專利名稱：生物信息測(cè)量板以及生物信息測(cè)量設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量例如處于平躺姿勢(shì)的受檢者的生物信息的生物信息測(cè)量板，還涉及一種生物信息測(cè)量墊、一種生物信息測(cè)量設(shè)備以及一種生物信息測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
以下的說(shuō)明提出了本發(fā)明人對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)及其問(wèn)題的認(rèn)識(shí)，不應(yīng)解釋為接受現(xiàn)有技術(shù)中的認(rèn)識(shí)。
在醫(yī)療器械或者看護(hù)器械中，例如為了監(jiān)測(cè)受檢者的健康狀況，已經(jīng)實(shí)施了測(cè)量受檢者的睡眠生物信息(例如體重、呼吸速率、脈搏速率、身體運(yùn)動(dòng))，受檢者例如病人、嬰兒和老年人。近年來(lái)，已經(jīng)研發(fā)出了多種生物信息測(cè)量設(shè)備(例如參見(jiàn)JP2003-552，A；JP2001-276019，A；JP2001-46347，A；JP2000-107154，A；JP H10-216105，A；JP2003-210434，A)。在這些設(shè)備中，已知了一種具有以下結(jié)構(gòu)的設(shè)備。
在這種設(shè)備中，將作為重量傳感器的測(cè)壓元件安裝到床的每個(gè)支腳的下端。利用這些測(cè)壓元件測(cè)量受檢者所躺的床的總重量，從而根據(jù)測(cè)得的重量波動(dòng)測(cè)量受檢者的生物信息(參見(jiàn)JP2003-552，A)。
根據(jù)前述設(shè)備，因?yàn)槔脺y(cè)壓元件測(cè)量受檢者重量和床重量的總負(fù)載，所以通過(guò)從測(cè)得的總負(fù)載中減去床的重量，就能夠測(cè)量受檢者的絕對(duì)重量。然而，上述設(shè)備具有以下缺點(diǎn)。
在前述設(shè)備中，如前所述，根據(jù)受檢者重量和床重量的總負(fù)載的波動(dòng)來(lái)測(cè)量受檢者的生物信息。因此，就呼吸速率信息和脈搏速率信息而言，它們是伴隨受檢者各種生物活動(dòng)中的輕微負(fù)載變化的生物信息，難以以高精度測(cè)量這些信息。
此外，在前述設(shè)備中，為了使測(cè)量精度穩(wěn)定，需要提高整個(gè)床的剛性，從而使得床的重量和制造成本增加。
此外，在前述設(shè)備中，為了提高測(cè)量精度，必須在測(cè)壓元件的負(fù)載接收部分和床腳的下端之間設(shè)置球或滾輪。這需要在安裝床時(shí)進(jìn)行精確的對(duì)準(zhǔn)操作(旋轉(zhuǎn)研磨操作)，從而導(dǎo)致安裝操作困難。
此外，在前述設(shè)備中，限制了可以安裝測(cè)壓元件的床的類型。因此，不是總可以將測(cè)壓元件安裝到所有市售的床上。
本文中對(duì)于其它出版物上公開(kāi)的各種特征、實(shí)施例、方法和裝置的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)的說(shuō)明絕對(duì)無(wú)意限制本發(fā)明。實(shí)際上，本發(fā)明的某些特征能夠克服某些缺點(diǎn)，同時(shí)仍保留其中描述的一些或者全部特征、實(shí)施例、方法和裝置。
根據(jù)以下的優(yōu)選實(shí)施例可以理解本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到現(xiàn)有技術(shù)中的上述和/或其它問(wèn)題，提出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例能夠顯著改進(jìn)現(xiàn)有的方法和/或裝置。
本發(fā)明是在考慮到前述技術(shù)背景的情況下提出的，目的在于提供能夠以高精度測(cè)量受檢者各種生物信息，特別是呼吸速率信息和/或脈搏頻率信息，還能夠應(yīng)用于幾乎所有市售床的一種生物信息測(cè)量板、一種生物信息測(cè)量墊、一種生物信息測(cè)量設(shè)備以及一種生物信息測(cè)量方法。
本發(fā)明的目的還在于提供能夠確定地監(jiān)測(cè)受檢者各種生物活動(dòng)，特別是呼吸或脈搏狀態(tài)的裝備有前述板或墊的生物活動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下的手段。
一種生物信息測(cè)量板，包括要設(shè)置在受檢者下面的彈性可彎曲襯墊板部分；以及安裝到該襯墊板部分的應(yīng)變探測(cè)傳感器，其中在將該襯墊板部分設(shè)置在受檢者下面的狀態(tài)下，利用應(yīng)變探測(cè)傳感器探測(cè)根據(jù)受檢者生物活動(dòng)生成的襯墊板部分的應(yīng)變變化，以及其中將來(lái)自應(yīng)變探測(cè)傳感器的輸出信號(hào)用于衡量受檢者的生物信息。
根據(jù)前述1項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量板，其中將襯墊板部分形成為近似矩形帶的形狀，并且將其設(shè)置在受檢者下面，從而沿著受檢者寬度方向延伸。
根據(jù)前述1或2項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量板，其中設(shè)定該襯墊板部分的彎曲強(qiáng)度，使其落在7.5×102到1.5×1012Nmm2的范圍內(nèi)。
根據(jù)前述1到3項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量板，其中該襯墊板部分由楊氏模量落入3×104到30×104Mpa的材料制成。
根據(jù)前述1到4項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量板，其中將該襯墊板部分的長(zhǎng)度設(shè)為10到1000mm，寬度設(shè)為300到2000mm，厚度設(shè)為0.1到30mm。
根據(jù)前述1到5項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量板，其中該襯墊板部分由鋁或其合金制成。
根據(jù)前述1到6項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量板，還包括安裝到該襯墊板部分的上表面和下表面中的至少一個(gè)表面的彈性層。
根據(jù)前述7項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量板，其中該彈性層為彈性片部件，并且其中該彈性片部件附著到該襯墊板部分的上表面和下表面中的至少一個(gè)表面，而且該彈性片部件的周邊部分從該襯墊板部分的邊緣突起。
根據(jù)前述1到8項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量板，其中該應(yīng)變探測(cè)傳感器為應(yīng)變量規(guī)。
根據(jù)前述9項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量板，其中將至少一個(gè)應(yīng)變量規(guī)附著到該襯墊板部分的上表面和下表面中的至少一個(gè)表面。
根據(jù)前述9或10項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量板，其中一對(duì)應(yīng)變量規(guī)附著到該襯墊板部分的上表面和下表面的相互面對(duì)的位置，其中使該對(duì)應(yīng)變量規(guī)和一對(duì)假負(fù)載電阻相互電連接，從而構(gòu)成橋式電路，并且其中來(lái)自橋式電路的輸出信號(hào)用于測(cè)量受檢者的生物信息。
根據(jù)前述9或10項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量板，其中將兩對(duì)應(yīng)變量規(guī)附著到該襯墊板部分的上表面和下表面的相互面對(duì)位置，其中使兩對(duì)應(yīng)變量規(guī)相互電連接，從而形成橋式電路，并且其中將來(lái)自橋式電路的輸出信號(hào)用于測(cè)量受檢者的生物信息。
根據(jù)前述9到12項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量板，其中將應(yīng)變量規(guī)附著到該襯墊板部分的上表面和下表面中至少一個(gè)表面的右側(cè)和左側(cè)部分及中央部分。
根據(jù)前述9到13項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量板，其中該襯墊板部分設(shè)有至少一個(gè)薄厚度部分，其比該襯墊板部分的其它部分薄，并且其中將至少一個(gè)應(yīng)變量規(guī)附著到該襯墊板部分的薄厚度部分的上表面和下表面中的至少一個(gè)表面。
根據(jù)前述14項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量板，其中通過(guò)在該襯墊板部分的薄厚度部分的上表面和下表面中至少一個(gè)表面上部分形成凹陷部分，從而在該襯墊板部分中形成該薄厚度部分。
根據(jù)前述14項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量板，其中通過(guò)形成該襯墊板部分使得該襯墊板部分的厚度在該襯墊板部分的寬度方向上連續(xù)變化，從而在襯墊板部分中形成薄厚度部分。
根據(jù)前述9到16項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量板，其中接近應(yīng)變量規(guī)附著位置形成信號(hào)線傳遞開(kāi)口，用于將輸入信號(hào)線傳遞到應(yīng)變量規(guī)和/或從應(yīng)變量規(guī)傳遞輸出信號(hào)線。
根據(jù)前述1到8項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量板，其中該應(yīng)變探測(cè)傳感器為導(dǎo)電彈性體傳感器。
根據(jù)前述18項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量板，其中該彈性體傳感器設(shè)置在該襯墊板部分內(nèi)。
根據(jù)前述18或19項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量板，其中該襯墊板部分被分成上盤(pán)部分和下盤(pán)部分，并且其中在使導(dǎo)電彈性體夾在上盤(pán)部分與下盤(pán)部分之間的狀態(tài)下，按照疊置的方式固定上盤(pán)部分和下盤(pán)部分。
根據(jù)前述1到20項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量板，還包括附著到襯墊板部分的用于控制來(lái)自應(yīng)變探測(cè)傳感器的輸出信號(hào)的控制設(shè)備。
根據(jù)前述21項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量板，其中將該控制設(shè)備設(shè)置在該襯墊板部分的上表面或下表面中形成的凹陷部分中。
一種生物信息測(cè)量墊，包括根據(jù)前述1到22項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量板，其中該板設(shè)置在該墊中。
