(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】P2024078465
(43)【公開日】2024-06-11
(54)【発明の名称】計測装置、およびアンテナセット
(51)【国際特許分類】
A61B 5/029 20060101AFI20240604BHJP
A61B 5/0507 20210101ALI20240604BHJP
H01Q 13/08 20060101ALI20240604BHJP
H01Q 7/00 20060101ALI20240604BHJP
H01Q 21/06 20060101ALI20240604BHJP
【ＦＩ】
A61B5/029
A61B5/0507
H01Q13/08
H01Q7/00
H01Q21/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021057919
(22)【出願日】2021-03-30
(71)【出願人】
【識別番号】000109543
【氏名又は名称】テルモ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000671
【氏名又は名称】ＩＢＣ一番町弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】本田 圭
(72)【発明者】
【氏名】曽根 淳
(72)【発明者】
【氏名】須田 信一郎
(72)【発明者】
【氏名】矢部 滝太郎
(72)【発明者】
【氏名】西木戸 友昭
【テーマコード（参考）】
4C017
4C127
5J021
5J045
【Ｆターム（参考）】
4C017AA03
4C017AB04
4C017AC40
4C017EE01
4C017FF05
4C127AA10
5J021AA05
5J021AA09
5J021AB04
5J021AB06
5J021JA10
5J045DA10
(57)【要約】
【課題】心臓を透過した電磁波以外の電磁波の受信を抑制できる計測装置、およびアンテナセットを提供する。
【解決手段】心拍出量計測センサ１００は、送信アンテナ１２および受信アンテナ２１を有するアンテナセットと、算出部３２とを備える。送信アンテナ１２は、被検者９０の胸部側および背部側の一方に心臓９１に対向して設置される。受信アンテナ２１は、患者の胸部側および背部側の他方に心臓に対向して設置され、送信アンテナから放射された電磁波が被検者の生体を透過した透過波を受信する。算出部は、透過波に基づいて、血液量を算出する。送信アンテナおよび受信アンテナはそれぞれ、アンテナ素子を含むアンテナ面が配置された基板と、該基板上のアンテナ面と反対側にグランド面とを有し、アンテナセットのうち患者の背部側に設置される背部側アンテナのグランド面の面積は、患者の胸部側に設置される胸部アンテナのグランド面の面積よりも大きい。
【選択図】図２
【解決手段】心拍出量計測センサ１００は、送信アンテナ１２および受信アンテナ２１を有するアンテナセットと、算出部３２とを備える。送信アンテナ１２は、被検者９０の胸部側および背部側の一方に心臓９１に対向して設置される。受信アンテナ２１は、患者の胸部側および背部側の他方に心臓に対向して設置され、送信アンテナから放射された電磁波が被検者の生体を透過した透過波を受信する。算出部は、透過波に基づいて、血液量を算出する。送信アンテナおよび受信アンテナはそれぞれ、アンテナ素子を含むアンテナ面が配置された基板と、該基板上のアンテナ面と反対側にグランド面とを有し、アンテナセットのうち患者の背部側に設置される背部側アンテナのグランド面の面積は、患者の胸部側に設置される胸部アンテナのグランド面の面積よりも大きい。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被検者の心臓によって送り出される血液量を非観血的に計測する計測装置であって、
前記被検者の胸部側および背部側の一方に前記心臓に対向して設置された送信アンテナと、前記被検者の胸部側および背部側の他方に前記心臓に対向して設置され、前記送信アンテナから放射された電磁波が前記被検者の生体を透過した透過波を受信する受信アンテナと、を有するアンテナセットと、
前記透過波に基づいて、前記血液量を算出する算出部と、を備え、
前記送信アンテナおよび前記受信アンテナはそれぞれ、アンテナ素子を含むアンテナ面が配置された基板と、該基板上の前記アンテナ面と反対側にグランド面とを有し、
前記アンテナセットのうち前記被検者の前記背部側に設置される背部側アンテナの前記グランド面の面積は、前記被検者の前記胸部側に設置される胸部側アンテナの前記グランド面の面積よりも大きい、計測装置。
前記被検者の胸部側および背部側の一方に前記心臓に対向して設置された送信アンテナと、前記被検者の胸部側および背部側の他方に前記心臓に対向して設置され、前記送信アンテナから放射された電磁波が前記被検者の生体を透過した透過波を受信する受信アンテナと、を有するアンテナセットと、
前記透過波に基づいて、前記血液量を算出する算出部と、を備え、
前記送信アンテナおよび前記受信アンテナはそれぞれ、アンテナ素子を含むアンテナ面が配置された基板と、該基板上の前記アンテナ面と反対側にグランド面とを有し、
前記アンテナセットのうち前記被検者の前記背部側に設置される背部側アンテナの前記グランド面の面積は、前記被検者の前記胸部側に設置される胸部側アンテナの前記グランド面の面積よりも大きい、計測装置。
【請求項2】
前記胸部側アンテナは、前記被検者の前記胸部側に配置した際の前記アンテナ面に平行な方向の位置変化に対して、アンテナ特性の変動が所定の第１の範囲内となり、かつ、前記被検者の前記胸部側に配置した際の前記アンテナ面に垂直な方向の位置変化に対して、前記アンテナ特性の変動が所定の第２の範囲内となるように構成されており、
前記背部側アンテナは、前記被検者の前記背部側に配置した際の前記アンテナ面に平行な方向の位置変化に対して、前記アンテナ特性の変動が所定の前記第１の範囲内となるように構成されている、請求項１に記載の計測装置。
前記背部側アンテナは、前記被検者の前記背部側に配置した際の前記アンテナ面に平行な方向の位置変化に対して、前記アンテナ特性の変動が所定の前記第１の範囲内となるように構成されている、請求項１に記載の計測装置。
【請求項3】
前記アンテナ特性は、インピーダンス特性、および放射特性の少なくともいずれかを含む、請求項２に記載の計測装置。
【請求項4】
前記胸部側アンテナは、前記アンテナ特性であるＶＳＷＲの値が、前記被検者の胸部表面中央を中心とする１００ｍｍ×１００ｍｍの平面と該平面から－５ｍｍから５０ｍｍの高さの空間内において２．０以下であり、
前記背部側アンテナは、前記アンテナ特性であるＶＳＷＲの値が、前記被検者の背部表面中央を中心とする８０ｍｍ×８０ｍｍの平面内において２．０以下である、請求項３に記載の計測装置。
前記背部側アンテナは、前記アンテナ特性であるＶＳＷＲの値が、前記被検者の背部表面中央を中心とする８０ｍｍ×８０ｍｍの平面内において２．０以下である、請求項３に記載の計測装置。
【請求項5】
前記受信アンテナの前記グランド面は、平均的な体格の前記被検者の胸部、または背部を全体的に覆う面積を有する、請求項１～４のいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項6】
前記受信アンテナの前記グランド面は、矩形状であり、短手方向の長さは、前記被検者の肩幅よりも短い、請求項５に記載の計測装置。
【請求項7】
前記短手方向の長さは、２００ｍｍ～３００ｍｍの範囲内の長さである、請求項６に記載の計測装置。
【請求項8】
前記送信アンテナおよび受信アンテナのいずれか一方のアンテナは、前記アンテナ素子を１つのみ含む第１アンテナであり、他方のアンテナは、前記アンテナ素子を複数含むアレイ構造を前記アンテナ面に有する第２アンテナである、請求項１～７のいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項9】
前記第２アンテナは、複数の微小ループアンテナ素子を含む前記アレイ構造を前記アンテナ面に有する、請求項８に記載の計測装置。
【請求項10】
前記第２アンテナの前記グランド面は、前記アンテナ面に対して離間して配置されている、請求項９に記載の計測装置。
【請求項11】
前記第２アンテナは、前記アレイ構造として前記アンテナ素子が格子状に複数配列された格子型アレイ構造を前記アンテナ面に有し、前記アンテナ面に隣接する前記基板上に前記格子型アレイ構造を取り囲むように配置された複数のダミーアンテナ素子を有する、請求項８～１０のいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項12】
前記送信アンテナは、前記アンテナ素子としてパッチアンテナを含む前記第１アンテナであり、
前記送信アンテナの前記アンテナ面および前記グランド面は、略短冊状であり、
前記受信アンテナの前記グランド面の面積は、前記送信アンテナの前記アンテナ面の面積よりも大きい、請求項８～１１のいずれか１項に記載の計測装置。
