TOP > 国内特許検索 > 心肺機能計測装置

心肺機能計測装置 新技術説明会 外国出願あり

国内特許コード P160013102
整理番号 H18-018D
掲載日 2016年7月8日
出願番号 特願2008-500568
登録番号 特許第4998896号
出願日 平成19年2月16日(2007.2.16)
登録日 平成24年5月25日(2012.5.25)
国際出願番号 JP2007052876
国際公開番号 WO2007094464
国際出願日 平成19年2月16日(2007.2.16)
国際公開日 平成19年8月23日(2007.8.23)
優先権データ
  • 特願2006-039126 (2006.2.16) JP
発明者
  • 江 鐘偉
  • 崔 三晋
出願人
  • 国立大学法人山口大学
発明の名称 心肺機能計測装置 新技術説明会 外国出願あり
発明の概要 【課題】圧電フィルムセンサ及び/または導電性線維センサを用い長時間にわたって高精度の信号が得られる心肺機能計測装置とする。
【解決手段】圧電フィルムセンサを用いるものとしては、電源、筋電、静電気などによるノイズをカットするローパスフィルタ、ベースライン変動と高周波ノイズを防ぐバンドパスフィルタ、飽和状態を解消するコンパレータ及びショート回路を含む回路構成とし、導電性線維センサを用いるものとしては、ローパスフィルタ、ベースライン変動と高周波ノイズを防ぐ第1のバンドパスフィルタ、電源ノイズをカットするノッチフィルタ、第2のバンドパスフィルタを含む回路構成とする。ベルトにより身に付けて用いる形態とすることもできる。
【選択図】図10
従来技術、競合技術の概要


最近、飛行機、高速列車、長距離高速バス等で、運転者の操作ミスにより多くの事故が発生している。これらの事故の多くは、運転者の高い精神的ストレスや居眠り運転がその原因とされ、そのうちいくつかは睡眠時無呼吸症候群によるものと診断されている。また、幼児の突然死、睡眠時無呼吸症候群は、大部分が睡眠中もしくは無意識の状態で発生している。



これらの病気に対しては、医者が診察する際に患者が健康状態にあるか否かを同定する助けとなる正確で継続的な観察手法が切望されている。また、このような健康状態にあるか否かを同定するための手法は、医療技術の発達によって人間の寿命が延びるという状況において、家庭での健康管理に対する新たな要求ともなっている。



特許文献1には、第1のポリマー圧電体フィルムを2枚の電気伝導性布帛で挟んで構成された第1の生体電極と、第2のポリマー圧電体フィルムを2枚の電気伝導性布帛で挟んで構成された第2の生体電極と、圧力変動と生体電気とを計測するようにした電気信号線を有する生体信号計測センサからの信号を受ける圧力変動計測部、生体電気計測部、生体信号処理部を備えた生体信号計測装置について記載されている。
【特許文献1】
特開2003-284697号公報



しかしながら、このような生体信号計測センサを人体に付けてデータを採集する際に、センサ回路に絶対のアースが取れないこと、体温や生体微弱電流によって圧電フィルムセンサに電荷が溜まっていくことによる出力電圧の上昇、さらに体の動きや筋電などによりノイズが発生する。



一方、電気伝導性布帛を電極として心拍情報の計測、心電図作成などを行う場合には3電極が用いられることが普通であるが、装着性などを考慮して特許文献1では2電極法を用いている。しかも、電気伝導性布帛によるセンサが参照電極をとっていないため、採集した信号が微弱であると同時に、人体の影響(例えば、体温や静電気など)によるノイズが生じる。