一種生物信息測(cè)量設(shè)備，包括根據(jù)前述1到22項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量板，或者根據(jù)前述23項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量墊，其中根據(jù)來(lái)自該板或該墊的應(yīng)變探測(cè)傳感器的輸出信號(hào)來(lái)衡量受檢者的生物信息。
根據(jù)前述24項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量設(shè)備，還包括用于根據(jù)來(lái)自應(yīng)變探測(cè)傳感器的輸出信號(hào)計(jì)算受檢者生物信息的計(jì)算裝置；以及用于顯示由計(jì)算裝置算得的生物信息的顯示裝置。
根據(jù)前述25項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量設(shè)備，還包括配置為發(fā)送計(jì)算裝置算得的生物信息的通信裝置。
根據(jù)前述25或26項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量設(shè)備，還包括配置為根據(jù)計(jì)算裝置算得的生物信息發(fā)出警報(bào)的警報(bào)裝置。
一種生物信息測(cè)量方法，包括以下步驟制備根據(jù)前述1到22項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量板或者根據(jù)前述23項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量墊，在該盤(pán)或該墊設(shè)置在受檢者下面的狀態(tài)下，探測(cè)根據(jù)受檢者生物活動(dòng)生成的該板或該墊襯墊板部分的應(yīng)力變化，以及根據(jù)來(lái)自應(yīng)變探測(cè)傳感器的輸出信號(hào)來(lái)測(cè)量受檢者的生物信息。
根據(jù)前述28項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量方法，其中利用計(jì)算裝置根據(jù)來(lái)自應(yīng)變探測(cè)信號(hào)的輸出信號(hào)計(jì)算受檢者的生物信息，以及其中利用顯示裝置顯示由計(jì)算裝置算得的生物信息。
根據(jù)前述29項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量方法，其中利用通信裝置發(fā)送由計(jì)算裝置算得的生物信息。
根據(jù)前述29或30項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量方法，其中警報(bào)裝置根據(jù)由計(jì)算裝置算得的生物信息發(fā)出警報(bào)。
一種生物活動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括根據(jù)前述1到22項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量板或者根據(jù)前述23項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量墊；配置為根據(jù)來(lái)自該板或該墊的應(yīng)變探測(cè)傳感器的輸出信號(hào)計(jì)算受檢者生物信息的計(jì)算裝置；配置為顯示由計(jì)算裝置算得的生物信息的顯示裝置；以及配置為發(fā)送由計(jì)算裝置算得的生物信息的通信裝置。
接著，將連同其功能和效果說(shuō)明前述各項(xiàng)所述的本發(fā)明如下。
在如[1]項(xiàng)中所述的根據(jù)本發(fā)明的生物信息測(cè)量板中，將襯墊板部分設(shè)置在受檢者下面。受檢者通過(guò)薄的上墊或者不使用這種墊以平躺的姿勢(shì)(例如睡眠姿勢(shì))躺在該襯墊板部分上。在這種狀態(tài)下，根據(jù)該受檢者的生物活動(dòng)生成的該襯墊板部分的應(yīng)變變化被探測(cè)。由此，涉及由于受檢者的各種生物活動(dòng)中的呼吸或者脈搏造成的襯墊板部分的應(yīng)變變化的可探測(cè)極限能夠得到提高，因此能夠以高精度探測(cè)該變化。因此，特別能夠以高精度測(cè)量受檢者各種生物信息中的呼吸信息和脈搏信息。
此外，這種板還能夠探測(cè)受檢者是否位于鋪設(shè)部分上，例如床上。換句話說(shuō)，這種板能夠用作床上探測(cè)板。
此外，在這種板中，通過(guò)簡(jiǎn)單地將襯墊板部分設(shè)置在受檢者下面就能夠完成板的安裝操作。因此，能夠很容易地實(shí)現(xiàn)板的安裝操作，并且能夠?qū)⒃摪逵糜趲缀跛惺惺鄣拇病Ｒ虼?，通用性非常好?br> 如果測(cè)量躺在床上的受檢者睡覺(jué)時(shí)的生物信息，具有以下優(yōu)點(diǎn)。
因?yàn)樵跍y(cè)量生物信息時(shí)該襯墊板部分通常設(shè)置在床墊上，即使人在床周圍走動(dòng)，也可以防止由于安裝床的底板的振動(dòng)而造成的探測(cè)精度的降低。因此，因?yàn)闆](méi)有必要提高床的剛性，所以能夠降低床的重量。
在該板中，襯墊板部分為彈性可彎曲的?？紤]彎曲強(qiáng)度來(lái)選擇該襯墊板部分的材料，從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。彎曲強(qiáng)度由楊氏模量或者面積的二次矩來(lái)確定。例如，該襯墊板部分能夠由金屬制成，例如鐵、鋼、不銹鋼、鎂合金、鋁或其合金，或者由塑料制成，例如纖維增強(qiáng)塑料。
在本發(fā)明中，如果測(cè)量躺在床上的受檢者的生物信息，如上所述，通常將襯墊板部分設(shè)置在床墊上。另一方面，如果測(cè)量躺在直接設(shè)置在睡覺(jué)用的榻榻米或地板上的蒲團(tuán)(fution，日本風(fēng)格的床墊)上的受檢者的生物信息，通常將襯墊板部分設(shè)置在榻榻米表面或者地板表面上，或者設(shè)置在底部床墊上。相應(yīng)地，作為設(shè)置了襯墊板部分的平躺表面的例子有，床的床墊上表面、榻榻米表面、地板表面和底部床墊表面。此外，作為其上設(shè)置了襯墊板部分的平躺表面的例子有，椅子或者汽車座椅的座位表面以及靠背可以作為例子。此外，在本發(fā)明中，能夠?qū)⒁r墊板部分設(shè)置在受檢者坐于其上或者與受檢者相接觸的表面上，例如馬桶座或者浴室地板。
在本發(fā)明中，作為受檢者的生物活動(dòng)，呼吸、脈搏或者身體運(yùn)動(dòng)(床上的翻滾)可以作為例子。
至于床，受檢者睡覺(jué)用的床(即用于睡覺(jué)的床)、檢查臺(tái)、檢驗(yàn)臺(tái)和擔(dān)架可以作為例子。
在本發(fā)明中，作為受檢者的平躺狀態(tài)，例如受檢者的身體躺下睡覺(jué)、休息或者健康檢查的狀態(tài)可以作為例子。
作為由應(yīng)變探測(cè)傳感器所要探測(cè)的襯墊板部分的應(yīng)變變化，襯墊板部分的彎曲應(yīng)變變化、襯墊板部分的壓縮應(yīng)變變化和襯墊板部分的拉伸應(yīng)變變化可以作為例子。
此外，在本發(fā)明中，應(yīng)變探測(cè)傳感器探測(cè)襯墊板部分的應(yīng)變變化，例如襯墊板部分的彎曲應(yīng)變變化、襯墊板部分的壓縮應(yīng)變變化和襯墊板部分的拉伸應(yīng)變變化。作為這種應(yīng)變探測(cè)傳感器，應(yīng)變量規(guī)、導(dǎo)電彈性體傳感器、光學(xué)應(yīng)變探測(cè)傳感器、電致伸縮器件傳感器、壓電器件傳感器和磁致伸縮器件傳感器可以作為例子。該應(yīng)變探測(cè)傳感器可以是從由前述傳感器組成的組中選出的一種或兩種或多種傳感器。
在前述[2]項(xiàng)所述的發(fā)明中，該襯墊板部分形成為近似矩形帶子的形狀，并且設(shè)置在受檢者下面，從而沿著受檢者的寬度方向延伸。因此，襯墊板部分的應(yīng)變能夠根據(jù)受檢者的生物活動(dòng)而確定地改變。因此，特別是能夠以更高的精度測(cè)量受檢者生物信息中的呼吸信息和脈搏信息。
在前述[3]項(xiàng)所述的發(fā)明中，設(shè)定襯墊板部分的彎曲強(qiáng)度(即抗彎剛度)，從而使其落在預(yù)定范圍內(nèi)。因此，襯墊板部分的應(yīng)變根據(jù)受檢者的生物活動(dòng)確定地改變。因此，能夠以更高的精度測(cè)量受檢者的呼吸信息和脈搏信息。
在前述[4]項(xiàng)所述的發(fā)明中，該襯墊板部分由楊氏模量落在預(yù)定范圍內(nèi)的材料制成。因此，該襯墊板部分的應(yīng)變根據(jù)受檢者的生物活動(dòng)確定地改變。因此，能夠以更高的精度測(cè)量受檢者的呼吸信息和脈沖信息。
在前述[5]項(xiàng)所述的發(fā)明中，將該襯墊板部分的長(zhǎng)度、寬度和厚度分別設(shè)定在預(yù)定范圍內(nèi)。因此，該襯墊板部分的應(yīng)變能夠根據(jù)受檢者的生物活動(dòng)確定地改變。因此，能夠以更高的精度測(cè)量受檢者的呼吸信息和脈搏信息。
此外，在前述[5]項(xiàng)所述的發(fā)明中，能夠?qū)崿F(xiàn)以下的功能和效果。因?yàn)閷⒁r墊板部分的長(zhǎng)度設(shè)定在10到1000mm，所以該襯墊板部分能夠適用于從個(gè)矮到個(gè)高的受檢者。因?yàn)閷⒁r墊板部分的寬度設(shè)定在300到2000mm，所以該襯墊板部分能夠適用于從嬰兒到成人的受檢者。優(yōu)選將襯墊板部分的厚度設(shè)為0.1到30mm的原因如下。如果該襯墊板部分的厚度為0.1mm或更大，能夠確定地設(shè)定該襯墊板部分所需的彎曲強(qiáng)度，從而使其落在預(yù)定范圍內(nèi)。如果厚度為30mm或更小，則在受檢者以平躺的姿勢(shì)躺在襯墊板部分上的狀態(tài)下，能夠確定地消除由于襯墊板部分的厚度造成的臺(tái)階給受檢者帶來(lái)的不適感。
在前述[6]項(xiàng)所述的發(fā)明中，因?yàn)樵撘r墊板部分由鋁或其合金制成，所以能夠減輕該板的重量，從而能夠容易地安裝該板。
此外，在這種情況下，能夠獲得以下優(yōu)點(diǎn)。即，一般情況下，鋁或其合金的楊氏模量小于鋼(例如鐵)的楊氏模量，即前者約為后者的1/3。相應(yīng)地，由鋁或其合金制成的襯墊板部分的應(yīng)變能夠相對(duì)于受檢者各種生物活動(dòng)中的呼吸或脈搏非常敏感地變化。因此，能夠以更高的精度測(cè)量受檢者的呼吸信息和脈搏信息。
此外，因?yàn)殇X或其合金幾乎不會(huì)生銹，所以由鋁或其合金制成的襯墊板部分的壽命長(zhǎng)。
此外，因?yàn)殇X或其合金的回收性好，所以能夠在該盤(pán)廢棄時(shí)回收由鋁或其合金制成的襯墊板部分。
在前述[7]項(xiàng)所述的發(fā)明中，因?yàn)閷椥詫痈街揭r墊板部分的上表面和下表面中至少一個(gè)表面，所以在將襯墊板部分設(shè)置在受檢者下面的狀態(tài)下，襯墊板部分的應(yīng)變能夠確定地改變。因此，能夠以高精度測(cè)量受檢者的呼吸信息和脈搏信息。此外，這種襯墊板部分能夠使躺(睡)在該襯墊板部分上的受檢者有柔軟的感覺(jué)。因此，其對(duì)于受檢者而言是舒適的。
在前述[8]項(xiàng)所述的發(fā)明中，因?yàn)閷椥云考?即彈性層)附著到襯墊板部分的上表面和下表面中的至少一個(gè)表面，其中該彈性片部件的邊緣部分從襯墊板部分的邊緣突起，所以在受檢者以平躺的姿勢(shì)躺在襯墊板部分上的狀態(tài)下，能夠確定地消除由于該邊緣使受檢者感覺(jué)到的不舒適的感覺(jué)。
在本發(fā)明中，能夠利用粘結(jié)劑或者其它機(jī)械固定方式(例如填嵌、螺紋連接或者鉚接)將彈性片部件安裝到襯墊板部分的預(yù)定部分。
