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JP2010119822A - Biological information detector - Google Patents

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JP2010119822A
JP2010119822A JP2009004619A JP2009004619A JP2010119822A JP 2010119822 A JP2010119822 A JP 2010119822A JP 2009004619 A JP2009004619 A JP 2009004619A JP 2009004619 A JP2009004619 A JP 2009004619A JP 2010119822 A JP2010119822 A JP 2010119822A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
patient
signal
acceleration sensor
axis
acceleration
Prior art date
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Pending
Application number
JP2009004619A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirotomo Maki
弘倫 槇
Ryoji Yonezawa
良治 米澤
Hidekuni Ogawa
英邦 小川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsuru Gakuen
Original Assignee
Tsuru Gakuen
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Filing date
Publication date
Application filed by Tsuru Gakuen filed Critical Tsuru Gakuen
Priority to JP2009004619A priority Critical patent/JP2010119822A/en
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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a biological information detector, obtaining breath, heart sound and posture information signals of a patient from detection signals of an acceleration sensor. <P>SOLUTION: This biological information detector includes: the acceleration sensor applied to the chest of a patient; a first signal processing means for detecting patient's breath and heart sound information from a dynamic acceleration signal in the Y-axis direction of the patient obtained from the acceleration sensor when the lateral direction of the patient is X-axis and the longitudinal direction thereof is Y-axis; a second signal processing means for detecting the posture information of the patient from a static acceleration signal in the X-axis direction and a dynamic acceleration signal in the Y-axis direction of the patient obtained from the acceleration sensor; and a display means for displaying breath, heart sound, posture and behavior information obtained from the first, second and third signal processing means. The posture and behavior information as well as the breath and heart sound information are detected from the X-axis and Y-axis signals. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、患者の呼吸、心音及び姿勢を検知するため生体情報検出装置に関する。 The present invention relates to a biological information detection apparatus for detecting a patient's breathing, heart sounds, and posture.

患者(高齢者等の病弱者を含む)の体の一部に加速度センサを装着して患者の心拍、呼吸等の生体情報を取得する装置は従来より知られている。例えば特開2002−17693号公報には、人体の心拍、呼吸等の生体情報に異変が発見されたら、第三者に自動的に連絡し重大事故を未然に防ぐ携帯無線電話型バイタルチェッカーについて開示され、心拍、呼吸を検知する素子として加速度センサが使用できる旨記載されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an apparatus for acquiring biological information such as a heartbeat and respiration of a patient by attaching an acceleration sensor to a part of a patient (including a disabled person such as an elderly person) has been known. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-17693 discloses a portable radio telephone type vital checker that automatically contacts a third party to prevent a serious accident when an abnormality is detected in the biological information such as heartbeat and respiration of a human body. It is described that an acceleration sensor can be used as an element for detecting heartbeat and respiration.

また睡眠検査、睡眠時無呼吸症候群の診断のために使用される装置として、例えば特許第3809847号公報開示の構成が知られている。この公報には3次元の加速度センサを用いてX,Y、Z方向の生体情報信号を出力し、X,Z方向のDC成分から患者の寝姿勢を検出し、X,Y、Z方向のAC成分取り出し、そのAC成分から呼吸数を検出し、Z方向のAC成分から心拍数を検出する旨記載されている。 Further, as a device used for sleep tests and sleep apnea syndrome diagnosis, for example, a configuration disclosed in Japanese Patent No. 3809847 is known. This publication uses a three-dimensional acceleration sensor to output biological information signals in the X, Y, and Z directions, detects a patient's sleeping posture from DC components in the X and Z directions, and ACs in the X, Y, and Z directions. It is described that the component is extracted, the respiratory rate is detected from the AC component, and the heart rate is detected from the AC component in the Z direction.

特開2002−17693号公報JP 2002-17693 A 特許第3809847号公報Japanese Patent No. 3809847

特許文献1は、人体の心拍、呼吸を検知する素子として加速度センサを使用することを開示しているものの、その検出信号から心拍、呼吸数を精度よく測定するための具体的な手法については何ら説明されていない。 Patent Document 1 discloses that an acceleration sensor is used as an element for detecting a heartbeat and respiration of a human body, but there is no specific technique for accurately measuring a heartbeat and a respiration rate from the detection signal. Not explained.

