带以及心电测定装置

技术领域

本发明涉及一种输出与由于心脏的跳动而产生的生物体的表面的电位对应的信号的带以及心电测定装置。

背景技术

已知对由于心脏的跳动而在生物体的皮肤的表面产生的电压进行检测，由此测量用户的心电波形的心电测量装置。

作为这样的心电测量装置，已知一种使用带的心电测量装置，该心电测量装置具有：带主体，卷绕于用户的上臂；以及多个电极，在该带主体的内表面沿一个方向以等间隔固定(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5428889号说明书

发明内容

发明要解决的问题

具有在带的内表面以等间隔固定的多个电极的心电测定装置为了与各种用户的上臂对应而具有较多的电极。即，由于上臂的周向的长度根据用户而不同，因此为了与具有不同的周向的长度的上臂对应而需要较多的电极。因此，基于各电极的输出形成心电波形的电路变得复杂。

在此，本发明的目的在于提供一种不需要设置较多的电极的带以及心电测定装置。

技术方案

根据一个方案，提供一种带，其具备：带主体，沿生物体的周向卷绕于该生物体；以及电极阵列，具备在所述带主体的所述生物体侧的内表面沿所述带主体的长尺寸方向排列固定的多个电极，在将为了得到心电的信息所需要的电极数设为N时，所述多个电极的数量大于N+2，在该电极阵列中，以包括位于排列方向的一端的电极的方式从该电极起沿所述排列方向至第N+1个为止的电极以规定的间隔等间隔地排列，所述第N+1个之后的电极的间隔比所述规定的间隔大。

在此，生物体例如是上臂。以包括位于排列方向的一端的电极的方式从该电极起是指，将配置于一端的电极编号为第1个。

根据该方案，能以较少的电极数沿生物体的周向在周长的大致1/N的间隔的位置配置电极。因此，不需要设置较多的电极。

在上述一个方案的带中，位于所述排列方向的一端的电极和以包括该电极的方式从该电极起沿所述排列方向第N+1个之后的电极间的间隔随着从配置于所述一端的电极起沿所述排列方向数出的序数变大而变宽。

根据该方案，不需要设置较多的电极。

在上述一个方案的带中，提供一种带，其中，在将自适应周长的最大长度设为L时，从位于所述排列方向的一端的所述电极到以包含该电极的方式从该电极起第N+2个以后的电极的距离为(N-1)/N×L。

在此，第N+2个之后的电极分别成为所使用的电极中以包括位于一端的电极的方式从该电极沿所述排列方向数出的最大序数，周长为自适应周长。在此，所使用的多个电极是指，与生物体的皮肤接触的电极。例如，使用至从所述一端数出的第5个电极是指，第1个至第5个这五个电极与生物体接触，第6个之后的电极与卷回的带的外表面接触。

第N+2个之后的电极的分别成为所使用的多个电极中沿排列方向最远离位于一端的电极的电极时的生物体的自适应周长是指，例如，在将位于一端的电极设为第1个时，沿排列方向最远离该第1个电极的电极为第5个电极的情况下，在带卷绕于生物体时，是使第5个电极相对于第1个电极成为在生物体的周向上邻接的位置的生物体的周长以上，并且是使第6个电极配置于在与生物体的周向正交的方向上与第1个电极对置的位置的生物体的周长以下。在该情况下，最大长度是第6个电极在与生物体的周向正交的方向上与第1个电极并列的周长。

根据该方案，能以较少的电极数沿生物体的周向在周长的大致1/N的间隔的位置配置电极。

根据另一方案，提供一种心电测定装置，其具备：带主体，沿生物体的周向卷绕于该生物体；电极阵列，具备在所述带主体的所述生物体侧的内表面沿所述带主体的长尺寸方向排列固定的多个电极，在将为了得到心电的信息所需要的电极数设为N时，所述多个电极的数量大于N+2，在该电极阵列中，以包括位于排列方向的一端的电极的方式从该电极起沿所述排列方向至第N+1个为止的电极以规定的间隔等间隔地排列，所述第N+1个之后的电极的间隔比所述规定的间隔大；以及处理部，基于所述电极的输出生成心电的信息。