在前述[9]項(xiàng)所述的發(fā)明中，因?yàn)樵搼?yīng)變探測(cè)傳感器為應(yīng)變量規(guī)，所以能夠確定地探測(cè)該襯墊板部分的應(yīng)變變化。
在前述[10]項(xiàng)所述的發(fā)明中，因?yàn)閷⒅辽僖粋€(gè)應(yīng)變量規(guī)安裝到襯墊板部分的上表面和下表面中至少一個(gè)表面，所以能夠更加確定地探測(cè)襯墊板部分的應(yīng)變變化。
在本發(fā)明中，作為用于將應(yīng)變量規(guī)附著到襯墊板部分的附著裝置例子有，利用粘結(jié)劑和機(jī)械固定手段(例如填嵌、螺紋連接或者鉚接)的粘接。
在前述[11]項(xiàng)所述的發(fā)明中，能夠確定地探測(cè)襯墊板部分的應(yīng)變變化。
在本發(fā)明中，作為假負(fù)載電阻(dummy resistor)，能夠使用固定電阻器或者片式電阻器等。
在前述[12]項(xiàng)所述的發(fā)明中，使兩對(duì)應(yīng)變量規(guī)相互電連接，從而形成橋式電路，并且將來(lái)自該橋式電路的輸出信號(hào)用于量度受檢者的生物信息。因此，能夠確定地探測(cè)襯墊板部分的應(yīng)變變化。
在前述[13]項(xiàng)所述的發(fā)明中，使應(yīng)變量規(guī)附著到襯墊板部分的上表面和下表面中至少一個(gè)表面的右側(cè)和左側(cè)部分以及中央部分。因此，利用安裝到襯墊板部分預(yù)定表面的中央部分的應(yīng)變量規(guī)，能夠主要探測(cè)由于受檢者的各生物活動(dòng)中的呼吸和脈搏造成的襯墊板部分的應(yīng)變。利用安裝到襯墊板部分預(yù)定表面的左側(cè)和右側(cè)部分的應(yīng)變量規(guī)，探測(cè)受檢者在襯墊板部分上的平躺位置。相應(yīng)地，能夠以高精度測(cè)量受檢者的呼吸信息和脈搏信息，此外，能夠精確地探測(cè)受檢者的平躺位置。
在前述[14]項(xiàng)所述的發(fā)明中，因?yàn)樵撘r墊板部分設(shè)有規(guī)定的薄厚度部分，所以應(yīng)變以一種集中的方式在該襯墊板部分的薄厚度部分處產(chǎn)生。通過(guò)提供安裝到該薄厚度部分的上表面和下表面中至少一個(gè)表面的至少一個(gè)應(yīng)變量規(guī)，能夠確定地探測(cè)該襯墊板部分的應(yīng)變變化。相應(yīng)地，能夠以高精度測(cè)量受檢者的呼吸信息和脈搏信息。
在前述[15]項(xiàng)所述的發(fā)明中，能夠在襯墊板部分中確定地形成預(yù)定的薄厚度部分。
在前述[16]項(xiàng)所述的發(fā)明中，能夠在襯墊板部分中確定地形成預(yù)定的薄厚度部分。
在前述[17]項(xiàng)所述的發(fā)明中，因?yàn)榻咏鼞?yīng)變量規(guī)附著位置形成了規(guī)定的信號(hào)線傳遞開(kāi)口，所以通過(guò)使信號(hào)線穿過(guò)該開(kāi)口能夠設(shè)定希望的線路圖。
在前述[18]項(xiàng)所述的發(fā)明中，因?yàn)樵搼?yīng)變探測(cè)傳感器為導(dǎo)電彈性體傳感器，所以能夠確定地探測(cè)該襯墊板部分的應(yīng)變。
此外，因?yàn)榭梢允褂眯螤詈统叽绮煌母鞣N導(dǎo)電彈性體作為導(dǎo)電彈性體傳感器，所以可以將該傳感器安裝在襯墊板部分的整個(gè)表面上或者該襯墊板部分的規(guī)定的有限位置處。也就是說(shuō)，將導(dǎo)電彈性體傳感器用作應(yīng)變探測(cè)傳感器增加了在襯墊板部分上選擇安裝位置的自由度。此外，因?yàn)榭梢哉{(diào)整該導(dǎo)電彈性體傳感器的電阻抗，所以通過(guò)將導(dǎo)電彈性體的電阻抗設(shè)為預(yù)定值，能夠確定地探測(cè)襯墊板部分的應(yīng)變變化。
作為導(dǎo)電彈性體傳感器例子有，導(dǎo)電樹(shù)脂傳感器和導(dǎo)電橡膠傳感器。
在前述[19]項(xiàng)所述的本發(fā)明中，因?yàn)閷?dǎo)電彈性體傳感器設(shè)置在襯墊板部分內(nèi)，所以該傳感器受到該襯墊板部分的保護(hù)，從而防止由于外部接觸造成的損害。因此，能夠延長(zhǎng)該傳感器的壽命，即該板的壽命。
在前述[20]項(xiàng)所述的發(fā)明中，以疊加的方式固定該上盤(pán)和下盤(pán)，使得導(dǎo)電彈性體傳感器介于上盤(pán)和下盤(pán)之間，因此使該導(dǎo)電彈性體傳感器設(shè)置在襯墊板部分內(nèi)。因此，該傳感器受到該襯墊板部分的保護(hù)，防止了由于外部接觸對(duì)該傳感器造成的損害。結(jié)果，能夠延長(zhǎng)該傳感器的壽命，即該板的壽命。此外，能夠容易地實(shí)施將導(dǎo)電彈性體傳感器設(shè)置在襯墊板部分內(nèi)的設(shè)置操作(嵌入操作)。
在前述[21]項(xiàng)所述的發(fā)明中，利用控制設(shè)備能夠控制來(lái)自應(yīng)變探測(cè)傳感器的輸出信號(hào)。
在前述[22]項(xiàng)所述的發(fā)明中，能夠防止由于外部接觸對(duì)該控制設(shè)備造成的損害。結(jié)果，能夠延長(zhǎng)該控制設(shè)備的壽命，即該板的壽命。
在前述[23]項(xiàng)所述的發(fā)明中，因?yàn)樯镄畔y(cè)量墊設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的板，所以能夠?qū)崿F(xiàn)與本發(fā)明的板相同的功能和結(jié)果。此外，將該板設(shè)置在所述墊內(nèi)，并且該墊通常是有彈性的。相應(yīng)地，利用該墊，隨著受檢者的生物活動(dòng)，該墊的上表面振動(dòng)，并且該振動(dòng)將傳送到襯墊板部分，造成確定的應(yīng)變波動(dòng)。換句話說(shuō)，該襯墊板部分的應(yīng)變波動(dòng)不會(huì)受到該墊的阻擋。
在前述[24]項(xiàng)所述的發(fā)明中，因?yàn)樵撋镄畔y(cè)量設(shè)備設(shè)有本發(fā)明的板或墊，所以能夠?qū)崿F(xiàn)與本發(fā)明的板或墊相同的功能和結(jié)果。
在前述[25]項(xiàng)所述的發(fā)明中，因?yàn)樵撋镄畔y(cè)量設(shè)備設(shè)有規(guī)定的計(jì)算裝置和規(guī)定的顯示裝置，所以能夠確定地計(jì)算受檢者的生物信息，并且能夠確定地顯示受檢者的生物信息。
在前述[26]項(xiàng)所述的發(fā)明中，因?yàn)樵撋镄畔y(cè)量設(shè)備設(shè)有通信裝置，所以能夠在遠(yuǎn)程測(cè)量受檢者的生物信息。
在前述[27]項(xiàng)所述的發(fā)明中，因?yàn)樵撋镄畔y(cè)量設(shè)備設(shè)有警報(bào)裝置，所以如果受檢者的狀態(tài)處于期望的范圍以外，則能夠通過(guò)警報(bào)通知護(hù)士、護(hù)理和/或監(jiān)測(cè)人員。
在前述[28]項(xiàng)所述的發(fā)明中，特別能夠以高精度測(cè)量各種生物信息中的受檢者呼吸信息和脈搏信息。
在前述[29]項(xiàng)所述的發(fā)明中，能夠確定地計(jì)算受檢者的生物信息，并且能夠確定地顯示受檢者的生物信息。
在前述[30]項(xiàng)所述的發(fā)明中，能夠在遠(yuǎn)程測(cè)量受檢者的生物信息。
在前述[31]項(xiàng)所述的發(fā)明中，如果受檢者的狀態(tài)處于期望的范圍以外，則能夠通過(guò)警報(bào)通知護(hù)士、護(hù)理人員和/或監(jiān)視人員。
在前述[32]項(xiàng)所述的發(fā)明中，特別能夠以高精度測(cè)量各種生物信息中的受檢者呼吸信息和脈搏信息。
如上所述，本發(fā)明的效果能夠概括為以下內(nèi)容。
根據(jù)本發(fā)明的生物信息測(cè)量板能夠以高精度探測(cè)由于受檢者生物活動(dòng)，特別是呼吸或脈搏造成的襯墊板部分的應(yīng)變變化。相應(yīng)地，能夠以高精度測(cè)量受檢者的各種生物信息中的特別是呼吸信息和脈搏信息。
利用該板，能夠容易地實(shí)施安裝操作，并且該板能夠適用于幾乎所有市售的床。其通用性好。此外，利用該板，在測(cè)量躺在床上的受檢者的生物信息的情況下，具有以下優(yōu)點(diǎn)。
此外，利用該板，因?yàn)樵跍y(cè)量生物信息時(shí)，通常將襯墊板部分設(shè)置在床墊上，所以即使在人在床周圍走動(dòng)的情況下，也可以防止由于安裝床的地板的振動(dòng)造成的探測(cè)精度的下降。因此，因?yàn)闆](méi)有必要提高床的剛性，所以能夠降低床的重量。
根據(jù)本發(fā)明的生物信息測(cè)量墊具有與本發(fā)明的所述板相同的效果。
在受檢者各種生物活動(dòng)中，根據(jù)本發(fā)明的生物信息測(cè)量設(shè)備和生物信息測(cè)量方法特別能夠以高精度測(cè)量受檢者的呼吸信息和脈搏信息。
在受檢者的各種生物活動(dòng)中，根據(jù)本發(fā)明的生物信息測(cè)量系統(tǒng)特別能夠確定地監(jiān)測(cè)受檢者的呼吸和脈搏。
參照以下說(shuō)明并且結(jié)合附圖，進(jìn)一步理解各個(gè)實(shí)施例的以上和/或其它方面、特征和/或優(yōu)點(diǎn)。各個(gè)實(shí)施例可以包括和/或不包括其所適用的不同方面、特征和/或優(yōu)點(diǎn)。此外，各個(gè)實(shí)施例能夠組合其所適用的其它實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)方面或特征。對(duì)于特定實(shí)施例的各個(gè)方面、特征和/或優(yōu)點(diǎn)的說(shuō)明不應(yīng)被認(rèn)為構(gòu)成對(duì)其它實(shí)施例或者權(quán)利要求的限制。


在附圖中通過(guò)舉例的方式而非限定性地表示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在附圖中圖1是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的生物信息測(cè)量板和生物信息測(cè)量設(shè)備的示意圖；圖2是表示利用該板測(cè)量受檢者生物信息的狀態(tài)下的橫截面圖；圖3A是該板的部分剖開(kāi)頂視圖；圖3B是該板的部分剖開(kāi)側(cè)視圖；圖3C是該板的底視圖；圖4是沿著圖3A中的X-X線截取的放大橫截面圖；圖5是表示該板的分解透視圖；
圖6是表示用于該設(shè)備中的應(yīng)變量規(guī)的橋式電路的電路圖；圖7是該設(shè)備的方框圖；圖8是表示該設(shè)備的生物信息測(cè)量處理的流程圖；圖9是表示來(lái)自該設(shè)備的橋式電路的輸出信號(hào)的測(cè)量實(shí)例的曲線圖；圖10A是表示該板的襯墊板部分的第一修改實(shí)施例的透視圖；圖10B是表示該板的襯墊板部分的第二修改實(shí)施例的透視圖；圖10C是表示該板的襯墊板部分的第三修改實(shí)施例的透視圖；圖10D是表示該板的襯墊板部分的第四修改實(shí)施例的透視圖；圖10E是表示該板的襯墊板部分的第五修改實(shí)施例的透視圖；圖11A是表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的生物信息測(cè)量板的部分剖開(kāi)頂視圖；圖11B是該板的部分剖開(kāi)側(cè)視圖；圖11C是該板的底視圖；圖12是表示該板的分解透視圖；圖13是表示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的生物信息測(cè)量墊的透視圖；圖14A是表示根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的生物信息測(cè)量板的頂視圖；圖14B是該板的側(cè)視圖；圖14C是該板的底視圖；圖15是橋式電路的修改實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
