JPH063536Y2 - 生体信号採取装置 - Google Patents
生体信号採取装置Info
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- JPH063536Y2 JPH063536Y2 JP1988096811U JP9681188U JPH063536Y2 JP H063536 Y2 JPH063536 Y2 JP H063536Y2 JP 1988096811 U JP1988096811 U JP 1988096811U JP 9681188 U JP9681188 U JP 9681188U JP H063536 Y2 JPH063536 Y2 JP H063536Y2
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- patient
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Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は生体信号採取装置に関し、更に詳しくは簡単な
構成の生体信号採取装置に関する。本考案は、特にイン
キュベータの中の新生児乃至未熟児に多数のモニタすべ
き要素のトランスデューサを結合せしめなければならな
い時に、所謂スパゲッテイシンドロームといわれる電線
とトランスデューサの混線状態（ジャングル状態）を避
けるために、１要素でも非接触に計れればという要望に
応えるものである。
構成の生体信号採取装置に関する。本考案は、特にイン
キュベータの中の新生児乃至未熟児に多数のモニタすべ
き要素のトランスデューサを結合せしめなければならな
い時に、所謂スパゲッテイシンドロームといわれる電線
とトランスデューサの混線状態（ジャングル状態）を避
けるために、１要素でも非接触に計れればという要望に
応えるものである。
［従来の技術］ 従来より、被検体（患者）に電極を接続して、心電図等
の状態を観察することは、よく行われている。ところ
で、場合によっては患者から複数の種類の診断情報を取
り出すために、患者の複数の箇所にトランスデューサ電
極を接続して、同時に各種の診断情報を採取する必要が
生じることがある。このような場合としては、未熟児か
ら各種診断情報を採取する場合が考えられる。
の状態を観察することは、よく行われている。ところ
で、場合によっては患者から複数の種類の診断情報を取
り出すために、患者の複数の箇所にトランスデューサ電
極を接続して、同時に各種の診断情報を採取する必要が
生じることがある。このような場合としては、未熟児か
ら各種診断情報を採取する場合が考えられる。
［考案が解決しようとする課題］ ところで、患者に複数個のトランスデューサを接続する
と、前述のようなスパゲッティシンドロームが生じ、接
続する電極の位置を間違ったり、採取する信号をペアで
ない電極間から取り出したりして、誤った情報を採取す
る可能性もある。しかしそれよりも、そういう多数の品
物でがんじがらめにされた新生児、未熟児は寝がえりも
うてないほどにいためつけられ、好ましくない。そこ
で、特定の電極間から、複数個の診断情報を採取できる
ようにして、患者に接続する信号線の数をできるだけ少
なくする工夫が必要とされる。
と、前述のようなスパゲッティシンドロームが生じ、接
続する電極の位置を間違ったり、採取する信号をペアで
ない電極間から取り出したりして、誤った情報を採取す
る可能性もある。しかしそれよりも、そういう多数の品
物でがんじがらめにされた新生児、未熟児は寝がえりも
うてないほどにいためつけられ、好ましくない。そこ
で、特定の電極間から、複数個の診断情報を採取できる
ようにして、患者に接続する信号線の数をできるだけ少
なくする工夫が必要とされる。
このような試みは、例えば特定の診断情報を採取するた
めに接続されている電極間信号から、当該情報の他に心
電成分も抽出する場合等に見られる。例えば、インピー
ダンス型の呼吸計測用電極と、心電用のそれとを兼用す
ることは広く実施されている。しかしながら、このよう
な方法では回路構成その他が複雑化したり、所期の性能
が出せなかったりして好ましくない。
めに接続されている電極間信号から、当該情報の他に心
電成分も抽出する場合等に見られる。例えば、インピー
ダンス型の呼吸計測用電極と、心電用のそれとを兼用す
ることは広く実施されている。しかしながら、このよう
