネルを
スレーブ受信機モードに初期化し、Ｄ／Ａコンバータ２
０２を初期化する（ステップ３０２）。モデムは、割込
み信号を待機する（ステップ３０３）。割込み信号が通
信チャンネルから受取られるならば（ステップ３０
４）、ＥＣＧデータ・バイトがメモリー２０６に書込ま
れ（ステップ３０５）、メモリーの内部書込みポインタ
が増分される（ステップ３０６）。このループは、レコ
ーダからのデータ・シーケンスが受取られてモデムのメ
モリー２０６に書込まれるまで継続する。
【００４６】メモリー２０６に記憶されたデータの送信
に関して、８ミリ秒の割込み信号がステップ３０７で受
取られ、内部書込みポインタのアドレスが内部読出ポイ
ンタのアドレスより大きいと判定される（ステップ３０
８）と、メモリー２０６の読出しポインタ・アドレスに
記憶されたＥＣＧデータの逐次バイトが読出される（ス
テップ３０９）。次に、データのこのバイトは処理のた
めコンバータ２０２へ送られ（ステップ３１０）、内部
読出しポインタが増分される（ステップ３１１）。この
ループは、８ミリ秒サンプリングにより、メモリー２０
６に記憶された全てのデータが処理されるまで（即ち、
読出しポインタ・アドレスが書込みポインタ・アドレス
と同じになるまで）継続される。
【００４７】上記の詳細な記述から判るように、本発明
は、医療レベルのＥＣＧデータの記録のための、更にユ
ーザの着用に便利かつ快適な改善された装置を提供す
る。本装置は、粘着電極は使用しない。本発明のレコー
ダは、３電極形態の使用による高い共通モード除去比と
独特な増幅器構成を有し、処理回路の設計は長期のバッ
テリ寿命を保証する。記憶されたデータをレコーダから
受信ステーションへ送信するための別個の取付け可能な
モデム装置が提供され、このモデムはレコーダからのデ
ータの省電力のバースト・モードにおける転送を可能に
する。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａは、本発明により例示される携帯可能なＥＣ
Ｇモニター／レコーダを示す斜視図である。Ｂは、図１
ＡのＥＣＧモニター／レコーダの平面図である。Ｃは、
図１ＡのＥＣＧモニター／レコーダの底面図である。
【図２】本発明により例示される携帯可能なＥＣＧモニ
ター／レコーダを示す回路図である。
【図３】図２の本発明のＥＣＧモニター／レコーダのマ
イクロプロセッサにより追従される望ましい一連の動作
を示すフロー図である。
【図４】図２のＥＣＧモニター／レコーダと関連して使
用されるデータ変換モデムを示す回路図である。
【図５】図４のモデムにより追従される望ましい一連の
動作を示すフロー図である。
【符号の説明】
１０ 携帯可能ＥＣＧモニター／レコーダ １１ ケーシング １２ 手首バンド １５ａ 第１の電極 １５ａ、１５ｂ 側部電極 １６ 押しボタン １７ 押しボタン １８ 直列出力ポート １９ ＬＣＤディスプレイ ２０ 時刻の指示部 ２１ 事象回数指示部 ２２ 棒グラフ ２５ 増幅器 ３０ コンパレータ ３１ 抵抗 ３２ 抵抗 ３３ マイクロプロセッサ ３４ ＰＮＰ型トランジスタ ３５ ＰＮＰ型トランジスタ ３６ 抵抗 ３７ 第２の増幅器 ３８ 帯域フィルタ回路 ３９ アナログ／ディジタル・コンバータ（Ａ／Ｄ） ４２ 増幅器 ４６ コンデンサ ５０ ディジタル・メモリー装置 ５１ 通信チャンネル ２００ モデム ２０１ 入力ジャック ２０２ ディジタル／アナログ・コンバータ（Ｄ／Ａ） ２０３ バッファ ２０４ ４０Ｈz低域フィルタ ２０５ マイクロプロセッサ ２０６ ディジタル・メモリー ２０７ スイッチ ２０９ 電圧制御発振器（ＶＣＯ） ２１０ スピーカ ２１１ 外部受信機 ２１２ 音響受信機 ２１３ 処理回路 ２１５ バッファ ２１４ スイッチング機構 ２１６ 増幅回路 ２１７ 出力ジャック ２１８ 入力ジャック
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ａ６１Ｂ 5/0432 8119−4Ｃ Ａ６１Ｂ 5/04 ３１４ Ａ

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ユーザのＥＣＧ信号を選択的に監視し記
    録する電子回路を有し、前記ＥＣＧ信号を取得する電極
    装置が設けられる携帯可能な筺体に納めた装置におい