在以下的段落中，將通過(guò)舉例的方式而非限定的方式描述本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例。根據(jù)本說(shuō)明書(shū)應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于這些示出的實(shí)施例能夠制造出各種其它的修改。
參照

幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。
圖1到9是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的生物信息測(cè)量板1和生物信息測(cè)量設(shè)備50的附圖。
根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的生物信息測(cè)量設(shè)備50為用于監(jiān)測(cè)受檢者，特別是睡眠中的受檢者的生物信息(呼吸速率、脈搏頻率、身體移動(dòng)信息)的醫(yī)療設(shè)備、看護(hù)設(shè)備或者甚至是一般的家用設(shè)備中的設(shè)備。作為受檢者S的例子有，健康的人、患者、嬰兒和老年人。
如圖1所示，該生物信息測(cè)量設(shè)備50設(shè)有生物信息測(cè)量板1、計(jì)算裝置30、顯示裝置35、通信裝置36和警報(bào)裝置37。
附圖標(biāo)記“15”表示受檢者S的床。該受檢者S以睡眠姿勢(shì)(即平躺姿勢(shì))躺在該床15的床表面18上。如圖2所示，該床表面18為設(shè)置在床15的基板16上的彈性墊(例如床墊)17的上表面。該墊17包括厚的墊主體17a和設(shè)置在墊主體17a上的薄上墊17b。在圖1中，為了簡(jiǎn)化，沒(méi)有示出上墊17b。
該床為所謂的“臘餅床”，因此基板16的承受受檢者S上體的部分能夠以相對(duì)于水平面的預(yù)定角度傾斜。當(dāng)測(cè)量生物信息時(shí)，通常水平設(shè)置整個(gè)床表面18。
如圖3到5所示，該板1設(shè)有襯墊板部分2、安裝在該襯墊板部分2上的應(yīng)變傳感器D和附著到該襯墊板部分2的上表面和下表面的彈性層8。
該襯墊板部分2為彈性的和可彎曲的矩形帶狀部件。如圖1和2所示，該襯墊板部分2沿著受檢者S的寬度方向(即沿著床表面18的寬度方向)水平設(shè)置在受檢者S下面。具體而言，該襯墊板部分2水平設(shè)置在墊17上表面上的平躺受檢者S胸部區(qū)域下面的位置或其附近，從而沿著受檢者S的寬度方向延伸。
在本說(shuō)明書(shū)中，為了簡(jiǎn)化，將受檢者S的胸部區(qū)域及其附近稱作“包括受檢者胸部區(qū)域的胸部周圍部分”。
如圖1和2所示，受檢者S經(jīng)由上墊17b或者不經(jīng)由上墊17b躺在襯墊板部分2的中央部分上。當(dāng)受檢者S躺在襯墊板部分2上時(shí)，該上墊17b的作用是使受檢者S感覺(jué)柔軟。在本發(fā)明中，不必總要使用上墊17b。
當(dāng)受檢者S以平躺的姿勢(shì)躺在襯墊板部分2上時(shí)，該襯墊板部分2由于受檢者S的體重(具體講是包括受檢者S胸部區(qū)域的胸部周圍部分的重量)而略微彈性彎曲。這造成襯墊板部分2的彎曲應(yīng)變。此外，根據(jù)受檢者S的各種生物活動(dòng)，例如呼吸、脈搏、身體移動(dòng)(例如在床上翻轉(zhuǎn))，該襯墊板部分2的應(yīng)變隨時(shí)間變化。應(yīng)變傳感器D探測(cè)這種變化。來(lái)自該應(yīng)變傳感器D的輸出信號(hào)將用于量度受檢者S的各種生物信息，例如呼吸信息、脈搏信息和身體移動(dòng)信息(在床上翻轉(zhuǎn))。
在第一實(shí)施例中，該襯墊板部分2為由鋁或其合金制成的擠壓或軋制的部件。
在本發(fā)明中，該襯墊板部分2能夠由鐵、鋼、不銹鋼、鎂合金等制成的金屬部件制成?？蛇x擇的是，該襯墊板部分2能夠由纖維增強(qiáng)塑料制成的塑料部件制成。
在圖5中，“L”、“W”和“T”分別表示襯墊板部分2的長(zhǎng)度、寬度和厚度。
在本說(shuō)明書(shū)中，襯墊板部分2的長(zhǎng)度L表示該襯墊板部分2沿著受檢者S的身體高度方向的長(zhǎng)度，即襯墊板部分2沿著床表面18的縱向方向的長(zhǎng)度。襯墊板部分2的寬度W表示該襯墊板部分2沿著受檢者S的寬度方向的長(zhǎng)度，即該襯墊板部分2沿著床表面18的寬度方向的長(zhǎng)度。
在第一實(shí)施例的板1中，該襯墊板部分2的上表面和下表面分別形成為平面形狀，并且沿著襯墊板部分2的寬度方向均勻地形成襯墊板部分2的厚度T。
該彈性層8為具有預(yù)定面積和厚度的彈性片部件9。作為彈性片部件9，例如可以使用彈性泡沫樹(shù)脂片部件，例如泡沫聚氨酯片部件或者橡膠片材料。利用粘結(jié)劑將該彈性片部件9連接到襯墊板部分2的上表面和下表面中的每一個(gè)表面，其中周邊部分9a從襯墊板部分2的周邊突出。因此，該襯墊板部分2在其上表面和下表面上設(shè)有彈性層8和8。
在該第一實(shí)施例中，作為應(yīng)變傳感器D，使用了應(yīng)變量規(guī)20a、20a、20b和20b。
也就是說(shuō)，在襯墊板部分2的中央部分的上表面和下表面的面對(duì)位置處，直接將作為應(yīng)變傳感器D的兩對(duì)應(yīng)變量規(guī)20a、20a、20b和20b附著到襯墊板部分2的表面。在本說(shuō)明書(shū)中，為了簡(jiǎn)化，將兩對(duì)(即四個(gè))應(yīng)變量規(guī)20a、20a、20b和20b稱作“中央應(yīng)變量規(guī)組20C”。如圖6所示，這兩對(duì)應(yīng)變量規(guī)20a、20a、20b和20b相互電連接，從而構(gòu)成了橋式電路21C(單臂電橋電路)。為了簡(jiǎn)化，將該橋式電路21C稱作“中央橋式電路21C”。
在該襯墊板部分2的左側(cè)部分的上表面和下表面的面對(duì)位置處，將作為應(yīng)變傳感器D的兩對(duì)應(yīng)變量規(guī)20a、20a、20b和20b直接附著到襯墊板部分2的表面。為了簡(jiǎn)化，將所述兩對(duì)(即四個(gè))應(yīng)變量規(guī)20a、20a、20b和20b稱作“左側(cè)應(yīng)變量規(guī)組20L”。如圖6所示，這兩對(duì)應(yīng)變量規(guī)20a、20a、20b和20b相互電連接，從而構(gòu)成了橋式電路21L。為了簡(jiǎn)化，將該橋式電路21L稱作“左側(cè)橋式電路21L”。
在該襯墊板部分2的右側(cè)部分的上表面和下表面的面對(duì)位置處，將作為應(yīng)變傳感器D的兩對(duì)應(yīng)變量規(guī)20a、20a、20b和20b直接附著到襯墊板部分2的表面。為了簡(jiǎn)化，將所述兩對(duì)(即四個(gè))應(yīng)變量規(guī)20a、20a、20b和20b稱作“右側(cè)應(yīng)變量規(guī)組20R”。如圖6所示，這兩對(duì)應(yīng)變量規(guī)20a、20a、20b和20b相互電連接，從而構(gòu)成了橋式電路21R。為了簡(jiǎn)化，將該橋式電路21R稱作“右側(cè)橋式電路21R”。
例如，利用粘結(jié)劑將每個(gè)應(yīng)變量規(guī)20a和20b附著到規(guī)定部分。
該應(yīng)變量規(guī)20a和20b用于探測(cè)根據(jù)受檢者的生物活動(dòng)，例如呼吸、脈搏、身體運(yùn)動(dòng)(床上的翻轉(zhuǎn))產(chǎn)生的襯墊板部分2的各個(gè)時(shí)刻的應(yīng)變變化。另一方面，該襯墊板部分2起到應(yīng)變發(fā)生器的作用。
將來(lái)自應(yīng)變量規(guī)20a和20b的輸出信號(hào)用于量度受檢者S的生物信息。在本實(shí)施例中，因?yàn)閮蓪?duì)應(yīng)變量規(guī)20a、20a和20b和20b是電連接的，從而形成了橋式電路21L、21C和21R，所以將來(lái)自每個(gè)橋式電路21L、21C和21R的作為輸出信號(hào)的輸出電壓用于量度受檢者S的生物信息。
在本發(fā)明中，沒(méi)有特別限定應(yīng)變量規(guī)20a和20b的類型。例如，可以將金屬絲應(yīng)變量規(guī)、金屬箔應(yīng)變量規(guī)或者半導(dǎo)體應(yīng)變量規(guī)用作應(yīng)變量規(guī)20a和20b。
在圖3到5中，附圖標(biāo)記“22”表示應(yīng)變量規(guī)20a和20b的輸入信號(hào)線，附圖標(biāo)記“23”表示來(lái)自應(yīng)變量規(guī)20a和20b的輸出信號(hào)線。在這些附圖中，由單一的公共線表示輸入信號(hào)線22和輸出信號(hào)線23。
在本實(shí)施例中，因?yàn)閮蓪?duì)應(yīng)變量規(guī)20a、20a、20b和20b電連接，從而形成橋式電路21L、21C和21R，所以應(yīng)變量規(guī)的輸入信號(hào)線22為橋式電路21L、21C和21R的輸入信號(hào)線，并且應(yīng)變量規(guī)的輸出信號(hào)線23為橋式電路21L、21C和21R的輸出信號(hào)線。
如圖4所示，在襯墊板部分2的每個(gè)應(yīng)變量規(guī)組的應(yīng)變量規(guī)附著位置附近，形成信號(hào)線傳遞孔(開(kāi)口)3。將構(gòu)成應(yīng)變量規(guī)組的兩對(duì)(即四個(gè))應(yīng)變量規(guī)20a、20a、20b和20b中附著到襯墊板部分2的下表面的兩個(gè)應(yīng)變量規(guī)20b和20b的輸入信號(hào)線22，和兩個(gè)應(yīng)變量規(guī)20b和20b的輸出信號(hào)線23經(jīng)由信號(hào)線傳遞孔3引導(dǎo)到襯墊板部分2的上表面?zhèn)取４送?，這兩個(gè)信號(hào)線22和23、所述另兩個(gè)應(yīng)變量規(guī)20a和20a的輸入信號(hào)線22和所述另兩個(gè)應(yīng)變量規(guī)20a和20a的輸出信號(hào)線23以捆扎的方式在襯墊板部分2上沿著該襯墊板部分2向右的方向延伸，然后從襯墊板部分2的右邊緣引出。
如上所述，在該板1中，因?yàn)樵谝r墊板部分2的應(yīng)變量規(guī)附著位置附近形成該信號(hào)線傳遞孔3，所以根據(jù)需要，通過(guò)簡(jiǎn)單地使信號(hào)線22和23穿過(guò)信號(hào)線傳遞孔3，能夠容易地實(shí)現(xiàn)希望的信號(hào)線22和23的布線版圖。
此外，在該襯墊板部分2的上表面和下表面的每一表面上，附著作為彈性層8的上述彈性片部件9，從而覆蓋所有應(yīng)變量規(guī)20a和20b以及信號(hào)線22和23。因此，應(yīng)變量規(guī)20a和20b以及信號(hào)線22和23受到彈性片部件9(即彈性層8)的保護(hù)，從而能夠防止應(yīng)變量規(guī)20a和20b以及信號(hào)線22和23的損壞和/或破裂。
因此，如上所述，該襯墊板部分2形成為矩形帶狀，并且其水平地設(shè)置在受檢者S下面，從而沿著受檢者S的寬度方向延伸。如上所述，通過(guò)設(shè)置具有上述配置的襯墊板部分2，該襯墊板部分2的應(yīng)變根據(jù)受檢者S的生物活動(dòng)而確定地變化。因此，在受檢者S的各種生物信息中，特別能夠以高精度測(cè)量呼吸信息和脈搏信息。