前記送信アンテナの前記アンテナ面および前記グランド面は、略短冊状であり、
前記受信アンテナの前記グランド面の面積は、前記送信アンテナの前記アンテナ面の面積よりも大きい、請求項８～１１のいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項13】
前記送信アンテナは、前記アンテナ素子として微小ループアンテナを含む前記第１アンテナであり、
前記送信アンテナの前記グランド面は、略短冊状であり、
前記受信アンテナの前記グランド面の面積は、前記送信アンテナの前記アンテナ面の面積よりも大きい、請求項８～１１のいずれか１項に記載の計測装置。
前記送信アンテナの前記グランド面は、略短冊状であり、
前記受信アンテナの前記グランド面の面積は、前記送信アンテナの前記アンテナ面の面積よりも大きい、請求項８～１１のいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項14】
前記受信アンテナは、前記アンテナ面に前記アンテナ素子が格子状に複数配列された略正方形の格子型アレイ構造と、２５０ｍｍ角以上の前記グランド面を有し、
前記送信アンテナの前記アンテナ素子の短手方向の幅は、前記格子型アレイ構造の幅より小さい、請求項１２または１３に記載の計測装置。
前記送信アンテナの前記アンテナ素子の短手方向の幅は、前記格子型アレイ構造の幅より小さい、請求項１２または１３に記載の計測装置。
【請求項15】
前記送信アンテナは、前記アンテナ素子として微小ループアンテナを複数含む前記アレイ構造を前記アンテナ面に有する前記第２アンテナであり、
前記受信アンテナは、前記アンテナ素子としてパッチアンテナを含む前記第１アンテナであり、
前記受信アンテナの前記グランド面の面積は、前記送信アンテナの前記アンテナ面の面積よりも大きい、請求項８～１１のいずれか１項に記載の計測装置。
前記受信アンテナは、前記アンテナ素子としてパッチアンテナを含む前記第１アンテナであり、
前記受信アンテナの前記グランド面の面積は、前記送信アンテナの前記アンテナ面の面積よりも大きい、請求項８～１１のいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項16】
前記アンテナセットは、前記送信アンテナを胸部側アンテナとして、前記受信アンテナを前記背部側アンテナとして有する、請求項１～１５のいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項17】
被検者の心臓によって送り出される血液量を非観血的に計測する計測装置のアンテナセットであって、
前記アンテナセットは、前記被検者の胸部側および背部側の一方に前記心臓に対向して設置された送信アンテナと、前記被検者の胸部側および背部側の他方に前記心臓に対向して設置され、前記送信アンテナから放射された電磁波が前記被検者の生体を透過した透過波を受信する受信アンテナを有し、
前記送信アンテナおよび受信アンテナはそれぞれ、アンテナ素子を含むアンテナ面が配置された基板と、該基板上の前記アンテナ面と反対側にグランド面とを有し、
前記受信アンテナの前記グランド面の面積は、前記送信アンテナの前記グランド面の面積よりも大きい、アンテナセット。
前記アンテナセットは、前記被検者の胸部側および背部側の一方に前記心臓に対向して設置された送信アンテナと、前記被検者の胸部側および背部側の他方に前記心臓に対向して設置され、前記送信アンテナから放射された電磁波が前記被検者の生体を透過した透過波を受信する受信アンテナを有し、
前記送信アンテナおよび受信アンテナはそれぞれ、アンテナ素子を含むアンテナ面が配置された基板と、該基板上の前記アンテナ面と反対側にグランド面とを有し、
前記受信アンテナの前記グランド面の面積は、前記送信アンテナの前記グランド面の面積よりも大きい、アンテナセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、計測装置、およびアンテナセットに関する。
【背景技術】
【0002】
被検者の心臓によって送り出される血液量である心拍出量は、医師が被検者を診療する上で重要な生体パラメーターである。近年、心拍出量を非侵襲的に計測する方法として、マイクロ波等の電磁波を用いた計測技術の開発が進められている（例えば、下記特許文献１）。特許文献１には、送信アンテナと、受信アンテナと、推定部と、を備えた装置が開示されている。この装置では、送信アンテナは患者の胸部にマイクロ波等の電磁波を送信し、受信アンテナは送信アンテナから送信された電磁波を受信し、推定部は、受信アンテナが受信した電磁波の位相または振幅強度に基づいて、測定対象者の心拍出量を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第２０１８／１９４０９３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、受信アンテナには被検者の心臓またはその近傍を透過した電磁波以外の電磁波も到来しうる。例えば、心臓以外の臓器を透過した電磁波や、体内を透過せずに体表面近傍を回折した回折波や、体表面で反射した後に周囲の物体で再反射された反射波等を、受信アンテナが受信した場合、推定部において心拍出量の計測誤差が発生する可能性がある。
【0005】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、心臓を透過した電磁波以外の電磁波の受信を抑制できる計測装置、およびアンテナセット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】
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
【0007】
上記目的を達成するため本発明の計測装置は、被検者の心臓によって送り出される血液量を非観血的に計測する。計測装置は、前記被検者の胸部側および背部側の一方に前記心臓に対向して設置された送信アンテナと、前記被検者の胸部側および背部側の他方に前記心臓に対向して設置され、前記送信アンテナから放射された電磁波が前記被検者の生体を透過した透過波を受信する受信アンテナと、を有するアンテナセットと、前記透過波に基づいて、前記血液量を算出する算出部と、を備え、前記送信アンテナおよび前記受信アンテナはそれぞれ、アンテナ素子を含むアンテナ面が配置された基板と、該基板上の前記アンテナ面と反対側にグランド面とを有し、前記アンテナセットのうち前記被検者の前記背部側に設置される背部側アンテナの前記グランド面の面積は、前記被検者の前記胸部側に設置される胸部アンテナの前記グランド面の面積よりも大きい。
【0008】
また、上記目的を達成するため本発明のアンテナセットは、前記被検者の胸部側および背部側の一方に前記心臓に対向して設置された送信アンテナと、前記被検者の胸部側および背部側の他方に前記心臓に対向して設置され、前記送信アンテナから放射された電磁波が前記被検者の生体を透過した透過波を受信するおよび受信アンテナを有し、前記送信アンテナおよび受信アンテナはそれぞれ、アンテナ素子を含むアンテナ面が配置された基板と、該基板上の前記アンテナ面と反対側にグランド面とを有し、前記受信アンテナの前記グランド面の面積は、前記送信アンテナの前記グランド面の面積よりも大きい。
【発明の効果】
【0009】
本発明に係る計測装置、およびアンテナセットによれば、アンテナセットのうち被検者の背部側に設置される背部側アンテナのグランド面の面積は、被検者の胸部側に設置される胸部アンテナのグランド面の面積よりも大きいので、被検者の心臓またはその近傍を透過した電磁波以外の電磁波の受信を抑制し、心臓もしくはその近傍を透過する電磁波の送信、および／または心臓もしくはその近傍を透過した電磁波の受信を増大できる。その結果、計測装置は、心拍出量の計測精度の低下を防止または抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の第１の実施形態に係る心拍出量計測センサ全体を示す概略図である。
【図3D】ダミーのアンテナ素子の配置を例示する模式図である。
【図4】送信アンテナのＸ方向およびＹ方向におけるＶＳＷＲ特性の測定結果の一部を例示する図である。
【図5】送信アンテナのＺ方向におけるＶＳＷＲ特性の測定結果の一部を例示する図である。
【図6】送信アンテナの放射特性を例示する図である。
【図10】受信アンテナの放射特性を例示する図である。
【図11】電磁波シールドの設置を例示する模式図である。
【図12B】比較例として、受信アンテナのグランド面を小さくした場合を例示する模式図である。
【図13】第２の実施形態の心拍出量計測センサ全体を示す概略ブロック図である。
【図15B】比較例として、幅広のアンテナ素子を有する送信アンテナの放射強度のシミュレーション結果を例示する図である。
【図17A】第３の実施形態の送信アンテナを例示する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【0012】
【0013】
