JP2016112384A - スマート生理検出ウェア - Google Patents

Abstract

【課題】心電図を計測するためのスマート生理検出ウェアを提供する。【解決手段】スマート生理検出ウェアスマート生理検出ウェアは、衣服と、衣服の裏側に付着される弾性束縛層を備えている。衣服は、対称軸に沿って左右対称的な外形を有する胴部と、胴部の両側に対称的に接続されて配置される一対の袖部とを含む。弾性束縛層は、少なくとも胴部の一部をとり囲むように配置され、弾性束縛層第一電極、第二電極、第三電極、第四電極及び第五電極が付着されている。第一電極、第二電極、第三電極、第四電極及び第五電極は、胴部の同一面に配置される。弾性束縛層は、収縮力が衣服の収縮力よりも大きく、且つ、延伸性が衣服の延伸性よりも大きい。【選択図】図１

Description

本発明は心電図を計測するための装置に関し、特に、心電図を計測するためのスマート生理検出ウェアに関する。

従来から、心電図（ＥＣＧ：Ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ）として、１２誘導心電図（前額面（ｆｒｏｎｔａｌ ｐｌａｎｅ）の６誘導心電図及び横断面（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｐｌａｎｅ）の６誘導心電図）が知られている。また、このような心電図によるシステムを採用した場合、医師は、患者に対してＥＣＧ検査を行った後、波形及びリズムに異常があるか否かを確認するため、１２誘導心電図をそれぞれチェックするようにしている。

一般に、従来の１２誘導心電計測システムではいろいろな制限があることから、１誘導ずつＥＣＧ検査を行う必要があり、時間がかかっていた。
近年、このような問題点を解消すべく、所定の位置にある五つの電極パッチを用いて、ベクトル演算より導き出された、標準１２誘導心電信号を測定するための簡便法を採用した五電極心電計測システム（Ｈｏｌｔｅｒ）が提案されている。この五電極心電計測システムによれば、複雑な電極パッチシステムを用いずに１２誘導心電信号を計測できるといったメリット、従来のシステムにおける電極パッチを付ける手間と困難さを緩和できるといったメリット、及び、標準１２誘導心電計測システムよりも電極パッチが付いている間のユーザの不快感や不便を減少できるというメリットがある。

ところで、上記五電極心電計測システム（Ｈｏｌｔｅｒ）は、ワイヤと電極パッチとから構成されている。すなわち、このようなシステムでは、検査をすると、被検者の生活に影響を与えることとなるため、主に、診断のためにしか用いることできないといった問題があった。しかも、ワイヤの揺れや動きによって信号が不安定になるため、長期のモニタリングや所定の心臓病変に対する警告にしか適用できないという問題があった。

このため、本発明者は、上記の従来技術に基づき、理論を用いて研究に没頭し、上記の問題を解決するため、改良を行った。

本発明は、上記のような問題を解決することが可能な心電図を計測するためのスマート生理検出ウェアを提供することを目的とする。

本発明に係るスマート生理検出ウェアは、衣服と、衣服の裏側に付着される弾性束縛層を備えている。衣服は、対称軸に沿って左右対称的な外形を有する胴部と、胴部の両側に対称的に接続されて配置される一対の袖部とを含む。弾性束縛層は、少なくとも胴部の一部をとり囲むように配置され、第一電極、第二電極、第三電極、第四電極及び第五電極が付着されている。第一電極、第二電極、第三電極、第四電極及び第五電極は、衣服の同一面に配置される。弾性束縛層は、収縮力が衣服の収縮力よりも大きく、且つ、延伸性が衣服の延伸性よりも大きい。

好ましくは、第一電極及び第二電極は、対称軸の両側に対称的に設けられ、胴部と各袖部とが接続される箇所の下縁側の接続線の下方に配列される。第三電極及び第四電極は、胴部と各袖部とが接続される上縁側の接続線と下縁側の接続線との間に配列され、それぞれ対称軸の両側に配置される。第五電極は、胴部と各袖部とが接続される下縁側の接続線の上方に位置して対称軸の一側に偏って配置される。第三電極及び第四電極は、それぞれ各袖部に対応して配置されることが可能である。

