JP2011152261A - 携帯型生体信号測定・送信システム - Google Patents

Abstract

【課題】 ＥＣＧデータ、SpO2データ及びNIBPデータ等の測定データを処理する信号処理部を備えた生体信号処理ユニットを本体ユニットから分離可能に構成することによって、本体ユニットにおける信号処理の負担を軽減して、本体ユニットとして汎用性の高い小型データ処理端末等の使用を可能とする安価かつ携帯性に優れたシステムを実現する。
【解決手段】 ＥＣＧデータ、SpO2データ及びNIBPデータ等の少なくとも１つの生体信号を測定する携帯型生体信号測定・送信システムであって、ＥＣＧデータ、SpO2データ及びNIBPデータ等の測定データを処理する信号処理部を含む生体信号処理ユニットを、少なくとも表示部を含む本体ユニットから分離可能に構成したことを特徴とする携帯型生体信号測定・送信システム。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ＥＣＧ，ＳｐＯ2およびＮＩＢＰ等の複数の生体信号を測定する複数のセンサを設け、当該複数のセンサで測定した生体信号情報をモニタデバイスに送信する携帯型生体信号測定・送信システムに関する。

従来の生体信号を測定する患者モニタデバイスを図１３示す。
図１３を参照して、以下に記述される患者モニタデバイス２０は、そのおのおのが、生理学的センサアセンブリ２８、３２、３６、この場合、ＥＣＧ，ＳｐＯ2（パルス酸素濃度計），および血圧（ＮＩＢＰ）アセンブリの部分を形成する複数のセンサからの入力を受信するハウジング２４により定義される。該ハウジング２４は、生命兆候数字、波形、および他の患者データのためのディスプレイ８８、ばかりでなく、モニタデバイス２０の動作を許す、図１４のユーザインタフェース９２、をも含む。

図１３を参照して、該ディスプレイ８８は、ハウジング２４の正面を向く側に設けられており、かつ、複数の隣接する作動ボタンが、ユーザインタフェース９２を定義している。本実施の形態によれば、ディスプレイ８８は、クオータ（ＱＶＧＡ）カラーディスプレイであり、本実施の形態によるこのディスプレイは、ほぼ３．５インチ（斜めに測って）である。より詳細には、かつこの実施の形態によれば、ディスプレイ８８は、２４０×３２０のピクセルカウントを持つＬＣＤである。ここで定義されたディスプレイ８８は、好ましくは、低アンビエント光条件でのディスプレイのリーダビリティーを改善するために、バックライト（図示せず）を含む。

ここで記述したデバイス２０のプロファイルに関しては、この特定の実施形態によるハウジング２４は、ほぼ高さ５．３インチ、幅７．５インチ、および、深さ２．０インチである。しかしながら、軽量デザインにかかわらず、ここで記述されたモニタデバイス２０は、きわめて耐久性があり、かつ、ごつごつしており、これにより、該デバイスは、患者に関連した設定において遭遇するかも知れない種々の負荷を取り扱うように備えられている。たとえば、該ハウジング２４は、モニタデバイス２０を衝撃、又はショック負荷から衝撃緩和する助けとなるために、かつ、該デバイスの内部を、ダスト、又は他の汚染から保持するために、デバイスハウジング２４の回りで、それらの間で周状に配置された、前ハウジングハーフと、後ハウジングハーフとの間に配置された中央、または中間のゴム引きの浮嚢２６を含んでいる。該モニタデバイス２０を衝撃緩和するのを、さらに助けるために、ハウジング２４のコーナーの各々は、有効な周囲を与えるために、カーブされている。バッテリコンパートメント（図示せず）はまた、ハウジング２４の中に見られ、該バッテリコンパートメントのカバーは、該コンパートメントがモニタデバイス２０の全体プロファイルから突出しないように該ハウジングの後方対面サイドと本質的にフラッシュになっている。ハウジング２４の該後方対面サイド６１は、さらに１セットのゴム引きのパッド又はフィート５８を含み、該モニタデバイス２０をして、必要に応じて、平坦表面上に置かれることを可能にしている。さらに、以下でより詳細に議論される、ユーザインタフェース９２よりなるボタンの各々は、該モニタデバイス２０の全体の耐性、およびごつごつ性を助けるよう、エラストマー化されており、該ボタンは、ハウジング２４の対面する表面８４から過度に突出しないように、位置されており、かつ、該デバイスをして、相対的にコンパクトなプロファイルを維持することを許容している。

該デバイスハウジング２４のコンパクトなプロファイルは、該モニタデバイス２０をして、患者が着衣可能であるものとしている。図１３に示す、該デバイスハウジング２４の対向する水平サイド上に設けられている一対のタブ１３２は、該モニタデバイス２０をして、患者着衣可能なハーネス１３５に固定されることを可能としており、あるいは、ストラップ１３７が、再度タブ１３２に取り付け可能とされており、該モニタデバイス２０の把持の、および携帯可能な動作を許容している。該ストラップは、ガーニー１３８、または他の輸送装置に関して、輸送ベルト１３９をもっての輸送動作のためにさらに使用することもできる。その他にも、および上記したように、ここで述べたモニタデバイス２０は、テーブル、又は他の平坦な表面上に、該デバイスハウジング２４の後方対面サイド６１上に設けられたゴム引きのパッド５８を用いて、適切に位置せしめることができる。

