專利名稱：附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用衣服、附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用坐臥墊及生物測 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用衣服、附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用坐臥墊及生物測量方法，例如涉及將用于測量心電波形的傳感器內(nèi)置于尿布罩等嬰幼兒用衣服的附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用衣服、將傳感器內(nèi)置于童車等坐臥墊的附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用坐臥墊及生物測量方法。
背景技術(shù)：
在我國，嬰兒、新生兒的死亡原因多為心臟疾病、呼吸障礙、嬰幼兒突然死亡綜合癥。在查明嬰幼兒突然死亡綜合癥的原因、及診斷和治療嬰兒、新生兒的心臟疾病和呼吸障礙中，需要用心電圖儀連續(xù)測量心電圖。此外，對于近年有增加趨勢的低出生體重兒(早產(chǎn)兒)，為了確認出生后的發(fā)育情況，也需要采用連續(xù)的心電圖來進行監(jiān)測。
圖15是以往的心電圖儀的簡略方塊圖。為了測定心電圖，將圖15所示如銀/氯化銀電極那樣的固定電極51，在被測者的手腕或腳腕附近，通過導電性軟膏使其粘附在身體表面的皮膚10上，或利用減壓使其吸附在皮膚10上，或通過用帶子等加壓而固定。從固定電極51獲得的生物電信號由差動放大器52放大，由除噪濾波器53去除噪聲成分，通過A/D轉(zhuǎn)換器54抽樣并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過處理裝置55將圖16所示的心電圖記錄到記錄器中，或在顯示畫面中進行波形顯示。
但是，在如圖15所示的以往的裝置中，由于涂抹軟膏并將固定電極51直接與皮膚10粘附來導出心電圖，因此對于新生兒和嬰兒的皮膚所產(chǎn)生的負擔大，在交換電極時常有連皮膚一同剝離的情況發(fā)生。另外，由于采用金屬電極，還會出現(xiàn)誘發(fā)過敏反應(yīng)的情況。
另一方面，在JP特開2002-159458號公報中，記載了如下生物電信號誘導傳感器及其記錄系統(tǒng)，即在服裝的肩膀部分縫入導電性纖維，由該導電性纖維構(gòu)成誘導電極并檢測出生物電信號，將心電圖記錄到收納在服裝的口袋中的記錄器中。
但是，在將導電性纖維用作導電電極時，導電性纖維不一定能與肌膚密接，而無法測量正確的心電圖。加之，導電性纖維也與金屬的固體電極相同，有可能誘發(fā)過敏反應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供測量時可減輕對嬰幼兒的負擔和侵襲性的附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用衣服、附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用坐臥墊及生物測量方法。
本發(fā)明是一種附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用衣服，其從嬰幼兒的身體表面檢測出生物電信號，并具有裝入到嬰幼兒用衣服中且間隔絕緣物與嬰幼兒的身體表面進行靜電電容耦合的導電性電極。
在本發(fā)明中，通過間隔絕緣物將導電性電極安裝在嬰幼兒的身體表面，可減輕測量時的嬰幼兒的負擔的同時，可低侵襲性地測量心電圖。
優(yōu)選地，導電性電極為金屬電極。
優(yōu)選地，導電性電極為導電性纖維。
優(yōu)選地，絕緣物為薄質(zhì)的布料。
優(yōu)選地，嬰幼兒用衣服為尿布罩，且在尿布罩的帶子部分裝入有導電性電極和絕緣物。
優(yōu)選地，嬰幼兒用衣服為上衣，且在設(shè)置于該上衣的下部的帶子部分裝入有導電性電極和絕緣物。