好ましくは、第一電極、第二電極、第三電極、第四電極及び第五電極は、それぞれ導電布である。弾性束縛層は、エンドレスベルトを有し、このエンドレスベルトは衣服に付着される。弾性束縛層は、胴部の裏側に付着されるチョッキを有し、弾性束縛層は、その一部が衣服の一部と接続される。弾性束縛層は、この胴部の裏側に付着され、少なくとも一つの袖部の裏側に延伸可能である。

好ましくは、衣服に心電信号処理装置が設置され、第一電極、第二電極、第三電極、第四電極及び第五電極は、それぞれ心電信号処理装置に電気的に接続される。

本発明に係る他スマート生理検出ウェアは、衣服と、衣服と互いに繋ぎ合わされる弾性束縛層とを備え、衣服は、対称軸に沿って左右対称的な外形を有する胴部と、胴部の両側に対称的に接続されて配置される一対の袖部とを含み、弾性束縛層は、その少なくとも一部が人体の一部に対してとり囲むように配置され、弾性束縛層には、第一電極、第二電極、第三電極、第四電極及び第五電極が付着され、第一電極、第二電極、第三電極、第四電極及び第五電極は、衣服の同一面に配置され、弾性束縛層は、収縮力が衣服の収縮力よりも大きく、且つ、延伸性が衣服の延伸性よりも大きい。

第一電極及び第二電極は、それぞれ対称軸の両側に対称的に設けられるとともに、胴部と各袖部とが接続される箇所の下縁側の接続線の下方に配列され、第三電極及び第四電極は、それぞれ、胴部と各袖部とが接続される上縁側の接続線と下縁側の接続線との間で、且つ、対称軸の両側に配置され、第五電極は、胴部と各袖部とが接続される下縁側の接続線の上方に位置し、対称軸の一側に偏って配置される。第三電極及び第四電極は、それぞれ各袖部に対応して配置されることが可能である。

好ましくは、第一電極、第二電極、第三電極、第四電極及び第五電極は、それぞれ導電布である。弾性束縛層は、エンドレスベルトを有し、このエンドレスベルトは、衣服に繋ぎ合わされている。衣服に設置される心電信号処理装置をさらに備え、心電信号処理装置は、第一電極、第二電極、第三電極、第四電極及び第五電極のそれぞれに電気的に接続される。

本発明に係るスマート生理検出ウェアは、弾性束縛層が上記各電極に接続され、各電極間の相対位置が固定されている。その結果、ユーザが衣服を着ると、弾性束縛層によって、各電極がユーザの身体の所定の計測位置にそれぞれ付着して固定される。これにより、ユーザは自分で電極を装着することができる。

本発明の実施例１に係るスマート生理検出ウェアの概略図である。 本発明の実施例１に係るスマート生理検出ウェアの使用状態を示す概略図である。 本発明の実施例２に係るスマート生理検出ウェアの概略図である。 本発明の実施例３に係るスマート生理検出ウェアの概略図である。 本発明の実施例４に係るスマート生理検出ウェアの概略図である。

（実施例１）
図１を参照して本発明の実施例１に係るスマート生理検出ウェアを説明する。本発明の実施例１に係るスマート生理検出ウェアは、衣服１００と、衣服１００の裏側に付着される（取り付けられる）弾性束縛層２００とを備えている。

衣服１００は、胴部１１０と、胴部１１０の両側に接続される一対の袖部１２０を有している。胴部１１０は、二つの布によってとり囲まれるように接続して細長い形状に形成されるのが好ましい。この胴部１１０は、対称軸１０１に沿って左右対称なものである。胴部１１０は、一端が開放され、他端が襟ぐり１１１となっている。各袖部１２０は、管状に形成される。両袖部１２０は、対称軸１０１に沿って胴部１１０の両側に左右対称的に配置され、それぞれ、胴部１１０に接続される。