特許文献2に開示の構成では、3軸加速度センサからのX,Y、Zの3種類の信号を用いて、それらの組み合わせにより寝姿変化、心拍数、呼吸数を検出するものであり、信号処理が複雑になるという問題がある。またこの文献に開示の構成では心拍信号からR−R間隔情報を得られるものの、心雑音については検出できないないという問題がある。 In the configuration disclosed in Patent Literature 2, three types of signals X, Y, and Z from a three-axis acceleration sensor are used to detect a change in sleeping posture, a heart rate, and a respiratory rate by combining them. There is a problem that the processing becomes complicated. Further, although the configuration disclosed in this document can obtain RR interval information from a heartbeat signal, there is a problem that heart noise cannot be detected.

本発明の目的は、加速度センサの出力信号のうちX,Y方向の2種類の信号から患者の呼吸、心音、姿勢、行動情報を得ることができると同時に、特に心音情報については心雑音の検出も可能とした生体情報検出装置を提供することである。 An object of the present invention is to obtain patient respiration, heart sound, posture, and behavior information from two types of signals in the X and Y directions among the output signals of the acceleration sensor. It is another object of the present invention to provide a biological information detection apparatus that can also be used.

本発明に係る生体情報検出装置は、患者の胸部に装着される加速度センサと、患者の左右方向をX軸とし、前後方向をY軸としたとき、前記加速度センサから得られる前記患者のY軸方向の動的加速度信号から前記患者の呼吸及び心音情報を検出する第1信号処理手段と、前記加速度センサから得られる前記患者のX軸方向の静的加速度信号とY軸方向の静的加速度信号とから前記患者の姿勢情報を検出する第2信号処理手段と、前記加速度センサから得られる前記患者のX軸方向の動的加速度信号とY軸方向の動的加速度信号とから前記患者の行動情報を検出する第3信号処理手段と、前記第1、第2及び第3信号処理手段から得られる呼吸、心音、姿勢及び行動情報を表示する表示手段とを含む。 The biological information detection apparatus according to the present invention includes an acceleration sensor mounted on a patient's chest, and the patient's Y-axis obtained from the acceleration sensor when the patient's left-right direction is the X-axis and the front-rear direction is the Y-axis. First signal processing means for detecting respiratory and heart sound information of the patient from dynamic acceleration signals in the direction, static acceleration signals in the X-axis direction and static acceleration signals in the Y-axis direction obtained from the acceleration sensor Second patient signal processing means for detecting posture information of the patient from the above, and the patient behavior information from the dynamic acceleration signal in the X-axis direction and the dynamic acceleration signal in the Y-axis direction obtained from the acceleration sensor And a display means for displaying respiration, heart sound, posture and action information obtained from the first, second and third signal processing means.

また本発明に係る生体情報検出装置においては、前記第1信号処理手段が、前記加速度センサ信号から呼吸の周波数成分を取り出す第1バンドパスフィルタと、前記加速度センサ信号から心音の周波数成分を取り出す第2バンドパスフィルタとを含み、前記第2信号処理手段が、前記加速度センサからのX軸方向及びY軸方向の静的加速度信号から前記患者の体の傾き等姿勢に関連する周波数成分を取り出すローパスフィルタとを含み、前記第3信号処理手段が、前記加速度センサからのX軸方向及びY軸方向の動的加速度信号から前記患者の体の動き等行動に関連する周波数成分を取り出すハイパスフィルタとを含むものである。 In the biological information detecting apparatus according to the present invention, the first signal processing means includes a first bandpass filter that extracts a respiration frequency component from the acceleration sensor signal, and a first bandpass filter that extracts a heart sound frequency component from the acceleration sensor signal. A low-pass filter, wherein the second signal processing means extracts a frequency component related to the posture of the patient's body, such as the tilt of the patient's body, from the X-axis direction and Y-axis direction static acceleration signals from the acceleration sensor. A high-pass filter that extracts a frequency component related to behavior such as movement of the patient's body from the dynamic acceleration signals in the X-axis direction and the Y-axis direction from the acceleration sensor. Is included.

かかる構成において、第1バンドパスフィルタからは呼吸情報信号のみが、また第2バンドパスフィルタからは心音情報信号のみが取り出される。これにより、呼吸情報信号及び心音情報信号が高精度で得られる。 In such a configuration, only the respiratory information signal is extracted from the first bandpass filter, and only the heart sound information signal is extracted from the second bandpass filter. Thereby, a respiration information signal and a heart sound information signal can be obtained with high accuracy.

