(57)【要約】触診の操作性への影響を最小限にしつつ、測定対象部位へのセンサの接触を確実にして、当該部位の酸素濃度（酸素化ヘモグロビン濃度、脱酸素化ヘモグロビン濃度、酸素飽和度など）を確実に測定する触診用酸素濃度センサを提供する。使用者の手指の第一関節より先端側の指腹に取り付けられる触診用近赤外酸素濃度センサ１であって、指腹に取り付けられる基材２と、基材に設けられ、近赤外光を含む少なくとも２波長の光を被検体に照射する発光手段４と、基材に設けられ、発光素子から被検体を経由した測定光を受光する受光手段５ａ，５ｂと、少なくとも発光手段又は受光手段と指腹との間に設けられ、使用者の指を経由した測定光が受光手段が導かれないようにする遮光手段３と、を有し、発光手段と前記受光手段との間の最小距離が3mm以上であり、最大距離が15mm以下である。  図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の手指の第一関節より先端側の指腹に取り付けられ、触診時に触診対象部位の酸素濃度を測定するための触診用近赤外酸素濃度センサであって、
前記指腹に取り付けられる基材と、
前記基材に設けられ、近赤外光を含む少なくとも２波長の光を被検体に照射する発光手段と、
前記基材に設けられ、前記発光素子から前記被検体を経由した測定光を受光する受光手段と、
少なくとも前記発光手段又は前記受光手段と前記指腹との間に設けられる遮光手段と、を有する
触診用近赤外酸素濃度センサ。
【請求項２】
前記受光手段からの測定光に基づいて、前記被検体の酸素化ヘモグロビン濃度、脱酸素化ヘモグロビン濃度及び酸素飽和度の少なくともいずれか１つを算出する演算手段を有する
請求項１記載の触診用近赤外酸素濃度センサ。
【請求項３】
前記発光手段及び前記受光手段の合計が３個以上であり、
前記演算手段は、複数の発光手段−受光手段間距離の測定光に基づいて、前記被検体の酸素化ヘモグロビン濃度、脱酸素化ヘモグロビン濃度及び酸素飽和度の少なくともいずれか１つを算出する
請求項１又は２記載の触診用近赤外酸素濃度センサ。
【請求項４】
前記発光手段と前記受光手段との間の最小距離が3mm以上であり、最大距離が15mm以下である
請求項１乃至３いずれか記載の触診用近赤外酸素濃度センサ。
【請求項５】
前記基材を前記指腹に固定する固定手段を有する
請求項１乃至４いずれか記載の触診用近赤外酸素濃度センサ。
【請求項６】
少なくとも、前記基材、前記発光手段及び前記受光手段を含む部分はディスポーザブルである
請求項１乃至５いずれか記載の触診用近赤外酸素濃度センサ。
【請求項７】
前記触診用近赤外濃度センサは近赤外光を透過する手袋を着用して使用されるものであり、
前記演算手段は、前記手袋による測定光への影響をキャンセルする手段を有する
請求項１乃至６いずれか記載の触診用近赤外酸素濃度センサ。
【請求項８】
前記発光手段及び前記受光手段に接続される信号ケーブルにはフラットケーブルが用いられる
請求項１乃至７いずれか記載の触診用近赤外酸素濃度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
近赤外光を用いて、人体内の酸素化ヘモグロビン濃度、脱酸素化ヘモグロビン濃度及び酸素飽和度の少なくともいずれか１つを測定する近赤外酸素濃度センサに関する。特に、触診時に用いるのに適した構造を有する触診用近赤外酸素濃度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
分娩時や陣痛等のストレスにより、胎児が低酸素血症に陥り胎児機能不全となることがあり、重篤な場合は新生児低酸素脳症になって脳性麻痺に至ることもある。したがって、胎児の酸素動態をモニタリングすることは胎児の状態を知る最善の方法である。非侵襲的に酸素飽和度を測定する従来技術として近赤外線分光法があり、この近赤外線を用いて胎児の酸素動態を経腟的に見る方法は過去に試みられてきた。具体的には、破水後、４ｃｍ長の送光部と受光部のセンサを子宮頸管に沿って通過させ胎児の頭部から前額部に装着する方法が知られている（特許文献１）。【０００３】
