Ｒ波検出装置及びＲ波計測システム
【課題】簡易な構成で、Ｒ波を精度良く検出することができるようにする。
【解決手段】差動増幅器１８によって、被検出者に取り付けられた複数の電極１６からの出力に基づいて、心電信号を生成し、増幅器２２によって、予め設定されたゲインに応じて、生成された心電信号を増幅する。コンパレータ３２によって、増幅された心電信号において、閾値電圧と比較して、Ｒ波を検出し、送信器３０によって、Ｒ波を検出したことを示す信号を送信する。また、オートゲインコントロール部３６によって、Ｒ波の検出間隔を測定し、測定されたＲ波の検出間隔に基づいて、増幅器２２におけるゲインを調整する。
【解決手段】差動増幅器１８によって、被検出者に取り付けられた複数の電極１６からの出力に基づいて、心電信号を生成し、増幅器２２によって、予め設定されたゲインに応じて、生成された心電信号を増幅する。コンパレータ３２によって、増幅された心電信号において、閾値電圧と比較して、Ｒ波を検出し、送信器３０によって、Ｒ波を検出したことを示す信号を送信する。また、オートゲインコントロール部３６によって、Ｒ波の検出間隔を測定し、測定されたＲ波の検出間隔に基づいて、増幅器２２におけるゲインを調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｒ波検出装置及びＲ波計測システムに係り、特に、心電信号からＲ波を検出するＲ波検出装置及びＲ波計測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、心電図出力から、Ｒ点の位置を計算すると共に、隣接するＲ波間の間隔であるＲＲ間隔の時系列を求めて記憶装置に記憶させる心機能診断装置が知られている（特許文献１）。
【０００３】
また、心電図測定装置で心電図を測定して、Ｒ波間隔変動測定回路でＲ−Ｒ間隔変動を測定し、メモリ又は外部記憶装置に記憶する自律神経機能検査装置が知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−１２０１３５号公報
【特許文献２】特開２００３−２３３８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１、２では、Ｒ波の検出精度を向上させるために、ゲイン調整を行うことは記載されていない。一般的には、心電信号に基づいて、Ｒ波の検出精度を向上させるようにゲイン調整を行うことになるが、心電信号を記録する構成が必要となる、という問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、簡易な構成で、Ｒ波を精度良く検出することができるＲ波検出装置及びＲ波計測システム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】
【０００７】
上記の目的を達成するために本発明に係るＲ波検出装置は、被検出者に取り付けられた複数の電極からの出力に基づいて、心電信号を生成する心電信号生成手段と、予め設定されたゲインに応じて、前記生成された心電信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段によって増幅された心電信号において、閾値電圧と比較して、Ｒ波を検出するＲ波検出手段と、前記Ｒ波検出手段によってＲ波が検出されたときに、Ｒ波を検出したことを示す信号を無線送信する送信手段と、前記Ｒ波検出手段によるＲ波の検出間隔を測定し、測定された前記Ｒ波の検出間隔に基づいて、前記増幅手段における前記ゲインを調整するゲイン調整手段と、を含んで構成されている。
【０００８】
本発明に係るＲ波検出装置によれば、心電信号生成手段によって、被検出者に取り付けられた複数の電極からの出力に基づいて、心電信号を生成し、増幅手段によって、予め設定されたゲインに応じて、生成された心電信号を増幅する。
【０００９】
そして、Ｒ波検出手段によって、増幅手段によって増幅された心電信号において、閾値電圧と比較して、Ｒ波を検出し、送信手段によって、Ｒ波検出手段によってＲ波が検出されたときに、Ｒ波を検出したことを示す信号を無線送信する。
【００１０】
また、ゲイン調整手段によって、Ｒ波検出手段によるＲ波の検出間隔を測定し、測定されたＲ波の検出間隔に基づいて、増幅手段におけるゲインを調整する。
【００１１】
このように、測定されたＲ波の検出間隔に基づいてゲインを調整することにより、簡易な構成で、Ｒ波を精度良く検出することができる。
【００１２】
本発明に係るゲイン調整手段は、測定されたＲ波の検出間隔が、所定間隔以下となる最小のゲインとなるように、増幅手段におけるゲインを調整するようにすることができる。
【００１３】
本発明に係るＲ波検出装置は、Ｒ波検出手段によってＲ波が検出される度に、送信手段に電源を供給して電源供給を停止させるように制御する電源制御手段を更に含むことができる。これによって、装置の省電力化を図ることができる。
【００１４】
本発明に係るゲイン調整手段は、ゲイン調整指示が入力されたときに、Ｒ波検出手段によるＲ波の検出間隔を測定し、増幅手段における前記ゲインを調整するようにすることができる。
【００１５】
本発明に係るＲ波計測システムは、上記のＲ波検出装置と、前記Ｒ波検出装置によって送信された前記信号を無線受信する受信手段、前記受信手段によって前記信号を受信した間隔を、Ｒ波検出間隔として計測する計測手段、及び前記計測されたＲ波検出間隔を、記憶手段に記憶させる記憶制御手段を含むＲ波計測装置と、を含んで構成されている。
【００１６】
本発明に係るＲ波計測システムによれば、Ｒ波検出装置によって、Ｒ波を検出したことを示す信号を送信する。そして、Ｒ波計測装置の受信手段によって、Ｒ波検出装置によって送信された信号を無線受信し、計測手段によって、受信手段によって信号を受信した間隔を、Ｒ波検出間隔として計測し、そして、記憶制御手段によって、計測されたＲ波検出間隔を、記憶手段に記憶させる。
【００１７】
このように、Ｒ波を検出したことを示す信号を無線により送受信して、Ｒ波検出間隔を計測することにより、簡易な構成で、Ｒ波の検出間隔を精度良く計測することができる。
【００１８】
上記の計測手段は、信号の立ち下がりを検出することにより、信号を受信した間隔を計測するようにすることができる。これによって、Ｒ波の検出間隔をより精度良く計測することができる。
【００１９】
上記のＲ波計測装置は、計測されたＲ波検出間隔に対して情報処理を行って、処理結果を出力装置に出力させる情報処理手段を更に含むことができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明のＲ波検出装置及びＲ波計測システムによれば、測定されたＲ波の検出間隔に基づいてゲインを調整することにより、簡易な構成で、Ｒ波を精度良く検出することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＲ波間隔計測システムの構成を示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るＲ波検出器の構成を示すブロック図である。
