医療環境向け無線光学式脈拍計システム
【課題】手頃なコストで、遠隔からリアルタイムに大規模な人数の生体情報と位置情報をモニターできる医療環境向け無線光学式脈拍システムの提供を目的とする。
【解決手段】使用者の脈拍数は脈拍センサ１から収集され、自動的にＵＳＢ受信機２に無線伝送される。他のバイタルサインのデータ（例えば体温、血圧）は、マルチバイタルサイン・レコーダー４で手入力してから、ＵＳＢ受信機2に無線伝送される。設置された複数のＵＳＢ受信機２は、複数の脈拍センサ１と複数のマルチバイタルサイン・レコーダー４からの生体情報及び位置情報を、有線または無線で監視ＰＣ３に伝送する。監視ＰＣ３はソフトウェアにより情報異常の判定を行い、異常を検知した場合に可視・可聴アラームで通報する。このように、本発明の無線範囲内であれば、脈拍センサを装着した誰もがリアルタイムでモニターされ、長時間で大規模な生体情報監視を実現する。
【解決手段】使用者の脈拍数は脈拍センサ１から収集され、自動的にＵＳＢ受信機２に無線伝送される。他のバイタルサインのデータ（例えば体温、血圧）は、マルチバイタルサイン・レコーダー４で手入力してから、ＵＳＢ受信機2に無線伝送される。設置された複数のＵＳＢ受信機２は、複数の脈拍センサ１と複数のマルチバイタルサイン・レコーダー４からの生体情報及び位置情報を、有線または無線で監視ＰＣ３に伝送する。監視ＰＣ３はソフトウェアにより情報異常の判定を行い、異常を検知した場合に可視・可聴アラームで通報する。このように、本発明の無線範囲内であれば、脈拍センサを装着した誰もがリアルタイムでモニターされ、長時間で大規模な生体情報監視を実現する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は医療環境向け無線光学式脈拍計システムに関するものであり、特にリアルタイムで患者の位置情報と生体情報（例えば脈拍、体温、血圧など）をモニターでき、検出したデータに異常があった場合にアラームを発する、無線光学式脈拍計システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
心拍数は人間の生理状態を反映する重要な指標の一つである。従来心拍数をモニターする方法として、心電図分析や脈拍検出が多用される。心電図分析は心臓活動の詳細な情報を提供し、医者が病気の根本原因を探ることに役立つため、病院で広く使用される。ほとんどの場合、脈拍数は心電図で計算された心拍数に等しい。従って、パルスオキシメーターまたは血圧計を使って脈拍数を測定することは、心電図以外のもう一つの個人健康状態を評価する方法である。
【０００３】
ここ数年来、無線血圧計、無線オキシメーター、無線心電計など、数多くの無線医療機器が開発されてきた。小型化技術と無線通信技術を融合させることにより、医療機器が気軽に持ち運べるようになった。無線医療機器を装着した患者は、医療機器近くの特定範囲内に行動が制限されることがなく、患者の行動範囲が大きく広がった。更に、無線医療機器は無線通信またはインターネットによって、患者の生体情報を病院に伝送し、診断に利用することができる。
医療機器は一般的に２．４ＧＨｚの周波数帯（ＩＳＭバンドと呼ばれる産業、科学、医療分野で用いられる周波数帯）を用い、異なる無線通信規格（ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅ）が適用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
遠隔医療はここ数年間で発展してきた技術である。無線通信やインターネットを通じて、生体情報を所在地の医療機器から遠隔の監視端末へ送信し、異常がある患者をスクリーニングできる機能が遠隔医療機器のメリットの一つである。
【０００５】
医療環境において、患者の病状悪化を防ぐために、患者の状態を早期に検出することが重要であるが、リアルタイムにバイタルサインをモニターする医療機器
（例えば心電計）の数が足りないのが現状である。これは大規模な導入のコストが高いことが要因である。
【０００６】
心電計に比べ比較的安価なプレチスモグラフィ・センサ（Ｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈｉｃ ｓｅｎｓｏｒ）を利用した脈拍測定法が近年多用されるようになった。そこで本発明は、手頃なコストで、リアルタイムで大規模な人数の患者の状態をモニターすることができ、異常を検出した場合にアラームを発する、無線光学式脈拍計システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は大規模に導入して患者の脈拍数をリアルタイムで監視するために使用する無線光学式脈拍計システムを提供する。多くの医療施設において、患者用モニターは、看護士が施設内の歩行可能なすべての患者を追跡することが困難なため、一部少数の患者にのみ割り当てられている。本発明によれば、本発明の無線光学式脈拍計システムの対象範囲内であれば、医療施設内のどこにいても脈拍センサを装着している患者すべてを監視することができる。指輪のような光電式指用プローブは長期の装着向けに設計されている。脈拍センサは柔軟なコイルケーブルによりあらゆる使用者の手の大きさに合わせて使用できる。本発明において、無線光学式脈拍計システムは監視ＰＣに使用者の脈拍と位置情報を自動的に更新しながら表示し、介護者の負担を軽減することができる。本発明の無線光学式脈拍計システムは、本発明で説明するマルチバイタルサイン・レコーダーなど、ほかのＺｉｇｂｅｅ規格の無線医療機器と容易に統合することができる。従来とは対照的に、本発明の無線光学式脈拍計システムは長期的および大規模な生体信号モニタリングにより適している。
【０００８】
本願の第１発明は、脈拍信号、体温信号、血圧信号を伝送するために脈拍、体温、血圧を検出する脈拍センサと、１つ以上の前記脈拍センサから脈拍信号、体温信号、血圧信号を無線で受信し、脈拍センサを装着している使用者の脈拍数、位置情報、体温、血圧を監視ＰＣに無線伝送するＵＳＢ受信機と、使用者の脈拍数、位置情報、体温、血圧を表示するために監視ＰＣ上で実行される監視用ソフトウェアと、を備えることを特徴とする、医療環境向け無線光学式脈拍計システムを提供する。
【０００９】
本願の第２発明は、前記脈拍センサが、使用者の脈拍信号を取得するための光電式指用プローブと、前記光電式指用プローブから得た脈拍信号を増幅させる脈拍信号４級増幅回路と、前記脈拍信号を処理し、脈拍信号から脈拍数を計算し、更に前記脈拍数を伝送するマイクロプロセッサーと、前記マイクロプロセッサーから前記脈拍数を受信し、前記脈拍数を無線でＵＳＢ受信機に伝送する無線トランシーバー・モジュールと、を含むことを特徴とする、前記第１発明の無線光学式脈拍計システムを提供する。