な方法では回路構成その他が複雑化したり、所期の性能
が出せなかったりして好ましくない。
そこで、最少限必要な電極による電気的接触は保ちつ
つ、電線のついた独立の若しくは兼用された電極を必要
としない生体信号採取方式が望まれる。
つ、電線のついた独立の若しくは兼用された電極を必要
としない生体信号採取方式が望まれる。
本考案はこのような課題に鑑みてなされたものであっ
て、患者に直接電極を接続することなく、患者の任意の
位置の２点間の信号を採取することができる生体信号採
取装置を提供することを目的としている。
て、患者に直接電極を接続することなく、患者の任意の
位置の２点間の信号を採取することができる生体信号採
取装置を提供することを目的としている。
［課題を解決するための手段］ 前記した課題を解決する本考案は、患者がその上に載置
されるマットに一方向の複数個の導電性ストライプを形
成せしめ、これら導電性ストライプを電極として用い、
任意の２点間の電位差を診断情報として取り出すように
したことを特徴としている。
されるマットに一方向の複数個の導電性ストライプを形
成せしめ、これら導電性ストライプを電極として用い、
任意の２点間の電位差を診断情報として取り出すように
したことを特徴としている。
［作用］ 患者を乗せるマットの一方向に複数個の導電性ストライ
プを電極として形成せしめる。あとは、これら電極の任
意の２点間から診断情報としての信号を取り出すことが
でき、患者に電極を接続する必要がない。
プを電極として形成せしめる。あとは、これら電極の任
意の２点間から診断情報としての信号を取り出すことが
でき、患者に電極を接続する必要がない。
［実施例］ 以下、図面を参照して本考案の実施例を詳細に説明す
る。
る。
第１図は本考案の一実施例を示す要部構成図である。図
において、１は被検体としての患者、２は患者を乗せる
マット、３は該マット２の一方向（ここでは横方向）に
形成された導電性ストライプによる電極である。該電極
３は、図に示すように複数個形成されている。これら電
極としては、例えば導電性ゴムや銅，銀等の糸を織込ん
だもの等が用いられる。
において、１は被検体としての患者、２は患者を乗せる
マット、３は該マット２の一方向（ここでは横方向）に
形成された導電性ストライプによる電極である。該電極
３は、図に示すように複数個形成されている。これら電
極としては、例えば導電性ゴムや銅，銀等の糸を織込ん
だもの等が用いられる。
４は、これらストライプ電極３の全てと接続され、これ
ら電極のうちの任意の２電極を端子５，６に接続するク
ロスポイントスイッチマトリクス、７は端子５，６間の
差信号を増幅する差動増幅器、８は該差動増幅器８の出
力を受けるアンプで、その出力はクロスポイントスイッ
チマトリクス４によりセレクトされる任意のストライプ
電極３に端子９を介してドリブングラウンドとして接続
される。このように構成された装置の動作を説明すれ
ば、以下のとおりである。
ら電極のうちの任意の２電極を端子５，６に接続するク
ロスポイントスイッチマトリクス、７は端子５，６間の
差信号を増幅する差動増幅器、８は該差動増幅器８の出
力を受けるアンプで、その出力はクロスポイントスイッ
チマトリクス４によりセレクトされる任意のストライプ
電極３に端子９を介してドリブングラウンドとして接続
される。このように構成された装置の動作を説明すれ
ば、以下のとおりである。
マット２に患者１が乗った状態で、信号源Ｓ（ここでは
心臓からの信号）から発生される心拍信号を検出するも
のとする。クロスポイントスイッチマトリクス４により
最適な２点間をセレクトすると、当該２点間の信号は端
子５，６に現れる。ここで、差動増幅器７は、２つの信
号の差信号を増幅する。
心臓からの信号）から発生される心拍信号を検出するも
のとする。クロスポイントスイッチマトリクス４により
最適な２点間をセレクトすると、当該２点間の信号は端
子５，６に現れる。ここで、差動増幅器７は、２つの信
号の差信号を増幅する。
一方、該差動増幅器７の出力はアンプ８を介して、端子
９にドリブングラウンドとして接続されている。この公
知のドリブングラウンドという手法は、この場合は、ク
ロスポイントスイッチマトリクス４を経て患者１の身体
の一部に接続される形をとる。従って、差動増幅器７は
ドリブングラウンドに対する端子５，６に現れる信号の
差分を増幅することになる。この結果、端子５，６に共
通に印加される電圧成分（同相成分）は除去され、純粋