【図３】（Ａ）心電波形を示すグラフ、及び（Ｂ）Ｒ波成分を示すグラフである。
【図４】Ｒ波を説明するための図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るＲ波間隔計測装置の構成を示すブロック図である。
【図６】Ｒ波間隔の時系列データを示すグラフである。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係るＲ波検出器におけるゲイン調整処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図８】増幅ゲインが調整される様子を示すイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１に示すように、第１の実施の形態に係るＲ波間隔計測システム１０は、被検出者から心電信号を計測すると共にＲ波を検出して信号を無線送信するＲ波検出器１２と、Ｒ波検出器１２から送信された信号に基づいて、Ｒ波間隔を計測するＲ波間隔計測装置１４とを備えている。
【００２４】
また、Ｒ波検出器１２には、被検出者の体表の胸部付近に取り付けられる複数の電極１６が接続されている。電極１６として、例えば３つの電極がＲ波検出器１２に接続されており、それぞれ、＋、−、ＧＮＤ用の電極である。
【００２５】
図２に示すように、Ｒ波検出器１２は、複数の電極１６からの出力を差動増幅して、心電信号を生成する差動増幅器１８と、ノイズ除去のために、生成された心電信号の低周波成分を通過させるローパスフィルタ２０と、ローパスフィルタ２０からの出力を増幅させる増幅器２２と、増幅器２２からの出力に基づいて、Ｒ波を検出するマイコン２４と、各部に電源を供給する電源部２６と、Ｒ波が検出されたときのみ送信器３０に電源を供給するように制御する電源制御部２８と、Ｒ波が検出されたことを示す信号を無線送信する送信器３０とを備えている。なお、差動増幅器１８が、心電信号生成手段の一例である。
【００２６】
差動増幅器１８は、図３（Ａ）に示すような心電信号を生成して出力する。
【００２７】
増幅器２２は、ゲイン調整用電子可変抵抗を備えており、マイコン２４からの制御に応じて、増幅ゲインが調整される。
【００２８】
マイコン２４を、ハードウエアとソフトウエアとに基づいて定まる機能実現手段毎に分割した機能ブロックで説明すると、マイコン２４は、増幅器２２から出力された、増幅された心電信号に対して、設定された閾値電圧と比較して、図４に示すようなＲ波を検出するコンパレータ３２と、コンパレータ３２の出力に対して、所定の周波数成分のみを通過させるバンドパスフィルタ３４と、バンドパスフィルタ３４の出力に基づいて、増幅器２２の増幅ゲインを調整するオートゲインコントロール部３６とを備えている。なお、コンパレータ３２が、Ｒ波検出手段の一例である。
【００２９】
コンパレータ３２は、増幅器２２から出力された、増幅された心電信号について、閾値電圧以上となったときにハイレベルの信号を出力し、バンドパスフィルタ３４は、コンパレータ３２の出力から、低周波成分と高周波成分とを除去することにより、図３（Ｂ）に示すような、Ｒ波の検出を示すハイレベル信号（Ｒ波成分の信号）を、電源制御部２８、送信器３０、及びオートゲインコントロール部３６に出力する。
【００３０】
オートゲインコントロール部３６は、図示しないゲイン調整用ボタンが押下されて、ゲイン調整指示が入力されたときに、バンドパスフィルタ３４の出力から、Ｒ波の検出間隔を計測し、例えば２分最適法により、Ｒ波の検出間隔が、所定間隔以下となる最小のゲインとなるように、増幅器２２の増幅ゲインを調整する。
【００３１】
健常な成人男性が生きていられる心拍数の範囲が約４０〜２００/毎分であり、その場合におけるＲ波の検出間隔の範囲は０．３〜１．５秒となるため、この範囲の上限値から大きく外れない値、例えば、１．６〜１．８秒を、上記の所定間隔として設定すればよい。
【００３２】
なお、増幅ゲインの調整後、Ｒ波の検出間隔が、上記範囲の下限値である０．３秒未満である場合には、電極１６の装着位置が正しくない可能性が高いため、電極位置・接続の再確認を促すように、Ｒ波検出器１２に設けられたＬＥＤランプ（図示省略）を点灯させるようにしてもよい。更に、後述するようにコンパレータの閾値電圧を調整するようにしてもよい。
【００３３】
電源制御部２８は、マイコン２４からＲ波の検出を示すハイレベル信号が入力されている間だけ、送信器３０に電源部２６からの電源を供給し、ハイレベル信号の入力が終了すると、電源供給を停止させる。電源制御部２８は、例えば、マイコン２４からの信号に応じて、電源部２６と送信器３０との間の接続をオンオフするスイッチによって構成される。
【００３４】
送信器３０は、電源制御部２８から電源が供給されて起動されると、マイコン２４から入力された、Ｒ波の検出を示すハイレベル信号を無線送信する。なお、送信器３０には、起動による遅延が生じるが、遅延する時間が、ハイレベル信号が続く時間より小さいため、Ｒ波の検出を示すハイレベル信号に応じて起動された送信器３０は、当該ハイレベル信号を無線送信することができる。
【００３５】
図５に示すように、Ｒ波間隔計測装置１４は、Ｒ波検出器１２から送信された信号を無線受信する受信器４０と、ノイズ除去のために、所定の周波数成分のみを通過させるフィルタ４２と、フィルタ４２から出力された信号に対して、設定された閾値電圧と比較して、Ｒ波が検出されたことを示すハイレベル信号を検出するコンパレータ４４と、コンパレータ４４からの出力に基づいて、Ｒ波の検出間隔を計測して記憶するマイコン４６とを備えている。
【００３６】
マイコン４６を、ハードウエアとソフトウエアとに基づいて定まる機能実現手段毎に分割した機能ブロックで説明すると、マイコン４６は、コンパレータ４４からの出力に基づいて、検出されたハイレベル信号の立ち下がりを検出して、タイマ５０をスタートさせる立ち下がり検出部４８と、時間を計測するタイマ５０と、タイマ５０の計測時間に基づいて、Ｒ波の検出間隔を計測して、記憶部５４に記憶させる間隔計測部５２と、例えばメモリカードで構成される記憶部５４とを備えている。なお、間隔計測部５２は、計測手段及び記憶制御手段の一例である。
【００３７】
立ち下がり検出部４８は、検出されたハイレベル信号の立ち下がりを検出する度に、タイマ５０をスタートさせる。
【００３８】
間隔計測部５２は、立ち下がり検出部４８によってハイレベル信号の立ち下がりが検出される度に、１つ前に検出されたハイレベル信号の立ち下がりと現時点で検出されたハイレベル信号の立ち下がりとの間隔を、タイマ５０によって計測された時間を用いて計測する。
【００３９】
本実施の形態では、ハイレベル信号の立ち下がりを検出して、Ｒ波の検出間隔を計測するため、Ｒ波検出器１２における送信器３０の起動の遅れに影響を受けることなく、Ｒ波の検出間隔を計測することができる。
【００４０】
