| 【発明の名称】 |
可搬型心電記録計 |
| 【発明者】 |
【氏名】臼井 卓巳
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| 【要約】 |
【課題】安価であると共に良好に信号を記録できる可搬型心電記録計を提供する。
【解決手段】電極１１-1〜１１-4をアンプ部１２と接続し、この電極を生体に取り付ける。アンプ部１２から複数チャネルの低周波信号であるセンサ信号Ｓ1〜Ｓ4を得る。信号切替器１３で信号Ｓ1〜Ｓ4を順次選択してＡ／Ｄ変換部１４でそれぞれの信号をディジタルのデータ信号Ｄａに変換してメモリ１６に記憶する。メモリ１６に記憶されたデータ信号Ｄaのデータ量が所定量に達したときにはミニディスク３０等を駆動すると共にメモリ１６から所定量のデータ信号Ｄaを読み出してミニディスク３０に記録する。信号を良好に記録できる。間欠的に記録を行うので、容量の大きな電池を用いることなく長時間記録が可能となる。またミニディスクを用いることで小型化できる。オーディオ信号やデータ信号を記録する光ディスク装置の部品を流用できるので安価となる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数の電極を生体に取り付けて、心臓の拍動によって生じた低周波信号を前記複数の電極を用いて検出して記録する可搬型心電記録計において、光ディスクと、前記複数の電極を用いて検出された複数チャネルのアナログの低周波信号をディジタルのデータ信号に変換する信号変換手段と、前記信号変換手段で得られたデータ信号を記憶するデータ記憶手段と、前記データ記憶手段に記憶されたデータ信号のデータ量が所定量に達したときに、前記光ディスクを駆動して前記データ記憶手段に記憶されているデータ信号を前記光ディスクに記録する信号記録手段とを有することを特徴とする可搬型心電記録計。
【請求項２】 前記光ディスクとしてミニディスクを用いることを特徴とする請求項１記載の可搬型心電記録計。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は可搬型心電記録計に関する。詳しくは、複数の電極を用いて検出されたアナログの低周波信号をディジタルのデータ信号に変換してデータ記憶手段に記憶するものとし、データ記憶手段に所定量のデータ信号が記憶されたときには、信号記録手段によって光ディスクを駆動してデータ記憶手段に記憶されているデータ信号を光ディスクに記録するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、心機能を検査するため、例えば心臓が拍動するときに生じる活動電位を記録する心電記録計が用いられている。心電記録計は、心臓の拍動によって生じる活動電位を増幅し、得られた信号を記録するものであり、この心電記録計に記録された信号によって不整脈や心筋障害などの診断が行われる。
【０００３】ここで、不整脈の発生頻度等を検査するためには、携帯可能な可搬型心電記録計を用いて長時間心臓の拍動を監視することが行われる。この可搬型心電記録計は、記録媒体としてカセットテープを用いるものとし、波形がアナログ信号でカセットテープに記録される。またテープ走行速度を遅くすることにより長時間記録できるようになされている。さらに、記録媒体として半導体記憶素子を用いるものとし、波形をディジタル信号としてから記録する可搬型心電記録計も知られている。このような可搬型心電記録計は、携帯可能とするために電池を用いて動作が行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、波形をアナログ信号でカセットテープに記録する可搬型心電記録計は、信号の記録および再生によって、Ｓ／Ｎの悪化を招いてしまう。また、テープ走行速度のむらによってワウ・フラッターを生ずる場合がある。このようにＳ／Ｎの悪化やワウ・フラッターを生ずると、信号の分解能や信頼性の悪化を招いてしまう。また、テープ走行速度を遅くすることから、テープ駆動機構が複雑で高価となってしまう。さらに、長時間連続して駆動されるため、容量の大きな電池を用いなければならないと共に、テープ走行用のモータも高価な長寿命のモータを用いる必要があった。また、カセットテープを用いることから、オーディオ用のカセットテープレコーダの磁気ヘッド等を流用して可搬型心電記録計のコストを低減させるものとした場合、最大でも４チャネルの信号しか記録することができない。