コンパクトであり、耐性があるのに加えて、ここで述べたモニタデバイス２０は、きわめて軽量である。図１３に示される全体のアセンブリは、約２ポンドの重みである。

上記で述べたように、および本実施の形態によれば、複数の生理学的センサアセンブリが、ハウジング２４につながれており、ＥＣＧセンサアセンブリ２８、ＳｐＯ2センサアセンブリ３２、および非侵襲血圧（以下、ＮＩＢＰと称す）センサアセンブリ３６をそれぞれ含み、該各センサアセンブリは、明確性のためにのみ、図１３に示されている。

各つながれた生理学的センサアセンブリ２８、３２、３６の簡単な扱いは、完全さのために、今与えられる。より特定的に、かつ、簡単に、ＳｐＯ2センサアセンブリ３２は、患者の周辺測定サイト、たとえば、リスト、指、つま先、前頭部、耳たぶ、または他の領域、等の細動脈ヘモグロビンの酸素飽和を、非侵襲的に測定するのに用いられる。再使用可能な、あるいは破棄可能なセンサプローブを用いることができる。この点に関して、指クランプ６０が図１０に示され、該クランプは、パルス／ハートレート、ばかりでなく、血液酸素飽和を、パルス酸素濃度計を通して検出するのに使用することのできる、光エミッタおよび光検出器を持っている。該指クランプ６０は、デバイスハウジング２４の外周上に設けられた、図１５に示す、対応する雌コネクタポート４４と契合するピンコネクタにまで伸びるケーブル６４手段によりつながれている。一般のパルス酸素濃度計に関係する概念は、該分野においてよく知られており、本発明の発明的部分を形成するものではない。

簡単に、ＥＣＧセンサ又はモニタアセンブリ２８は、リードワイヤアセンブリを含み、ここで、３リードの、又は５リードのＥＣＧは、本実施の形態によって利用することができる。より詳細に、かつ、例示の方法により、図１３のここで描かれたＥＣＧアセンブリ２８は、１セットのリードワイヤ６８よりなり、その各々は、それらの端に、患者の身体への、従来の態様での、取り付けを可能とする電極７０を有しており、該リードワイヤアセンブリは、デバイスハウジング２４の接続ポート４０へ、契合により取り付け可能であるコネクタを有する接続ケーブル７２に取り付けられたハーネス７１よりなる。前記ＥＣＧセンサアセンブリ２８は、ＥＣＧ電極７０の選択された端子間のＡＣインピーダンスの決定を通して呼吸エフォートのレート、または不存在(無呼吸)を、決定し、これにより、患者の呼吸レートを、所望の参照リードワイヤを用いて、胸壁の動きに基づきインピーダンスニューモグラフィーを用いて決定するために、ここで述べたモニタデバイス２０の呼吸チャネルに関して、さらにここで利用される。本実施の形態によるハートレートは、ＥＣＧセンサアセンブリを用いて、ここで述べたデバイス２０のために決定される。

該ＥＣＧセンサアセンブリ３２は、各リードのために波形（ＥＣＧベクトル）を作り、さらに、さらに選択された患者モードに依存して調整されることのできるＱＲＳディテクタを含む。該ＥＣＧセンサアセンブリ２８は、さらに、本実施の形態により、もし選択されるのであれば、ハート／パルスレートを、また、こればかりでなく、ペーサー検出回路の方法により、結果として生じるＥＣＧ波形におけるマークペーサスパイクを、決定するよう構成される。本実施の形態によるＥＣＧセンサアセンブリ２８は、さらに、それぞれ、５０Ｈｚ，６０Ｈｚ，および１２０Ｈｚの選択可能なノッチフィルタを含む。

