(57)【要約】  血圧測定システムによる患者の血圧測定において使用するための、患者の指に取り付け可能な指カフが開示される。指カフは、患者の指の周りに取り付けられた場合にバタフライ形状を形成する第１の端部および第２の端部と、発光ダイオード（ＬＥＤ）−フォトダイオード（ＰＤ）対と、一対の開口部を含むブラダと、を備え得る。ブラダは、一対の開口部がそれぞれＬＥＤ−ＰＤペアを取り囲むように指カフ内に装着可能であり、指カフ内に取り囲まれた患者の指は、ブラダおよびＬＥＤ−ＰＤペアが血圧測定システムによる患者の血圧測定において使用されるように、ブラダに当接する。
2021521969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
血圧測定システムによる患者の血圧測定において使用するための、前記患者の指に取り付け可能な指カフであって、前記指カフが、
前記患者の指の周りに取り付けられた場合にバタフライ形状を形成する第１の端部および第２の端部と、
発光ダイオード（ＬＥＤ）−フォトダイオード（ＰＤ）対と、
一対の開口部を含むブラダであって、前記一対の開口部がそれぞれ前記ＬＥＤ−ＰＤ対を取り囲むように前記指カフ内に装着可能な前記ブラダと、を備え、前記指カフ内に取り囲まれた前記患者の指は、前記ブラダおよび前記ＬＥＤ−ＰＤ対が前記血圧測定システムによる前記患者の血圧測定において使用されるように、前記ブラダに当接している、指カフ。
【請求項２】
前記第１の端部がスロットを含み、前記第２の端部が前記スロットを通って摺動する部分を含んで、前記患者の指の周りに取り付けられた場合に前記バタフライ形状を形成する、請求項１に記載の指カフ。
【請求項３】
前記部分が前記スロットを通って回転位置に摺動して、前記患者の指が前記指カフに適しているかどうかを示す組み込み範囲制限を提供する、請求項２に記載の指カフ。
【請求項４】
前記組み込み範囲制限が、前記患者の指に不適切な指カフを配置することを自動的に防止する、請求項３に記載の指カフ。
【請求項５】
前記部分が前記スロットを通って回転位置に摺動して、前記指カフが前記患者の指に正しく位置付けられているかどうかを示す組み込み範囲制限を提供する、請求項２〜４のいずれか一項に記載の指カフ。
【請求項６】
前記部分がＵ字形状部分である、請求項２〜５のいずれか一項に記載の指カフ。
【請求項７】
前記Ｕ字形状部分の幅は、前記Ｕ字形状部分が前記スロットを通って摺動した後に前記Ｕ字形状部分が滑り出るのを防止するために、前記スロットよりも大きい、請求項２〜６のいずれか一項に記載の指カフ。
【請求項８】
前記第１の端部および前記第２の端部が、前記患者の指に対する所望の締め付けを維持するために、前記指カフの外部に締結する締結部品を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の指カフ。
【請求項９】
指カフを利用する血圧測定システムによって患者の血圧を測定するための方法であって、前記指カフが発光ダイオード（ＬＥＤ）−フォトダイオード（ＰＤ）対およびブラダを含み、前記方法が、
前記ブラダおよび前記ＬＥＤ−ＰＤ対が前記血圧測定システムによる前記患者の血圧測定を助けるように、前記患者の指の周りに前記指カフを配置することであって、前記指カフが第１の端部および第２の端部を含む、配置することと、
前記第２の端部を、前記第１の端部を通して摺動させて、前記患者の指の周りに取り付けられた場合にバタフライ形状を形成することと、
前記第１の端部および前記第２の端部を互いから引き離して、前記患者の指に締め付けを適用することと、を含む、方法。
【請求項１０】
前記第１の端部がスロットを含み、前記第２の端部が前記スロットを通って摺動する部分を含んで、前記患者の指の周りに取り付けられた場合に前記バタフライ形状を形成する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２の端部を、前記第１の端部を通して摺動させて、前記バタフライ形状を形成することが、前記部分を、前記スロットを通して回転位置に摺動させて、前記患者の指が前記指カフに適しているかどうかを示す組み込み範囲制限を提供することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記組み込み範囲制限が、前記患者の指に不適切な指カフを配置することを自動的に防止する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の端部を、前記第１の端部を通して摺動させて、前記バタフライ形状を形成することが、前記部分を、前記スロットを通して回転位置に摺動させて、前記指カフが前記患者の指に正しく位置付けられているかどうかを示す組み込み範囲制限を提供することを含む、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記部分がＵ字形状部分である、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記Ｕ字形状部分の幅は、前記Ｕ字形状部分が前記スロットを通って摺動した後に前記Ｕ字形状部分が滑り出るのを防止するために、前記スロットよりも大きい、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の端部および前記第２の端部が、前記患者の指に対する前記締め付けを維持するために、前記指カフの外部に締結する締結部品を含む、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の端部および前記第２の端部を前記指カフの前記外部に締結して、前記患者の指に対する前記締め付けを維持することをさらに含む、請求項１０〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、２０１８年４月２４日に出願された米国仮特許出願第６２／６６２，１２５号の利益を主張するものであり、これは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明の実施形態は、概して、非侵襲的な血行動態測定に関する。