弾性束縛層２００は、弾性のある布で作られ、その収縮力が衣服１００の収縮力よりも大きく、また、その延伸性が衣服１００の延伸性よりも大きいものとなっている。弾性束縛層２００は、少なくとも胴部１１０の一部をとり囲むように配置されている。本実施形態において、弾性束縛層２００は、弾性のある布で作られた三つのエンドレスベルト２１０を有し、この三つのエンドレスベルト２１０は互いに離れて、それぞれ胴部１１０及び両袖部１２０をとり囲む。

第一電極３１０、第二電極３２０、第三電極３３０、第四電極３４０及び第五電極３５０は、弾性束縛層２００に付着して設けられる。第一電極３１０、第二電極３２０、第三電極３３０、第四電極３４０及び第五電極３５０は、衣服１００の同一面に配置される。本実施例において、好ましくは、第一電極３１０、第二電極３２０、第三電極３３０、第四電極３４０及び第五電極３５０は、何れも導電布であるが、本発明はこれに限定されていない。

第一電極３１０及び第二電極３２０は、対称軸１０１に沿って左右対称に設けられ、胴部１１０と各袖部１２０とが接続される箇所の下縁側の接続線の下方に配列される。第三電極３３０及び第四電極３４０は、胴部１１０と各袖部１２０とが接続される上縁側の接続線と上記下縁側の接続線との間に配列される。本実施例において、好ましくは、第三電極３３０及び第四電極３４０は、それぞれ両袖部１２０に配置される。第五電極３５０は胴部１１０と各袖部１２０とが接続される下縁接続線の上方に配置され、対称軸１０１の一側に偏って配置される。

図１及び図２に示すように、ユーザが本発明に係るスマート生理検出ウェアを利用すると、弾性束縛層２００は少なくともユーザの胸腔の表面を覆うように配置される。本実施例では、弾性束縛層２００の各エンドレスベルト２１０によって、ユーザの胸腔及び両アームがそれぞれとり囲まれるように縛られると、第一電極３１０、第二電極３２０、第三電極３３０、第四電極３４０及び第五電極３５０は、心電図システムにおける所定の計測位置に対応してユーザの身体にそれぞれ固定される。第一電極３１０は、第五肋間左鎖骨中線Ｖ４、前腋窩線Ｖ５及び中腋窩線Ｖ６を結ぶ接続線のいずれかの箇所に装着される。第二電極３２０は、第一電極３１０の位置に対応して右側の位置に装着される。第三電極３３０は、心臓の水平方向（における線）の左上方に装着される。本実施例において、第三電極３３０は、左アームＬＡに装着される。第四電極３４０は、心臓の水平方向における線の右上方に装着される。本実施例において、第四電極３４０は、右アームＲＡに装着される。第五電極３５０は、人体の第四肋間胸骨左縁Ｖ２の位置に装着される。本実施例において、第五電極３５０は、胸腔を覆うエンドレスベルト２１０及び両アームを覆うエンドレスベルト２１０は、離れて配置されたため、ユーザが肩及びアームを動かしても、エンドレスベルト２１０同士が互いに影響されることはない。また、人体の構成において、腹部よりも胸腔のほうが動きの影響を比較的に受けにくいので、全体として影響が及ぶことがない。結果として、胸腔を覆うエンドレスベルト２１０は、人体の動きによって大きな影響を受けることがない。人体が動いたとき、衣服１００の揺れや動きまたは引っ張りのほとんどがエンドレスベルト２１０以外の部分で生じるので、エンドレスベルト２１０の揺れや動きまたは引っ張りを比較的に減少させることができる。また、このようなエンドレスベルト２１０以外の部分において、通常の衣服が有する動きやすさといった特性をも維持することもできるようになっている。従って、人体が動いても、第一電極３１０〜第五電極３５０は、安定的に人体の皮膚、すなわち、胸腔と両アームを締め付けて付着させることができるため、安定的に生理信号を計測することができる。