記憶部５４には、図６に示すようなＲ波の検出間隔の時系列データが記憶される。
【００４１】
次に、第１の実施の形態に係るＲ波間隔計測システム１０の作用について説明する。
【００４２】
まず、被検出者の胸部付近に、複数の電極１６が取り付けられ、Ｒ波検出器１２の電源スイッチがオンされると、Ｒ波検出器１２が起動される。
【００４３】
Ｒ波検出器１２では、差動増幅器１８によって、心電信号が生成され、ローパスフィルタ２０及び増幅器２２を介して、心電信号がマイコン２４に出力される。
【００４４】
マイコン２４では、入力された心電信号に基づいて、Ｒ波を検出する度に、Ｒ波を検出したことを示すハイレベル信号を、電源制御部２８及び送信器３０に出力する。
【００４５】
電源制御部２８にハイレベル信号が入力されると、電源部２６からの電源を送信器３０に供給して、送信器３０を起動し、起動された送信器３０は、入力されたハイレベル信号を無線送信する。ハイレベル信号が終了すると、電源制御部２８は、送信器３０への電源供給を停止させる。
【００４６】
Ｒ波間隔計測装置１４では、受信器４０によって、Ｒ波検出器１２から送信された信号を無線受信し、フィルタ４２及びコンパレータ４４によって、Ｒ波を検出したことを示すハイレベル信号を検出して、マイコン４６に出力する。
【００４７】
マイコン４６では、入力されたハイレベル信号の立ち下がりを検出して、Ｒ波検出間隔を計測し、記憶部５４に記憶させる。
【００４８】
上記のように、被検出者のＲ波の検出間隔が計測されて、Ｒ波の検出間隔の時系列データが、Ｒ波間隔計測装置１４の記憶部５４に記憶される。
【００４９】
そして、記憶部５４からＲ波の検出間隔の時系列データが読み出されて、例えば、心拍数の導出根拠に用いられたり、心拍不全や不整脈、自律神経機能の低下（糖尿病、加齢）、睡眠時無呼吸症の診断に用いられたり、クモ膜下出血の予後・再発予測に用いられたりする。あるいは、睡眠時又は自由行動時に長期計測されたＲ波の検出間隔を記憶部５４に記憶し、記憶部５４に記憶されたデータが医者に渡され、又はインターネットで自動送信される。自律神経系の異常を伴う糖尿病や無呼吸症を、自覚症状が出る前に早期発見するために利用することができる。
【００５０】
また、Ｒ波検出器１２において、ゲイン調整用ボタンが押下されると、ゲイン調整指示が入力され、マイコン２４において、図７に示す、ゲイン調整処理ルーチンが実行される。
【００５１】
まず、ステップ１００において、増幅器２２の増幅ゲインを初期値に設定する。例えば、図８（Ａ）に示すように、増幅ゲインを１０段階で調整できる場合に、増幅ゲインを、中点であるレベル５に設定するように調整する。
【００５２】
そして、ステップ１０２において、バンドパスフィルタ３４からの出力に基づいて、Ｒ波の検出間隔を測定し、ステップ１０４において、上記ステップ１０２で測定されたＲ波の検出間隔が、所定間隔より長い否かを判定する。Ｒ波の検出間隔が、所定間隔以下である場合には、正常にＲ波を検出できているか、あるいは他の波やノイズを検出している可能性があると判断し、ステップ１０６において、増幅器２２の増幅ゲインを下げるように調整する。例えば、図８（Ｂ）に示すように、現在の増幅ゲインと、下限の増幅ゲインとの範囲における中点に対応するレベル（例えば、レベル３）に下げるように、増幅ゲインを調整する。
【００５３】
そして、ステップ１０８において、ステップ１０６において、ゲイン調整の繰り返しを終了する条件を満たすか否かを判定する。ゲイン調整の繰り返しを終了する条件を満たさない場合には、上記ステップ１０２へ戻る。
【００５４】
上記ステップ１０４で、Ｒ波の検出間隔が、所定間隔より長い場合には、正常にＲ波を検出できていない可能性があると判断し、ステップ１１０において、増幅器２２の増幅ゲインを上げるように調整して、上記ステップ１０８へ移行する。例えば、図８（Ｃ）に示すように、現在の増幅ゲインと、上限の増幅ゲインとの範囲における中点に対応するレベル（例えば、レべル４）に上げるように、増幅ゲインを調整する。
【００５５】
また、上記ステップ１０８において、ゲイン調整の繰り返しを終了する条件を満たした場合、例えば、図８（Ｄ）に示すように、調整後の増幅ゲインと上限又は下限との範囲における中点が、当該調整後の増幅ゲイン（範囲の端点）である場合には、ステップ１１２へ移行し、当該調整後の増幅ゲインを、最終的な増幅ゲインとして決定して、増幅器２２の増幅ゲインを調整し、ゲイン調整処理ルーチンを終了する。
【００５６】
以上説明したように、第１の実施の形態に係るＲ波間隔計測システムによれば、Ｒ波検出装置において、測定されたＲ波の検出間隔に基づいてゲインを調整することにより、心電信号を記録することなく、簡易な構成で、ゲイン調整を行うことができ、Ｒ波を精度良く検出することができる。また、年齢差などの個人差に応じて、ゲイン調整を行うことができるため、個人差があっても、Ｒ波を精度良く検出することができる。
【００５７】
また、Ｒ波発生タイングのみ無線送信し、それ以外の期間は、消費電力が比較的大きい送信器への電源供給を停止させるため、装置の省電力化を図ることができる。
【００５８】
また、Ｒ波検出器とＲ波間隔計測装置との間でＲ波を検出したことを示す信号を無線で送受信して、Ｒ波間隔計測装置でＲ波検出間隔を計測することにより、簡易な構成で、Ｒ波の検出間隔を精度良く計測することができる。また、Ｒ波間隔計測装置において受信した信号の立ち下がりを検出して、Ｒ波の検出間隔を計測するため、Ｒ波の検出間隔をより精度良く計測することができる。
【００５９】
また、Ｒ波検出器は、簡易な構成であり、小型化を図ることができるため、低拘束（低ストレス）状態で、被検出者の心電信号のＲ波を検出することができる。
【００６０】
また、Ｒ波検出器は、低消費電力であるため、長時間、連続してＲ波を検出することができる。
【００６１】
なお、上記の実施の形態では、オートゲインコントロール部において、増幅器のゲイン調整のみを行う場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、更に、コンパレータの閾値電圧を調整するようにしてもよい。例えば、Ｒ波検出器のコンパレータの閾値電圧を初期値に設定してから、増幅器のゲイン調整を行い、増幅器のゲイン調整後、Ｒ波を正常に検出できるように、コンパレータの閾値電圧も更に調整するようにしてもよい。
【００６２】
次に、第２の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態に係るＲ波間隔計測システムは、第１の実施の形態と同様の構成となっているため、同一符号を付して説明を省略する。
【００６３】
第２の実施の形態では、複数の電極が、Ｒ波検出器と一体となって設けられている点が、第１の実施の形態と異なっている。
【００６４】
第２の実施の形態に係るＲ波間隔計測システムでは、Ｒ波検出器１２が、被検出者の胸部付近に取り付けられるようになっており、Ｒ波検出器１２の筐体の取り付け面に、複数の電極１６が、一体となって設けられている。
【００６５】
