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公開番号2024072895
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-29
出願番号2021054907
出願日2021-03-29
発明の名称心拍出量計測センサ、および制御プログラム
出願人テルモ株式会社
代理人IBC一番町弁理士法人
主分類A61B 5/029 20060101AFI20240522BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】複数のアンテナ素子それぞれの波形データを取得し、ひいては、心臓から拍出される血液量を比較的高い精度で推定する。
【解決手段】心拍出量計測センサ1000は、送信アンテナ11と、受信アンテナ12と、受信アンテナ12で受信した生体90を透過した電磁波を用いて、心臓91から拍出される血液量を推定する心拍出量推定部214と、を備え、送信アンテナ11および受信アンテナ12の少なくとも一方は、複数のアンテナ素子r、および該アンテナ素子rそれぞれのON/OFFを、所定の周期で順次切り替え毎にる高速切替部122を含み、
さらに、高速切替部122によりONとなった複数のアンテナ素子rそれぞれに関する計測値を、各アンテナ素子rと紐付けて点データとして記録する点データ記録部211と、点データ記録部211が記録した点データを並べ、複数のアンテナ素子r毎に計測値の経時的変化を表す波形データを生成する波形データ生成部212と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
電磁波を生体に向けて送信する送信アンテナと、
前記送信アンテナに対して、前記生体の心臓を挟んで対向するように配置された受信アンテナと、
前記受信アンテナで受信した、前記生体を透過した電磁波を用いて、心臓から拍出される血液量を推定する心拍出量推定部と、を備え、
前記送信アンテナおよび前記受信アンテナの少なくとも一方は、複数のアンテナ素子、および該アンテナ素子それぞれのＯＮ／ＯＦＦを、所定の周期で順次切り替える高速切替部を含み、
さらに、前記高速切替部によりＯＮとなった前記複数のアンテナ素子それぞれに関する計測値を、各アンテナ素子と紐付けて点データとして記録する点データ記録部と、
前記点データ記録部が記録した点データを並べ、前記複数のアンテナ素子毎に前記計測値の経時的変化を表す波形データを生成する波形データ生成部と、を備える、心拍出量計測センサ。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記所定の周期は、複数の前記アンテナ素子へのＯＮが一巡する１サイクル時間が、心周期よりも十分に短くなるような周期に設定されている、請求項１に記載の心拍出量計測センサ。
【請求項３】
前記所定の周期は、１ｍｓｅｃ以下である、請求項２に記載の心拍出量計測センサ。
【請求項４】
前記高速切替部は、複数の前記アンテナ素子のうち、１つのアンテナ素子のみをＯＮにし、他のアンテナ素子をＯＦＦにするように制御する、請求項１から請求項３のいずれかに記載の心拍出量計測センサ。
【請求項５】
前記高速切替部は、ＯＦＦ状態の前記アンテナ素子の終端条件を制御する、請求項１から請求項４のいずれかに記載の心拍出量計測センサ。
【請求項６】
複数の前記アンテナ素子は、同一平面上に格子状に配置されたアンテナアレイである、請求項１から請求項５のいずれかに記載の心拍出量計測センサ。
【請求項７】
前記アンテナアレイの全体の大きさは、身体の背面側から視たときの心臓のサイズよりも大きいサイズに設定されている、請求項６に記載の心拍出量計測センサ。
【請求項８】
前記アンテナアレイは、アンテナ素子の総個数が、４０個以上１００個以下である、請求項７に記載の心拍出量計測センサ。
【請求項９】
前記高速切替部は、複数の前記アンテナ素子の全部を一巡させる全巡回モードと、一部の前記アンテナ素子のみを間引いて一巡させる一部巡回モードとの切り替え、および／または、前記所定の周期、もしくは複数の前記アンテナ素子へのＯＮが一巡する１サイクル時間の変更が可能である、請求項１から請求項８のいずれかに記載の心拍出量計測センサ。
【請求項１０】
前記受信アンテナが、複数の前記アンテナ素子、および前記高速切替部を備える、請求項１から請求項９のいずれかに記載の心拍出量計測センサ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、心拍出量計測センサ、および制御プログラムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
