携帯型無線心電監視装置

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【発明の名称】	携帯型無線心電監視装置
【発明者】	【氏名】井戸照夫
【要約】	【課題】在宅医療において、患者の心拍数データや心電図データ等を自動的に得ると共に、外出中の患者に異常が発生した場合でも確実な発見および救助を行う。【解決手段】患者の腰部に携帯型無線心電監視装置を装着し、さらに患者の胸部好ましくは心臓付近に胸当て無線心電計を装着する。該装置より得られる心拍数データや心電図データ等を、定期検診時または異常時にはその都度、自動的に無線により医療機関に送信する。医療機関では前記データを解析し異常が見られた場合、程度の軽いものであれば音声または文字による医療アドバイスを患者宛てに送信する。また、緊急事態が発生していると判断した場合は、カーナビゲーションシステムを塔載した介護車または救急車を出動させ、前記装置より得られる患者の位置情報等により患者の発見および救助を行う。

【特許請求の範囲】
【請求項１】本体とベルトで構成され、本体内には無線データ送受信手段、データ表示手段、音声入出力手段、警報手段、制御手段、スイッチからの信号を入力するインターフェース手段等を内蔵し、ベルト内にアンテナを内蔵した装置を患者に所持させ、外部無線心電計から送信される心電データを演算処理して得られたデータを簡易無線により定期的に医療機関に送信したり、該データに対する医療機関からの指示を受信する機能を有することを特徴とした、携帯型無線心電監視装置。
【請求項２】無線データ送受信手段としてＧＰＳ信号を受信する機能とＤ－ＧＰＳ対応のＦＭ多重放送を受信する機能とを有し、患者が外出先で倒れたり徘徊等により行方不明になった場合に、前記ＧＰＳより送信される位置情報等から患者の所在位置を認識して、異常状況と所在位置を医療機関に送信することで患者の救出を容易に行う機能を有することを特徴とした、請求項１に記載の携帯型無線心電監視装置。
【請求項３】無線データ送受信手段と別置の衛星通信送受信手段を経由することにより通信衛星との間で通信を行う機能を有し、簡易無線で通信不可能な遠隔地にある医療機関と通信を行うことができる機能を有することを特徴とした、請求項１および請求項２に記載の携帯型無線心電監視装置。
【請求項４】医療機関からの指示を受信する場合において、着信を音声や警報または振動等で患者に知らせる機能と、指示に対する反応がなく患者が危険な状態であると判断した場合に警報および発光手段により、患者の周辺者に注意を促し救助を受けることができることを特徴とした、請求項１、請求項２および請求項３に記載の携帯型無線心電監視装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、医療機関と患者がそれぞれ保有する無線心電監視装置により心拍数データや心電図データ等の医療情報を遠隔監視し適宜医療アドバイスを行う在宅医療と、異常時において患者に意識がない場合でも自動的に救急通報を発信することのできる機能を有して患者を救助することができる、無線心電監視装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】心臓疾患のある患者や高齢者または独居老人を対象とした在宅医療として、訪問看護婦による定期検診が行われている。また近年、通信技術の発達により電話回線を用いて携帯型心電図記憶装置で心電図データを医療機関に送信し、心電図解析等を行う在宅医療支援システムが稼動され始めている。また、心拍数データを簡易型携帯電話（以後、ＰＨＳという。）を利用して医療機関に送信し、患者を遠隔監視する在宅医療支援システムも検討され始めている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来のような訪問看護婦による定期検診では検診時における患者の様子をみるだけであり、定期検診時以外の患者の様子を把握することができないという問題があった。また、定期検診時以外の時に患者の容体に変化または異常が起きた場合は患者本人や周辺者からの通報により救助を行っているが、前記異常時に患者本人が外出していたり自宅内にいても家族等が外出して患者独りの場合において、意識がなく動けない場合には通報することができないという問題があった。また、意識があり動ける場合であっても外出時等においては正確な所在位置を通報できないことも多い。この結果、患者の発見が遅れ医療上の手遅れを招くという問題もあった。