また、Ｒ波検出器１２の筐体には、取り付け方向を表わす矢印マーク（例えば、上下方向を示す矢印マーク）が形成されており、矢印マークに従ってＲ波検出器１２が、被検出者の胸部付近に取り付けられると、複数の電極１６が正しい配置で、被検出者の胸部付近に取り付けられるようになっている。
【００６６】
なお、第２の実施の形態に係るＲ波間隔計測システムの他の構成及び作用については、第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
【００６７】
このように、複数の電極をＲ波検出器と一体に設けることにより、体表への電極の取り付けが容易となり、使い易さが向上する。また、複数の電極をＲ波検出器と一体に設けることにより、電極配置が小さくなるが、ゲイン調整により、正常にＲ波を検出することができる。
【００６８】
次に、第３の実施の形態について説明する。なお、第３の実施の形態に係るＲ波間隔計測システムは、第１の実施の形態と同様の構成となっているため、同一符号を付して説明を省略する。
【００６９】
第３の実施の形態では、Ｒ波間隔計測装置において、計測結果を表示している点が、第１の実施の形態と異なっている。
【００７０】
第３の実施の形態に係るＲ波間隔計測システムでは、Ｒ波間隔計測装置１４において、例えば液晶ディスプレイで構成される表示部が設けられている。Ｒ波間隔計測装置１４では、間隔計測部５２で計測されたＲ波間隔の時系列データに基づいて、Ｒ波間隔の時系列データを示すグラフを生成し、グラフを示す画面を、表示部にリアルタイムで表示させる。
【００７１】
例えば、寝室で寝ている赤ちゃんに、Ｒ波検出器１２を装着し、Ｒ波間隔計測装置１４により、心拍数の変化をリアルタイムでモニタする。
【００７２】
なお、上記の実施の形態では、計測結果を表示する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、Ｒ波間隔計測装置において、異常検出処理を行い、異常検出時には、スピーカからの音やランプの光により、異常検出を報知するようにしてもよい。
【００７３】
また、睡眠時無呼吸症の疑いがある患者にＲ波検出器を取り付け、Ｒ波間隔計測装置において、無呼吸状態に対応する心拍異常を検出する処理を行い、寝ている間に当該心拍以上が検出されたら、Ｒ波間隔計測装置に接続したスピーカから大音量でアラートを出力するように構成してもよい。これによって、目を覚まさせ、血中酸素飽和度の異常低下を防ぐことができる。また同様に、乳幼児にＲ波検出器を取り付けて、乳幼児突然死症候群を検出し、アラートを出力するように構成してもよい。
【００７４】
また、上記の第１の実施の形態〜第３の実施の形態では、２分最適法により、ゲイン調整を行う場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、他のアルゴリズムにより、測定されたＲ波の検出間隔が、所定間隔以下となるように、ゲイン調整を行うようにしてもよい。
【００７５】
また、Ｒ波検出器において、Ｒ波検出のしきい値を調整し、電極配置を変更することにより、Ｒ波以外の成分を抽出して、無線送信するようにしてもよい。これにより、例えば、Ｐ−Ｐ波間隔、Ｔ−Ｔ波間隔、Ｐ−Ｒ波間隔、Ｒ−Ｔ波間隔、Ｑ−Ｓ波間隔等を計測するようにしてもよい。
【００７６】
また、被検出者に取り付けられる電極として、例えば、容量性結合方式（衣服等を介して無接触で心電計測）のセンサを使用してもよい。この場合、マイコンのプログラムフィルタの一部を改変し、機能追加して構成すればよい。オートゲインコントロールにより、Ｒ波を精度よく検出することができる。
【００７７】
また、Ｒ波検出器とＲ波間隔計測装置とを一体化した一体型装置として構成し、例えば、ホルター心電計のように構成してもよい。この場合、容量性結合方式のセンサを用いることにより、ストレッチャー／ベッド一体型Ｒ−Ｒ間隔計測装置も実現することができる。
【００７８】
また、Ｒ波間隔計測装置において、受信器にネットワーク機能を付加し、インターネット上のサーバに、計測されたデータをアップロードするようにしてもよい。例えば、遠隔医療や遠隔監視に適用することができる。例えば、遠隔地に居住する独居老人に心拍異常があったら家族と警備会社に通報するように構成することができる。また、例えばＮＩＣＵの赤ちゃん２０人分のＲ−Ｒ間隔データをサーバで一括集中管理するように構成してもよい。この場合、クラウドコンピューティング技術を利用して、解析処理やデータ保存処理を、サーバで行うように構成してもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１０ Ｒ波間隔計測システム
１２ Ｒ波検出器
１４ Ｒ波間隔計測装置
１６ 電極
１８ 差動増幅器
２２ 増幅器
２４ マイコン
２６ 電源部
２８ 電源制御部
３０ 送信器
３６ オートゲインコントロール部
４０ 受信器
４６ マイコン
４８ 立ち下がり検出部
５２ 間隔計測部
５４ 記憶部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｒ波検出装置及びＲ波計測システムに係り、特に、心電信号からＲ波を検出するＲ波検出装置及びＲ波計測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、心電図出力から、Ｒ点の位置を計算すると共に、隣接するＲ波間の間隔であるＲＲ間隔の時系列を求めて記憶装置に記憶させる心機能診断装置が知られている（特許文献１）。
【０００３】
また、心電図測定装置で心電図を測定して、Ｒ波間隔変動測定回路でＲ−Ｒ間隔変動を測定し、メモリ又は外部記憶装置に記憶する自律神経機能検査装置が知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−１２０１３５号公報
【特許文献２】特開２００３−２３３８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１、２では、Ｒ波の検出精度を向上させるために、ゲイン調整を行うことは記載されていない。一般的には、心電信号に基づいて、Ｒ波の検出精度を向上させるようにゲイン調整を行うことになるが、心電信号を記録する構成が必要となる、という問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、簡易な構成で、Ｒ波を精度良く検出することができるＲ波検出装置及びＲ波計測システム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】
【０００７】
上記の目的を達成するために本発明に係るＲ波検出装置は、被検出者に取り付けられた複数の電極からの出力に基づいて、心電信号を生成する心電信号生成手段と、予め設定されたゲインに応じて、前記生成された心電信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段によって増幅された心電信号において、閾値電圧と比較して、Ｒ波を検出するＲ波検出手段と、前記Ｒ波検出手段によってＲ波が検出されたときに、Ｒ波を検出したことを示す信号を無線送信する送信手段と、前記Ｒ波検出手段によるＲ波の検出間隔を測定し、測定された前記Ｒ波の検出間隔に基づいて、前記増幅手段における前記ゲインを調整するゲイン調整手段と、を含んで構成されている。
