特開 2022-148810 心電計測装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022148810

(43)【公開日】2022-10-06

(54)【発明の名称】心電計測装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/256 20210101AFI20220929BHJP

【ＦＩ】

A61B5/256

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021050628

(22)【出願日】2021-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】000005810

【氏名又は名称】マクセル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100148138

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 聡

(72)【発明者】

【氏名】島田 和明

(72)【発明者】

【氏名】松沼 悟

(72)【発明者】

【氏名】新谷 彩子

(72)【発明者】

【氏名】日野 吉晴

(72)【発明者】

【氏名】小原 浩志

(72)【発明者】

【氏名】吉本 慎之介

(72)【発明者】

【氏名】岡本 祐介

【テーマコード（参考）】

4C127

【Ｆターム（参考）】

4C127LL02

4C127LL04

4C127LL13

4C127LL21

(57)【要約】

【課題】支持体に装着される電極体を人体に対して安定的に接触させて、継続的に明瞭な心電信号を計測できる心電計測装置を提供する。
【解決手段】心電計測装置は、容量結合型電極を構成する正負一対の電極体２２・２３と、人体に対してノイズ低減信号を入力する入力電極体２４と、人体に巻回または着用、或いは人体を支持し、正負の電極体２２・２３および入力電極体２４を人体に装着するための支持体９とを備えている。そして、各電極体２２・２３・２４を、クッション性を有する電極ベース２５を介して支持体９に支持する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

容量結合型電極を構成する正負一対の電極体（２２・２３）と、
人体に対してノイズ低減信号を入力する入力電極体（２４）と、
人体に巻回または着用、或いは人体を支持し、正負の電極体（２２・２３）および入力電極体（２４）を人体に装着するための支持体（９）と、
を備え、
各電極体（２２・２３・２４）が、クッション性を有する電極ベース（２５）を介して支持体（９）に支持されていることを特徴とする心電計測装置。

【請求項2】

電極ベース（２５）は、正電極体（２２）が支持される第１電極台（３７）と、負電極体（２３）が支持される第２電極台（３８）と、入力電極体（２４）が支持される第３電極台（３９）とを備えており、
第１から第３の電極台（３７・３８・３９）はクッション性を有し、各電極台（３７・３８・３９）がそれぞれ独立して支持体（９）に装着されている請求項１に記載の心電計測装置。

【請求項3】

電極ベース（２５）は、第１から第３の電極台（３７・３８・３９）が支持され、支持体（９）に装着される台座（４０）を備えており、
台座（４０）が、支持体（９）の形状に倣って変形可能に構成されている請求項２に記載の心電計測装置。

【請求項4】

支持体（９）が人体の胴部に巻回されるベルト体（１０）であり、
このベルト体（１０）に、各電極体（２２・２３・２４）が電極ベース（２５）を介して支持されている請求項１から３のいずれかひとつに記載の心電計測装置。

【請求項5】

支持体（９）が人体の上半身に着用される上衣（５１）であり、
この上衣（５１）に、各電極体（２２・２３・２４）が電極ベース（２５）を介して支持されている請求項１から３のいずれかひとつに記載の心電計測装置。

【請求項6】

支持体（９）が人体を支持する車両の３点式シートベルト装置のショルダーベルト（６２）に取付けられるシートベルトパッド（６１）であり、
このシートベルトパッド（６１）に、各電極体（２２・２３・２４）が電極ベース（２５）を介して支持されている請求項１から３のいずれかひとつに記載の心電計測装置。

【請求項7】

各電極体（２２・２３・２４）は、直線列状に並べて配されており、
各電極体（２２・２３・２４）の並び方向を列方向と規定したとき、隣り合う電極体（２２・２３・２４）の向かい合う縁部どうしの列方向の最短間隙が、１０ｍｍ以上、５０ｍｍ以下に設定されている請求項１から６のいずれかひとつに記載の心電計測装置。

【請求項8】

両電極体（２２・２３）で検出した電気信号を心電信号として出力する処理部（１６）と、処理部（１６）に駆動電力を供給する電源部（１８）とを有し、
電源部（１８）が、一次電池または二次電池で構成されている請求項１から７のいずれかひとつに記載の心電計測装置。

【請求項9】

各電極体（２２・２３・２４）、処理部（１６）、および電源部（１８）が、支持体（９）に対して着脱可能に装着されている請求項８に記載の心電計測装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、心臓の拍動に係る心電信号を計測する心電計測装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、仕事や家事などを含む日常生活における心電信号を計測したいというニーズが高まっており、例えば特許文献１（発明の名称：生体センサベルト）では、計測対象者の生体データ（心電信号）を計測する装置が提案されている。特許文献１の生体センサベルトは、胴部に装着されるセンサベルト（支持体）と、同ベルトの内側面に取付けられ心電信号を検出する心電電極（電極体）などを備えている。センサベルトは帯状に形成されており、該センサベルトを胴部に巻き付けて装着することにより、肌面に心電電極を接触させ、日常生活における生体データを計測することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－２５３６１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