【００１０】
本願の第３発明は、前記光電式指用プローブが、使用者の手の大きさに合わせて伸縮自在で、弾力のあるコイルケーブルと、使用者の脈拍信号を検出するため、指輪のように使用者の指に装着されるソフトチップと、コイルケーブルを脈拍センサに固定するアダブターと、を含むことを特徴とする、前記第２発明の無線光学式脈拍計システムを提供する。
【００１１】
本願の第４発明は、前記ソフトチップが、発光部と受光部で構成され、プレチスモグラフィ・センサ（Ｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈｉｃ ｓｅｎｓｏｒ）として機能する光学感知装置と、前記光学感知装置が埋め込まれるための凹みと、前記ソフトチップのリングサイズを調節できる、ストライプ状突起の付いたストラップと、前記ストラップを固定するプラスチック製バックルと、前記ストラップを固定した後、余ったストラップを縛るラッチと、指の形にフィットし、前記光学感知装置と指との接触を強めるために設計された湾曲構造と、を含むことを特徴とする、前記第３発明の無線光学式脈拍計システムを提供する。
【００１２】
本願の第５発明は、前記光学感知装置が吸収する赤外線の量が指の血管容積に影響される原理を利用して、脈拍信号をリアルタイムで脈拍信号４級増幅回路に提供することを特徴とする、前記第４発明の無線光学式脈拍計システムを提供する。
【００１３】
本願の第６発明は、前記脈拍センサから無線で脈拍数を取得する工程がＺｉｇｂｅｅ技術に基づくことを特徴とする、前記第１発明の無線光学式脈拍計システムを提供する。
【００１４】
本願の第７発明は、前記Ｚｉｇｂｅｅ技術のデータフレームが前記脈拍センサの数と脈拍数データを含むことを特徴とする、前記第６発明の無線光学式脈拍計システムを提供する。
【００１５】
本願の第８発明は、前記伝送手段が、その無線通信可能範囲内の任意のＵＳＢ受信機に脈拍数を伝送する脈拍センサと、前記脈拍センサから脈拍数を取得し、内蔵の無線信号強度表示器により前記脈拍センサとの距離を推定するＵＳＢ受信機と、前記ＵＳＢ受信機からの情報を監視ＰＣに伝送するＵＳＢエクステンダーまたは無線中継器と、を含むことを特徴とする、前記第１発明の無線光学式脈拍計システムを提供する。
【００１６】
本願の第９発明は、前記表示手段が、前記脈拍数データ、位置情報、脈拍センサの移動、無線信号状態、使用者のプロファイルを表示するソフトウェアと、 前記脈拍数データが予め設定された上下限値を超えた場合に使用者に知らせるための調節可能な可視及び可聴アラームと、前記ＵＳＢ受信機の位置情報を設定できる命名機能装置と、を含むことを特徴とする、前記第１発明の無線光学式脈拍計システムを提供する。
【００１７】
本願の第１０発明は、前記医療環境が、病院、介護施設、自宅、または他の医療施設を含むことを特徴とする、前記第１発明の無線光学式脈拍計システムを提供する。
【００１８】
本願の第１１発明は更に、複雑な生理的異常によって引き起こされる異常な脈拍のデータを示す患者を検出する、医療環境で用いる第一線のスクリーニング機能を含むことを特徴とする、前記第１発明の無線光学式脈拍計システムを提供する。
【００１９】
本願の第１２発明は更に、多様なバイタルサインを収集し、監視ＰＣに伝送するマルチバイタルサイン・レコーダーを含むことを特徴とする、前記第１発明の無線光学式脈拍計システムを提供する。
【００２０】
本願の第１３発明は、前記無線光学式脈拍計システムが、リアルタイムで使用者をモニターする、リアルタイムの無線光学式脈拍計システムであることを特徴とする、前記第１発明の無線光学式脈拍計システムを提供する。
【発明の効果】
【００２１】
以上の説明から明らかなように、本発明は次の効果が得られる。
【００２２】
（１）可聴・可視アラームにより、ハイリスク患者をスクリーニングでき、介護者の役に立つ。スクリーニングされた患者は、早期に詳しい検査と診断を受けることができる。
【００２３】
（２）患者の安全が高められ、定時的にバイタルサインを測る介護者の負荷が軽減されるだけでなく、更に従来の医療手順を変える。
【００２４】
（３）ポータブルな設計で、使用者は自由に行動できる。
【００２５】
（４）無線ローミング設計により、リアルタイムで脈拍信号を中断することなく検出できる。
【００２６】
（５）無線光学式脈拍計システムにおける無線範囲内で、トイレや地下室など注意が払われない室内でも、脈拍センサから脈拍信号を受信し、モニターすることができる。
【００２７】
（６）ソフトウェアで立入禁止区域の範囲を設定できる。患者が予め設定された立入禁止区域に入ると、アラームを発する。
【００２８】
（７）ソフトウェアを通じ、各使用者に応じて脈拍数の上下限値を設定できる。
【００２９】
（８）脈拍センサに付いた緊急ボタンは、使用者が自ら援助を求める方法として利用できる。
【００３０】
（９）低消費電力の無線通信規格「Ｚｉｇｂｅｅ」を使用する脈拍センサは、５５０ｍＡｈリチウムポリマー電池により５日間以上作動できる。
【００３１】
（１０）本発明のシステムにより集められた全てのデータは、監視ＰＣに保存でき、参考として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明における脈拍センサ１を示す説明図である。
【図２】本発明における光電式指用プローブを示す説明図である。
【図３】本発明におけるＵＳＢ受信機を示す説明図である。
【図４】本発明の無線光学式脈拍計システムを示すブロック図である。
【図５】医療環境における本発明の無線光学式脈拍計システムの実施形態を示す説明図である。
【図６】本発明における脈拍センサ１を示すブロック図である。
【図７】本発明におけるＵＳＢ受信機２を示すブロック図である。
【図８】脈拍数を生体信号として取得した場合を例とした、本発明の生体信号処理ソフトウェアのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００３４】
