(57)【要約】本発明は、装着部の周囲に巻き付き得る一方、ディテクタ及びエミッタの位置合わせを保持する医療センサを与える。医療センサは、ディテクタ及びエミッタの位置をずらすことなく寸法が可変である装着部を収容し得るキャリアバンドを有する。医療センサは、装着部の皮膚とエミッタ及びディテクタとの間において空間を与え得る。医療センサキャリアバンドは、可撓性の領域と、キャリアバンドが巻かれた位置に固定される際にバネ取付けとして作用するより厚い取付け部とを有して設計され得る。
2009502296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療センサであって：
フォームキャリアバンドと；
該キャリアバンドの一部上に取り付けられるディテクタと；
前記キャリアバンドの一部上に取り付けられるエミッタと、
を有し、
前記キャリアバンドは、寸法が可変である装着部を収容するよう形成される一方、装着部に対して適用される際に前記ディテクタと前記エミッタとの実質的な位置合わせを保持する、
医療センサ。
【請求項２】
前記キャリアバンドは、ポリエチレンを有する、
請求項１記載の医療センサ。
【請求項３】
前記キャリアバンドは、薄く可撓性のある溝部と、厚いディテクタ取付け部と、厚いエミッタ取付け部と、を有する、
請求項１記載の医療センサ。
【請求項４】
前記キャリアバンドは、エミッタウィンドウを有し、
該エミッタウィンドウは、前記エミッタと前記装着部の皮膚との間に空隙を与える、
請求項１記載の医療センサ。
【請求項５】
前記エミッタウィンドウは、前記キャリアバンドのカットアウト領域と、該カットアウト領域を覆う前記キャリアバンドの各側部上における材料の層と、を有し、
前記空隙は、前記材料層間において位置決めされる、
請求項４記載の医療センサ。
【請求項６】
巻かれた位置において前記医療センサを固定する手段、を更に有する、
請求項１記載の医療センサ。
【請求項７】
ディテクタウィンドウを更に有し、
該ディテクタウィンドウは、前記ディテクタと前記装着部の前記皮膚との間において空間を与える、
請求項１記載の医療センサ。
【請求項８】
前記医療センサは、パルス酸素測定センサである、
請求項１記載の医療センサ。
【請求項９】
医療センサであって：
キャリアバンドと；
該キャリアバンドの一部上に取り付けられるディテクタと；
前記キャリアバンドの凹部上に取り付けられるエミッタと、
を有し、
前記医療センサが装着の周囲において巻かれた位置にある際、前記キャリアバンドの前記凹部は、前記エミッタと装着部の皮膚との間において空隙を作る、
医療センサ。
【請求項１０】
前記エミッタと前記装着部の前記皮膚との間における前記空隙は、所定の距離を有する、
請求項９記載の医療センサ。
【請求項１１】
前記キャリアバンドは、ポリエチレンフォームを有する、
請求項９記載の医療センサ。
【請求項１２】
前記キャリアバンドは、薄く可撓性のある溝部と、厚いディテクタ取付け部と、厚いエミッタ取付け部と、を有する、
請求項９記載の医療センサ。
【請求項１３】
前記凹部は、前記キャリアバンドのカットアウト領域と、該カットアウト領域を覆う前記キャリアバンドの各側部上における材料の層と、を有し、
前記空隙は、前記材料層間において位置決めされる、
請求項９記載の医療センサ。
【請求項１４】
前記医療センサは、パルス酸素測定センサである、
請求項９記載の医療センサ。
【請求項１５】
医療センサであって：
キャリアバンドと；
該キャリアバンドの一部上に取り付けられるディテクタと；
前記キャリアバンドの一部上に取り付けられるエミッタと、
を有し、
前記キャリアバンドは、該キャリアバンドの巻付けを容易にする薄い部分と、前記キャリアバンドが巻かれた位置において固定される際にバネ取付けとして作用する１つ又はそれより多い厚い部分と、を有する、
医療センサ。