に患者の２点間の差信号のみが増幅されることになる。
従って、同相成分を抑制して信号成分のみをうまく取り
出すことができる。
９にドリブングラウンドとして接続されている。この公
知のドリブングラウンドという手法は、この場合は、ク
ロスポイントスイッチマトリクス４を経て患者１の身体
の一部に接続される形をとる。従って、差動増幅器７は
ドリブングラウンドに対する端子５，６に現れる信号の
差分を増幅することになる。この結果、端子５，６に共
通に印加される電圧成分（同相成分）は除去され、純粋
に患者の２点間の差信号のみが増幅されることになる。
従って、同相成分を抑制して信号成分のみをうまく取り
出すことができる。
第２図は、第１図における信号抽出回路部（差動増幅器
７とアンプ８）の具体的な構成を示す回路図である。差
動入力（ＲＡとＬＡ）は、それぞれ４７ＫΩの抵抗３３
０ｐＦのコンデンサより構成されるＲＣフィルタにより
ノイズが除去された後、アンプＡ１，Ａ２によるバッフ
ァ１１，１２に入る。これらバッファ１１，１２の出力
はアンプＡ４と抵抗とで構成される差動増幅回路１３に
入る。
７とアンプ８）の具体的な構成を示す回路図である。差
動入力（ＲＡとＬＡ）は、それぞれ４７ＫΩの抵抗３３
０ｐＦのコンデンサより構成されるＲＣフィルタにより
ノイズが除去された後、アンプＡ１，Ａ２によるバッフ
ァ１１，１２に入る。これらバッファ１１，１２の出力
はアンプＡ４と抵抗とで構成される差動増幅回路１３に
入る。
一方、バッファ１１，１２の出力は、それぞれ１００Ｋ
Ω抵抗を介してアンプＡ３，抵抗及びコンデンサとで構
成される増幅回路１４に入る。そして、該増幅回路１４
の出力は２２ＫΩ抵抗を介してドリブングラウンド（Ｄ
Ｇ）に接続される。この結果、増幅回路１４を含む直流
フィードバックが患者の体を含む形で成立し、差動入力
ＲＡ，ＲＢのＤＧに対する電位が定まり、差動増幅器１
３は、２点間の差信号のみを増幅して出力することがで
きる。
Ω抵抗を介してアンプＡ３，抵抗及びコンデンサとで構
成される増幅回路１４に入る。そして、該増幅回路１４
の出力は２２ＫΩ抵抗を介してドリブングラウンド（Ｄ
Ｇ）に接続される。この結果、増幅回路１４を含む直流
フィードバックが患者の体を含む形で成立し、差動入力
ＲＡ，ＲＢのＤＧに対する電位が定まり、差動増幅器１
３は、２点間の差信号のみを増幅して出力することがで
きる。
そして、差動増幅回路１３の出力は、３．３μＦのコン
デンサを介してアンプＡ５及び抵抗より構成される増幅
回路１５に入る。該増幅回路１５は、信号の内の交流成
分のみを出力し、該信号は、アイソレータ（図示せず）
に接続される。アイソレータ２次側の出力が患者の心拍
信号として所定の測定器に入力されることになる。な
お、アイソレータを用いるのは、信号電流のループが形
成されて、患者に電流が流れることを防ぐためのもので
ある。
デンサを介してアンプＡ５及び抵抗より構成される増幅
回路１５に入る。該増幅回路１５は、信号の内の交流成
分のみを出力し、該信号は、アイソレータ（図示せず）
に接続される。アイソレータ２次側の出力が患者の心拍
信号として所定の測定器に入力されることになる。な
お、アイソレータを用いるのは、信号電流のループが形
成されて、患者に電流が流れることを防ぐためのもので
ある。
第３図は本考案の全体構成を示す図である。第１図，第
２図と同一のものは、同一の符号を付して示す。患者１
から取り出された信号は、複数個のストライプ電極２か
らクロスポイントスイッチマトリクス４に入る。これら
信号の内、コントロール信号によりセレクトされた２点
間の信号が信号検出回路２０に入る。該信号検出回路２
０は、その詳細を第２図に示したように、同相成分を除
去して差信号のみを増幅して出力する。
２図と同一のものは、同一の符号を付して示す。患者１
から取り出された信号は、複数個のストライプ電極２か
らクロスポイントスイッチマトリクス４に入る。これら
信号の内、コントロール信号によりセレクトされた２点
間の信号が信号検出回路２０に入る。該信号検出回路２
０は、その詳細を第２図に示したように、同相成分を除
去して差信号のみを増幅して出力する。
信号抽出回路２０は、信号用アイソレータ２１を介して
信号処理回路３１に入る。該信号処理回路３１は、入力
信号をＡ／Ｄ変換器３１Ａで先ずディジタルデータに変
換した後、所定の信号処理を行う。その処理結果は、ア
ラームとして出力される他、出力部３２で出力される。