優(yōu)選設(shè)定襯墊板部分2的彎曲強(qiáng)度(即彎曲剛度)，使其落在7.5×102到1.5×1012Nmm2的范圍內(nèi)。將該彎曲強(qiáng)度設(shè)定在該范圍內(nèi)使得襯墊板部分2的應(yīng)變根據(jù)受檢者S的生物活動(dòng)確定地變化。因此，在受檢者S的各種生物信息中，特別能夠以更高精度測(cè)量呼吸信息和脈搏信息。更優(yōu)選的彎曲強(qiáng)度范圍是7.5×102到1.35×1012Nmm2，再優(yōu)選的范圍是1×105到7×109Nmm2(進(jìn)一步優(yōu)選的范圍是7×105到2×109Nmm2)。
至于襯墊板部分2，制備由具有100mm固定長(zhǎng)度、300到2000mm寬度和0.1到30mm厚度的各種材料制成的各種類型的襯墊板部分2，并且測(cè)量每個(gè)襯墊板部分2的彎曲強(qiáng)度和來(lái)自每個(gè)應(yīng)變量規(guī)20a和20b的輸出信號(hào)的信噪比。結(jié)果表示如下。利用以下公式計(jì)算彎曲強(qiáng)度[彎曲強(qiáng)度]＝[“襯墊板部分2的材料的楊氏模量”ד面積的二階矩]在彎曲強(qiáng)度為0.1×10Nmm2的情況下平均信噪比20dB在彎曲強(qiáng)度為7.5×102Nmm2的情況下平均信噪比40dB在彎曲強(qiáng)度為1×105Nmm2的情況下平均信噪比40dB在彎曲強(qiáng)度為1.35×1012Nmm2的情況下平均信噪比40dB在彎曲強(qiáng)度為1×1013Nmm2的情況下平均信噪比20dB根據(jù)以上表示的結(jié)果可以確定，當(dāng)使襯墊板部分2的彎曲強(qiáng)度設(shè)定在7.5×102到1.5×1012(更優(yōu)選的是1.35×1012)Nmm2的范圍內(nèi)時(shí)，能夠獲得更高的信噪比。
該襯墊板部分2優(yōu)選由楊氏模量落在3×104到30×104Mpa范圍內(nèi)的材料構(gòu)成。如果該襯墊板部分2由楊氏模量落入該范圍內(nèi)的材料構(gòu)成，則該襯墊板部分2的應(yīng)變能夠根據(jù)受檢者S的生物活動(dòng)更加確定地變化。因此，能夠以更高精度測(cè)量受檢者S的呼吸信息和脈搏信息。更優(yōu)選的楊氏模量范圍是5×104到25×104Mpa。
優(yōu)選將該襯墊板部分3的長(zhǎng)度(L)設(shè)為10到1000mm，寬度(W)設(shè)為300到2000mm，厚度(T)設(shè)為0.1到30mm。在將長(zhǎng)度L、寬度W和厚度T分別設(shè)定到各自范圍內(nèi)的情況下，該襯墊板部分2的應(yīng)變能夠根據(jù)受檢者S的生物活動(dòng)更加確定地變化。因此，能夠以更高的精度測(cè)量受檢者S的呼吸信息和脈搏信息。
此外，通過(guò)使該襯墊板部分2的長(zhǎng)度L設(shè)定在10到1000mm范圍內(nèi)，該襯墊板部分2能夠適用于從個(gè)矮到個(gè)高的受檢者S。因此，能夠提高該襯墊板部分2對(duì)于受檢者S的適用范圍。更優(yōu)選的長(zhǎng)度L的范圍是50到500mm。
通過(guò)使該襯墊板部分2的寬度W設(shè)定在300到2000mm范圍內(nèi)，該襯墊板部分2能夠適用于從嬰兒到成年人的范圍。因此，能夠提高該襯墊板部分2對(duì)于受檢者S的適用范圍。更優(yōu)選的寬度W的范圍是300到1500mm。
將襯墊板部分2的厚度T設(shè)定在0.1到30mm范圍內(nèi)的原因如下。也就是說(shuō)，如果襯墊板部分2的厚度T為0.1mm或更大，則能夠?qū)⒁r墊板部分2的彎曲強(qiáng)度設(shè)定在規(guī)定的范圍內(nèi)。如果襯墊板部分2的厚度T為30mm或更小，則在受檢者S以平躺的姿勢(shì)躺在襯墊板部分2上的狀態(tài)下，能夠確定地消除由于襯墊板部分2的厚度T造成的臺(tái)階使受檢者S產(chǎn)生的不舒服的感覺(jué)。更優(yōu)選的厚度T的范圍是0.5到10mm。
根據(jù)來(lái)自應(yīng)變量規(guī)20a和20b的輸出信號(hào)(輸出電壓)，使用計(jì)算裝置30計(jì)算受檢者S的生物信息等。在第一實(shí)施例中，因?yàn)閮蓪?duì)應(yīng)變量規(guī)20a、20a、20b和20b電連接，從而形成了橋式電路21L、21C和21R，所以該計(jì)算裝置30根據(jù)來(lái)自該橋式電路21L、21C和21R的輸出信號(hào)(輸出電壓)計(jì)算受檢者S的生物信息。
使用顯示裝置35顯示由計(jì)算裝置30算得的受檢者S的生物信息。
使用通信裝置36向遠(yuǎn)程或者移動(dòng)電話(包括PHS)發(fā)送計(jì)算裝置30算得的受檢者S的生物信息等。
根據(jù)計(jì)算裝置30算得的受檢者S的生物信息等，使用報(bào)警裝置37發(fā)出警報(bào)。
在計(jì)算裝置30中，如圖7所示，利用放大部分31放大來(lái)自每個(gè)橋式電路21L、21C和21R的輸出信號(hào)(輸出電壓)，然后利用A/D轉(zhuǎn)換部分(模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換部分)32將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。然后，將該數(shù)字信號(hào)發(fā)送到中央處理單元(CPU)33。在該CPU33中，根據(jù)該發(fā)送的數(shù)字信號(hào)，對(duì)該受檢者S的生物信息(呼吸信息、脈搏信息、身體運(yùn)動(dòng)活動(dòng)等)進(jìn)行計(jì)算。可以利用已知的方法進(jìn)行這種計(jì)算，例如利用FFT方法的頻率分析。
此外，在該CPU33中，執(zhí)行關(guān)于受檢者S在襯墊板部分2上的平躺位置的計(jì)算。這種計(jì)算方法的簡(jiǎn)要說(shuō)明如下。即，該CPU33利用規(guī)定的計(jì)算公式將來(lái)自左側(cè)橋式電路21L的輸出信號(hào)與來(lái)自右側(cè)橋式電路21R的輸出信號(hào)進(jìn)行比較，根據(jù)該比較結(jié)果計(jì)算受檢者S在襯墊板部分2上的平躺位置。
此外，在該CPU33中，還執(zhí)行關(guān)于受檢者S的在床上躺下/從床上離開(kāi)的信息的計(jì)算。
在該顯示裝置35中，在諸如監(jiān)視器電視的顯示器上實(shí)時(shí)顯示計(jì)算裝置30算得的該受檢者S的生物信息(例如呼吸信息、脈搏信息、身體運(yùn)動(dòng))、平躺位置信息、在床上躺下/從床上離開(kāi)的信息等等。
該通信裝置36通過(guò)某種有線或無(wú)線的通信網(wǎng)絡(luò)，例如信號(hào)電纜、電話線、互聯(lián)網(wǎng)、有線LAN、無(wú)線LAN，將計(jì)算裝置30算得的該受檢者S的生物信息、平躺位置信息、在床上躺下/從床上離開(kāi)的信息等發(fā)送到監(jiān)測(cè)房間，例如護(hù)理中心、移動(dòng)電話等。
當(dāng)計(jì)算裝置30算得的受檢者S的生物信息、平躺位置信息、在床上躺下/從床上離開(kāi)的信息等等落到預(yù)定范圍之外時(shí)，警報(bào)裝置37向護(hù)士、受檢者、監(jiān)測(cè)人員等發(fā)出警報(bào)。
接著，說(shuō)明利用根據(jù)第一實(shí)施例的生物信息測(cè)量板1和生物信息測(cè)量設(shè)備50實(shí)施的生物信息測(cè)量方法，如下。
如圖1所示，將該板1的襯墊板部分2水平設(shè)置在床15的床表面18的對(duì)應(yīng)于包括受檢者S的胸部區(qū)域的胸部周圍部分的位置上，使得所述襯墊板部分沿著床表面18的寬度方向(即受檢者S的寬度方向)延伸。此外，如果需要，固定襯墊板部分2的位置，使其不會(huì)相對(duì)于床表面18隨意地偏移。
隨后，如圖2所示，如果希望，將上墊17b設(shè)置在襯墊板部分2上，從而覆蓋整個(gè)襯墊板部分2。然后，受檢者S躺到襯墊板部分2的中央部分上。在這種狀態(tài)下，襯墊板部分2經(jīng)由上墊17b(或者不經(jīng)由上墊17b)承受受檢者S的包括胸部部分的胸部周圍部分，使得襯墊板部分2由于受檢者S的包括胸部部分的胸部周圍部分的重量而略微彈性彎曲。這造成襯墊板部分2處的彎曲應(yīng)變，特別是襯墊板部分2的中央部分處的大彎曲應(yīng)變。
當(dāng)受檢者S躺下時(shí)，襯墊板部分2的應(yīng)變根據(jù)睡眠中的受檢者S的生物活動(dòng)而微小變化。利用應(yīng)變量規(guī)20a和20b探測(cè)這種變化。經(jīng)由輸出信號(hào)線23將來(lái)自應(yīng)變量規(guī)20a和20b的輸出信號(hào)，即來(lái)自橋式電路21L、21C和21R的輸出信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算裝置30。根據(jù)所傳輸?shù)妮敵鲂盘?hào)，計(jì)算裝置30計(jì)算受檢者S的生物信息、平躺位置信息等。
在顯示裝置35上顯示計(jì)算裝置30算得的受檢者S的生物信息、平躺位置信息等，并且通信裝置36發(fā)送這些信息。此外，如果受檢者S的生物信息、平躺位置信息等落到預(yù)定范圍之外，則警報(bào)裝置37發(fā)出警報(bào)。
接著，將參照?qǐng)D7和8說(shuō)明計(jì)算裝置30的CPU33執(zhí)行的處理，如下。
預(yù)先存儲(chǔ)到計(jì)算裝置30中的是呼吸頻率、脈搏頻率和身體移動(dòng)次數(shù)中每一個(gè)參數(shù)的優(yōu)選范圍以及受檢者S在襯墊板部分2上的優(yōu)選平躺位置。
如圖7所示，如上所述，放大部分31分別放大來(lái)自三個(gè)橋式電路21L、21C和21R的輸出信號(hào)，然后在A/D轉(zhuǎn)換部分將這些輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。將該數(shù)字信號(hào)發(fā)送到CPU32。
如圖8所示，在CPU33中，在步驟S1讀取所發(fā)送的三個(gè)信號(hào)。然后程序進(jìn)行到步驟S2、S9和S12。
在步驟S2，在三個(gè)信號(hào)中根據(jù)來(lái)自中央橋式電路21C的輸出信號(hào)，利用諸如FFT方法的已知方法執(zhí)行頻率分析。然后，程序進(jìn)行到步驟S3和S6。
在步驟S3，根據(jù)所述經(jīng)分析的頻率探測(cè)呼吸頻率。然后，程序進(jìn)行到步驟S4。
在步驟S4，判定呼吸頻率是否落在預(yù)定范圍內(nèi)。如果判定呼吸頻率落在預(yù)定范圍之外(S4處的否)，則程序進(jìn)行到步驟S5，從而向警報(bào)裝置37發(fā)出警報(bào)信號(hào)。另一方面，如果判定呼吸速率落在預(yù)定范圍之內(nèi)(S4處的是)，則程序返回到步驟S1。在步驟S4，能夠獲得例如受檢者S的呼吸信息(包括打鼾信息)以及受檢者生或死、睡眠狀態(tài)、睡眠過(guò)程中無(wú)呼吸綜合癥的信息等。
在步驟S6，根據(jù)所述經(jīng)分析的頻率探測(cè)脈搏頻率，然后程序進(jìn)行到步驟S7。
在步驟S7，判定脈搏頻率是否落在預(yù)定范圍內(nèi)。如果確定脈搏頻率落在預(yù)定范圍之外(S7處的否)，則程序進(jìn)行到步驟S8，從而向警報(bào)裝置37發(fā)出警報(bào)信號(hào)。另一方面，如果判定脈搏頻率落在預(yù)定范圍之內(nèi)(S7處的是)，則程序返回到步驟S1。在該步驟S7中，能夠獲得例如受檢者生或死、睡眠狀態(tài)的信息等。
在步驟S9，利用規(guī)定的計(jì)算表達(dá)式比較三個(gè)信號(hào)中來(lái)自左側(cè)橋式電路21L的輸出信號(hào)和來(lái)自右側(cè)橋式電路21R的輸出信號(hào)。根據(jù)比較結(jié)果，對(duì)受檢者S在襯墊板部分2上的睡眠位置進(jìn)行分析。然后，程序進(jìn)行到步驟S10。