人体の胴部周面には凹凸があり、帯状のセンサベルトを胴部に巻き付けただけでは、胴部周面とセンサベルトとの間に隙間が形成されることが避けられない。そのため、センサベルトの内側面に心電電極を取付けた形態の特許文献１の生体センサベルトでは、心電電極の位置に前記隙間が形成されると、体表面に心電電極が接触しないおそれがある。また、胴部を捻じる等の動作をすると、胴部の筋肉の伸縮に応じて前記隙間の形成部位も動作に応じて変化するため、体表面に対する心電電極の接触度合いが刻々と変化する。このように体表面に対する心電電極の接触状態が不十分、あるいは接触度合いが変化すると心電信号の検出状態が安定せず、継続的に明瞭な心電信号を計測することが困難となる。

【0005】

本発明は、支持体に装着される電極体を人体に対して安定的に接触させて、継続的に明瞭な心電信号を計測できる心電計測装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の心電計測装置は、容量結合型電極を構成する正負一対の電極体２２・２３と、人体に対してノイズ低減信号を入力する入力電極体２４と、人体に巻回または着用、或いは人体を支持し、正負の電極体２２・２３および入力電極体２４を人体に装着するための支持体９とを備え、各電極体２２・２３・２４が、クッション性を有する電極ベース２５を介して支持体９に支持されていることを特徴とする。

【0007】

電極ベース２５は、正電極体２２が支持される第１電極台３７と、負電極体２３が支持される第２電極台３８と、入力電極体２４が支持される第３電極台３９とを備えている。第１から第３の電極台３７・３８・３９はクッション性を有し、各電極台３７・３８・３９はそれぞれ独立して支持体９に装着されている。

【0008】

電極ベース２５は、第１から第３の電極台３７・３８・３９が支持され、支持体９に装着される台座４０を備えている。台座４０は、支持体９の形状に倣って変形可能に構成されている。

【0009】

支持体９が人体の胴部に巻回されるベルト体１０であり、このベルト体１０に、各電極体２２・２３・２４が電極ベース２５を介して支持されている。

【0010】

支持体９が人体の上半身に着用される上衣５１であり、この上衣５１に、各電極体２２・２３・２４が電極ベース２５を介して支持されている。

【0011】

支持体９が人体を支持する車両の３点式シートベルト装置のショルダーベルト６２に取付けられるシートベルトパッド６１であり、このシートベルトパッド６１に、各電極体２２・２３・２４が電極ベース２５を介して支持されている。

【0012】

各電極体２２・２３・２４は、直線列状に並べて配されている。各電極体２２・２３・２４の並び方向を列方向と規定したとき、隣り合う電極体２２・２３・２４の向かい合う縁部どうしの列方向の最短間隙は、１０ｍｍ以上、５０ｍｍ以下に設定することが望ましい。

【0013】

両電極体２２・２３で検出した電気信号を心電信号として出力する処理部１６と、処理部１６に駆動電力を供給する電源部１８とを有し、電源部１８が一次電池または二次電池で構成されている。

【0014】

各電極体２２・２３・２４、処理部１６、および電源部１８が、支持体９に対して着脱可能に装着されている。

【発明の効果】

【0015】

本発明においては、容量結合型電極を構成する正負一対の電極体２２・２３と、人体に対してノイズ低減信号を入力する入力電極体２４と、人体を支持、或いは人体に巻回または着用され、正負の電極体２２・２３および入力電極体２４を人体に装着するための支持体９とを備えるものとし、各電極体２２・２３・２４は、クッション性を有する電極ベース２５を介して支持体９に支持されるように構成した。これによれば、支持体９の装着状態において、支持体９と人体との間に介在する電極ベース２５が隙間の形成を防止し、かつ電極ベース２５が柔軟に変形して各電極体２２・２３・２４を人体に沿わせることができるので、人体に対して各電極体２２・２３・２４を確実に接触させて、入力電極体２４でノイズ低減信号を入力しつつ正負の電極体２２・２３で電気信号を検知することができる。また、電極ベース２５のクッション性から生じる弾性復元力を利用して、各電極体２２・２３・２４を人体に向かって付勢することができるので、人体に対して各電極体２２・２３・２４をより確実に接触させることができる。捻転等の動作をして人体の形状が変化した場合でも、人体の形状に追随して電極ベース２５が変形するので、人体に対する各電極体２２・２３・２４の接触状態は維持される。以上のように、本発明の心電計測装置によれば、各電極体２２・２３・２４を人体に対して安定的に接触させることが可能となり、継続的に明瞭な心電信号を計測することが可能となる。

