JPH0565176B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0565176B2 JPH0565176B2 JP61004165A JP416586A JPH0565176B2 JP H0565176 B2 JPH0565176 B2 JP H0565176B2 JP 61004165 A JP61004165 A JP 61004165A JP 416586 A JP416586 A JP 416586A JP H0565176 B2 JPH0565176 B2 JP H0565176B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitance
- electrode
- living body
- electrodes
- change
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は生体の移動に基づく情報を非接触で
検出するための装置に関するものであつて、さら
に詳しく言えば、ベツドの上に横たわつている人
または、椅子に腰掛け背もたれに寄り掛かつてい
る人の生体情報を非接触で検出するための装置に
関する。
検出するための装置に関するものであつて、さら
に詳しく言えば、ベツドの上に横たわつている人
または、椅子に腰掛け背もたれに寄り掛かつてい
る人の生体情報を非接触で検出するための装置に
関する。
［従来の技術］
病院等において重大な状態にある患者を監視す
るため、何本もの電極を患者の腕や足に取り付け
て心電図を測定し、また、鼻の下や胸部に検出器
を取り付けて呼吸を検出することが行なわれてい
る。特に生死が危ぶまれている患者については昼
夜を問わず確実に各種の生体情報を監視する必要
がある。然るに、電極や検出装置の装着は患者に
とつて大変煩わしいものであり、患者の安眠を妨
げたり、患者を神経過敏にして治療の妨げとなつ
ている。
るため、何本もの電極を患者の腕や足に取り付け
て心電図を測定し、また、鼻の下や胸部に検出器
を取り付けて呼吸を検出することが行なわれてい
る。特に生死が危ぶまれている患者については昼
夜を問わず確実に各種の生体情報を監視する必要
がある。然るに、電極や検出装置の装着は患者に
とつて大変煩わしいものであり、患者の安眠を妨
げたり、患者を神経過敏にして治療の妨げとなつ
ている。
また、これらの不具合に鑑み、非接触により患
者の生体情報を検出するため、特開昭49−65092
号のように、生体の下に敷くパツトをキヤパシタ
ンスパツトとして、生体の移動に従いキヤパシタ
ンスパツトの静電容量が変化するように構成した
ものもある。そして、直接キヤパシタンスパツト
の静電容量の変化を測定することにより生体の体
動を検出する構成である。
者の生体情報を検出するため、特開昭49−65092
号のように、生体の下に敷くパツトをキヤパシタ
ンスパツトとして、生体の移動に従いキヤパシタ
ンスパツトの静電容量が変化するように構成した
ものもある。そして、直接キヤパシタンスパツト
の静電容量の変化を測定することにより生体の体
動を検出する構成である。
しかしながら、生体の移動に伴う静電容量の変
化はごく僅かであり、この静電容量変化を直接検
出するのは至難の技である。このため、検出を容
易なものとするため、キヤパシタンスパツト全体
を板状電極としなければならず、かつキヤパシタ
ンスパツトの電極間にも高い電圧を印加しなけれ
ばならなかつた。しかも、電流容量の大きな電力
をそのまま印加するものであつた。
化はごく僅かであり、この静電容量変化を直接検
出するのは至難の技である。このため、検出を容
易なものとするため、キヤパシタンスパツト全体
を板状電極としなければならず、かつキヤパシタ
ンスパツトの電極間にも高い電圧を印加しなけれ
ばならなかつた。しかも、電流容量の大きな電力
をそのまま印加するものであつた。
このため、取扱も不便であり、また、静電容量
変化を検出するための複雑な構成が避けられず、
複雑高価なものであつた。更に、生体への感電を
防止する特別の構成が避けられないものであつ
た。特に幼児や、寝たきり老人等について使用す
る場合には、おねしよ対策や、食べこぼし対策も
欠かせず、この対策が十分でない場合や、劣化状
態が発生した場合等には重大な結果を招くことに
も成りかねず特に問題の多いものであつた。
変化を検出するための複雑な構成が避けられず、
複雑高価なものであつた。更に、生体への感電を