【０００４】また、電話回線を用いて携帯型心電図記憶装置で心電図データを医療機関に送信し、心電図解析等を行う在宅医療支援システムにおいても、前述と同様にその時点での患者の様子をみるだけであり、患者の容体に変化または異常が起きた場合、その時点の状況を把握することができなかった。しかも、電話回線を用いる方式のため外出先から容易にデータを送信することができなかった。
【０００５】また、ＰＨＳを利用して心拍数データを医療機関に送信し、患者を遠隔監視する在宅医療支援システムにおいては、患者の状態を常時監視できるものの、地方の小都市を始め高齢者の多い山間地や過疎地域まで含めたＰＨＳの通話可能領域を拡大する等の社会的基盤の拡充を計るには多大な設備投資と長期に渡る施工期間が必要であり、ＰＨＳ利用の在宅医療支援システムの運用にはこれらの整備拡充を待たなければならないという問題がある。さらに、電話回線を使用するためデータ送受信毎に通話料金が課金され、運用経費がかさむという問題もある。
【０００６】また、ＰＨＳは在宅医療支援システムで使用されるよりも一般通話を目的として使用される場合が圧倒的に多い。ＰＨＳのように不特定多数によって運用される無線周波数では、その中から特定の発信元のみを検出し受信時点における電界強度または電力強度の変移によって発信される電波の方位を探索することは識別処理が困難でかつ時間も要する。このため、患者に意識がなく連絡できない場合にＰＨＳからの電波を検出して患者の所在位置を正確に探索することは困難となるという問題もある。
【０００７】本発明はこのような問題点に鑑み、専用周波数を用いた簡易無線により外出時でも定期的に心拍数データや心電図データ等を自動送信し、しかも患者の容体に変化または異常が起きた場合には異常信号を自動送信し、患者の早期発見および早期救助を行うことを目的に発明されたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために、患者の胸部には図１にあるような携帯型無線心電監視装置１を装着する。該携帯型無線心電監視装置１は本体２とベルト３で構成される。本体２の上部にはモードスイッチ８、設定スイッチ９、警報リセットスイッチ１０、バックライトスイッチ１１、電源スイッチ１２、マイクロホン７およびＬＣＤ５が、本体２の中央部はスピーカ６および発光ランプ１３が設けられる。ベルト３内にはアンテナ４を内蔵する。図２は本発明の携帯型無線心電監視装置を構成するブロック図である。アンテナ４、データ送受信部１４、ＦＭ波受信部１５、ＣＰＵ１６、ＬＣＤ駆動部１７、ＬＣＤ５、データメモリ部１８、タイマ部１９、音声出力部２０、音声入力部２１、バイブレータ２２、インターフェース部２３、電源ユニット２４、およびバッテリ２５で構成される。インターフェース部２３にはモードスイッチ８、設定スイッチ９、警報リセットスイッチ１０およびバックライトスイッチ１１を接続し、さらに振動センサ（図示せず）および発光ランプ１３を接続する。また、音声出力部２０にはスピーカ６を、音声入力部２１にはマイク７を接続する。
【０００９】患者の胸部には図３にあるような胸当て無線心電計２６を装着する。該胸当て無線心電計２６は本体２７とベルト２８で構成される。本体２７の内側には心電センサ（図示せず）が、外側には制御部およびバッテリ３８が、さらに本体２７の上部には電源スイッチ３１が設けられる。制御部内にはアンテナ２９を内蔵する。また、本体２７とベルト２８を固定部３０で留める。図４は本発明の胸当て無線心電計を構成するブロック図である。アンテナ２９、データ送受信部３２、ＣＰＵ３３、タイマ部３４、バイブレータ３５、インターフェース部３６、電源ユニット３７およびバッテリ３８で構成される。インターフェース部３６には心電センサを接続する。
