結合容量電極を用いた非接触心拍計測における波形解析

• Published in: 生体医工学 Vol. Annual58; no. Abstract; p. 454
• Main Authors: 尾崎, 直也, 本間, 尚樹, 岩井, 守生, 小林, 宏一郎, 佐藤, 敦
• Format: Journal Article
• Language: Japanese
• Published: 公益社団法人 日本生体医工学会 2020
• ISSN: 1347-443X; 1881-4379
• DOI: 10.11239/jsmbe.Annual58.454

近年、健康起因による交通事故が増加しており原因として心臓疾患が多くの割合を占めている。運転中に心臓疾患が起きると重大事故を引き起こす恐れがある。そのため、運転者の心臓状態の連続的かつ長期にわたる計測技術の開発が求められている。心臓状態を確認するための指標として心拍がある。しかしながら、一般的な心拍計測機器は電極を肌に直接貼り付けるものが多く運転に支障が生じる。これに対して結合容量電極は非接触で計測できるため運転に対する支障が少ない。本システムは、平板コンデンサ近傍に人体などの誘電体が変形または変位することで結合容量が変化する特性を利用して心臓の活動による結合容量の変化を計測する。結合容量の変化は微小であるため、共振回路を用いてその変化を増幅し計測する。本システムの出力波形は心拍と同期しているため心臓の活動と考えられるが、結合容量の変化は心臓の活動の様々な要因や影響があるため出力波形の意味が明確ではない問題がある。そこで、本研究では結合容量電極を用いた非接触心拍計測における波形解析を目的とした。実際の心臓の活動と計測信号の関係を確認するために本提案システムと心電計および心音計との同時計測を行った。その結果、非接触で心臓信号の計測が可能であり、出力波形は心臓の拍動を意味していることが分かったので報告する。