図４は本発明の無線光学式脈拍計システムを示すブロック図である。本発明の医療環境向け無線光学式脈拍計システムは、脈拍センサ１、無線ＵＳＢ受信機２、監視ＰＣ３及びマルチバイタルサイン・レコーダー４を備える。使用者の脈拍数は脈拍センサ１で収集され、自動的にＵＳＢ受信機２に無線伝送される。他のバイタルサインのデータ（例えば体温、血圧）は、手動でマルチバイタルサイン・レコーダー４に入力した後、ＵＳＢ受信機２に無線伝送される。そして、設置された複数のＵＳＢ受信機２は、複数の脈拍センサ１と複数のマルチバイタルサイン・レコーダー４からの生体情報及び位置情報を、有線または無線で監視ＰＣ３に伝送する。また、監視ＰＣ３は病院情報システム（Ｈｏｓｐｉｔａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ／ＨＩＳ）またはインターネットに接続される。従って、医療従事者はＨＩＳまたはインターネットを通じて、監視ＰＣ３で集められたデータにアクセスすることができる。本発明の医療環境向け無線光学式脈拍計システムは医療施設、病院、介護施設、家庭、その他多くの患者が常時の介護またはモニタリングを必要とする場所で使用することができる。本発明の医療環境向け無線光学式脈拍計システムは医療環境で第一線のスクリーニング方法として機能し、複雑な生理的異常によって引き起こされることがある異常な脈拍のデータを示す患者を検出することができ、各使用者の脈拍データおよび位置情報を監視ＰＣ３に表示させることができ、ソフトウェアで、使用者のプロファイル及び脈拍限度値を設定することが可能である。また、ＵＳＢ受信機２の位置情報を設定できる命名機能も備えている。
【００３５】
図１は本発明における脈拍センサ１の上面図である。脈拍信号を検出するために使われる光電式指用プローブ１５１は脈拍センサ１と接続される。スイッチ１５２は脈拍センサ１の電源をオンまたはオフにする。二つのＬＥＤ１５３は無線伝送状態と他の関連情報を示すことができる。緊急ボタン１５４を押すことにより、援助を必要とする人は誰でも緊急通報機能を起動できる。また、一対の耳のようなバンド用スロット１５５を使い、リストバンドで脈拍センサ１を使用者の手首に固定する。
【００３６】
図２は本発明における光電式指用プローブを示す説明図である。図２Ａに示すように、光電式指用プローブ１５１は使用者の指に装着され、脈拍センサ１と接続される。光電式指用プローブ１５１は長時間装着のために幾つかの特徴のある設計がなされる。
【００３７】
図２Ｂに示すように、ソフトチップ１５１２は指輪のような形をしており、指の付け根に装着される。指の付け根に装着する設計で日常生活と睡眠時に邪魔にならないようにする。ソフトチップ１５１２とアダプター１５１３を繋ぐコイルケーブル１５１１は整理しやすく、柔軟性が向上される。
【００３８】
図２Ｃは光電式指用プローブ１５１のソフトチップ１５１２の上面断面図である。光電式指用プローブ１５１内部の光学感知装置は発光部と受光部で構成され、プレチスモグラフィ・センサ（Ｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈｉｃ ｓｅｎｓｏｒ）として機能する。ソフトチップ１５１２内面の凹み１５１２１には発光ＬＥＤ１１１と受光フォトダイオード１１２で構成される光学感知装置が埋め込まれる。湾曲構造１５１２５は指の形にフィットし、指と光学感知装置との接触を高める。ストライプ状突起の付いたストラップ１５１２２はソフトチップ１５１２のサイズを調節するために使われる。まず、ストライプ状突起の付いたストラップ１５１２２をプラスチック製バックル１５１２３に通すことによって、ソフトチップ１５１２は指輪のような閉じた構造になる。そして、ストライプ状突起の付いたストラップ１５１２２を引っ張ったり、緩めたりすることによって、ソフトチップ１５１２のリングサイズを簡単に調節できる。ストライプ状突起の付いたストラップ１５１２２が長すぎる場合は、余ったストラップをラッチ１５１２４に入れて固定させる。
【００３９】
図３は本発明におけるＵＳＢ受信機を示す説明図である。ＵＳＢ受信機ＬＥＤ２４２は無線伝送状態と他の関連情報を示す。ＵＳＢソケット２４１はＵＳＢ受信機２を監視ＰＣ３に接続するために用いられる。監視ＰＣ３で本発明のソフトウェアを実行し、測定した関連の生体情報を表示する。
【００４０】
図４は本発明医療環境向け無線光学式脈拍計システムを示すブロック図である。まず、脈拍センサ１とマルチバイタルサイン・レコーダー４から収集した生体情報を無線通信でＵＳＢ受信機２に伝送する。次に、ＵＳＢ受信機２は脈拍センサ１から脈拍数を受信し、内蔵の無線信号強度表示器により、脈拍センサ１とＵＳＢ受信機２との距離を推定することができる。更に、検知された生体信号と位置情報はＵＳＢ受信機２から監視ＰＣ３に伝送される。ＵＳＢ受信機２から監視ＰＣ３までの伝送距離は、ＵＳＢエクステンダーまたは無線中継器を用いることによって延長できる。
【００４１】
図５は医療環境における本発明の無線光学式脈拍計システムの実施形態を示す説明図である。監視ＰＣ３はモニター基地９３に配置される。ＵＳＢ受信機２は病室９１、トイレ９２、出口９４または地下室などの場所に配置される。脈拍センサ１を装着している人が出口９４に接近すると、出口９４に配置されたＵＳＢ受信機２が使用者からの脈拍信号を受信し、リアルタイムで使用者の脈拍数と位置情報を監視ＰＣ３に伝送する。また、病室９１にいる介護者もマルチバイタルサイン・レコーダー４を利用し、ＵＳＢ受信機２を介して、測定したバイタルサインを監視ＰＣ３に伝送することができる。
【００４２】
図６は本発明における脈拍センサを示すブロック図である。脈拍センサ１は、内蔵の発光ＬＥＤ１１１と受光フォトダイオード１１２で構成される生体信号モジュール１１を介して、吸収される赤外線の量が指の血管容積に影響される原理により、脈拍信号を検出する。次に、脈拍信号４級増幅回路１２を通じて、検出された脈拍信号を濾過し、増幅する。それから、マイクロプロセッサ制御モジュール１３により、増幅された脈拍信号をアルゴリズムで計算し、脈拍数と他の関連情報を取得する。最後に、マイクロプロセッサ制御モジュール１３から得られた脈拍数と他の関連情報は、Ｚｉｇｂｅｅ技術に基づく無線トランシーバー・モジュール１４を通じて、ＵＳＢ受信機２に伝送される。
【００４３】
図７は本発明におけるＵＳＢ受信機を示すブロック図である。無線伝送モジュール２３で受信した脈拍数と他の関連情報は、マイクロプロセッサ制御モジュール２２により制御及び処理され、そしてＵＳＢインターフェース・モジュール２１を通して監視ＰＣ３に伝送される。脈拍数と他の関連情報は監視ＰＣ３のスクリーンに表示される。
【００４４】
図８は脈拍数を生体信号として取得した場合を例とした本発明の生体信号処理ソフトウェアのフローチャートである。本発明のソフトウェアは、１００人以上の脈拍数データ、位置情報、脈拍センサの移動、無線信号状態、使用者のプロファイルなどを表示することができる。図８に示すように、最初は脈拍数と位置情報を取得する。次に、ソフトウェアは使用者の現在の位置を示し、脈拍数が上下限値を超えたかを判定する。脈拍数が予め設定された上下限値を超えた場合、ソフトウェアは調節可能な可聴・可視アラームで介護者の注意を引く。
【００４５】
本発明は次の利点と進歩性が挙げられる。
【００４６】
１．リアルタイムで使用者または患者の脈拍をモニターする。無中断で３秒ごとに、各患者の脈拍数が監視ＰＣに示される。
【００４７】