簡単に、この実施形態によるＮＩＢＰセンサアセンブリ３６は、空気注入式カフ、又はスリーブ７６、これは、患者(図示せず)のリム(腕、または脚）に取り付けられている、を用いて、動脈の圧力を間接的に測定する。接続されたホース８０の残っている端は、ハウジング２４の頂面の対面するサイド上に設けられ取り付けられた空気接続フィッティング４８内にねじ込みすることのできる取り付け端を含む。該空気コネクタフィッティング４８は、オシロメトリック方法を用いて、患者のタイプに依存して、カフ７６を、特定の圧力に、選択的に、膨らむ、かつ、萎むために、モニタデバイス２４内に配置されたポンプ（図示せず）に接続されている。圧力の変化は、収縮的, 拡張的, および平均動脈圧力（ＭＡＰ）を決定するために、回路網の手段により検出される。この実施形態による該ＮＩＢＰセンサアセンブリ３６は、マニュアルの、自動的な、ターボモード動作を、以下に詳細に述べるように、行うことができる。該アセンブリ３６は、本実施の形態においては、ＥＣＧがまたモニタされたとき、もしＥＣＧがまたモニタされていれば、動き加工品フィルタをも備えることができる。本実施の形態によるフィルタは、ＮＩＢＰ測定のプロセスを、ＥＣＧ波形のＲ波の生起に自動的に同期させるように用いることのできるソフトウェアアルゴリズムを用いており、これにより、極端な加工品および減少されたパルスの場合に、正確性を増大する。適切な加工品フィルタの例は、米国特許Ｎｏ．６４０５０７６Ｂ１に記述されており、その全体は、参照によりここに組み込まれる。ここで記述しているモニタデバイス２内に組み込むのに役に立つ、ＮＩＢＰおよびＥＣＧセンサアセンブリの例は、他の中でも、Skaneateles Falls, New York のWelch Allyn Inc., により製造される。各々に関して、センサアセンブリの形式は、モニタデバイス２０上に設けられる接続ポート４０，４８への選択的取付けにより、患者のタイプ、（すなわち、たとえば、大人、小児, 新生児）に依存して、変えることができる。本実施の形態による上記のセンサアセンブリの各々は、さらに、電気外科干渉抑圧を含む。知られるように、パルスレートは、モニタデバイス２０のＳｐＯ2、又はＮＩＢＰチャネルのいずれかから、検出することができる。

しかしながら、本発明の目的のためには、モニタデバイス２０に対して、上記したセンサアセンブリ２８，３２を、接続ポート４０，４４を介して以外に、接続するための、たとえば、ＩＲ，光学、ＲＦ、および他のつながれていない接続、を含む手段を、本発明の目的のために用いることができることが、考慮される。さらに、以下に述べるデバイス２０とともに使用されるセンサアセンブリのタイプの数は、これを変更することができ、かつ、示されるものは、単に本発明の例示的なものとして意図される。本発明は、モニタデバイス２０を用いて患者の複数、および単数の生理学的パラメータモニタリングを熟考し、それゆえ、このような変動は、目的的に意図される。

図１３および図１６を参照して、本実施の形態による上記生理学的センサアセンブリ２８、３２、３６の各々は、内部で、モニタデバイス２０のハウジング２４内に含まれるＣＰＵ１７４に電気的に接続されている。本実施の形態によれば、生理学的センサアセンブリ２８，３２，３６の各々のための信号プロセシングは、内部で住居プロセス回路網を介して与えられる；たとえば、本実施の形態のＳｐＯ2センサアセンブリ３２は、Nellicor Puritan MP506 アーキテクチャーを利用しており、前記ＮＩＢＰ センサアセンブリ３６は、現在、Micropaq およびPropaq 生命兆候モニタとして使用されているもののように、たとえば、ウェルチアレンインコーポレーティッドにより製造され、販売されているＮＩＢＰモデュール、パート007-0090-01、を含む、デザインに基づいている。 図１４には、図示されていないが、前記センサアセンブリ２８、３２、３６の各々についての住人の回路網は、すべて、単一の論理ボードに集積されており、そこでは、ＥＣＧおよび呼吸パラメータは、ＣＰＵ１７４のMotorola MPC823プロセッサのような、共通プロセッサを利用している。単一論理ボード内に集積されているにかかわらず、残っている生理学的パラメータ（ＳｐＯ2 およびＮＩＢＰ）は、よりモデュラーな態様で含蓄され、かつそれ自身のプロセッサを利用している。しかしながら、生理学的センサアセンブリ２８、３２、３６の種々のプロセシング要素の電子的なパッケージは、本発明の目的のために、種々の形状を容易にとることができ、他のバージョンは、容易に熟考されることができることが容易に明らかである。

さらに、図１６の模式図を参照して、含まれているバッテリパック１７０は、ＣＰＵ１７０に相互接続されており、該後者は、マイクロプロセッサ、メモリ、および住人回路網を含んでおり、ここで、そのおのおのは、そこから供給される信号の、プロセス的蓄積、および選択的表示を可能とするため、ばかりでなく、任意の充電クラドル１４０の充電回路と、以下により詳細に述べるような、含まれたバッテリパック１７０の過充電を防ぐための回路網を含む、含まれたバッテリパックとの間の電力変換を行うために、つながれたセンサアセンブリ２８，３２，３６に接続されている。本実施の形態による該ＣＰＵ１７４は、フラッシュメモリおよびＳＲＡＭの形態の、入手可能な揮発性、および不揮発性の、患者データのストレージを含む。ただし、他の形態もまた可能であり、該ＣＰＵ１７４は、さらにディスプレイ８８に接続されている。上記したように、本実施の形態によるＣＰＵ１７４は、生理学的センサアセンブリ２８、３２、３６のためのプロセッサとともに、単一の論理ボード上に提示されている。該ＣＰＵ１７４は、アラーム限界、ディスプレイ生成、およびある特徴の可能化、および不可能化のようなデバイスに特有の側面を扱うよう意図されており、ここで、該生理学的センサアセンブリ２８、３２、３６は、主に、該ＣＰＵ１７４により使用されるデータにのみ、関係している。たとえば、ＥＣＧプロセスアルゴリズム等の、プロセス機能の部分は、ＣＰＵ１７４内に存在することもできる、ただし、これは、たとえば、必要とされる処理電力、または、パッケージング関心の程度に依存して、適切に変化することができることにも注意すべきである。該ＣＰＵ１７４は、工場デフォルト設定としてであっても、あるいは、図１６に示す、ユーザインタフェース９２、リモートモニターステーション１８４を通して、および／又は、図１６に示す接続されたＰＣを通して、以下に記述されたように構築された、患者モード、圧力、電圧等を含む、該デバイス２０の動作を、主に、制御する。