【０００５】また、記録媒体として半導体記憶素子を用いる可搬型心電記録計は、長時間であると共に高分解能で信号を記録するものとすると、記憶容量の大きな半導体記憶素子が必要とされることから可搬型心電記録計が高価となってしまう。さらに、可搬型心電記録計の電池が消耗した場合、あるいは半導体記憶素子をユニット化して取り外し可能とし、このユニット化された半導体記憶素子を可搬型心電記録計から取り外した場合、記憶されたデータが消滅されないように半導体記憶素子として不揮発性メモリを用いるものとすると、可搬型心電記録計が更に高価となってしまう。
【０００６】そこで、この発明では安価であると共に良好に信号を記録できる可搬型心電記録計を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る可搬型心電記録計は、光ディスクと、複数の電極を用いて検出された複数チャネルのアナログの低周波信号をディジタルのデータ信号に変換する信号変換手段と、信号変換手段で得られたデータ信号を記憶するデータ記憶手段と、データ記憶手段に記憶されたデータ信号のデータ量が所定量に達したときに、光ディスクを駆動してデータ記憶手段に記憶されているデータ信号を光ディスクに記録する信号記録手段とを有するものである。
【０００８】この発明においては、複数の電極を用いて検出された複数チャネルのアナログの低周波信号がディジタルのデータ信号に変換してデータ記憶手段に記憶される。このデータ記憶手段に所定時間分のデータ信号が記憶されたときには、信号記録手段によって例えばミニディスクを駆動してデータ記憶手段に記憶されている所定時間分のデータ信号がミニディスクに記録される。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、この発明に係る可搬型心電記録計の実施の一形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】図１は可搬型心電記録計１０の構成を示しており、記録媒体として例えばミニディスク３０が用いられる。図１において、電極１１-1〜１１-4は、心臓の拍動によって生じる活動電位を検出するための電極である。この電極１１-1〜１１-4はアンプ部１２と接続されており、生体の所定の位置に取り付けられる。
【００１１】アンプ部１２は、同相のノイズを低減させるために差動増幅器を用いて構成されている。このアンプ部１２は、いずれかの電極を基準として、この基準電極と他の電極間で生じた例えば数ｍＶの電位差を増幅したり、人為的に設けられた中性点を基準として、この中性点と電極間で生じた電位差を増幅することが行われる。このアンプ部１２で得られた複数のセンサ信号Ｓ1〜Ｓ4は信号切替器１３に供給される。
【００１２】信号切替器１３は、後述するシステムコントローラ２５からの制御信号ＣＳに基づき、アンプ部１２から供給されたセンサ信号Ｓ1〜Ｓ4を順次選択する。この信号切替器１３で選択されたセンサ信号ＳaはＡ／Ｄ変換部１４に供給される。
【００１３】Ａ／Ｄ変換部１４では、供給されたアナログのセンサ信号Ｓaをディジタルのセンサデータ信号Ｄaに変換する。このセンサデータ信号Ｄaはメモリコントローラ１５に供給される。
【００１４】メモリコントローラ１５には、センサデータ信号Ｄaを一時的に保持するためのメモリ１６が接続される。ここで、Ａ／Ｄ変換部１４からメモリコントローラ１５にセンサデータ信号Ｄaが供給されると、メモリコントローラ１５は供給されたセンサデータ信号Ｄaをメモリ１６に供給して記憶する。また、メモリ１６に記憶されたセンサデータ信号Ｄaのデータ量が所定のデータ量に達した場合、メモリコントローラ１５はメモリ１６から記憶されたセンサデータ信号Ｄaを読み出して信号処理部１７に供給する。
【００１５】信号処理部１７は、供給されたセンサデータ信号Ｄaを例えばＥＦＭ(Eight toFourteen Modulation)変調すると共に、ＣＩＲＣ(Cross Interleave Reed-Solomon Code)等によってエラー訂正処理のためのエンコード処理を行う。このＥＦＭ変調やエラー訂正処理が施されたセンサデータ信号Ｄaは、記録データ信号ＷＳとして記録ヘッド２０に供給される。なお、Ａ／Ｄ変換部１４やメモリコントローラ１５および信号処理部１７の動作は、後述するシステムコントローラ２５からの制御信号ＣＳに基づいて制御される。
【００１６】記録ヘッド２０は、供給された記録データ信号ＷＳに基づく磁界を発生する。この記録ヘッド２０で発生された磁界はミニディスク３０に印加される。このとき、ミニディスク３０は、スピンドルモータ２１によって所定の速度で回転されていると共に、磁界が印加されたミニディスク３０には、後述する光ピックアップ２２から所定の光量のレーザ光が照射される。このため、レーザ光が照射された位置の磁化の向きが磁界に応じた向きとされて、記録データ信号ＷＳがミニディスク３０に記録される。