【請求項１６】
前記ディテクタ及び前記エミッタは、前記キャリアバンドが前記巻かれた位置にある際に、実質的に位置合わせされる、
請求項１５記載の医療センサ。
【請求項１７】
前記キャリアバンドは、ポリエチレンフォームを有する、
請求項１５記載の医療センサ。
【請求項１８】
エミッタウィンドウを更に有し、
該エミッタウィンドウは、前記キャリアバンドのカットアウト領域と、該カットアウト領域を覆う前記キャリアバンドの各側部上における材料の層と、を有し、
空隙は、前記材料層間において位置決めされる、
請求項１５記載の医療センサ。
【請求項１９】
前記エミッタと装着部の皮膚との間における前記空隙は、所定の距離を有する、
請求項１５記載の医療センサ。
【請求項２０】
前記医療センサは、パルス酸素測定センサである、
請求項１５記載の医療センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、患者の身体に対して装着され、身体状態、代謝、又は患者の健康状態を示す他の機能を監視又は測定する、医療センサに係る。医療センサの１つの特定の種類は、患者の血液における酸化レベルを監視する使用され得るパルス酸素測定センサである。
【背景技術】
【０００２】
電子医療センサは、患者のパルス及び酸素飽和度を監視するよう長い間使用されてきた。患者のパルス及び患者の血中酸素飽和度を監視することは、患者の全身の健康状態を示し得、患者の健康状態に危険があることを示す信号を与え得る。典型的には、トランスミッタ又はエミッタは、患者の指又は耳朶等である身体部位の一側に対して固定され、レシーバ又はディテクタは、トランスミッタの正反対である患者の身体部位の対向する側部上において固定される。トランスミッタは、赤色及び赤外線（ｒｅｄ  ａｎｄ  ｉｎｆｒａｒｅｄ  ｌｉｇｈｔ）を放射し、レシーバは、かかる光波を検出する。受けられる信号の相対強度に基づき、患者の血液の酸化レベルは確定され得る。酸化レベルは、監視され得、「ＳｐＯ２」として既知である飽和率として表示され得る。このパラメータは、臨床医学者に対して患者の肺、心臓、血液循環の機能に関する有益な情報を与える。
【０００３】
上述されたような医療センサは、素早く取外し可能に患者に対して取り付けられる。医療センサは、身体部位に対して容易に取り付けられ、患者に取り付けられる際は快適であり、容易に取外し可能で、比較的製造が安価であるべきである。医療センサの中には、長期間の監視に対して使用されるものがある一方、単に要点検査に対して使用されるものもある。医療センサの中には、複数の患者に対して再使用可能であるものがある一方、単一の患者に使用されるよう設計されるものもある。
【０００４】
医療センサの意図される使用に関係なく、医療センサは、患者の身体部位に対して素早く容易に取り付けられ、且つ該身体部位から取り外す手段、を与えられるべきである。一般的には、３種類の医療センサ取付け手段がある。第一にヒンジ機構があり、トランスミッタは該機構の１つの脚部上に取り付けられ、レシーバは該機構の他方の脚部上に取り付けられる。バネ付きピボットは、位置合わせを確かなものとする一方、装着部の可変の厚さに適応する。第二に、スリーブ取付け機構（ｓｌｅｅｖｅ−ｍｏｕｎｔｅｄ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）は、装着部にわたって摺動する柔らかいスリーブの対向する側部上に取り付けられるトランスミッタ及びレシーバに対して与えられる。第三に、巻付け取付け機構（ｗｒａｐ−ｍｏｕｎｔｅｄ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）は、装着部の周囲において巻かれる（ｗｒａｐｐｅｄ）可撓性の材料の一片上に取り付けられるトランスミッタ及びレシーバを与える。巻付け取付け機構は、典型的には、接着性マジックファスナー（登録商標）（ａｎ  ａｄｈｅｓｉｖｅ，  ｈｏｏｋ−ａｎｄ−ｌｏｏｐ  ｆａｓｔｎｅｒ）又は装着部上の適所において巻付け（ラップ）を保持する他の手段を有する。