しかしながら、子宮内にセンサを挿入すると感染などの危険性の問題、また胎児の前額部にうまく接着しないことも多いこと、また分娩の進行に伴って胎児が下降しセンサがずれてしまい測定できなくなってしまうことなど問題点も多く、臨床応用に至っていない。胎児皮膚へ簡便、確実に装着できる方法、さらに胎児の下降に関係なく測定できる方法が求められている。また、子宮内の胎児の酸素濃度の測定のほか、体腔内（口腔内や直腸など）の部位や、手術中の部位（心臓など）の酸素濃度を簡便かつ確実に測定する方法が求められている。【０００４】
近赤外酸素濃度センサの場合、センサと被検体表面との確実な接触が極めて重要であり、体外から測定する技術は多く知られているが（特許文献２、３）、これらの技術をそのまま体腔内部位の測定に用いることは困難である。また、触診時に用いられる診断装置として触診用超音波診断装置が知られているが（特許文献４）、センサ自体が大きく触診の操作性を損なわずに用いることは難しい。また、超音波では酸素濃度を測定することはできない。
特許文献５には、容積脈波を求めるために、手指に光センサを取り付ける技術が記載されている。しかしながら、特許文献５は、触診部位の酸素濃度を測定するものではないため、複数波長光源や使用者の手指側の酸素濃度情報の遮断などについて記載されていない。また、特許文献５は血圧計であるため、圧力センサが必須である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０４−２２６６３９
【特許文献２】国際公開２００７／１３９１９２
【特許文献３】国際公開２０１２／１１５２１０
【特許文献４】特開平０２−３０７４３７
【特許文献５】特開２００６−２３９１１４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示された胎児用のパルスオキシメータは、外部から子宮内にセンサを挿入するものであるため、胎児皮膚に確実に接触させることが難しく、また感染などの危険性がある。特許文献２及び３に示された近赤外酸素濃度センサは体外から測定するものであり、そのままでは体腔内の部位の酸素濃度の測定には使うことができない。特許文献４に示された触診用超音波探触子は、超音波を用いた診断であり、体腔内の部位の酸素濃度を測定することはできない。また、特許文献４では指先の大きさに比べて比較的大きな超音波探触子を指先に取り付ける構造であるため、触診の操作性を損なってしまう恐れがある。【０００７】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、触診の操作性への影響を最小限にしつつ、測定対象部位へのセンサの接触を確実にして、当該部位の酸素濃度（酸素化ヘモグロビン濃度、脱酸素化ヘモグロビン濃度、酸素飽和度など）を確実に測定する触診用酸素濃度センサ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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
使用者の手指の第一関節より先端側の指腹に取り付けられ、触診時に触診対象部位の酸素濃度を測定するための触診用近赤外酸素濃度センサであって、
前記指腹に取り付けられる基材と、
前記基材に設けられ、近赤外光を含む少なくとも２波長の光を被検体に照射する発光手段と、
前記基材に設けられ、前記発光素子から前記被検体を経由した測定光を受光する受光手段と、
少なくとも前記発光手段又は前記受光手段と前記指腹との間に設けられる遮光手段と、
を有する
触診用近赤外酸素濃度センサ。【０００９】
前記手指は人差し指又は中指が好適に用いられ得るが、これに限定されるものではない。