図１では、Ｘ－Ｙ平面に対して水平に設置されたベッド９５上に被検者９０（患者ともいう）が横たわっている状態（仰臥位）を示している。心拍出量計測センサ１００は、計測装置として機能し、被検者９０の心拍出量等の心臓から拍出される血液量を測定（推定）する。例えば、心拍出量計測センサ１００は、心不全の検査、心臓手術後の経過観察、心臓病の投薬効果・副作用等の検証、等で用いられる。
【0014】
測定時には、看護師、医師等のユーザーにより、送信アンテナ１２と受信アンテナ２１の中心を結ぶ線が、心臓９１に対応するように、両アンテナユニット（以下、単に「送受信アンテナ」ともいう）は、心臓９１を挟んで互いに対向するように配置される。なお、外部電磁波による影響を減少させるために、測定中は、布製の電磁波シールド等の電磁波を反射可能なものや（後述）、電波吸収体等の電磁波を吸収可能なもので、被検者９０の胸部および送受信アンテナ全体を覆うようにしてもよい。例えば、受信アンテナ２１は、被検者９０の下に配置され、送信アンテナ１２は、被検者９０の上方に配置される。具体的には、受信アンテナ２１はベッド９５の上に配置され、その受信アンテナ２１の上に被検者９０が仰向けに寝る。上方の送信アンテナ１２は、側面視でコの字型の移動式の固定台（図示せず）に取り付けられる。この固定台は、手動で送信アンテナ１２の水平方向（Ｘ方向およびＹ方向）、および高さ（Ｚ方向）を調整可能である。送信アンテナ１２は、固定台により、被検者９０からわずかに離間した状態で、被検者９０の上方に配置される。離間させるのは、被検者９０の呼吸動作を妨げないことと、被検者９０との接触による、意図しない送信アンテナ１２の移動を防止するためである。なお、送受信アンテナの配置は、図１等の配置に限定されない。例えば、上下を逆にし、送信アンテナ１２を被検者９０の下方（背部側）に配置し、受信アンテナ２１を被検者９０の上方側（胸部側）に配置してもよい。送信アンテナ１２および受信アンテナ２１は、アンテナセットを構成する。
【0015】
図２に示すように、心拍出量計測センサ１００は、送信部１０、受信部２０、および装置本体３０を有する。装置本体３０は、移動式の架台（図示せず）に載せられてベッド９５の脇に配置される。装置本体３０は、内蔵バッテリまたは、商用電源から供給された電力により動作する。また、送信部１０および受信部２０は、信号ケーブル１３を通じて、装置本体３０と接続されており、この信号ケーブル１３を通じて、データ信号の送受信および電力供給が行われる。送信部１０および受信部２０の詳細については後述する。
【0016】
（装置本体３０）
装置本体３０は、送受信コントローラー３１、制御部３２、記憶部３３、入出力Ｉ／Ｆ（インターフェース）３４、および通信Ｉ／Ｆ３５を備える。
装置本体３０は、送受信コントローラー３１、制御部３２、記憶部３３、入出力Ｉ／Ｆ（インターフェース）３４、および通信Ｉ／Ｆ３５を備える。
【0017】
（送受信コントローラー３１）
送受信コントローラー３１は、信号ケーブル１３を介して、送信部１０および受信部２０と電気的に接続する。制御部３２の制御の下で、送受信コントローラー３１は、送信部１０および受信部２０の送受信のタイミングを制御したり、受信部２０からの計測値（受信信号）を取得したりする。
送受信コントローラー３１は、信号ケーブル１３を介して、送信部１０および受信部２０と電気的に接続する。制御部３２の制御の下で、送受信コントローラー３１は、送信部１０および受信部２０の送受信のタイミングを制御したり、受信部２０からの計測値（受信信号）を取得したりする。
【0018】
（制御部３２）
制御部３２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、等を含みＲＯＭまたは記憶部３３に記憶されたプログラムにしたがって、装置本体３０内の各部の制御を行う。制御部３２は、プログラムを実行することにより、受信部２０が受信したマイクロ波に対応する受信信号を、送受信コントローラー３１から受信し、受信信号の振幅や位相を解析し、被検者９０の心拍出量、すなわち心臓９１から拍出される血液量を推定（算出）する。制御部３２は、算出部として機能する。算出部は、心拍出量から、さらに心係数を算出するように構成されてもよい。心係数は、心拍出量を被検者９０の体表面積当たりに換算した指標である。算出部は、心拍出量から、さらに１回拍出量を算出するように構成されてもよい。１回拍出量は、心拍出量を被検者９０の心拍数当たりに換算した指標である。また、算出部は、１回拍出量を先に算出し、そこから心拍数を用いて心拍出量に換算するように構成されてもよい。本明細書では、心拍出量は、心係数や１回拍出量を含む、心臓９１から拍出される血液量を表すパラメーターとして定義される。
制御部３２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、等を含みＲＯＭまたは記憶部３３に記憶されたプログラムにしたがって、装置本体３０内の各部の制御を行う。制御部３２は、プログラムを実行することにより、受信部２０が受信したマイクロ波に対応する受信信号を、送受信コントローラー３１から受信し、受信信号の振幅や位相を解析し、被検者９０の心拍出量、すなわち心臓９１から拍出される血液量を推定（算出）する。制御部３２は、算出部として機能する。算出部は、心拍出量から、さらに心係数を算出するように構成されてもよい。心係数は、心拍出量を被検者９０の体表面積当たりに換算した指標である。算出部は、心拍出量から、さらに１回拍出量を算出するように構成されてもよい。１回拍出量は、心拍出量を被検者９０の心拍数当たりに換算した指標である。また、算出部は、１回拍出量を先に算出し、そこから心拍数を用いて心拍出量に換算するように構成されてもよい。本明細書では、心拍出量は、心係数や１回拍出量を含む、心臓９１から拍出される血液量を表すパラメーターとして定義される。
【0019】
（記憶部３３）
記憶部３３は、予め各種プログラムや各種データを格納しておく半導体メモリや、ハードディスク等の磁気メモリから構成される。また記憶部３３には、点データ、および波形データ等が記憶される。
記憶部３３は、予め各種プログラムや各種データを格納しておく半導体メモリや、ハードディスク等の磁気メモリから構成される。また記憶部３３には、点データ、および波形データ等が記憶される。
【0020】
（入出力Ｉ／Ｆ３４）
入出力Ｉ／Ｆ３４は、入出力部として機能し、ＵＳＢ、ＤＶＩの規格等に準拠した入出力端子を備え、キーボード、マウス、マイク等の入力装置およびディスプレイ、スピーカ、プリンタ等の出力装置と接続するインターでフェースである。図１、図２に示す例では、入出力Ｉ／Ｆ３４には、タッチパネル４１が接続されている。タッチパネル４１は、液晶パネルおよびこれに重畳させたタッチパッドで構成され、これを介して、ユーザーからアンテナ素子決定処理、および心拍出量測定の開始指示を受け付ける。なお、タッチパネル４１等の入出力装置を、装置本体３０の構成に含めてもよい。
入出力Ｉ／Ｆ３４は、入出力部として機能し、ＵＳＢ、ＤＶＩの規格等に準拠した入出力端子を備え、キーボード、マウス、マイク等の入力装置およびディスプレイ、スピーカ、プリンタ等の出力装置と接続するインターでフェースである。図１、図２に示す例では、入出力Ｉ／Ｆ３４には、タッチパネル４１が接続されている。タッチパネル４１は、液晶パネルおよびこれに重畳させたタッチパッドで構成され、これを介して、ユーザーからアンテナ素子決定処理、および心拍出量測定の開始指示を受け付ける。なお、タッチパネル４１等の入出力装置を、装置本体３０の構成に含めてもよい。
【0021】
（通信Ｉ／Ｆ３５）
通信Ｉ／Ｆ２４は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、タブレット端末、等の外部の端末装置とネットワーク経由、またはピアツーピアで、有線または無線通信によるデータの送受信を行うインターフェースである。有線通信では、イーサネット（登録商標）、ＳＡＴＡ、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ、ＩＥＥＥ１３９４、等の規格によるネットワークインターフェースを用いてもよく、無線通信では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２．１１、４Ｇ等の無線通信インターフェースを用いてもよい。図１、図２に示す例では、通信Ｉ／Ｆ３５には、ＰＣ５１が接続されている。
通信Ｉ／Ｆ２４は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、タブレット端末、等の外部の端末装置とネットワーク経由、またはピアツーピアで、有線または無線通信によるデータの送受信を行うインターフェースである。有線通信では、イーサネット（登録商標）、ＳＡＴＡ、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ、ＩＥＥＥ１３９４、等の規格によるネットワークインターフェースを用いてもよく、無線通信では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２．１１、４Ｇ等の無線通信インターフェースを用いてもよい。図１、図２に示す例では、通信Ｉ／Ｆ３５には、ＰＣ５１が接続されている。