【０００５】
一般的には、巻付け取付け医療センサは、コストが安いため、単一の患者又は使い捨て使用に望ましい。しかしながら、巻付け取付け医療センサに関する１つの主な問題は、ディテクタ及びエミッタが装着部の寸法に依存して互いに位置がずれ得ることがしばしばある、ことである。装着部の寸法における可変性に対して調節するよう、キャリアバンドの有効長さは、調整される。キャリアバンドの長さが調整されるため、トランスミッタ及びレシーバは移行し、従ってそれらの位置合わせは損なわれる。図１は、かかる問題を示す。左側における第１のシナリオでは、より薄い指（ｔｈｉｎｎｅｒ  ｆｉｎｇｅｒ）が装着部であり、エミッタ及びディテクタ配置合わせされる。右側に図示される第２のシナリオでは、より大きな指が装着部である。キャリアバンドは、より大きな装着部に適合さ得るよう、「伸びる（“ｓｔｒｅｔｃｈｅｓ”）」。しかしながら、薄く剛性なバンドがなし得る補正の全てが単一の側部上であるため、エミッタ及びディテクタは、位置を合わせられたままにはならない。図１は、可変の寸法を有する装着部からもたらされるエミッタ及びディテクタの位置のずれを誇張し得るが、僅かな位置のずれでも医療センサの実効性及び動作に影響を及し得る。
【０００６】
巻付け取付け医療センサに関する他の問題は、機能性及び快適性をいずれも考慮して設計されなければならない、ことである。これは、巻付け取付けセンサの設計がキャリアバンドの厚さに大変反応し易い、ことを意味する。機能的であるよう、キャリアは、電子構成部品を信頼性高く保持するよう十分厚くなければならず、また、患者の解剖学的形状に適合するよう十分に可撓性を保つようでなければならない。快適性を有するよう、キャリアバンドは、装着部の可変の寸法に適合するよう、伸縮しなければならない。加えて、装着部の皮膚に対して与えられる熱エネルギ量はまた、制御されなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そのため本発明は、かかる問題のうち１つ又はそれより多くを解決する巻付け取付け医療センサを与える、ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、改善された医療センサに関連する。複数の実施例において、改善された医療センサは、寸法が可変である装着部に適応する可撓性のフォームを有する一方、ディテクタ及びエミッタの位置合わせを保持する。複数の実施例において、医療センサは、患者の皮膚とエミッタ及び／又はディテクタとの間において空間を与えるウィンドウを有する。複数の実施例において、医療センサは、可撓性を与える比較的薄い部分と、キャリアバンドが巻かれた位置において固定される際にバネ取付けとして作用する１つ又はそれより多いより厚い部分とを有するキャリアバンドを有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の一部である添付の図面において、本発明の実施例は、上述された本発明の全般的な説明と共に、図示され、以下に与えられる詳細な説明は、本発明の原理を示す役割を果たす。当業者は、かかる例証的な実施例が本発明を制限することを意図せず、本発明の原理を組み込む例を与えるのみであることを、認識すべきである。
【００１０】
本願中に開示される医療センサは、寸法が可変である装着部とエミッタ及びディテクタとの位置合わせを保持する巻付け取付け機構を与える。医療センサは更に、寸法が可変である装着部に対する快適な装着を可能にする。
【００１１】