また本発明に係る生体情報検出装置においては、前記第1バンドパスフィルタが低域遮断周波数0.01〜0.1Hzから高域遮断周波数0.3〜3Hzの通過周波数帯域を有し、前記第2バンドパスフィルタが低域遮断周波数10〜50Hzから高域遮断周波数100〜1000Hzの通過周波数帯域を有し、前記ローパスフィルタが加速度センサ1からのX軸及びY軸信号を入力とし0.5Hz以下の周波数信号を通過させるものであり、前記ハイパスフィルタが1Hz以上の周波数信号を通過させるものである。 In the biological information detecting apparatus according to the present invention, the first bandpass filter has a pass frequency band from a low cut-off frequency of 0.01 to 0.1 Hz to a high cut-off frequency of 0.3 to 3 Hz. The two-band pass filter has a pass frequency band from a low cut-off frequency of 10 to 50 Hz to a high cut-off frequency of 100 to 1000 Hz, and the low-pass filter receives the X-axis and Y-axis signals from the acceleration sensor 1 and inputs 0.5 Hz or less. And the high-pass filter allows a frequency signal of 1 Hz or more to pass through.

かかる構成において、第1バンドパスフィルタからは、呼吸に対応する信号のみが出力され、第2バンドパスフィルタから心電図波形のうちR波及びT波に対応する心音信号が出力され、ローパスフィルタから体の傾き等姿勢に関連する信号のみが出力され、さらにハイパスフィルタから体の動き等行動に関する信号のみが出力される。第2バンドパスフィルタからの房室弁及び動脈弁の閉鎖に対応する2種類の心音信号及び心雑音を検知することができる。 In such a configuration, only the signal corresponding to respiration is output from the first band pass filter, the heart sound signal corresponding to the R wave and T wave in the electrocardiogram waveform is output from the second band pass filter, and the body sound is output from the low pass filter. Only a signal related to posture such as tilt is output, and only a signal related to behavior such as body movement is output from the high-pass filter. Two types of heart sound signals and heart noise corresponding to the closure of the atrioventricular valve and the arterial valve from the second band pass filter can be detected.

本発明によれば、加速度センサのX方向及びY方向の2種類の信号から、呼吸、心音及び患者の体動等姿勢変化に関する情報を得ることができる。それゆえ2軸の加速度センサにて3軸の加速度センサを用いた場合と同様の情報を得ることができ、かつ信号の種類が3軸の加速度センサより少ないことからその処理がしやすくなるという効果がある。 According to the present invention, it is possible to obtain information related to posture changes such as breathing, heart sounds, and patient body movement from two types of signals in the X and Y directions of the acceleration sensor. Therefore, it is possible to obtain the same information as in the case of using a triaxial acceleration sensor with a biaxial acceleration sensor, and since the types of signals are smaller than those of the triaxial acceleration sensor, the processing can be easily performed. There is.

また本発明によれば、心音情報として心電図波形R波信号に加えてT波信号に対応する信号を得ることができる。すなわち房室弁及び動脈弁の閉鎖に対応する2種類の心音信号及び心雑音を知ることができ、これより心臓異常の発見が可能となる。 According to the present invention, a signal corresponding to a T wave signal can be obtained as heart sound information in addition to an electrocardiogram waveform R wave signal. That is, two types of heart sound signals and heart noise corresponding to the closure of the atrioventricular valve and the arterial valve can be known, and thereby the heart abnormality can be found.

本発明の実施の形態に係る生体情報検出装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the biometric information detection apparatus which concerns on embodiment of this invention. センサ部をバンドに固定した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which fixed the sensor part to the band. 本発明に係る生体情報検出装置を患者に装着した状態を示す正面図である。It is a front view which shows the state which mounted | wore the patient with the biometric information detection apparatus which concerns on this invention. 被験者(患者)の身体傾斜角度と姿勢の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a test subject's (patient) body inclination angle, and attitude | position. 被験者(患者)の体動量と行動状態の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the amount of body movement of a test subject (patient), and an action state. 呼吸測定信号を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows a respiration measurement signal. 心音図測定信号を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows a heart sound chart measurement signal.