前記指腹は手指の第一関節より先端側で爪とは反対側の面で指紋がある部分である。
前記基材は平板状の基板が好適に用いられ得るが、これに限定されるものではない。
前記発光手段はＬＥＤが好適に用いられ得るが、これに限定されず、光ファイバなどで外部から導光しても構わない。
前記発光手段から照射される光の波長は735nm及び870nmが好適に用いられ得るが、体内組織中の酸素濃度が測定できるものであればこれに限定されるものではない。
前記受光手段はフォトダイオード又はフォトトランジスタが好適に用いられ得るが、これに限定されず、光ファイバなどを介在させて受光素子を離れたところに配置しても構わない。【００１０】
前記遮光手段は、使用者の指を経由した測定光が受光手段に導かれないようにするものである。
前記遮光手段については、使用者の指からの測定光を受光しないようにできれば材質は何でもよく、例えば黒色のゴム材などが用いられる。また、前記遮光手段は前記基材と別に設けても良いし、前記基材そのものが遮光性能を有していても良い。
前記発光手段は１つでも良いし、複数でもよい。また、前記受光手段も１つでも良いし、複数でもよい。【００１１】
前記発光手段と前記受光手段との間の最小距離が3mm以上であり、最大距離が15mm以下であることが好ましい。
前記最小距離は、発光手段又は受光手段が複数ある場合は、最も距離の小さい発光手段と受光手段との組み合わせ間の距離であり、発光手段又は受光手段が所定の面積を有している場合は、発光手段と受光手段の端部間の最小距離である。
前記最大距離は、発光手段又は受光手段が複数ある場合は、最も距離の大きい発光手段と受光手段との組み合わせ間の距離であり、発光手段又は受光手段が所定の面積を有している場合は、発光手段と受光手段の端部間の最大距離である。
前記触診用近赤外酸素濃度センサの被検体と接触する面は、平坦でも良いし、発光手段や受光手段などが突出した凹凸構造を有していても良い。センサ表面が凹凸構造を有していると、触診の際に体毛（胎児の頭髪など）をかき分けて発光手段及び受光手段を被検体表面に接触させることができ、操作性が増す。一方で、測定対象部位によってはセンサ表面は平坦の方が良い場合もあり、用途に応じて最適な方を選択すれば良い。【００１２】
本発明は、使用者の手指の第一関節より先端側の指腹に取り付けるための特有の構成を有しており、触診の操作性を損なわずにセンサ部分を体腔内の測定対象部位に接触させて当該部位の組織内の酸素濃度を測定することができる。具体的には、センサ部分（発光手段及び受光手段）の裏側（使用者の指側）に遮光手段を設けることにより、使用者の組織内から情報を遮断して、被検体からの情報のみを取得できるようにしている。また、指腹に取り付けるために、発光手段と受光手段との最大距離を15mm以下にすることが好ましい。発光手段と受光手段との間の距離は組織内の情報を取得するために一定距離以上で必要であり、特許文献１に対応する市販の胎児用パルスオキシメータ（NEELCOR社、Oxifirst）ではセンサ部分の長さは約40mmであるが、本発明では酸素濃度を演算するアルゴリズムに工夫を加えることにより最大距離15mm以下を実現している。さらに、本発明は触診用であるため一般的に近赤外線が透過する透明あるいは半透明の診察用手袋を着用して使用される。本発明では、発光手段と受光手段との間の最小距離を3mm以上にすることと、近赤外線が透過する手袋の使用により、発光手段からの光が手袋内を通って受光手段に直接導かれることを防いでいる。【００１３】
本発明は、子宮内の胎児の頭皮に接触させて胎児の酸素濃度を測定するのに好適に用いられ得る。医師は分娩進行状態を診るために頻繁に内診を行い、内診の際には必ず胎児の頭皮に触れて診察をする。この際に、本発明の触診用近赤外酸素濃度センサを指先に取り付けることで、胎児の頭皮にセンサを確実に接触させることでき、胎児の酸素濃度を測定することができる。本発明のセンサは極めて小型であるので、通常の内診による診察と同じ手技で診察及び酸素濃度測定を行うことが可能である。【００１４】