該出力部３２としては、たとえば記録計（レコーダ）や
ＣＲＴ等が用いられる。信号処理回路３１は、出力部３
２の種類に応じて、信号処理を行う。
信号処理回路３１に入る。該信号処理回路３１は、入力
信号をＡ／Ｄ変換器３１Ａで先ずディジタルデータに変
換した後、所定の信号処理を行う。その処理結果は、ア
ラームとして出力される他、出力部３２で出力される。
該出力部３２としては、たとえば記録計（レコーダ）や
ＣＲＴ等が用いられる。信号処理回路３１は、出力部３
２の種類に応じて、信号処理を行う。
また、信号処理回路３１の出力は、波形評価アルゴリズ
ム３３に入って所定の波形分析がなされる。そして、そ
の結果に応じて該波形評価アルゴリズム手段３３の出力
はコントロール用アイソレータ２２を介して前記クロス
ポイントスイッチマトリクス４にコントロール信号とし
て与えられる。ここで、該コントロール信号は、２点間
の信号が最も適性な信号波形として取り出されるべく所
定の２点間をセレクトするために用いられる。ここで、
信号処理回路３１，出力部３２及び波形評価アルゴリズ
ム手段３３としては、これらの機能を全て含む１台のパ
ーソナルコンピュータ３０を用いることができる。ここ
で、該アルゴリズムの作業指針乃至作業内容としては、
一般的には得られる信号波形を目的に応じて最適化する
ことが最も典型的なものであるが、最適化の指針として
は上記の如く信号すなわち心電ならばＱＲＳ区間のＰ−
Ｐ値振幅が最大となるような電極組合せを発見すること
のほかに、Ｓ／Ｎ乃至所望成分／不要成分比を最大にす
るような方法も考えられる。例えば心拍トリガを得よう
とするならば心電信号のＱＲＳ区間振幅のＴ波に対する
比が最も大きくなるようにすることが目的にかなう。
ム３３に入って所定の波形分析がなされる。そして、そ
の結果に応じて該波形評価アルゴリズム手段３３の出力
はコントロール用アイソレータ２２を介して前記クロス
ポイントスイッチマトリクス４にコントロール信号とし
て与えられる。ここで、該コントロール信号は、２点間
の信号が最も適性な信号波形として取り出されるべく所
定の２点間をセレクトするために用いられる。ここで、
信号処理回路３１，出力部３２及び波形評価アルゴリズ
ム手段３３としては、これらの機能を全て含む１台のパ
ーソナルコンピュータ３０を用いることができる。ここ
で、該アルゴリズムの作業指針乃至作業内容としては、
一般的には得られる信号波形を目的に応じて最適化する
ことが最も典型的なものであるが、最適化の指針として
は上記の如く信号すなわち心電ならばＱＲＳ区間のＰ−
Ｐ値振幅が最大となるような電極組合せを発見すること
のほかに、Ｓ／Ｎ乃至所望成分／不要成分比を最大にす
るような方法も考えられる。例えば心拍トリガを得よう
とするならば心電信号のＱＲＳ区間振幅のＴ波に対する
比が最も大きくなるようにすることが目的にかなう。
上述の実施例では、マット上に形成する導電性ストライ
プ電極を横方向に形成する場合を例にとったが、マット
の縦方向に形成するようにしてもよい。また、クロスポ
イントスイッチマトリクス４も自動切換え方式のみなら
ず、マニュアル切換え方式であってもよい。
プ電極を横方向に形成する場合を例にとったが、マット
の縦方向に形成するようにしてもよい。また、クロスポ
イントスイッチマトリクス４も自動切換え方式のみなら
ず、マニュアル切換え方式であってもよい。
［考案の効果］ 以上、詳細に説明したように、本考案によれば、導電性
のストライプ電極をマットの一方向に複数個形成せし
め、これら電極のうちの任意の２点を信号取り出し用と
して、任意の１点をドリブングラウンドとしてセレクト
することにより、患者に直接電極を接続することなく、
患者の任意の位置の２点間の信号を最適な状態で採取す
ることができる生体信号採取装置を提供することができ
る。本発明によれば、患者に複数個の電極を直接取り付
ける際に生じるスパゲッティシンドロームも可及的に除
去することができる。
のストライプ電極をマットの一方向に複数個形成せし
め、これら電極のうちの任意の２点を信号取り出し用と
して、任意の１点をドリブングラウンドとしてセレクト
することにより、患者に直接電極を接続することなく、
患者の任意の位置の２点間の信号を最適な状態で採取す
ることができる生体信号採取装置を提供することができ
る。本発明によれば、患者に複数個の電極を直接取り付
ける際に生じるスパゲッティシンドロームも可及的に除
去することができる。