【0016】

電極ベース２５は、正電極体２２が支持される第１電極台３７と、負電極体２３が支持される第２電極台３８と、入力電極体２４が支持される第３電極台３９とを備えている。そのうえで、クッション性を有する各電極台３７・３８・３９がそれぞれ独立して支持体９に装着されていると、１個の電極台に３個の電極体２２・２３・２４が支持されている形態に比べて、個々の電極台３７・３８・３９がそれぞれ独立してクッション性を発揮し変形できるので、人体に対して各電極体２２・２３・２４をさらに確実に接触させ、また接触状態を維持することが可能となる。

【0017】

電極ベース２５は、第１から第３の電極台３７・３８・３９が支持され、支持体９に装着される台座４０を備えていると、台座４０で個々の電極台３７・３８・３９の相対位置が保持されるので、各電極台３７・３８・３９を支持体９に個別に装着する場合に比べて、各電極体２２・２３・２４の配設位置を的確に規定できる。また、台座４０が支持体９の形状に倣って変形可能に構成されていると、支持体９とともに台座４０が変形するので、台座４０が各電極台３７・３８・３９のクッション性を阻害することはない。

【0018】

支持体９が人体の胴部に巻回されるベルト体１０であり、このベルト体１０に各電極体２２・２３・２４が電極ベース２５を介して支持されていると、ベルト体１０を巻き付けるだけで各電極体２２・２３・２４を胴部に配することができるので、長時間の心電信号の計測であっても計測対象者に与える負担を抑えることができる。また、行動が制限されることなく車両の運転中等の日常生活においても心電信号を計測できる利点もある。

【0019】

支持体９が人体の上半身に着用される上衣５１であり、この上衣５１に各電極体２２・２３・２４が電極ベース２５を介して支持されていると、上衣５１を着用するだけで各電極体２２・２３・２４を胴部に配することができるので、長時間の心電信号の計測であっても計測対象者に与える負担を抑えることができる。また、行動が制限されることなく車両の運転中等の日常生活においても心電信号を計測できる利点もある。

【0020】

支持体９が人体を支持する車両の３点式シートベルト装置のショルダーベルト６２に取付けられるシートベルトパッド６１であり、このシートベルトパッド６１に各電極体２２・２３・２４が電極ベース２５を介して支持されていると、車両のシートに着座した状態で３点式シートベルト装置を装着し、該３点式シートベルト装置にシートベルトパッド６１を取り付けることにより、人体の胸部に各電極体２２・２３・２４を配することができるので、車両の運行中における心電信号を計測することができる。

【0021】

各電極体２２・２３・２４は、直線列状に並べて配されており、各電極体２２・２３・２４の並び方向を列方向と規定したとき、隣り合う電極体２２・２３・２４の向かい合う縁部どうしの列方向の最短間隙が、１０ｍｍ以上、５０ｍｍ以下に設定されていることが望ましい。前記最短間隙が１０ｍｍ未満であると、隣り合う電極体２２・２３・２４どうしが接触することによる心電信号の計測不良が生じるおそれがあり、また、前記最短間隙が５０ｍｍを超えると、各電極体２２・２３・２４の配される領域が大きくなることによる装置の大型化を招来する。

【0022】

両電極体２２・２３で検出した電気信号を心電信号として出力する処理部１６と、処理部１６に駆動電力を供給する電源部１８とを有し、電源部１８が一次電池または二次電池で構成されていると、商用電源や車両に設置された電源から駆動電力を供給する場合に比べて、測定対象者の活動範囲に制限が加わることがないので、より計測対象者に与える負担を抑えつつ日常生活における心電信号の計測が可能となる。

【0023】

各電極体２２・２３・２４、処理部１６、および電源部１８が、支持体９に対して着脱可能に装着されていると、支持体９から各電極体２２・２３・２４、処理部１６、および電源部１８を分離できるので、支持体９を洗浄あるいは交換することができ、衛生的に心電計測装置２を使用することができる。また、電源部１８が二次電池の場合には、充電時に支持体９から分離することで、支持体９が邪魔になることなく充電作業を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の実施例１に係る心電計測装置の要部を示す横断平面図である。