上記に加えて、図１６に模式的に示されたモニタデバイス２０は、さらに、任意にワイヤレスレディオカード／トランシーバ１８０を含み、たとえば、ウェルチアレンインコーポレーティッドにより、製造され、販売されるAcuity Monitoring Station 等により、内部PCMCIA 拡張スロット（図示せず）において挿入されたラジオカードを用いて、少なくとも１つの遠隔モニタステーション１８４との、双方向のワイヤレス通信を可能とする。本実施の形態によるラジオカード１８０は、アクセスポイント１８６を用いて２．４ＧＨｚ周波数ホッピングスプレッドスペクトラム（ＦＨＳＳ）ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）上の送信のために、モニタデバイス２０のハウジング２４内にこれを配置されたアンテナ１８２の接続するIEEE802.11 標準ラジオカードである。それとのネットワーキングを含む、例示的なワイヤレス相互接続に関係するさらなる詳細は、米国特許Ｎｏ．６、５４４、１７４に与えられており、その全内容はここに参照により組み入れられる。ここで記述されたモニタデバイス２０のワイヤレス接続に関係するデバイスに特有の付加的な詳細は、この記述の後の部分において与えられる。

図１４にもっとも明確に示されるように、デバイスハウジング２４の下方の、または底面の、対面する表面１２０は、図１４のラッチング表面１２４ばかりでなく、図１４の電気ポート１２８を含み、その各々は、以下により詳細に、記述されるように、任意の充電クラドル１４０と結合して使用される。以前にも記したように、図１６において図式的にのみ示されるバッテリパック１７０は、後方コンパートメント（図示せず）内のデバイスハウジング２４の後部内において含まれている。該バッテリパック１７０は、該モニタデバイス２０のために携帯可能な電力を与え、ここで、該バッテリ寿命は、以下で記述されるように、該デバイスのある動作モードに依存する。該バッテリパック１７０は、任意の充電クラドル１４０内に収容された充電回路網の手段により再充電可能である。本実施の形態によれば、該バッテリパック１７０は、サンヨーコーポレーションにより製造されたもののような、少なくとも１つの再充電可能なリチウムイオンバッテリを含む。この場合、該バッテリパック１７０は、２つの再充電可能なバッテリを含む。本実施の形態によれば、モニタデバイス２０は、収容されたバッテリ１７０を電力源として用いて、スタンドアローンモードで動作することが可能であり、本実施の形態によるバッテリは、デバイスの使用に依存して、約２４時間までの平均ランタイムを持つ。

特表２００８−５２６４４３号公報

上記文献１に記載の患者モニタデバイスは、ＥＣＧ，ＳｐＯ2（パルス酸素濃度計），および血圧（ＮＩＢＰ）のセンサアセンブリを個別に設け、当該複数のセンサアセンブリをコネクタを介して患者モニタデバイスに接続する構成として、ＥＣＧ，ＳｐＯ2（パルス酸素濃度計），および血圧（ＮＩＢＰ）アセンブリで測定した生体信号情報の信号処理（例えば、信号増幅やAD変換やフィルタリングなど）を全て患者モニタデバイス内のＣＰＵで処理している。

したがって、従来の患者モニタデバイスは、当該患者モニタデバイスに接続される、ＥＣＧ（心電図），ＳｐＯ2（パルス酸素濃度計），および血圧（ＮＩＢＰ）等の全てのセンサアセンブリからの測定された生体信号情報を処理する機能を具備する必要があって、患者モニタデバイスに搭載される処理装置（ＣＰＵ）の処理負担が大きく、患者モニタデバイスが専用の装置が必要で高価かつ大きくなり、患者が携帯して移動することはできなかった。更に測定可能なパラメータは患者モニタデバイスに依存する。よって、例えば重症でない患者に対し、ＥＣＧのみモニタリングしたいといった場合、前述のような患者モニタデバイスではＥＣＧ、SpO2、血圧の全てパラメータが測定可能なオーバースペックな機器を用意せざるを得なかったりし、機器管理や機器運用の効率における問題もあった。

