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(In Japanese)生体情報の推定装置

Patent code P200017104
File No. (S2017-0636-N0)
Posted date Aug 4, 2020
Application number P2019-513666
Date of filing Apr 18, 2018
International application number JP2018016009
International publication number WO2018194093
Date of international filing Apr 18, 2018
Date of international publication Oct 25, 2018
Priority data
  • P2017-083177 (Apr 19, 2017) JP
Inventor
  • (In Japanese)鈴木 哲
Applicant
  • (In Japanese)学校法人関西大学
  • (In Japanese)テルモ株式会社
Title (In Japanese)生体情報の推定装置
Abstract (In Japanese)心臓に向けて電波を照射する送信部12及び送信アンテナ13と、心臓を透過した電波、又は心臓で反射した電波を受信する受信アンテナ14及び受信部15と、受信部15で受信された電波の振幅又は位相、及び心臓の比吸収率に基づいて、心臓に含まれる血液の容量やその変化量を推定する推定部11と、を備える。
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

従来、心不全の診断、予後における治療効果又は投薬効果を確認するために、一回拍出量及び心拍出量を計測することが行われている。具体的な計測方法としては、Fick法、色素希釈法、スワンガンツカテーテルによる熱希釈法などに代表される観血式が挙げられる。非観血式の計測方法は、キュビチェクの四電極法や超音波エコーによる診断が提案されている。しかし、これらの計測方法は、測定対象者を拘束する必要があったり、十分な精度がでないなどの問題があり、現在では使用されていない。

一方、本発明者は、心臓を透過したマイクロ波は、心臓の収縮、拡張の動きに応じて振幅や位相が変化することを発見し、このような発見に基づいて、心臓を透過したマイクロ波を解析することで心拍を得ることができる心拍検知装置を提案した(特許文献1参照)。また、本発明者は、非接触かつ非拘束で測定対象者の心容積及び心拍出量の時系列変化を検出することができる心容積及び心拍出量の推定装置を提案した(特許文献2参照)。

特許文献2では、心容積の推定にあたり、心臓が球形であることを仮定していた。このため、心臓以外の臓器等に適用することが難しかった。例えば、血管の容積を計測し、それに基づいて血流の状態を推定することができなかった。

また、心拍出量等に限らず、浮腫によって手足に溜まる水分の量、肺うっ血によって肺に溜まる水分の量、膀胱の容積や膀胱内の尿の変化量を計測する技術が種々提案されている(特許文献3~5参照)。しかしながら、これらの計測方法についても、測定対象者に何らかの装置を装着し、又は測定対象者を拘束する必要があるなどの問題がある。このように、従来技術では、測定対象者(生体)の組織(心臓、血管、肺、膀胱、手足など)に含まれる血液等の液体の容量やその変化量(以下、生体の組織中の液体の容量及びその変化量を生体情報という)を非接触かつ非拘束で推定することができなかった。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、非接触かつ非拘束で、臓器や手足など、生体組織に関する情報を推定することができる生体情報の推定装置に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
生体の組織に向けて電波を照射する電波送信手段と、
組織を透過した電波、又は組織で反射した電波を受信する電波受信手段と、
前記電波受信手段で受信した電波の振幅又は位相、及び組織の比吸収率に基づいて組織に含まれる液体の容量を推定する推定手段と、を備える
ことを特徴とする生体情報の推定装置。

【請求項2】
 
請求項1に記載の生体情報の推定装置において、
前記推定手段は、組織に含まれる液体の容量を次式により演算する
ことを特徴とする生体情報の推定装置。
【数1】
 
(省略)
V:組織に含まれる液体の容量、M:組織の質量、σ:組織の導電率、E:前記電波受信手段により受信された電波の振幅、SAR:組織の比吸収率

【請求項3】
 
請求項1に記載の生体情報の推定装置において、
前記推定手段は、前記電波受信手段で受信した電波の振幅又は位相の変化量、及び前記比吸収率に基づいて組織に含まれる液体の容量の変化量を推定する
ことを特徴とする生体情報の推定装置。

【請求項4】
 
請求項3に記載の生体情報の推定装置において、
前記推定手段は、組織に含まれる液体の容量の変化量を次式により演算する
ことを特徴とする生体情報の推定装置。
【数2】
 
(省略)
ΔV:組織に含まれる液体の容量の変化量、M:組織の質量、σ:組織の導電率、Emax、Emin:前記電波受信手段により受信された電波の振幅の最大値、最小値、SAR:組織の比吸収率

【請求項5】
 
請求項3に記載の生体情報の推定装置において、
前記推定手段は、前記電波受信手段で受信した電波の振幅に含まれるドリフト成分の増加又は減少に基づいて組織に含まれる液体の容量の変化量を推定し、前記振幅からドリフト成分を除いた直流成分に基づいて組織に含まれる液体の容量を推定する
ことを特徴とする生体情報の推定装置。

【請求項6】
 
請求項1から請求項5の何れか一項に記載の生体情報の推定装置において、
前記組織は心臓又は血管であり、前記組織に含まれる液体は血液である
ことを特徴とする生体情報の推定装置。

【請求項7】
 
請求項1から請求項5の何れか一項に記載の生体情報の推定装置において、
前記組織は肺であり、前記組織に含まれる液体は水である
ことを特徴とする生体情報の推定装置。

【請求項8】
 
請求項1から請求項5の何れか一項に記載の生体情報の推定装置において、
前記組織は膀胱であり、前記組織に含まれる液体は尿である
ことを特徴とする生体情報の推定装置。

【請求項9】
 
請求項1から請求項5の何れか一項に記載の生体情報の推定装置において、
前記組織は手又は足であり、前記組織に含まれる液体は水である
ことを特徴とする生体情報の推定装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2019513666thum.jpg
State of application right Published
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