【図2】心電計測装置を含んで構築された心電計測システムの全体を示す概念図である。

【図3】検出部の全体を示すブロック図である。

【図4】心電計測装置を展開した状態の正面図である。

【図5】支持体から検出部を分離した状態を示す正面図である。

【図6】心電計測装置の装着状態を示す正面図である。

【図7】心電計測装置の装着状態における要部の横断平面図である。

【図8】本発明の実施例２を示しており、心電計測装置の装着状態を示す正面図である。

【図9】支持体を展開した状態を示す正面図である。

【図10】本発明の実施例３を示しており、心電計測装置の装着状態を示す正面図である。

【図11】本発明の実施例４を示しており、心電計測装置の装着状態を示す正面図である。

【図12】支持体を展開した状態を示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

（実施例１） 図１から図７に、本発明に係る心電計測装置と、同計測装置を含んで構築される心電計測システムの実施例１を示す。本実施例における前後、左右、上下とは、図１および図４に示す交差矢印と、各矢印の近傍に表記した前後、左右、上下の表示に従う。図２において、心電計測システム１は、心電信号を計測する心電計測装置２と、心電計測装置２で得られた心電信号を記録するシステムサーバー（記録用のサーバー）３と、システムサーバー３に記録されている心電信号のデータを取得可能な端末装置４などで構成されている。システムサーバー３および端末装置４は、インターネット等の通信回線５に接続されており、相互に通信することができる。端末装置４はいわゆるノート型パソコンからなる。心電計測システム１は、複数台の心電計測装置２を含んで構成できる。

【0026】

図４に示すように心電計測装置２は、心電信号を計測する検出部８と、該検出部８を支持する支持体９とを備えており、本実施例の支持体９は、人体の胴部（以下、単に胴部という）に巻回できる左右方向に長い帯状に形成されたベルト体１０からなる。ベルト体１０は、長手方向に若干伸縮できる伸縮性を有しており、その右端後側に、雌型の面ファスナー１２が固定され、ベルト体１０の左端前側に、雄型の面ファスナー１３が固定されている。雌雄の面ファスナー１２・１３を係合させることにより、ベルト体１０の両端どうしを連結して胴部に巻回装着することができる。ベルト体１０は、左右一対の肩ストラップ１１を備えており、該肩ストラップ１１でベルト体１０が下方に位置ずれするのを防止できる。肩ストラップ１１の長さは、調整できるように構成されている。

【0027】

図３に示すように検出部８は、人体の電気信号を検出する電極部１５と、電極部１５で検出された電気信号から心電信号を得る処理部１６と、処理部１６で得られた心電信号をシステムサーバー３に送信するために、通信回線５との無線通信を確立する無線通信部１７と、処理部１６および無線通信部１７に駆動電力を供給する電源部１８などを備える。

【0028】

無線通信部１７は、IEEE802.15.1規格の無線通信機からなり、無線通信部１７と無線通信が確立されたいわゆるスマートフォンからなる携帯端末１９の携帯電話通信網を利用して、計測された心電信号が通信回線５を介してシステムサーバー３へと送信される（図２参照）。なお、無線通信部１７はセルラー方式の無線通信機で構成することもでき、この場合には無線通信部１７と通信回線５との間で無線通信が確立できる。

【0029】

電源部１８は、一次電池あるいは二次電池で構成することが好適であり、本実施例では電源部１８を二次電池で構成した。なお、検出部８に電源部１８の残量を報知する報知手段を設け、電源部１８の残量が所定値以下になったときに、報知手段を駆動して測定対象者に電源部１８の充電あるいは交換を促すことができる。本実施例のように無線通信部１７が携帯端末１９との間で無線通信を確立する形態の場合には、携帯端末１９に電源部１８の残量を表示することもできる。

【0030】

図１に示すように電極部１５は、人体の電気信号を検出する正負一対の電極体２２・２３と、人体に対してノイズ低減信号を入力する入力電極体２４と、各電極体２２・２３・２４を支持する電極ベース２５を備えており、これら電極体２２・２３・２４は容量結合型電極として構成されている。容量結合型電極からなる電極体２２・２３・２４によれば、各電極体２２・２３・２４を肌面に直接接触させることなく、被服の上からであっても人体の電気信号を検出することができる。本実施例の各電極体２２・２３・２４は、厚さ０．０５ｍｍのステンレス鋼板を一辺が５０ｍｍの角丸正方形状に切り出したものを使用している。なお、各電極体２２・２３・２４は、可撓性の良好な素材で形成することが好ましく、ステンレス鋼板以外に、チタン板、銅板、表面に金メッキが施されたフレキシブルプリント基板、導電性ゴム板、導電性繊維からなる織布などで構成することもできる。また、各電極体２２・２３・２４の形状は角丸正方形状に限らず、円形、楕円形あるいは多角形状に形成することもできる。