図1において、1は2軸の加速度センサで、患者の胸部であって心臓に近い部位に装着される。この加速度センサ1は、直交する2種類の方向(X及びY)の加速度の変化を検知するものであり、本実施の形態では、患者の左右方向をX軸とし、前後方向(体の厚み方向)をY軸とする。なお2軸の加速度センサに変えて3軸の加速度センサを使用することもでき、この場合前記2種の信号が使用される。 In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a biaxial acceleration sensor, which is attached to a portion of a patient's chest close to the heart. The acceleration sensor 1 detects changes in acceleration in two orthogonal directions (X and Y). In the present embodiment, the left-right direction of the patient is the X-axis, and the front-rear direction (the body thickness direction). ) Is the Y axis. Note that a triaxial acceleration sensor can be used instead of the biaxial acceleration sensor, and in this case, the two kinds of signals are used.

2は、加速度センサ1からのY軸信号を入力とする第1バンドパスフィルタで、0.1Hzから0.7Hzの通過周波数帯域を有し、呼吸の周波数成分を取り出す作用をなす。3は、同様に加速度センサ1からのY軸信号を入力とする第2バンドパスフィルタで、50Hzから100Hzの通過周波数帯域を有し、心音の周波数成分を取り出す作用をなす。Y軸信号は、これら第1及び第2バンドパスフィルタ2,3を通過することにより、呼吸に関する動的加速度信号及び心音に関する動的加速度信号が得られる。 Reference numeral 2 denotes a first band-pass filter that receives the Y-axis signal from the acceleration sensor 1 and has a pass frequency band of 0.1 Hz to 0.7 Hz, and functions to extract a respiration frequency component. 3 is a second band-pass filter that similarly receives the Y-axis signal from the acceleration sensor 1 and has a pass frequency band of 50 Hz to 100 Hz, and acts to extract the frequency component of the heart sound. The Y-axis signal passes through the first and second bandpass filters 2 and 3 to obtain a dynamic acceleration signal related to respiration and a dynamic acceleration signal related to heart sound.

4及び5は、第1及び第2バンドパスフィルタ2、3の出力信号をそれぞれ入力するゲイン40dbの増幅器である。これら第1及び第2バンドパスフィルタ2,3と増幅器4,5にて第1信号処理手段6が構成される。 Reference numerals 4 and 5 denote amplifiers with a gain of 40 db for inputting the output signals of the first and second bandpass filters 2 and 3, respectively. These first and second band pass filters 2 and 3 and amplifiers 4 and 5 constitute a first signal processing means 6.

7は、加速度センサ1からのY軸信号を入力とするローパスフィルタ、8は、加速度センサ1からのX軸信号を入力とし0.5Hz以下の周波数信号を通過させるローパスフィルタで、これらローパスフィルタ7,8から得られる2種のX軸方向,Y軸方向の静的加速度信号により身体傾斜角度を測定することができ、姿勢変化を検知することができる。これら2つのローパスフィルタ7,8にて第2信号処理手段9が構成される。 7 is a low-pass filter that receives the Y-axis signal from the acceleration sensor 1 and 8 is a low-pass filter that receives the X-axis signal from the acceleration sensor 1 and passes a frequency signal of 0.5 Hz or less. , 8 can be used to measure the body inclination angle using the two types of static acceleration signals in the X-axis direction and Y-axis direction, and change in posture can be detected. These two low-pass filters 7 and 8 constitute the second signal processing means 9.

10は、加速度センサ1からのY軸信号を入力とするハイパスフィルタ、11は、加速度センサ1からのX軸信号を入力とし1Hz以上の周波数信号を通過させるハイパスフィルタで、これらハイパスフィルタ10,11から得られる2種のX軸方向,Y軸方向の動的加速度信号により体動量を測定することができ、行動を検知することができる。これら2つのハイパスフィルタ10,11にて第3信号処理手段12が構成される。 Reference numeral 10 denotes a high-pass filter that receives the Y-axis signal from the acceleration sensor 1, and 11 denotes a high-pass filter that receives the X-axis signal from the acceleration sensor 1 and passes a frequency signal of 1 Hz or more. The amount of body movement can be measured by two types of dynamic acceleration signals in the X-axis direction and Y-axis direction obtained from the above, and the behavior can be detected. These two high-pass filters 10 and 11 constitute a third signal processing means 12.