防止する特別の構成が避けられないものであつ
た。特に幼児や、寝たきり老人等について使用す
る場合には、おねしよ対策や、食べこぼし対策も
欠かせず、この対策が十分でない場合や、劣化状
態が発生した場合等には重大な結果を招くことに
も成りかねず特に問題の多いものであつた。
また、静電容量の変化は電力の変化として検出
するため、検出部に僅かのノイズ成分がのつても
測定誤差となつてしまい、誤検出のおそれの高い
ものであつた。
するため、検出部に僅かのノイズ成分がのつても
測定誤差となつてしまい、誤検出のおそれの高い
ものであつた。
本発明はこれら従来技術における問題点に鑑み
て創作されたもので、検出器や電極を体に全く取
り付けることなしにベツドや布団に横たわつてい
る、或は椅子に腰掛けている患者の呼吸や心臓の
動き及び体の体動を簡単かつ安全な構成で検出可
能な装置を提供することを目的とする。
て創作されたもので、検出器や電極を体に全く取
り付けることなしにベツドや布団に横たわつてい
る、或は椅子に腰掛けている患者の呼吸や心臓の
動き及び体の体動を簡単かつ安全な構成で検出可
能な装置を提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
第１図は本発明の原理図であつて、同図に示す
ように、本発明はベツド１上に横たわる生体２の
体動３を検出するため、生体２との間で静電容量
６を形成するための電極４と、静電容量７を形成
するための電極５とを備えてなる。
ように、本発明はベツド１上に横たわる生体２の
体動３を検出するため、生体２との間で静電容量
６を形成するための電極４と、静電容量７を形成
するための電極５とを備えてなる。
しかも、電極間の静電容量の変化に対応して発
振周波数が変化する可変周波数発振器の発振周波
数を測定して生体２の体動を検出するので、電極
間に高容量の電力を供給する必要もなく、簡単な
構成で静電容量の変化を検出できる。
振周波数が変化する可変周波数発振器の発振周波
数を測定して生体２の体動を検出するので、電極
間に高容量の電力を供給する必要もなく、簡単な
構成で静電容量の変化を検出できる。
［作用］
生体２の体動３によつて電極４，５間に、静電
容量の変化が生じるので、これを検出、記録する
ことによつて生体情報を得る。
容量の変化が生じるので、これを検出、記録する
ことによつて生体情報を得る。
［実施例］
第２図は本発明の一実施例の回路図であつて、
可変周波数発振器８を構成する共振回路９のホツ
トライン側に電極１１が接続れ、また、アースラ
イン側に電極１０が接続される。なお、同図では
電極１０と電極１１とが夫々直交しているが、此
等はどのような角度で交わることも可能である。
更に、図面では電極を線で示してあるが帯状でも
良い。然るに、良好な検出特性を得るには電極１
０と電極１１とを夫々直交させることが望まし
い。
可変周波数発振器８を構成する共振回路９のホツ
トライン側に電極１１が接続れ、また、アースラ
イン側に電極１０が接続される。なお、同図では
電極１０と電極１１とが夫々直交しているが、此
等はどのような角度で交わることも可能である。
更に、図面では電極を線で示してあるが帯状でも
良い。然るに、良好な検出特性を得るには電極１
０と電極１１とを夫々直交させることが望まし
い。
第３図は本発明の他の実施例であつて、FET
１９を用いて構成したピアス型の発振回路１２の
端子１７とアースライン１８間に第２図１０およ
び１１で示す電極が夫々接続されるもので、水晶
振動子１６を用いた発振回路における付加的な容
量による発振周波数の変化を検出する構成となつ
ており、生体の変移に基づく周波数の変化の包絡
線を検出・検波器１３で抽出した後、フイルタ１
４でノイズ等の不要な周波数信号を除去し、記録
装置１５に記録する。なお、図示していないが信
号のレベルによつて適宜増幅回路を設けてもよ
く、また、記録装置１５には生体の動きが停止し
た時に警報を発生する装置を取り付けてもよい。
１９を用いて構成したピアス型の発振回路１２の
端子１７とアースライン１８間に第２図１０およ
び１１で示す電極が夫々接続されるもので、水晶
振動子１６を用いた発振回路における付加的な容
量による発振周波数の変化を検出する構成となつ
ており、生体の変移に基づく周波数の変化の包絡
線を検出・検波器１３で抽出した後、フイルタ１
４でノイズ等の不要な周波数信号を除去し、記録
装置１５に記録する。なお、図示していないが信
号のレベルによつて適宜増幅回路を設けてもよ
く、また、記録装置１５には生体の動きが停止し