なお本発明は、子宮内の胎児の他、医師が指で触れることが可能な部位であればどこにでも用いることができる。例えば、体腔内（口腔内、直腸など）の部位や、手術中の部位（例えば、心臓など）に用いることができる。心筋梗塞の手術中に用いれば、心臓のどこの部分の酸素濃度が低下しているかを把握することが可能である。そのほか、医師が手術中に触れることができる腹腔内や胸腔内のすべての臓器が対象になり、例えば、肝臓、胃、脾臓、膵臓、腸などが測定対象になり得る。また、口腔内や腋窩などで用いれば、脳に近い部分の酸素濃度を直接測定することができ、特に従来の指に装着するパルスオキシメータでは測定困難であった重篤患者の状態を素早く診断することができる。さらに、医師が触れながら部位を特定してその部位の酸素濃度を測定できることから、体表のどの部位の皮膚上からでも用いることができる。例えば、新生児の皮膚の部位別酸素動態の把握などにも用いることが可能である。【００１５】
また、本発明は以下の好ましい実施態様を有する。
前記受光手段からの測定光に基づいて、前記被検体の酸素化ヘモグロビン濃度、脱酸素化ヘモグロビン濃度及び酸素飽和度の少なくともいずれか１つを算出する演算手段を有する。【００１６】
また、本発明は以下の好ましい実施態様を有する。
前記発光手段及び前記受光手段の合計が３個以上であり、
前記演算手段は、複数の発光手段−受光手段間距離の測定光に基づいて、前記被検体の酸素化ヘモグロビン濃度、脱酸素化ヘモグロビン濃度及び酸素飽和度の少なくともいずれか１つを算出する。
発光手段と受光手段はそれぞれ１個以上あるので、発光手段と受光手段の合計が３個以上となる組み合わせは、発光手段が１個で受光手段が複数個、発光手段が複数個で受光手段が１個、又は、発光手段も受光手段も複数個があり得る。発光手段と受光手段の組み合わせは、好ましくは発光手段が１個で受光手段が複数個、さらに好ましくは発光手段が１個で受光手段が２個である。発光手段が複数個だと発光手段自体の素子のばらつきの影響を受けやすくなるので発光手段は１個で受光手段を複数個とするのが好ましい。【００１７】
本発明はパルスオキシメータとしても使用可能であるが、より好適には、特許文献２及び３に記載されているような、複数の発光手段−受光手段間距離の測定光に基づいて空間的傾きＳを求めて組織内の吸光度を求める演算が用いられ得る。パルスオキシメータでは脈動の大きな部分（例えば動脈など）の酸素濃度しか測れないが、空間的傾きＳを用いる演算であれば、脈動の小さい部分でも酸素濃度を測定することができ、体表組織などの酸素濃度をより確実に測定することができる。特に、低酸素血症の恐れがある胎児の酸素濃度の測定には有効である。さらに、空間的傾きＳを用いる演算では、酸素飽和度だけではなく、酸素化ヘモグロビン濃度と脱酸素化ヘモグロビン濃度の絶対値が測定できるため、より多くの診断情報を得ることができる。【００１８】
また、本発明は以下の好ましい実施態様を有する。
前記発光手段と前記受光手段との間の最小距離が3mm以上であり、最大距離が15mm以下である。【００１９】
また、本発明は以下の好ましい実施態様を有する。
前記基材を前記指腹に固定する固定手段を有する。
前記固定手段は、前記基材と前記指腹とを相対的に固定できるものであれば何でも良い。好適例としては、粘着テープにより固定する、バンドにより固定する、指に嵌める指サックに基材を固定する、などがある。また、前記固定手段が前記遮光手段を兼ねていても良い。【００２０】
また、本発明は以下の好ましい実施態様を有する。
少なくとも、前記基材、前記発光手段及び前記受光手段を含む部分はディスポーザブルである。
本発明のセンサは被検体の体腔内に挿入して用いられ得るため、少なくとも体腔内に挿入する部分についてはディスポーザブルにすることにより感染症の危険を防ぐことができる。【００２１】