マイクロコントローラ13は、増幅器4,5、ローパスフィルタ7,8及びハイパスフィルタ10,11からの出力信号AD1,AD2,AD3,AD4,AD5,AD6を入力するマイクロコントローラで、ADコンバータを含み、サンプリング周波数200Hzでディジタル信号へ変換する。信号送信部14は、マイクロコントローラ13からの6種類の信号AD1,AD2,AD3,AD4,AD5,AD6を送信する信号送信部で、アンテナ部分を備えて単独で信号送信する構成とすることができる。またこの信号は、携帯電話、PHS等を介して送信することもできる。15は、携帯電話等信号送信部からの信号を受信し演算処理して呼吸、心音、姿勢、行動情報をモニター等表示手段に表示する信号処理部で、マイクロコンピュータよりなる。また信号処理部15をセンサ部16内に組み込むこともできる。 The microcontroller 13 is a microcontroller that receives the output signals AD1, AD2, AD3, AD4, AD5, and AD6 from the amplifiers 4 and 5, the low-pass filters 7 and 8, and the high-pass filters 10 and 11, includes an AD converter, and includes a sampling frequency. Convert to digital signal at 200 Hz. The signal transmission unit 14 is a signal transmission unit that transmits six types of signals AD1, AD2, AD3, AD4, AD5, and AD6 from the microcontroller 13, and can be configured to have an antenna portion and transmit signals alone. . This signal can also be transmitted via a mobile phone, PHS or the like. A signal processing unit 15 is a signal processing unit that receives a signal from a signal transmission unit such as a cellular phone, performs arithmetic processing, and displays respiration, heart sounds, posture, and action information on a display unit such as a monitor, and includes a microcomputer. Further, the signal processing unit 15 can be incorporated in the sensor unit 16.

図2において、16は、加速度センサ1、第1、第2、第3信号処理部6,9,12、マイクロコントローラ13及び信号送信部15を一体化したセンサ部で、約3cm平方、厚さ約1cmの大きさ、重量約20gとすることができる。17はこのセンサ部16を中間位置に固定したバンドであり、両端部に面状ファスナー18が形成されている。 In FIG. 2, reference numeral 16 denotes a sensor unit in which the acceleration sensor 1, the first, second, and third signal processing units 6, 9, and 12, the microcontroller 13, and the signal transmission unit 15 are integrated. The size can be about 1 cm and the weight can be about 20 g. Reference numeral 17 denotes a band in which the sensor unit 16 is fixed at an intermediate position, and planar fasteners 18 are formed at both ends.

図3に示すように、バンド17はセンサ部16内側とした状態で被験者(患者)19の胸部に巻かれ、装着される。このときセンサ部16が、心臓の上に位置するよう配置される。センサ部16の装着は、下着等衣服の上からでもよく、センサ部16と被験者(患者)19の身体との間に隙間が開いていなければよい。かかる構成とすることにより患者に対する負担を軽くすることができる。 As shown in FIG. 3, the band 17 is wound around the chest of a subject (patient) 19 in a state of being inside the sensor unit 16 and is attached. At this time, the sensor unit 16 is disposed so as to be positioned on the heart. The sensor unit 16 may be mounted from above clothing such as underwear, and it is sufficient that there is no gap between the sensor unit 16 and the body of the subject (patient) 19. With this configuration, the burden on the patient can be reduced.

図4は、ローパスフィルタ7,8から出力された信号AD3,AD4より、5秒ごとに患者の身体傾斜角度と姿勢を測定した結果であり、小円にて測定値を示す。「前」が患者の前面、「後」が背面である。図より、伏臥位、左右側臥位置、仰臥位、座位及び立位が正確に検知されることが判る。 FIG. 4 shows the results of measuring the patient's body tilt angle and posture every 5 seconds from the signals AD3 and AD4 output from the low-pass filters 7 and 8, and the measured values are shown in small circles. “Front” is the front of the patient and “back” is the back. From the figure, it can be seen that the prone position, the left and right lateral position, the supine position, the sitting position and the standing position are accurately detected.