た時に警報を発生する装置を取り付けてもよい。
第４図は第３図に示す発振回路１２および検
出・検波器１３に代えて位相偏移回路Ａと位相検
出器２２を用いた例示であつて、コンデンサ２４
とコイル２５との同調回路に、抵抗器２３（抵抗
器の代わりにコイル又はコンデンサ、或は抵抗を
含めたこれらの組合わせたものでもよい）を介し
て信号源２０より基準信号を供給している。端子
２１，２２に接続された検出電極における静電容
量の変化にて抵抗器２３の端子間に生じる位相偏
移が位相検出器２２で検出される。検出信号は第
３図に示すものと同様にフイルタ１４を介して記
録装置１５に供給される。第５図および第６図は
位相偏移回路Ａの変型であつて、第５図に示すも
のは、コンデンサ２６に接続された端子３０，３
１間に電極を接続し、抵抗器２３と端子３４との
間における位相の変化を検出するものであり、第
６図に示すものは、コイル２７に接続された端子
３２，３３間に電極を接続し、抵抗器２３と端子
３５との間における位相の変化を検出するもので
ある。
出・検波器１３に代えて位相偏移回路Ａと位相検
出器２２を用いた例示であつて、コンデンサ２４
とコイル２５との同調回路に、抵抗器２３（抵抗
器の代わりにコイル又はコンデンサ、或は抵抗を
含めたこれらの組合わせたものでもよい）を介し
て信号源２０より基準信号を供給している。端子
２１，２２に接続された検出電極における静電容
量の変化にて抵抗器２３の端子間に生じる位相偏
移が位相検出器２２で検出される。検出信号は第
３図に示すものと同様にフイルタ１４を介して記
録装置１５に供給される。第５図および第６図は
位相偏移回路Ａの変型であつて、第５図に示すも
のは、コンデンサ２６に接続された端子３０，３
１間に電極を接続し、抵抗器２３と端子３４との
間における位相の変化を検出するものであり、第
６図に示すものは、コイル２７に接続された端子
３２，３３間に電極を接続し、抵抗器２３と端子
３５との間における位相の変化を検出するもので
ある。
第７図は第３図の水晶振動子を用いて構成した
発振回路の発振周波数を変化させる方式を用いて
本発明を具現化した装置における測定波形図であ
つて、サーミスタを用いた呼吸検出波形をａ、心
電図をｂで示し、また、本発明に係る装置の出力
波形をｃとして夫々対応付けて示してある。図中
Ａは、仰臥位における波形例を示し、Ｂは伏臥位
における波形例を、また、Ｃは側臥位における波
形例を示す。此等の波形図から理解されるよう
に、本発明に係る装置の出力波形は、呼吸検出波
形と心電図とを重畳したものに近似し、呼吸と心
拍動との両方の情報が得られると共に、就寝時の
体位に係わりなく検出が可能である。
発振回路の発振周波数を変化させる方式を用いて
本発明を具現化した装置における測定波形図であ
つて、サーミスタを用いた呼吸検出波形をａ、心
電図をｂで示し、また、本発明に係る装置の出力
波形をｃとして夫々対応付けて示してある。図中
Ａは、仰臥位における波形例を示し、Ｂは伏臥位
における波形例を、また、Ｃは側臥位における波
形例を示す。此等の波形図から理解されるよう
に、本発明に係る装置の出力波形は、呼吸検出波
形と心電図とを重畳したものに近似し、呼吸と心
拍動との両方の情報が得られると共に、就寝時の
体位に係わりなく検出が可能である。
第８図は試験的に、呼吸を止めて測定した心電
図(a)と本発明装置の出力波形図ｃであつて、夫々
の体位Ａ〜Ｃにおける心電図(a)に同期した波形ｃ
が得られることが示される。
図(a)と本発明装置の出力波形図ｃであつて、夫々
の体位Ａ〜Ｃにおける心電図(a)に同期した波形ｃ
が得られることが示される。
以上述べてきたように、本実施例によれば、非
接触にて確実な生体情報を得ることが可能である
が、出力波形を呼吸と心拍動とに分離して夫々別
に表示することで識別のための更に良好な情報が
提供される。なお、本実施例に係る装置は、非常
に高感度に構成されるので、患者が体を動かした
時等に増幅回路が飽和してしまうことがある。増
幅回路は超低周波を扱うもので結合容量が大きい
ため、飽和すると暫くの間、正常な出力が得られ
なくなる。これを防止するため、医用電子機器の
分野で周知のインストスイツチを増幅回路に備
え、飽和時に充電された電荷を自動的に放電させ
る様に構成することは言うまでもない。
接触にて確実な生体情報を得ることが可能である
が、出力波形を呼吸と心拍動とに分離して夫々別
に表示することで識別のための更に良好な情報が
提供される。なお、本実施例に係る装置は、非常