産業上の利用分野


本発明は、心肺機能計測装置に関し、特に、圧電フィルムセンサ及び/または導電性繊維センサを用い、長時間にわたって高精度の信号を得られるようにする信号処理回路及びアルゴリズムを備えた心肺機能計測装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
ポリマー圧電体フィルムを2枚の薄層状の生体電極で挟んで構成された圧電フィルムセンサと、該圧電フィルムセンサで取得された呼吸信号と心拍信号との圧力変動を示す信号に対し高周波ノイズをカットするローパスフィルタと、該ローパスフィルタを通った後に増幅された信号に対しベースライン変動及び高周波数ノイズをカットするバンドパスフィルタと、前記圧電フィルムセンサにおける飽和状態を解消するように接続されたコンパレータ回路及びショート回路と、前記圧電フィルムセンサで取得された信号に対しベースライン変動に影響する低周波数成分と呼吸信号に必要のない高周波数成分をカットしデジタルローパスフィルタにより呼吸信号を抽出し時間遅れ補償を行った後にゼロクロース点を求め該ゼロクロース点の間隔から吸気間隔及び呼気間隔を算出する信号処理部とを備え、圧電フィルムセンサで取得された信号から呼吸情報を抽出できるようにしたことを特徴とする心肺機能計測装置。

【請求項2】
ポリマー圧電体フィルムを2枚の薄層状の生体電極で挟んで構成された圧電フィルムセンサと、該圧電フィルムセンサで取得された呼吸信号と心拍信号との圧力変動を示す信号に対し高周波ノイズをカットするローパスフィルタと、該ローパスフィルタを通った後に増幅された信号に対しベースライン変動及び高周波数ノイズをカットするバンドパスフィルタと、前記圧電フィルムセンサにおける飽和状態を解消するように接続されたコンパレータ回路及びショート回路と、前記圧電フィルムセンサで取得された信号に対し呼吸信号の影響と心拍信号に必要のない高周波数成分をカットして心拍信号を抽出しローパスフィルタによりピーク信号を検出しやすくしてからピーク間隔を求める信号処理部を備え、圧電フィルムセンサで取得された信号から心拍情報を抽出できるようにしたことを特徴とする心肺機能計測装置。

【請求項3】
前記ローパスフィルタのカットオフ周波数を500Hz以下、前記バンドパスフィルタのカットオフ周波数を0.01Hzから30Hzとしたことを特徴とする請求項1または2のいずれか1項に記載の圧電フィルムセンサを用いた心肺機能計測装置。

【請求項4】
ポリマー圧電体フィルムを2枚の薄層状の生体電極で挟んで構成された圧電フィルムセンサと、該圧電フィルムセンサで取得された信号を収集し処理する圧電フィルムセンサ用信号収集回路と、2枚の導電性繊維からなる生体電極で構成される導電性繊維センサと、該導電性繊維センサで取得された信号を収集し処理する導電性繊維センサ用信号収集回路とを備えてなり、前記圧電フィルムセンサ用信号収集回路は高周波ノイズをカットするローパスフィルタと、該ローパスフィルタを通った後に増幅された信号に対しベースライン変動及び高周波数ノイズをカットするバンドパスフィルタと、前記圧電フィルムセンサにおける飽和状態を解消するように接続されたコンパレータ回路及びショート回路とを含んで構成され、前記導電性繊維センサ用信号収集回路は高周波ノイズをカットするローパスフィルタと、該ローパスフィルタを通った後に増幅された信号に対しベースライン変動及び高周波数ノイズをカットする第1のバンドパスフィルタと、電源のノイズをカットするノッチフィルタと、第2のバンドパスフィルタとを含んで構成されていることを特徴とする併用型の心肺機能計測装置。

【請求項5】
心肺機能の計測を行えるように身体に装着するための装着手段を備えてなることを特徴とする請求項1~のいずれか1項に記載の心肺機能計測装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2008500568thum.jpg
出願権利状態 登録
山口TLOは平成11年11月に山口大学の教官50名の出資により設立された、リエゾン一体型のTLO活動会社です。山口大学を主とし、山口県内の大学・高専の研究成果をご紹介致します。特許の内容に興味を持たれた方は、下記までご連絡ください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close