带及心电测定装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于对因心脏的跳动而产生的与生物体的表面的电位相应的生物体信号进行测定的带及心电测定装置。


背景技术：

2.已知一种心电测量装置，其对作为生物体信号之一的因心脏的跳动而产生的产生于生物体的表面的电压即心电信号进行检测，生成用户的心电图波形。
3.作为这样的心电测量装置，已知一种使用带的心电测定装置，该带具有：带主体，卷缠于用户的上臂；以及多个电极，沿着长尺寸方向等间隔地固定于该带主体的内表面(例如，参照专利文献1)。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本专利第5428889号公报


技术实现要素：

7.发明要解决的问题
8.在上述的心电测定装置中，为了提高心电信号的检测强度，优选的是电极的与生物体接触的面积大。因此，考虑增大电极的与上臂接触的面的面积，例如，考虑将电极形成为在带的短尺寸方向上从一端至另一端的范围内尽可能大的形状。
9.然而，生物体的表面构成为曲面。因此，当增大电极的生物体侧的面的面积时，电极的不与生物体接触的区域会变大。即，电极相对于生物体的紧贴度会降低。
10.因此，本发明的目的在于提供一种能使电极紧贴于生物体的带及心电测定装置。
11.技术方案
12.根据一个方案，带具备：带主体，形成为带状；以及电极，具备多个电极片，该多个电极片设于该带主体的一方主面，沿着该带主体的短尺寸方向排列，通过信号线而串联连接。
13.根据该方案，通过将带主体卷缠于生物体，多个电极片仿照该多个电极片所对置的生物体的表面。即，多个电极片的姿态仿照生物体的表面发生变化。再换言之，由多个电极片的生物体侧的面构成的电极的生物体侧的面仿照生物体。因此，电极紧贴于生物体。
14.在上述一个方案的带中，提供一种带，其中，该多个电极片的沿着该短尺寸方向的长度相等。
15.根据该方案，能通过相同的形状和相同的大小的电极片来构成电极，因此能减少电极的制造成本。
16.在上述一个方案的带中，提供一种带，其中，该多个电极片为三个电极片，该多个电极片中的在该短尺寸方向上配置于两端的电极片的沿着该短尺寸方向的长度比该三个电极片中的在该短尺寸方向上配置于中央的电极片的沿着该短尺寸方向的长度短。
17.根据该方案，能防止电极所具备的电极片的个数变多，并且能使难以紧贴于生物体的、电极中的带主体的短尺寸方向上的两端侧紧贴于生物体。而且，由于能防止电极片的数量变多，因此能减少信号线，因此能减小由信号线产生的噪声。
18.在上述一个方案的带中，能提供一种带，其中，设有多个该电极。
19.根据该方案，能使多个电极紧贴于生物体。
20.根据一个方案，提供一种心电测定装置，其具备：上述一个方案的带；装置主体，内置控制基板；以及布线部，设于该带主体，将该控制基板与该电极电连接。
21.根据该方案，通过将带主体卷缠于生物体，多个电极片仿照该多个电极片所对置的生物体的表面。即，多个电极片的姿态仿照生物体的表面发生变化。再换言之，由多个电极片的生物体侧的面构成的电极的生物体侧的面仿照生物体。因此，电极紧贴于生物体。由于电极紧贴于生物体，因此心电测定装置能恰当地检测产生于生物体的表面的电压，能更准确地测量心电图波形。
22.发明效果
23.本发明能提供一种能使电极紧贴于生物体的带及心电测定装置。
附图说明
24.图1是表示将本发明的一个实施方式的心电测定装置装戴于用户的上臂的状态的说明图。
25.图2是表示图1的心电测定装置的构成的框图。
26.图3是表示图1的心电测定装置的构成的俯视图。
27.图4是表示图1的心电测定装置的构成的立体图。
28.图5是示意性表示将图1的心电测定装置装戴于上臂的状态的剖视图。
29.图6是表示本发明的一个实施方式的心电测定装置的变形例的构成的俯视图。
30.图7是示意性表示将图6的心电测定装置装戴于上臂的状态的剖视图。
31.图8是表示本发明的一个实施方式的心电测定装置的变形例的构成的俯视图。