【００１０】また、遠隔地と通信するために通信衛星を中継する衛星通信を行うには図５にあるような衛星通信コンバータ３９および専用パラボラアンテナ４３を用い、携帯型無線心電監視装置１からの信号を前記衛星通信コンバータ３９および専用パラボラアンテナ４３を中継して行う。図６は本発明の衛星通信コンバータを構成するブロック図である。アンテナ４０、データ送受信部４９、ＣＰＵ５０、コンバータ５１、データ送受信部５２、データメモリ部５３、タイマ部５４、インターフェース部５５、電源ユニット５６およびバッテリ４３で構成される。インターフェース部５５にはモードスイッチ４１およびモニタランプ４２を接続する。専用パラボラアンテナ４３は反射器４４、導波管４５、支柱４６および固定台４７で構成され、衛星通信コンバータ３９と同軸ケーブル４８で接続する。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を用いて詳しく説明する。図１は本発明の携帯型無線心電監視装置の斜視図である。該携帯型無線心電監視装置１は外観上は万歩計と同様であり、本体２とベルト３で構成される。本体２の上面にはＬＣＤ５およびマイク７を有し、本体２の上部正面にはモードスイッチ８、設定スイッチ９、警報リセットスイッチ１０、バックライトスイッチ１１を有し、本体２の上部側面には電源スイッチ１２を有し、中央部正面にはスピーカ６および発光ランプ１３を有する。また、ベルト３内にはアンテナ４を内蔵する。バッテリ２５は充電可能な２次電池で、外部ＡＣアダプタより電源ユニット２４を経由して充電される。図２は本発明の携帯型無線心電監視装置を構成するブロック図である。モードスイッチ８、設定スイッチ９、警報リセットスイッチ１０、バックライトスイッチ１１、発光ランプ１３およびバイブレータ２２がインターフェース部２３を経由してＣＰＵ１６に接続される。また、本体２に内蔵された振動センサ（図示せず）も同様にインターフェース部２３を経由してＣＰＵ１６に接続される。該振動センサは携帯型無線心電監視装置１の振動や傾きを検出し、胸当て無線心電計２６と合わせて患者の状態（緊急事態であるか携帯型無線心電監視装置１を外している状態であるかなど）を判断するために使用される。ＣＰＵ１６では胸当て無線心電計２６からの心電データを演算処理し１分間の心拍数データや心電図データを算出すると共にサンプリングを行い、データメモリ部１８にサンプリングデータを蓄積する。また、タイマ部１９はＣＰＵ１６の基準クロックになると共に時計機能として時刻データを生成する。そして、前記心拍数データや心電図データおよび時刻データをＬＣＤ駆動部１７を経由してＬＣＤ５に表示する。
【００１２】予め設定された定期検診時刻になった場合は前記心拍数データや心電図データ等をデータ送受信部１４を経由してアンテナ４より電波として発射する。また、該データが異常値と判断した場合にはその都度異常信号として同様にデータ送受信部１４を経由してアンテナ４より電波として発射する。該電波の送信出力は１Ｗ以上あり、半径３Ｋｍ以上のゾーンをカバーする能力がある。
【００１３】近年、電波を含む電磁波の人体への影響が懸念されている。本発明の携帯型無線心電監視装置１においてベルト３内にアンテナ４を内蔵し、また、胸当て無線心電計２６において本体２７内にアンテナ２９を内蔵し電波を発射しているが、ベルト３の裏面や本体２７とアンテナ２９の間にカーボン材等でできた電磁波吸収帯や電磁波遮蔽帯（図示せず）等を接着もしくは挿入することで人体側への磁束密度を減少させることができ、人体への影響を回避することが可能である。また、ペースメーカー等の医療機器の誤動作を引き起こす可能性も問題視されているが、同様にカーボン材等でできた電磁波吸収肌着や電磁波遮蔽肌着（図示せず）等を着ることで、ペースメーカー等の医療機器への影響を回避することが可能である。
【００１４】ＣＰＵ１６には音声出力部２０を経由してスピーカ６が接続され、音声入力部２１を経由してマイク７が接続される。上述のように予め設定された時刻に収集された定期検診データに異常が見られた場合や異常信号が発信された場合、医療機関は医療アドバイスとして音声信号またはメッセージ信号を送信する。携帯型無線心電監視装置１は該信号を受信し、音声信号の場合は音声出力部２０を経由してスピーカ６より音声メッセージや警報を吹鳴する。メッセージ信号の場合はＬＣＤ駆動部１７を経由してＬＣＤ５に文字メッセージを表示する。これらのメッセージに対する応答としてモードスイッチ８および設定スイッチ９で応答を返したり、直接マイク７に向かって話してもよい。応答がない場合は患者に緊急事態が発生していると判断し、スピーカ６より警報を吹鳴したり発光ランプ１３を点滅させ周辺者に注意を促し救助を受けることが可能となる。なお、前記医療アドバイスの受信時にスピーカ６を吹鳴させたくない場合には、モードスイッチ８および設定スイッチ９でバイブレータ２２，３５を選択することにより振動で受信を知ることが可能である。