に高感度に構成されるので、患者が体を動かした
時等に増幅回路が飽和してしまうことがある。増
幅回路は超低周波を扱うもので結合容量が大きい
ため、飽和すると暫くの間、正常な出力が得られ
なくなる。これを防止するため、医用電子機器の
分野で周知のインストスイツチを増幅回路に備
え、飽和時に充電された電荷を自動的に放電させ
る様に構成することは言うまでもない。
［発明の効果］
上述のように、本発明によれば、検出器や電極
を体に全く取り付けることなしにベツドや布団に
横たわつている患者の呼吸や体の体動を検出でき
ると共に、椅子の背もたれ等に取り付けることで
定量的に容体を判断するための装置として使用で
き、医療産業上大変重要な効果がもたらされ、医
師および患者に対して大きな福音となり、社会的
影響は極めて大きい。
を体に全く取り付けることなしにベツドや布団に
横たわつている患者の呼吸や体の体動を検出でき
ると共に、椅子の背もたれ等に取り付けることで
定量的に容体を判断するための装置として使用で
き、医療産業上大変重要な効果がもたらされ、医
師および患者に対して大きな福音となり、社会的
影響は極めて大きい。
また、電極間の静電容量の変化に対応して発振
周波数が変化する可変周波数発振器の発振周波数
を測定して生体の体動を検出するので、電極間に
高容量の電力を供給する必要もなく、簡単な構成
で静電容量の変化を検出でき、この種の装置に特
に要求される安全性の高いものとすることができ
る。
周波数が変化する可変周波数発振器の発振周波数
を測定して生体の体動を検出するので、電極間に
高容量の電力を供給する必要もなく、簡単な構成
で静電容量の変化を検出でき、この種の装置に特
に要求される安全性の高いものとすることができ
る。
さらに、接続線等にノイズなどがのつても、電
圧変化等で静電容量の変化を検出する方式でない
ことより、高電圧を印加などすること無しにその
影響を最小限に抑えることができるとともに、フ
イルタ等の簡単な構成により不要成分を容易に除
去でき、信頼性の高い生体動作検出が可能な生体
情報検出装置が提供できる。
圧変化等で静電容量の変化を検出する方式でない
ことより、高電圧を印加などすること無しにその
影響を最小限に抑えることができるとともに、フ
イルタ等の簡単な構成により不要成分を容易に除
去でき、信頼性の高い生体動作検出が可能な生体
情報検出装置が提供できる。
第１図は本発明の原理図、第２図は本発明の一
実施例の回路図、第３図は本発明の他の実施例の
部分ブロツク回路図、第４図は本発明の更に他の
実施例の部分ブロツク回路図、第５図および第６
図は位相偏移回路の変形例の回路図、第７図Ａ〜
Ｃは本発明の一実施例の装置における測定波形
図、第８図Ａ〜Ｃは呼吸を止めた状態における測
定波形図である。 図中、１……ベツド、２……生体、４，５，１
０，１１……電極、１２……発振回路、１３……
検出・検波器、１４……フイルタ、１５……記録
装置である。
実施例の回路図、第３図は本発明の他の実施例の
部分ブロツク回路図、第４図は本発明の更に他の
実施例の部分ブロツク回路図、第５図および第６
図は位相偏移回路の変形例の回路図、第７図Ａ〜
Ｃは本発明の一実施例の装置における測定波形
図、第８図Ａ〜Ｃは呼吸を止めた状態における測
定波形図である。 図中、１……ベツド、２……生体、４，５，１
０，１１……電極、１２……発振回路、１３……
検出・検波器、１４……フイルタ、１５……記録
装置である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 生体の動きに基づく情報を静電容量の変化と
して非接触で検出するための少なくとも一対の電
極を備え、一の電極と生体との間に形成される静
電容量と、他の電極と生体との間に形成される静
電容量との直列接続静電容量が前記両電極間に提
供されるよう構成された電極部と、 該電極部をコンデンサ構成要素とし、該コンデ
ンサ構成要素の静電容量の変化に対応して発振周
波数が変化する可変周波数発振器と、 該可変周波数発振器の所定の周波数範囲の発振
出力を抽出するためのフイルタとを備えることを
特徴とする生体情報検出装置。 ２ 一の電極と他の電極が互いに交差してなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の生
体情報検出装置。 ３ 少なくとも一方の電極が帯状に形成されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の生