２．本発明の無線光学式脈拍計システムは省電力で、無線通信規格「Ｚｉｇｂｅｅ」の利用により二次電池の電力を節約でき、５日間以上作動できる。
【００４８】
３．Ｚｉｇｂｅｅ技術のデータフレームはＵＳＢ受信機の脈拍センサの数と患者の脈拍数データのみを含む。
【００４９】
４．監視ＰＣを通じて各患者の位置情報を知ることができる。
【００５０】
５．本発明の無線光学式脈拍計システムは労力を軽減できる。
【００５１】
受信機の無線信号強度で使用者の位置情報を検知できる。例えば、使用者ＲＲについて、受信機（ａ）の受信した無線信号強度が２．１、受信機（ｂ） の受信した無線信号強度が３．７、受信機（ｃ）の受信した無線信号強度が強度が０．５であるとすれば、使用者ＲＲは無線信号強度が最大の３．７を示している受信機（ｂ）の近くにいること分かる。
【００５２】
使用者の体温と血圧を脈拍センサで検知し、無線で受信機に伝送して各使用者の監視ＰＣ３に表示することができる。無線体温計（図示しない）と無線血圧計（図示しない）を使用者が装着すれば、体温信号と血圧信号が無線でＵＳＢ受信機２に伝送される。
【符号の説明】
【００５３】
１ 脈拍センサ
１１ 生体信号モジュール
１２ 脈拍信号４級増幅回路
１３ マイクロプロセッサ制御モジュール
１４ 無線トランシーバー・モジュール
１１１ 発光ＬＥＤ
１１２ 受光フォトダイオード
１５１ 光電式指用プローブ
１５１１ コイルケーブル
１５１２ ソフトチップ
１５１３ アダプター
１５１２１ 凹み
１５１２２ ストライプ状突起の付いたストラップ
１５１２３ プラスチック製バックル
１５１２４ ラッチ
１５１２５ 湾曲構造
１５２ スイッチ
１５３ ＬＥＤ
１５４ 緊急ボタン
１５５ バンド用スロット
２ ＵＳＢ受信機
２１ ＵＳＢインターフェース・モジュール
２２ マイクロプロセッサ制御モジュール
２３ 無線伝送モジュール
２４１ ＵＳＢソケット
２４２ ＵＳＢ受信機ＬＥＤ
３ 監視ＰＣ
４ マルチバイタルサイン・レコーダー
９１ 病室
９２ トイレ
９３ モニター基地
９４ 出口
【技術分野】
【０００１】
本発明は医療環境向け無線光学式脈拍計システムに関するものであり、特にリアルタイムで患者の位置情報と生体情報（例えば脈拍、体温、血圧など）をモニターでき、検出したデータに異常があった場合にアラームを発する、無線光学式脈拍計システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
心拍数は人間の生理状態を反映する重要な指標の一つである。従来心拍数をモニターする方法として、心電図分析や脈拍検出が多用される。心電図分析は心臓活動の詳細な情報を提供し、医者が病気の根本原因を探ることに役立つため、病院で広く使用される。ほとんどの場合、脈拍数は心電図で計算された心拍数に等しい。従って、パルスオキシメーターまたは血圧計を使って脈拍数を測定することは、心電図以外のもう一つの個人健康状態を評価する方法である。
【０００３】
ここ数年来、無線血圧計、無線オキシメーター、無線心電計など、数多くの無線医療機器が開発されてきた。小型化技術と無線通信技術を融合させることにより、医療機器が気軽に持ち運べるようになった。無線医療機器を装着した患者は、医療機器近くの特定範囲内に行動が制限されることがなく、患者の行動範囲が大きく広がった。更に、無線医療機器は無線通信またはインターネットによって、患者の生体情報を病院に伝送し、診断に利用することができる。
医療機器は一般的に２．４ＧＨｚの周波数帯（ＩＳＭバンドと呼ばれる産業、科学、医療分野で用いられる周波数帯）を用い、異なる無線通信規格（ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅ）が適用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
遠隔医療はここ数年間で発展してきた技術である。無線通信やインターネットを通じて、生体情報を所在地の医療機器から遠隔の監視端末へ送信し、異常がある患者をスクリーニングできる機能が遠隔医療機器のメリットの一つである。
【０００５】
医療環境において、患者の病状悪化を防ぐために、患者の状態を早期に検出することが重要であるが、リアルタイムにバイタルサインをモニターする医療機器
（例えば心電計）の数が足りないのが現状である。これは大規模な導入のコストが高いことが要因である。
【０００６】
心電計に比べ比較的安価なプレチスモグラフィ・センサ（Ｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈｉｃ ｓｅｎｓｏｒ）を利用した脈拍測定法が近年多用されるようになった。そこで本発明は、手頃なコストで、リアルタイムで大規模な人数の患者の状態をモニターすることができ、異常を検出した場合にアラームを発する、無線光学式脈拍計システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は大規模に導入して患者の脈拍数をリアルタイムで監視するために使用する無線光学式脈拍計システムを提供する。多くの医療施設において、患者用モニターは、看護士が施設内の歩行可能なすべての患者を追跡することが困難なため、一部少数の患者にのみ割り当てられている。本発明によれば、本発明の無線光学式脈拍計システムの対象範囲内であれば、医療施設内のどこにいても脈拍センサを装着している患者すべてを監視することができる。指輪のような光電式指用プローブは長期の装着向けに設計されている。脈拍センサは柔軟なコイルケーブルによりあらゆる使用者の手の大きさに合わせて使用できる。本発明において、無線光学式脈拍計システムは監視ＰＣに使用者の脈拍と位置情報を自動的に更新しながら表示し、介護者の負担を軽減することができる。本発明の無線光学式脈拍計システムは、本発明で説明するマルチバイタルサイン・レコーダーなど、ほかのＺｉｇｂｅｅ規格の無線医療機器と容易に統合することができる。従来とは対照的に、本発明の無線光学式脈拍計システムは長期的および大規模な生体信号モニタリングにより適している。
【０００８】
本願の第１発明は、脈拍信号、体温信号、血圧信号を伝送するために脈拍、体温、血圧を検出する脈拍センサと、１つ以上の前記脈拍センサから脈拍信号、体温信号、血圧信号を無線で受信し、脈拍センサを装着している使用者の脈拍数、位置情報、体温、血圧を監視ＰＣに無線伝送するＵＳＢ受信機と、使用者の脈拍数、位置情報、体温、血圧を表示するために監視ＰＣ上で実行される監視用ソフトウェアと、を備えることを特徴とする、医療環境向け無線光学式脈拍計システムを提供する。
【０００９】