【0031】

図３において処理部１６は、正負の電極体２２・２３で検出された電気信号を増幅して電圧変調アナログ信号（以下、単にアナログ信号という）からなる心電信号を出力する計装アンプ２８と、計装アンプ２８から出力される心電信号に含まれるノイズを除去するハイパスフィルタ２９およびローパスフィルタ３０と、ノイズ除去後の心電信号を増幅して出力する差動アンプ３１と、アナログ信号からなる心電信号をデジタル信号からなる心電信号に変換するアナログ－デジタル変換部３２などを備える。正電極体２２は計装アンプ２８の正入力端子に接続されており、負電極体２３は計装アンプ２８の負入力端子に接続されている。

【0032】

計装アンプ２８は、正負の電極体２２・２３から入力された電気信号の同相信号を反転し、反転信号として出力する反転出力部３３を備える。反転出力部３３はフィードバックアンプ３４の一方の入力端子に接続されている。フィードバックアンプ３４の他方の入力端子には基準電圧回路が接続されており、フィードバックアンプ３４の出力端子は、入力電極体２４に接続される。電気信号の検出時において、計装アンプ２８の反転出力部３３は、計装アンプ２８に入力された電気信号の同相信号が反転された反転信号を出力し、当該反転信号は、フィードバックアンプ３４を介して入力電極体２４から人体に入力（フィードバック）される。これにより、正負の電極体２２・２３で検出される電気信号の同相信号の影響を差動入力から除去することができるので、電極体２２・２３で検出される電気信号に含まれるノイズを所謂ＲＬＤ（右足ドライブ）手法により低減することができる。

【0033】

図１に示すように電極ベース２５は、正電極体２２が支持される第１電極台３７と、負電極体２３が支持される第２電極台３８と、入力電極体２４が支持される第３電極台３９と、これら第１から第３の電極台３７・３８・３９が支持される台座４０とを備えている。第１から第３の電極台３７・３８・３９および台座４０は、それぞれクッション性を有するウレタンスポンジで形成されている。各電極台３７・３８・３９は各電極体２２・２３・２４よりもひとまわり大きい前後に偏平な正方形ブロック状に形成されている。また、台座４０は左右に長い前後に偏平な長方形ブロック状に形成されている。本実施例では、各電極台３７・３８・３９および台座４０は同厚、同弾力のウレタンスポンジで形成した。クッション性を有する素材で形成された第１から第３の電極台３７・３８・３９および台座４０によれば、電極ベース２５への加圧に対して柔軟に変形し、さらにベルト体１０の捻じれ変形に倣うように変形することが可能となる。

【0034】

電極部１５における各電極体２２・２３・２４は、電極部１５の右側に正電極体２２が配され、電極部１５の左側に負電極体２３が配され、電極部１５の中央に入力電極体２４が配された状態で直線列状に並べて設けられている。各電極体２２・２３・２４の並び方向を列方向と規定したとき、隣り合う電極体２２・２４、２３・２４の向かい合う縁部どうしの列方向の最短間隙は、１０ｍｍ以上、５０ｍｍ以下に設定することが好ましく、本実施例では、隣り合う電極体２２・２４、２３・２４の間隙はそれぞれ１０ｍｍに設定した。図１および図４において符号４１は、内部に処理部１６、無線通信部１７、および電源部１８を収容するユニットケースであり、符号４２は、各電極体２２・２３・２４から処理部１６に向かって導出されるリード線である。

【0035】

各電極体２２・２３・２４は、電極部１５の電極ベース２５がベルト体１０に装着されることにより、クッション性を有する電極ベース２５を介してベルト体１０に支持される。詳しくは、図５に示すように、ベルト体１０に対して電極部１５は、台座４０の後面に設けられた雄型の面ファスナー４３とベルト体１０の右端前面に設けられた雌型の面ファスナー４４とを係合させることで装着される。逆に、雌雄の面ファスナー４３・４４の係合を解除することにより、電極部１５はベルト体１０から分離することができる。また、ベルト体１０に対してユニットケース４１は、その前面に設けられた雄型の面ファスナー４５とベルト体１０の雌型の面ファスナー１２とを係合させることで装着される。逆に、雌雄の面ファスナー１２・４５の係合を解除することにより、ユニットケース４１は、ベルト体１０から分離することができる。以上より、電極部１５（各電極体２２・２３・２４）およびユニットケース４１（処理部１６、無線通信部１７、電源部１８）は、ベルト体１０に対して着脱可能に装着されている。電極部１５がベルト体１０に装着されたとき、各電極体２２・２３・２４は、該ベルト体１０の長手方向に沿うように配される。