本発明の課題（目的）は、ＥＣＧデータ、SpO2データ及びNIBPデータ等の測定データを処理（例えば、信号増幅やAD変換やフィルタリングなど）する信号処理部を備えた生体信号処理ユニットを本体ユニットから分離可能に構成することによって、本体ユニットにおける信号処理の負担を軽減して、本体ユニットとして汎用性の高い小型データ処理端末等の採用をも可能とする安価かつ携帯可能な生体情報測定・送信システムを実現することにある。
また、ＥＣＧデータ、SpO2データ及びNIBPデータ等の測定データ毎に単一若しくは複数のセンサデバイスに対応する信号処理ユニットを、使用者の用途に応じて、本体ユニットと選択的に接続可能な構成とすることができるので、用途に応じた無駄の少ないシステムを実現できる。

ＥＣＧデータ、SpO2データ、NIBPデータ等の少なくとも１つの生体信号を測定し、信号処理する信号処理部を含む複数の生体信号処理ユニットのうちのいずれか一つと着脱可能に接続する本体ユニットから構成される携帯型生体信号測定・送信システムであって、前記複数の生体信号処理ユニットのうちのいずれか一つと前記本体ユニットとが接続された場合、当該生体信号処理ユニットは測定した生体信号を前記本体ユニットに送信する送信手段を備えることを特徴とする。

前記生体信号処理ユニットには、前記ＥＣＧデータ、SpO2データ及びNIBPデータ等の少なくとも一つの生体信号を測定する測定センサが接続されるコネクタを備えていることを特徴とする。
また、前記信号処理部において、測定した生体信号の信号増幅処理、フィルタ処理、AD変換処理を行うことを特徴とする。
また、前記本体ユニットには、前記信号処理ユニットから受信した生体信号データを生体信号遠隔監視装置あるいは患者監視装置に無線送信する送信部を備えていることを特徴とする。
また、前記本体ユニットには、バッテリー部と、前記信号処理ユニットから受信した生体信号データを蓄積する記憶部と、当該生体信号データを解析する解析部と、当該生体信号データを表示する表示部と、当該生体信号データに関する警報を発生する警報発生部とを備えていることを特徴とする。
また、 前記本体ユニットは、当該本体ユニットのバッテリーを充電するクレードルユニットに接続可能な構成とし、前記本体ユニットが前記クレードルユニットに接続した際に、前記クレードルユニットを介して測定した生体信号データを生体信号遠隔監視装置あるいは患者監視装置に送信することを特徴とする。
また、前記クレードルユニットは、さらにスポットないしは連続測定可能な体温プローブを備えることを特徴とする。

ＥＣＧデータ、SpO2データ、NIBPデータ等の少なくとも１つの生体信号を測定し、信号処理する信号処理部を含む複数の生体信号処理ユニットであって、前記生体信号処理ユニットは、本体ユニットから着脱可能な構成で、被験者に装着する装着手段を備えると共に、ナースコール釦が設けられていることを特徴とする。
また、前記装着手段は、患者の衣服等に装着可能なクリップが設けられていることを特徴とする。

本発明の携帯型生体信号測定・送信システムによれば、携帯型生体信号測定・送信システムを構成する本体ユニットからＥＣＧデータ、SpO2データ及びNIBPデータ等の測定データを処理する、単一若しくは複数のセンサデバイスに対応する生体信号処理ユニットと本体ユニットとを分離可能に構成できるので、使用者は患者の生体信号の測定の必要性に応じて測定センサを選択できるので、コストの削減、メンテナンス性の向上、機器管理の効率化を図ることができる。

また、本体ユニットの機能を生体信号処理ユニットに任せることで、本体ユニットとして汎用性の高い小型データ処理端末等の使用が可能になり、本体コストを削減すると共に患者が携帯して移動することができる。

本願発明の携帯型生体信号測定・送信システムの全体構成を示すブロック図である。 本発明の本体ユニットと生体信号処理ユニットの第１の実施例の詳細を示す斜視図である。 生体信号処理ユニット２にＮＩＢＰ測定ユニット４ｃが既に固定的に接続されている例で、ＮＩＢＰの測定に加えて、必要に応じてＥＣＧ及びＳｐＯ２の測定を選択できるものである。 生体信号処理ユニット２を、ＥＣＧの測定に特化したもので、ＥＣＧの測定のみが必要な場合に使用されるものである。 図２〜４の生体信号処理ユニットに共通の構成で、当該生体信号処理ユニットの裏側を示す図である。 本発明の本体ユニットと生体信号処理ユニットの第２の実施例の詳細を示す斜視図である。 生体信号処理ユニット２にＮＩＢＰ測定ユニット４ｃが既に固定的に接続されている例で、ＮＩＢＰの測定に加えて、必要に応じてＥＣＧ及びＳｐＯ２の測定を選択できるものである。 本体ユニット１と生体信号処理ユニットとの間を接続するもので、どのような生体信号処理ユニットにも適用できる接続ケーブルである。 生体信号処理ユニット２をＥＣＧの測定に特化したもので、ＥＣＧの測定のみが必要な場合に使用される。 本発明の本体ユニットをクレードルユニットに接続した状態を示す図である。 本発明の本体ユニットをクレードルユニットに接続した状態で患者のベットに固定した図である。 本発明の本体ユニットをクレードルユニットに接続した状態で患者のベット脇の点滴ポールに固定した図である。 従来の生命兆候モニタデバイスの正面図である。 図１３の従来の生命兆候モニタデバイスの正面斜視図である。 図１３および図１４の従来の生命兆候モニタデバイスの立正面図である 図１３ないし１５の従来の生命兆候モニタデバイス、および充電クラドルを含む患者モニタシステムの模式ブロック図である。