図１に示すように、実施例１に係るスマート生理検出ウェアは、衣服１００に心電信号処理装置４００が付着して設けられている。この心電信号処理装置４００は、第一電極３１０、第二電極３２０、第三電極３３０、第四電極３４０及び第五電極３５０のそれぞれに電気的に接続される。心電信号処理装置４００は、第一電極３１０、第二電極３２０、第三電極３３０、第四電極３４０及び第五電極３５０のいずれかによってアナログ基準信号を取得することができるようになっている。心電信号処理装置４００は、第一電極３１０、第二電極３２０、第三電極３３０、第四電極３４０及び第五電極３５０のうち、任意二つの電極によって、複数のアナログ差動信号を取得することが可能となっている。心電信号処理装置４００は、複数のアナログ差動心電信号にするため、アナログ差動信号に対して増幅処理及びフィルタ処理を行って複数のアナログ差動心電信号をそれぞれデジタル差動心電信号に変換する。

心電信号処理装置４００は、ワイヤレス通信を介してこの複数のデジタル差動心電信号をスマート装置５００に転送する。スマート装置５００は、取得した複数のデジタル差動心電信号を、ベクトル演算（加算／減算）を行うことによって第１〜第１２誘導のデジタル心電信号を求める。さらに、スマート装置５００は、全部あるいは一部のデジタル心電信号を表示して記録する。また、スマート装置５００は、別途のデジタル装置６００に接続して、記録されたデジタル心電信号を転送してもいい。

（実施例２）
次に、図３を参照して本発明の実施例２に係るスマート生理検出ウェアを説明する。本発明に係る実施例２のスマート生理検出ウェアは、衣服１００と、衣服１００の裏側に付着される弾性束縛層２００とを備えている。実施例２は、実施例１とほぼ同様な構成であるため、以下、同一の符号を付して重複する説明を省略する。本実施例と実施例１とが異なる点は、本実施例が、弾性束縛層２００が胴部１１０の裏側のチョッキ２２０に付着されている点である。具体的に、本実施例では、第三電極３３０及び第四電極３４０が胴部１１０に位置するように設けられている点である。チョッキ２２０を衣服１００の襟ぐり１１１の両側だけに接続するようにすれば、ユーザが動いても、衣服１００の揺れや動きがほとんどチョッキ２２０に影響を及ぼすことがない。特に、ユーザが肩やアームを動かしても、チョッキ２２０が衣服１００の袖部１２０からの影響を受けることがない。
チョッキ２２０の下縁側が人体の腹部まで覆われているため、ユーザが動いた際に、チョッキ２２０及び衣服１００が一体的に引っ張られても、チョッキ２２０の下縁側が依然として人体を束縛し、チョッキ２２０が引っ張られることによる影響を減少させることができる。これにより、弾性束縛層２００を安定的に人体に締め付けて付着させることができ、その結果、弾性束縛層２００上に装着される第一電極３１０〜第五電極３５０を人体が動いても安定的に皮膚に付着させることができるため、更に安定的に生理信号を計測することを確保できる。

なお、ユーザが本発明に係るスマート生理検出ウェアを着用した際、第三電極３３０が、心臓の水平方向における線の左上方で、且つ、人体の左上胸部ＬＣ及び左鎖骨の正中線上にあることが好ましい。また、第四電極３４０は、心臓の水平方向の右上方で、且つ、人体の右上胸部ＲＣ及び右鎖骨の正中線にあることが好ましい。