在此，生物体例如是上臂。以包括位于排列方向的一端的电极的方式从该电极起是指，将位于一端的电极编号为第1个。

根据该方案，能防止心电测定装置的电极数变得较多。

在上述一个方案的心电测定装置中，能提供一种心电测定装置，其中，所述处理部将所述多个电极中的一个作为基准电极，计算该基准电极分别与其他电极的电位差，基于计算结果中的负的最大值和正的最大值生成心电的信息。

根据该方案，在电极阵列的电极之外，不需要用于生成心电的生成所需要的信息的电极，因此不需要设置较多的电极。

有益效果

本发明能提供一种不需要设置较多的电极的带以及心电测定装置。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的心电测定装置的构成的立体图。

图2是表示图1的心电测定装置的构成的框图。

图3是示意地表示图1的心电测定装置的构成的说明图。

图4是表示图1的心电测定装置的使用例的说明图。

图5是表示图1的心电测定装置的使用例的说明图。

图6是示意地表示本发明的另一实施方式的心电测定装置的构成的说明图。

具体实施方式

以下，使用图1至图5对本发明的第一实施方式的血压测定装置10的一个例子进行说明。

图1是以心电测定装置10装备于用户的状态表示心电测定装置10的构成的立体图。图2是表示心电测定装置10的构成的框图。图3是以带20被展开了的状态表示心电测定装置10的说明图。图4和图5是表示心电测定装置10的使用例的说明图，表示了心电测定装置10被装备于用户的状态。

心电测定装置10是装备于生物体的例如上臂5，检测上臂5的皮肤的表面的多个场所的电位，基于这些检测的电压生成心电图的生成所必要的信息的心电测定装置。

如图1至图3所示，心电测定装置10具有：带20；电极阵列30，固定于带20；以及装置主体40，固定于带20。

带20具有：带状的带主体21；以及固定单元22，将带主体21以卷绕于上臂5的状态固定。带20将装置主体40固定于上臂5。

如图4和图5所示，带主体21从带主体21的长尺寸方向的一端23卷绕于上臂5。带主体21在卷绕于上臂5的状态下，具有内表面24，配置于上臂5侧；以及外表面25，是与内表面24相反侧的面。在外表面25的长尺寸方向的另一端部，固定有装置主体40。

固定单元22例如是粘扣。固定单元22具有：环，设于外表面25的例如整面；钩26，设于内表面24的长尺寸方向的另一端部。带20在上臂5沿上臂5的周向卷绕并将钩26与环卡合，由此将带20固定于上臂5。

如图3所示，电极阵列30设于内表面24。电极阵列30例如设于内表面24的，在装备于上臂5时成为肩侧的内表面24的沿长尺寸方向的缘27侧。

电极阵列30具有多个电极31。多个电极31从内表面24的长尺寸方向的一端沿带20的长尺寸方向配置。电极阵列30具有多个电极31，在将心电图的生成中使用的需要的电极31的数量的最小数设为N时，所述多个电极31的数量大于N+2。

在本实施方式中，根据后述的心电信息生成部44，基于至少三个电极31的检测值，生成心电图。即，使N＝3。因此，在本实施方式中，作为大于5个的一个例子，电极阵列30具有7个电极31。

将多个电极31中固定于带20的内表面24的长尺寸方向的一端23的电极31设为第一电极31A。将多个电极31中在排列方向上设置于第一电极31A的另一端的电极31设为第七电极31G。

将第一电极31A与第七电极31G之间的电极31从第一电极31A侧依次设为第二电极31B、第三电极31C、第四电极31D、第五电极31E以及第六电极31F。

第一电极至第七电极31A、31B、31C、31D、31E、31F、31G分别与信号线连接。第一电极至第七电极31A、31B、31C、31D、31E、31F、31G将上臂5的皮肤的与这些电极接触的场所的电位所对应的信号经由信号线输出。

在将在生成心电图的生成所必要的信息中使用的电极数的最小个数设为N时，第一电极至第七电极31A、31B、31C、31D、31E、31F、31G具有满足以下的条件1至条件4的配置构造。