図２中に示される通り、医療センサ１０は、キャリアバンド２０、ディテクタ２５、及びエミッタ２７を有する。医療センサ１０は、寸法が可変である装着部３０に対して調節し得、ディテクタ２５及びエミッタ２７の位置合わせを保持する。キャリアバンドという用語は、一般的に、三次元構成部品、又は装着部の周囲を巻く（ラップする）構成部品を指すよう使用され、特定の形状、寸法、又は容積に制限されるよう意図されない。
【００１２】
キャリアバンド２０は、調整可能なフォーム材料であり得、複数の実施例では熱成形されるポリエチレンフォームである。キャリアバンド２０の外形は、寸法が可変である装着部３０に適合する一方、ディテクタ２５及びエミッタ２７の位置合わせを保持するよう、設計される。図２では、キャリアバンド２０が寸法可変である装着部３０に適合する能力が示される。キャリアバンド２０はまた、容易な装着及び装着部３０からの取外しを可能にするよう設計される。図２中に示される通り、キャリアバンド２０が装着部３０に対して装着される際、キャリアバンド２０は、薄い側壁３２及びより厚い端部３４を有する。薄い側壁３２は、装着部３０の外形に適合するよう求められるため、キャリアバンド２０が曲がるようにする。キャリアバンド２０のより厚い端部３４は、ディテクタ２５及びエミッタ２７に対して取付け範囲を与える。加えて、端部３４の厚さは、位置合わせされたディテクタ２５及びエミッタ２７を有してキャリアバンド２０が装着部３０に対して容易に固定され得るよう、バネとして効果的に作用し得る。側壁３２及び厚い端部３４は、ディテクタ２５及びエミッタ２７の位置合わせに影響を及すことなく装着部３０の半径方向寸法において半径方向の可変性を可能にする。この種類の設計は、キャリアバンド２０が寸法可変である装着部３０に適合するよう曲がり得るため、装着部３０に対して快適な適合を与える。
【００１３】
図３は、医療センサ１０のより詳細な実施例を示す。この実施例では、キャリアバンド２０は、キャリアバンドを固定するよう屈曲する薄い端部３８に対する薄い溝３６、レシーバ又はディテクタ２５を取り付ける厚い範囲４０、及び、トランスミッタ又はエミッタ２７を取り付ける厚い範囲４２を有する。キャリアバンド２０の薄い部分である薄い端部３８は、装着部３０の周囲における巻付けを容易にするよう曲がり得る。
【００１４】
図３中に示される通り、キャリアバンド２０は、ディテクタ２５を取り付ける凹部４４及びエミッタ２７を取り付ける凹部４５を有する。かかる凹部４４，４５の各々は、あたたかい（ｗａｒｍ）電子構成部品、即ちディテクタ２５及びエミッタ２７を患者の皮膚から離しておくよう、「ウィンドウ」４６，４７を有する。複数の実施例において、ウィンドウ４６，４７の各々は、約１ｍｍの間隔を有し得る。追加的な凹部範囲４９は、図４中に示されるような他の構成部品又はワイヤを収容するよう形成され得る。
【００１５】
複数の実施例において、ウィンドウ４６，４７は、キャリアバンド２０の圧縮フォーム部においてカットアウト部を有する。カットアウト部は、各側部上において層によって各覆われる。該層は、例えば２つの層間に空隙を作る接着層である。かかる層の例は、図４−８において図示される実施例において与えられ、以下により詳細に記載される。空隙は、エミッタ等である電気構成部品と装着部の皮膚との間における絶縁を与える。ウィンドウは、各構成部品又は構成部品のいずれか一方に対して存在し得る。ウィンドウを取り囲むフォームが圧縮されているため、層間の空隙は、医療センサが装着部に対して装着される際に極めて一定である所定の距離のままである。複数の実施例では、ウィンドウはカットアウト領域ではなく、その代わりに薄いフォーム領域である。かかる実施例では、フォームの厚さは、光が患者の皮膚を通る際に光を取り除くよう（ｄｅｆｕｓｅ  ｔｈｅ  ｌｉｇｈｔ  ａｓ  ｉｔ  ｔｒａｖｅｌｓ）使用される。
【００１６】