【００１７】光ピックアップ２２は、レーザ光をミニディスク３０に照射すると共に、後述するサーボ制御部２６からのサーボ制御信号にＦＴＳに基づき、レーザ光をミニディスク３０の所望の位置に集光させるためのフォーカス制御やトラッキング制御が行われる。また光ピックアップ２２は、ミニディスク３０からの反射光に基づく信号ＰＳを生成してＲＦアンプ部２３に供給する。
【００１８】ＲＦアンプ部２３は、光ピックアップ２２からの信号ＰＳに基づいて読出信号ＲＳを生成し、この読出信号ＲＳを信号処理部１７を介してシステムコントローラ２５に供給する。また信号ＰＳに基づいてフォーカス誤差信号ＦＥやトラッキング誤差信号ＴＥを生成してサーボ制御部２６に供給する。
【００１９】システムコントローラ２５にはサーボ制御部２６が接続されており、システムコントローラ２５は、光ピックアップ２２からの読出信号ＲＳに基づいてサーボ制御信号ＶＣを生成してサーボ制御部２６に供給する。このシステムコントローラ２５には、操作部２８や表示部２９が接続されており、操作部２８からの操作信号ＥＳに応じて制御信号ＣＳが生成されて可搬型心電記録計の動作が制御される。またシステムコントローラ２５は、表示信号ＥＤを生成して表示部２９に供給する。表示部２９では、供給された表示信号ＥＤに基づき動作に関する情報が表示される。
【００２０】サーボ制御部２６は、システムコントローラ２５からのサーボ制御信号ＶＣに基づきスピンドルモータ２１の回転速度の制御するためのモータ駆動信号ＭＤを生成してスピンドルモータ２１に供給する。このモータ駆動信号ＭＤがスピンドルモータ２１に供給されて、ミニディスク３０が所定の速度で回転される。また、ＲＦアンプ部２３からのフォーカス誤差信号ＦＥやトラッキング誤差信号ＴＥに基づきフォーカス駆動信号ＦＤおよびトラッキング駆動信号ＴＤが生成されて光ピックアップ２２に供給される。
【００２１】次に、動作について説明する。心臓の拍動によって生じる活動電位をアンプ部１２で増幅して得られるセンサ信号Ｓ1〜Ｓ4は、周波数帯域が数十Ｈｚまでの低周波信号である。ここで、センサ信号Ｓ1〜Ｓ4をサンプリングしてディジタルの信号とする場合、サンプリングの定理によりセンサ信号の２倍以上の周波数でサンプリングを行う必要がある。また、信号切替器１３で４チャネルのセンサ信号Ｓ1〜Ｓ4を順次選択することから、信号切替器１３では（２００×４）Ｈｚで４チャネルのセンサ信号Ｓ1〜Ｓ4を順次選択すると共に、Ａ／Ｄ変換部１４では（２００×４）Ｈｚでサンプリングを行うことにより、センサ信号Ｓ1〜Ｓ4のそれぞれを２００Ｈｚでサンプリングして得られたデータから成るセンサデータ信号ＤaをＡ／Ｄ変換部１４から得ることができる。
【００２２】このようにして得られたセンサデータ信号Ｄaは、メモリコントローラ１５を介してメモリ１６に記憶される。ここで、メモリ１６の記憶容量を２Ｍbitとし、センサデータ信号Ｄaの分解能を８bitとすると、式（１）からメモリ１６には約５分２７秒間のセンサデータ信号Ｄaを記憶することができる。
【００２３】
２Ｍbit÷（２００×４）Ｈz÷８bit ≒ ３２７秒（５分２７秒）・・・（１）
【００２４】このため、メモリ１６に例えば５分間のセンサデータ信号Ｄaが記憶されたときには、メモリコントローラ１５でメモリ１６に記憶されたセンサデータ信号Ｄaを読み出してミニディスク３０に記録する処理が行われる。
【００２５】また、ミニディスク３０では、ディスク１枚あたりの記録容量が１４０Ｍbyteであることから、式（２）で示すように、１枚のミニディスクに５０時間分以上のセンサデータ信号Ｄaを記録することができる。
【００２６】
１４０Ｍbyte÷（２００×４）Ｈz÷８bit ≒ ３０５８分（５０時間５８分）・・・（２） 【００２７】なお、センサデータ信号Ｄaの分解能を８bitから例えば１６bitとした場合や、記録する信号の数を４チャネルから８チャネルとした場合には、２５時間分以上すなわち１日分の信号を記録することができる。
【００２８】センサデータ信号Ｄaの記録が終了したときには、センサデータ信号Ｄaを記録したミニディスク３０が可搬型心電記録計から取り出されて心電図解析装置に装着される。心電図解析装置は、ミニディスク３０に記録されたセンサデータ信号Ｄaを読み出して各種の解析を行い、解析結果が心電図解析装置のモニタ画面上に表示される。またハードコピーとして出力される。なお、可搬型心電記録計１０にミニディスク３０に記録されたセンサデータ信号Ｄaを再生する機能を持たせるものとして、可搬型心電記録計１０で再生されたセンサ信号Ｓ1〜Ｓ4を心電図解析装置に供給して各種の解析を行うものとしてもよい。この場合、信号処理部１７では誤り訂正処理やＥＦＭ復調処理等が行われて再生センサデータ信号が信号処理部１７からメモリコントローラ１５に供給される。この再生センサデータ信号はメモリ１６に記憶されたのち、所定の速度で読み出されてチャネル毎にセンサデータ信号が分離されたのちアナログ信号に変換されて再生センサ信号として心電図解析装置に供給される。