【０００８】
本発明に係るＲ波検出装置によれば、心電信号生成手段によって、被検出者に取り付けられた複数の電極からの出力に基づいて、心電信号を生成し、増幅手段によって、予め設定されたゲインに応じて、生成された心電信号を増幅する。
【０００９】
そして、Ｒ波検出手段によって、増幅手段によって増幅された心電信号において、閾値電圧と比較して、Ｒ波を検出し、送信手段によって、Ｒ波検出手段によってＲ波が検出されたときに、Ｒ波を検出したことを示す信号を無線送信する。
【００１０】
また、ゲイン調整手段によって、Ｒ波検出手段によるＲ波の検出間隔を測定し、測定されたＲ波の検出間隔に基づいて、増幅手段におけるゲインを調整する。
【００１１】
このように、測定されたＲ波の検出間隔に基づいてゲインを調整することにより、簡易な構成で、Ｒ波を精度良く検出することができる。
【００１２】
本発明に係るゲイン調整手段は、測定されたＲ波の検出間隔が、所定間隔以下となる最小のゲインとなるように、増幅手段におけるゲインを調整するようにすることができる。
【００１３】
本発明に係るＲ波検出装置は、Ｒ波検出手段によってＲ波が検出される度に、送信手段に電源を供給して電源供給を停止させるように制御する電源制御手段を更に含むことができる。これによって、装置の省電力化を図ることができる。
【００１４】
本発明に係るゲイン調整手段は、ゲイン調整指示が入力されたときに、Ｒ波検出手段によるＲ波の検出間隔を測定し、増幅手段における前記ゲインを調整するようにすることができる。
【００１５】
本発明に係るＲ波計測システムは、上記のＲ波検出装置と、前記Ｒ波検出装置によって送信された前記信号を無線受信する受信手段、前記受信手段によって前記信号を受信した間隔を、Ｒ波検出間隔として計測する計測手段、及び前記計測されたＲ波検出間隔を、記憶手段に記憶させる記憶制御手段を含むＲ波計測装置と、を含んで構成されている。
【００１６】
本発明に係るＲ波計測システムによれば、Ｒ波検出装置によって、Ｒ波を検出したことを示す信号を送信する。そして、Ｒ波計測装置の受信手段によって、Ｒ波検出装置によって送信された信号を無線受信し、計測手段によって、受信手段によって信号を受信した間隔を、Ｒ波検出間隔として計測し、そして、記憶制御手段によって、計測されたＲ波検出間隔を、記憶手段に記憶させる。
【００１７】
このように、Ｒ波を検出したことを示す信号を無線により送受信して、Ｒ波検出間隔を計測することにより、簡易な構成で、Ｒ波の検出間隔を精度良く計測することができる。
【００１８】
上記の計測手段は、信号の立ち下がりを検出することにより、信号を受信した間隔を計測するようにすることができる。これによって、Ｒ波の検出間隔をより精度良く計測することができる。
【００１９】
上記のＲ波計測装置は、計測されたＲ波検出間隔に対して情報処理を行って、処理結果を出力装置に出力させる情報処理手段を更に含むことができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明のＲ波検出装置及びＲ波計測システムによれば、測定されたＲ波の検出間隔に基づいてゲインを調整することにより、簡易な構成で、Ｒ波を精度良く検出することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＲ波間隔計測システムの構成を示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るＲ波検出器の構成を示すブロック図である。
【図３】（Ａ）心電波形を示すグラフ、及び（Ｂ）Ｒ波成分を示すグラフである。
【図４】Ｒ波を説明するための図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るＲ波間隔計測装置の構成を示すブロック図である。
【図６】Ｒ波間隔の時系列データを示すグラフである。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係るＲ波検出器におけるゲイン調整処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図８】増幅ゲインが調整される様子を示すイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１に示すように、第１の実施の形態に係るＲ波間隔計測システム１０は、被検出者から心電信号を計測すると共にＲ波を検出して信号を無線送信するＲ波検出器１２と、Ｒ波検出器１２から送信された信号に基づいて、Ｒ波間隔を計測するＲ波間隔計測装置１４とを備えている。
【００２４】
また、Ｒ波検出器１２には、被検出者の体表の胸部付近に取り付けられる複数の電極１６が接続されている。電極１６として、例えば３つの電極がＲ波検出器１２に接続されており、それぞれ、＋、−、ＧＮＤ用の電極である。
【００２５】
図２に示すように、Ｒ波検出器１２は、複数の電極１６からの出力を差動増幅して、心電信号を生成する差動増幅器１８と、ノイズ除去のために、生成された心電信号の低周波成分を通過させるローパスフィルタ２０と、ローパスフィルタ２０からの出力を増幅させる増幅器２２と、増幅器２２からの出力に基づいて、Ｒ波を検出するマイコン２４と、各部に電源を供給する電源部２６と、Ｒ波が検出されたときのみ送信器３０に電源を供給するように制御する電源制御部２８と、Ｒ波が検出されたことを示す信号を無線送信する送信器３０とを備えている。なお、差動増幅器１８が、心電信号生成手段の一例である。
【００２６】
差動増幅器１８は、図３（Ａ）に示すような心電信号を生成して出力する。
【００２７】
増幅器２２は、ゲイン調整用電子可変抵抗を備えており、マイコン２４からの制御に応じて、増幅ゲインが調整される。
【００２８】
マイコン２４を、ハードウエアとソフトウエアとに基づいて定まる機能実現手段毎に分割した機能ブロックで説明すると、マイコン２４は、増幅器２２から出力された、増幅された心電信号に対して、設定された閾値電圧と比較して、図４に示すようなＲ波を検出するコンパレータ３２と、コンパレータ３２の出力に対して、所定の周波数成分のみを通過させるバンドパスフィルタ３４と、バンドパスフィルタ３４の出力に基づいて、増幅器２２の増幅ゲインを調整するオートゲインコントロール部３６とを備えている。なお、コンパレータ３２が、Ｒ波検出手段の一例である。
【００２９】
コンパレータ３２は、増幅器２２から出力された、増幅された心電信号について、閾値電圧以上となったときにハイレベルの信号を出力し、バンドパスフィルタ３４は、コンパレータ３２の出力から、低周波成分と高周波成分とを除去することにより、図３（Ｂ）に示すような、Ｒ波の検出を示すハイレベル信号（Ｒ波成分の信号）を、電源制御部２８、送信器３０、及びオートゲインコントロール部３６に出力する。