また、本発明は以下の好ましい実施態様を有する。
前記触診用近赤外濃度センサは近赤外光を透過する手袋を着用して使用されるものであり、
前記演算手段は、前記手袋による測定光への影響をキャンセルする手段を有する。
近赤外光を透過する手袋は、例えば、透明又は白色で、プラスチック製やビニール製が用いられ得る。
手袋を着用するとセンサ部と測定対象部位との間に手袋が介在することになる。パルスオキシメータでは脈動による変動分を算出しているので手袋による影響をキャンセルできる。空間的傾きＳを用いる演算では、発光手段と受光手段とが十分に離れていれば（3mm以上）、手袋による光の吸収量は距離に依存しなくなるので、複数の発光手段−受光手段間距離の測定光から手袋による影響を取り除くことができる。【００２２】
また、本発明は以下の好ましい実施態様を有する。
前記発光手段及び前記受光手段に接続される信号ケーブルにはフラットケーブルが用いられる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は上記構成により、触診用酸素濃度センサにおいて、触診の操作性への影響を最小限にしつつ、測定対象部位へのセンサの接触を確実にして、当該部位の酸素濃度（酸素化ヘモグロビン濃度、脱酸素化ヘモグロビン濃度、酸素飽和度など）を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態の正面図。
【図２】本発明の実施形態の側面図。
【図３】本発明の実施形態の外観図。
【図４】本発明の実施形態のシステム図。
【図５】本発明の実施形態における測定光伝搬経路の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面とともに本発明に係る触診用近赤外酸素濃度センサの好適な実施形態について説明する。
【００２６】
図１は本実施形態の触診用近赤外酸素濃度センサの正面図、図２はセンサ本体１の側面図、図３は本実施形態の触診用近赤外酸素濃度センサを指に装着した際の外観図である。
図３に示すように、センサ本体１は使用者（医師等）の手指の指腹１３（第一関節よりも先端側）に収まる形状及び大きさであり、使用者の指腹１３に固定される。センサ本体１からはフレキシブルなフラットケーブル７が導出されており、指の付け根より手のひら側のコネクタ（図示せず）に接続されている。フラットケーブルは指背を通すことも可能である。センサ本体１が使用者の指腹１３に収まる形状及び大きさであるので、使用者は触診による感覚や操作性を損なうことなく、触っている部位の酸素濃度を測定することができる。実際に使用する際には、診察などに用いられる手袋を着用して使用する。手袋は近赤外線を透過できるものであれば良く、透明、半透明、白色のものが用いられる。
【００２７】
図１及び図２に示すように、センサ本体１は、基板２と、基板２の裏面側に設けられた遮光体３と、基板２に配置された発光素子４と、基板２に配置され発光素子４とは所定の距離離れて配置された第１受光素子５ａと、基板２に配置され発光素子４に対して第１受光素子５ａよりも離れて配置された第２受光素子５ｂと、発光素子４と第１受光素子５ａとの間に配置された第１遮光壁６ａ及び第２遮光壁６ｂ、とからなる。センサ本体１の基板２にはフラットケーブル７が接続されており後ほど説明するセンサ制御装置８に接続されている。
【００２８】
基板２は材質としてエポキシやポリイミドなどが用いられる。被検体表面への接触性を良くするためフレキシブルな基板が好ましいが、センサ本体１が十分に小さければ硬性の基板でも構わない。大きさは使用者の指腹に収まる大きさであればいいが、本実施形態では長さ約10mm、幅約5mmである。