（実施例３）
次に、図４を参照して本発明に係る実施例３のスマート生理検出ウェアを説明する。本発明に係る実施例３のスマート生理検出ウェアは、衣服１００と、弾性束縛層２００とを備えている。実施例３は、実施例１とほぼ同様な構成を備えているため、以下、同一の符号を付して重複する説明を省略する。本実施例と実施例１とが異なる点は、本実施例が、弾性束縛層２００の少なくとも一部が環状を呈して人体の一部に対してとり囲むように配置されている点である。具体的に、本実施例における弾性束縛層２００は、三つのエンドレスベルトを有し、この三つのエンドレスベルトがそれぞれ胴部１１０と両袖部１２０に繋ぎ合わされていることにある。これにより、弾性束縛層２００が安定的に締め付けて人体に付着されることとなり、弾性束縛層２００上に装着された第一電極３１０〜第五電極３５０を人体が動いても安定的に皮膚に固定的に密着させることができるため、更に安定的な生理信号を計測することが可能となる。

（実施例４）
次に、図５を参照して本発明に係る実施例４のスマート生理検出ウェアを説明する。本発明に係る実施例４のスマート生理検出ウェアは、衣服１００と、弾性束縛層２００とを備えている。実施例４は、実施例１とほぼ同様な構成を備えているため、以下、同一の符号を付して重複する説明を省略する。本実施例と実施例１とが異なる点は、弾性束縛層２００の少なくとも一部が環状を呈して人体の一部に対してとり囲むように配置されている点である。具体的に、本実施例における弾性束縛層２００は、チョッキの形状に形成され、かつ胴部１１０に繋ぎ合わされている点であり、第三電極３３０及び第四電極３４０が胴部１１０に配置されていることにある。これにより、弾性束縛層２００が安定的に人体に付着されることとなり、その結果、弾性束縛層２００上に装着された第一電極３１０〜第五電極３５０を人体が動いても安定的に皮膚に固定的に密着させることができるため、更に安定的な生理信号を計測することが可能となる。

以上のように、本発明に係るスマート生理検出ウェアでは、弾性束縛層２００には複数の電極が接続され、これら電極間における相対位置が固定されるようになっている。このため、ユーザが衣服１００を着ると、弾性束縛層２００によって、複数の電極のそれぞれをユーザの身体の所定の計測位置に固定的に付着させることができる。これにより、ユーザは、自分で電極を装着することができる。このように構成されたスマート生理検出ウェアは、長期のモニタリングに適用することができるようになっている。

上記の説明は、本発明のいくつかの好ましい実施形態を示したにすぎず、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。本発明の精神による、ほかの同等物は、すべて本発明の特許請求の範囲内に含まれるものと解釈すべきである。

ＬＡ：左アーム
ＲＡ：右アーム
ＬＣ：左上胸部
ＲＣ：右上胸部
Ｖ２：第四肋間胸骨左縁
Ｖ４：第五肋間左鎖骨中線
Ｖ５：前腋窩線
Ｖ６：中腋窩線
１００：衣服
１０１：対称軸
１１０：胴部
１１１：襟ぐり
１１２：袖口
１２０：袖部
２００：弾性束縛層
２１０：エンドレスベルト
２２０：チョッキ
３１０：第一電極
３２０：第二電極
３３０：第三電極
３４０：第四電極
３５０：第五電極
４００：心電信号処理装置
５００：スマート装置
６００：デジタル装置

Claims (14)