図5は、ハイパスフィルタ10,11から出力された信号AD5,AD6より、5秒ごとに患者の体動量を測定した結果である。図より、安静時、歩行及び走行の行動状態が正確に検知できる。 FIG. 5 shows the results of measuring the amount of body movement of the patient every 5 seconds from the signals AD5 and AD6 output from the high-pass filters 10 and 11. From the figure, the behavioral state of walking and running can be accurately detected at rest.

図6は、椅子に座った安静状態の22歳男性被験者19(図3)の胸部にセンサ部16を装着して呼吸を測定した結果を示す。波形Aは、第1バンドパスフィルタ2及び増幅器4を介して得られた信号AD1に基づく呼吸波形を示し、波形Bは比較例として呼吸波形の正確な検出が可能な方法として知られている胸部圧電フィルムを同じ被験者19に貼り付けて同時に測定した結果を示す。本発明により得られる波形信号Aは、比較信号Bに比べて周期にずれが存在するもののピーク間隔、周波数は同一であり、正確な呼吸検知がなされていることが判る。 FIG. 6 shows the result of measuring respiration with the sensor unit 16 attached to the chest of a 22-year-old male subject 19 (FIG. 3) sitting in a chair. A waveform A shows a respiration waveform based on the signal AD1 obtained through the first bandpass filter 2 and the amplifier 4, and a waveform B is a chest that is known as a method capable of accurately detecting a respiration waveform as a comparative example. The result of applying a piezoelectric film to the same subject 19 and measuring it simultaneously is shown. The waveform signal A obtained by the present invention has a difference in period as compared with the comparison signal B, but the peak interval and frequency are the same, and it can be seen that accurate respiration detection is performed.

図7は同様の被験者19において、心音図波形を測定した結果を示す。波形Aは、第2バンドパスフィルタ3及び増幅器5を介して得られた信号AD2に基づく波形を示し、波形Bは比較例として同時に測定した心電図波形を示す。心電図波形のうち最も大きいピークを示すR波は、心臓の房室弁が閉鎖するとき発せられる音信号に対応し、これに続くT波は、心臓の動脈弁が閉鎖するとき発せられる音信号に対応する。本発明により得られる波形信号は、これらのR波及びT波に対応する2種の信号を出力している。それゆえ心拍数、R−R間隔の測定に加えて、房室弁及び動脈弁の閉鎖に対応する2種類の心音信号及び心雑音を知ることができ、これより心臓異常の発見が可能となる。 FIG. 7 shows the results of measuring the heart sound waveform in the same subject 19. A waveform A shows a waveform based on the signal AD2 obtained through the second bandpass filter 3 and the amplifier 5, and a waveform B shows an electrocardiogram waveform measured simultaneously as a comparative example. The R wave showing the largest peak in the electrocardiogram waveform corresponds to the sound signal emitted when the atrioventricular valve of the heart closes, and the subsequent T wave corresponds to the sound signal emitted when the heart arterial valve closes. Correspond. The waveform signal obtained by the present invention outputs two kinds of signals corresponding to these R wave and T wave. Therefore, in addition to the measurement of heart rate and RR interval, two types of heart sound signals and heart noise corresponding to the closure of the atrioventricular valve and the arterial valve can be known, thereby making it possible to detect heart abnormalities. .

本発明にかかる生体情報検出装置は、病院において入院患者に適用すれば、看護センターにて患者の正常、異常及び就寝状態にあるか、起床しているか等を把握することができる。また携帯電話を利用して信号を送信することにより離隔地において在宅医療を続けている高齢者の看護にも有用である。 When the biological information detection apparatus according to the present invention is applied to an inpatient in a hospital, the nursing center can grasp whether the patient is normal, abnormal, sleeping or whether he / she is awake. It is also useful for nursing elderly people who continue home medical care in remote areas by transmitting signals using mobile phones.