第１図は本考案の一実施例を示す要部構成図、第２図
は、第１図における信号抽出回路部の具体的な構成を示
す回路図、第３図は本考案の全体構成を示す図である。 １…患者、２…マット ３…ストライプ電極 ４…クロスポイントスイッチマトリクス ５，６，９…端子、７…差動増幅器 ８…アンプ
は、第１図における信号抽出回路部の具体的な構成を示
す回路図、第３図は本考案の全体構成を示す図である。 １…患者、２…マット ３…ストライプ電極 ４…クロスポイントスイッチマトリクス ５，６，９…端子、７…差動増幅器 ８…アンプ
───────────────────────────────────────────────────── 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 5/0492 8119−4Ｃ Ａ６１Ｂ 5/04 ３１０ Ｊ
Claims (5)
- 【請求項１】患者がその上に載置されるマットに一方向
の複数個の導電性ストライプを形成せしめ、これら導電
性ストライプを電極として用い、任意の２点間の電位差
を診断情報として取り出すようにした生体信号採取装
置。 - 【請求項２】差動入力とドリブングラウンドの３つの線
をそれぞれ前記導電性ストライプの任意の電極に接続す
るためにクロスポイントスイッチマトリクスを用いたこ
とを特徴とする請求項１記載の生体信号採取装置。 - 【請求項３】得られた信号を評価して上記クロスポイン
トスイッチマトリクスを自動切換して目的に応じた最適
な信号波形が得られるようにする自動切換手段およびそ
のためのアルゴリズムを含むことを特徴とする請求項１
記載の生体信号採取装置。 - 【請求項４】上記最適化が信号の振幅を最大にする組合
せを発見することであることを特徴とする請求項１記載
の生体信号採取装置。 - 【請求項５】上記最適化が信号のＳ／Ｎ比を最大にする
組合せを発見することであることを特徴とする請求項１
記載の生体信号採取装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988096811U JPH063536Y2 (ja) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | 生体信号採取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988096811U JPH063536Y2 (ja) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | 生体信号採取装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0217111U JPH0217111U (ja) | 1990-02-05 |
| JPH063536Y2 true JPH063536Y2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=31321921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988096811U Expired - Lifetime JPH063536Y2 (ja) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | 生体信号採取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063536Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5445263B2 (ja) * | 2010-03-24 | 2014-03-19 | セイコーエプソン株式会社 | 生体情報取得装置 |
| JP5820600B2 (ja) * | 2011-03-30 | 2015-11-24 | 学校法人東京電機大学 | 生体信号測定装置、生体信号測定用ベッド、及び、生体信号測定方法 |
-
1988
- 1988-07-21 JP JP1988096811U patent/JPH063536Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0217111U (ja) | 1990-02-05 |
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