【００３０】
オートゲインコントロール部３６は、図示しないゲイン調整用ボタンが押下されて、ゲイン調整指示が入力されたときに、バンドパスフィルタ３４の出力から、Ｒ波の検出間隔を計測し、例えば２分最適法により、Ｒ波の検出間隔が、所定間隔以下となる最小のゲインとなるように、増幅器２２の増幅ゲインを調整する。
【００３１】
健常な成人男性が生きていられる心拍数の範囲が約４０〜２００/毎分であり、その場合におけるＲ波の検出間隔の範囲は０．３〜１．５秒となるため、この範囲の上限値から大きく外れない値、例えば、１．６〜１．８秒を、上記の所定間隔として設定すればよい。
【００３２】
なお、増幅ゲインの調整後、Ｒ波の検出間隔が、上記範囲の下限値である０．３秒未満である場合には、電極１６の装着位置が正しくない可能性が高いため、電極位置・接続の再確認を促すように、Ｒ波検出器１２に設けられたＬＥＤランプ（図示省略）を点灯させるようにしてもよい。更に、後述するようにコンパレータの閾値電圧を調整するようにしてもよい。
【００３３】
電源制御部２８は、マイコン２４からＲ波の検出を示すハイレベル信号が入力されている間だけ、送信器３０に電源部２６からの電源を供給し、ハイレベル信号の入力が終了すると、電源供給を停止させる。電源制御部２８は、例えば、マイコン２４からの信号に応じて、電源部２６と送信器３０との間の接続をオンオフするスイッチによって構成される。
【００３４】
送信器３０は、電源制御部２８から電源が供給されて起動されると、マイコン２４から入力された、Ｒ波の検出を示すハイレベル信号を無線送信する。なお、送信器３０には、起動による遅延が生じるが、遅延する時間が、ハイレベル信号が続く時間より小さいため、Ｒ波の検出を示すハイレベル信号に応じて起動された送信器３０は、当該ハイレベル信号を無線送信することができる。
【００３５】
図５に示すように、Ｒ波間隔計測装置１４は、Ｒ波検出器１２から送信された信号を無線受信する受信器４０と、ノイズ除去のために、所定の周波数成分のみを通過させるフィルタ４２と、フィルタ４２から出力された信号に対して、設定された閾値電圧と比較して、Ｒ波が検出されたことを示すハイレベル信号を検出するコンパレータ４４と、コンパレータ４４からの出力に基づいて、Ｒ波の検出間隔を計測して記憶するマイコン４６とを備えている。
【００３６】
マイコン４６を、ハードウエアとソフトウエアとに基づいて定まる機能実現手段毎に分割した機能ブロックで説明すると、マイコン４６は、コンパレータ４４からの出力に基づいて、検出されたハイレベル信号の立ち下がりを検出して、タイマ５０をスタートさせる立ち下がり検出部４８と、時間を計測するタイマ５０と、タイマ５０の計測時間に基づいて、Ｒ波の検出間隔を計測して、記憶部５４に記憶させる間隔計測部５２と、例えばメモリカードで構成される記憶部５４とを備えている。なお、間隔計測部５２は、計測手段及び記憶制御手段の一例である。
【００３７】
立ち下がり検出部４８は、検出されたハイレベル信号の立ち下がりを検出する度に、タイマ５０をスタートさせる。
【００３８】
間隔計測部５２は、立ち下がり検出部４８によってハイレベル信号の立ち下がりが検出される度に、１つ前に検出されたハイレベル信号の立ち下がりと現時点で検出されたハイレベル信号の立ち下がりとの間隔を、タイマ５０によって計測された時間を用いて計測する。
【００３９】
本実施の形態では、ハイレベル信号の立ち下がりを検出して、Ｒ波の検出間隔を計測するため、Ｒ波検出器１２における送信器３０の起動の遅れに影響を受けることなく、Ｒ波の検出間隔を計測することができる。
【００４０】
記憶部５４には、図６に示すようなＲ波の検出間隔の時系列データが記憶される。
【００４１】
次に、第１の実施の形態に係るＲ波間隔計測システム１０の作用について説明する。
【００４２】
まず、被検出者の胸部付近に、複数の電極１６が取り付けられ、Ｒ波検出器１２の電源スイッチがオンされると、Ｒ波検出器１２が起動される。
【００４３】
Ｒ波検出器１２では、差動増幅器１８によって、心電信号が生成され、ローパスフィルタ２０及び増幅器２２を介して、心電信号がマイコン２４に出力される。
【００４４】
マイコン２４では、入力された心電信号に基づいて、Ｒ波を検出する度に、Ｒ波を検出したことを示すハイレベル信号を、電源制御部２８及び送信器３０に出力する。
【００４５】
電源制御部２８にハイレベル信号が入力されると、電源部２６からの電源を送信器３０に供給して、送信器３０を起動し、起動された送信器３０は、入力されたハイレベル信号を無線送信する。ハイレベル信号が終了すると、電源制御部２８は、送信器３０への電源供給を停止させる。
【００４６】
Ｒ波間隔計測装置１４では、受信器４０によって、Ｒ波検出器１２から送信された信号を無線受信し、フィルタ４２及びコンパレータ４４によって、Ｒ波を検出したことを示すハイレベル信号を検出して、マイコン４６に出力する。
【００４７】
マイコン４６では、入力されたハイレベル信号の立ち下がりを検出して、Ｒ波検出間隔を計測し、記憶部５４に記憶させる。
【００４８】
上記のように、被検出者のＲ波の検出間隔が計測されて、Ｒ波の検出間隔の時系列データが、Ｒ波間隔計測装置１４の記憶部５４に記憶される。
【００４９】
そして、記憶部５４からＲ波の検出間隔の時系列データが読み出されて、例えば、心拍数の導出根拠に用いられたり、心拍不全や不整脈、自律神経機能の低下（糖尿病、加齢）、睡眠時無呼吸症の診断に用いられたり、クモ膜下出血の予後・再発予測に用いられたりする。あるいは、睡眠時又は自由行動時に長期計測されたＲ波の検出間隔を記憶部５４に記憶し、記憶部５４に記憶されたデータが医者に渡され、又はインターネットで自動送信される。自律神経系の異常を伴う糖尿病や無呼吸症を、自覚症状が出る前に早期発見するために利用することができる。
【００５０】
また、Ｒ波検出器１２において、ゲイン調整用ボタンが押下されると、ゲイン調整指示が入力され、マイコン２４において、図７に示す、ゲイン調整処理ルーチンが実行される。
【００５１】
まず、ステップ１００において、増幅器２２の増幅ゲインを初期値に設定する。例えば、図８（Ａ）に示すように、増幅ゲインを１０段階で調整できる場合に、増幅ゲインを、中点であるレベル５に設定するように調整する。
【００５２】
そして、ステップ１０２において、バンドパスフィルタ３４からの出力に基づいて、Ｒ波の検出間隔を測定し、ステップ１０４において、上記ステップ１０２で測定されたＲ波の検出間隔が、所定間隔より長い否かを判定する。Ｒ波の検出間隔が、所定間隔以下である場合には、正常にＲ波を検出できているか、あるいは他の波やノイズを検出している可能性があると判断し、ステップ１０６において、増幅器２２の増幅ゲインを下げるように調整する。例えば、図８（Ｂ）に示すように、現在の増幅ゲインと、下限の増幅ゲインとの範囲における中点に対応するレベル（例えば、レベル３）に下げるように、増幅ゲインを調整する。