32.图9是示意性表示将图8的心电测定装置装戴于上臂的状态的剖视图。
33.图10是表示本发明的一个实施方式的心电测定装置的变形例的构成的俯视图。
具体实施方式
34.以下，使用图1至图5，对本发明的一个实施方式的心电测定装置1的一个例子进行说明。
35.图1是表示将心电测定装置1装戴于用户的上臂100的状态的说明图。图2是表示心电测定装置1的构成的框图。图3是表示心电测定装置1的构成的俯视图。图3示出了将心电测定装置1的带11展开的状态。图4是表示心电测定装置1的构成的立体图。图5是示意性表示将心电测定装置1装戴于上臂100的状态的剖视图。
36.心电测定装置1是一种装戴于生物体，对生物体的皮肤的表面的多个部位的电位进行检测，并基于这些检测到的电压来生成心电图的生成所需的心电信息的电位测定装置。需要说明的是，心电测定装置1也可以生成并显示心电图波形，也可以是显示心电图的生成所需的信息并将该信息输出给外部的终端的构成。
37.如图1至图3所示，心电测定装置1具备带11和装置主体12。在心电测定装置1中，例如带11和装置主体12形成为一体。心电测定装置1例如作为通过带11而装戴于作为生物体的上臂100的所谓可穿戴设备来发挥功能。图1示出心电测定装置1装戴于被测定者的上臂100的状态的一个例子。需要说明的是，心电测定装置1也可以是带11和装置主体12分体构成并经由信号线等连接的构成。
38.带11保持装置主体12。带11卷缠于上臂100。如图3和图4所示，带11具备带主体21、电极阵列22、固定单元23以及布线部24。
39.带主体21例如由具有柔软性的树脂或纤维构成。带主体21被设定为能装戴于装戴心电测定装置1的被测定者的上臂100的长度。带主体21形成为在一个方向上长的带状。关于带主体21，在将心电测定装置1装戴于上臂100时，在作为外侧的面的表面固定有装置主体12，在作为生物体侧的面的背面设有电极阵列22。
40.电极阵列22经由布线部24与装置主体12的后述的控制基板40电连接。电极阵列22具备多个电极33和接地电极34。
41.多个电极33设于带主体21的另一方主面21b。多个电极33沿着带主体21的长尺寸方向分开配置。多个电极33通过布线部24而与后述的心电信息生成部45电连接。换言之，多个电极33与控制基板40电连接。作为一个例子，多个电极33为两个电极33。
42.电极33具备：多个电极片33a，设于带主体21，沿着带主体21的短尺寸方向排列，通过将带主体21卷缠于上臂100，姿态能仿照上臂100发生变化；以及信号线33b，将多个电极片33a串联连接。
43.多个电极片33a由导电性材料构成。多个电极片33a固定于带主体21。多个电极片33a例如形成为相同的形状并且相同的大小。电极片33a例如形成为矩形板状。电极片33a的上臂侧的主面例如构成为平面。
44.多个电极片33a例如以其两边与带主体21的短尺寸方向平行的姿态固定于带主体21。此外，多个电极片33a的沿着带主体21的短尺寸方向的两边呈直线状排列。电极片33a的沿着带主体21的短尺寸方向的长度被设定为多个电极片33a的沿着带主体21的短尺寸方向的长度之和为尽可能接近带主体21的沿着短尺寸方向的长度的值的长度。
45.沿着带主体21的短尺寸方向相邻配置的两个电极片33a之间设有间隙，该间隙能使这两个电极片33a仿照上臂100进行位移。
46.如此构成的多个电极33例如也可以构成为能拆装于带主体21。
47.信号线33b将多个电极片33a串联连接。在本实施方式中，信号线33b与一方的电极片33a和另一方的电极片33a连接。信号线33b例如也可以设于带主体21内。
48.接地电极34设于带主体21的另一方主面21b。接地电极34经由布线部24与心电信息生成部45电连接。换言之，接地电极34与控制基板40电连接。如此构成的接地电极34例如也可以构成为能拆装于带主体21。
49.布线部24将多个电极33与心电信息生成部45电连接。此外，布线部24将接地电极34与心电信息生成部45电连接。