本願の第２発明は、前記脈拍センサが、使用者の脈拍信号を取得するための光電式指用プローブと、前記光電式指用プローブから得た脈拍信号を増幅させる脈拍信号４級増幅回路と、前記脈拍信号を処理し、脈拍信号から脈拍数を計算し、更に前記脈拍数を伝送するマイクロプロセッサーと、前記マイクロプロセッサーから前記脈拍数を受信し、前記脈拍数を無線でＵＳＢ受信機に伝送する無線トランシーバー・モジュールと、を含むことを特徴とする、前記第１発明の無線光学式脈拍計システムを提供する。
【００１０】
本願の第３発明は、前記光電式指用プローブが、使用者の手の大きさに合わせて伸縮自在で、弾力のあるコイルケーブルと、使用者の脈拍信号を検出するため、指輪のように使用者の指に装着されるソフトチップと、コイルケーブルを脈拍センサに固定するアダブターと、を含むことを特徴とする、前記第２発明の無線光学式脈拍計システムを提供する。
【００１１】
本願の第４発明は、前記ソフトチップが、発光部と受光部で構成され、プレチスモグラフィ・センサ（Ｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈｉｃ ｓｅｎｓｏｒ）として機能する光学感知装置と、前記光学感知装置が埋め込まれるための凹みと、前記ソフトチップのリングサイズを調節できる、ストライプ状突起の付いたストラップと、前記ストラップを固定するプラスチック製バックルと、前記ストラップを固定した後、余ったストラップを縛るラッチと、指の形にフィットし、前記光学感知装置と指との接触を強めるために設計された湾曲構造と、を含むことを特徴とする、前記第３発明の無線光学式脈拍計システムを提供する。
【００１２】
本願の第５発明は、前記光学感知装置が吸収する赤外線の量が指の血管容積に影響される原理を利用して、脈拍信号をリアルタイムで脈拍信号４級増幅回路に提供することを特徴とする、前記第４発明の無線光学式脈拍計システムを提供する。
【００１３】
本願の第６発明は、前記脈拍センサから無線で脈拍数を取得する工程がＺｉｇｂｅｅ技術に基づくことを特徴とする、前記第１発明の無線光学式脈拍計システムを提供する。
【００１４】
本願の第７発明は、前記Ｚｉｇｂｅｅ技術のデータフレームが前記脈拍センサの数と脈拍数データを含むことを特徴とする、前記第６発明の無線光学式脈拍計システムを提供する。
【００１５】
本願の第８発明は、前記伝送手段が、その無線通信可能範囲内の任意のＵＳＢ受信機に脈拍数を伝送する脈拍センサと、前記脈拍センサから脈拍数を取得し、内蔵の無線信号強度表示器により前記脈拍センサとの距離を推定するＵＳＢ受信機と、前記ＵＳＢ受信機からの情報を監視ＰＣに伝送するＵＳＢエクステンダーまたは無線中継器と、を含むことを特徴とする、前記第１発明の無線光学式脈拍計システムを提供する。
【００１６】
本願の第９発明は、前記表示手段が、前記脈拍数データ、位置情報、脈拍センサの移動、無線信号状態、使用者のプロファイルを表示するソフトウェアと、 前記脈拍数データが予め設定された上下限値を超えた場合に使用者に知らせるための調節可能な可視及び可聴アラームと、前記ＵＳＢ受信機の位置情報を設定できる命名機能装置と、を含むことを特徴とする、前記第１発明の無線光学式脈拍計システムを提供する。
【００１７】
本願の第１０発明は、前記医療環境が、病院、介護施設、自宅、または他の医療施設を含むことを特徴とする、前記第１発明の無線光学式脈拍計システムを提供する。
【００１８】
本願の第１１発明は更に、複雑な生理的異常によって引き起こされる異常な脈拍のデータを示す患者を検出する、医療環境で用いる第一線のスクリーニング機能を含むことを特徴とする、前記第１発明の無線光学式脈拍計システムを提供する。
【００１９】
本願の第１２発明は更に、多様なバイタルサインを収集し、監視ＰＣに伝送するマルチバイタルサイン・レコーダーを含むことを特徴とする、前記第１発明の無線光学式脈拍計システムを提供する。
【００２０】
本願の第１３発明は、前記無線光学式脈拍計システムが、リアルタイムで使用者をモニターする、リアルタイムの無線光学式脈拍計システムであることを特徴とする、前記第１発明の無線光学式脈拍計システムを提供する。
【発明の効果】
【００２１】
以上の説明から明らかなように、本発明は次の効果が得られる。
【００２２】
（１）可聴・可視アラームにより、ハイリスク患者をスクリーニングでき、介護者の役に立つ。スクリーニングされた患者は、早期に詳しい検査と診断を受けることができる。
【００２３】
（２）患者の安全が高められ、定時的にバイタルサインを測る介護者の負荷が軽減されるだけでなく、更に従来の医療手順を変える。
【００２４】
（３）ポータブルな設計で、使用者は自由に行動できる。
【００２５】
（４）無線ローミング設計により、リアルタイムで脈拍信号を中断することなく検出できる。
【００２６】
（５）無線光学式脈拍計システムにおける無線範囲内で、トイレや地下室など注意が払われない室内でも、脈拍センサから脈拍信号を受信し、モニターすることができる。
【００２７】
（６）ソフトウェアで立入禁止区域の範囲を設定できる。患者が予め設定された立入禁止区域に入ると、アラームを発する。
【００２８】
（７）ソフトウェアを通じ、各使用者に応じて脈拍数の上下限値を設定できる。
【００２９】
（８）脈拍センサに付いた緊急ボタンは、使用者が自ら援助を求める方法として利用できる。
【００３０】
（９）低消費電力の無線通信規格「Ｚｉｇｂｅｅ」を使用する脈拍センサは、５５０ｍＡｈリチウムポリマー電池により５日間以上作動できる。
【００３１】
（１０）本発明のシステムにより集められた全てのデータは、監視ＰＣに保存でき、参考として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明における脈拍センサ１を示す説明図である。
【図２】本発明における光電式指用プローブを示す説明図である。
【図３】本発明におけるＵＳＢ受信機を示す説明図である。
【図４】本発明の無線光学式脈拍計システムを示すブロック図である。
【図５】医療環境における本発明の無線光学式脈拍計システムの実施形態を示す説明図である。
【図６】本発明における脈拍センサ１を示すブロック図である。
【図７】本発明におけるＵＳＢ受信機２を示すブロック図である。
【図８】脈拍数を生体信号として取得した場合を例とした、本発明の生体信号処理ソフトウェアのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００３４】