より具体的には、本発明の実施形態は、血圧測定用センサを有する指カフに関する。
【背景技術】
【０００３】
ボリュームクランプ法は、時変性圧力によって動脈圧の平衡を保ち、一定の動脈容積を維持し得るような様式で、患者の指に圧力を適用する、非侵襲的に血圧を測定するための技法である。適切に適合および較正されたシステムでは、適用される時変性圧力は、指の動脈血圧と等しくなるべきである。適用される時変性圧力を測定して、患者の動脈血圧の読み取りを提供し得る。
【０００４】
これは、患者の指の周りに配置されるかまたは巻き付けられる指カフによって達成され得る。指カフは、赤外光源、赤外センサ、および膨張可能なブラダを含み得る。赤外光は、指動脈が存在する指を通して送信され得る。赤外センサは赤外光を捕捉し、センサによって記録される赤外光の量は、動脈直径に反比例し得る。
【０００５】
指カフの実装においては、指カフ内のブラダを膨張させることによって、指動脈に対して圧力が働く。圧力が十分高い場合、ブラダは動脈を圧迫し、センサによって記録される光の量は増加することになる。動脈を圧迫するために膨張可能なブラダ内で必要とされる圧力の量は、血圧に依存する。膨張可能なブラダ内の圧力は血圧に直接関連しているため、指動脈の直径がその無負荷の直径で一定に保たれるように膨張可能なブラダの圧力を制御することによって、血圧を非常に正確な詳細までモニタリングし得る。典型的な現在の指カフの実装においては、ボリュームクランプシステムが指カフで使用される。ボリュームクランプシステムは、典型的には、動脈圧の測定において使用される場合、動脈容積をクランプするために使用される閉ループフィードバックシステム中に、ポンプ、バルブ、および圧力センサを含む、圧力発生システムおよび調節システムを含む。血圧を正確に測定するために、フィードバックループは、患者の血圧の圧力振動に合わせて十分な圧力発生および放出能力を提供する。
【０００６】
今日、指カフベースの血圧モニタリング装置は、一般的に、同じ技術（例えば、フォトプレチスモグラフィまたは類似の技術）を使用して血圧を測定する。残念ながら、このような指カフ装置は、患者の指に簡単に取り付けられない場合があり、患者の指に対する指カフの位置付けに起因してそれほど正確でない場合がある。つまり、指カフを最適以下の方式で取り付けることは、ボリュームクランプシステムの測定信頼性および精度に悪影響を及ぼす。さらに、正しくサイズ調整された指カフが使用されることを確実にするための本質的な指針または制限が現在の指カフにおいて構築されていないことにより、ボリュームクランプシステムの測定信頼性および精度が低減している。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】血圧測定システムの任意の実施例の図である。
【図２Ａ】任意の実施例に従う指カフを示す図である。
【図２Ｂ】任意の実施例に従う指カフを示す図である。
【図２Ｃ】任意の実施例に従う指カフを示す図である。
【図３Ａ】任意の実施例に従う指カフ内の光パイプを示す図である。
【図３Ｂ】任意の実施例に従う指カフ内の光パイプを示す図である。
【図４】任意の実施例に従う可撓性回路を有する指カフを示す図である。
【図５Ａ】任意の実施例に従う別の指カフを示す図である。
【図５Ｂ】任意の実施例に従う別の指カフを示す図である。
【図６】任意の実施例を実践し得る例示的な環境を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
血圧測定システムの任意の実施例を示す図１を参照すると、患者の指に取り付けられ得る指カフ１０４、および患者の体に取り付けられ得る血圧測定コントローラ１２０を含む、血圧測定システム１０２が示されている。
【０００９】
血圧測定システム１０２は、患者モニタリング装置１３０にさらに接続され得、いくつかの任意の実施例では、ポンプ１３４に接続され得る。さらに、指カフ１０４は、ブラダ（図示せず）およびＬＥＤ−ＰＤ対（図示せず）を含んでもよく、これらは指カフに対する従来型のものである。
【００１０】
１つの任意の実施例では、血圧測定システム１０２は、小型内部ポンプ、小型内部バルブ、圧力センサ、および制御回路を含む、圧力測定コントローラ１２０を含み得る。この任意の実施例では、制御回路は、指カフ１０４のブラダに内部ポンプによって適用される空気圧を制御して、指カフ１０４のＬＥＤ−ＰＤ対から受信した容積またはプレチスモグラム（プレチ）信号の測定に基づいて患者の血圧を再現する（例えば、プレチ信号を一定に保つ）ように構成され得る。さらに、制御回路は、内部バルブの開口部を制御して、ブラダからの空気圧を増加および放出するように構成され得るか、または内部バルブは単に制御されないオリフィスであり得る。さらに、制御回路は、患者の血圧と同じであるべきである圧力センサからの入力に基づくブラダの圧力をモニタリングすることによって、患者の血圧を測定するように構成され得、患者モニタリング装置１３０上に患者の血圧を表示し得る。