在步驟S10，判定受檢者S的平躺位置是否為預(yù)定位置(例如平躺位置為襯墊板部分2的中央部分)。如果判定受檢者S的平躺位置不是預(yù)定位置(例如平躺位置為襯墊板部分2的左端部分或者右端部分)(S10處的否)，則程序進(jìn)行到步驟S11，從而向警報(bào)裝置37發(fā)出警報(bào)信號(hào)。根據(jù)警報(bào)裝置37發(fā)出的警報(bào)，能夠采取適當(dāng)?shù)拇胧┓乐故軝z者S從床表面18上掉下。另一方面，如果判定平躺位置為預(yù)定位置(S10處的是)，則程序進(jìn)行到步驟S1。
在步驟S12，監(jiān)測(cè)受檢者S的身體運(yùn)動(dòng)，例如在床上的翻轉(zhuǎn)。然后程序進(jìn)行到S13。
在步驟S13，判定受檢者S的身體運(yùn)動(dòng)次數(shù)是否落在預(yù)定范圍內(nèi)，例如翻轉(zhuǎn)的次數(shù)。如果判定身體移動(dòng)次數(shù)落在預(yù)定范圍之外(S14處的否)，則程序進(jìn)行到步驟S14，從而向警報(bào)裝置37發(fā)出警報(bào)信號(hào)。根據(jù)警報(bào)裝置37發(fā)出的警報(bào)，能夠采取適當(dāng)?shù)拇胧┓乐钩霈F(xiàn)褥瘡。另一方面，如果判定受檢者S的身體移動(dòng)次數(shù)落在預(yù)定范圍之內(nèi)(例如身體移動(dòng)的次數(shù)是適當(dāng)?shù)?(S14處的是)，則程序進(jìn)行到步驟S1。
圖9是表示利用根據(jù)第一實(shí)施例的生物信息測(cè)量板1和生物信息測(cè)量設(shè)備50實(shí)際測(cè)量受檢者S的生物信息的情況下，來(lái)自中央橋式電路21C的輸出信號(hào)(輸出電壓)的實(shí)例的附圖(曲線圖)。
在用于這種測(cè)量的生物信息測(cè)量板1中，襯墊板部分2的材料為JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))A6061-T6、楊氏模量為7×104Mpa、長(zhǎng)度L為100mm、寬度W為800mm、厚度T為2mm、面積的二階矩為533mm4并且彎曲強(qiáng)度為3.7×107Nmm2。
在該圖中，表示了來(lái)自橋式電路21C的輸出信號(hào)波形。在該波形圖中，由于受檢者S的呼吸產(chǎn)生的呼吸波成分和由于受檢者S的脈搏產(chǎn)生的脈搏波成分重疊。在該輸出波形圖中，具有長(zhǎng)波長(zhǎng)的連續(xù)波形表示呼吸波成分，脈沖波形表示脈搏波成分。在該輸出波形圖中，呼吸周期約為3到4秒，脈搏周期約為1秒。
如圖9所示，依照根據(jù)第一實(shí)施例的生物信息測(cè)量板1和生物信息測(cè)量設(shè)備50，能夠清晰地并且確定地探測(cè)到呼吸波成分和脈搏波成分。相應(yīng)地，可以以高精度測(cè)量呼吸信息(呼吸次數(shù))和脈搏信息(脈搏次數(shù))，這兩個(gè)信息是受檢者S的各種生物信息中僅具有微小負(fù)載變化并且難以利用常規(guī)生物信息測(cè)量設(shè)備測(cè)量的生物信息。
此外，根據(jù)第一實(shí)施例的生物信息測(cè)量板1和設(shè)備50具有以下優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)第一實(shí)施例的生物信息測(cè)量板1，通過(guò)簡(jiǎn)單地將襯墊板部分2設(shè)置在床表面18上就能夠完成板1的安裝。因此，能夠容易地實(shí)現(xiàn)板1的安裝，并且該板1能夠適用于幾乎全部市售的床15。
此外，因?yàn)樵跍y(cè)量生物信息時(shí)將該襯墊板部分2設(shè)置在床表面18上，所以可以防止由于安裝該床15的地板的可能振動(dòng)，甚至是人在床15周圍走動(dòng)造成的探測(cè)精度的下降。此外，因?yàn)椴槐卦鰪?qiáng)床15的剛性，所以能夠減輕床15的重量。
該襯墊板部分2形成為矩形帶狀，并且沿著受檢者S的寬度方向水平設(shè)置在受檢者S下面，能夠確定地探測(cè)由于受檢者S的呼吸或脈搏引起的襯墊板部分2的應(yīng)變變化。相應(yīng)地，能夠更加精確地測(cè)量受檢者S的呼吸信息或者脈搏信息。
此外，因?yàn)樵撘r墊板部分2由鋁或其合金制成，所以能夠預(yù)期以下優(yōu)點(diǎn)。
即，能夠降低該襯墊板部分2的重量，從而能夠容易地安裝該板1。
一般而言，鋁或其合金的楊氏模量小于鋼(例如鐵)的楊氏模量，即前者約為后者的1/3。相應(yīng)地，由鋁或其合金制成的襯墊板部分2的應(yīng)變能夠隨著受檢者S的各種生物活動(dòng)中的呼吸或脈搏靈敏地改變。因此，能夠以更高的精度測(cè)量受檢者S的呼吸信息和脈搏信息。
此外，因?yàn)殇X或其合金幾乎不會(huì)生銹，所以由鋁或其合金制成的襯墊板部分2的壽命長(zhǎng)。
此外，因?yàn)殇X或其合金的回收性好，所以能夠在該襯墊板部分2廢棄時(shí)回收由鋁或其合金制成的襯墊板部分2。
在該板1中，兩對(duì)應(yīng)變量規(guī)20a、20a、20b和20b電連接，從而形成橋式電路21L、21C和21R，并且將來(lái)自該橋式電路21L、21C和21R的輸出信號(hào)用于測(cè)量受檢者S的生物信息。因此，能夠確定地探測(cè)襯墊板部分2的微小應(yīng)變變化。相應(yīng)地，能夠以更高的精度測(cè)量受檢者S的呼吸信息和脈搏信息。
此外，應(yīng)變量規(guī)20a和20b附著到襯墊板部分2的右側(cè)和左側(cè)部分以及中央部分的上表面和下表面。因此，能夠利用中央橋式電路21C探測(cè)由于受檢者S的生物活動(dòng)中的呼吸和脈搏造成的振動(dòng)。利用左側(cè)橋式電路21L和右側(cè)橋式電路21R探測(cè)受檢者S在襯墊板部分2上的平躺位置。相應(yīng)地，能夠以高精度測(cè)量受檢者S的呼吸信息和脈搏信息，此外，能夠精確地探測(cè)受檢者S的平躺位置。
此外，該板1能夠通過(guò)將來(lái)自應(yīng)變量規(guī)20a和20b的輸出信號(hào)與預(yù)先存儲(chǔ)在計(jì)算裝置30的存儲(chǔ)部分(未示出)中的在床上判斷標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值進(jìn)行比較，來(lái)探測(cè)受檢者S是否在床表面18上。換句話說(shuō)，該板1還能夠用作探測(cè)受檢者是否在床上的探測(cè)板。
根據(jù)第一實(shí)施例的生物信息測(cè)量設(shè)備50設(shè)有計(jì)算裝置30和顯示裝置35，因此能夠確定地計(jì)算受檢者S的生物信息，并且能夠確定地顯示受檢者S的生物信息。
而且，因?yàn)樵撋镄畔y(cè)量設(shè)備50設(shè)有通信裝置36，所以能夠遠(yuǎn)程測(cè)量受檢者S的生物信息。
此外，因?yàn)樯镄畔y(cè)量設(shè)備50設(shè)有警報(bào)裝置37，所以如果受檢者S的狀態(tài)處于預(yù)期范圍以外，則能夠通過(guò)警報(bào)將該狀態(tài)通知護(hù)士、護(hù)理人員和/或監(jiān)測(cè)人員。
此外，第一實(shí)施例的生物活動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)有生物信息測(cè)量板P1、計(jì)算裝置30、顯示裝置35、通信裝置36和警報(bào)裝置37。相應(yīng)地，利用這種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠更加確定地監(jiān)測(cè)受檢者S的各種生物活動(dòng)中呼吸和脈搏的狀態(tài)。
圖10A到10E表示了板1的襯墊板部分2的第一到第五修改實(shí)施例。在這些圖中，未示出彈性層8(即彈性片部件9)。
在圖10A所示的第一實(shí)施例中，在襯墊板部分2的上表面和下表面上的中央部分處，部分形成圓形的凹陷部分4。因此，僅在該襯墊板部分2的中央部分處形成了薄厚度部分6，其厚度比該襯墊板部分2的其它橫向部分薄。在該薄厚度部分6的上表面和下表面中形成的每個(gè)凹陷部分4的底表面上，附著了構(gòu)成中央應(yīng)變量規(guī)組20C的應(yīng)變量規(guī)20a和20b。
在圖10B所示的第二實(shí)施例中，在襯墊板部分2的上表面和下表面上的中央部分處，部分形成圓形的凹陷部分4和橫穿過(guò)凹陷部分4并且沿襯墊板部分2的縱向方向延伸的凹槽5。因此，僅在襯墊板部分2的中央部分處形成厚度比該襯墊板部分2的其它橫向部分薄的薄厚度部分6。在該薄厚度部分6的上表面和下表面中形成的每個(gè)凹陷部分4的底表面上，附著了構(gòu)成中央應(yīng)變量規(guī)組20C的應(yīng)變量規(guī)20a和20b。
在圖10C所示的第三實(shí)施例中，在該襯墊板部分2的上表面和下表面上的中央位置處，部分形成圓形的凹陷部分4和橫穿過(guò)該凹陷部分4并且沿著該襯墊板部分2的橫向方向延伸的凹槽5。因此，僅在該襯墊板部分2的中央部分處形成了厚度比該襯墊板部分2的其它橫向部分薄的較薄厚度部分6。在該較薄厚度部分6的上表面和下表面中形成的每個(gè)凹陷部分4的底表面上，附著了構(gòu)成中央應(yīng)變量規(guī)組20C的應(yīng)變量規(guī)20a和20b。
在圖10D所示的第四實(shí)施例中，該襯墊板部分2的下表面形成為平面形狀。另一方面，將該襯墊板部分2的上表面沿著其整個(gè)長(zhǎng)度彎曲成圓柱形圓周形狀，使得沿著該襯墊板部分2的橫向方向的中央部分的高度最低。因此，該襯墊板部分2的厚度連續(xù)變化，使得該中央部分成為沿著該襯墊板部分2橫向方向的最薄厚度部分6。換句話說(shuō)，該襯墊板部分2的中央部分的厚度比該襯墊板部分2的右側(cè)和左側(cè)部分薄。因此，僅在該襯墊板部分2的中央部分處形成了厚度比該襯墊板部分的其它橫向部分薄的薄厚度部分6。在該薄厚度部分6的上表面和下表面的每一表面上，附著了構(gòu)成中央應(yīng)變量規(guī)組20C的應(yīng)變量規(guī)20a和20b。
因此，在圖10A到10D所示的第一到第四修改實(shí)施例中，在襯墊板部分2的中央部分處形成薄厚度部分6。相應(yīng)地，在將襯墊板部分2設(shè)置在受檢者S下面的情況下，在該薄厚度部分6處，應(yīng)變將以集中的方式產(chǎn)生。因此，通過(guò)將應(yīng)變量規(guī)20a和20b附著在該襯墊板部分2的薄厚度部分6的上表面和下表面上，能夠更加確定地探測(cè)該襯墊板部分2的應(yīng)變變化。因此，能夠確定地測(cè)量受檢者S的呼吸信息或者脈搏信息。
在前述第一到第四修改實(shí)施例中，僅在該襯墊板部分2的一個(gè)部分處形成該薄厚度部分6，然而，本發(fā)明允許在該襯墊板部分2中提供兩個(gè)或多個(gè)薄厚度部分。
在圖10E所示的第五實(shí)施例中，該襯墊板部分2的橫截面形成為D形，使其具有向上突起的表面。在這種襯墊板部分2中，將厚度設(shè)為沿著該襯墊板部分2的橫向方向?yàn)榫鶆虻摹Ｔ谝r墊板部分2的中央部分的上表面和下表面上，附著了構(gòu)成中央應(yīng)變量規(guī)組20C的應(yīng)變量規(guī)20a和20b。
在本發(fā)明中，該襯墊板部分2的配置不限于第一到第五實(shí)施例，能夠任意改變。
圖11和12是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的生物信息測(cè)量板1的附圖。
在這個(gè)第二實(shí)施例中，將諸如壓敏導(dǎo)電橡膠傳感器的導(dǎo)電橡膠傳感器25用作應(yīng)變探測(cè)傳感器D。將該導(dǎo)電橡膠傳感器25嵌入襯墊板部分2中。以下將說(shuō)明該板1的結(jié)構(gòu)。