心拍出量の検出に関する従来技術として、特許文献１には、送信アンテナと、受信アンテナと、推定部と、を備えた装置が開示されている。この装置では、送信アンテナは患者の胸部にマイクロ波等の電波を送信し、受信アンテナは送信アンテナから送信された電波を受信し、推定部は、受信アンテナが受信した電波の位相又は振幅強度に基づいて、測定対象者の心拍出量を検出する（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１８／１９４０９３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電波を送受信する１対の送受信アンテナの生体に対する位置、特に心臓に対する送受信アンテナの位置関係によっては、受信アンテナが得る受信波が心拍出量の測定に適さない場合も考えられる。心臓に対して送受信アンテナの位置がずれている等で、心拍出量の測定に適さない状態で用いられた場合、得られる心拍出量の計測精度が低下する。
【０００５】
また、計測毎の心拍出量の変化を診療に用いる際、送受信アンテナの位置を、測定に適した場所に配置させる技術がなければ、得られた心拍出量の変化がアンテナの設置位置が変化したためなのか、患者状態の変化によるものなのか判断できない。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複数のアンテナ素子それぞれの波形データを取得でき、ひいては、心臓から拍出される血液量を比較的高い精度で推定可能な心拍出量計測センサ、および制御プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明の心拍出量計測センサは、
電磁波を生体に向けて送信する送信アンテナと、
前記送信アンテナに対して、生体の心臓を挟んで対向するように配置された受信アンテナと、
前記受信アンテナで受信した、前記生体を透過した電磁波を用いて、心臓から拍出される血液量を推定する心拍出量推定部と、を備え、
前記送信アンテナおよび前記受信アンテナの少なくとも一方は、複数のアンテナ素子、および該アンテナ素子それぞれのＯＮ／ＯＦＦを、所定の周期で順次切り替える高速切替部を含み、
さらに、前記高速切替部によりＯＮとなった前記複数のアンテナ素子それぞれに関する計測値を、各アンテナ素子と紐付けて点データとして記録する点データ記録部と、
前記点データ記録部が記録した点データを並べ、前記複数のアンテナ素子毎に前記計測値の経時的変化を表す波形データを生成する波形データ生成部と、を備える。
【０００８】
また、上記目的を達成するため本発明の制御プログラムは、
電磁波を生体に向けて送信する送信アンテナと、
前記送信アンテナに対して、生体の心臓を挟んで対向するように配置された受信アンテナと、
前記受信アンテナで受信した、前記生体を透過した電磁波を用いて、心臓から拍出される血液量を推定する心拍出量推定部と、を備え、
前記送信アンテナおよび前記受信アンテナの少なくとも一方は、複数のアンテナ素子、および該アンテナ素子それぞれのＯＮ／ＯＦＦを、所定の周期で順次切り替える高速切替部を含む、心拍出量計測センサを制御するコンピューターで実行される制御プログラムであって、
前記高速切替部によりＯＮとなった前記複数のアンテナ素子それぞれに関する計測値を、各アンテナ素子と紐付けて点データとして記録するステップ（ａ）と、
前記ステップ（ａ）で記録した点データを並べ、前記複数のアンテナ素子毎に、前記計測値の経時的変化を表す波形データを生成するステップ（ｂ）と、を含む処理を、前記コンピューターに実行させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る心拍出量計測センサおよび制御プログラムによれば、複数のアンテナ素子それぞれの波形データを取得でき、ひいては、心臓から拍出される血液量を比較的高い精度で推定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１の実施形態における心拍出量計測センサ全体を示す概略斜視図である。
第１の実施形態に係る心拍出量計測センサの構成を示すブロック図である。
第１の実施形態における送受信アンテナの構成例を示す図である。
変形例における送受信アンテナの構成例を示す図である。
別の変形例における送受信アンテナの構成例を示す図である。
素子走査処理における各アンテナ素子の高速切り替え処理を示す模式図である。
図５Ａの処理で得られた点データを示す模式図である。
図５Ｂの点データにより生成した波形データを示す模式図である。
波形データ生成処理および心拍出量測定処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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