JPH0775631A - 体位センサ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】睡眠中の被検者に装着して体位及び呼吸運動の
測定を同時に行うことを目的とする。 【構成】体位検出用の複数の水銀スイッチＳ１〜Ｓ３と
呼吸運動を検出する呼吸センサＲとを有する体位センサ
１と、体位に応じた体位表示パターンを予め記憶したＲ
ＯＭ４と、体位表示パターンをＲＯＭ４から読み出すア
ドレス指定信号を出力するカウンタ５とを具えるもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば睡眠時の体位及
び呼吸運動を検出する体位センサ装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば睡眠時無呼吸測定におい
て、体位及び呼吸運動を別々の手段を用いて測定してい
た。呼吸運動を検出する手段として、伸縮性のベルトに
取り付けたストレンゲージを胸部に巻き付けて測定する
呼吸センサが知られている。これは、呼吸に伴って胸囲
が変化し、この変化によってベルトに取り付けられたス
トレンゲージに抵抗変化が生じるので、この抵抗変化を
検出して呼吸運動を測定するようにしたものである。或
いは、ストレンゲージの代わりにゴム等の弾性体にカー
ボンを混入して、これを生体の胸部に巻き付け、呼吸時
の胸部の伸縮による抵抗値の変化を検出して呼吸運動を
測定するようにした呼吸センサも知られている。

【０００３】また、睡眠中の体位、例えば寝返りによる
生体の左横向き或いは右横向きの状態や俯せ状態等を測
定する場合、図５に示すように、生体の胸部に３つの水
銀スイッチから成る体位センサＳｈを装着して検出する
ようにしていた。測定時には、生体用の粘着テープ或い
は包帯等により生体に固定するようにしていた。

【０００４】上記体位センサＳｈは、図６に示すよう
に、３つの水銀スイッチｄ１〜ｄ３を本体６０に１つに
まとめた構成とされ、夫々一端部を共通に接続し、他端
部から夫々のオン・オフ信号をリード線６１を介して取
り出すようにしていた。

【０００５】図７は、図６の体位センサに使用される１
つの水銀スイッチの概略構成を示すものである。図から
明かなように、ガラスチューブＴｕ内に水銀Ｈｇを封入
し、内壁の一端に電極Ｅａが配置され、また他端に電極
Ｅｂが配置されている。電極Ｅｂから電極Ｅａ付近ま
で、ガラスチューブＴｕ内の全周面に金属蒸着膜が形成
され、電極Ｅｂと電気的に接続されている。従って、ガ
ラスチューブＴｕが傾斜すると、その傾斜に応じて水銀
Ｈｇが移動し、電極ＥａとＥｂ間を接続して電気的に導
通（オン）或いは非導通（オフ）となり、被測定物の傾
斜状態や回転状態を検出するオン・オフスイッチとして
使用できるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
如く、呼吸運動の検出と体位の検出は、夫々呼吸センサ
及び体位センサを別々に使用して行われているため、装
着準備に時間を要すると共にリード線等の処理が煩雑で
あった。

【０００７】また、体位の検出において、３つの水銀ス
イッチを一括して体位センサを構成しているため、セン
サの形状が大きくなり、生体への固定が困難になると共
に俯せ状態では胸部を圧迫して睡眠の妨げとなる。更
に、検出された体位をアナログ信号で表すようにしてい
るため体位の判読が容易ではない。

【０００８】従って、本発明は、装着が容易で体位及び
呼吸運動が同時に測定でき、しかも体位状態が一瞥して
判読できる体位センサ装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の体位センサ装置
は、例えば図１に示す如く、体位検出用の複数のスイッ
チＳ１〜Ｓ３と呼吸運動を検出する呼吸センサＲとを有
する体位センサ１と、体位に応じた体位表示パターンを
予め記憶した記憶手段４と、体位表示パターンを記憶手
段４から読み出すアドレス指定信号を出力するカウンタ
５とを具えるものである。

【００１０】

【作用】体位センサにより、睡眠中の被検者の体位の変
化と呼吸信号とを同時に検出する。体位の変化は、３つ
の水銀スイッチの検出信号に応じて、予め記憶された体
位表示パターンから対応する体位表示パターンが読み出
され、呼吸曲線と共に表示装置により表示される。従っ
て、体位の検出と同時に呼吸運動の検出ができると共
に、睡眠中の体位の変化に応じた表示パターンが一目で
判読できる。

【００１１】

【実施例】図１〜図４を参照して本発明の体位センサ装
置の実施例について説明する。図１において、１は、体
位及び呼吸運動を検出する体位センサで、体位を検出す
る３つの水銀スイッチＳ１〜Ｓ３と生体の呼吸運動によ
る胸部の伸縮に伴う抵抗値の変化を検出する呼吸センサ
Ｒから構成される。体位センサ１の各水銀スイッチＳ１
〜Ｓ３は、夫々胸部の所定位置に配置され、体位の向き
をオン又はオフ信号により検出する。水銀スイッチＳ１
〜Ｓ３の一方の端子は夫々接地され、他方の端子からの
検出信号は、後述する波形成形回路３に夫々供給され
る。また、呼吸センサＲの一方の端子は接地され、他方
の端子は検出信号を増幅するアンプ２に接続されてい
る。