図４は本発明の無線光学式脈拍計システムを示すブロック図である。本発明の医療環境向け無線光学式脈拍計システムは、脈拍センサ１、無線ＵＳＢ受信機２、監視ＰＣ３及びマルチバイタルサイン・レコーダー４を備える。使用者の脈拍数は脈拍センサ１で収集され、自動的にＵＳＢ受信機２に無線伝送される。他のバイタルサインのデータ（例えば体温、血圧）は、手動でマルチバイタルサイン・レコーダー４に入力した後、ＵＳＢ受信機２に無線伝送される。そして、設置された複数のＵＳＢ受信機２は、複数の脈拍センサ１と複数のマルチバイタルサイン・レコーダー４からの生体情報及び位置情報を、有線または無線で監視ＰＣ３に伝送する。また、監視ＰＣ３は病院情報システム（Ｈｏｓｐｉｔａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ／ＨＩＳ）またはインターネットに接続される。従って、医療従事者はＨＩＳまたはインターネットを通じて、監視ＰＣ３で集められたデータにアクセスすることができる。本発明の医療環境向け無線光学式脈拍計システムは医療施設、病院、介護施設、家庭、その他多くの患者が常時の介護またはモニタリングを必要とする場所で使用することができる。本発明の医療環境向け無線光学式脈拍計システムは医療環境で第一線のスクリーニング方法として機能し、複雑な生理的異常によって引き起こされることがある異常な脈拍のデータを示す患者を検出することができ、各使用者の脈拍データおよび位置情報を監視ＰＣ３に表示させることができ、ソフトウェアで、使用者のプロファイル及び脈拍限度値を設定することが可能である。また、ＵＳＢ受信機２の位置情報を設定できる命名機能も備えている。
【００３５】
図１は本発明における脈拍センサ１の上面図である。脈拍信号を検出するために使われる光電式指用プローブ１５１は脈拍センサ１と接続される。スイッチ１５２は脈拍センサ１の電源をオンまたはオフにする。二つのＬＥＤ１５３は無線伝送状態と他の関連情報を示すことができる。緊急ボタン１５４を押すことにより、援助を必要とする人は誰でも緊急通報機能を起動できる。また、一対の耳のようなバンド用スロット１５５を使い、リストバンドで脈拍センサ１を使用者の手首に固定する。
【００３６】
図２は本発明における光電式指用プローブを示す説明図である。図２Ａに示すように、光電式指用プローブ１５１は使用者の指に装着され、脈拍センサ１と接続される。光電式指用プローブ１５１は長時間装着のために幾つかの特徴のある設計がなされる。
【００３７】
図２Ｂに示すように、ソフトチップ１５１２は指輪のような形をしており、指の付け根に装着される。指の付け根に装着する設計で日常生活と睡眠時に邪魔にならないようにする。ソフトチップ１５１２とアダプター１５１３を繋ぐコイルケーブル１５１１は整理しやすく、柔軟性が向上される。
【００３８】
図２Ｃは光電式指用プローブ１５１のソフトチップ１５１２の上面断面図である。光電式指用プローブ１５１内部の光学感知装置は発光部と受光部で構成され、プレチスモグラフィ・センサ（Ｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈｉｃ ｓｅｎｓｏｒ）として機能する。ソフトチップ１５１２内面の凹み１５１２１には発光ＬＥＤ１１１と受光フォトダイオード１１２で構成される光学感知装置が埋め込まれる。湾曲構造１５１２５は指の形にフィットし、指と光学感知装置との接触を高める。ストライプ状突起の付いたストラップ１５１２２はソフトチップ１５１２のサイズを調節するために使われる。まず、ストライプ状突起の付いたストラップ１５１２２をプラスチック製バックル１５１２３に通すことによって、ソフトチップ１５１２は指輪のような閉じた構造になる。そして、ストライプ状突起の付いたストラップ１５１２２を引っ張ったり、緩めたりすることによって、ソフトチップ１５１２のリングサイズを簡単に調節できる。ストライプ状突起の付いたストラップ１５１２２が長すぎる場合は、余ったストラップをラッチ１５１２４に入れて固定させる。
【００３９】
図３は本発明におけるＵＳＢ受信機を示す説明図である。ＵＳＢ受信機ＬＥＤ２４２は無線伝送状態と他の関連情報を示す。ＵＳＢソケット２４１はＵＳＢ受信機２を監視ＰＣ３に接続するために用いられる。監視ＰＣ３で本発明のソフトウェアを実行し、測定した関連の生体情報を表示する。
【００４０】
図４は本発明医療環境向け無線光学式脈拍計システムを示すブロック図である。まず、脈拍センサ１とマルチバイタルサイン・レコーダー４から収集した生体情報を無線通信でＵＳＢ受信機２に伝送する。次に、ＵＳＢ受信機２は脈拍センサ１から脈拍数を受信し、内蔵の無線信号強度表示器により、脈拍センサ１とＵＳＢ受信機２との距離を推定することができる。更に、検知された生体信号と位置情報はＵＳＢ受信機２から監視ＰＣ３に伝送される。ＵＳＢ受信機２から監視ＰＣ３までの伝送距離は、ＵＳＢエクステンダーまたは無線中継器を用いることによって延長できる。
【００４１】
図５は医療環境における本発明の無線光学式脈拍計システムの実施形態を示す説明図である。監視ＰＣ３はモニター基地９３に配置される。ＵＳＢ受信機２は病室９１、トイレ９２、出口９４または地下室などの場所に配置される。脈拍センサ１を装着している人が出口９４に接近すると、出口９４に配置されたＵＳＢ受信機２が使用者からの脈拍信号を受信し、リアルタイムで使用者の脈拍数と位置情報を監視ＰＣ３に伝送する。また、病室９１にいる介護者もマルチバイタルサイン・レコーダー４を利用し、ＵＳＢ受信機２を介して、測定したバイタルサインを監視ＰＣ３に伝送することができる。
【００４２】
図６は本発明における脈拍センサを示すブロック図である。脈拍センサ１は、内蔵の発光ＬＥＤ１１１と受光フォトダイオード１１２で構成される生体信号モジュール１１を介して、吸収される赤外線の量が指の血管容積に影響される原理により、脈拍信号を検出する。次に、脈拍信号４級増幅回路１２を通じて、検出された脈拍信号を濾過し、増幅する。それから、マイクロプロセッサ制御モジュール１３により、増幅された脈拍信号をアルゴリズムで計算し、脈拍数と他の関連情報を取得する。最後に、マイクロプロセッサ制御モジュール１３から得られた脈拍数と他の関連情報は、Ｚｉｇｂｅｅ技術に基づく無線トランシーバー・モジュール１４を通じて、ＵＳＢ受信機２に伝送される。
【００４３】
図７は本発明におけるＵＳＢ受信機を示すブロック図である。無線伝送モジュール２３で受信した脈拍数と他の関連情報は、マイクロプロセッサ制御モジュール２２により制御及び処理され、そしてＵＳＢインターフェース・モジュール２１を通して監視ＰＣ３に伝送される。脈拍数と他の関連情報は監視ＰＣ３のスクリーンに表示される。
【００４４】
図８は脈拍数を生体信号として取得した場合を例とした本発明の生体信号処理ソフトウェアのフローチャートである。本発明のソフトウェアは、１００人以上の脈拍数データ、位置情報、脈拍センサの移動、無線信号状態、使用者のプロファイルなどを表示することができる。図８に示すように、最初は脈拍数と位置情報を取得する。次に、ソフトウェアは使用者の現在の位置を示し、脈拍数が上下限値を超えたかを判定する。脈拍数が予め設定された上下限値を超えた場合、ソフトウェアは調節可能な可聴・可視アラームで介護者の注意を引く。