優(yōu)選地，嬰幼兒用衣服為上衣，且在該上衣的胸部部分裝入有導電性電極和絕緣物。
優(yōu)選地，嬰幼兒用衣服為上衣，且在該上衣的胸部部分和背部部分裝入有導電性電極和絕緣物。
優(yōu)選地，嬰幼兒用衣服為內(nèi)置有導電性電極的粘著片。
本發(fā)明是一種附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用坐臥墊，其從嬰幼兒的身體表面檢測出生物電信號，并具有裝入到嬰幼兒用坐臥墊中且在嬰幼兒的身體表面間隔絕緣物進行靜電電容耦合的導電性電極。
在本發(fā)明中，例如在讓嬰幼兒坐在或躺在嬰幼兒用坐臥墊上的狀態(tài)下，可間隔絕緣物將導電性電極安裝在嬰幼兒的身體表面，因此可實現(xiàn)例如監(jiān)測連續(xù)心電圖來確認出生后的發(fā)育情況。
優(yōu)選地，嬰幼兒用坐臥墊為在讓嬰幼兒坐下時身體表面密接的坐臥墊。
優(yōu)選地，嬰幼兒用坐臥墊為在讓嬰幼兒躺下時身體表面密接的坐臥墊。
本發(fā)明是一種生物測量方法，其通過導電性電極從嬰幼兒的身體表面提取生物電信號，并在嬰幼兒的身體表面與導電性電極之間間隔絕緣物來進行靜電電容耦合，且以低阻抗來輸出生物電信號。
優(yōu)選地，絕緣物為嬰幼兒所穿著的衣服。
優(yōu)選地，導電性電極被裝入到嬰幼兒穿著的衣服中，并輸出生物電信號。


圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用衣服的圖。
圖2是表示裝入到圖1的嬰幼兒用衣服中的生物測量傳感器的圖。
圖3是表示布料的厚度與靜電電容的關(guān)系的圖。
圖4是表示頻率與阻抗的關(guān)系的圖。
圖5是本發(fā)明的一個實施方式中的生物測量裝置的方塊圖。
圖6是從圖5所示的生物測量裝置的處理裝置輸出的心電波形圖。
圖7是表示本發(fā)明的其它實施方式中的附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用衣服的圖。
圖8A是構(gòu)成圖7所示的生物測量傳感器的導電性纖維的放大圖。
圖8B是構(gòu)成圖7所示的生物測量傳感器的導電性纖維的截面的放大圖。
圖9是表示本發(fā)明的又一其它實施方式中的附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用衣服的圖。
圖10是表示本發(fā)明的又一其它實施方式中的附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用衣服的圖。
圖11是表示本發(fā)明的又一其它實施方式中的附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用衣服的圖。
圖12是表示本發(fā)明的又一其它實施方式中的附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用衣服的圖。
圖13是表示作為本發(fā)明的又一其它實施方式中的附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用坐臥墊的一個例子的童車的坐臥墊的圖。
圖14是表示作為本發(fā)明的又一其它實施方式中的附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用坐臥墊的一個例子的嬰幼兒床的坐臥墊的圖。
圖15是以往的心電圖儀的簡略方塊圖。
圖16表示從以往的心電圖儀輸出的心電波形的圖。
具體實施例方式
圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用衣服的圖。圖2是表示裝入到圖1的嬰幼兒用衣服中的生物測量傳感器的圖。
在圖1中，在尿布罩等的嬰幼兒用衣服1中，在腰部位置上形成有帶部2，在該帶部2中埋入有左右兩個生物測量傳感器3。如圖2所示，生物測量傳感器3包括作為金屬電極的一個例子的銀電極4，銀電極4呈薄的圓板狀或四角狀，在其一個面上連接有導線5。在銀電極4與被測者的身體表面即皮膚6之間設(shè)置有絲綢等薄質(zhì)的布料7。通過該布料7使銀電極4不直接與皮膚6接觸。布料7在銀電極4與皮膚6之間構(gòu)成靜電電容C。帶部2由橡膠等的彈性部件構(gòu)成。