【００１２】図２及び図３は、上述した体位センサの詳
細構成を示すと共に、生体に装着した例を示すものであ
る。図２において、呼吸センサＲは、前述した如く従来
と同様にストレンゲージ或いはカーボン入りの導電性ゴ
ムのいずれでも構成できるが、本例においては、導電性
ゴムを使用したものを使用している。この呼吸センサＲ
は、伸縮性の布等のベルト２０に設けられ、呼吸時の胸
部の変動に応じてベルト２０が伸縮するので、その伸縮
に応じて抵抗値が変化する。ベルト２０の表裏面の両端
部には、固定用の繊維の絡みを利用した係止部材ＭＴが
張り付けられている。

【００１３】水銀スイッチＳ１〜Ｓ３は、ベルト２０上
に接着剤等により取り付けられる。生体の胸部に装着さ
れた場合、各水銀スイッチＳ１〜Ｓ３が生体のほぼ所定
位置に配置されるように、各水銀スイッチ間の距離は予
め決められている。或いは被検者によって胸囲の大きさ
が異なるので、水銀スイッチＳ１〜Ｓ３を両面接着テー
プ等でベルト２０上に固定して、装着時に被検者の胸囲
の大きさに応じて位置を調整するようにしても良い。ま
た、呼吸センサＲ及び水銀スイッチＳ１〜Ｓ３から引き
出されるリード線は、ベルト２０の端部を通って、まと
めて外部に引き出されるようになっている。

【００１４】図３は、上記体位センサの各水銀スイッチ
及び呼吸センサの生体への装着位置のみを概略的に示し
たものである。図３において、体位センサ１を装着した
場合、水銀スイッチＳ１〜Ｓ３は、生体のほぼ所定位置
に固定される。即ち、水銀スイッチＳ１は生体のやや背
面側に、水銀スイッチＳ２は胸部の左側に、水銀スイッ
チＳ３は胸部のほぼ中央に夫々配置される。また、呼吸
センサＲはやや右側に配置されているが、水銀スイッチ
Ｓ１〜Ｓ３及びリード線部分等を除く任意の位置に取り
付けることができる。また、各水銀スイッチＳ１〜Ｓ３
の取り付け方向は、体位によるオン・オフ出力信号が、
次の表に示す如く出力されるように予め設定して取り付
けられる。但し、各水銀スイッチＳ１〜Ｓ３の出力信号
は、この例に限らず状況に応じてそれらの取り付け位置
及び方向により任意に設定できることは云うまでもな
い。

【００１５】

【表１】

【００１６】上記表１において、上記各水銀スイッチＳ
１〜Ｓ３の出力信号は、オンの場合を“１”、オフの場
合を“０”としている。

【００１７】図１に戻り、３は、例えば３つのシュミッ
トトリガゲートＡ１〜Ａ３等より成る波形成形回路で、
各ゲートの一方の入力端子が水銀スイッチＳ１〜Ｓ３に
接続され、他方の入力端子は共通に接続され、雑音レベ
ル等を考慮して調整するために、例えば正の直流電位Ｖ
が供給されている。各シュミットトリガゲートＡ１〜Ａ
３の出力端子は、以下説明するＲＯＭ４及び電圧レベル
スイッチ９（後述）に接続される。波形成形回路３を設
けることにより、水銀スイッチＳ１〜Ｓ３の出力電圧が
変動する場合、或いは雑音が混入する場合に、安定した
例えばパルス波形の検出信号を得ることができる。

【００１８】４はＲＯＭで、複数の体位に対応する表示
パターンデータが予め記憶保持され、体位センサ１の各
水銀スイッチＳ１〜Ｓ３の検出信号の組み合わせによ
り、被検者の体位に応じた表示パターンデータを出力す
る。

【００１９】５は例えば１６進カウンタで、例えば水晶
発信器６からのクロックパルスにより歩進され、ＲＯＭ
４に記憶された体位表示パターンデータを読み出すアド
レス指定信号を出力し、体位センサ１の各水銀スイッチ
Ｓ１〜Ｓ３の検出信号に応じて体位表示パターンデータ
をＲＯＭ４から出力させる。

【００２０】７はデジタルーアナログ変換器で、ＲＯＭ
４から出力される体位表示パターンデータをアナログ信
号に変換して、アンプ８を介して出力する。

【００２１】９は電圧レベルスイッチで、例えばアナロ
グスイッチにより構成され、波形成形回路３の各シュミ
ットトリガゲートＡ１〜Ａ３の出力端子に接続され、複
数の分圧抵抗から成る分圧部１０の分圧信号を体位に応
じたレベルで出力する。電圧レベルスイッチ９及び分圧
部１０の構成は、従来と同様に、検出される体位をアナ
ログ量として測定するためのものである。この場合、出
力される分圧信号を、例えば０〜１ボルト（Ｖ）の信号
を０．２５Ｖづつ段階的に上昇する信号とし、水銀スイ
ッチＳ１〜Ｓ３により検出された体位に応じたものとす
ることができる。即ち、分圧信号が、０Ｖの場合は仰
臥、０．２５Ｖの場合は俯せ、０．５Ｖの場合は左向
き、０．７５Ｖの場合は右向き及び１Ｖの場合は起き上
がりに対応するように予め設定される。