条件1是从第一电极31A起沿电极31的排列方向中的一个方向，在本实施方式中为从带主体21的一端23朝向另一端的方向X，以包括第一电极31A的方式从第一电极31A起数至第N+1个为止的电极以等间隔排列这样的条件。需要说明的是，以包括第一电极31A的方式从第一电极31A起数是指，以第一电极31A为第1个进行计数。

即，从第一电极31A起至第四电极31D为止以规定的间距宽度A排列。间距宽度A例如被设定为心电测定装置10的假定的上臂最细的用户的上臂周长的三分的一的长度。

条件2是以包括第一电极31A的方式从第一电极31A起沿方向X数第N+1个之后的电极间的间隔比间距宽度A宽这样的条件。

即，第四电极31D与第五电极31E之间的间距宽度B比间距宽度A宽。第五电极31E与第六电极31F之间的间距宽度C比间距宽度A宽。第六电极31F与第七电极31G之间的间距宽度D比间距宽度A宽。

条件3是以包括第一电极31A的方式从第一电极31A起沿方向X数第N+1个之后的电极间的间隔随着越位于沿方向X远离第一电极31A的位置的电极则越变大这样的条件。即，间距宽度A＜间距宽度B＜间距宽度C＜间距宽度D。

条件4是在将在使第N+2个之后的电极31分别成为所使用的多个电极31中沿方向X最远离第一电极31A的电极时的上臂5的自适应周长的最大长度设为L时，从第一电极31A分别至以包括第一电极31A的方式从第一电极31A起沿方向X数第N+2个之后的电极31的距离成为(N-1)/N×L这样的条件。

需要说明的是，所使用的多个电极31是指与上臂5的皮肤接触的电极。例如，使用至第五电极31E是指第一电极至第五电极31A、31B、31C、31D、31E与上臂5的皮肤接触，第六电极和第七电极31F、31G与绕回的带20的外表面25接触。

在使第N+2个之后的电极31分别成为所使用的多个电极31中沿方向X最远离第一电极31A的电极时的上臂5的自适应周长是指，分别不使用下一个电极的臂周长。

例如，在沿方向X最远离第一电极31A的电极是第五电极31E的情况下，是在带20卷绕于上臂5时第五电极31E成为相对于第一电极31A在上臂5的周向上邻接的位置的上臂5的周长以上，是作为沿方向X的第五电极31E的下一个电极的第六电极31F配置于在与上臂5的周向正交的方向上与第一电极31A对置的位置的上臂5的周长以下。在该情况下，自适应周长的最大长度是第六电极31F配置于在与上臂5的周向正交的方向上与第一电极31A对置的位置的上臂5的周长。

在本实施方式中，在将使用了第一电极至第五电极31A、31B、31C、31D、31E而不使用第六电极和第七电极31F、31G的情况下的上臂5的自适应周长的最大值设为L1时，则为从第一电极31A至第五电极31E的距离的(3A+B)成为2/3×L1。即，B＝(2/3×L1)-(3×A)。

在将使用了第一电极至第六电极31A、31B、31C、31D、31E、31F而不使用第七电极31G的情况下的上臂5的自适应周长的最大值设为L2时，作为从第一电极31A至第六电极31F的距离的(3×A+B+C)成为2/3×L2。即，C＝(2/3×L2)-(3×A)-B。

在将使用了第一电极至第七电极31A、31B、31C、31D、31E、31F、31G的情况下的上臂5的自适应周长的最大值设为L3时，作为从第一电极31A至第七电极31G的距离的(3×A+B+C+D)成为2/3×L3。即，D＝(2/3×L3)-(3×A)-B-C。

需要说明的是，预先决定了上臂5的自适应周长和自适应周长的最大值。

装置主体40具有：壳体41、操作部42、显示部43、心电信息生成部44、心电图生成部45以及控制部46。

壳体41容纳有操作部42的一部分、显示部43的一部分、控制部46以及心电信息生成部44，并且使操作部42的一部分和显示部43的一部分露出至外表面。

操作部42构成为能输入来自使用者的指令。例如，操作部42具备设置于壳体41的多个按钮47和检测按钮47的操作的传感器。需要说明的是，操作部42可以采用触摸面板，并设置在显示部43中。操作部42通过使用者进行操作，将指令转换为电信号。检测按钮47的操作的传感器与控制部46电连接。检测按钮47的操作的传感器将电信号输出至控制基板46。