【００５３】
そして、ステップ１０８において、ステップ１０６において、ゲイン調整の繰り返しを終了する条件を満たすか否かを判定する。ゲイン調整の繰り返しを終了する条件を満たさない場合には、上記ステップ１０２へ戻る。
【００５４】
上記ステップ１０４で、Ｒ波の検出間隔が、所定間隔より長い場合には、正常にＲ波を検出できていない可能性があると判断し、ステップ１１０において、増幅器２２の増幅ゲインを上げるように調整して、上記ステップ１０８へ移行する。例えば、図８（Ｃ）に示すように、現在の増幅ゲインと、上限の増幅ゲインとの範囲における中点に対応するレベル（例えば、レべル４）に上げるように、増幅ゲインを調整する。
【００５５】
また、上記ステップ１０８において、ゲイン調整の繰り返しを終了する条件を満たした場合、例えば、図８（Ｄ）に示すように、調整後の増幅ゲインと上限又は下限との範囲における中点が、当該調整後の増幅ゲイン（範囲の端点）である場合には、ステップ１１２へ移行し、当該調整後の増幅ゲインを、最終的な増幅ゲインとして決定して、増幅器２２の増幅ゲインを調整し、ゲイン調整処理ルーチンを終了する。
【００５６】
以上説明したように、第１の実施の形態に係るＲ波間隔計測システムによれば、Ｒ波検出装置において、測定されたＲ波の検出間隔に基づいてゲインを調整することにより、心電信号を記録することなく、簡易な構成で、ゲイン調整を行うことができ、Ｒ波を精度良く検出することができる。また、年齢差などの個人差に応じて、ゲイン調整を行うことができるため、個人差があっても、Ｒ波を精度良く検出することができる。
【００５７】
また、Ｒ波発生タイングのみ無線送信し、それ以外の期間は、消費電力が比較的大きい送信器への電源供給を停止させるため、装置の省電力化を図ることができる。
【００５８】
また、Ｒ波検出器とＲ波間隔計測装置との間でＲ波を検出したことを示す信号を無線で送受信して、Ｒ波間隔計測装置でＲ波検出間隔を計測することにより、簡易な構成で、Ｒ波の検出間隔を精度良く計測することができる。また、Ｒ波間隔計測装置において受信した信号の立ち下がりを検出して、Ｒ波の検出間隔を計測するため、Ｒ波の検出間隔をより精度良く計測することができる。
【００５９】
また、Ｒ波検出器は、簡易な構成であり、小型化を図ることができるため、低拘束（低ストレス）状態で、被検出者の心電信号のＲ波を検出することができる。
【００６０】
また、Ｒ波検出器は、低消費電力であるため、長時間、連続してＲ波を検出することができる。
【００６１】
なお、上記の実施の形態では、オートゲインコントロール部において、増幅器のゲイン調整のみを行う場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、更に、コンパレータの閾値電圧を調整するようにしてもよい。例えば、Ｒ波検出器のコンパレータの閾値電圧を初期値に設定してから、増幅器のゲイン調整を行い、増幅器のゲイン調整後、Ｒ波を正常に検出できるように、コンパレータの閾値電圧も更に調整するようにしてもよい。
【００６２】
次に、第２の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態に係るＲ波間隔計測システムは、第１の実施の形態と同様の構成となっているため、同一符号を付して説明を省略する。
【００６３】
第２の実施の形態では、複数の電極が、Ｒ波検出器と一体となって設けられている点が、第１の実施の形態と異なっている。
【００６４】
第２の実施の形態に係るＲ波間隔計測システムでは、Ｒ波検出器１２が、被検出者の胸部付近に取り付けられるようになっており、Ｒ波検出器１２の筐体の取り付け面に、複数の電極１６が、一体となって設けられている。
【００６５】
また、Ｒ波検出器１２の筐体には、取り付け方向を表わす矢印マーク（例えば、上下方向を示す矢印マーク）が形成されており、矢印マークに従ってＲ波検出器１２が、被検出者の胸部付近に取り付けられると、複数の電極１６が正しい配置で、被検出者の胸部付近に取り付けられるようになっている。
【００６６】
なお、第２の実施の形態に係るＲ波間隔計測システムの他の構成及び作用については、第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
【００６７】
このように、複数の電極をＲ波検出器と一体に設けることにより、体表への電極の取り付けが容易となり、使い易さが向上する。また、複数の電極をＲ波検出器と一体に設けることにより、電極配置が小さくなるが、ゲイン調整により、正常にＲ波を検出することができる。
【００６８】
次に、第３の実施の形態について説明する。なお、第３の実施の形態に係るＲ波間隔計測システムは、第１の実施の形態と同様の構成となっているため、同一符号を付して説明を省略する。
【００６９】
第３の実施の形態では、Ｒ波間隔計測装置において、計測結果を表示している点が、第１の実施の形態と異なっている。
【００７０】
第３の実施の形態に係るＲ波間隔計測システムでは、Ｒ波間隔計測装置１４において、例えば液晶ディスプレイで構成される表示部が設けられている。Ｒ波間隔計測装置１４では、間隔計測部５２で計測されたＲ波間隔の時系列データに基づいて、Ｒ波間隔の時系列データを示すグラフを生成し、グラフを示す画面を、表示部にリアルタイムで表示させる。
【００７１】
例えば、寝室で寝ている赤ちゃんに、Ｒ波検出器１２を装着し、Ｒ波間隔計測装置１４により、心拍数の変化をリアルタイムでモニタする。
【００７２】
なお、上記の実施の形態では、計測結果を表示する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、Ｒ波間隔計測装置において、異常検出処理を行い、異常検出時には、スピーカからの音やランプの光により、異常検出を報知するようにしてもよい。
【００７３】
また、睡眠時無呼吸症の疑いがある患者にＲ波検出器を取り付け、Ｒ波間隔計測装置において、無呼吸状態に対応する心拍異常を検出する処理を行い、寝ている間に当該心拍以上が検出されたら、Ｒ波間隔計測装置に接続したスピーカから大音量でアラートを出力するように構成してもよい。これによって、目を覚まさせ、血中酸素飽和度の異常低下を防ぐことができる。また同様に、乳幼児にＲ波検出器を取り付けて、乳幼児突然死症候群を検出し、アラートを出力するように構成してもよい。
【００７４】
また、上記の第１の実施の形態〜第３の実施の形態では、２分最適法により、ゲイン調整を行う場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、他のアルゴリズムにより、測定されたＲ波の検出間隔が、所定間隔以下となるように、ゲイン調整を行うようにしてもよい。
【００７５】
また、Ｒ波検出器において、Ｒ波検出のしきい値を調整し、電極配置を変更することにより、Ｒ波以外の成分を抽出して、無線送信するようにしてもよい。これにより、例えば、Ｐ−Ｐ波間隔、Ｔ−Ｔ波間隔、Ｐ−Ｒ波間隔、Ｒ−Ｔ波間隔、Ｑ−Ｓ波間隔等を計測するようにしてもよい。