遮光体３は、使用者の指の酸素濃度情報がセンサ本体１に届かないようにするためものである。センサ本体１は薄く、また使用者の指に取り付けられるため、使用者の指に発光素子４からの光が照射されてしまう可能性がある。照射された光が受光素子５で受光されると使用者の酸素濃度情報も混ざってしまう。そのために、センサ本体１と使用者の指腹との間に遮光体３を設けて、使用者の指からの光情報を遮蔽する。使用者の指からの測定光が受光素子５に届かなければ良いため、発光素子４の裏側だけを遮蔽する、受光素子５の裏側だけを遮蔽する、基板２の裏面全面を遮蔽するなどの種々の配置が考えられる。また、基板２に遮光材料を用いることで基板２自体が遮光体を兼ねても良い。本実施形態では、遮光体３の材質として黒色のゴム材を用いているが、遮光性能をもつ材質であればこれに限られない。
【００２９】
発光素子４は、本実施形態では735nmと870nmの波長の光を照射するＬＥＤを用いている。少なくとも２波長の光を被検体内部に照射できる光源であれば何でも良い。
受光素子５は、本実施形態ではフォトダイオードを用いており、発光素子４と第１受光素子５ａとの間（第１距離ｄ１）は約6mm、発光素子４と第２受光素子５ｂとの間（第２距離ｄ２）は約8mmである。受光素子５は、被検体内部からの光を受光できるものであれば何でも良い。
遮光壁６は、発光素子４と受光素子５との間に設けられ、発光素子４からの直接光が受光素子５で検出されるのを防ぐためのもので、本実施形態では、発光素子４に近い側に第１遮光壁６ａが配置されており、第１受光素子５ａに近い側に第２遮光壁６ｂが配置されている。
【００３０】
フラットケーブル７は、電子回路の接続などに用いられるもので、例えばポリイミドなどが用いられる。基板２にコネクタ等で接続しても良いし、基板２と一体でも良い。フラットケーブル７のセンサ本体１とは反対側の端部は、指の付け根より先の掌部にあるコネクタ（図示せず）に接続される。コネクタの位置は触診の邪魔にならなければどこでも良く、掌の先の腕の部分に設けても良い。コネクタから先は、後ほど説明するセンサ制御装置８に接続される。本実施形態では、フラットケーブル７の幅は約3mmである。
【００３１】
図４を用いて本実施形態のシステム構成について説明する。本実施形態の近赤外酸素濃度測定システムは、センサ本体１に接続されセンサ本体１を制御するセンサ制御装置８と、センサ制御装置８に接続されセンサ制御装置８からの信号を解析し酸素濃度等の算出を行う演算装置９と、演算装置９により算出された酸素濃度等を表示する表示デバイス１０と、演算装置９にパラメータなどを入力する入力デバイス１１からなる。
【００３２】
センサ制御装置８は、発光素子４を駆動するドライバ、受光素子５からの信号を増幅する増幅器などを有している。発光素子４の発光タイミングや受光素子５の受光タイミングはセンサ制御装置８で制御しても良いし、演算装置９で制御しても良い。受光素子５からのアナログ信号のデジタル化も、センサ制御装置８、演算装置９のいずれで行っても構わない。
【００３３】
演算装置９にはＰＣ（パーソナルコンピュータ）などが用いられるが、センサ制御装置８と一体化して専用機にしても良い。演算装置９では、脈動による吸光度の変動分から酸素飽和度等を求めるパルスオキシメータ法を用いても良いし、後述する空間的傾きを利用して酸素化ヘモグロビン濃度、脱酸素化ヘモグロビン濃度、酸素飽和度等を求める空間的傾き法を用いても良い。表示デバイス１０は演算結果を表示できるものであれば何でも良く、ＬＣＤなどが用いられる。入力デバイス１１も入力できるデバイスであれば何でも良く、キーボード、マウス、タッチパネルなどが用いられる。
【００３４】
図５を用いて本実施形態で好適に用いられる酸素濃度算出方法である空間的傾き法について説明する。本アルゴリズムの演算は、演算装置９で実行される。