図３に示される例証的なキャリアバンド２０を形成するよう、厚さ約３ｍｍのポリエチレンフォームのシートは、金属型内において捉えられる（ｃａｐｔｕｒｅｄ  ｗｉｔｈｉｎ  ａ  ｍｅｔａｌ  ｆｏｒｍ）。金属型は、所望の通り加熱及び冷却され得る。金属型の一部は、周縁、及びキャリアバンド２０における内側開口４６，４７をカットする。金属型の他の部分は、より薄い厚さの範囲を形成するようフォームポリエチレンを同時に圧縮する。例えば、凹部４４，４５，４９は、厚さ約１ｍｍに圧縮され得る。続いて熱は、フォームを柔らかくするようワークピースに対して加えられる。続いて金属型が冷却される一方、フォームに対して掛けられる圧力は保持される。ワークピースは、十分に冷却される際、金属型から取り外され、ツールによって課された厚さを保持する。その結果、電気構成部品２５，２７は、凹部４４，４５，４９へと挿入され、接着手段又は他の手段を有して固定される。閉鎖手段は、典型的には薄い端部３８に対して適用される。閉鎖手段は、いかなる種類の閉鎖機構でもよく、例えばバックル、吸盤、マジックテープ（登録商標）、スナップ機構である。
【００１７】
複数の実施例では、キャリアバンド２０は、キャリアバンドの所望の設計を形成するよう共に固定される、別個のフォームピースから形成される。かかる実施例において、フォームは、金型（ｄｉｅ）又はレーザを有して適切な寸法に切断され得、続いて組立体へとラミネートされる。金型又はレーザはまた、上述された一個構成キャリアバンドを形成するよう使用され得る。
【００１８】
図４乃至８は、医療センサ１０の他の実施例を示す。図４中に示される通り、医療センサ１０は、キャリアバンド２０，ディテクタ２５、及びエミッタ２７を有する。ディテクタ２５及びエミッタ２７は、夫々、凹部４４，４５において取り付けられる。接続ケーブル５１は、凹部４９において位置付けられる。接続ケーブル５１は、ディテクタ２５及びエミッタ２７に対して接続し、センサに対して電力を与え且つ帰還信号を分析するよう必要な電子構成部品を有する監視システムと連動させるよう接続５３を与える。
【００１９】
図５中に最もよく示される通り、内側ウィンドウペイン５５，５６は、ウィンドウ４６，４７を覆うよう、夫々凹部４６，４８へと挿入される。かかる内側ウィンドウペイン５５，５６は、一般的には両面透明接着性であり、キャリアバンド２０、ディテクタ２５及びエミッタ２７に対して固定される一方、光は夫々の電気構成部品まで通過し得る。ダークフィッティングピース５８は、レシーバの位置の維持を支援するよう、また光短絡（ｌｉｇｈｔ  ｓｈｕｎｔｉｎｇ）を防ぐよう、ディテクタ２５の周囲に固定される。複数の実施例において、フィッティングピース５８は、ディテクタ２５に適合するよう形成されたソフトフォーム（ｂｌａｃｋ  ｆｏａｍ）である。ディテクタ２５及びフィッティングピース５８は、凹部４４において位置付けられ、ウィンドウ４４上の内側ウィンドウペイン５５によって固定される。この実施例では、ディテクタ２５は、キャリアバンド２０の上部表面６０から約１ｍｍ窪む。エミッタ２７は、凹部４８において位置付けられ、内側ウィンドウ５６によって固定される。この実施例では、エミッタ２７はまた、キャリアバンド２０の上部表面６０から約１ｍｍ窪む。接続ケーブル５１は、凹部４９を通り、キャリアバンド２０の端部６１から出る。
【００２０】
図６中に示される通り、１つ又はそれより多い遮光部６６は、キャリアバンド２０の後部表面６８に対して固定され、遮光部は、ディテクタ２５及びエミッタ２７を覆う。遮光部６６は、光がキャリアバンド２０の後部側を介してディテクタ２５及びエミッタ２７に達することを防止する。遮光部６６は、１つの剛性なピース又は複数のピースを有し得、１つ又はそれより多い層となり得る。遮光部６６は、反射フォイル又は他の適切な遮光材料であり得る。
【００２１】
