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呼吸監視方法及び装置 新技術説明会

国内特許コード P120007284
整理番号 A204
掲載日 2012年4月10日
出願番号 特願2007-229600
公開番号 特開2009-060989
登録番号 特許第5131657号
出願日 平成19年9月5日(2007.9.5)
公開日 平成21年3月26日(2009.3.26)
登録日 平成24年11月16日(2012.11.16)
発明者
  • 梶原 昭博
出願人
  • 公益財団法人北九州産業学術推進機構
発明の名称 呼吸監視方法及び装置 新技術説明会
発明の概要

【課題】 室内における複数の被検者の呼吸運動を同時に、非接触かつ無拘束で検出する方法及び装置を提供すること。
【解決手段】 超広帯域無線波(UWB波)を被検者に向けて発信し、受信信号から前置増幅/検波器によって遅延プロファイルを得、該遅延ファイルをA/D変換した後、信号処理部で反射波毎に信号強度の時間変動として観測し、被検者の呼吸数又は異常呼吸を検出する。また、超広帯域無線波発振器と、超広帯域無線波発受信アンテナと、受信信号を増幅、検波し遅延プロファイルを得る前置増幅/検波器と、遅延プロファイル信号をデジタル化するA/D変換器と、A/D変換された遅延プロファイルから反射波毎に信号強度の時間変動を出力する信号処理部とを有する呼吸監視装置。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要


UWB波たとえばUWB-IR(Ultra Wide Band-Impulse Radio)は、10dB比帯域幅が中心周波数の20%以上又は500MHz以上の広い周波数帯域を使用する処から非常に短いパルス幅となり、パルス分解能が高くマルチパス耐性に優れている。また、広帯域である処から電力スペクトル密度が10nW/MHzときわめて低く、他の通信システムとの共存が可能である。



一方、病室や集中治療室における患者の呼吸監視のために、患者の胸部に直接電極を貼付したり口や鼻にサーミスタを取り付けるといった方法が採られている。このような接触式或いは配線が必要なセンサは、患者に不快感を与えたり体位の変動などによるセンサの離脱事故を起こしたりするほか介護/看護の妨げになったりする問題がある。



また、無呼吸症候群などへの社会的関心の高まりから、ベッドのマット下に圧力センサを取り付けて無拘束で呼吸運動を監視する方法(たとえば、特許文献1参照)や、患者の枕元に取り付けた画像取得・処理装置やレーザセンサにより呼吸を監視する方法も提案されている。しかし、特許文献1に開示の方法による場合、体動などによる低周波変動も含まれ微妙な呼吸運動を検出するのは困難であり、また、患者の枕元に画像取得・処理装置やレーザセンサを臨ませる方法は、体動による患者の位置変化に対して自動的に対応できない。



さらに、マイクロ波センサを用いてドップラ効果の観測や測距を行い被検者の動きを検出する方法(たとえば、特許文献2乃至特許文献6参照)や、ビーム幅が狭い微弱無線で体動を検出する方法も提案されている(たとえば、特許文献7参照)。しかし、室内のように厳しいマルチパス環境下で、人間の微妙な呼吸を検出することは難しい。また、これら従来の方法は、患者毎にセンサと付属装置が必要である。




【特許文献1】特開平07-031592号公報

【特許文献2】特開2000-083927号公報

【特許文献3】特開2002-065677号公報

【特許文献4】特開2002-071825号公報

【特許文献5】特表2001-525925号公報

【特許文献6】特開平07-059757号公報

【特許文献7】特開2002-058659号公報

産業上の利用分野


本発明は、超広帯域無線波(UWB波:Ultra Wide Band )を用いて、集中治療室などにおける複数の患者といった被検者の呼吸を同時に、非接触かつ無拘束で監視する呼吸監視方法及びそのための装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
超広帯域無線波(UWB波)を被検者に向けて発信し、反射波の受信信号から前置増幅/検波器によって遅延プロファイルを得、該遅延プロファイルをA/D変換した後、信号処理部で反射波毎に信号強度の時間変動として観測するとともに呼吸波形の急な時間的変化に対応するためにウェーブレット変換によって周波数解析を行って、被検者の呼吸数又は異常呼吸を検出するようにしたことを特徴とする呼吸監視方法。

【請求項2】
超広帯域無線波発振器と、超広帯域無線波送受信アンテナと、反射波の受信信号を増幅、検波し遅延プロファイルを得る前置増幅/検波器と、遅延プロファイル信号をデジタル化するA/D変換器と、A/D変換された遅延プロファイルから反射波毎に信号強度の時間変動を出力するとともに、呼吸波形の急な時間的変化に対応するためにウェーブレット変換によって周波数解析を行う信号処理部とを有することを特徴とする呼吸監視装置。
産業区分
  • 治療衛生
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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