【００７６】
また、被検出者に取り付けられる電極として、例えば、容量性結合方式（衣服等を介して無接触で心電計測）のセンサを使用してもよい。この場合、マイコンのプログラムフィルタの一部を改変し、機能追加して構成すればよい。オートゲインコントロールにより、Ｒ波を精度よく検出することができる。
【００７７】
また、Ｒ波検出器とＲ波間隔計測装置とを一体化した一体型装置として構成し、例えば、ホルター心電計のように構成してもよい。この場合、容量性結合方式のセンサを用いることにより、ストレッチャー／ベッド一体型Ｒ−Ｒ間隔計測装置も実現することができる。
【００７８】
また、Ｒ波間隔計測装置において、受信器にネットワーク機能を付加し、インターネット上のサーバに、計測されたデータをアップロードするようにしてもよい。例えば、遠隔医療や遠隔監視に適用することができる。例えば、遠隔地に居住する独居老人に心拍異常があったら家族と警備会社に通報するように構成することができる。また、例えばＮＩＣＵの赤ちゃん２０人分のＲ−Ｒ間隔データをサーバで一括集中管理するように構成してもよい。この場合、クラウドコンピューティング技術を利用して、解析処理やデータ保存処理を、サーバで行うように構成してもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１０ Ｒ波間隔計測システム
１２ Ｒ波検出器
１４ Ｒ波間隔計測装置
１６ 電極
１８ 差動増幅器
２２ 増幅器
２４ マイコン
２６ 電源部
２８ 電源制御部
３０ 送信器
３６ オートゲインコントロール部
４０ 受信器
４６ マイコン
４８ 立ち下がり検出部
５２ 間隔計測部
５４ 記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出者に取り付けられた複数の電極からの出力に基づいて、心電信号を生成する心電信号生成手段と、
予め設定されたゲインに応じて、前記生成された心電信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段によって増幅された心電信号において、閾値電圧と比較して、Ｒ波を検出するＲ波検出手段と、
前記Ｒ波検出手段によってＲ波が検出されたときに、Ｒ波を検出したことを示す信号を無線送信する送信手段と、
前記Ｒ波検出手段によるＲ波の検出間隔を測定し、測定された前記Ｒ波の検出間隔に基づいて、前記増幅手段における前記ゲインを調整するゲイン調整手段と、
を含むＲ波検出装置。
【請求項２】
前記ゲイン調整手段は、前記測定されたＲ波の検出間隔が、所定間隔以下となる最小のゲインとなるように、前記増幅手段における前記ゲインを調整する請求項１記載のＲ波検出装置。
【請求項３】
前記Ｒ波検出手段によってＲ波が検出される度に、前記送信手段に電源を供給して電源供給を停止させるように制御する電源制御手段を更に含む請求項１又は２記載のＲ波検出装置。
【請求項４】
前記ゲイン調整手段は、ゲイン調整指示が入力されたときに、前記Ｒ波検出手段によるＲ波の検出間隔を測定し、前記増幅手段における前記ゲインを調整する請求項１〜請求項３の何れか１項記載のＲ波検出装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか１項記載のＲ波検出装置と、
前記Ｒ波検出装置によって送信された前記信号を無線受信する受信手段、
前記受信手段によって前記信号を受信した間隔を、Ｒ波検出間隔として計測する計測手段、及び
前記計測されたＲ波検出間隔を、記憶手段に記憶させる記憶制御手段を含むＲ波計測装置と
を含むＲ波計測システム。
【請求項６】
前記計測手段は、前記信号の立ち下がりを検出することにより、前記信号を受信した間隔を計測する請求項５記載のＲ波計測システム。
【請求項７】
前記Ｒ波計測装置は、前記計測されたＲ波検出間隔に対して情報処理を行って、処理結果を出力装置に出力させる情報処理手段を更に含む請求項５又は６記載のＲ波計測システム。
【請求項１】
被検出者に取り付けられた複数の電極からの出力に基づいて、心電信号を生成する心電信号生成手段と、
予め設定されたゲインに応じて、前記生成された心電信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段によって増幅された心電信号において、閾値電圧と比較して、Ｒ波を検出するＲ波検出手段と、
前記Ｒ波検出手段によってＲ波が検出されたときに、Ｒ波を検出したことを示す信号を無線送信する送信手段と、
前記Ｒ波検出手段によるＲ波の検出間隔を測定し、測定された前記Ｒ波の検出間隔に基づいて、前記増幅手段における前記ゲインを調整するゲイン調整手段と、
を含むＲ波検出装置。
【請求項２】
前記ゲイン調整手段は、前記測定されたＲ波の検出間隔が、所定間隔以下となる最小のゲインとなるように、前記増幅手段における前記ゲインを調整する請求項１記載のＲ波検出装置。
【請求項３】
前記Ｒ波検出手段によってＲ波が検出される度に、前記送信手段に電源を供給して電源供給を停止させるように制御する電源制御手段を更に含む請求項１又は２記載のＲ波検出装置。
【請求項４】
前記ゲイン調整手段は、ゲイン調整指示が入力されたときに、前記Ｒ波検出手段によるＲ波の検出間隔を測定し、前記増幅手段における前記ゲインを調整する請求項１〜請求項３の何れか１項記載のＲ波検出装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか１項記載のＲ波検出装置と、
前記Ｒ波検出装置によって送信された前記信号を無線受信する受信手段、
前記受信手段によって前記信号を受信した間隔を、Ｒ波検出間隔として計測する計測手段、及び
前記計測されたＲ波検出間隔を、記憶手段に記憶させる記憶制御手段を含むＲ波計測装置と
を含むＲ波計測システム。
【請求項６】
前記計測手段は、前記信号の立ち下がりを検出することにより、前記信号を受信した間隔を計測する請求項５記載のＲ波計測システム。
【請求項７】
前記Ｒ波計測装置は、前記計測されたＲ波検出間隔に対して情報処理を行って、処理結果を出力装置に出力させる情報処理手段を更に含む請求項５又は６記載のＲ波計測システム。
【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２０１１−２５５０５１（Ｐ２０１１−２５５０５１Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３３４４３（Ｐ２０１０−１３３４４３）
【出願日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【出願人】（３０４０２３３１８）国立大学法人静岡大学 (416)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【出願人】（３０４０２３３１８）国立大学法人静岡大学 (416)
【Ｆターム（参考）】
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