図１を用いて本願発明の携帯型生体信号測定・送信システムの全体構成を説明する。
図１は、本願発明の携帯型生体信号測定・送信システムの全体構成を示すブロック図である。
図１において、１は本体ユニットであって、当該本体ユニットには、処理装置（ＣＰＵ）１ａ、第１受信部１ｂ、表示部１ｃ、第２送信部１ｄ、バッテリー１ｅ、アラーム発生部１ｆ、ユーザインタフェース１ｇ、記憶部１ｈ及び不整脈解析部１ｉが含まれる。

また、２は生体信号処理ユニットであって、当該生体信号処理ユニットには、信号処理部（ＣＰＵ）２ａ及び第１送信部２ｂが含まれる。
また、３は本体ユニットのバッテリーを充電するクレードルユニットであって、当該クレードルユニットには、電源供給部３ａ、第２受信部３ｂ及び第３送信部３ｃが含まれる。
また、４は生体信号測定センサであって、当該生体信号測定センサには、ＥＣＧ（心電図）測定センサ４ａ、SpO2測定センサ４ｂ及びNIBP測定センサ４ｃ、他４ｄ（不記載）が含まれる。
また、５はナースステーション等に配置される生体信号遠隔監視装置あるいは患者監視装置である。

ここで、本体ユニットは、生体信号処理ユニットから受信した生体信号を、クレードルユニットと接続された際はクレードルユニットの第３送信部を介し有線送信により、又クレードルユニットと接続されていない際には本体ユニット内の第２送信部を介して無線送信により、生体信号遠隔監視装置へ送信できるのが望ましい。

さらに、本体ユニットは、生体信号処理ユニットから受信した生体信号を記憶部へ保存可能であり、保存されたデータは表示部で参照できるのが望ましい。特に送信不良などがあった際には生体信号遠隔監視装置へ生体信号を送信できない場合には、記憶部にて生体信号が保存されるため、データ消失を免れる利点がある。

次に図２〜１０を用いて本発明の携帯型生体信号測定・送信システムの構成要素を詳細に説明する。
図２は、本発明の本体ユニットと生体信号処理ユニットの第１の実施例の詳細を示す斜視図である。
図２において、１は本体ユニットであって、１ｃは表示部（ディスプレイ）であり、カラーＬＥＤが使用され、タッチパネル構成であることが望ましい。
また、上部の１ｆはアラームインジケータであって、ＬＥＤで構成されてアラームの種類によって異なった色で発光し、下部の１ｆはアラームのスピーカであって、アラームの種類によって異なった音で報知する。
また、１ｊは記録キーであり、１ｋはアラーム解除キーである。

また、図２において、２は生体信号処理ユニットであって、２ｆはナースコールキーであり、２ｃはＥＣＧ（心電図）測定センサ接続用のコネクタであり、２ｄはＳｐＯ２測定センサ接続用のコネクタであり、２ｇは本体ユニットとの接続ケーブルである。
この図における生体信号処理ユニットは、測定対象をＥＣＧ（心電図）測定及びＳｐＯ２測定に対応している。

次に、図２の生体信号処理ユニットの変形例を図３を用いて説明する。
図３の生体信号処理ユニット２は、ＮＩＢＰ測定ユニット４ｃが既に固定的に接続されている例で、ＮＩＢＰの測定に加えて、必要に応じてＥＣＧ及びＳｐＯ２の測定を選択できるものである。

次に、図２の生体信号処理ユニットの変形例を図４を用いて説明する。
図４の生体信号処理ユニット２は、ＥＣＧの測定に特化したもので、ＥＣＧの測定のみが必要な場合に使用される。
なお、図４では、ＥＣＧの測定のみに使用できるものであるが、他の測定対象であるＳｐＯ２又はＮＩＢＰの測定にのみ特化しても良いことは明らかである。

次に、図２の生体信号処理ユニットの構成例を図５を用いて説明する。
図５の生体信号処理ユニット２は、図２〜４の生体信号処理ユニットに共通の構成で、当該生体信号処理ユニットの裏側を示している。
図示の如く生体信号処理ユニットの裏側には、患者の衣服等に装着する装着手段としてのクリップ２ｈが設けられている。
装着手段は被験者の衣服等に生体信号処理ユニットを固定できるものであれば、クリップ以外のものでも良い。