体情報検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61004165A JPS62164435A (ja) | 1986-01-14 | 1986-01-14 | 生体情報検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61004165A JPS62164435A (ja) | 1986-01-14 | 1986-01-14 | 生体情報検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62164435A JPS62164435A (ja) | 1987-07-21 |
| JPH0565176B2 true JPH0565176B2 (ja) | 1993-09-17 |
Family
ID=11577129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61004165A Granted JPS62164435A (ja) | 1986-01-14 | 1986-01-14 | 生体情報検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62164435A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007029388A (ja) * | 2005-07-26 | 2007-02-08 | Niigata Univ | 生体信号検出装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2803432B2 (ja) * | 1992-01-27 | 1998-09-24 | 日本電気株式会社 | 睡眠時無呼吸モニタ |
| JP3564878B2 (ja) * | 1996-07-04 | 2004-09-15 | 松下電器産業株式会社 | 生体信号検出装置 |
| JP2001340318A (ja) * | 2000-05-31 | 2001-12-11 | Secom Co Ltd | 静電容量型計測装置及び呼吸計測装置 |
| CN101188969B (zh) * | 2005-06-07 | 2010-09-29 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 患者监护系统和方法 |
| JP2019208876A (ja) * | 2018-06-05 | 2019-12-12 | 株式会社東芝 | 呼吸センサ、呼吸検出装置、生体情報処理装置、生体情報処理方法、コンピュータプログラム及びマインドフルネス支援装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3926177A (en) * | 1972-09-11 | 1975-12-16 | Cavitron Corp | Activity and respiration monitor |
| FI59718C (fi) * | 1979-03-13 | 1981-10-12 | Instrumentarium Oy | Foerfarande inom laekarvetenskapen foer oevervakning och/eller registrering av en pao en saeng liggande persons t ex en patients kroppsroerelser |
| JPS5827932A (ja) * | 1981-08-13 | 1983-02-18 | Kawasaki Steel Corp | 連続焼鈍による耐食性および加工性に優れた軟質ぶりき原板の製造方法 |
-
1986
- 1986-01-14 JP JP61004165A patent/JPS62164435A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007029388A (ja) * | 2005-07-26 | 2007-02-08 | Niigata Univ | 生体信号検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62164435A (ja) | 1987-07-21 |
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