1. スマート生理検出ウェアであって、
   衣服と、前記衣服の裏側に付着される弾性束縛層とを備え、
   前記衣服は、対称軸に沿って左右対称的な外形を有する胴部と、前記胴部の両側に対称的に接続されて配置される一対の袖部とを含み、
   前記弾性束縛層は、少なくとも前記胴部の一部をとり囲むように配置され、
   前記弾性束縛層には、第一電極、第二電極、第三電極、第四電極及び第五電極が付着され、
   前記第一電極、前記第二電極、前記第三電極、前記第四電極及び前記第五電極は、前記衣服の同一面に配置され、
   前記弾性束縛層は、収縮力が前記衣服の収縮力よりも大きく、且つ、延伸性が前記衣服の延伸性よりも大きいことを特徴とするスマート生理検出ウェア。
2. 前記第一電極、前記第二電極、前記第三電極、前記第四電極及び前記第五電極は、それぞれ導電布であることを特徴とする請求項１に記載のスマート生理検出ウェア。
3. 前記第一電極及び前記第二電極は、それぞれ前記対称軸の両側に対称的に設けられるとともに前記胴部と各前記袖部とが接続される箇所の下縁側の接続線の下方に配列され、
   前記第三電極及び前記第四電極は、それぞれ、前記胴部と各前記袖部とが接続される上縁側の接続線と下縁側の接続線との間で、且つ、前記対称軸の両側に配置され、
   前記第五電極は、前記胴部と各前記袖部とが接続される下縁側の接続線の上方に位置して前記対称軸の一側に偏って配置されることを特徴とする請求項１に記載のスマート生理検出ウェア。
4. 前記第三電極及び前記第四電極は、各前記袖部のそれぞれに対応して配置されることを特徴とする請求項３に記載のスマート生理検出ウェア。
5. 前記弾性束縛層は、前記衣服に付着されるエンドレスベルトを有することを特徴とする請求項１に記載のスマート生理検出ウェア。
6. 前記弾性束縛層は、前記胴部の裏側に付着されるチョッキを有し、
   前記弾性束縛層は、その一部が前記衣服の一部と接続されることを特徴とする請求項１に記載のスマート生理検出ウェア。
7. 前記弾性束縛層は、前記胴部の裏側で、少なくとも一つの前記袖部の裏側に延伸可能に付着されていることを特徴とする請求項１に記載のスマート生理検出ウェア。
8. 前記衣服に設置される心電信号処理装置をさらに備え、
   前記心電信号処理装置は、前記第一電極、前記第二電極、前記第三電極、前記第四電極及び前記第五電極のそれぞれに電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載のスマート生理検出ウェア。
9. スマート生理検出ウェアであって、
   衣服と、前記衣服と互いに繋ぎ合わされる弾性束縛層とを備え、
   前記衣服は、対称軸に沿って左右対称的な外形を有する胴部と、前記胴部の両側に対称的に接続されて配置される一対の袖部とを含み、
   前記弾性束縛層は、その少なくとも一部が環状を呈して配置され、
   前記弾性束縛層には、第一電極、第二電極、第三電極、第四電極及び第五電極が付着され、
   前記第一電極、前記第二電極、前記第三電極、前記第四電極及び前記第五電極は、前記衣服の同一面に配置され、
   前記弾性束縛層は、収縮力が前記衣服の収縮力よりも大きく、且つ、延伸性が前記衣服の延伸性よりも大きいことを特徴とするスマート生理検出ウェア。
10. 前記第一電極、前記第二電極、前記第三電極、前記第四電極及び前記第五電極は、それぞれ導電布であることを特徴とする請求項９に記載のスマート生理検出ウェア。
11. 前記第一電極及び前記第二電極は、それぞれ前記対称軸の両側に対称的に設けられるとともに前記胴部と各前記袖部とが接続される箇所の下縁側の接続線の下方に配列され、
    前記第三電極及び前記第四電極は、それぞれ、前記胴部と各前記袖部とが接続される上縁側の接続線と下縁側の接続線との間で、且つ、前記対称軸の両側に配置され、
    前記第五電極は、前記胴部と各前記袖部とが接続される下縁側の接続線の上方に位置し、前記対称軸の一側に偏って配置されることを特徴とする請求項９に記載のスマート生理検出ウェア。
12. 前記第三電極及び前記第四電極は、各前記袖部のそれぞれに対応して配置されることを特徴とする請求項１１に記載のスマート生理検出ウェア。
13. 前記弾性束縛層は、前記衣服に繋ぎ合わされるエンドレスベルトを有することを特徴とする請求項９に記載のスマート生理検出ウェア。
14. 前記衣服に設置される心電信号処理装置をさらに備え、
    前記心電信号処理装置は、前記第一電極、前記第二電極、前記第三電極、前記第四電極及び前記第五電極のそれぞれに電気的に接続されることを特徴とする請求項９に記載のスマート生理検出ウェア。

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