【0036】

ここで身体に対するベルト体１０の装着方法を説明する。まず、ベルト体１０の前面と背中とが正対する姿勢にしたベルト体１０を背中側に位置させた状態で、右側（図４向かって左側）の肩ストラップ１１に右腕を通し、左側（図４向かって右側）の肩ストラップ１１に左腕を通して、両肩ストラップ１１・１１で身体の背中側でベルト体１０を仮保持する。次いで、ベルト体１０の右端を右脇下から前側に巻き付け、負電極体２３と入力電極体２４との間にみぞおちが位置するように、電極部１５を左胸にあてがってベルト体１０の右端を保持する。次いで、ベルト体１０の左端を左脇下から前側に巻き付け、雌型の面ファスナー１２に雄型の面ファスナー１３を係合させ、胴部にベルト体１０を巻回状に装着する。最後に、両肩ストラップ１１・１１の長さを調整してベルト体１０の下方への位置ずれを防止することで、図６に示すような形態でベルト体１０の装着が完了する。

【0037】

計測対象者はベルト体１０を装着することにより、各電極体２２・２３・２４を胴部前側すなわち胸部に配することができ、計測対象者の行動や姿勢に関わらず心電信号が計測される。ベルト体１０を胴部に装着した状態において、図７に示すように電極ベース２５は、同ベース２５を構成する第１から第３の電極台３７・３８・３９および台座４０が備えるクッション性によりそれぞれが柔軟に変形して、胴部とベルト体１０との間に隙間が形成されるのを防止しているので、各電極体２２・２３・２４は胴部に対して密着状に接触する。

【0038】

正負の電極体２２・２３で検出された電気信号は、処理部１６で処理され心電信号とされる。具体的には、検出された電気信号は、計装アンプ２８で増幅（１００倍）されたアナログ信号からなる心電信号に変換され、当該心電信号はハイパスフィルタ２９およびローパスフィルタ３０でラインノイズや干渉のノイズが除去され、さらに差動アンプ３１で増幅（１１倍）される。差動アンプ３１で増幅されたアナログ信号からなる心電信号は、アナログ－デジタル変換部３２でデジタル信号へと変換され、変換された心電信号は、無線通信部１７を介して携帯端末１９と通信回線５との間に確立された無線通信によってシステムサーバー３へと送信される。システムサーバー３は取得した心電信号を内蔵の格納部に記録し保管する。アナログ－デジタル変換部３２では、アナログ信号からなる心電信号は、８ビットまたは１６ビットのデジタル信号へと変換される。これは、のちの心電信号の波形解析を容易化すること、および無線通信における負荷を軽減することに依る。

【0039】

システムサーバー３に記録された心電信号は、端末装置４で取得することができる。端末装置４は取得した心電信号から心拍間隔を計測し、時間領域解析あるいは周波数領域解析をすることにより、波形や心拍変数から導き出される自律神経指標や交感神経指標などを算出することができる。また、心電信号から経時的な心拍数の変化を確認することもできる。例えばトラックやバスのドライバーに心電計測装置２を装着させて、運行中における心電信号を常時モニタリングすると、測定対象者の心電信号の監視を遠隔から行うことができるので、車両の運行中の心電信号を会社事務所等の遠隔場所で容易にチェックすることができる。心電信号に異常が検出されたときには、ドライバーに対して異常な状態が発生している旨を通知することができるので、体調の不良に起因する事故の発生等を事前に防ぐことが可能となる。

【0040】

本実施例のように無線通信部１７が携帯端末１９との間で無線通信を確立する形態では、上記のように心電信号のデータをそのままシステムサーバー３に送信し、端末装置４で上記のような心電信号の解析を行ってもよいし、また、携帯端末１９で上記のような心電信号の解析を行って、解析結果をシステムサーバー３に送信してもよい。携帯端末１９で心電信号のデータの解析を行う場合、心電信号および異常通知のデータの送受信を必要としないため、心電信号に異常が検出されるとタイムロスなく、異常発生を計測対象者に報知することができる。

【0041】

以上のように、本実施例の心電計測装置においては、各電極体２２・２３・２４を、クッション性を有する電極ベース２５を介してベルト体１０（支持体９）に支持されるように構成したので、ベルト体１０の装着状態において、ベルト体１０と胴部との間に介在する電極ベース２５が隙間の形成を防止し、かつ電極ベース２５が柔軟に変形して各電極体２２・２３・２４を胴部に沿わせることができるので、胴部に対して各電極体２２・２３・２４を確実に接触させて、入力電極体２４で的確にノイズ低減信号を入力しつつ正負の電極体２２・２３で電気信号を検知することができる。また、電極ベース２５のクッション性から生じる弾性復元力を利用して、各電極体２２・２３・２４を胴部に向かって付勢することができるので、胴部に対して各電極体２２・２３・２４をより確実に接触させることができる。捻転等の動作をして胴部の形状が変化した場合でも、胴部の形状に追随して電極ベース２５が変形するので、胴部に対する各電極体２２・２３・２４の接触状態は維持される。したがって、本実施例の心電計測装置によれば、各電極体２２・２３・２４を胴部に対して安定的に接触させることが可能となり、継続的に明瞭な心電信号を計測することが可能となる。