【0022】
（送信部１０）
送信部１０は、送信回路１１および送信アンテナ１２を含む。送信部１０は、電磁波を被検者９０に対して放射する。電磁波の周波数は、生体の心臓９１を電離作用なく透過することができれば特に限定されない。例えば、周波数３００ＭＨｚ～３０ＧＨｚのマイクロ波が好ましく、より好ましくは４００Ｍ～１．０ＧＨｚのマイクロ波である。以下、電磁波がマイクロ波である場合を例示して説明する。マイクロ波は、生体透過性と、心臓９１の収縮／拡張における誘電率変化による感度（電界強度の変化率）が高いため、心拍出量の測定に好適である。生成するマイクロ波の電力は、受信アンテナ２１において十分な電力が検出できれば特に限定されないが、例えば、数ｍＷ～数十ｍＷとしてもよい。また、生成するマイクロ波は、連続波、パルス波、または位相変調、もしくは周波数変調を施したマイクロ波のいずれでもよい。
送信部１０は、送信回路１１および送信アンテナ１２を含む。送信部１０は、電磁波を被検者９０に対して放射する。電磁波の周波数は、生体の心臓９１を電離作用なく透過することができれば特に限定されない。例えば、周波数３００ＭＨｚ～３０ＧＨｚのマイクロ波が好ましく、より好ましくは４００Ｍ～１．０ＧＨｚのマイクロ波である。以下、電磁波がマイクロ波である場合を例示して説明する。マイクロ波は、生体透過性と、心臓９１の収縮／拡張における誘電率変化による感度（電界強度の変化率）が高いため、心拍出量の測定に好適である。生成するマイクロ波の電力は、受信アンテナ２１において十分な電力が検出できれば特に限定されないが、例えば、数ｍＷ～数十ｍＷとしてもよい。また、生成するマイクロ波は、連続波、パルス波、または位相変調、もしくは周波数変調を施したマイクロ波のいずれでもよい。
【0023】
送信回路１１は、図示しない発振器によって、マイクロ波に対応する高周波信号を生成し、送信アンテナ１２へ供給する。より具体的には、本実施形態では、以下で説明するように、送信アンテナ１２が複数のアンテナ素子を有するため、図示しないスイッチング回路により、複数のアンテナ素子のいずれかを選択し、選択されたアンテナ素子に高周波信号を供給する。なお、選択されていないアンテナ素子は終端され、マイクロ波送信に関与しない状態となる。
【0024】
【0025】
送信アンテナ１２は、被検者９０の胸部側アンテナとして機能する。送信アンテナ１２は、基板１２０、アンテナアレイ１２１、およびグランド板１２２を含む。アンテナアレイ１２１は、各辺が数十ｍｍ～二百ｍｍ、全体が矩形板状の基板１２０上に形成される。
【0026】
アンテナアレイ１２１は、複数のアンテナ素子ｔ１～ｔｘ（以下、これらを総称して、「アンテナ素子ｔ」ともいう）で構成され、これらは平面状の基板１２０の表面に、同一平面（Ｘ－Ｙ平面）上で格子状に配置される。アンテナアレイ１２１は、例えば、略正方形の格子型アレイ構造を有する。アンテナアレイ１２１の表面を送信アンテナ１２のアンテナ面と称する。
【0027】
また、基板１２０上のアンテナ面と反対側には、基板１２０の全面または一部にグランド板１２２が形成されている。グランド板１２２の表面を送信アンテナ１２のグランド面と称する。グランド板１２２は、例えば、基板１２０の厚みに相当する距離だけアンテナ面から離間して形成されており、グランド板１２２とアンテナ面との間隔（図３ＢのＡ２で示す）は、好ましくは５ｍｍ程度である。これにより、心臓９１またはその近傍を透過したマイクロ波（以下、「透過マイクロ波（透過波）」という）を増大させ、送信アンテナ１２の出力を向上させる効果がある。
【0028】
本実施形態においては、各アンテナ素子ｔとして、微小ループアンテナ、またはダイポール形式の線状アンテナを適用できる。図３Ａ、図３Ｂに示す例では、アンテナ素子ｔそれぞれは、一辺がａ１の略矩形の微小ループアンテナ素子である。微小ループアンテナ素子のサイズは心臓９１のサイズ（例えば、１１０ｍｍ）に対して小さく、一辺ａ１は、例えば、２０ｍｍ以内、好ましくは１２ｍｍ以内である。このような構成とすることにより、透過マイクロ波を増大させる効果がある。
【0029】
アンテナアレイ１２１全体のサイズとしては、被検者９０の背面側から視たときの心臓９１のサイズと同程度、またはそれよりも大きいサイズに設定されている。アンテナアレイ１２１は、例えば、一辺Ａ１が数十ｍｍ～百数十ｍｍの矩形形状でありうる。
【0030】
また、アンテナ素子ｔの総数は、好ましくは４個以上１５０個以下である。図３Ａに示す例では、アンテナアレイ１２１は、縦横７個ずつの総数４９個のアンテナ素子ｔ１～ｔ４９で構成される。
【0031】
例えば、図３Ｃに示すように、本実施形態では、アンテナ素子ｔそれぞれは、一周の合計の長さ（実効長）Ｌがλｇ／１０の微小ループアンテナ素子でありうる。ここで、λｇは、自由空間における周波数ｆのマイクロ波の１波長の長さλを、誘電体としての基板１２０により波長短縮した１波長の長さであり、基板１２０の実効誘電率をεとすると、次の数式（１）で表される。
【0032】
【数1】
【0033】
また、隣接するアンテナ素子ｔ同士は、密着することなく配置されている。隣接するアンテナ素子ｔ同士の間隔は、例えば、２ｍｍ程度でありうる。
【0034】
また、図３Ｄに示すように、アンテナアレイ１２１の外郭に沿った近傍に、ダミーのアンテナ素子ｄが複数配置されるように構成してもよい。すなわち、送信アンテナ１２は、アンテナ面に隣接する基板１２０上にアンテナアレイ１２１を取り囲むように配置された複数のダミーアンテナ素子ｄを有する。これにより、アンテナアレイ１２１の最も外側のアンテナ素子と内側のアンテナ素子との間において、隣接するアンテナ素子の存在によるアンテナ素子の周辺環境（条件）を同等にすることができる。
さらに、アンテナ面の全体を覆うように薄厚の樹脂層を設置し、計測時に被検者９０にアンテナ素子が直接接触せず、樹脂層が接触する構成としてもよい。このような構成とすることで、計測後に被検者９０と接触した箇所を清拭用アルコール等で簡便に清拭することができると共に、計測時にアンテナ素子が損傷することを抑制することができる。なお、樹脂としては一般的な樹脂を用いることができ、例えばＡＢＳを用いることができる。また厚みは、例えば１ｍｍ程度でありうる。
さらに、アンテナ面の全体を覆うように薄厚の樹脂層を設置し、計測時に被検者９０にアンテナ素子が直接接触せず、樹脂層が接触する構成としてもよい。このような構成とすることで、計測後に被検者９０と接触した箇所を清拭用アルコール等で簡便に清拭することができると共に、計測時にアンテナ素子が損傷することを抑制することができる。なお、樹脂としては一般的な樹脂を用いることができ、例えばＡＢＳを用いることができる。また厚みは、例えば１ｍｍ程度でありうる。
【0035】
このように、アンテナ素子ｔを格子状に配置し、計測に適したアンテナ素子ｔを選択可能な構成とすることにより、アンテナの位置決め操作を簡略化できる。アンテナ素子ｔは、例えば、心臓９１またはその近傍を透過するマイクロ波の量が最大となる素子が送信部１０によって選択される。本発明者は、上述のように格子状に配置されたアンテナ素子ｔの中から、計測に最適なアンテナ素子ｔを選択可能とするためには、心臓９１のサイズを考慮してアンテナ素子ｔを配置することが有効であることを見出した。
【0036】
＜送信アンテナ１２の設計例＞
例えば、周波数ｆ＝４３０ＭＨｚ、基板１２０の実効誘電率ε＝４．３とした場合、上記数式（１）により、アンテナ素子ｔの一辺ａ１は約１０．８ｍｍと計算できる。また、隣接するアンテナ素子ｔ同士の間隔を１．７ｍｍとすると、アンテナアレイ１２１全体のサイズは約１００ｍｍ角と計算できる。
例えば、周波数ｆ＝４３０ＭＨｚ、基板１２０の実効誘電率ε＝４．３とした場合、上記数式（１）により、アンテナ素子ｔの一辺ａ１は約１０．８ｍｍと計算できる。また、隣接するアンテナ素子ｔ同士の間隔を１．７ｍｍとすると、アンテナアレイ１２１全体のサイズは約１００ｍｍ角と計算できる。
【0037】
また、アンテナ素子ｔの一辺ａ１を１０．８ｍｍよりも小さくし、アンテナアレイ１２１のアンテナ素子ｔの総数を多くすることもできる。例えば、アンテナ素子ｔの一辺ａ１を６．７ｍｍとし、縦横１１個ずつの総数１２１個のアンテナ素子ｔ１～ｔ１２１でアンテナアレイ１２１を構成することもできる。
【0038】
＜送信アンテナ１２のアンテナ特性＞
アンテナ特性は、インピーダンス特性、および放射特性の少なくともいずれかを含む。図４は送信アンテナ１２のＸ方向およびＹ方向におけるＶＳＷＲ特性の測定結果の一部を例示する図であり、図５は送信アンテナ１２のＺ方向におけるＶＳＷＲ特性の測定結果の一部を例示する図である。また、図６は、送信アンテナの放射特性を例示する図である。同図において、測定の基準は－６０ｄＢである。