【００１１】
別の任意の実施例では、従来型の圧力発生および調節システムが利用され得、このシステムでは、ポンプ１３４は患者の体から遠隔に位置する。この任意の実施例では、血圧測定コントローラ１２０は、遠隔ポンプ１３４からチューブ１３６を通って空気圧を受け、チューブ１２３を通って指カフ１０４のブラダに空気圧を届ける。血圧測定装置コントローラ１２０はまた、指カフ１０４に適用される空気圧を（例えば、制御可能なバルブを利用して）制御し得、かつ他の機能も制御し得る。この任意の実施例では、指カフ１０４のＬＥＤ−ＰＤ対から受信したプレチ信号の測定、およびブラダの圧力のモニタリングによる患者の血圧の測定に基づいて患者の血圧を再現する（例えば、プレチ信号を一定に保つ）ために、指カフ１０４のブラダにポンプ１３４によって適用される空気圧は、血圧測定コントローラ１２０および／または遠隔計算装置および／またはポンプ１３４および／または患者モニタリング装置１３０によって制御され、ボリュームクランプ法を実装し得る。いくつかの任意の実施例では、血圧測定コントローラ１２０はまったく使用されず、単に遠隔圧力調節システムを含む遠隔ポンプ１３４から指カフ１０４へのチューブ１３６からの接続が存在し、圧力発生および調節システム、データ処理、ならびに表示のためのすべての処理は、遠隔計算装置によって実施される。
【００１２】
図１に示されるように、この任意の実施例を継続させ、患者の手は、血圧測定システム１０２で患者の血圧を測定するために、アームレスト１１２の面１１０上に置かれ得る。血圧測定システム１０２の血圧測定コントローラ１２０は、血圧測定において使用するためのブラダに空気圧を提供するために、指カフ１０４のブラダに連結され得る。血圧測定コントローラ１２０は、電力／データケーブル１３２を通して患者モニタリング装置１３０に連結され得る。また、１つの任意の実施例では、前述したように、遠隔実装において、血圧測定コントローラ１２０は、チューブ１３６を通して遠隔ポンプ１３４に連結されて、指カフ１０４のブラダの空気圧を受け得る。患者モニタリング装置１３０は、血圧を含む患者の生理学的読み取り値／データ、ならびに任意の他の好適な生理学的患者読み取り値の読み取り、収集、処理、表示などをし得る任意のタイプの医療電子装置であり得る。したがって、電力／データケーブル１３２は、患者モニタリング装置１３０とデータを送受信し得、また患者モニタリング装置１３０から血圧測定コントローラ１２０および指カフ１０４に電力を提供し得る。
【００１３】
図１に見ることができるように、１つ任意の実施例では、指カフ１０４は患者の指に取り付けられ得、血圧測定コントローラ１２０は、患者の手首または手の周りに巻き付ける取り付けブレスレット１２１を用いて、患者の手または手首に取り付けられ得る。取り付けブレスレット１２１は、金属、プラスチック、ベルクロ（登録商標）などであり得る。これは血圧測定コントローラ１２０の取り付けの単なる一例であり、血圧測定コントローラを患者の体または患者の体に極めて近接して取り付ける任意の好適な方式が利用され得、いくつかの任意の実施例では、血圧測定コントローラ１２０をまったく使用しない場合があることが理解されるべきである。指カフ１０４は、本明細書に説明される血圧測定コントローラ、または患者の体から遠隔に位置する圧力発生および調節システムなどの任意の他の種類の圧力発生および調節システムに接続され得ることがさらに理解されるべきである。血圧測定コントローラを含むがこれに限定されない、任意の種類の圧力発生および調節システムを使用でき、ＬＥＤ−ＰＤ対およびブラダを含む指カフ１０４とともに使用してボリュームクランプ法を実装し得る、圧力発生および調節システムとして単に説明され得る。
【００１４】
図２Ａ〜２Ｃを参照すると、指カフ２００に関する任意の実施例が特に説明されるであろう。いくつかの任意の実施例では、指カフ２００は、図１で前述したような指カフ１０４であり得る。示されるように、指カフ２００は患者の指の周りに巻き付け得る。指カフ２００は、１つ以上の締結システムを有する可撓性材料のもの（例えば、ベルクロタイプの部品）であり得る。図２Ａ〜２Ｃに示されるように、指カフ２００は、第１の端部２１０および第２の端部２２０を含み得る。１つの任意の実施例では、第１の端部２１０はスロット２２５を含み得、第２の端部２２０は部分２２７を含み得、この部分はＵ字形状部分であり得る。患者の指への取り付け目的のために、第２の端部２２０（部分２２７とともに）は、例えば、医療提供者によって、第１の端部２１０に向かって引っ張られ、スロット２２５を通して挿入または摺動されて、バタフライ形状の指カフ（例えば、第１の端部２１０および第２の端部２２０からのバタフライフラップ）を形成し、患者の指の周りに指カフ２００を巻き付けるかまたは取り付け得る。いくつかの任意の実施例では、部分２２７の幅は、スロット２２５を通して挿入させた後に第２の端部２２０（および部分２２７）が滑り戻ることを防止するために、スロット２２５より大きい場合がある。
【００１５】