発光素子４から照射された光は、手袋１２内の光路ａ０を通過し、被検体の組織に照射される。被検体の組織に照射された光は、組織内で吸収・散乱されて光路ｂ１及び光路ｂ２を経由し、手袋１２内の光路ａ１及び光路ａ２を通過して、第１受光素子５ａ及び第２受光素子５ｂで受光される。図面では便宜上、光路ｂ１及び光路ｂ２を線状に記載しているが、実際には組織内を散乱しながら伝搬していくので光路は複雑である。遮光体３は使用者の指側に設けられ、発光素子４からの照射光が使用者の指組織を伝搬して受光素子５に導かれることを防いでいる。
【００３５】
空間的傾き法は、本願発明者の一人が、人間の組織内の光の吸収係数を空間的傾きＳの関数で表せることを、拡散理論や各種シミュレーション等により見出したものであり、詳細は特許文献２及び３に記載されている。
第１受光素子５ａでの受光強度をＩ１、第２受光素子５ｂでの受光強度をＩ２、発光素子４と第１受光素子５ａとの間の距離をｄ１、発光素子４と第２受光素子５ｂとの間をｄ２とすると、空間的傾きＳは、
Ｓ＝ｌｎ（Ｉ１／Ｉ２）／（ｄ２−ｄ１）    …（１）
で定義される。
ｄ１及びｄ２は既知であるので、測定によりＩ１とＩ２の比を求めれば、空間的傾きＳが求まる。空間的傾きＳが求まれば、ルックアップテーブルなどを用いて組織内の光の吸収係数が求まるため、波長別の吸収係数を求めれば、酸素化ヘモグロビン濃度と脱酸素化ヘモグロビン濃度が算出でき、酸素化ヘモグロビン濃度と脱酸素化ヘモグロビン濃度の比である酸素飽和度も算出できる。なお、本実施形態では従来に比べて発光素子４と受光素子５との間の距離が短いため（例えば、15mm以下）、輸送理論を利用した改良アルゴリズムを利用しても良い。
【００３６】
本実施形態の触診用近赤外酸素濃度センサは、実際の使用形態では手袋１２を着用して用いられる。手袋１２は図５のように発光素子４及び受光素子５との間に介在し、受光信号に影響を与える。しかしながら、発光素子４と受光素子５との間の距離を十分にとれば（例えば、3mm以上）、光路ａ０、光路ａ１及び光路ａ２は、いずれも発光面及び受光面に垂直であり、これらの光路長は同じ長さとみなせる。これらの情報を用いれば手袋１２の影響をキャンセルすることが可能である。
【００３７】
以上、本発明の実施形態の一例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇において各種の変更が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３８】
１：センサ本体、２：基板、３：遮光体、４：発光素子、５ａ：第１受光素子、５ｂ：第２受光素子、６ａ：第１遮光壁、６ｂ：第２遮光壁、７：フラットケーブル、８：センサ制御装置、９：演算装置、１０：表示デバイス、１１：入力デバイス、１２：手袋、１３：指腹
【図１】
2014188906.tif 000003
【図２】
2014188906.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年8月7日(2014.8.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の手指の第一関節より先端側の指腹に取り付けられ、触診しながら触診対象部位の酸素濃度を測定するための触診用近赤外酸素濃度センサであって、
前記指腹に取り付けられる基材と、
前記基材に設けられ、近赤外光を含む少なくとも２波長の光を被検体に照射する発光手段と、
前記基材に設けられ、前記発光素子から前記被検体を経由した測定光を受光する受光手段と、
少なくとも前記発光手段又は前記受光手段と前記指腹との間に設けられ、前記使用者の指を経由した測定光が前記受光手段に導かれないようにする遮光手段と、
前記基材を前記指腹に固定する固定手段と、を有する
触診用近赤外酸素濃度センサ。
【請求項２】
前記受光手段からの測定光に基づいて、前記被検体の酸素化ヘモグロビン濃度、脱酸素化ヘモグロビン濃度及び酸素飽和度の少なくともいずれか１つを算出する演算手段を有する
請求項１記載の触診用近赤外酸素濃度センサ。
【請求項３】
前記発光手段及び前記受光手段の合計が３個以上であり、