アンテナ特性は、インピーダンス特性、および放射特性の少なくともいずれかを含む。図４は送信アンテナ１２のＸ方向およびＹ方向におけるＶＳＷＲ特性の測定結果の一部を例示する図であり、図５は送信アンテナ１２のＺ方向におけるＶＳＷＲ特性の測定結果の一部を例示する図である。また、図６は、送信アンテナの放射特性を例示する図である。同図において、測定の基準は－６０ｄＢである。
【0039】
本発明者は、設計した送信アンテナ１２のアンテナ特性としてインピーダンス特性（ＶＳＷＲ特性）を測定した。より具体的には、被検者９０の胸部表面の中心を原点として、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向の位置変化に対するＶＳＷＲ特性を測定した。ＶＳＷＲ値は、ネットワークアナライザを用いて測定した。
【0040】
図４には、Ｘ－Ｙ座標系における第二象限、すなわちＸ座標が０および負値（－２０ｍｍ～－１００ｍｍ）、Ｙ座標が０および正値（２０ｍｍ～１００ｍｍ）の領域の測定結果が例示されている。また、図５には、Ｚ方向の距離、すなわち送信アンテナ１２と被検者９０の体表との距離が０ｍｍ～５０ｍｍの測定結果が例示されている。
【0041】
図４、図５に示すように、ＶＳＷＲの値は、被検者９０の胸部表面中央を中心とする１００ｍｍ×１００ｍｍの平面と該平面から－５ｍｍから５０ｍｍの高さの空間内において２．０以下であり、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向の位置変化に対する変動は小さい。
【0042】
なお、Ｘ－Ｙ座標系における第一象限、第三象限、および第四象限については、測定結果を図示していないが、ＶＳＷＲの値は、２．０以下である。また、Ｚ方向における－５ｍｍの場合については図示していないが、ＶＳＷＲの値は、２．０以下である。例えばＶＳＷＲが２．０以下であれば約９０％の効率で伝送できていることになる。
【0043】
このように、送信アンテナ１２は、アンテナ面に平行な方向の位置変化に対して、ＶＳＷＲ値の変動が所定の第１の範囲（例えば、２．０）内となり、かつ、アンテナ面に垂直なＺ方向の位置変化に対して、ＶＳＷＲ値の変動が所定の第２の範囲（例えば、２．０）内となるように構成されている。
【0044】
また、図５に示すように、ミスマッチロス（リターンロス）についても、送信アンテナ１２と被検者９０の体表との距離が０ｍｍ～５０ｍｍで０．５未満であり、Ｚ方向の位置変化に対する変動は小さい。
【0045】
さらに、図６に示すように、アンテナ特性としての放射特性については、送信アンテナ１２と被検者９０の体表との間の距離が１０ｍｍ以下の場合、利得、および外部の漏れの変動は小さい。Ｚ方向の利得の変動は、概ね１０ｄＢ程度である。しかし、距離が１０ｍｍを超える場合、特に、Ｘ－Ｙ座標系における第一象限の水平偏波の利得が低下している。
【0046】
（受信部２０）
図２に示すように、受信部２０は、受信アンテナ２１および受信回路２２を有する。受信アンテナ２１は、被検者９０の背部側アンテナとして機能し、送信アンテナ１２から放射されたマイクロ波が心臓９１またはその近傍を透過した透過マイクロ波を受信する。受信回路２２は、不図示の復調部を有し、復調部において、例えば包絡線検波（振幅検波）、または位相検波によって、受信アンテナ２１が受信したマイクロ波信号を復調する。また、受信回路２２は、周波数解析によって特定の周波数成分を取り出してマイクロ波信号の復調を行ってもよい。受信回路２２は、復調したマイクロ波信号を受信信号として送受信コントローラー３１に出力する。
図２に示すように、受信部２０は、受信アンテナ２１および受信回路２２を有する。受信アンテナ２１は、被検者９０の背部側アンテナとして機能し、送信アンテナ１２から放射されたマイクロ波が心臓９１またはその近傍を透過した透過マイクロ波を受信する。受信回路２２は、不図示の復調部を有し、復調部において、例えば包絡線検波（振幅検波）、または位相検波によって、受信アンテナ２１が受信したマイクロ波信号を復調する。また、受信回路２２は、周波数解析によって特定の周波数成分を取り出してマイクロ波信号の復調を行ってもよい。受信回路２２は、復調したマイクロ波信号を受信信号として送受信コントローラー３１に出力する。
【0047】
【0048】
受信アンテナ２１は、基板２１０、アンテナ素子２１１、給電部２１２、およびグランド板２１３を含む。基板２１０は、各辺Ｂ１が数十ｍｍ～二百ｍｍの全体が矩形板状の部材であり、この基板２１０上の一面（Ｘ－Ｙ平面）に単一のアンテナ素子２１１が配置されている。アンテナ素子２１１の表面を受信アンテナ２１のアンテナ面と称する。アンテナ素子２１１として、一辺ＡＬ１が数十ｍｍ～百数十ｍｍのパッチアンテナ（マイクロストリップアンテナ）、ダイポール形式の線状アンテナ、またはループアンテナを適用できる。例えば、アンテナ素子２１１は、アンテナ長がＡＬ１のパッチアンテナである。パッチアンテナのアンテナ長ＡＬ１は、下記の数式（２）により求められる。
【0049】
【数2】
【0050】
ここで、λｇは、自由空間における周波数ｆのマイクロ波の１波長の長さλを、誘電体としての基板１２０により波長短縮した１波長の長さである。また、アンテナ素子２１１の全体形状は、パッチアンテナのサイズ、給電部２１２、インピーダンスマッチング（５０Ω）等を考慮して決定される。給電部２１２は、単一のアンテナ素子２１１から高周波信号を受信回路２２に伝送するための導電部材であり、アンテナ素子２１１と受信回路２２とを接続している。
【0051】
また、基板２１０上のアンテナ面と反対側には、基板２１０の全面または一部にグランド板２１３が形成されている。グランド板２１３の表面をグランド面と称する。グランド板２１３は、例えば、基板２１０の厚みに相当する距離だけアンテナ面から離れて形成されており、グランド板２１３とアンテナ面との間隔（図７ＢのＢ２で示す）は、好ましくは２ｍｍ程度である。また、グランド面は、平均的な体格の被検者９０の背部を全体的に覆う面積を有する。グランド面は、矩形状であり、一辺の長さは、被検者９０の肩幅よりも短い。例えば、一辺の長さは、２００～３００ｍｍの範囲内の長さでありうる。一辺の長さは、好適には、２５０ｍｍでありうる。これにより、透過マイクロ波を増大させ、受信アンテナ２１の入力を増大させる効果がある。
【0052】
＜受信アンテナ２１の設計例＞
例えば、周波数ｆ＝４３０ＭＨｚ、基板２１０の実効誘電率ε＝４．３とした場合、上記数式（２）により、受信アンテナ２１のアンテナ長ＡＬ１は、１３０ｍｍと計算できる。
例えば、周波数ｆ＝４３０ＭＨｚ、基板２１０の実効誘電率ε＝４．３とした場合、上記数式（２）により、受信アンテナ２１のアンテナ長ＡＬ１は、１３０ｍｍと計算できる。
【0053】
＜受信アンテナ２１のアンテナ特性＞
アンテナ特性は、インピーダンス特性、および放射特性の少なくともいずれかを含む。図８は受信アンテナ２１のＸ方向およびＹ方向の位置変化に対するＶＳＷＲ特性の測定結果の一部を例示する図であり、図９は受信アンテナ２１のＺ方向の位置変化に対するＶＳＷＲ特性の測定結果の一部を例示する図である。図１０は、受信アンテナ２１の放射特性を例示する図である。同図において、測定の基準は－４０ｄＢである。
アンテナ特性は、インピーダンス特性、および放射特性の少なくともいずれかを含む。図８は受信アンテナ２１のＸ方向およびＹ方向の位置変化に対するＶＳＷＲ特性の測定結果の一部を例示する図であり、図９は受信アンテナ２１のＺ方向の位置変化に対するＶＳＷＲ特性の測定結果の一部を例示する図である。図１０は、受信アンテナ２１の放射特性を例示する図である。同図において、測定の基準は－４０ｄＢである。
【0054】
本発明者は、設計した受信アンテナ２１のアンテナ特性としてインピーダンス特性（ＶＳＷＲ特性）を測定した。より具体的には、被検者９０の胸部表面の中心を原点として、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向の位置変化に対するＶＳＷＲ特性を測定した。図８には、Ｘ－Ｙ座標系におけるＸ座標が０ｍｍ、４０ｍｍ，および８０ｍｍ、Ｙ座標が－４０ｍｍ，０ｍｍ，４０ｍｍの領域の測定結果が例示されている。また、図９には、Ｚ方向の距離、すなわち受信アンテナ２１と被検者９０の体表との距離が０ｍｍ～５０ｍｍの測定結果が例示されている。
【0055】
図８に示すように、ＶＳＷＲの値は、被検者９０の背部表面中央を中心とする８０ｍｍ×８０ｍｍの平面内において２．０以下であり、Ｘ方向およびＹ方向の位置変化に対する変動は小さい。なお、Ｘ座標が負値の場合については、測定結果を図示していないが、ＶＳＷＲの値は、２．０以下である。
【0056】
このように、受信アンテナ２１は、アンテナ面に平行な方向の位置変化に対して、ＶＳＷＲ値の変動が所定の第１の範囲（例えば、２．０）内となるように構成されている。
【0057】
一方、図９に示すように、アンテナ面に垂直なＺ方向の位置変化に対しては、ＶＳＷＲの値およびミスマッチロスは、受信アンテナ２１と被検者９０の体表との距離が大きくなるにつれて大きくなる。
【0058】