図２Ｂを参照すると、部分２２７をスロット２２５を通して摺動させた後、第１の端部２１０および第２の端部２２０は、患者の指に正しいまたは所望の締め付けを適用するために、互いから回転位置に引き離され得る。患者の指に所望の締め付けを適用するにあたり、指カフ２００は、患者の指が指カフ２００に好適であるかどうか（例えば、小さすぎる、大きすぎる、など）を示す、例えば、第１の端部２１０および第２の端部２２０における弛みの量によって提供される、組み込み範囲制限を含み得る。指カフ２００の組み込み範囲制限は、患者の指における指カフ２００の位置付けに関して、正確さ（例えば、正確かまたは不正確か）の表示をさらに提供し得る。一例として、指カフ２００を使用して患者の指に特定の締め付けを適用できない場合、指カフ２００が患者の指に対して大きすぎるかまたは小さすぎるという直感的なフィードバックを提供し得る。指カフ２００が適切に適合しない場合、異なるサイズに調整された指カフ２００（例えば、小型、中型、大型、特大型など）を代わりに選択および利用し得る。
【００１６】
図２Ｃを参照すると、指カフ２００の所望の締め付けが得られる場合、第１の端部２１０および第２の端部２２０は、指カフ２００の外部に締結されて、患者の指に所望の締め付けを維持し得る。例えば、１つの任意の実施例では、内部の第１の端部２１０は、指カフ２００の外部の別の締結部品（例えば、ベルクロタイプの部品）と接続する締結部品（例えば、ベルクロタイプの部品）を含み得る。同様に、内部の第２の端部２２０もまた、指カフ２００の外部の締結部品と接続する締結部品（例えば、ベルクロタイプの部品）を含み得る。別の任意の実施例では、第１の端部２１０および第２の端部２２０の締結部品は、指カフ２００の外部表面に固定してまたは取り外し可能に取り付けられ得る、取り外し可能または再利用可能な接着材料を含み得る。これらは締結機構の単なるいくつかの実施例に過ぎず、任意の好適なタイプが利用され得ることが理解されるべきである。様々な任意の実施例では、指カフ２００の第１の端部２１０および第２の端部２２０からのバタフライフラップは、指カフ２００の両端部の引張を促進し、それにより医療提供者に、例えば、患者の指に正しい締め付けを適用し、正しい回転位置を適用し、正確な血圧測定を得ることを促進させ得る。さらに、指カフ２００の組み込み範囲制限は、特定の指サイズに対して不適切な（例えば、小さすぎる、または大きすぎる）指カフを配置することを自動的に防止し得る。
【００１７】
図２Ａ〜２Ｃにさらに示されるように、指カフ２００は、指カフ２００の内部に装着されるブラダ２７０およびＬＥＤ−ＰＤ対２６０ａ−ｂを含み得る。１つの任意の実施例では、ブラダ２７０は、ＬＥＤ−ＰＤ対２６０ａ−ｂを取り囲む一対の開口部を含み得る。ブラダ２７０およびＬＥＤ−ＰＤ対２６０ａ−ｂは、固定されたコネクタ２３０を通してチューブまたはケーブル２４０に連結され得、これは指カフ２００に取り付けられて、ブラダ２７０に空気圧を提供し、ＬＥＤ−ＰＤ対２６０ａ−ｂに電力を提供し、ＬＥＤ−ＰＤ対２６０ａ−ｂからデータを受信し得る。前述したバタフライ形状の指カフの任意の実施例は、独立して使用され得るか、または以下に説明される１つ以上の他の任意の実施例（例えば、光パイプの任意の実施例、可撓性回路の任意の実施例、複数ＬＥＤの任意の実施例など）と組み合わせて使用され得ることが理解されるべきでる。
【００１８】
図３Ａ〜３Ｂを参照すると、指カフ内の光パイプに関する任意の実施例が特に説明されるであろう。前述したように、指カフ２００は、ＬＥＤ−ＰＤ対２６０ａ−ｂを取り囲む一対の開口部を有するブラダ２７０を含み得る。しかしながら、いくつかの任意の実施例では、開口部がブラダ２７０の一方または両方の層に存在しない場合があり（例えば、ブラダ２７０が連続的である場合）、ＬＥＤ−ＰＤ対２６０ａ−ｂは単にブラダ２７０の下にあるか、またはブラダ２７０の層の１つの下にあり得る。ブラダ２７０は半透明であり得るため、開口部は光の光透過に必要とされない場合がある。
【００１９】
図３Ａを参照すると、１つの任意の実施例では、指カフ２００はまた、ＬＥＤ２６０ａを円筒形に取り囲み、指カフ２００の裏当て層３０８に装着された第１の光パイプ３１０ａも含み得、裏当て層はその内側およびＬＥＤ２６０ａにおいてブラダ２７０を保持する。同様に、図３Ｂを参照すると、指カフ２００はまた、ＰＤ２６０ｂを円筒形に取り囲み、指カフ２００の裏当て層３０８に装着された第２の光パイプ３１０ｂも含み得、裏当て層はその内側およびＰＤ２６０ｂにおいてブラダ２７０を保持する。１つの任意の実施例として、光パイプ３１０ａおよび３１０ｂは、平坦な部分および垂直な部分を有するほぼカップ形状であり得る。平坦な部分は、ＬＥＤ２６０ａおよびＰＤ２６０ｂをそれぞれ保持する開口部から離れて延在し、ブラダ２７０に当接し得、いくつかの任意の実施例では、密封処理によって形成される密封縁部３２０が、平坦な部分とブラダとの間に存在し得る。また、いくつかの任意の実施例では、エポキシ３２２は、ＬＥＤ２６０ａおよびＰＤ２６０ｂを、それらのそれぞれの光パイプ３１０ａおよび３１０ｂにさらに密封し得る。光パイプ３１０ａおよび３１０ｂの平坦な部分は、以下を含む複数の機能を実施し得る。１）平坦な部分は、ブラダ２７０および裏当て層３０８の開口部において、ＬＥＤ２６０ａおよびＰＤ２６０ｂのより容易な装着を提供する；垂直な部分と協同する平坦な部分は、以下により詳細に説明されるように、光パイプとして作動する；ならびに３）平坦な部分は、ＬＥＤ２６０ａおよびＰＤ２６０ｂが少し突出して（したがって、多くの場合、へこんでいない）、空隙を低減させるように、この界面に平坦かついくらか突出した表面を構成しているため、光の皮膚組織へのより良好な結合を提供する。ＬＥＤと皮膚との間のあらゆる空隙は、指の周りを移動する（皮膚とカフとの間を弾みながら行き来する）可能性が高く、かつ指を通って移動して動脈を見ることはないであろう多くの漂遊光を、意図したように生成するであろう。平坦な部分は、垂直な円筒形部分から分離され得、誘導リングと称され得る。