圖3表示隨布料7的厚度變薄而靜電電容C增加的情況，圖4是表示頻率與阻抗的關(guān)系的圖。
根據(jù)圖3，作為布料7，如果采用厚度d為240μm左右的絲綢，可推定生物測量傳感器3與皮膚6之間的靜電電容將為10-11F。另外，如圖4所示，隨著生物波形的頻率f變大，輸出阻抗則變小?？赏贫ㄔ陂g隔有布料7的狀態(tài)下的生物測量傳感器3的輸出阻抗Z，在頻率為0.1Hz時，是1011Ω左右的高值。
圖5是根據(jù)從圖1所示的生物測量傳感器3輸出的生物電信號而輸出心電圖的生物測量裝置21的方塊圖。如上所述，由于生物測量傳感器3的輸出阻抗Z為1011Ω的較高值，所以在該輸出上即使存在很小的噪聲電流，也會導致出現(xiàn)大的噪聲電壓。為此，需要阻抗轉(zhuǎn)換器，其用于以低阻抗來輸出生物測量傳感器3的檢測輸出的生物電信號。
由生物測量傳感器3檢測出的高阻抗的生物電信號，通過輸入端子11提供給儀表放大器12，且轉(zhuǎn)換成低阻抗的生物電信號后提供給LPF(低通濾波器)13。作為儀表放大器12，輸入阻抗為1000GΩ，增益通過改變外加電阻的值，被設(shè)定為62倍。LPF13從生物電信號中提取100Hz以下的頻率成分并將其提供給DC伺服回路14。DC伺服回路14施加伺服處理，以便抑制生物電信號的DC成分的變動而使其為零，并提供給除噪濾波器15。除噪濾波器15可根據(jù)需要進行切換地構(gòu)成，以便可從生物電信號中提取50Hz或60Hz的頻率成分，且將提取的頻率成分的生物電信號提供給反轉(zhuǎn)放大器16。
由于反轉(zhuǎn)放大器16通過儀表放大器12反轉(zhuǎn)生物電信號，所以在放大到16倍后，反轉(zhuǎn)至原來信號的極性。由此，生物電信號被放大至62×16約1000倍。被反轉(zhuǎn)的生物電信號被提供到DC伺服回路17，再施加伺服處理以便使生物電信號的DC成分的變動為零，且提供給除噪濾波器18。除噪濾波器18與前段的除噪濾波器15同樣，以可從生物電信號中提取50Hz或60Hz的頻率成分的方式可切換地構(gòu)成。將由除噪濾波器18提取的生物電信號，通過A/D轉(zhuǎn)換器19抽樣并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，提供給處理裝置20，實施必要的處理并輸出心電波形。此外，也可從除噪濾波器18中輸出模擬的生物電信號，通過示波器觀測心電波形。
圖6是從圖5所示的生物測量裝置輸出的心電波形圖。如圖6所示，可從處理裝置20得到比較穩(wěn)定的心電波形。
如上所述，在該實施方式中，在尿布罩等的嬰幼兒用衣服1的帶部2內(nèi)置生物測量傳感器3，將銀電極4間隔薄質(zhì)的布料7來與皮膚密接，因此，可解除誘發(fā)由于金屬電極直接與皮膚6長時間接觸所導致的過敏反應(yīng)的可能性。此外，由于還可消除交換電極時連皮膚一同剝離的可能性，故可減輕測量時的對嬰幼兒的負擔和侵襲性。加之，通過在尿布罩等的嬰幼兒用衣服1中裝入生物測量傳感器3，測量時可盡量減少繁瑣的脫衣等。
圖7是表示本發(fā)明的其它實施方式中的附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用衣服的圖。圖8A及圖8B是構(gòu)成生物測量傳感器的導電性纖維的放大圖。
雖然圖1所示的嬰幼兒用衣服1中，在帶部2中埋入由兩個銀電極4構(gòu)成的生物測量傳感器3，但是在圖7所示的實施方式中，不使用銀電極4，而是在帶部2裝入有采用了導電性纖維的生物測量傳感器30。即，生物測量傳感器30，如圖8A所示，包括切制成四角形的導電質(zhì)地31。該導電質(zhì)地31由導電絲32和非導電絲33的織物體構(gòu)成，如圖8B所示，在織物體與皮膚6之間裝入有絲綢等的布料7。通過該布料7在導電絲32與皮膚6之間構(gòu)成靜電電容。