在該板1中，將襯墊板部分2分成上盤(pán)2A和下盤(pán)2B。按照疊置的方式，固定該上盤(pán)2A與下盤(pán)2B，使得線狀(wire-like)導(dǎo)電橡膠傳感器25夾在該上盤(pán)2A與下盤(pán)2B之間。按照之字形的方式，將該導(dǎo)電橡膠傳感器25設(shè)置在上盤(pán)2A和下盤(pán)2B的疊置表面的近乎整個(gè)區(qū)域上。
作為固定上盤(pán)2A和下盤(pán)2B的手段的例子有，粘結(jié)劑或者焊接。除了上述方式，還可以使用任意的機(jī)械固定方式，包括填嵌、夾和鉚接。
第二實(shí)施例的板1和生物信息測(cè)量設(shè)備的其它結(jié)構(gòu)以及生物信息測(cè)量方法與前述第一實(shí)施例相同。
在第二實(shí)施例的這個(gè)板1中，因?yàn)閼?yīng)變探測(cè)傳感器D為導(dǎo)電橡膠傳感器25，所以能夠確定地探測(cè)襯墊板部分2的應(yīng)變變化。
此外，因?yàn)榭梢詫⑿螤詈统叽绮煌母鞣N導(dǎo)電橡膠用作導(dǎo)電橡膠傳感器25，所以可以將該傳感器25安裝在襯墊板部分2的整個(gè)表面上，或者安裝在襯墊板部分2的規(guī)定的有限位置處。即，將導(dǎo)電橡膠傳感器25用作應(yīng)變探測(cè)傳感器D，提高了在襯墊板部分2中選擇安裝位置的自由度。而且，因?yàn)榭梢哉{(diào)整導(dǎo)電橡膠傳感器25的電阻抗，所以通過(guò)將該導(dǎo)電橡膠的電阻抗設(shè)為預(yù)定值，就能夠確定地探測(cè)該襯墊板部分2的應(yīng)變變化。
此外，如上所述，以疊置的方式固定住上盤(pán)2A與下盤(pán)2B，使得導(dǎo)電橡膠傳感器25夾在上盤(pán)2A與下盤(pán)2B之間，從而將導(dǎo)電橡膠傳感器25設(shè)置在襯墊板部分2內(nèi)。因此，該傳感器25受到襯墊板部分2的保護(hù)，防止了由于外部接觸對(duì)該傳感器造成的損害。結(jié)果，能夠延長(zhǎng)該傳感器的壽命，即板1的壽命。此外，因?yàn)樯媳P(pán)2A和下盤(pán)2B的固定操作使得該導(dǎo)電橡膠傳感器25設(shè)置在襯墊板部分2內(nèi)，所以能夠容易地實(shí)施將導(dǎo)電橡膠觸感器25設(shè)置在襯墊板部分2內(nèi)的設(shè)置操作(嵌入操作)。
在第二實(shí)施例中，盡管在本發(fā)明中該導(dǎo)電橡膠傳感器25的導(dǎo)電橡膠為線形部件，但它也能夠是片形部件，例如帶狀部件，或者其它任意的形狀。
在本發(fā)明中，取代導(dǎo)電橡膠傳感器25，可以將導(dǎo)電樹(shù)脂傳感器用作導(dǎo)電彈性體傳感器。
圖13是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的生物信息測(cè)量墊40的解釋性附圖。
根據(jù)第三實(shí)施例的墊40設(shè)有第一實(shí)施例的生物信息測(cè)量板1。以下將說(shuō)明該墊40的結(jié)構(gòu)。
該墊40還能夠用作設(shè)置在床15的底盤(pán)部分16上的墊17(例如床墊)(參見(jiàn)圖1和2)，或者設(shè)置在榻榻米或者地板上的墊(例如底部床墊)，并且因此形成為具有能夠容納受檢者S的尺寸。在該墊40中，其內(nèi)填充了彈性填料，因此該墊40具有彈性。
在容納包括受檢者S胸部的胸部周圍部分的部分的厚度中央部分(具體而言，在該厚度中央部分的墊上表面附近部分)處，以嵌入的狀態(tài)水平設(shè)置該板1，從而沿著墊40的橫向方向延伸。將該墊40的寬度設(shè)為與板1的寬度幾乎相同。
在該第三實(shí)施例中，因?yàn)閷⒏鶕?jù)第一實(shí)施例的板1設(shè)置在墊40內(nèi)，所以在受檢者S躺在墊40上時(shí)，墊40的上表面輕微振動(dòng)。因?yàn)檫@些振動(dòng)將在沒(méi)有衰減的情況下傳送到襯墊板部分2，所以該襯墊板部分2的應(yīng)變能夠確定地改變，使得能夠精確測(cè)量受檢者S的呼吸信息和脈搏信息。
第三實(shí)施例的墊40和生物信息測(cè)量設(shè)備的其它結(jié)構(gòu)和生物信息測(cè)量方法與前述第一實(shí)施例相同。
圖14A到14C是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的生物信息測(cè)量板1的解釋性附圖。
在實(shí)際應(yīng)用中，按照與第一實(shí)施例的板相同的方式將彈性層附著到該板1的襯墊板部分2的上表面和下表面。然而，在這些附圖中，為了容易理解彈性層的結(jié)構(gòu)，沒(méi)有示出這些彈性層。
該板1設(shè)有用于控制來(lái)自作為應(yīng)變探測(cè)傳感器D的應(yīng)變量規(guī)20a和20b的輸出信號(hào)的控制設(shè)備70。該控制設(shè)備70附著到襯底上。
該控制設(shè)備70具有用于將來(lái)自應(yīng)變量規(guī)20a和20b的輸出信號(hào)(例如輸出電壓)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換器。在該設(shè)備70設(shè)置在襯墊板部分2的上表面(或下表面)端部處形成的凹陷部分71內(nèi)的狀態(tài)下，利用粘結(jié)劑或者螺釘將該控制設(shè)備70固定到襯墊板部分2。
在該板1中，因?yàn)閷⒖刂圃O(shè)備70附著到襯墊板部分2，所以能夠利用該控制設(shè)備70控制來(lái)自應(yīng)變量規(guī)20a和20b的輸出信號(hào)。
此外，因?yàn)樵摽刂圃O(shè)備70設(shè)置在凹陷部分71內(nèi)，所以能夠防止由于外部接觸對(duì)控制設(shè)備70造成的損害。因此，能夠延長(zhǎng)板1的壽命。
第四實(shí)施例的所述板的其它構(gòu)成與前述第一實(shí)施例相同。
圖15表示了用于第四實(shí)施例的板1中的橋式電路21C的修改實(shí)施例。在該橋式電路21C中，將一對(duì)應(yīng)變量規(guī)20a和20a附著到襯墊板部分2的上表面和下表面的相對(duì)部分。另一方面，該控制部分70具有固定電阻20Z和20Z，其為一對(duì)假負(fù)載電阻。通過(guò)使該對(duì)應(yīng)變量規(guī)20a和20a與該對(duì)固定電阻20z和20z電連接構(gòu)成了橋式電路21C。
利用該橋式電路21C，能夠確定地探測(cè)該襯墊板部分2的應(yīng)變變化。
在本發(fā)明中，作為假負(fù)載電阻，能夠使用片式電阻取代固定電阻20z和20z。
盡管已經(jīng)說(shuō)明了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，但是本發(fā)明不限于所述實(shí)施例，能夠按照各種方式進(jìn)行修改。
例如，在前述實(shí)施例中的任意一個(gè)中，將應(yīng)變量規(guī)附著到板1的襯墊板部分2的上表面和下表面。然而，在本發(fā)明中，可以將應(yīng)變量規(guī)僅附著到襯墊板部分2的上表面上，或者僅附著到襯墊板部分2的下表面上。
附著到板1的襯墊板部分2的上表面或下表面的應(yīng)變量規(guī)的數(shù)量可以是一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多。
此外，利用不同于使用粘結(jié)劑的方式的機(jī)械固定方式，例如填嵌、螺紋連接、鉚接、焊接(例如點(diǎn)焊)，能夠?qū)?yīng)變量規(guī)附著到襯墊板部分2的預(yù)定部分。
該板1的襯墊板部分2可以是能夠容納整個(gè)受檢者S的部件。
此外，在本發(fā)明中，應(yīng)變量規(guī)組的數(shù)量可以是一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多。
此外，在本實(shí)施例中，將所有襯墊板部分2設(shè)置在床15的墊17上，但是襯墊板部分2可以設(shè)置在榻榻米或者地板上。
此外，在本發(fā)明中，如果需要，生物信息測(cè)量板、所述墊或者生物信息測(cè)量設(shè)備能夠配備安全設(shè)備，或者能夠?qū)@些設(shè)備進(jìn)行任何的安全處理。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明適用于在醫(yī)療設(shè)備、看護(hù)設(shè)備或者一般家庭中測(cè)量受檢者生物信息的生物信息測(cè)量板、具有該板的生物信息測(cè)量墊、具有該板或該墊的生物信息測(cè)量設(shè)備以及利用該板或墊的生物信息測(cè)量方法中，所述受檢者可以是例如健康的人、病人、嬰兒或者老年人。
本發(fā)明還適用于監(jiān)測(cè)受檢者生物活動(dòng)的系統(tǒng)中。
盡管可以將本發(fā)明具體化為許多不同的形式，本文中描述了多個(gè)示例性的實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)理解本說(shuō)明書(shū)應(yīng)視為提供了本發(fā)明原理的實(shí)例，無(wú)意將本發(fā)明限制為本文中所述的優(yōu)選實(shí)施例。
盡管本文中已經(jīng)描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但本發(fā)明不限于本文中描述的各個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，而是包括本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本說(shuō)明書(shū)可以理解的具有等同元件、變型、省略、組合(例如各個(gè)實(shí)施例中的各個(gè)方面的組合)、修改和/或改變的任意和全部實(shí)施例。根據(jù)權(quán)利要求中的語(yǔ)言應(yīng)廣義理解權(quán)利要求中的限定，并且這些限定不限于本說(shuō)明書(shū)中或者進(jìn)行申請(qǐng)時(shí)描述的實(shí)例，這些實(shí)例不應(yīng)被認(rèn)為是排他的。例如，在本說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“優(yōu)選”是不排他的，其含義是“優(yōu)選的是，但不限于”。在本說(shuō)明書(shū)中以及在進(jìn)行本申請(qǐng)過(guò)程中，對(duì)于一個(gè)特定權(quán)利要求限定，只有在所有以下情況出現(xiàn)在該限定中時(shí)，才采用裝置加功能或者步驟加功能的限定a)清楚地?cái)⑹隽恕坝糜?.....的裝置”或者“用于......的步驟”；b)清楚地?cái)⑹隽讼鄳?yīng)的功能；以及c)結(jié)構(gòu)，沒(méi)有敘述支持該結(jié)構(gòu)的材料或者行為。在本說(shuō)明書(shū)中以及在進(jìn)行本申請(qǐng)過(guò)程中，可以將術(shù)語(yǔ)“本發(fā)明”或“發(fā)明”用作本說(shuō)明書(shū)中一個(gè)或多個(gè)方面的引用。本發(fā)明或者發(fā)明的語(yǔ)言不應(yīng)不適當(dāng)?shù)乩斫鉃榕R界性的標(biāo)識(shí)，不應(yīng)當(dāng)不適當(dāng)?shù)乩斫鉃閼?yīng)用于所有方面或?qū)嵤├?即應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明具有多個(gè)方面和實(shí)施例)，并且不應(yīng)不適當(dāng)?shù)乩斫鉃橄拗票旧暾?qǐng)或權(quán)利要求的范圍。在本說(shuō)明書(shū)中和進(jìn)行本申請(qǐng)過(guò)程中，術(shù)語(yǔ)“實(shí)施例”能夠用于描述任意方面、特征、方法或步驟，及其任意組合和/或任意部分等。在一些實(shí)例中，各個(gè)實(shí)施例可以包括重疊的特征。在本說(shuō)明書(shū)中和在進(jìn)行本申請(qǐng)過(guò)程中，可以采用以下縮寫(xiě)的術(shù)語(yǔ)“e.g.”表示“例如”；“NB”表示“注意”。