【００２０】
光パイプ３１０ａおよび３１０ｂの目的は、漂遊光光子が指を通って横に進み、直進しないことを回避することであることが理解されるべきである。したがって、光パイプは、吸収材料（漂遊光子を取り除く）、光学的に不透明な材料、または反射材料（漂遊光子の経路再決定および再集束）のいずれかから作製することができる。また、空隙がなく、特定の角度にわたってＬＥＤまたはＰＤ傾斜がない、直接的な結合を提供して、位置決め目標も満たされるようにすることも目的である。ＬＥＤおよびＰＤ２０６ａおよび２６０ｂをそれぞれ取り囲む光パイプ３１０ａおよび３１０ｂは、ＬＥＤ２６０ａから放射された光をＬＥＤ２６０ａからＰＤ２６０ｂへ延在する特定の光子バナナ経路へ誘導および集束する役目を果たし得、血圧測定の精度を高めるために、患者の指内の指動脈の意図した部分に光子バナナ幅を効果的に制限し得ることが理解されるべきである。前述したように、ＬＥＤ２６０ａからの光は、ＬＥＤ２６０ａからＰＤ２６０ｂへ延在する特定の光子バナナ経路に沿って移動し得る。いくつかの任意の実施例では、光パイプ３１０ａおよび３１０ｂは、ブラダ２７０の下に装着され得る。いくつかの任意の実施例では、光パイプ３１０ａおよび３１０ｂは、ほぼ円筒形状であり得るか、または任意の好適な形状であり得る。いくつかの任意の実施例では、光パイプ３１０ａおよび３１０ｂは、吸収材料、光学的に不透明な材料、反射材料、および／または可撓性材料から作製され得る。光または光源の任意の実施例としてＬＥＤ源が提供されているが、任意の好適なＬＥＤ源（赤色、青色、または代替的なＬＥＤタイプ）または任意のタイプの光源を利用し得ることが理解されるべきである。任意の実施例として、小さな束開口部を利用するレーザー源を光源として使用することができる。前述した光パイプの任意の実施例は、独立して使用され得るか、または前述した１つ以上の他の任意の実施例および／または以下に説明される１つ以上の他の任意の実施例（例えば、バタフライ形状の指カフの任意の実施例、可撓性回路の任意の実施例、複数ＬＥＤの任意の実施例など）と組み合わせて使用され得ることが理解されるべきである。
【００２１】
図４を参照すると、可撓性回路４２０を有する指カフ４００に関する任意の実施例が特に説明されるであろう。いくつかの任意の実施例では、指カフ４００は、図２Ａ〜２Ｃの指カフ２００であり得る。示されるように、指カフ４００は、患者の指４１０の周りに巻き付け得る。図４に示されるように、指カフ４００は、可撓性（または屈曲性）回路４２０および膨張可能なブラダ４７０（これは可撓性および弾性材料、例えば、ポリウレタンのものであり得る）を含み得る。可撓性回路４２０は、指カフ４００（例えば、巻き付け可能な部分）の内部に装着され得、膨張可能なブラダ４７０は、可撓性回路４２０の上部、および指カフの内部（例えば、可撓性回路４２０を表すブラダ４７０の下の破線）にも装着され得る。図４に示されるように、可撓性回路４２０は、可撓性回路４２０に電気的に接続可能であり得る、ＬＥＤ−ＰＤ対（例えば、ＬＥＤ−ＰＤ対２６０ａ−ｂ）を収容するための一対の開口部４６０ａ−ｂを含み得る。代替的に、１つの任意の実施例では、ＬＥＤ−ＰＤ対は可撓性回路４２０に直接装着され得る。可撓性回路４２０は、ＬＥＤ−ＰＤ対からの信号（例えば、プレチ信号）を処理する回路または電子部品（図示せず）を含み得、信号を別の部品（例えば、本明細書で以下により詳細に考察されるような制御回路）に伝送し得る。いくつかの任意の実施例では、可撓性回路４２０は、信号トレース（またはワイヤ）４２７を介してケーブル４２５に電気的に接続可能であり得、ＬＥＤ−ＰＤ対に電力を提供し、ＬＥＤ−ＰＤ対からデータを受信し得る。さらに、ブラダ４７０は、コネクタ４３０を介してチューブ４４０に連結され得るかまたは接続可能であり得、空気圧をブラダ４７０に供給し得る。
【００２２】
１つの任意の実施例では、可撓性回路４２０は、可撓性材料（例えば、可撓性ポリマー材料）のものであり得る。図４に見ることができるように、可撓性回路４２０の幅は、指カフ４００の全幅よりも小さい場合がある。さらに、可撓性回路４２０は、異なる指の特徴（例えば、指節骨および指関節の解剖学的構造）に対する調節を可能にするための柔軟な可撓性縁部を有し得、指カフ４００から患者の指へしっかりと締まった適合および改善された圧力伝達を提供し得る。可撓性回路４２０は、指カフの内部に取り外し可能にまたは固定して取り付けられ得、同様にブラダ４７０は、指カフの内部に取り外し可能にまたは固定して取り付けられ得る。また、いくつかの任意の実施例では、可撓性回路４２０は、ブラダ４７０の上部に取り付けられ得る。したがって、いくつかの任意の実施例では、可撓性回路４２０および／またはブラダ４７０は、互いから、および指カフ４００から、物理的に分離し得るか、または取り外し得る。
【００２３】