さらに、図１０に示すように、アンテナ特性としての放射特性については、受信アンテナ２１と被検者９０の体表との間の距離が５ｍｍ以下の場合、利得、および外部の漏れは小さい。一方、距離が５ｍｍを超える場合、利得、および外部の漏れが増大する。ミスマッチロスが増大するにもかかわらず、利得が増大するのは、受信アンテナ２１のグランド面よりも被検者９０の身体がグランドとして機能しているためと考えられる。
【0059】
したがって、受信アンテナ２１に、より大きなグランド面を設置することにより、受信アンテナ２１の放射特性が改善すると考えられる。また、ＶＳＷＲの値（ミスマッチロス）、外部の漏れの増大の抑制には、以下で説明する電磁波シールドも有効である。
【0060】
＜電磁波シールド＞
図１１は、電磁波シールドの設置を例示する模式図である。電磁波シールド１４は、例えば、被検者９０の胸部および送受信アンテナ全体を覆うように配置される第１の電磁波シールド１４ａと、ベッド９５と受信アンテナ２１との間に配置される第２の電磁波シールド１４ｂとからなる。すなわち、被検者９０の胸部側から背部側へ、第１の電磁波シールド１４ａ、送信アンテナ１２、被検者９０の身体、受信アンテナ２１、および第２の電磁波シールド１４ｂの順にベッド９５上に配置されている。
図１１は、電磁波シールドの設置を例示する模式図である。電磁波シールド１４は、例えば、被検者９０の胸部および送受信アンテナ全体を覆うように配置される第１の電磁波シールド１４ａと、ベッド９５と受信アンテナ２１との間に配置される第２の電磁波シールド１４ｂとからなる。すなわち、被検者９０の胸部側から背部側へ、第１の電磁波シールド１４ａ、送信アンテナ１２、被検者９０の身体、受信アンテナ２１、および第２の電磁波シールド１４ｂの順にベッド９５上に配置されている。
【0061】
電磁波シールド１４は、マイクロ波を遮蔽する機能を有し、被検者９０の身体の外側を回り込んで受信アンテナ２１へ向かう、透過マイクロ波以外のマイクロ波（以下、「非透過マイクロ波」という）の進行を遮断する。被検者９０の胸部側だけではなく、被検者９０の背部側、すなわち受信アンテナ２１の患者の身体と接触していない方に電磁波シールド１４を設置することにより、非透過マイクロ波を遮断する効果が向上する。
【0062】
また、電磁波シールド１４に加えて、マイクロ波を吸収する電波吸収体（不図示）を配置することもできる。この場合、被検者９０の胸部側から背部側へ、第１の電磁波シールド１４ａ、電波吸収体、送信アンテナ１２、被検者９０の身体、受信アンテナ２１、電波吸収体、および第２の電磁波シールド１４ｂの順にベッド９５上に配置される。電波吸収体を配置することにより、非透過マイクロ波を含む、心拍出量の算出に不要な電磁波が電波吸収体によって吸収され、受信アンテナ２１へ到達し難くなる。これにより、受信アンテナ２１による非透過マイクロ波の受信をさらに抑制できる。
【0063】
なお、電波吸収体は、例えば、受信アンテナ２１のケーシングの材料として使用されうる。しかし、電波吸収体によって不要な電磁波を十分に吸収するには、電波吸収体にある程度の厚みが必要であり、電波吸収体のみにより非透過マイクロ波を十分に抑制する効果を得ることは現実的ではない。したがって、電磁波シールド１４、および電波吸収体をケーシングの材料として併用することにより、ケーシングの厚みを抑制しつつ、非透過マイクロ波を十分に抑制できる。
【0064】
＜グランド面による透過マイクロ波の増大＞
図１２Ａは、図７Ａに示す受信アンテナ２１のグランド面の大きさと透過マイクロ波の大きさとの関係を説明する模式図であり、図１２Ｂは比較例として、受信アンテナ２１のグランド面を小さくした場合を例示する模式図である。なお、図１２Ａ、図１２Ｂにおいては、説明の都合上、受信アンテナ２１と被検者９０の身体との間が空いてあるが、実際は受信アンテナ２１のパッチアンテナと被検者９０の身体とは密着している。
図１２Ａは、図７Ａに示す受信アンテナ２１のグランド面の大きさと透過マイクロ波の大きさとの関係を説明する模式図であり、図１２Ｂは比較例として、受信アンテナ２１のグランド面を小さくした場合を例示する模式図である。なお、図１２Ａ、図１２Ｂにおいては、説明の都合上、受信アンテナ２１と被検者９０の身体との間が空いてあるが、実際は受信アンテナ２１のパッチアンテナと被検者９０の身体とは密着している。
【0065】
受信アンテナ２１を被検者９０の身体に密着させて使用する場合、可能な限りグランド面を大きくすることが好ましい。図１２Ａに示すように、本実施形態では、受信アンテナ２１のグランド面の面積は、少なくとも送信アンテナ１２のグランド面の面積よりも大きい。
【0066】
本発明者は、送信アンテナ１２および、受信アンテナ２１のグランド面をこのように構成することにより、送信部１０によって放射されたマイクロ波のうち、非透過マイクロ波の受信を抑制できることを見出した。これは、受信アンテナ２１のグランド面の面積が、送信アンテナ１２のグランド面の面積よりも大きいことにより、受信アンテナ２１が透過マイクロ波を送受信する能力Ｗ１Ａが、非透過マイクロ波を送受信する能力Ｗ２Ａよりも大きくなるためである。
【0067】
なお、例えば、透過マイクロ波について、受信アンテナ２１が送信する能力と受信する能力は概ね等しいため、図１２Ａにおいては、上向き矢印で送受信する能力Ｗ１Ａを例示している。非透過マイクロ波を送受信する能力Ｗ２Ａについても同様である。非透過マイクロ波には、例えば、被検者９０の心臓９１またはその近傍以外の臓器を透過したマイクロ波、被検者９０の体内を透過せずに体表面近傍を回折した回折波、体表面で反射した後に周囲の物体で再反射された反射波等が含まれる。
【0068】
一方、図１２Ｂに示すように、比較例では、受信アンテナ２３のグランド板２３３の表面積が小さいため、グランド板２３３よりも、被検者９０の身体がグランドとしての機能を果たすようになる。このため、非透過マイクロ波を送受信する能力Ｗ２Ｂが透過マイクロ波を送受信する能力Ｗ１Ｂを上回り、受信アンテナ２３が受信する非透過マイクロ波が増大する。その結果、比較例では、受信部２０が出力する受信信号のノイズ成分が増加したり、基線レベルが変動したりして、心拍出量の計測精度が低下する。例えば、心臓９１またはその近傍以外の臓器を透過したマイクロ波を受信アンテナ２３が受信することにより、被検者９０の体動や呼吸に起因する、心拍出量の計測誤差が発生する可能性がある。また、回折波や反射波を受信アンテナ２３が受信することにより、計測者等の周囲の動きに起因する、心拍出量の計測誤差が発生する可能性もある。
【0069】
したがって、本実施形態では、非透過マイクロ波を抑制し、受信部２０の受信信号への影響を軽減するため、受信アンテナ２１のグランド面を可能な限り大きくすることが好ましい。
【0070】
その一方で、本発明者は、受信アンテナ２１のグランド面を、被検者９０の身体からはみ出るほど大きくした場合、アンテナ面のはみ出した箇所に直接、非透過マイクロ波が到達するため、受信信号に含まれる非透過マイクロ波が増大することを見出した。この場合についても、非透過マイクロ波が増大するので、心拍出量の計測精度は低下しうる。したがって、受信部２０の受信信号への影響を軽減するために、受信アンテナ２１のグランド面は、被検者９０の身体からはみ出ない範囲内で大きくすることが好ましい。
【0071】
本発明者は、被検者９０が平均的な体格の成人であり、受信周波数が４３０ＭＨｚである場合について、グランド板２１３のサイズを、被検者の身体からはみ出ない２５０ｍｍ角として実測した結果、非透過マイクロ波を抑制できる効果が得られることを確認した。また、グランド板２１３のサイズを、被検者９０の頭から足の方向を長手方向として縦長となる、２５０ｍｍ×３２０ｍｍとして実測した結果、非透過マイクロ波をさらに抑制できる効果が得られることを確認した。このように、グランド板２１３を縦長の構成とすることにより、被検者の身体からはみ出ることなく、受信アンテナ２１のグランド面をさらに大きくできる。
【0072】
以上で説明した本実施形態の計測装置、およびアンテナセットによれば、下記の効果を奏する。
【0073】
アンテナセットのうち被検者９０の背部側に設置される受信アンテナ２１のグランド面の面積は、被検者９０の胸部側に設置される送信アンテナ１２のグランド面の面積よりも大きいので、非透過マイクロ波の受信を抑制し、透過マイクロ波の送信、および／または透過マイクロ波の受信を増大できる。その結果、心拍出量計測センサ１００は、心拍出量の計測精度の低下を防止または抑制できる。
【0074】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、複数のアンテナ素子を有する送信アンテナ（第２アンテナ）と、単一のアンテナ素子を有する受信アンテナ（第１アンテナ）とから構成されるアンテナセットを使用する場合について説明した。第２の実施形態では、単一のアンテナ素子を有する送信アンテナ（第１アンテナ）と、複数のアンテナ素子を有する受信アンテナ（第２アンテナ）とから構成されるアンテナセットを使用する場合について説明する。なお、説明の重複を避けるため、第１の実施形態と同一の構成については詳細な説明を省略する。