權(quán)利要求
1.一種生物信息測(cè)量板，包括要設(shè)置在受檢者下面的彈性可彎曲襯墊板部分；以及附著到該襯墊板部分的應(yīng)變探測(cè)傳感器，其中在將該襯墊板部分設(shè)置在受檢者下面的狀態(tài)下，利用所述應(yīng)變探測(cè)傳感器探測(cè)根據(jù)所述受檢者生物活動(dòng)生成的所述襯墊板部分的應(yīng)變變化，以及其中將來(lái)自所述應(yīng)變探測(cè)傳感器的輸出信號(hào)用于測(cè)量該受檢者的生物信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物信息測(cè)量板，其中將所述襯墊板部分形成為近似矩形帶的形狀，并且將其設(shè)置在受檢者下面，從而沿著受檢者寬度方向延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1項(xiàng)所述的生物信息測(cè)量板，其中設(shè)定該襯墊板部分的彎曲強(qiáng)度，使其落在7.5×102到1.5×1012Nmm2的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物信息測(cè)量板，其中該襯墊板部分由楊氏模量落入3×104到30×104Mpa的材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物信息測(cè)量板，其中將該襯墊板部分的長(zhǎng)度設(shè)為10到1000mm，寬度設(shè)為300到2000mm，厚度設(shè)為0.1到30mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物信息測(cè)量板，其中該襯墊板部分由鋁或其合金制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物信息測(cè)量板，還包括附著到該襯墊板部分的上表面和下表面中的至少一個(gè)表面的彈性層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生物信息測(cè)量板，其中該彈性層為彈性片部件，并且其中該彈性片部件附著到該襯墊板部分的上表面和下表面中的至少一個(gè)表面，使得該彈性片部件的邊緣部分從該襯墊板部分的邊緣突起。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物信息測(cè)量板，其中該應(yīng)變探測(cè)傳感器為應(yīng)變量規(guī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的生物信息測(cè)量板，其中將至少一個(gè)應(yīng)變量規(guī)附著到該襯墊板部分的上表面和下表面中的至少一個(gè)表面。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的生物信息測(cè)量板，其中將一對(duì)應(yīng)變量規(guī)附著到該襯墊板部分的上表面和下表面的正對(duì)位置，其中使該對(duì)應(yīng)變量規(guī)和一對(duì)假負(fù)載電阻相互電連接，從而構(gòu)成橋式電路，并且其中將來(lái)該自橋式電路的輸出信號(hào)用于測(cè)量所述受檢者的生物信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的生物信息測(cè)量板，其中將兩對(duì)應(yīng)變量規(guī)附著到該襯墊板部分的上表面和下表面的正對(duì)位置，其中使所述兩對(duì)應(yīng)變量規(guī)相互電連接，從而形成橋式電路，并且其中將來(lái)自所述橋式電路的輸出信號(hào)用于測(cè)量所述受檢者的生物信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的生物信息測(cè)量板，其中將所述應(yīng)變量規(guī)附著到該襯墊板部分的上表面和下表面中至少一個(gè)表面的右側(cè)和左側(cè)部分及中央部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的生物信息測(cè)量板，其中該襯墊板部分設(shè)有至少一個(gè)薄厚度部分，其比該襯墊板部分的其它部分薄，并且其中將至少一個(gè)應(yīng)變量規(guī)附著到該襯墊板部分的所述薄厚度部分的上表面和下表面中的至少一個(gè)表面。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的生物信息測(cè)量板，其中通過(guò)在該襯墊板部分的所述薄厚度部分的上表面和下表面中至少一個(gè)表面上部分形成凹陷部分，從而在該襯墊板部分中形成該薄厚度部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的生物信息測(cè)量板，其中通過(guò)形成該襯墊板部分，使得該襯墊板部分的厚度在該襯墊板部分的寬度方向上連續(xù)變化，從而在襯墊板部分中形成所述薄厚度部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的生物信息測(cè)量板，其中在接近應(yīng)變量規(guī)附著位置形成信號(hào)線傳遞開(kāi)口，用于將輸入信號(hào)線傳遞到所述應(yīng)變量規(guī)和/或從所述應(yīng)變量規(guī)傳遞輸出信號(hào)線。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物信息測(cè)量板，其中該應(yīng)變探測(cè)傳感器為導(dǎo)電彈性體傳感器。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的生物信息測(cè)量板，其中該彈性體傳感器設(shè)置在該襯墊板部分之內(nèi)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的生物信息測(cè)量板，其中將該襯墊板部分分成上盤(pán)部分和下盤(pán)部分，并且按照疊置的方式固定所述上盤(pán)部分和所述下盤(pán)部分，使得所述導(dǎo)電彈性體夾在所述上盤(pán)部分與所述下盤(pán)部分之間。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物信息測(cè)量板，還包括附著到所述襯墊板部分的用于控制來(lái)自所述應(yīng)變探測(cè)傳感器的輸出信號(hào)的控制設(shè)備。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的生物信息測(cè)量板，其中將該控制設(shè)備設(shè)置在該襯墊板部分的上表面或下表面中形成的凹陷部分中。
23.一種生物信息測(cè)量墊，包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物信息測(cè)量板，其中該板設(shè)置在該墊中。
24.一種生物信息測(cè)量設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物信息測(cè)量板，或者根據(jù)權(quán)利要求23所述的生物信息測(cè)量墊，其中根據(jù)來(lái)自該板或該墊的應(yīng)變探測(cè)傳感器的輸出信號(hào)測(cè)量受檢者的生物信息。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的生物信息測(cè)量設(shè)備，還包括用于根據(jù)來(lái)自所述應(yīng)變探測(cè)傳感器的所述輸出信號(hào)計(jì)算所述受檢者生物信息的計(jì)算裝置；以及用于顯示由所述計(jì)算裝置算得的所述生物信息的顯示裝置。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的生物信息測(cè)量設(shè)備，還包括配置為發(fā)送所述計(jì)算裝置算得的所述生物信息的通信裝置。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的生物信息測(cè)量設(shè)備，還包括配置為根據(jù)所述計(jì)算裝置算得的所述生物信息發(fā)出警報(bào)的警報(bào)裝置。
28.一種生物信息測(cè)量方法，包括以下步驟制備根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物信息測(cè)量板或者根據(jù)權(quán)利要求23所述的生物信息測(cè)量墊，在該盤(pán)或該墊設(shè)置在受檢者下面的狀態(tài)下，探測(cè)根據(jù)受檢者生物活動(dòng)生成的該板或該墊的所述襯墊板部分的應(yīng)變變化，以及根據(jù)來(lái)自所述應(yīng)變探測(cè)傳感器的輸出信號(hào)測(cè)量受檢者的生物信息。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的生物信息測(cè)量方法，其中利用計(jì)算裝置根據(jù)來(lái)自所述應(yīng)變探測(cè)信號(hào)的所述輸出信號(hào)計(jì)算受檢者的生物信息，以及其中利用所述顯示裝置顯示由所述計(jì)算裝置算得的所述生物信息。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的生物信息測(cè)量方法，其中利用通信裝置發(fā)送由所述計(jì)算裝置算得的所述生物信息。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的生物信息測(cè)量方法，其中警報(bào)裝置根據(jù)由所述計(jì)算裝置算得的所述生物信息發(fā)出警報(bào)。
32.一種生物活動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物信息測(cè)量板或者根據(jù)權(quán)利要求23所述的生物信息測(cè)量墊；配置為根據(jù)來(lái)自該板或該墊的所述應(yīng)變探測(cè)傳感器的輸出信號(hào)計(jì)算受檢者生物信息的計(jì)算裝置；配置為顯示由所述計(jì)算裝置算得的所述生物信息的顯示裝置；以及配置為發(fā)送由所述計(jì)算裝置算得的所述生物信息的通信裝置。
全文摘要
一種生物信息測(cè)量板1，其具有設(shè)置在受檢者下的彈性可彎曲襯墊板部分2。將應(yīng)變探測(cè)傳感器D安裝到該襯墊板部分2。在將襯墊板部分2設(shè)置在受檢者S下的狀態(tài)下，利用該應(yīng)變探測(cè)傳感器D探測(cè)根據(jù)受檢者S的生物活動(dòng)產(chǎn)生的襯墊板部分2的應(yīng)變變化。將來(lái)自該應(yīng)變探測(cè)傳感器D的輸出信號(hào)用于測(cè)量受檢者S的生物信息。
文檔編號(hào)A61B5/0245GK1980602SQ20058002305
公開(kāi)日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月7日
發(fā)明者櫪木雅晴, 廣瀨和男, 野口真吾 申請(qǐng)人:昭和電工株式會(huì)社