図４に見ることができるように、可撓性回路４２０は、指カフの全幅よりも小さい幅を有する。さらに、可撓性回路４２０は、異なる指節骨および指関節の解剖学的構造に対する特定の調節を可能にするための柔軟な可撓性縁部を有するように形成され得る。同様に、膨張可能なブラダ４７０はまた、指カフの全幅と比較してより小さい幅を有し得、同様に異なる指節骨および指関節の解剖学的構造に対する特定の調節を可能にし得る。さらに、フレックス回路４２０および膨張可能なブラダ４７０は、指カフの内部と比較して減少した長さを有し得（例えば、フレックス回路４２０および膨張可能なブラダ４７０は、現在の設計よりも遅く開始して早く終了する）、これはこれから説明されるように、さらなる利益を提供する。特に、指カフ４００がバタフライ設計の実装を利用する場合、バタフライ設計と組み合わせてフレックス回路４２０の材料がより可撓性であるほど、医療提供者にとって指組織に対する良好な適合（ひいては、指カフから指組織への正しい圧力伝達）を得ることがより簡単になり、最終的には大きな指関節を有する指でさえも、指カフ下の２つの指動脈の動脈壁の外側に良好な適合を得ることがより簡単になる。より具体的には、フレックス回路４２０の可撓性縁部は、従来型回路の従来型剛性縁部のように患者の指関節上に載って血管障害、神経圧迫、および疼痛を引き起こさないように、患者に適用される。適合の良好性は、２つの動脈が骨の下、および腱に沿って腹側に位置するため、指の腹側において特に重要である。
【００２４】
さらに、背側で一片を意図的に（例えば、大型カフの場合、５〜１０ｍｍ）開いたままにすることによって（これはより冗長でない、より幅広でない、膨張可能なブラダ４７０およびフレックス回路４２０によって達成可能である）、動脈圧レベルに対してブラダ４７０の膨張中であっても指の背側の静脈（の一部）を（より多くまたはより少なく）開いたままにすることが可能となる。これによって、長期間の測定中の指先の蒼白化および指の痺れの防止において役割を果たすことができる。前述した可撓性回路の任意の実施例は、独立して使用され得るか、または前述した１つ以上の他の任意の実施例および／または以下に説明される１つ以上の他の任意の実施例（例えば、バタフライ形状の指カフの任意の実施例、光パイプの任意の実施例、複数ＬＥＤの任意の実施例など）と組み合わせて使用され得ることが理解されるべきである。
【００２５】
図５Ａ〜５Ｂを参照すると、複数ＬＥＤを有する指カフ５００に関する任意の実施例が特に説明されるであろう。いくつかの任意の実施例では、指カフ５００は、図２Ａ〜２Ｃの指カフ２００または図４の指カフ４００であり得る。示されるように、指カフ５００は、指の骨５２０および指動脈５３０を有する指５１０の周りに巻き付け得る。１つの任意の実施例では、指カフ５００は、ブラダ５４０、２つ以上のＬＥＤ５５０、および指カフ５００の内部に装着されたＰＤ５５５を含み得る。１つの任意の実施例では、ブラダ５４０は、ＬＥＤ５５０およびＰＤ５５５を取り囲む開口部を含み得る。ブラダ５４０、ＬＥＤ５５０、およびＰＤ５５５は、コネクタ（図示せず）を通してチューブまたはケーブル（図示せず）に連結され得、これは指カフ５００に取り付けられて、ブラダ５４０に空気圧を提供し、ＬＥＤ５５０に電力を提供して、ＰＤ５５５からデータを受信し得る。
【００２６】
操作上、ＬＥＤ５５０は、同時に、代替的に、または予め定義された配列において、異なる波長で、および指動脈５３０を通って異なる方向に光を送信または放射し得る。このシナリオでは、ＬＥＤ５５０からの光は、ＰＤ５５５によって検出および記録されて、より正確で最適な品質のプレチ信号を生成し得、患者の血圧を測定するために患者の指５１０内の指動脈５３０の位置に対するＬＥＤの最適な位置を示し得る。
【００２７】
さらに、複数のＬＥＤ５５０を使用することにより、ＰＤ５５５によって提供される信号から追加的な測定値（例えば、酸素飽和および他の生理学的血液パラメータ、例えば、グルコース）を得ることができ、ノイズが低減され得る（例えば、酸素飽和測定値内のノイズ）。
【００２８】
前述したように、前述した複数ＬＥＤ５５０（２つ以上）ボリュームクランプの実装を利用することによって、追加の選択肢を提供して、現在の手順と反対に、潜在的により信頼できる方式で、連続血圧測定中に酸素飽和および他の生理学的血液パラメータ測定値を測定する。特に、前述した複数ＬＥＤ５５０ボリュームクランプの実装を使用することによって、指先の毛細血管および細動脈血管床とは反対に（現在の手順と同様に）、中節骨内の導管動脈５３０において測定が行われるため、血管収縮（細動脈）の影響は大幅に低減される。特に、測定区画は、すべての区画（ゼロカフ圧力）から細動脈＋動脈区画（低カフ圧力、虚脱した静脈）から動脈区画のみ（動脈の無負荷の容積でのボリュームクランプ）まで、吸収信号情報に寄与する測定区画を制御することができる。このようにして、従来のＳｐ０２測定値を典型的に交絡するノイズのほとんどを取り除くことができる。特に、ボリュームクランプ手順中、動脈内の血流（別の重要な交絡要因）は、わずかな中心への動脈流および逆方向への動脈流のみに低減され、これもまた従来のＳｐ０２測定値と比較してノイズを低減する。さらに、ボリュームクランプ手順中、動作アーチファクトのために動脈中の血液揺動に関する問題が少なくなる。酸素飽和測定値の場合など、動脈区画において測定することが目標である場合、組織もしくは細動脈に関連する任意の信号構成要素、毛細血管、または静脈区画がノイズとして見られ得ることが留意されるべきである。また、前述した任意の実施例は、異なる方向および波長の複数のＬＥＤを組み合わせて、場合によってはブラダにより圧力を適用する。ブラダ内の圧力は、一定であるかまたは規定の波状パターン（例えば、血脈洞）であるかのいずれかであり得、あるいはボリュームクランプ中の場合には動脈内圧を動的に追跡し得る。したがって、圧力の目的は二重であり得る。血圧を測定し、酸素飽和測定値においてノイズとして作用する信号構成要素を生成し得る区画を圧縮／虚脱することである。ノイズは、前述したように複数ＬＥＤとともにＰＤを利用して低減し得る。