【0042】

電極ベース２５は、正電極体２２が支持される第１電極台３７と、負電極体２３が支持される第２電極台３８と、入力電極体２４が支持される第３電極台３９とを備えるものとした。そのうえで、クッション性を有する第１から第３の電極台３７・３８・３９をそれぞれ独立してベルト体１０に装着したので、１個の電極台に３個の電極体２２・２３・２４が支持されている形態に比べて、個々の電極台３７・３８・３９がそれぞれ独立してクッション性を発揮し変形できるので、人体に対して各電極体２２・２３・２４をさらに確実に接触させ、また接触状態を維持することが可能となる。

【0043】

電極ベース２５は、第１から第３の電極台３７・３８・３９を支持し、ベルト体１０に装着される台座４０を備えるものとしたので、台座４０で個々の電極台３７・３８・３９の相対位置を保持して、各電極台３７・３８・３９を支持体９に直接装着する場合に比べて、各電極体２２・２３・２４の配設位置を的確に規定できる。また、台座４０をベルト体１０の形状に倣って変形可能に構成したので、ベルト体１０とともに台座４０が変形するので、台座４０が各電極台３７・３８・３９のクッション性を阻害することはない。

【0044】

電極ベース２５は、ベルト体１０に装着され、第１から第３の電極台３７・３８・３９が固定される台座４０を備えるものとしたので、台座４０で個々の電極台３７・３８・３９の相対位置が保持されることにより、各電極台３７・３８・３９をベルト体１０に個別に装着する場合に比べて、各電極体２２・２３・２４の配設位置を的確に規定できる。

【0045】

人体の胴部に巻回されるベルト体１０に各電極体２２・２３・２４を電極ベース２５を介して支持したので、ベルト体１０を巻き付けるだけで各電極体２２・２３・２４を胴部に配することができ、長時間の心電信号の計測であっても計測対象者に与える負担を抑えることができる。また、行動が制限されることなく車両の運転中等の日常生活においても心電信号を計測できる利点もある。

【0046】

各電極体２２・２３・２４は、直線列状に並べて配し、各電極体２２・２３・２４の並び方向を列方向と規定したとき、隣り合う電極体２２・２３・２４の向かい合う縁部どうしの列方向の最短間隙を、１０ｍｍ以上、５０ｍｍ以下に設定する。これは、前記最短間隙が１０ｍｍ未満であると、隣り合う電極体２２・２３・２４どうしが接触することによる心電信号の計測不良が生じるおそれがあるからであり、また、前記最短間隙が５０ｍｍを超えると、各電極体２２・２３・２４の配される領域が大きくなることによる装置の大型化を招来するからである。

【0047】

両電極体２２・２３で検出した電気信号を心電信号として出力する処理部１６と、処理部１６に駆動電力を供給する電源部１８とを有し、電源部１８を二次電池で構成したので、商用電源や車両に設置された電源から駆動電力を供給する場合に比べて、測定対象者の活動範囲に制限が加わることがなく、より計測対象者に与える負担を抑えつつ日常生活における心電信号の計測が可能となる。

【0048】

各電極体２２・２３・２４、処理部１６、および電源部１８を、ベルト体１０に対して着脱可能に装着したので、ベルト体１０から各電極体２２・２３・２４、処理部１６、および電源部１８を分離して、ベルト体１０を洗浄あるいは交換することができ、衛生的に心電計測装置２を使用することができる。また、電源部１８の充電時にベルト体１０から分離することで、ベルト体１０が邪魔になることなく充電作業を容易に行うことができる。

【0049】

また、この心電計測装置を心電信号の計測に用いた場合、継続的に明瞭な心電信号を得ることができるので、国連の提唱する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ：Sustainable Development Goals）の目標３（すべての人に健康と福祉を）に貢献することができる。