【００４５】
本発明は次の利点と進歩性が挙げられる。
【００４６】
１．リアルタイムで使用者または患者の脈拍をモニターする。無中断で３秒ごとに、各患者の脈拍数が監視ＰＣに示される。
【００４７】
２．本発明の無線光学式脈拍計システムは省電力で、無線通信規格「Ｚｉｇｂｅｅ」の利用により二次電池の電力を節約でき、５日間以上作動できる。
【００４８】
３．Ｚｉｇｂｅｅ技術のデータフレームはＵＳＢ受信機の脈拍センサの数と患者の脈拍数データのみを含む。
【００４９】
４．監視ＰＣを通じて各患者の位置情報を知ることができる。
【００５０】
５．本発明の無線光学式脈拍計システムは労力を軽減できる。
【００５１】
受信機の無線信号強度で使用者の位置情報を検知できる。例えば、使用者ＲＲについて、受信機（ａ）の受信した無線信号強度が２．１、受信機（ｂ） の受信した無線信号強度が３．７、受信機（ｃ）の受信した無線信号強度が強度が０．５であるとすれば、使用者ＲＲは無線信号強度が最大の３．７を示している受信機（ｂ）の近くにいること分かる。
【００５２】
使用者の体温と血圧を脈拍センサで検知し、無線で受信機に伝送して各使用者の監視ＰＣ３に表示することができる。無線体温計（図示しない）と無線血圧計（図示しない）を使用者が装着すれば、体温信号と血圧信号が無線でＵＳＢ受信機２に伝送される。
【符号の説明】
【００５３】
１ 脈拍センサ
１１ 生体信号モジュール
１２ 脈拍信号４級増幅回路
１３ マイクロプロセッサ制御モジュール
１４ 無線トランシーバー・モジュール
１１１ 発光ＬＥＤ
１１２ 受光フォトダイオード
１５１ 光電式指用プローブ
１５１１ コイルケーブル
１５１２ ソフトチップ
１５１３ アダプター
１５１２１ 凹み
１５１２２ ストライプ状突起の付いたストラップ
１５１２３ プラスチック製バックル
１５１２４ ラッチ
１５１２５ 湾曲構造
１５２ スイッチ
１５３ ＬＥＤ
１５４ 緊急ボタン
１５５ バンド用スロット
２ ＵＳＢ受信機
２１ ＵＳＢインターフェース・モジュール
２２ マイクロプロセッサ制御モジュール
２３ 無線伝送モジュール
２４１ ＵＳＢソケット
２４２ ＵＳＢ受信機ＬＥＤ
３ 監視ＰＣ
４ マルチバイタルサイン・レコーダー
９１ 病室
９２ トイレ
９３ モニター基地
９４ 出口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の脈拍、体温、または血圧を検出し、脈拍信号、体温信号、または血圧信号を伝送する脈拍センサと、
１つ以上の前記脈拍センサから脈拍信号、体温信号、または血圧信号を無線で受信し、脈拍センサを装着した使用者の位置情報を監視ＰＣに無線伝送するＵＳＢ受信機と、
使用者の脈拍数、位置情報、体温または血圧を表示するために監視ＰＣ上で実行される監視用ソフトウェアと、
を備えたことを特徴とする医療環境向け無線光学式脈拍計システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線光学式脈拍計システムにおいて、前記脈拍センサが、
使用者の脈拍信号を取得するための光電式指用プローブと、
前記光電式指用プローブから得られた脈拍信号を増幅させる脈拍信号４級増幅回路と、
前記脈拍信号を処理し、脈拍信号から脈拍数を計算し、更に前記脈拍数を伝送するマイクロプロセッサーと、
前記マイクロプロセッサーから前記脈拍数を受信し、前記脈拍数を無線でＵＳＢ受信機に伝送する無線トランシーバー・モジュールと、
を含むことを特徴とする、無線光学式脈拍計システム。
【請求項３】
請求項２に記載の無線光学式脈拍計システムにおいて、前記光電式指用プローブが、
使用者の異なる手の大きさに合わせる伸縮自在で、弾力のあるコイルケーブルと、
使用者の脈拍信号を検出するため、指輪のように使用者の指に装着されるソフトチップと、
コイルケーブルを脈拍センサに固定するアダブターと、
を含むことを特徴とする、無線光学式脈拍計システム。
【請求項４】
請求項３に記載の無線光学式脈拍計システムにおいて、前記ソフトチップが、
発光部と受光部で構成され、プレチスモグラフィ・センサ（Ｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈｉｃ ｓｅｎｓｏｒ）として機能する光学感知装置と、
前記光学感知装置が埋め込まれるための凹みと、
前記ソフトチップのリングサイズを調節できる、ストライプ状突起の付いたストラップと、
前記ストラップを固定するプラスチック製バックルと、
前記ストラップを固定した後、余ったストラップを縛るラッチと、
指の形にフィットし、前記光学感知装置と指との接触を高めるために設計された湾曲構造と、
を含むことを特徴とする、無線光学式脈拍計システム。
【請求項５】
請求項４に記載の無線光学式脈拍計システムにおいて、前記光学感知装置が、吸収する赤外線の量が指の血管容積に影響される原理を利用して、脈拍信号をリアルタイムで脈拍信号４級増幅回路に提供することを特徴とする、無線光学式脈拍計システム。
【請求項６】
請求項１に記載の無線光学式脈拍計システムにおいて、１つ以上の前記脈拍センサから無線で脈拍数を取得する工程がＺｉｇｂｅｅ技術に基づくことを特徴とする、無線光学式脈拍計システム。
【請求項７】
請求項６に記載の無線光学式脈拍計システムにおいて、前記Ｚｉｇｂｅｅ技術のデータフレームが前記脈拍センサの数と脈拍数データを含むことを特徴とする、無線光学式脈拍計システム。
【請求項８】
請求項１に記載の無線光学式脈拍計システムにおいて、前記伝送手段が、
その無線通信可能範囲内の任意のＵＳＢ受信機に脈拍数を伝送する脈拍センサと、
前記脈拍センサから脈拍数を取得し、内蔵の無線信号強度表示器により前記脈拍センサとの距離を推定するＵＳＢ受信機と、
前記ＵＳＢ受信機からの情報を監視ＰＣに伝送するＵＳＢエクステンダーまたは無線中継器と、
を含むことを特徴とする、無線光学式脈拍計システム。
【請求項９】
請求項１に記載の無線光学式脈拍計システムにおいて、前記表示手段が、
前記脈拍数データ、位置情報、脈拍センサの移動、無線信号状態、使用者のプロファイルを表示するソフトウェアと、
前記脈拍数データが予め設定された上下限値を超えた場合に介護者の注意を引くための調節可能な可視及び可聴アラームと、
前記ＵＳＢ受信機の設置位置情報を設定できる命名機能装置と、
を含むことを特徴とする、無線光学式脈拍計システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の無線光学式脈拍計システムにおいて、前記医療環境が、病院、介護施設、自宅、または他の医療施設を含むことを特徴とする、無線光学式脈拍計システム。
【請求項１１】