【００２９】
前述した複数ＬＥＤ５５０ボリュームクランプの実装を利用することによって、局所酸素化情報を指カフの下から測定することができ、この情報を使用して、別の指への切り替えまたは休息期間を推奨するためのインテリジェントな生理的動因の戦略を誘導することができる。したがって、この測定システムは、患者のその時点での局所状況に由来する実際の情報に基づいた、専門家助言システムとなり得る。前述した複数ＬＥＤの任意の実施例は、独立して使用されても、あるいは前述した１つ以上の他の任意の実施例および／または以下に説明される１つ以上の他の任意の実施例（例えば、バタフライ形状の指カフの任意の実施例、光パイプの任意の実施例、可撓性回路の任意の実施例など）と組み合わせて使用されてもよいことが理解されるべきである。
【００３０】
図６は、任意の実施例を実践し得る任意の例示的な環境６００を示すブロック図である。示されるように、指カフ６１０は、膨張可能なブラダ６１２および可撓性回路６１４を含み得る。可撓性回路６１４は、ＬＥＤ−ＰＤ対６１６に連結され得るかまたは接続可能であり得、フォトダイオードからの信号（例えば、プレチ信号）を処理し、信号を制御回路６３０に伝送し得る。膨張可能なブラダ６１２は、圧力発生および調節システム６２０に空圧式に接続され得る。圧力発生および調節システム６２０は、ブラダ６１２を膨張または収縮させる空気圧を発生、測定、および調節し得、ポンプ、バルブ、センサ、制御回路、および／または他の好適な要素などの要素を含み得る。特に、制御回路６３０と協同する圧力発生および調節システム６２０は、指カフ６１０の膨張可能なブラダ６１２に空気圧を適用して、可撓性回路６１４から受信したプレチ信号の測定に基づいて患者の血圧を再現し（例えば、プレチ信号を一定に保つ）、患者の血圧と同じであるかまたはそれと相関しているべきである圧力センサからの入力に基づく膨張可能なブラダ６１２の圧力をモニタリングすることにより患者の血圧を測定することによって、指カフ６１０を用いるボリュームクランプ法を実装するように構成され得、患者モニタリング装置上での患者の血圧の表示をさらに命令し得る。
【００３１】
前述したバタフライ形状の指カフの任意の実施例、光パイプの任意の実施例、可撓性回路の任意の実施例、および複数ＬＥＤの任意の実施例は、それぞれ独立して使用され得るか、またはそれぞれ１つ以上の他の任意の実施例とともに使用され得ることが理解されるべきである。
【００３２】
前述した本発明の態様は、プロセッサ、回路、コントローラ、制御回路などによる指示の実行と併せて実装され得ることが理解されるべきである。一例として、制御回路は、プログラム、アルゴリズム、ルーチンの制御下で、または前述した本発明の実施形態に従う方法または処理を実行するための指示の実行下で作動し得る。例えば、このようなプログラムは、ファームウェアまたはソフトウェアにおいて実装されてもよく（例えば、メモリおよび／または他の位置に記憶される）、プロセッサ、制御回路、および／または他の回路によって実装されてもよく、これらの用語は互換的に利用されている。さらに、プロセッサ、マイクロプロセッサ、回路、制御回路、回路基板、コントローラ、マイクロコントローラなどの用語は、本発明の実施形態を実行するために利用され得るロジック、命令、指示、ソフトウェア、ファームウェア、機能などを実行することができる任意のタイプのロジックまたは回路を指すことが理解されるべきである。
【００３３】
本明細書に開示される実施形態に関連して説明される様々な例示的な論理ブロック、プロセッサ、モジュール、および回路は、本明細書に説明される機能を実施するように設計された汎用プロセッサ、専用プロセッサ、回路、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、または他のプログラマブルロジック装置、離散的ゲート、またはトランジスタロジック、離散的ハードウェア部品、またはそれらの任意の組み合わせを用いて実装または実施され得る。プロセッサは、マイクロプロセッサまたは任意の従来型プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、回路、または状態機械であり得る。プロセッサはまた、計算装置の組み合わせ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと併せた１つ以上のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成としても実装され得る。
【００３４】
本明細書に開示される実施形態に関連して説明される方法またはアルゴリズムの工程は、ハードウェア内、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール／ファームウェア内、またはそれらの任意の組み合わせにおいて直接具現化され得る。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当該技術分野で既知の任意の他の形態の記憶媒体に属し得る。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに連結される。代替的に、記憶媒体はプロセッサと一体型であり得る。