50.固定单元23构成为能在使多个电极33与上臂100接触并将带主体21卷缠于用户的上臂100的状态下将带主体21固定于上臂100。固定单元23例如具备带固定环36和钩环紧固件37。
51.带固定环36设于带主体21的长尺寸方向上的一端。带固定环36形成为能插入带主体21的环状。
52.钩环紧固件37具备环37a和钩37b。环37a设于带主体21的一方主面21a。环37a设于主面21a的例如与在带固定环36处折回的带主体21的另一端部对置的区域。
53.在此，主面21a的与带主体21的另一端部对置的区域被设定为如下大小：无论假定的用户的上臂100的周长是最小长度至最大长度中的何种周长，都会与带主体21的另一端部对置。钩37b设于带主体21的主面21a的另一端部。
54.布线部24例如由嵌入于带主体21内的导线构成。此外，布线部24也可以由设于带主体21的主面21b的柔性基板构成。
55.如图1至图3所示，装置主体12具备壳体41、操作部42、显示部43、电力供给部44、心电信息生成部45、心电图生成部46、存储器47以及控制部48。
56.心电信息生成部45、心电图生成部46以及控制部48例如设于控制基板40。控制基板40容纳于壳体41内。此外，操作部42和显示部43例如设于壳体41。此外，装置主体12包括进行与外部的终端的信息的收发的通信部。需要说明的是，通信部通过无线和/或有线来与外部的终端进行信息的收发。该通信部例如设于控制基板40。
57.壳体41容纳操作部42的一部分、显示部43的一部分、心电信息生成部45、心电图生成部46、存储器47以及控制部48。此外，壳体41使操作部42的一部分和显示部43的一部分从外表面露出。壳体41固定于带11。
58.操作部42输入来自使用者的指令。例如，操作部42包括多个按钮42a和对按钮42a的操作进行检测的传感器。需要说明的是，操作部42也可以包括设于壳体41、显示部43等的压敏式、电容式等的触摸面板和受理基于声音的指令的麦克风等。操作部42通过由使用者进行操作来将指令转换成电信号，并将该电信号输出给控制部48。
59.显示部43与控制部48电连接。显示部43例如是液晶显示器(lcd：liquid crystal display)或有机电致发光显示器(oeld：organic electro luminescence display)。显示部43按照来自控制部48的控制信号，显示日期和时间、心电信息、心电图波形等。需要说明的是，在心电测定装置1用于显示血压值的生物体信息测定装置的情况下，显示部43也可以显示包括最高血压和最低血压等血压值、心率等测定结果的各种信息。
60.电力供给部44是电源。电力供给部44例如是锂离子电池等二次电池。电力供给部44与控制部48电连接。作为具体例，电力供给部44向控制部48供给电力。电力供给部44向控制部48供给驱动用的电力，并且经由控制部48向操作部42、显示部43、心电信息生成部45、心电图生成部46、存储器47供给驱动用的电力。
61.心电信息生成部45例如经由布线部24与电极阵列22的多个电极33电连接，在本实施方式中与两个电极33电连接。心电信息生成部45根据由两个电极33检测到的电压来计算出电位差，生成心电信息。
62.心电图生成部46与心电信息生成部45电连接。心电图生成部46基于心电信息生成部45所生成的心电信息来生成心电图的信息。该心电图的信息中也可以包括心电图波形。
63.这样的心电信息生成部45和心电图生成部46例如是能分别执行心电信息生成部45和心电图生成部46的功能的处理电路。心电信息生成部45和心电图生成部46与控制部48电连接。需要说明的是，也可以是，控制部48包括心电信息生成部45和心电图生成部46的处
理电路，通过执行存储于存储器47的程序来执行心电信息生成部45和心电图生成部46的功能。