    て、 ユーザの体部のＥＣＧリード位置と接触する装置のケー
    シングの第１の面上に配置された第１の電極と、 前記装置ケーシングの少なくとも１つの他の面上に配置
    され、それぞれユーザの手の親指と他の指により容易に
    接触するように配置された第２および第３の導電極とを
    具備し、該第２および第３の電極の１つが前記電子回路
    に対する接地信号源を提供することを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 前記ケーシングをユーザの手首に固定す
    る手首バンドが設けられ、前記第１の電極が、ユーザの
    手首と連続的に電気的に接触状態にあるように前記ケー
    シングの背面上に配置されることを特徴とする請求項１
    記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記電子回路が、 電源と、 該電源および前記電極と接続されて、ユーザが前記第２
    および第３の電極を把握する時のみユーザのアナログＥ
    ＣＧ信号を受取り、該信号をディジタル・フォーマット
    に変換する回路手段と、 前記ディジタルＥＣＧデータを受取り記憶するメモリー
    と、 前記ディジタルＥＣＧデータの前記メモリーへの記憶を
    制御するマイクロプロセッサとを含むことを特徴とする
    請求項１記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記メモリーと接続され、前記ディジタ
    ルＥＣＧデータの外部受信機への送信を行うための出力
    を更に備え、前記マイクロプロセッサが、ユーザの指令
    と同時に、前記メモリーから前記出力を介して外部受信
    機へのディジタル・データの送信を制御することを特徴
    とする請求項３記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記ディジタル・データがバースト・モ
    ードで前記外部受信機へ送信されることにより、電力消
    費を最小限に抑えることを特徴とする請求項４記載の装
    置。
  6. 【請求項６】 前記マイクロプロセッサが、ユーザが前
    記第２および第３の電極を把握する各期間中、メモリー
    に対する一連のディジタルＥＣＧデータの記憶を制御
    し、連続的なデータ・シーケンスが連続的な記憶場所に
    格納されることを特徴とする請求項３記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記電源がバッテリであり、前記マイク
    ロプロセッサが残りのバッテリ寿命を表わすパルス信号
    を生成して、格納された各データ・シーケンスと関連し
    てパルス信号をメモリーに記憶することを特徴とする請
    求項６記載の装置。
  8. 【請求項８】 如何なる時も充填されるメモリー量を視
    覚的に表示する手段を更に設けることを特徴とする請求
    項３記載の装置。
  9. 【請求項９】 ユーザのＥＣＧデータ信号を選択的に監
    視し記録し、かかる信号を外部受信機へ送信する手首に
    着用される装置において、 前面と、背面と、側面とを備えるケーシングであって、
    ユーザの手首に固定する手首バンドを有するケーシング
    と、 前記ケーシングがユーザの手首と連続的に電気的接触状
    態にあるように、該ケーシングの背面上に配置される第
    １の電極と、 前記背面以外のケーシングの表面上に配置され、接触し
    た手首とは反対側の手の親指および他の指によりユーザ
    と容易に接触するように配置された第２および第３の電
    極と、 電源と、 前記電源および電極と接続されて、ユーザが前記第２お
    よび第３の電極を把握する時のみユーザのアナログＥＣ
    Ｇ信号を受取り、かかる信号をディジタル・フォーマッ
    トに変換する回路手段であって、前記第２および第３の
    電極の１つをグラウンド信号源として使用する回路手段
    と、 前記ディジタル化ＥＣＧデータを受取り記憶するメモリ
    ーと、 前記メモリーと接続され、外部受信機の入力と電気的に
    接続するための出力ジャックと、 前記メモリーにおける前記ディジタル化ＥＣＧデータの