導電絲32例如可采用金、銀、銅等的金屬絲、聚苯胺、聚乙炔等的導電性共聚物、鍍銀尼龍絲等的導電性纖維。作為非導電絲33可采用棉絲、丙烯類、尼龍、聚酯絲等。如將導電質(zhì)地21通過導線等與圖5所示的生物測量裝置21的輸入端子11進行電連接，則可從處理裝置20輸出心電波形。
圖9～圖12分別是表示本發(fā)明的又一其它實施方式中的附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用衣服的圖。
圖9所示的實施方式是在嬰幼兒用的前開式內(nèi)衣即上衣41的腹部部分設(shè)置帶部2，并間隔規(guī)定的間隔，將左右兩個生物測量傳感器3內(nèi)置于該帶部2的。
圖10所示的例子是使左右兩個生物測量傳感器3相接近且上下左右錯開地內(nèi)置于嬰幼兒用的套頭式內(nèi)衣即上衣42的胸部部分的。優(yōu)選地，作為上衣42為與嬰幼兒的肌膚密接的衣服。
圖11所示的例子是使生物測量傳感器3相對置地內(nèi)置于嬰幼兒用的套頭式內(nèi)衣即上衣43的胸部部分與背部部分的。
圖12是在粘著片50上安裝兩個生物測量傳感器3，且在嬰幼兒的內(nèi)衣上粘貼粘著片的。此外，也可以在生物測量傳感器3上粘貼薄質(zhì)布料，將粘著片50直接粘貼在嬰幼兒的肌膚上。本發(fā)明中，設(shè)圖12所示的粘著片50也包括在嬰幼兒用衣服中。
圖13是表示本發(fā)明的又一其它實施方式中的附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用坐臥墊的截面圖。例如，童車等的坐臥墊60包括框架61、設(shè)置于框架61的軟墊62。另外，在讓嬰幼兒坐在軟墊62時，在因體重的作用而使嬰幼兒的背部部分和腰部部分密接的軟墊62的位置上內(nèi)置有生物測量傳感器3。
另外，也可不將生物測量傳感器3內(nèi)置于軟墊62，而讓其露出在軟墊62的表面，間隔內(nèi)衣使其與嬰幼兒的背部部分或腰部部分密接。加之，也可用圖7所示的生物測量傳感器30，來代替生物測量傳感器3。
在本實施方式中，可實現(xiàn)在讓嬰幼兒坐在童車等的坐臥墊60上的狀態(tài)下，例如為了確認出生后的發(fā)育情況，而通過連續(xù)的心電圖進行監(jiān)測。
此外，坐臥墊60不僅局限于童車，兒童椅子或其它育兒椅子等，本發(fā)明也可適用于可減輕測量時的嬰幼兒的負擔的物體。
圖14是表示本發(fā)明的又一其它實施方式的附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用坐臥墊的截面圖。例如，嬰幼兒用床等的坐臥墊70是在框架71上配置有軟墊72，在讓嬰幼兒躺在軟墊72上時，在因體重的作用而使嬰幼兒的背部部分和腰部部分密接的軟墊72的位置上內(nèi)置有生物測量傳感器3。在此例子中，也可不將生物測量傳感器3內(nèi)置于軟墊72中，而使其露出在軟墊72的表面，隔著內(nèi)衣使其與嬰幼兒的背部部分或腰部部分密接。
因此，在本實施方式中，可實現(xiàn)在讓嬰幼兒躺在嬰幼兒用床的坐臥墊70上的狀態(tài)下，例如為確認出生后的發(fā)育情況，而通過連續(xù)的心電圖進行監(jiān)測。
另外，生物測量傳感器3也可內(nèi)置于其它褥子或被子等的使嬰幼兒躺下時因體重的作用而密接的物品中，或懷抱嬰幼兒時嬰幼兒的身體密接的育兒帶等中。
以上，參照附圖，對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但是，本發(fā)明不局限于圖示的實施方式。對于圖示的實施方式，在與本發(fā)明相同的范圍內(nèi)，或在均等范圍內(nèi)，可施加各種修正或變形。
工業(yè)上的可利用性本發(fā)明可利用于將導電質(zhì)地31和被測者的身體表面之間的布料7作為靜電電容，通過靜電電容耦合使生物測量傳感器30與皮膚6接觸，從導電質(zhì)地31提取生物電信號，將該生物測量傳感器30的輸出提供給包括具有高輸入阻抗和低輸出阻抗的阻抗轉(zhuǎn)換器的生物測量裝置25，并讀取電壓波形，低侵襲性地測量心電圖。
權(quán)利要求