【００１５】また、図３は本発明の胸当て無線心電計の斜視図であり、本体２７とベルト２８で構成される。本体２７の内側には心電センサ（図示せず）を有し、外側には制御部を有する。該制御部内には制御回路のほかにバッテリ３８やアンテナ２９を内蔵する。バッテリ３８は充電可能な２次電池で、外部ＡＣアダプタより電源ユニット３７を経由して充電される。さらに本体２７の上部には電源スイッチ３１を有する。また、本体２７とベルト２８を固定部３０で留める。図４は本発明の胸当て無線心電計を構成するブロック図である。心電センサ（図示せず）がインターフェース部３６を経由してＣＰＵ３３に接続される。該ＣＰＵ３３では心電センサからの信号を演算処理し心電データとしてデータ送受信部３２を経由しアンテナ２９より携帯型無線心電監視装置１に対し電波として発射する。
【００１６】さらに、図５の本発明の衛星通信コンバータおよび専用パラボラアンテナの斜視図にあるように、別置の衛星通信コンバータ３９および専用パラボラアンテナ４３を経由することにより通信衛星との間で通信を行う機能を有し、簡易無線で通信不可能な遠隔地にある医療機関と通信を行うことができる。図６は、本発明の衛星通信コンバータを構成するブロック図である。携帯型無線心電監視装置１より送信された電波信号はアンテナ４０に入りデータ送受信部４９を経由して信号処理した後ＣＰＵ５０に入力される。該ＣＰＵ５０では信号処理を行いコンバータ５１およびデータ送受信部５２を経由し専用パラボラアンテナ４３より電波として発射する。ＣＰＵ５０には前記信号を蓄積するためのデータメモリ部５３や該ＣＰＵ５０の基準クロックを生成するタイマ部５４が接続される。また該衛星通信コンバータ３９のモードを設定するモードスイッチ４１や通信状態を監視するモニタランプ４２がインターフェース部５５を経由して接続される。電源ユニット５６は交流電源および直流電源が入力可能で、商用電源やカーバッテリー等に接続することができる。電源ユニット５６の２次側にはバッテリ５７が接続され常時充電を行っており、前記電源の取れない場所においても使用可能である。
【００１７】
【実施例】本発明の実施例を図を用いて説明する。図１は本発明の携帯型無線心電監視装置の斜視図で、図３は本発明の胸当て無線心電計の斜視図である。在宅看護の必要のある患者に、携帯型無線心電監視装置１をベルト３により腰部に装着させ、また、胸当て無線心電計２６をベルト２８により胸部好ましくは心臓付近に装着させる。胸当て無線心電計２６からは携帯型無線心電監視装置１に対し患者の心電データを微弱無線により送信する。携帯型無線心電監視装置１は胸当て無線心電計２６からの心電データを演算処理し１分間の心拍数データや心電図データを算出すると共にサンプリングを行い、データメモリ部１８にサンプリングデータを蓄積する。
【００１８】通常、携帯型無線心電監視装置１は医療機関に対し予め設定された定期検診時刻に、心拍数データ，心電図データ，患者ＩＤ番号，地域ＩＤ番号および患者の位置データ等を自動送信する。また、前記データに異常が見られた場合には異常信号としてその都度自動送信する。
【００１９】携帯型無線心電監視装置１の上面にはＬＣＤ５があり、前記心拍数データや心電図データおよび時刻データを表示することができる。なお、周囲が暗くなった場合にはバックライトスイッチ１１をＯＮにしてＬＣＤ５の裏面のバックライトを点灯し、ＬＣＤ５を見やすくすることができる。
【００２０】携帯型無線心電監視装置１より医療機関に送信された定期検診データまたは異常信号は担当医および予め設置されている情報処理システムにより直ちに解析される。そこで何らかの異常が見られた場合、程度の軽いものであれば医療アドバイスとして音声信号またはメッセージ信号を患者の所持する携帯型無線心電監視装置１に送信する。患者は、該携帯型無線心電監視装置１の表面にあるスピーカ６の吹鳴や本体２に内蔵のバイブレータ２２または胸当て無線心電計２６の本体２７に内蔵のバイブレータ３５による振動で医療アドバイス信号の受信を確認することができる。なお、スピーカ６の吹鳴またはバイブレータ２２，３５の振動のどちらの動作にするかはモードスイッチ９および設定スイッチ１０で選択することができる。なお、スピーカ６の吹鳴時に吹鳴を止めたい場合には警報リセットスイッチ１０をＯＮにして吹鳴を止めることができる。