【００３５】
開示された任意の実施例についての前述の説明は、当業者が本発明を作製または使用することを可能にするために提供される。これらの任意の実施例に対する様々な修正は、当業者には容易に明らかとなり、本明細書に定義される一般原理は、本発明の趣旨または範囲から逸脱することなく他の実施例に適用され得る。したがって、本発明は、本明細書に示される任意の実施例に限定されることを意図していないが、本明細書に開示される原理および新しい特徴に矛盾しない最も広範な範囲と一致する。
【００３６】
本開示はまた、以下の条項も含む。
１．血圧測定システムによる患者の血圧測定において使用するための、患者の指に取り付け可能な指カフであって、指カフが、
患者の指の周りに取り付けられた場合にバタフライ形状を形成する第１の端部および第２の端部と、
発光ダイオード（ＬＥＤ）−フォトダイオード（ＰＤ）対と、
一対の開口部を含むブラダであって、一対の開口部がそれぞれＬＥＤ−ＰＤ対を取り囲むように指カフ内に装着可能なブラダと、を備え、指カフ内に取り囲まれた患者の指は、ブラダおよびＬＥＤ−ＰＤ対が血圧測定システムによる患者の血圧測定において使用されるように、ブラダに当接している、指カフ。
２．第１の端部がスロットを含み、第２の端部がスロットを通って摺動する部分を含んで、患者の指の周りに取り付けられた場合にバタフライ形状を形成する、請求項１に記載の指カフ。
３．上記部分がスロットを通って回転位置に摺動して、患者の指が指カフに適しているかどうかを示す組み込み範囲制限を提供する、請求項２に記載の指カフ。
４．組み込み範囲制限が、患者の指に不適切な指カフを配置することを自動的に防止する、請求項３に記載の指カフ。
５．上記部分がスロットを通って回転位置に摺動して、指カフが患者の指に正しく位置付けられているかどうかを示す組み込み範囲制限を提供する、請求項２〜４のいずれか一項に記載の指カフ。
６．上記部分がＵ字形状部分である、請求項２〜５のいずれか一項に記載の指カフ。
７．Ｕ字形状部分の幅は、Ｕ字形状部分がスロットを通って摺動した後にＵ字形状部分が滑り出るのを防止するために、スロットよりも大きい、請求項２〜６のいずれか一項に記載の指カフ。
８．第１の端部および第２の端部が、患者の指に対する所望の締め付けを維持するために、指カフの外部に締結する締結部品を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の指カフ。
９．指カフを利用する血圧測定システムによって患者の血圧を測定するための方法であって、指カフが発光ダイオード（ＬＥＤ）−フォトダイオード（ＰＤ）対およびブラダを含み、本方法が、
ブラダおよびＬＥＤ−ＰＤ対が血圧測定システムによる患者の血圧測定を助けるように、患者の指の周りに指カフを配置することであって、指カフが第１の端部および第２の端部を含む、配置することと、
第２の端部を、第１の端部を通して摺動させて、患者の指の周りに取り付けられた場合にバタフライ形状を形成することと、
第１の端部および第２の端部を互いから引き離して、患者の指に締め付けを適用することと、を含む、方法。
１０．第１の端部がスロットを含み、第２の端部がスロットを通って摺動する部分を含んで、患者の指の周りに取り付けられた場合にバタフライ形状を形成する、請求項９に記載の方法。
１１．第２の端部を、第１の端部を通して摺動させて、バタフライ形状を形成することが、上記部分を、スロットを通して回転位置に摺動させて、患者の指が指カフに適しているかどうかを示す組み込み範囲制限を提供することを含む、請求項１０に記載の方法。
１２．組み込み範囲制限が、患者の指に不適切な指カフを配置することを自動的に防止する、請求項１２に記載の方法。
１３．第２の端部を、第１の端部を通して摺動させて、バタフライ形状を形成することが、上記部分を、スロットを通して回転位置に摺動させて、指カフが患者の指に正しく位置付けられているかどうかを示す組み込み範囲制限を提供することを含む、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の方法。
１４．上記部分がＵ字形状部分である、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の方法。
１５．Ｕ字形状部分の幅は、Ｕ字形状部分がスロットを通って摺動した後にＵ字形状部分が滑り出るのを防止するために、スロットよりも大きい、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の方法。
１６．第１の端部および第２の端部が、患者の指に対する締め付けを維持するために、指カフの外部に締結する締結部品を含む、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の方法。
１７．第１の端部および第２の端部を指カフの外部に締結して、患者の指に対する締め付けを維持することをさらに含む、請求項１０〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【国際調査報告】
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