显示部43以从壳体41的外表面露出的方式配置于壳体41。显示部43与控制部46电连接。显示部43例如是液晶显示器或有机电致发光显示器。显示部43显示日期与时间、心电图等各种信息。

心电信息生成部44例如经由信号线与电极阵列30的多个电极31电连接。心电信息生成部44计算作为多个电极31中的一个电极的基准电极与另一个电极31的电位差。在本实施方式中，例如将第一电极31A设定为基准电极。此外，心电信息生成部44基于计算结果中的正的最大值和负的最大值生成心电信息。心电信息生成部44与心电图生成部45电连接。

心电图生成部45基于心电信息生成部44所生成的心电信息生成心电图的信息。心电图生成部45与控制部46电连接。

控制部46例如由一个或多个CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)构成，控制心电测定装置10全体的动作。此外，控制部46与操作部42、显示部43以及心电信息生成部44电连接。控制部46进行操作部42、显示部43、心电信息生成部44以及心电图生成部45的动作的控制、信号的发送接收以及电力的供给。

接着，对心电测定装置10的动作进行说明。首先，如图1所示，用户将带20卷绕于上臂5。此时，如图4和图5所示，用户从带20的设置有第一电极31A的一端卷绕。当用户将带20卷绕于上臂5时，通过固定单元22固定。

图4以从手指侧观察的状态示出了心电测定装置10固定于周长大致为间距宽度A的3倍的长度的上臂5A的状态。如图4所示，第一电极31A、第二电极31B以及第三电极31C与上臂5A的皮肤的表面接触。第一电极31A、第二电极31B以及第三电极31C在上臂5A的周向上位于周长的大致1/3的位置。第四电极31D之后的序数的电极31与在上臂5A绕回的带20的外表面25接触。

图5示出了从手指侧观察在周长为第一电极至第七电极31A、31B、31C、31D、31E、31F、31G与皮肤的表面接触的长度的上臂5B上装备有心电测定装置10的状态。第一电极31A、第四电极31D以及第七电极31F在上臂5B的周向上位于周长的大致1/N的位置，即大致1/3的位置。

当用户在上臂5通过带20固定心电测定装置10时，通过对操作部42进行操作来开始电位的测定。

当电位的测定开始时，第一电极至第七电极31A、31B、31C、31D、31E、31F、31G中的与上臂5的皮肤的表面接触的电极将与该电极所接触的部位的电位对应的信号输出至心电信息生成部44。

在装备于图4所示的上臂5A的心电测定装置10中，第一电极至第三电极31A、31B、31C分别将与电位对应的信号输出至心电信息生成部44。在装备于图5所示的上臂5B的心电测定装置10中，第一电极至第七电极31A、31B、31C、31D、31E、31F、31G分别将与电位对应的信号输出至心电信息生成部44。

心电信息生成部44基于从电极阵列30发送的电位的信息，计算第二电极至第七电极31B、31C、31D、31E、31F、31G中的与上臂5接触的电极与第一电极31A的电位差。

心电信息生成部44在装备于图4所示的上臂5A的情况下，计算第一电极31A与第二电极31B的电位差和第一电极31A与第三电极31C的电位差。

心电信息生成部44在装备于图5所示的上臂5B的情况下，计算第一电极31A与第二电极31B的电位差、第一电极31A与第三电极31C的电位差、第一电极31A与第四电极31D的电位差、第一电极31A与第五电极31E的电位差、第一电极31A与第六电极31F的电位差以及第一电极31A与第七电极31G的电位差。

当心电信息生成部44计算出电位差时，根据这些计算结果，基于正的最大值和负的最大值生成心电信息。该心电信息是为了生成心电图所需要的信息的一个例子。心电信息生成部44将所生成的信息发送至心电图生成部45。