【0050】

（実施例２） 図８および図９に、本発明の実施例２を示す。本実施例では、支持体９をベスト（上衣）５１として、このベスト５１に検出部８を支持させた点が実施例１と相違する。ベスト５１は後身頃５２と左右の前身頃５３・５４とを備えており、左右の前身頃５３・５４はジッパー５５で開閉することができる。左前身頃５３の内側面には正電極体２２と入力電極体２４とが配され、右前身頃５４の内側面には負電極体２３が配されており、ベスト５１を着用したとき、各電極体２２・２３・２４は、上衣５１の胴まわり方向に沿って並べて設けられる。本実施例では、各電極体２２・２３・２４を左右の前身頃５３・５４に分けて配したので、電極ベース２５（台座４０）は左右２個に分割されている。符号５６は、ベスト５１の脇部に連結された左右一対の締付ベルトであり、各締付ベルト５６の先端には雄型の面ファスナー５７が設けられている。各締付ベルト５６を背中側に引っ張り、後身頃５２に設けられた雌型の面ファスナー５８に係合させることにより、ベスト５１の胴部分を締め付けることができるので、電極部１５を胴部に押し付け、電極部１５の位置ずれを抑制することができる。それ以外の点は、先の実施例１と同様であるので、同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。

【0051】

以上のように、本実施例の心電計測装置２においては、人体の上半身に着用される上衣５１に各電極体２２・２３・２４を電極ベース２５を介して支持したので、上衣５１を着用するだけで各電極体２２・２３・２４を胴部に配することができ、長時間の心電信号の計測であっても計測対象者に与える負担を抑えることができる。また、行動が制限されることなく車両の運転中等の日常生活においても心電信号を計測できる利点もある。

【0052】

（実施例３） 図１０に、本発明の実施例３を示す。本実施例では、左右の前身頃５３・５４の周方向の長さを左前身頃５３の方が長くなるようにベスト５１を形成した点が実施例２と相違する。本実施例によれば、実施例２のように台座４０を左右２個に分割する必要がないので、心電計測装置２を構成する部品点数を削減できる点で有利である。

【0053】

（実施例４） 図１１および図１２に、本発明の実施例４を示す。本実施例では、支持体９を車両の３点式シートベルト装置に装着されるシートベルトパッド６１として、このシートベルトパッド６１に検出部８を支持させた点が実施例１と相違する。シートベルトパッド６１は、３点式シートベルト装置のショルダーベルト６２に巻き付け固定される上固定部６３と、３点式シートベルト装置のラップベルト６４に巻き付け固定される下固定部６５と、上下の固定部６３・６５を連結する連結部６６とを備えている。電極部１５は、上固定部６３の裏面側に固定されており、各電極体２２・２３・２４はショルダーベルト６２と重なるように並べて設けられる。

【0054】

車両のシートに着座し３点式シートベルト装置で身体を固定した状態で、同装置にシートベルトパッド６１を装着することにより、各電極体２２・２３・２４を胴部前側すなわち胸部に配することができ、計測対象者の心電信号の計測が可能となる。３点式シートベルト装置に対してシートベルトパッド６１の上固定部６３は、中途部でショルダーベルト６２を巻き込むように折返し、ホック６７を連結することで、ショルダーベルト６２に固定される。同様に、下固定部６５は、中途部でラップベルト６４を巻き込むように折返し、ホック６７どうしを連結することで、ラップベルト６４に固定される。このように、シートベルトパッド６１をショルダーベルト６２およびラップベルト６４に固定したので、シートベルトパッド６１をショルダーベルト６２のみに固定する形態に比べて、シートベルトパッド６１の位置保持を的確に行うことができる。

【0055】

以上のように、本実施例の心電計測装置２においては、人体を支持する車両の３点式シートベルト装置のショルダーベルト６２に取付けられるシートベルトパッド６１に、各電極体２２・２３・２４を電極ベース２５を介して支持したので、車両のシートに着座した状態で３点式シートベルト装置を装着し、該３点式シートベルト装置にシートベルトパッド６１を取り付けることにより、人体の胸部に各電極体２２・２３・２４を配することができ、車両の運行中における心電信号を計測することができる。

【0056】

上記の実施例では、電極ベース２５の第１から第３の電極台３７・３８・３９と台座４０とは、同厚、同弾力のウレタンスポンジで構成したが、異なる厚み、あるいは異なる弾力のウレタンスポンジで構成することができ、クッション性を有する素材であればウレタンスポンジ以外で構成することもできる。台座４０は支持体９に倣って変形できればクッション性を有していなくてもよい。第１から第３の電極台３７・３８・３９と台座４０とは一体に形成することも可能である。

【符号の説明】

【0057】

１ 心電計測システム
２ 心電計測装置
９ 支持体
１０ ベルト体
１６ 処理部
１８ 電源部
２２ 正電極体
２３ 負電極体
２４ 入力電極体
２５ 電極ベース
３７ 第１電極台
３８ 第２電極台
３９ 第３電極台
４０ 台座
５１ 上衣（ベスト）
６１ シートベルトパッド
６２ ショルダーベルト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】