【００２１】音声信号の場合はスピーカ６より音声メッセージを吹鳴する。また、メッセージ信号の場合はＬＣＤ５に文字メッセージを表示する。これらのメッセージに対する応答としてマイク７に向かって直接担当医と話をしたり、モードスイッチ８および設定スイッチ９で応答を返してもよい。心電データが変動している状態で応答がない場合は患者に緊急事態が発生していると判断し、スピーカ６より警報を吹鳴したり発光ランプ１３を点滅させ周辺者に注意を促し救助を受けることが可能である。
【００２２】また、前述のデータの解析結果において既に緊急事態が発生していると判断した場合は、医療メッセージの代りに直ちにスピーカ６より警報を吹鳴したり発光ランプ１３を点滅させ周辺者に注意を促し救助を受ける態勢に入る。さらに医療機関では患者を救助するために介護車または救急車を出動させる。該介護車または救急車に搭載されているＧＰＳカーナビゲーションシステムと患者の所持する携帯型無線心電監視装置１より送信される患者の位置データ等により患者の位置を探索し、患者の元に急行することができる。該カーナビゲーションシステムはＤ－ＧＰＳ対応としＦＭ多重放送を受信して位置補正をすることにより患者の位置を高精度（誤差数メートル以内）に探索することができる。
【００２３】また、図５は本発明の衛星通信コンバータおよび専用パラボラアンテナの斜視図であるが、このような別置の衛星通信コンバータ３９と専用パラボラアンテナ４３を用いることにより携帯型無線心電監視装置１から発射される電波の届かないような遠隔地にある医療機関との間でも在宅医療が可能となる。該携帯型無線心電監視装置１から発射された電波は衛星通信コンバータ３９のアンテナ４０に入り、信号変換した後専用パラボラアンテナ４３より通信衛星に向けて電波を発射する。遠隔地（国外も含む）にある医療機関は該電波を受信することにより最先端の医療対応により処置情報を患者に最寄りの医療機関に伝達したり、患者への医療メッセージを送信する等の遠隔在宅医療が可能である。なお、携帯型無線心電監視装置１から発射される電波の届かないような遠隔地にある医療機関との間で通信を行う方法として、携帯型無線心電監視装置１の電波のゾーン内に複数の無線中継局を配置して信号を中継する方法もあるが、どちらの方法を用いても構わない。
【００２４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の携帯型無線心電監視装置を在宅医療に採用することにより以下のような効果を奏することができる。
■患者が携帯型無線心電監視装置および胸当て無線心電計を常時身に付けることにより心拍数データや心電図データ等のデータが得られ、該データを定期的または異常時にはその都度自動送信できるため、在宅医療の遠隔監視ができる。
■患者が携帯型無線心電監視装置および胸当て無線心電計を常時身に付けることにより通院が困難な在宅患者の状態把握が容易にできる。
■外出中の患者でも所在位置が容易に探索できるため、異常時でも容易に救出することができる。このため、患者の外出制限が緩和され要注意患者の生活環境を変えることができる。
■携帯型無線心電監視装置より送信される定期検診データまたは異常信号の内容に応じ医療機関から医療アドバイスとして音声メッセージや文字メッセージを受信できるため本人または周辺者による適切な応急処置を取ることができる。
■患者の在宅介護化が容易になり、個人や保険機関の通院・入院費負担や、医療機関の要員費・入院設備費が軽減できる。
■別置の衛星通信コンバータおよび専用パラボラアンテナを中継することにより遠隔地の医療機関と通信を行うことができ、最先端の遠隔在宅医療が可能となる。

【出願人】	【識別番号】５９７０５０１２９【氏名又は名称】井戸照夫
【出願日】	平成９年（１９９７）７月２３日
【代理人】
【公開番号】	特開平１１－４２２１４
【公開日】	平成１１年（１９９９）２月１６日
【出願番号】	特願平９－２１４１７８