JP2011524760A

JP2011524760A - 心拍数測定方法および装置

Info

Publication number: JP2011524760A
Application number: JP2011514076A
Authority: JP
Inventors: サイナヤカンガス，セッポ
Original assignee: サイナヤカンガス，セッポ
Priority date: 2008-06-19
Filing date: 2009-06-15
Publication date: 2011-09-08
Also published as: FI123360B; FI20085615A0; CN102164536A; US20110230748A1; WO2009153398A1; EP2299906A1; FI20085615A

Abstract

本発明の主要な原理は、心拍数の測定が図１による固定ＥＣＧ電極を有するワイヤラインによって行われることである。無線受信器のために必要でない電子機器が、本来従来技術の脈拍カウンタであるものから取り除かれ、無線パルス送信器も省略され、脈拍カウンタ（１）に固定方式で接続される固定ＥＣＧ電極に置き換えられる。

Description

本発明は、心拍数を測定するための方法および装置に関する。

より詳しくは本発明は、腕に取り付けることができる脈拍カウンタによって心拍数を測定するための方法および装置に関する。

国際的レベルのスポーツ、スポーツ・トレーニングおよびリハビリテーションでは、動作を中断することなく、かつこの動作が測定と干渉することなく心拍数を確実に測定することが重要である。電波および容量性の現象に基づく様々な無線測定装置が知られており、例えば手首に付ける受信器および身体の適切な部分に取り付けられる送信器が使用される。

フィンランド国特許出願公開第６８３７４号も、心拍数を測定するための無線遠隔測定設備を開示し、遠隔測定データ伝達は、身体から発せられ、増幅される心拍数信号またはＥＣＧ信号で送信器ユニット内の磁気巻き線（ｍａｇｎｅｔｉｃｗｉｎｄｉｎｇ）を制御することによって（この巻き線によって発生する指向性磁場は本質的に多次元である）、またこの多次元磁場の少なくとも部分的に対応する指向性パターンを有する巻き線構造を有する受信器内で前述の磁場を発することによって、磁気近接場（ｍａｇｎｅｔｉｃｎｅａｒ−ｆｉｅｌｄ）を使用して行われる。この方法によれば、人のＥＣＧ信号または心拍数は、別個の送信器装置で身体の適切な部分から測定され、この信号は信号増幅器で増幅される。電力増幅器を介して適切な電圧レベルまで増幅されるこのＥＣＧ信号または心拍数信号によって、互いに対して直角な方向に配置される３つの磁気巻き線が、心拍数に従ってゲート交流信号によって制御される。巻き線を介して制御されるこの交流信号は、各巻き線に特有な形で同時に送信器装置の周囲にいわゆる近磁場を生じさせる。その結果、これらの巻き線の組み合わされた効果から、送信器の周囲に、容易に測定可能な３次元の、ほぼ円対称（ｃｉｒｃｕｌａｒｌｙｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ）の磁場が生じる。

送信器の周りに生じるこの磁場を発するように、互いに対して直角に設置される３つの別個の巻き線要素が、対応する形で受信器内に配設される。

胸の上に使用される心拍数の遠隔測定送信器装置と手首上に使用される心拍数の受信器装置が、この特許による解決策では通常使用される。人のＥＣＧ信号は、送信器装置内に配設されたＥＣＧ電極によって発せられ、送信器装置内で電子的に、巻き線に供給するための交流信号に変換される。この交流信号は、巻き線を通過すると同時に各巻き線の周囲に対応する磁場を生じさせる。これに応じて、受信器装置内に互いに対して直角に設置されたこの３つの巻き線が、受信器装置の周囲の磁場を測定する。

測定信号を無線的に送信するために、送信器ユニットおよび受信器ユニットが従来技術の装置では必要である。それらは比較的大きな電力量を消費し、どちらのユニットもそれ自体の電源を必要とする。その上、手首上で使用される受信器装置の電子機器は、無線データ伝達で使用されるデータ伝達信号を処理しなければならないので、比較的複雑である。これにより、従来技術の装置は比較的大きく、複雑かつ高価になる。

フィンランド国特許出願公開第６８３７４号

本発明の目的は、心拍数を測定するための新規なタイプの方法および装置を実現することである。

本発明は、添付の特許請求の範囲内の独立請求項に詳細に示されるような、ワイヤラインによる心拍数の連続測定のための方法および装置である。

本発明による方法によって、電力を消費する送信器装置または受信器装置が必要なくなるため、低電力消費が達成される。それに加えて、信号が複雑な処理なしに直接脈拍カウンタ内に受信され、固定電極内の別個の蓄電池または他の電源が必要なくなる。

本発明によるこの装置は極めて単純であり、動作的に信頼性が高く、価格も安価である。

以下に、添付の図面を参照して本発明をより詳細に説明する。

人の手首および腕に取り付けられた本発明による装置の図である。側面から見た脈拍カウンタ・ユニットの横断面図である。

図１は、ワイヤラインによる人０の心拍数の連続測定のための、本発明による装置を示す。本発明によるこの装置は、固定ＥＣＧ電極ベース２（図２）を備える脈拍カウンタ・ユニット１と、腕または湿ったシャツの袖の上に取り付けられるＥＣＧ電極ユニット３と、ユニット１とユニット３との間の固定接続導体４とを備える。