キャリアバンド２０の上部表面６０上において、接着ライナー又は一式の接着パッド７０は、ウィンドウ４６，４７を覆う。接着ライナー又はパッド７０は、透明であり、したがって、光が電気構成部品２５，２７を通過し得る。解放可能な材料（ｒｅｌｅａｓａｂｌｅ  ｍａｔｅｒｉａｌ）７２は、続いて、キャリアバンド２０の上部表面６０を覆うよう使用される。解放可能な材料７２は、ウィンドウ４６，４７を覆い、医療センサ１０は使用されない間の汚れを防ぐ。医療センサ１０が患者に装着される際、材料７２は、キャリアバンド２０の上部表面６０から取り外され、したがってウィンドウ４６，４７、及び電気構成部品２５，２７を露出させる。
【００２２】
内部テープ８０は、キャリアバンド２０を裏地ループ材料８２及びフック材料のストリップ８４に対して固定するよう使用される。裏地ループ材料８２は、医療センサ１０を巻付け位置において固定するよう、フック材料８４のストリップに対して固定される。
【００２３】
医療センサ１０を患者に装着するよう、解放可能な材料７２は、キャリアバンド２０から取り外され、装着部３０は、装着部の１つの検出範囲が一般的には１つのウィンドウ４６上においてセンタリングされるよう配置される。医療センサ１０は、続いて、装着部３０の周囲において巻かれ、他のウィンドウ４７は、位置付けられたウィンドウ４６の実質的な向かいに位置合わせし、ディテクタ２５及びエミッタ２７を位置合わせする。キャリアバンド２０が装着部３０の周囲を巻く際、薄い溝部３６は、屈曲し、装着部の輪郭に適合する。取付け範囲４０，４２は、医療センサを巻付け位置へとバネ留めするよう作用する。フック材料８４は続いて、ループ材料８２に対して固定され、従って医療センサ１０を装着部３０の周囲における巻付け位置において固定する。キャリアバンド２０の設計は、例えば、医療センサ１０が可変寸法の装着部３０に対して装着され得るようにする一方、ディテクタ２５及びエミッタ２７の位置合わせを維持する。医療センサ１０はまた、電気構成部品と装着部の皮膚との間における絶縁空間を与える。加えて、キャリアバンド２０の設計は、例えば、医療センサの容易且つ正確な装着を容易にする。
【００２４】
本発明は、１つ又はそれより多い望ましい実施例を参照して説明されてきた。明確には、修正及び変更は、本発明の読解時に考えられる。例えば、医療センサに対する複数の改善は、本願中に記載されている。かかる改善の各々は、改善された医療センサに達するよう、別個に、合わせて、あるいはサブコンビネーションで行われ得る、ことは予期される。かかる修正、組合せ、及び代替案は全て、添付の請求項又は同等のものの範囲内であるよう意図される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】寸法が可変である装着部を有する先行技術による巻付け取付け医療センサを図示する。
【図２】寸法が可変である装着部に対して固定される本発明の医療センサの一実施例を図示する。
【図３】医療センサに対するキャリアバンドの一実施例を図示する。
【図４】本発明の医療センサの一実施例を図示する。
【図５】医療センサに対するキャリアバンドの一実施例を図示する。
【図６】ディテクタ及びエミッタが夫々凹部において固定される図５中に示されるキャリアバンドを図示する。
【図７】ディテクタ及びエミッタを覆う遮光部を有する図６中に示されるキャリアバンドを図示する。
【図８】マジックテープ（登録商標）取付け手段に対して取り付けられる図５−８中に示されるキャリアバンドを図示する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009502296.tif 000009
【図８】
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【国際調査報告】
2009502296.tif 000011
2009502296.tif 000012
2009502296.tif 000013