64.此外，例如，心电信息生成部45或心电图生成部46也可以具有低通滤波器、放大器以及模数转换器。例如，对于电位差的信号而言，通过低通滤波器来去除不需要的噪声成分，进而通过放大器来进行放大，然后通过模数转换器来转换为数字信号。
65.存储器47例如作为存储介质而包括ssd(solid state drive：固态驱动器)、ram(random access memory：随机存取存储器)以及rom(read only memory：只读存储器)等。存储器47储存执行各种控制处理所需的程序。此外，存储器47存储检测到的心电信号、生成的心电信息及心电图信息等。此外，例如，在存储器47中按时序存储有这些信息。
66.控制部48包括单个或多个处理器。控制部48由一个以上的处理电路形成。控制部48例如是cpu(central processing unit：中央处理单元)。控制部48基于储存于存储器47的程序来执行心电测定装置1的整体的动作和规定的动作(功能)。控制部48按照读取到的程序来执行规定的运算、解析、处理等。控制部48进行操作部42、显示部43、心电信息生成部45和心电图生成部46的动作的控制、信号的收发以及电力的供给。
67.对如此构成的心电测定装置1向上臂100装戴的一个例子进行说明。例如，被测定者使带主体21的主面21b朝向被测定者的上臂100而将带主体21卷缠于上臂100，并使带主体21的另一端部穿过带固定环36而在带固定环36处折回。接着，被测定者通过拉伸带主体21的另一端部，将带主体21紧固于上臂100。接着，被测定者将设于带主体21的另一端部的钩37b固定于设于带主体21的环37a。
68.由此，心电测定装置1被装戴于被测定者的上臂。然后，被测定者对操作部42进行操作，由此控制部48控制各构成，通过两个电极33来检测心电信号。然后，心电信息生成部45根据心电信号来生成心电信息，心电图生成部46根据心电信息来生成心电图信息。控制部48将心电信息和心电图信息存储于存储器47，并且在显示部43显示日期和时间、心电图等信息。此外，控制部48也可以控制通信部将日期和时间、心电信息以及心电图信息等各种信息发送给外部的终端。
69.在如此构成的心电测定装置1中，通过将带主体21卷缠于上臂100，多个电极33各自的多个电极片33a的姿态仿照上臂100的配置有多个电极片33a的部分发生变化。换言之，由多个电极片33a的上臂100侧的面构成的电极33的上臂100侧的面仿照上臂100发生变化。因此，电极33紧贴于上臂100。由于电极33紧贴于上臂100，因此心电测定装置1能恰当地检测产生于上臂100的表面的电压。其结果是，心电测定装置1能更准确地测量心电图波形。
70.而且，多个电极片33a形成为相同的形状并且相同的大小。因此，能减少电极33的制造成本。
71.而且，多个电极33分别具备多个电极片33a。因此，能使多个电极33紧贴于上臂100。
72.需要说明的是，在上述的例子中，作为一个例子，对电极33作为具备多个电极片33a的构成而具备两个电极片33a的构成进行了说明，但并不限于此。在其他例子中，电极33也可以如图6和图7所示的变形例那样为具备三个以上电极片33a的构成。作为一个例子，图6是表示电极33具备五个电极片33a的心电测定装置1的构成的俯视图。图7是示意性表示将心电测定装置1装戴于用户的上臂100的状态的剖视图。
73.此外，在上述的例子中，作为一个例子，对电极33的多个电极片33a形成为相同的大小的构成进行了说明，但并不限于此。在其他例子中，多个电极片33a也可以形成为至少一个电极片与其他相比为不同的形状和不同的大小。
74.使用图8和图9，对多个电极片33a中的至少一个电极片形成为与其他相比为不同的大小的构成的一个例子进行说明。如图8和图9所示，在电极33具备三个电极片33a的构成的情况下，在带主体21的短尺寸方向上配置于两端的两个电极片33a的沿着带主体21的短尺寸方向的长度比三个电极片33a中的在带主体21的短尺寸方向上配置于中央的电极片33a的沿着带主体21的短尺寸方向的长度短。