心电图生成部45基于来自心电信息生成部44的信息生成心电图。控制部46基于心电图生成部45所生成的心电图的信息在显示部43中显示心电图。

根据像这样构成的心电测定装置10，通过按照条件1和条件2设置电极阵列30的多个电极31，能以较少的电极数在上臂5的周向上在周长的大致1/N的间隔的位置配置电极。

即，对于上臂5的周长较短的用户，将等间隔配置的第一电极至第三电极31A、31B、31C配置于在上臂5的周向上的周长的大致1/3的位置，因此能更正确地检测心电信息。对于上臂5的周长较长的用户，将第四电极31D之后的电极中的任意一个配置于在上臂5的周向上的周长的大致1/3和大致2/3的位置，因此能更正确地检测心电信息。即，即使电极数较少，也能在上臂5的周向上的周长的大致1/N的间隔的位置配置任意一个电极。像这样，不需要设置较多的电极。

而且，通过按照条件3设置多个电极31，能进一步减少电极31的数量。

而且，通过按照条件4设置多个电极31，即使使电极数较少，也能将任意一个电极配置于在上臂5的周向上的周长的大致1/N的间隔的位置。

而且，心电信息生成部44仅基于电极阵列30的多个电极31的输出生成信息。像这样，除了电极阵列30的电极31之外，不需要为了生成心电的生成所需要的信息的电极，因此不需要设置较多的电极。

而且，心电测定装置10具备：心电信息生成部44、心电图生成部45以及显示部43，因此能在显示部43显示心电图。因此，用户通过看显示部43，能简单地理解自身的心脏的状态。

如上所述，根据本发明的一个实施方式的心电测定装置10，能防止电极数变多。

需要说明的是，本发明不限定于上述实施方式。在上述的例子中，将心电测定装置10设为心电的信息的生成所需要的电极数的最小值为3的构成，但不限定于此。在其他例子中，可以是将为了生成心电的信息所需要的电极数的最小值设为4的构成。图6示出了作为在将心电图的生成所使用的电极数设为4的情况下的变形例的心电测定装置10A的构成。如图6所示，心电测定装置10A的电极阵列30A作为一个例子具有9个电极31。

将沿多个电极31的排列方向固定于第一电极31A的相反侧的一端的电极31设为第九电极31I，在第一电极31A与第九电极31I之间排列有第二电极至第八电极31B、31C、31D、31E、31F、31G、31H。

从第一电极31A至第五电极31E以规定的间距宽度A等间隔排列。第五电极31E和第六电极31F之间的间距宽度B1、第六电极31F和第七电极31G之间的间距宽度C1、第七电极31G和第八电极31H之间的间距宽度D1以及第八电极31H和第九电极31I之间的间距宽度E不同。而且，间距宽度B1、C1、D1、E与间距宽度A不同。而且，A＜B1＜C1＜D1＜E。

而且，对于间距宽度B1，若将使用至第六电极31F的上臂5的自适应周长的最大长度设为L4，则B1＝(3/4×L4)-(4×A)。对于间距宽度C1，若将使用至第七电极31G的上臂5的自适应周长的最大长度设为L5，则C1＝(3/4×L5)-(4×A)-B1。对于间距宽度D1，若将使用至第八电极31H的上臂5的自适应周长的最大长度设为L6，则D1＝(3/4×L6)-(4×A)-B1-C1。对于间距宽度E，若将使用至第九电极31I的上臂5的自适应周长的最大长度设为L7，则E＝(3/4×L7)-(4×A)-B1-C1-D1。

此外，在上述的例子中，对心电测定装置10、10A生成心电图的构成进行了说明，但不限定于此。例如，如图1、图3以及图6中双点划线所示，也可以具有检测用户的脉搏波的脉搏波传感器50。在具有脉搏波传感器50的构成的情况下，优选的是，对于脉搏波传感器50相对于电极阵列30的位置而言，在心电测定装置10、10A装备于上臂5时，脉搏波传感器50相对于电极阵列30位于用户的消除侧的位置。即，脉搏波传感器50在装备时相对于用户的心脏位于比电极阵列30远的位置即可。而且，在具有脉搏波传感器50的构成的情况下，控制部46可以基于心电波形与脉搏波形，测量PTT(Pulse Transit Time：脉搏传导时间)。显示部43也可以显示脉搏波的波形。