請求項１に記載の無線光学式脈拍計システムにおいて、更に、複雑な生理的異常によって引き起こされることがある異常な脈拍のデータを示す患者を検出する、医療環境で用いる第一線のスクリーニング機能を含むことを特徴とする、無線光学式脈拍計システム。
【請求項１２】
請求項１に記載の無線光学式脈拍計システムにおいて、更に、多様なバイタルサインを収集し、監視ＰＣに伝送するマルチバイタルサイン・レコーダーを含むことを特徴とする、無線光学式脈拍計システム。
【請求項１３】
請求項１に記載の無線光学式脈拍計システムにおいて、前記無線光学式脈拍計システムが、リアルタイムで使用者をモニターする、リアルタイムの無線光学式脈拍計システムであることを特徴とする、無線光学式脈拍計システム。
【請求項１】
使用者の脈拍、体温、または血圧を検出し、脈拍信号、体温信号、または血圧信号を伝送する脈拍センサと、
１つ以上の前記脈拍センサから脈拍信号、体温信号、または血圧信号を無線で受信し、脈拍センサを装着した使用者の位置情報を監視ＰＣに無線伝送するＵＳＢ受信機と、
使用者の脈拍数、位置情報、体温または血圧を表示するために監視ＰＣ上で実行される監視用ソフトウェアと、
を備えたことを特徴とする医療環境向け無線光学式脈拍計システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線光学式脈拍計システムにおいて、前記脈拍センサが、
使用者の脈拍信号を取得するための光電式指用プローブと、
前記光電式指用プローブから得られた脈拍信号を増幅させる脈拍信号４級増幅回路と、
前記脈拍信号を処理し、脈拍信号から脈拍数を計算し、更に前記脈拍数を伝送するマイクロプロセッサーと、
前記マイクロプロセッサーから前記脈拍数を受信し、前記脈拍数を無線でＵＳＢ受信機に伝送する無線トランシーバー・モジュールと、
を含むことを特徴とする、無線光学式脈拍計システム。
【請求項３】
請求項２に記載の無線光学式脈拍計システムにおいて、前記光電式指用プローブが、
使用者の異なる手の大きさに合わせる伸縮自在で、弾力のあるコイルケーブルと、
使用者の脈拍信号を検出するため、指輪のように使用者の指に装着されるソフトチップと、
コイルケーブルを脈拍センサに固定するアダブターと、
を含むことを特徴とする、無線光学式脈拍計システム。
【請求項４】
請求項３に記載の無線光学式脈拍計システムにおいて、前記ソフトチップが、
発光部と受光部で構成され、プレチスモグラフィ・センサ（Ｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈｉｃ ｓｅｎｓｏｒ）として機能する光学感知装置と、
前記光学感知装置が埋め込まれるための凹みと、
前記ソフトチップのリングサイズを調節できる、ストライプ状突起の付いたストラップと、
前記ストラップを固定するプラスチック製バックルと、
前記ストラップを固定した後、余ったストラップを縛るラッチと、
指の形にフィットし、前記光学感知装置と指との接触を高めるために設計された湾曲構造と、
を含むことを特徴とする、無線光学式脈拍計システム。
【請求項５】
請求項４に記載の無線光学式脈拍計システムにおいて、前記光学感知装置が、吸収する赤外線の量が指の血管容積に影響される原理を利用して、脈拍信号をリアルタイムで脈拍信号４級増幅回路に提供することを特徴とする、無線光学式脈拍計システム。
【請求項６】
請求項１に記載の無線光学式脈拍計システムにおいて、１つ以上の前記脈拍センサから無線で脈拍数を取得する工程がＺｉｇｂｅｅ技術に基づくことを特徴とする、無線光学式脈拍計システム。
【請求項７】
請求項６に記載の無線光学式脈拍計システムにおいて、前記Ｚｉｇｂｅｅ技術のデータフレームが前記脈拍センサの数と脈拍数データを含むことを特徴とする、無線光学式脈拍計システム。
【請求項８】
請求項１に記載の無線光学式脈拍計システムにおいて、前記伝送手段が、
その無線通信可能範囲内の任意のＵＳＢ受信機に脈拍数を伝送する脈拍センサと、
前記脈拍センサから脈拍数を取得し、内蔵の無線信号強度表示器により前記脈拍センサとの距離を推定するＵＳＢ受信機と、
前記ＵＳＢ受信機からの情報を監視ＰＣに伝送するＵＳＢエクステンダーまたは無線中継器と、
を含むことを特徴とする、無線光学式脈拍計システム。
【請求項９】
請求項１に記載の無線光学式脈拍計システムにおいて、前記表示手段が、
前記脈拍数データ、位置情報、脈拍センサの移動、無線信号状態、使用者のプロファイルを表示するソフトウェアと、
前記脈拍数データが予め設定された上下限値を超えた場合に介護者の注意を引くための調節可能な可視及び可聴アラームと、
前記ＵＳＢ受信機の設置位置情報を設定できる命名機能装置と、
を含むことを特徴とする、無線光学式脈拍計システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の無線光学式脈拍計システムにおいて、前記医療環境が、病院、介護施設、自宅、または他の医療施設を含むことを特徴とする、無線光学式脈拍計システム。
【請求項１１】
請求項１に記載の無線光学式脈拍計システムにおいて、更に、複雑な生理的異常によって引き起こされることがある異常な脈拍のデータを示す患者を検出する、医療環境で用いる第一線のスクリーニング機能を含むことを特徴とする、無線光学式脈拍計システム。
【請求項１２】
請求項１に記載の無線光学式脈拍計システムにおいて、更に、多様なバイタルサインを収集し、監視ＰＣに伝送するマルチバイタルサイン・レコーダーを含むことを特徴とする、無線光学式脈拍計システム。
【請求項１３】
請求項１に記載の無線光学式脈拍計システムにおいて、前記無線光学式脈拍計システムが、リアルタイムで使用者をモニターする、リアルタイムの無線光学式脈拍計システムであることを特徴とする、無線光学式脈拍計システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１５２３７４（Ｐ２０１２−１５２３７４Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３９５５（Ｐ２０１１−１３９５５）
【出願日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＺＩＧＢＥＥ
２．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
【出願人】（５９６１３３５４４）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＺＩＧＢＥＥ
２．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
【出願人】（５９６１３３５４４）
【Ｆターム（参考）】
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