従来の患者モニタデバイスでは、センサアセンブリから伸びたケーブルは本体ユニットに直接接続されるため、患者装着時にはケーブルの取り回しが困難であり、いわゆるスパゲティシンドロームの一因ともなりえた。しかし、本願発明においては、センサアセンブリから伸びたケーブルは、本体ユニットに直接接続されず、一旦患者の体に近いところに設置可能な生体信号処理ユニットに接続されるため、該ケーブルの短縮も可能であり、患者装着時のケーブルの取り回しが容易となる。さらに、生体信号処理ユニットにクリップが設けられ、患者の体の近い所でケーブル類を収納可能となる為、ケーブルの取り回しはより容易になったといえる。

本願発明は、従来の患者モニタデバイスでは、いわゆるモニタデバイスに集約されていた機能を、本体ユニットと生体信号処理ユニットとに分散したことで、本体ユニットの小型かつ軽量化を図ることが可能となる。これにより、患者が移動する際の携帯が容易になるだけでなく、より大きなバッテリーの搭載が可能となり、長時間のモニタリングをも可能とする。

図６は、本発明の本体ユニットと生体信号処理ユニットの第２の実施例の詳細を示す斜視図である。
図６において、１は本体ユニットであって、１は表示部（ディスプレイ）であり、カラーＬＥＤが使用され、タッチパネル構成であることが望ましい。
また、上部の１ｆはアラームインジケータであって、ＬＥＤで構成されてアラームの種類によって異なった色で発光し、下部の１ｆはアラームのスピーカであって、アラームの種類によって異なった音で報知する。
また、１ｊは記録キーであり、１ｋはアラーム解除キーである。

また、図６において、２は生体信号処理ユニットであって、２ｆはナースコールキーであり、２ｃはＥＣＧ（心電図）測定センサ接続用のコネクタであり、２ｄはＳｐＯ２測定センサ接続用のコネクタであり、２ｇは本体ユニットとの接続ケーブルである。
この図における生体信号処理ユニットは、測定対象をＥＣＧ（心電図）測定及びＳｐＯ２測定に対応している。
図６と図２の生体信号処理ユニットとの差異は、２ｇの本体ユニットとの接続ケーブルが、生体信号処理ユニットとの間でも分離可能な構成とされている点である。
この構成を採用することによって、生体信号処理ユニットの種類を患者によって選択的に使用できるので、無駄な設備を少なくできる。

次に、図３の生体信号処理ユニットの変形例を図７を用いて説明する。
図７の生体信号処理ユニット２は、ＮＩＢＰ測定ユニット４ｃが既に固定的に接続されている例で、ＮＩＢＰの測定に加えて、必要に応じてＥＣＧ及びＳｐＯ２の測定を選択できるものである。
図７と図３の生体信号処理ユニットとの差異は、２ｇの本体ユニットとの接続ケーブルが、生体信号処理ユニットとの間でも分離可能な構成とされている点である。
この構成を採用することによって、生体信号処理ユニットの種類を患者によって選択的に使用できるので、無駄な設備を少なくできる。

次に、図６及び図７の生体信号処理ユニットで使用する接続ケーブル２ｇを図８を用いて説明する。
図８の接続ケーブルは、本体ユニット１と生体信号処理ユニットとの間を接続するもので、どのような生体信号処理ユニットにも適用できる。

次に、図４の生体信号処理ユニットの変形例を図９を用いて説明する。
図９の生体信号処理ユニット２は、ＥＣＧの測定に特化したもので、ＥＣＧの測定のみが必要な場合に使用される。
図９と図４の生体信号処理ユニットとの差異は、２ｇの本体ユニットとの接続ケーブルが、生体信号処理ユニットとの間でも分離可能な構成とされている点である。
この構成を採用することによって、生体信号処理ユニットの種類を患者によって選択的に使用できるので、無駄な設備を少なくできる。
なお、図９では、ＥＣＧの測定のみに使用できるものであるが、他の測定対象であるＳｐＯ２又はＮＩＢＰの測定にのみ特化しても良いことは明らかである。
ここで、生体信号処理ユニットの測定対象は、ECG, SpO2, NIBPに限られる訳でなく、例えば、Temp（体温）, CO2（呼気二酸化炭素濃度）などの測定対象を測定できる拡張可能な構成であっても良い。
図１０は、本体ユニット１をクレードルユニット３に接続した状態を示す図であり、クレードルユニットは点滴ポール６に固定されている。この状態で、本体用ニット１のバッテリー１ｅはクレードルユニット３の電源供給部３ａから充電される。
また、本体ユニット１の第２送信部１ｄからクレードルユニット３の第２受信部３ｂ、第３送信部３ｃを介して生体信号遠隔監視装置５に測定データが送信される。