この脈拍カウンタ・ユニットは、電気を伝導する金属、例えば銅も含む、鋼製のフレーム１１を備え、このフレームはやはり、手首に接して設置される、第２の電極１２を形成するベース２と、表示器１３と、制御電子機器１４と、フレームの内側の電源１５とを備える。このベース電極は、回路の第２の電極を形成するように制御電子機器に直流電気的に接続される。さらにこのユニットは、それを手首に固定するためのリストバンド１６と、接続導体用のコネクタ１７とを備える。

接続リード線を使用して脈拍カウンタ・ユニットに（直流電気的に）固定して接続されるこの固定電極ユニットは、例えば導電性ゴム製であり、比較的大きな面積のものである弾力性のある電極バンド環３１を備え、この電極バンド環は、腕の周りならびにそれを導電体４に接続するためのコネクタ３２の周りにぴったり合うことができる。

本発明によるこの装置は以下のように動作する。

本発明は、ワイヤラインによる心拍数の連続測定のための方法および装置である。本発明によるこの方法および装置は、１つのＥＣＧ測定電極が手首上に、例えば脈拍カウンタのベース上に位置決めされ、もう１つの固定ＥＣＧ電極が手首より上、例えば腕の上に位置決めされるとき、１つの腕からの心拍数を測定する。

この測定は、ＥＣＧ電極間に生じるＥＣＧ電位、すなわち心臓の低電圧電位を測定することによって行われる。

この低電圧信号は、十分に強い心拍数のパルス周波数を特定するパルス信号を生じさせるように、電子機器部品内で脈拍密度に増幅され、次いでそれは、人の脈拍計器の表示器上に提示するために数値型式に変換される。

この新規な発明は、従来技術の脈拍カウンタが行うような無線手法を使用しないが、代わりに脈拍が固定ＥＣＧ電極によって測定されることに留意しなければならない。

本発明の異なる実施形態が専ら上記で説明した実施形態に限定されず、以下に示す特許請求の範囲内で変更できることは、当業者に明らかである。湿った袖および／またはシャツの他の部分も、必要な場合固定電極バンドと一緒に使用することができる。

Claims

携帯式脈拍カウンタ装置で心拍数を測定する方法であって、
身体に取り付けられる、好ましくは同じ腕に付けられる２つの固定ＥＣＧ電極（１２、３１）が脈拍測定のために使用され、
それらのＥＣＧ電極から受信可能な心拍数が、心拍数のパルス周波数信号に増幅され、装置の表示器上に提示されるように制御されるように、心拍数がワイヤラインによって測定されることを特徴とする方法。
前記固定ＥＣＧ電極のうちの１つが前記脈拍カウンタのベースを形成し、もう１つの固定ＥＣＧ電極が、前記腕など前記身体の一部分、また必要な場合には湿った袖および／またはシャツの他の湿った部分の周りにぴったり合う弾力性のある、固定の、バンドのような電極を形成することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
測定ユニット（１）を備える、心拍数を測定するための携帯式脈拍カウンタ装置であって、
前記身体に固定される、好ましくは同じ腕に固定される２つの固定ＥＣＧ電極（２２、３１）が心拍数の測定のために使用され、そのうちの少なくとも１つのＥＣＧ電極を接続導体によって前記測定ユニットに接続することができ、
前記ＥＣＧ電極から受信可能な心拍数が、前記心拍数のパルス周波数信号に増幅され、前記装置の前記表示器上に提示できるように制御することができるように、前記身体にぴったり合う２つの電極を備えるような、ワイヤを用いて心拍数を測定するためのワイヤライン装置であることを特徴とする、装置。
前記固定ＥＣＧ電極のうちの１つが、前記脈拍カウンタのベースを形成し、もう１つの固定ＥＣＧ電極が、前記腕など前記身体の一部分、また必要な場合には湿った袖および／またはシャツの他の湿った部分の周りにぴったり合う弾力性のある、固定の、バンドのような電極を形成することを特徴とする、請求項３に記載の装置。
前記装置が別個の電極ユニットと、フレーム（２１）を備える別個の脈拍カウンタ・ユニットとを備え、前記フレームが、電気を伝導する材料製の、前記手首に接してぴったり合う、前記第２の電極を形成するベース（２２）と、表示器（２３）と、制御電子機器（２４）と、前記フレームの内側の電源（２５）とを備え、前記ベース電極が前記回路の第２の電極を形成するように前記制御電子機器に接続されることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
前記脈拍カウンタ・ユニットが、前記脈拍カウンタ・ユニットを前記手首に取り付けるためのリストバンド（２６）と、前記接続リード線用のコネクタ（２７）とを備えることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
前記電極ユニットが、弾力性のある電極バンド（３１）を備え、前記電極バンドが、少なくとも部分的に電気を伝導する、例えば導電性ゴム製であり、前記腕の周りに、ならびに前記電極ユニットを前記接続導電体（４）に接続するためのコネクタ（３２）の周りにぴったり合うことができることを特徴とする、請求項３に記載の装置。