第１の実施形態では、複数のアンテナ素子を有する送信アンテナ（第２アンテナ）と、単一のアンテナ素子を有する受信アンテナ（第１アンテナ）とから構成されるアンテナセットを使用する場合について説明した。第２の実施形態では、単一のアンテナ素子を有する送信アンテナ（第１アンテナ）と、複数のアンテナ素子を有する受信アンテナ（第２アンテナ）とから構成されるアンテナセットを使用する場合について説明する。なお、説明の重複を避けるため、第１の実施形態と同一の構成については詳細な説明を省略する。
【0075】
図１３は、第２の実施形態の心拍出量計測センサ１００全体を示す概略ブロック図である。また、図１４Ａは図１３に示す送信アンテナ６２を例示する模式図であり、図１４Ｂは図１４Ａに示す送信アンテナ６２を－Ｘ方向に沿って視た模式図である。
【0076】
（送信部６０）
図１３に示すように、送信部６０は、送信回路６１および送信アンテナ６２を有する。本実施形態の送信部６０の機能は、第１の実施形態の送信部１０と基本的に同じであるが、送信回路６１は、単一のアンテナ素子を有する送信アンテナ６２に高周波信号を供給するように構成されている。
図１３に示すように、送信部６０は、送信回路６１および送信アンテナ６２を有する。本実施形態の送信部６０の機能は、第１の実施形態の送信部１０と基本的に同じであるが、送信回路６１は、単一のアンテナ素子を有する送信アンテナ６２に高周波信号を供給するように構成されている。
【0077】
送信アンテナ６２は、被検者９０の胸部側アンテナとして機能する。図１４Ａ、図１４Ｂに示すように、送信アンテナ６２は、基板６２０、アンテナ素子６２１、給電部６２２、およびグランド板６２３を含む。アンテナ素子６２１および給電部６２２は、例えば、短辺Ｃ１が４０ｍｍ～８０ｍｍ、長辺Ｃ２が１００ｍｍ～３００ｍｍ、全体が矩形板状の基板６２０上に形成される。
【0078】
アンテナ素子６２１は、Ｘ方向に沿って細幅（短冊状）のパッチアンテナである。アンテナ素子６２１の表面を送信アンテナ６２のアンテナ面と称する。給電部６２２は、送信回路６１からアンテナ素子６２１に高周波信号を供給するための導電部材であり、アンテナ素子６２１と送信回路６１とを接続している。給電部６２２は、アンテナ素子６２１よりもさらに細い幅でアンテナ素子６２１と一体的に形成されている。
【0079】
また、基板６２０上のアンテナ面と反対側には、基板６２０の全面または一部にグランド板６２３が形成されている。グランド板６２３の表面をグランド面と称する。グランド板６２３は、例えば、基板６１０の厚みに相当する距離だけアンテナ面から離れて形成されており、グランド板６２３とアンテナ面との間隔（図１４ＢのＣ３で示す）は、好ましくは２ｍｍ程度である。
【0080】
＜送信アンテナ６２の設計例＞
例えば、周波数ｆ＝４３０ＭＨｚ、基板６２０の実効誘電率ε＝４．３とした場合、アンテナ長ＡＬ２＝λｇ／２により、受信アンテナ２１のアンテナ長ＡＬ２は、１３０ｍｍと計算できる。また、幅方向の長さＡＬ３は、例えば、２０ｍｍ～４０ｍｍ（例えば、３０ｍｍ）でありうる。
例えば、周波数ｆ＝４３０ＭＨｚ、基板６２０の実効誘電率ε＝４．３とした場合、アンテナ長ＡＬ２＝λｇ／２により、受信アンテナ２１のアンテナ長ＡＬ２は、１３０ｍｍと計算できる。また、幅方向の長さＡＬ３は、例えば、２０ｍｍ～４０ｍｍ（例えば、３０ｍｍ）でありうる。
【0081】
本発明者は、アンテナ素子６２１をＸ方向に沿って細幅の構成とすることにより、アンテナ利得（すなわち、送信出力）を損なうことなく、非透過マイクロ波を低減し、心臓またはその近傍を透過した透過マイクロ波を増大させる効果があることを見出した。
【0082】
送信アンテナ６２は、被検者９０の胸部の中心付近に配置されることが好ましい。送信アンテナ６２は、Ｘ方向に細幅の形状であるので、被検者９０の胸部の胸の形状、特に乳房の有無や乳房の形状にかかわらず、受信アンテナ７１に対して平行に維持された状態で、心臓９１に近い体表近傍に設置されうる。
【0083】
＜送信アンテナ６２の放射特性＞
図１５Ａは図１４Ａに示す送信アンテナ６２の放射強度のシミュレーション結果を例示する図であり、図１５Ｂは比較例として、幅広のアンテナ素子を有する送信アンテナの放射強度のシミュレーション結果を例示する図である。図１５Ａ、図１５Ｂにおいて、マイクロ波の強度が強い部分は濃いグレーで示され、強度が弱い部分は薄いグレーで示されている。
図１５Ａは図１４Ａに示す送信アンテナ６２の放射強度のシミュレーション結果を例示する図であり、図１５Ｂは比較例として、幅広のアンテナ素子を有する送信アンテナの放射強度のシミュレーション結果を例示する図である。図１５Ａ、図１５Ｂにおいて、マイクロ波の強度が強い部分は濃いグレーで示され、強度が弱い部分は薄いグレーで示されている。
【0084】
図１５Ａに示すように、本実施形態では、マイクロ波は、送信アンテナ６２から放射状に拡がり、心臓９１またはその近傍を透過している。心臓またはその近傍を透過した透過マイクロ波は、強度が十分に保たれたまま、被検者９０の背部に設置された受信アンテナ７１によって受信されている。
【0085】
一方、図１５Ｂに示すように、比較例では、送信アンテナ６２よりも幅広のアンテナ素子を有する送信アンテナ６３から放射されたマイクロ波は、体内の心臓またはその近傍以外の箇所にも拡散しており、心臓またはその近傍に到達するマイクロ波の強度が低下すると共に、受信アンテナ７１に到達するまでに強度が大幅に低下している。
【0086】
（受信部７０）
図１３に示すように、受信部７０は、受信アンテナ７１および受信回路７２を有する。図１６Ａは図１３に示す受信アンテナ７１を例示する模式図であり、図１６Ｂは図１６Ａに示す受信アンテナをＸ方向に沿って視た模式図である。
図１３に示すように、受信部７０は、受信アンテナ７１および受信回路７２を有する。図１６Ａは図１３に示す受信アンテナ７１を例示する模式図であり、図１６Ｂは図１６Ａに示す受信アンテナをＸ方向に沿って視た模式図である。
【0087】
受信アンテナ７１は、被検者９０の背部側アンテナとして機能する。受信アンテナ７１は、基板７１０、アンテナアレイ７１１、およびグランド板７１２を含む。アンテナアレイ７２１は、各辺Ｄ１が２００ｍｍ～２５０ｍｍ、全体が矩形板状の基板７１０上に形成される。
【0088】
アンテナアレイ７１１は、複数のアンテナ素子ｒ１～ｒｘ（以下、これらを総称して、「アンテナ素子ｒ」ともいう）で構成され、これらは平面状の基板７１０の表面に、同一平面（Ｘ－Ｙ平面）上で格子状に配置される。アンテナアレイ７１１は、例えば、略正方形の格子型アレイ構造を有する。アンテナアレイ７１１の表面を受信アンテナ７１のアンテナ面と称する。
【0089】
また、基板７１０上のアンテナ面と反対側には、基板７１０の全面または一部にグランド板７１２が形成されている。グランド板７１２の表面を受信アンテナ７１のグランド面と称する。受信アンテナ７１のグランド面は、平均的な体格の被検者９０の背部を全体的に覆う面積を有しうる。グランド面は、矩形状であり、一辺の長さは、被検者９０の肩幅よりも短い。例えば、一辺の長さは、２００～３００ｍｍの範囲内の長さでありうる。受信アンテナ７１のグランド面の面積は、被検者９０の胸部側に設置される送信アンテナ６２のグランド面の面積よりも大きいので、非透過マイクロ波の受信を抑制できる。
【0090】
また、グランド板７１２は、例えば、基板７１０の厚みに相当する距離だけアンテナ面から離れて形成されており、グランド板７１２とアンテナ面との間隔（図１６ＢのＤ２で示す）は、好ましくは５ｍｍ程度である。これにより、透過マイクロ波を増大させ、受信アンテナ７１の入力を向させる効果がある。
【0091】
本実施形態においては、各アンテナ素子ｒとして、微小ループアンテナ素子、またはダイポール形式の線状アンテナを適用できる。図１６Ａ、図１６Ｂに示す例では、アンテナ素子ｒそれぞれは、略矩形の微小ループアンテナ素子である。アンテナ素子ｒのサイズは、心臓９１のサイズよりも小さく、アンテナ素子ｒの各辺は、例えば、２０ｍｍ以内、好ましくは１２ｍｍ以内である。このような構成とすることにより、透過マイクロ波を増大させる効果がある。アンテナアレイ７１１全体のサイズとしては、被検者９０の背面側から視たときの心臓９１のサイズと同程度かそれ以上のサイズに設定している。例えば、一辺Ｅ１が１００～１５０ｍｍの矩形形状である。
【0092】
また、アンテナ素子ｒの総数は、好ましくは４個以上１５０個以下である。例えば図１６Ａに示す例では、アンテナアレイ７１１は、縦横７個ずつの総数４９個のアンテナ素子ｒ１～ｒ４９で構成される。
【0093】
このように、アンテナ素子ｒを格子状に配置し、計測に適したアンテナ素子ｒを選択可能な構成とすることで、アンテナの位置決め操作を簡略化できる。アンテナ素子ｒは、心臓９１またはその近傍を透過したマイクロ波の強度が最大となる素子が受信部７０によって選択される。本発明者は、上述のように、格子状に配置されたアンテナ素子ｒの中から、計測に最適なアンテナ素子ｒを選択可能とするためには、心臓９１のサイズを考慮してアンテナ素子ｒを配置することが有効であることを見出した。
【0094】