此外，心电测定装置10、10A也可以是具备能测定血压的血压测定装置的构成。作为能测定血压的构成的一个例子，可以是通过示波法测定血压的构成。

在该情况下，带20例如具有：内布、外布以及设于内布与外布之间的按压袖带。按压袖带是在带20的长尺寸方向长至能围绕上臂的带状体。例如，按压袖带使可伸缩的2个聚氨酯片在厚度方向上对置，将它们的周缘部熔接来构成为流体袋。电极阵列30以在装备状态下位于按压袖带与上臂5之间的方式设于内布。

此外，在上述的例子中，心电测定装置10、10A装备于用户的上臂5，但不限定于此。心电测定装置10、10A例如可以装备于用户的手腕。

此外，在本实施方式中，心电测定装置10、10A具有心电图生成部45和显示部43，是能向用户显示心电图的构成，但不限定于此。心电测定装置10、10A例如也可以是不具有显示部43的构成。在该情况下，也可以是，心电测定装置10、10A的心电图生成部45与其他显示装置连接，心电图生成部45将心电图显示于该显示装置。或者，也可以是不具有心电图生成部45的构成。在该情况下，可以基于心电信息生成部44所生成的信息，将心电信息以数值显示于显示部43。

此外，如上所述，也可以是，在具有能测量PTT的构成和能测定血压的构成的情况下，根据PTT推定血压，在该推定值超过预先设定的阈值的情况下，通过血压测定装置测定血压。

或者，心电测定装置10、10A也可以是不具有心电图生成部45和显示部43的构成。在该情况下，也可以是，将心电测定装置10、10A的心电信息生成部44与具有心电图生成部和显示部的其他装置连接，心电信息生成部44向该其他装置的心电图生成部发送信息。

此外，在本实施方式中，电极阵列30的多个电极31具有满足条件1至条件4的设置构造。然而，也可以是仅满足条件1和条件2的配置构造，或者，除了条件1和条件2之外，还满足条件3和条件4中的至少一方的配置构造。即，可以是满足条件1和条件2、条件1至条件3、或者条件1、条件2以及条件4的配置构造。

即使在这样的情况下，也能得到相同的效果。

此外，心电测定装置10也可以构成为能更换带20。即，构成为当由破损或者使用而使带20到达更换时期时，能更换为另一新的带20。

此外，在上述的例子中，基于带20的电极31的输出生成了心电的信息，但不限定于此。带20可以在基于与电位对应的输出来测定用户的状态的装置中使用。

需要说明的是，本发明并不限定于上述实施方式，在实施阶段中在不脱离其主旨的范围内可以进行各种变形。此外，各实施方式可以适当组合实施，在该情况下得到组合的效果。进而，在上述实施方式中包含各种发明，通过从公开的多个构成要素中选择的组合，能够提取出各种发明。例如，在即使从实施方式所示的所有构成要素中删除数个构成要素，也能够解决问题，得到效果的情况下，可以提取出该构成要素被删除的构成作为发明。

附图标记说明

5……上臂；

5A……上臂；

5B……上臂；

10……心电测定装置；

10A……心电测定装置；

20……带；

21……带主体；

22……固定单元；

30……电极阵列；

30A……电极阵列；

31……电极；

31A……第一电极；

31B……第二电极；

31B……第二电极；

31D……第四电极；

31E……第五电极；

31F……第六电极；

31G……第七电极；

31H……第八电极；

31I……第九电极；

40……装置主体；

41……壳体；

42……操作部；

43……显示部；

44……心电信息生成部

45……心电图生成部；

46……控制部；

47……按钮；

50……脉搏波传感器；

A……间距宽度；

B……间距宽度；

B1……间距宽度；

C……间距宽度；

C1……间距宽度；

D……间距宽度；

D1……间距宽度；

E……间距宽度。