【００２２】ＲＯＭ４に記憶された体位表示パターンデ
ータは、図４に示す如く、睡眠中の被検者が体位を変化
させる状態に応じたパターンとすることができる。図４
において、図４Ａは、上方が開いた連続した半波の正弦
波状の波形で被検者が仰臥している状態、図４Ｂは、図
４Ａと逆向きの下方が開いた連続した半波の正弦波状の
波形で被検者が俯せになった状態、図４Ｃは、右下がり
ののこぎり波状の波形により被検者が左向きになった場
合、図４Ｄは、左下がりののこぎり波状の波形で右を向
いた場合、また、図４Ｅは、パルス波形で被検者が起き
上がった場合を夫々表すようにしている。斯かる各々の
体位表示パターンを出力して表示することにより、睡眠
中の被検者の体位状態を一目で判断することができる。

【００２３】１１は、例えばＣＲＴ或いは液晶表示器等
の表示装置で、呼吸センサＲにより検出した呼吸運動
（呼吸曲線）、水銀スイッチＳ１〜Ｓ３で検出した体位
に対応した表示パターン及び電圧レベルスイッチ９によ
り出力される体位に応じた電圧値等を表示する。

【００２４】次に上述した構成の動作について説明す
る。被検者に体位センサ１を装着して、水銀スイッチＳ
１〜Ｓ３及び呼吸センサＲにより体位及び呼吸運動を検
出する。検出された呼吸信号は、アンプ２を介して表示
装置１１に送出されて呼吸曲線が表示され監視される。

【００２５】水銀スイッチＳ１〜Ｓ３により検出される
体位信号は、波形成形回路３を介してＲＯＭ４に送出さ
れる。ＲＯＭ４からは、カウンタ５から出力されるアド
レス指定信号に応じて各水銀スイッチＳ１〜Ｓ３のオン
又はオフ信号により定まるアドレスの体位表示パターン
データが出力される。

【００２６】ＲＯＭ４から読み出された体位表示パター
ンデータは、デジタルーアナログ変換器７でアナログ信
号に変換されて表示装置１１に出力され、検出される体
位に応じて前述の図４に示した表示パターンのいずれか
が表示される。また、この時、呼吸センサＲにより検出
された呼吸曲線も同時に表示されて監視される。

【００２７】また、波形成形回路３の各出力信号は、電
圧レベルスイッチ９に送出され、分圧部１０で設定され
る分圧信号が水銀スイッチＳ１〜Ｓ３で検出される体位
に応じて出力され、表示装置１１に出力されて表示され
る。このため、何らかの事情により、図４に示した体位
に応じた体位表示パターンが出力できなくなった場合、
表示された電圧値を読み取ることにより体位の判読が可
能となる。

【００２８】このように、体位センサ１に体位を検出す
る水銀スイッチＳ１〜Ｓ３と呼吸センサＲとを一体化し
て生体に装着できるようにしたので、被検者の負担を軽
減して被検者の体位及び呼吸運動の検出を同時に行うこ
とができる。また、体位センサ１で検出された体位に応
じて体位表示パターンを表示できるようにしたので、睡
眠中の体位の状態が一瞥して判読できる。

【００２９】また、本発明は上述の実施例に限ることな
く、本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成
を取り得ることは勿論である。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、睡
眠中の体位及び呼吸運動を同時に検出できるようにした
ので、測定準備に斯かる時間が低減され、しかもリード
線の処理も容易となる。

【００３１】また、体位検出時に体位に応じた体位表示
パターンが表示できるので、睡眠中の被検者の体位の状
態が一目で判断できる。

【００３２】また、体位を検出する水銀スイッチをベル
トに分散して取り付けられるので、被検者の俯せ状態に
よる胸部の圧迫を軽減できると共に装着時の違和感も低
減できる利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の体位センサ装置の構成を示すブロック
図である。

【図２】実施例に使用する体位センサの構成図である。

【図３】図２の体位センサの装着状態を示す図である。

【図４】実施例における体位表示パターンを示す図であ
る。

【図５】従来の体位センサの装着状態を示す図である。

【図６】従来の体位センサの構成図である。

【図７】図６の体位センサに使用される水銀スイッチの
概略構成図である。

【符号の説明】

１ 体位センサ ４ ＲＯＭ ５ カウンタ Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３ 水銀スイッチ Ｒ 呼吸センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 体位検出用の複数のスイッチと呼吸運動
   を検出する呼吸センサとを有する体位センサと、 上記体位に応じた体位表示パターンを予め記憶した記憶
   手段と、 上記体位表示パターンを上記記憶手段から読み出すアド
   レス指定信号を出力するカウンタと、を具えることを特
   徴とする体位センサ装置。