また、本実施形態では、第１の実施形態と異なり、送信アンテナではなく、受信アンテナ側をアレイ状とする構成とした。この様な構成とすることで、送信アンテナの被検者９０に対する相対位置が固定されるため、計測時の体内におけるマイクロ波の透過状態（強度分布）を一定とすることができ、より精度良く透過マイクロ波を受信可能となった。また、受信アンテナをアレイ状とすることで、アンテナの位置決め操作の簡略化も同時に達成できることを見出した。
【0095】
例えば図１６Ａに示す例では、アンテナ素子ｒそれぞれは、一辺がａ１の略矩形の微小ループアンテナ素子であり、アンテナアレイ７１１は、縦横７個ずつの総数４９個のアンテナ素子ｒ１～ｒ４９で構成される。
【0096】
また、アンテナアレイ７１１の外郭に沿った近傍に、ダミーのアンテナ素子を配置するように構成してもよい。すなわち、受信アンテナ７１は、アンテナ面に隣接する基板７１０上にアンテナアレイ７１１を取り囲むように配置された複数のダミーアンテナ素子ｄを有する。これにより、アンテナアレイ７１１の最も外側のアンテナ素子と内側のアンテナ素子との間において、隣接するアンテナ素子の存在によるアンテナ素子の周辺環境（条件）を同等にすることができる。
【0097】
受信回路７２は、受信アンテナ７１が受信したマイクロ波信号を復調する。本実施形態では、受信アンテナ７１が複数のアンテナ素子を有するため、図示しないスイッチング回路により、複数のアンテナ素子のいずれかを選択し、選択されたアンテナ素子でマイクロ波信号を受信する。なお、選択されていないアンテナ素子は、グランドに接続される。
【0098】
＜受信アンテナ７１の設計例＞
例えば、周波数ｆ＝４３０ＭＨｚ、基板７１０の実効誘電率ε＝４．３とした場合、アンテナ素子ｒの一周の合計の長さ（実効長）は、λｇ／１０となる。これにより、アンテナ素子ｒの一辺は、約１０．８ｍｍと計算できる。また、隣接するアンテナ素子ｒ同士の間隔を１．７ｍｍとすると、アンテナアレイ７１１全体のサイズは約１００ｍｍ角と計算できる。
例えば、周波数ｆ＝４３０ＭＨｚ、基板７１０の実効誘電率ε＝４．３とした場合、アンテナ素子ｒの一周の合計の長さ（実効長）は、λｇ／１０となる。これにより、アンテナ素子ｒの一辺は、約１０．８ｍｍと計算できる。また、隣接するアンテナ素子ｒ同士の間隔を１．７ｍｍとすると、アンテナアレイ７１１全体のサイズは約１００ｍｍ角と計算できる。
【0099】
なお、上述の例では、基板７１０の各辺Ｄ１が２００ｍｍ～２５０ｍｍである場合を例示したが、このような場合に限定されず、基板７１０およびグランド板７１２は、被検者９０の頭から足の方向を長手方向として縦長の形状でありうる。グランド板７１２の短手方向の長さは、被検者９０の肩幅よりも短い。例えば、短手方向の長さは、２００ｍｍ～３００ｍｍの範囲内の長さでありうる。また、長手方向の長さは、２００ｍｍ～３２０ｍｍの範囲内の長さでありうる。基板７１０およびグランド板７１２は、例えば２５０ｍｍ×３２０ｍｍのサイズとすることができる。さらに、アンテナアレイ７１１は、縦横９個ずつの総数８１個のアンテナ素子ｒ１～ｒ８１で構成されるようにすることもできる。
【0100】
（第３の実施形態）
第２の実施形態では、単一のパッチアンテナ素子を有する送信アンテナ（第１アンテナ）と、複数の微小ループアンテナ素子を有する受信アンテナ（第２アンテナ）とから構成されるアンテナセットを使用する場合について説明した。第３の実施形態では、単一の微小ループアンテナ素子を有する送信アンテナ（第１アンテナ）と、複数の微小ループアンテナ素子を有する受信アンテナ（第２アンテナ）とから構成されるアンテナセットを使用する場合について説明する。第３の実施形態は、送信アンテナの構成を除いて、第２の実施形態と同一の構成を有する。説明の重複を避けるため、第２の実施形態と同一の構成については詳細な説明を省略する。
第２の実施形態では、単一のパッチアンテナ素子を有する送信アンテナ（第１アンテナ）と、複数の微小ループアンテナ素子を有する受信アンテナ（第２アンテナ）とから構成されるアンテナセットを使用する場合について説明した。第３の実施形態では、単一の微小ループアンテナ素子を有する送信アンテナ（第１アンテナ）と、複数の微小ループアンテナ素子を有する受信アンテナ（第２アンテナ）とから構成されるアンテナセットを使用する場合について説明する。第３の実施形態は、送信アンテナの構成を除いて、第２の実施形態と同一の構成を有する。説明の重複を避けるため、第２の実施形態と同一の構成については詳細な説明を省略する。
【0101】
【0102】
送信アンテナ８２は、基板８２０、アンテナ素子８２１、およびグランド板８２２を含む。送信アンテナ８２は、被検者９０の胸部側アンテナとして機能する。アンテナ素子８２１は、特に限定されるものではないが、好ましくは、短辺Ｆ１が９０ｍｍ～１１０ｍｍ、長辺Ｃ２が１８０ｍｍ～２００ｍｍ、全体が矩形板状の基板８２０上に形成される。
【0103】
アンテナ素子８２１は、一辺がａ１の略矩形の微小ループアンテナ素子である。微小ループアンテナ素子のサイズは心臓９１のサイズに対して小さく、一辺ａ１は、例えば、２０ｍｍ以内、好ましくは１２ｍｍ以内である。アンテナ素子８２１の表面を送信アンテナ８２のアンテナ面と称する。
【0104】
また、基板８２０上におけるアンテナ素子８２１の配置は、特に限定されるものではないが、例えば、アンテナ素子８２１は、基板８２０の短手方向について、基板８２０の概ね中央に配置されうる。例えば、Ｆ１が１００ｍｍである場合、ｂ１は５０ｍｍ程度に設定されうる。また、アンテナ素子８２１は、基板８２０の長手方向について、基板８２０の端部以外の位置に配置されることが好ましい。
【0105】
また、基板８２０上のアンテナ面と反対側には、基板８２０の全面または一部に略短冊状のグランド板８２２が形成されている。グランド板８２２の表面をグランド面と称する。送信アンテナ８２のグランド面の面積は、被検者９０の背部側に設置される受信アンテナのグランド面の面積よりも小さい。すなわち、被検者９０の背部側アンテナのグランド面の面積は、胸部側アンテナのグランド面の面積よりも大きいので、非透過マイクロ波の受信を抑制できる。
【0106】
またグランド板８２２は、例えば、基板８２０の厚みに相当する距離だけアンテナ面から離れて形成されており、グランド板８２２とアンテナ面との間隔（図１７ＢのＦ３で示す）は、好ましくは２ｍｍ程度である。
【0107】
なお、上述の例では、微小ループアンテナ素子を１つ有する送信アンテナ８２を被検者９０の胸部側に配置する場合について説明したが、送信アンテナ８２を被検者９０の背部側に配置することもできる。この場合、送信アンテナ８２のグランド面の面積が、胸部側の受信アンテナのグランド面の面積よりも大きくなるように設計する。
【0108】
以上のように、実施形態において、本発明の計測装置、アンテナセットについて説明した。しかしながら、本発明は、その技術思想の範囲内において当業者が適宜に追加、変形、および省略することができることはいうまでもない。
【0109】
例えば、上述の実施形態では、アンテナセットの一方がアンテナアレイであり、他方がパッチアンテナである場合について説明した。しかしながら、本発明はこのような場合に限定されず、例えば、アンテナセットの双方がループアンテナである場合や、パッチアンテナである場合ついても適用できる。
【符号の説明】
【0110】
１０ 送信部、
１１ 送信回路、
１２ 送信アンテナ、
１２１ アンテナアレイ、
１２２ グランド板、
１３ 信号ケーブル、
１４ 電磁波シールド、
２０ 受信部、
２１ 受信アンテナ、
２１１ アンテナ素子、
２１２ 給電部、
２１３ グランド板、
２２ 受信回路、
３０ 装置本体、
３１ 送受信コントローラー、
３２ 制御部、
３３ 記憶部、
３４ 入出力Ｉ／Ｆ、
３５ 通信Ｉ／Ｆ、
４１ タッチパネル、
５１ ＰＣ、
６０ 送信部、
６１ 送信回路、
６２ 送信アンテナ、
６２１ アンテナ素子、
６２２ 給電部、
６２３ グランド板、
７０ 受信部、
７１ 受信アンテナ、
７１１ アンテナアレイ、
７１２ グランド板、
７２ 受信回路、
９５ ベッド、
１００ 心拍出量計測センサ。
１１ 送信回路、
１２ 送信アンテナ、
１２１ アンテナアレイ、
１２２ グランド板、
１３ 信号ケーブル、
１４ 電磁波シールド、
２０ 受信部、
２１ 受信アンテナ、
２１１ アンテナ素子、
２１２ 給電部、
２１３ グランド板、
２２ 受信回路、
３０ 装置本体、
３１ 送受信コントローラー、
３２ 制御部、
３３ 記憶部、
３４ 入出力Ｉ／Ｆ、
３５ 通信Ｉ／Ｆ、
４１ タッチパネル、
５１ ＰＣ、
６０ 送信部、
６１ 送信回路、
６２ 送信アンテナ、
６２１ アンテナ素子、
６２２ 給電部、
６２３ グランド板、
７０ 受信部、
７１ 受信アンテナ、
７１１ アンテナアレイ、
７１２ グランド板、
７２ 受信回路、
９５ ベッド、
１００ 心拍出量計測センサ。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図15A】
【図15B】
【図16A】
【図16B】
【図17A】
【図17B】