図１１及び図１２は、本体ユニット１をクレードルユニット３に接続した状態でクレードルユニットを固定する例であって、図１１では患者のベッドの頭部側の一部に固定器具６ａで固定して例であり、図１２は患者の点滴ポールに固定器具６ｂで固定した例を示しており、患者のそばにクレードルユニットは設置できる構造であるのが望ましい。
更にクレードルユニットは、看護師が患者をスポットないしは連続測定可能な体温測定プローブが備えられた構造であってもよい。該プローブにより測定された体温に関するデータは、表示部に表示されてもよいし、さらにクレードルユニットを介して生体信号遠隔監視装置あるいは患者監視装置に送信されてもなおよい。

本願発明は、図２〜図４（又は、図６〜図８）に示す生体信号処理ユニット２のように、複数の種類の生体信号ユニット群のうちの一つと本体ユニットとから構成される、いわゆるコンビネーションの発明である。いずれの実施例において共通し、重要なのは、生体信号ユニット群は共通のインターフェースを有し、本体ユニットとそれぞれ着脱可能な構成となる点である。この構成により、生体信号処理ユニットの交換のみで、使用者は測定したいパラメータを選択可能とする。なお、実施例において、生体信号処理ユニットと本体ユニット間は有線での接続例を示したが、これに限られるものではない。

以上により、従来のように測定したいパラメータ毎に患者モニタデバイスを用意する必要もなく、共通の本体ユニットさえ用意し、用途に応じて生体信号処理ユニットを接続すれば良い為、コスト面のみならず、拡張性、メンテナンス性、機器管理の大幅な効率化をも図ることができる。

１：本体ユニット
１ａ：処理装置（ＣＰＵ）
１ｂ：第１受信部
１ｃ：表示部
１ｄ：第２受信部
１ｅ：バッテリー
１ｆ：アラーム発生部
１ｇ：ユーザインタフェース
１ｈ：記憶部
１ｉ：不整脈解析部
２：生体信号処理ユニット
２ａ：信号処理部（ＣＰＵ）
２ｂ：第１送信部
３：クレードルユニットユニット
３ａ：電源供給部
３ｂ：第２受信部
３ｃ：第３送信部
４：生体信号測定センサ
４ａ：ECG測定センサ
４ｂ：SpO2測定センサ
４ｃ：NIBP測定用カフ
５：生体信号遠隔監視装置
６：点滴ポール

Claims (9)

1. ＥＣＧデータ、SpO2データ、NIBPデータ等の少なくとも１つの生体信号を測定し、信号処理する信号処理部を含む複数の生体信号処理ユニットのうちのいずれか一つと着脱可能に接続する本体ユニットから構成される携帯型生体信号測定・送信システムであって、
   前記複数の生体信号処理ユニットのうちのいずれか一つと前記本体ユニットとが接続された場合、
   当該生体信号処理ユニットは測定した生体信号を前記本体ユニットに送信する送信手段を備えることを特徴とする携帯型生体信号測定・送信システム。
2. 前記生体信号処理ユニットには、前記ＥＣＧデータ、SpO2データ及びNIBPデータ等の少なくとも一つの生体信号を測定する測定センサが接続されるコネクタを備えていることを特徴とする請求項１に記載の携帯型生体信号測定・送信システム。
3. 前記信号処理部において、測定した生体信号の信号増幅処理、フィルタ処理、AD変換処理を行うこと、
   を特徴とする請求項１または２に記載の携帯型生体信号測定・送信システム。
4. 前記本体ユニットには、前記信号処理ユニットから受信した生体信号データを生体信号遠隔監視装置あるいは患者監視装置に無線送信する送信部を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の携帯型生体信号測定・送信システム。
5. 前記本体ユニットには、バッテリー部と、
   前記信号処理ユニットから受信した生体信号データを蓄積する記憶部と、
   当該生体信号データを解析する解析部と、
   当該生体信号データを表示する表示部と、
   当該生体信号データに関する警報を発生する警報発生部と、
   を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の携帯型生体信号測定・送信システム。
6. 前記本体ユニットは、当該本体ユニットのバッテリーを充電するクレードルユニットに接続可能な構成とし、
   前記本体ユニットが前記クレードルユニットに接続した際に、前記クレードルユニットを介して測定した生体信号データを生体信号遠隔監視装置あるいは患者監視装置に送信すること
   を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の携帯型生体信号測定・送信システム。
7. 前記クレードルユニットは、さらにスポットないしは連続測定可能な体温プローブを備えること
   を特徴とする請求項６に記載の携帯型生体信号測定・送信システム。
8. ＥＣＧデータ、SpO2データ、NIBPデータ等の少なくとも１つの生体信号を測定し、信号処理する信号処理部を含む複数の生体信号処理ユニットであって、
   前記生体信号処理ユニットは、本体ユニットから着脱可能な構成で、被験者に装着する装着手段を備えると共に、ナースコール釦が設けられていること
   を特徴とする生体信号処理ユニット。
9. 前記装着手段は、患者の衣服等に装着可能なクリップが設けられていること
   を特徴とする請求項８に記載の生体信号処理ユニット。

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