1 加速度センサ
2 第1バンドパスフィルタ
3 第2バンドパスフィルタ
4、5 増幅器
6 第1信号処理手段
7、8 ローパスフィルタ
9 第2信号処理手段
10、11 ハイパスフィルタ
12 第3信号処理手段
13 マイクロコントローラ
14 信号送信部
15 信号処理部
16 センサ部
17 バンド
18 ファスナー部
19 被験者(患者)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Acceleration sensor 2 1st band pass filter 3 2nd band pass filter 4, 5 Amplifier 6 1st signal processing means 7, 8 Low pass filter 9 2nd signal processing means 10, 11 High pass filter 12 3rd signal processing means 13 Microcontroller 14 Signal transmission unit 15 Signal processing unit 16 Sensor unit 17 Band 18 Fastener unit 19 Subject (patient)

Claims (4)

患者の胸部に装着される加速度センサと、患者の左右方向をX軸とし、前後方向をY軸としたとき、前記加速度センサから得られる前記患者のY軸方向の動的加速度信号から前記患者の呼吸及び心音情報を検出する第1信号処理手段と、前記加速度センサから得られる前記患者のX軸方向の静的加速度信号とY軸方向の静的加速度信号とから前記患者の姿勢情報を検出する第2信号処理手段と、前記加速度センサから得られる前記患者のX軸方向の動的加速度信号とY軸方向の動的加速度信号とから前記患者の行動情報を検出する第3信号処理手段と、前記第1、第2及び第3信号処理手段から得られる呼吸、心音、姿勢及び行動情報を表示する表示手段とを含むことを特徴とする生体情報検出装置。 An acceleration sensor mounted on the patient's chest and the patient's left-right direction as the X-axis and the front-rear direction as the Y-axis, the patient's Y-axis dynamic acceleration signal obtained from the acceleration sensor The patient's posture information is detected from first signal processing means for detecting respiration and heart sound information, and the patient's X-axis direction static acceleration signal and Y-axis direction static acceleration signal obtained from the acceleration sensor. Second signal processing means; third signal processing means for detecting behavior information of the patient from a dynamic acceleration signal in the X-axis direction and a dynamic acceleration signal in the Y-axis direction obtained from the acceleration sensor; And a display means for displaying respiration, heart sound, posture, and action information obtained from the first, second and third signal processing means. 前記第1信号処理手段は、前記加速度センサ信号から呼吸の周波数成分を取り出す第1バンドパスフィルタと、前記加速度センサ信号から心音の周波数成分を取り出す第2バンドパスフィルタとを含み、前記第2信号処理手段は、前記加速度センサからのX軸方向及びY軸方向の静的加速度信号から前記患者の体の傾き等姿勢に関連する周波数成分を取り出すローパスフィルタとを含み、前記第3信号処理手段は、前記加速度センサからのX軸方向及びY軸方向の動的加速度信号から前記患者の体の動き等行動に関連する周波数成分を取り出すハイパスフィルタとを含むことを特徴とする請求項1記載の生体情報検出装置。 The first signal processing means includes a first bandpass filter that extracts a respiration frequency component from the acceleration sensor signal, and a second bandpass filter that extracts a heart sound frequency component from the acceleration sensor signal. The processing means includes a low-pass filter that extracts a frequency component related to posture such as tilt of the patient's body from the static acceleration signals in the X-axis direction and the Y-axis direction from the acceleration sensor, and the third signal processing means 2. A living body according to claim 1, further comprising: a high-pass filter that extracts a frequency component related to an action such as movement of the patient's body from dynamic acceleration signals in the X-axis direction and the Y-axis direction from the acceleration sensor. Information detection device. 前記第1バンドパスフィルタが低域遮断周波数0.01〜0.1Hzから高域遮断周波数0.3〜3Hzの通過周波数帯域を有し、前記第2バンドパスフィルタが低域遮断周波数10〜50Hzから高域遮断周波数100〜1000Hzの通過周波数帯域を有し、前記ローパスフィルタが加速度センサ1からのX軸及びY軸信号を入力とし0.5Hz以下の周波数信号を通過させるフィルタであることを特徴とする請求項2に記載の生体情報検出装置。 The first band pass filter has a low frequency cutoff frequency of 0.01 to 0.1 Hz to a high frequency cutoff frequency of 0.3 to 3 Hz, and the second band pass filter has a low frequency cutoff frequency of 10 to 50 Hz. The low-pass filter is a filter that passes the X-axis and Y-axis signals from the acceleration sensor 1 and allows a frequency signal of 0.5 Hz or less to pass through. The biological information detecting device according to claim 2. 前記加速度センサが2軸又は3軸の加速度センサよりなることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の生体情報検出装置。 The living body information detecting apparatus according to claim 1, wherein the acceleration sensor is a biaxial or triaxial acceleration sensor.
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