75.如此，通过使三个电极片33a中的在带主体21的短尺寸方向上配置于两端的两个电极片33a的沿着带主体21的短尺寸方向的长度比在带主体21的短尺寸方向上配置于中央的电极片33a的沿着带主体21的短尺寸方向的长度短，能防止电极片33a的数量变多，并且能使电极33紧贴于上臂100。
76.对其效果进行说明。在电极33由一个构件构成的情况下，电极33的带主体21的短尺寸方向上的两端侧会远离上臂100。然而，通过使电极33的短尺寸方向上的两端侧分别由电极片33a构成，能使电极33紧贴于上臂100。
77.而且，由于能防止电极片33a的数量变多，因此能防止信号线33b的数量变多，因此能减小电极33所检测的噪声。
78.此外，在上述的例子中，作为一个例子，对多个电极33分别具备多个电极片33a的构成进行了说明，但并不限于此。也可以是多个电极33中的一个以上分别具备多个电极片33a的构成。
79.例如，在作为多个电极33而具备三个电极33的构成的情况下，这三个电极33中的一个电极33也可以由一个构件构成。
80.此外，在上述的例子中，作为一个例子，对电极33的多个电极片33a沿着带主体21的短尺寸方向排成一列的构成进行了说明，但并不限于此。在其他例子中，也可以如图10所示的那样多个电极片33a是沿着带主体21的短尺寸方向排成多列的构成。作为一个例子，图10示出了具备如下心电测定装置1：电极33具备四个电极片33a，这四个电极片33a具备沿着带主体21的短尺寸方向每两个一组地配置为两列的构成。并且，这四个电极片33a通过信号线33b而串联连接。
81.此外，在上述的例子中，作为一个例子，对设有两个电极33的构成进行了说明，但并不限于此。在其他例子中，也可以设有三个以上的电极33。
82.而且，在上述的例子中，关于心电测定装置1，使用带11装戴于上臂的例子进行了说明，但也可以是装戴于胸部、生物体的其他部位的构成。
83.此外，在上述的例子中，对带11用于心电测定装置1的构成进行了说明，但并不限于此。例如，带11也可以是在用于心电测定和血压测定的生物体信息测定装置中使用的构成。作为具体例，生物体信息测定装置也可以采用不仅具有上述的心电测定装置1的构成还具有脉搏波传感器和处理电路等的构成，其中，该处理电路产生根据由脉搏波传感器检测到的脉搏波信息来生成血压值的血压测定的功能。这样的生物体信息测定装置发挥以下血压测定的功能：计算出每次心跳的脉搏波传导时间(ptt)，进行血压推定，对血压值进行测定处理。需要说明的是，这样的生物体信息测定装置例如基于根据心电信号而检测到的r波
峰rp与作为由脉搏波传感器检测到的脉搏波信号的特征量之一的每次心跳的脉搏波上升沿ps之间的时间差，计算出每次心跳的脉搏波传导时间(ptt)。
84.以上，对本发明的各实施方式进行了详细说明，但上述为止的说明在所有方面仅是本发明的示例，当然能在不脱离本发明的范围的情况下进行各种改良、变形。也就是说，在实施本发明时，也可以适当采用与各实施方式相应的具体构成。
85.此外，本发明可以通过上述各实施方式中所公开的多个构成要素的适当组合来构成各种发明。例如，可以从各实施方式所示的所有构成要素中删除若干构成要素。而且，可以对跨及不同的实施方式的构成要素进行适当组合。
86.附图标记说明
87.1：心电测定装置；
88.11：带；
89.12：装置主体；
90.21：带主体；
91.21a：主面；
92.21b：主面；
93.22：电极阵列；
94.23：固定单元；
95.24：布线部；
96.33：电极；
97.33a：电极片；
98.33b：信号线；
99.34：接地电极；
100.36：带固定环；
101.37：钩环紧固件；
102.37a：环；
103.37b：钩；
104.41：壳体；
105.42：操作部；
106.42a：按钮；
107.43：显示部；
108.44：电力供给部；
109.45：心电信息生成部；
110.46：心电图生成部；
111.47：存储器；
112.48：控制部；
113.100：上臂。