1.一種附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用衣服，從嬰幼兒的身體表面檢測生物電信號，其特征在于具有導電性電極，其裝入到嬰幼兒用衣服中，且間隔絕緣物在前述嬰幼兒的身體表面進行靜電電容耦合。
2.如權(quán)利要求1所述的附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用衣服，其特征在于前述導電性電極為金屬電極。
3.如權(quán)利要求1所述的附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用衣服，其特征在于前述導電性電極為導電性纖維。
4.如權(quán)利要求1至3任意一項所述的附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用衣服，其特征在于前述絕緣物為薄質(zhì)的布料。
5.如權(quán)利要求1至4任意一項所述的附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用衣服，其特征在于前述嬰幼兒用衣服是尿布罩，且在該尿布罩的帶子部分裝入有前述導電性電極和前述絕緣物。
6.如權(quán)利要求1至4任意一項所述的附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用衣服，其特征在于前述嬰幼兒用衣服為上衣，且在設(shè)置于該上衣的下部的帶子部分裝入有前述導電性電極和前述絕緣物。
7.如權(quán)利要求1至4任意一項所述的附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用衣服，其特征在于前述嬰幼兒用衣服為上衣，且在該上衣的胸部部分裝入有前述導電性電極和前述絕緣物。
8.如權(quán)利要求1至4任意一項所述的附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用衣服，其特征在于前述嬰幼兒用衣服為上衣，且在該上衣的胸部部分和背部部分裝入有前述導電性電極和前述絕緣物。
9.如權(quán)利要求1至4任意一項所述的附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用衣服，其特征在于前述嬰幼兒用衣服為內(nèi)置有前述導電性電極的粘著片。
10.一種附帶生物測量傳感器的嬰幼兒用坐臥墊，從嬰幼兒的身體表面檢測出生物電信號，其特征在于具有導電性電極，其裝入到嬰幼兒用坐臥墊中，且間隔絕緣物在前述嬰幼兒的身體表面進行靜電電容結(jié)耦合。
11.如權(quán)利要求10所述的附帶生物測量傳感器的嬰幼兒坐臥墊，其特征在于前述嬰幼兒用坐臥墊為在讓前述嬰幼兒坐下時身體表面密接的坐臥墊。
12.如權(quán)利要求10所述的附帶生物測量傳感器的嬰幼兒坐臥墊，其特征在于前述嬰幼兒用坐臥墊為在讓前述嬰幼兒躺下時身體表面密接的坐臥墊。
13.一種生物測量方法，通過導電性電極從嬰幼兒的身體表面提取生物電信號，其特征在于在前述嬰幼兒的身體表面與前述導電性電極之間間隔絕緣物來進行靜電電容耦合，并以低阻抗來輸出前述生物電信號。
14.如權(quán)利要求13所述的生物測量方法，其特征在于前述絕緣物為前述嬰幼兒所穿著的衣服。
15.如權(quán)利要求13所述的生物測量方法，其特征在于前述導電性電極被裝入到前述嬰幼兒所穿著的衣服中，并輸出前述生物電信號。
全文摘要
在嬰幼兒用衣服(1)的帶部(2)中裝入將導電性纖維作為電極的生物測量傳感器(30)，將導電質(zhì)地(31)與皮膚(6)之間的布料(7)作為靜電電容來進行靜電耦合，從導電質(zhì)地(31)提取生物電信號，使用具有高輸入阻抗、低輸出阻抗的阻抗轉(zhuǎn)換器，將生物測量傳感器(30)的輸出以心電波形的方式輸出。
文檔編號A61B5/04GK1829475SQ20048002180
公開日2006年9月6日 申請日期2004年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月3日
發(fā)明者葛西健造, 鈴木幸代 申請人:阿普麗佳育兒研究會阿普麗佳葛西株式會社