【００２９】このように、記録媒体としてミニディスクを用いて、センサ信号をディジタル信号に変換して記録することにより、Ｓ／Ｎが良好でワウ・フラッター等の影響を受けることなく分解能および信頼性の高い再生センサ信号を得ることができる。
【００３０】またセンサデータ信号は、例えば５分間隔でミニディスクに記録されるので、スピンドルモータ等の駆動も間欠して行われる。ここで、センサデータ信号の記録時の転送速度を例えば０．３Ｍbit/sec（オーディオ信号を記録するミニディスクでの転送速度）とすると、１日分の４チャネルのセンサデータ信号を分解能８bitで記録するのに要する時間は約３１分間とされる。
【００３１】また、スピンドルモータ等を駆動してセンサデータ信号を記録する場合には、センサデータ信号の記録に要する時間だけでなく、ミニディスクを所定の回転速度とするまでに要する時間および記録終了後にディスクの回転を停止させるためのブレーキ時間も必要とされることから、所定の回転速度とするまでに要する時間とブレーキ時間との加算時間を記録に要する時間に対して例えば５０％とした場合には、センサデータ信号の記録時間が約３１分間であることからスピンドルモータ等の駆動時間は約４７分間程度とされる。なお、センサデータ信号の記録時の転送速度を更に高速とすれば駆動時間を更に短くすることができる。
【００３２】このように、１日分のセンサデータ信号を記録する場合に、センサデータ信号がメモリに一時記憶されて、メモリに記憶されたデータが間欠してミニディスクに記録される。このため、スピンドルモータ等の駆動時間が短いものとされて、容量の大きな電池等を用いることなく１日分のセンサデータ信号を記録することができるので、可搬型心電記録計を軽量化することができる。
【００３３】さらに、記録媒体としてミニディスクが用いられることから、オーディオ信号を記録するミニディスク装置の部品を流用することができるので、可搬型心電記録計を安価に構成することができる。また、ミニディスクのディスク直径が６４mmと小さいことから、可搬型心電記録計を小型化することができる。
【００３４】なお上述の実施の形態では、記録媒体としてミニディスクを用いるものとしたが、記録媒体はミニディスクに限られるものではなく、信号を記録できる光ディスク、例えばコンピュータ機器等で用いられている光磁気ディスクや相変化型光ディスク等であってもよいことは勿論である。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば、複数の電極を用いて検出された複数チャネルのアナログの低周波信号がディジタルのデータ信号に変換されると共に、このデータ信号はデータ記憶手段に所定量記憶されたときに光ディスクに記録される。このように、ディジタルのデータ信号に変換されてから光ディスクに記録されるので、Ｓ／Ｎを良好とすることができると共にワウ・フラッターの影響を防止できる。また、記録が間欠的に行われるので、複数チャネルのアナログの低周波信号を長時間記録する場合であっても、記録動作時間は短いものとなり、容量の大きな電池等を用いることなく長時間記録を行うことができる。また、オーディオ信号やコンピュータ機器等のデータ信号を記録する光ディスク装置の部品を流用できるので安価とすることができる。さらに、光ディスクとしてミニディスクを用いるものとすれば、可搬型心電記録計を容易に小型化できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００４９１
【氏名又は名称】アイワ株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）３月２４日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 邦夫 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２６７１０８ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１０月５日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−７６２２４ |
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