前記演算手段は、複数の発光手段−受光手段間距離の測定光に基づいて、前記被検体の酸素化ヘモグロビン濃度、脱酸素化ヘモグロビン濃度及び酸素飽和度の少なくともいずれか１つを算出する
請求項１又は２記載の触診用近赤外酸素濃度センサ。
【請求項４】
前記発光手段と前記受光手段との間の最小距離が３ｍｍ以上であり、最大距離が１５ｍｍ以下である
請求項１乃至３いずれか記載の触診用近赤外酸素濃度センサ。
【請求項５】
（削除）
【請求項６】
少なくとも、前記基材、前記発光手段及び前記受光手段を含む部分はディスポーザブルである
請求項１乃至４いずれか記載の触診用近赤外酸素濃度センサ。
【請求項７】
前記触診用近赤外濃度センサは近赤外光を透過する手袋を着用して使用されるものであり、
前記演算手段は、前記手袋による測定光への影響をキャンセルする手段を有する
請求項１乃至４、６いずれか記載の触診用近赤外酸素濃度センサ。
【請求項８】
前記発光手段及び前記受光手段に接続される信号ケーブルにはフラットケーブルが用いられる
請求項１乃至４、６、７いずれか記載の触診用近赤外酸素濃度センサ。
【手続補正書】
【提出日】平成27年11月4日(2015.11.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の手指の第一関節より先端側の指腹に取り付けられ、触診しながら触診対象部位の酸素濃度を測定するための触診用近赤外酸素濃度センサであって、
前記指腹に取り付けられる基材と、
前記基材に設けられ、近赤外光を含む少なくとも２波長の光を被検体に照射する発光手段と、
前記基材に設けられ、前記発光手段から前記被検体を経由した測定光を受光する受光手段と、
少なくとも前記発光手段又は前記受光手段と前記指腹との間に設けられ、前記使用者の指を経由した測定光が前記受光手段に導かれないようにする遮光手段と、
前記基材を前記指腹に固定する固定手段と、
前記受光手段からの測定光に基づいて、前記被検体の酸素化ヘモグロビン濃度、脱酸素化ヘモグロビン濃度及び酸素飽和度の少なくともいずれか１つを算出する演算手段と、を有し
前記発光手段及び前記受光手段の合計が３個以上であり、
前記演算手段は、複数の発光手段−受光手段間距離の測定光に基づいて、前記被検体の酸素化ヘモグロビン濃度、脱酸素化ヘモグロビン濃度及び酸素飽和度の少なくともいずれか１つを算出する
触診用近赤外酸素濃度センサ。
【請求項２】
前記発光手段は1個で、前記受光手段は複数個である
請求項1記載の触診用近赤外酸素濃度センサ。
【請求項３】
前記演算手段は、複数の発光手段−受光手段間距離の測定光に基づいて、前記測定光の空間的傾きを算出し、前記空間的傾きから被検体の組織内の吸光度を算出し、前記吸光度から前記被検体の酸素化ヘモグロビン濃度及び脱酸素化ヘモグロビン濃度を算出する
請求項1又は2記載の触診用近赤外酸素濃度センサ。
【請求項４】
前記発光手段と前記受光手段との間の最小距離が3mm以上であり、最大距離が15mm以下である
請求項1乃至3いずれか記載の触診用近赤外酸素濃度センサ。
【請求項５】
少なくとも、前記基材、前記発光手段及び前記受光手段を含む部分はディスポーザブルである
請求項1乃至4いずれか記載の触診用近赤外酸素濃度センサ。
【請求項６】
前記触診用近赤外酸素濃度センサは近赤外光を透過する手袋を着用して使用されるものであり、
前記演算手段は、前記手袋による測定光への影響をキャンセルする手段を有する
請求項1乃至5いずれか記載の触診用近赤外酸素濃度センサ。
【請求項７】
前記発光手段及び前記受光手段に接続される信号ケーブルにはフラットケーブルが用いられる
請求項1乃至6いずれか記載の触診用近赤外酸素濃度センサ。
【国際調査報告】
2014188906.tif 000008
2014188906.tif 000009
2014188906.tif 000010
2014188906.tif 000011