    記憶を制御し、ユーザの指令と同時に、前記メモリーか
    ら前記出力ジャックを介して外部受信機へのディジタル
    化データの送信を制御するマイクロプロセッサと、を具
    備することを特徴とする装置。
  10. 【請求項１０】 前記マイクロプロセッサが励起され、
    ユーザが前記第２および第３の電極を把握する時のみ前
    記ディジタル化ＥＣＧデータのメモリーへのリアルタイ
    ム・モード記憶を制御することを特徴とする請求項９記
    載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記マイクロプロセッサが、ユーザが
    前記第２および第３の電極を把握する各期間中、一連の
    ディジタル化ＥＣＧデータのメモリーへの記憶を制御す
    るものであり、連続的なデータ・シーケンスが連続的な
    記憶場所に記憶され、電源がバッテリであり、前記マイ
    クロプロセッサが、記憶された各データ・シーケンスと
    関連して残るバッテリ寿命を表わすパルス信号を生成し
    て記憶することを特徴とする請求項９記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記ディジタル化データがバースト・
    モードで外部受信機へ送信されることにより、電力消費
    を最小限に抑えることを特徴とする請求項９記載の装
    置。
  13. 【請求項１３】 如何なる時も充填されるメモリー量を
    視覚的に表示する手段を更に設けることを特徴とする請
    求項９記載の装置。
  14. 【請求項１４】 ユーザのＥＣＧデータを選択的に監視
    し記録し、かかるデータを外部受信ステーションへ送信
    するシステムにおいて、 処理手段と電源と第１のメモリーとを含む電子要素を収
    容し、前記ケーシングの第１の面上に配置されてユーザ
    の体部のＥＣＧリード位置と接触する第１の電極と、前
    記ケーシングの少なくとも１つの他の面上に配置されか
    つユーザの手の親指と他の指によりそれぞれ容易に接触
    するように配置された他の２つの電極との、前記電子要
    素と電気的に接続された３個の導電極を支持するケーシ
    ングを有する携帯可能な記録装置であって、ユーザのＥ
    ＣＧデータを監視して処理して、前記第１の電極が体部
    のリード位置と接触しかつ前記第２および第３の電極が
    ユーザにより把握される時のみ、該データをメモリーに
    記憶させる記録装置と、 前記記録装置と電気的に接続され、ＥＣＧデータを外部
    受信ステーションへ分析のため送信することができるフ
    ォーマットに処理する回路手段と、該処理されたＥＣＧ
    データを前記外部受信ステーションへ送信する手段とを
    含むモデムと、を具備することを特徴とするシステム。
  15. 【請求項１５】 前記記録装置の処理手段が、 前記電源および電極と接続されて、ユーザのＥＣＧデー
    タを受取り、かかるデータをディジタル化フォーマット
    に変換する回路と、 前記ディジタル化ＥＣＧデータの第１のメモリーへの記
    憶を呼出するマイクロプロセッサとを含むことを特徴と
    する請求項１４記載のシステム。
  16. 【請求項１６】 前記記録装置が更に、前記第１のメモ
    リーと接続され前記モデムの入力端子と接続するための
    出力端子を含み、前記記録装置におけるマイクロプロセ
    ッサが、ユーザの指令時に、前記第１のメモリーから前
    記モデムの入力へのディジタル化データの送信を制御す
    ることを特徴とする請求項１４記載のシステム。
  17. 【請求項１７】 前記モデムが更に、前記記録装置の前
    記第１のメモリーからＥＣＧデータを受取り記憶する第
    ２のメモリーと、前記第２のメモリーに出入りしかつ前
    記回路手段に対するＥＣＧデータの通過を制御するマイ
    クロプロセッサとを含むことを特徴とする請求項１６記
    載のシステム。
JP4241936A 1991-09-10 1992-09-10 携帯可能ｅｃｇ監視および記録装置 Pending JPH05293091A (ja)

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