(57)【要約】  本発明はセンサアセンブリに関し、このセンサアセンブリは、ユーザの少なくとも１つの生体パラメータの測定中にユーザの皮膚によって加えられる圧力によって生じる、少なくともこのアセンブリの中心軸に沿った、接触面の変位を測定するためのものである。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの皮膚における生体パラメータの測定に使用するように構成された変位センサアセンブリであって、
前記アセンブリの外部の方向に向き、ユーザの皮膚に接触させられる接触面であって、前記アセンブリの外部から圧力を加えられたときに前記アセンブリの中心軸に沿って動くことができる接触面と、
検知ユニットであって、光学軸を有し、かつ、少なくとも１つの検出器、および、前記検出器に向かって前記光学軸に沿って光を直接放射するように構成された少なくとも１つの光源を備える、検知ユニットと、
前記検知ユニットに関連付けられた光遮断部材と、
装着機構と
を備え、前記装着機構によって前記検知ユニットおよび前記遮断部材が前記アセンブリの内部に装着されて、前記検知ユニットおよび前記遮断部材のうち一方が前記接触面と共に移動可能であるように前記接触面に固定的に関連付けられており、かつ、他方には前記接触面とのそのような固定的な関連付けがないようになっており、前記接触面に関連付けられた部材の前記そのような関連付けのない部材に対する動きによって、前記光源から前記検出器に向かって放射される光の少なくとも一部が前記光遮断部材により遮断されるように前記機構が構成され、前記光検出器に受光される前記光源からの光が前記接触面の変位を示すようになっている、センサアセンブリ。
【請求項２】
前記装着機構が少なくとも１つの可撓性部材を備え、前記接触面および前記そこに固定的に関連付けられた部材が少なくとも間接的にそれに接続され、前記部材が、前記接触面に圧力が加えられたときに撓み、それにより、前記接触面および前記そこに固定的に関連付けられた部材が、前記そのような関連付けのない部材に対して移動できるように構成されている、請求項１に記載のセンサアセンブリ。
【請求項３】
前記装着機構が、前記接触面を遠位端に有し、かつ基部表面を近位端に有する接触面保持部材を備え、それに、前記接触面に関連付けられた前記部材が固定的に装着されている、請求項１または２に記載のセンサアセンブリ。
【請求項４】
請求項２に従属する場合に、前記接触面保持部材が前記可撓性部材に、前記アセンブリの外部から前記接触面に圧力が加えられたときにそれにより動かされるように装着されている、請求項３に記載のセンサアセンブリ。
【請求項５】
前記アセンブリの前記中心軸が前記可撓性部材および前記接触面保持部材の対称軸を成す、請求項３または４に記載のセンサアセンブリ。
【請求項６】
前記検知ユニットの前記光学軸が前記アセンブリの前記中心軸に垂直な平面内にある、請求項３、４または５に記載のセンサアセンブリ。
【請求項７】
前記基部表面が前記アセンブリの前記中心軸に垂直な、請求項３〜６のいずれか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項８】
両方が前記光学軸を含む２つの互いに垂直な平面内に前記光源が当初の拡散角度を有し、前記平面のうち一方が前記アセンブリの前記中心軸に垂直であり、前記光源の前記拡散角度のうち少なくとも１つを縮小させるように構成された拡散角度縮小要素を前記光源が備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項９】
前記拡散角度縮小要素が、前記アセンブリの前記中心軸に垂直な前記平面内の前記光源の拡散角度を縮小しながら、それに垂直な平面内の当初の拡散角度を維持するように構成されている、請求項８に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１０】
両方が前記光学軸を含む２つの互いに垂直な平面内に前記検出器が当初の視野を有し、前記平面のうち一方が前記アセンブリの前記中心軸に垂直であり、前記検出器の前記視野のうち、任意選択として前記アセンブリの前記中心軸に垂直な前記平面内の、少なくとも１つを縮小させて、そこで受光される前記光のうち少なくともほとんどが、前記光源から前記検出器に向けて放射される光になるように構成された視野縮小要素を前記検出器が備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１１】
前記視野縮小要素が、前記アセンブリの前記中心軸に垂直な平面内の前記検出器の前記視野を縮小させながら、そこに垂直な前記平面内の当初の視野を維持するように構成されている、請求項１０に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１２】
前記圧力が０〜４０ｍｍＨｇの範囲にある、請求項１〜１１に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１３】
遮断されない場合には前記接触面に関連付けられた部材を１ｍｍより大きく変位させるであろう前記可撓性部材の撓みを防ぐように構成された移動阻止機構をさらに備える、請求項２および、請求項２に少なくとも間接的に従属する場合の請求項３〜１２のいずれか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１４】
前記光源が少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を備える、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１５】
前記光検出器が、任意選択ではフォトダイオード（ＰＤ）である、少なくとも１つの光感応性要素を備える、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１６】
前記接触面との固定的な関連付けのない部材が、少なくとも前記接触面およびその関連部材の動きの間、静止状態に維持される、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１７】
前記接触面およびそれに固定的に関連付けられた部材の動きの間、前記検知部材および光遮断部材が互いに対する状態を、前記光遮断部材が前記光源によって前記検出器に向けて放射された光の最小量を遮断する最小遮断状態と、前記光遮断部材が前記光源によって前記検出器に向けて放射された光の最大量を遮断する最大遮断状態との間で交替させる、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１８】
前記光遮断部材が縁部を有し、前記縁部が前記光遮断部材の残りの部分よりも前記接触面に近く、前記縁部が、前記接触面とその固定的に関連付けられた部材の動きの間、前記最小遮断状態における最大限に離間した位置と、前記最大遮断状態における最小限に離間した位置の間で、前記接触面に対する複数の位置を取るように構成されている、請求項１７に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１９】
前記センサアセンブリの前記最大および最小遮断状態のうち少なくとも１つにおいて、前記接触面保持部材が、前記光遮断部材の少なくとも一部分を、前記基部表面を通してそこに受容するように構成されている、請求項３または、請求項３に少なくとも間接的に従属する場合の請求項４〜１８のいずれか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項２０】
前記光遮断部材の前記一部が前記縁部を備える、請求項１８に従属する場合の請求項１９に記載のセンサアセンブリ。
【請求項２１】
ユーザの皮膚における生体パラメータの測定に使用するように構成された変位センサアセンブリであって、
アセンブリの外部の方向に向き、ユーザの皮膚に接触させられる接触面であって、ユーザの皮膚によって圧力を加えられたときにアセンブリの中心軸に沿って動くことができる接触面と、
前記アセンブリの内部に配設され、前記アセンブリの前記中心軸に垂直な平面内にある光学軸を有する検知ユニットであって、前記検知ユニットが、前記光学軸に沿って光を放射するように構成された光源および、光検知器を備え、前記検知器が前記光源によって直接前記検知器に向けて放射された光を受光するように構成された検知ユニットと、
ユーザの皮膚によって前記接触面に加えられた圧力によって生じる前記接触面の変位の結果、前記光源から前記検出器に直接到達する光の量を変化させるように動作可能な光遮断部材と
を備えるセンサアセンブリ。
【請求項２２】
前記接触面に垂直な中心軸を有する接触面保持部材をさらに備え、前記アセンブリの外部から前記接触面に圧力が加えられたときに前記接触面保持部材が前記中心軸に沿って移動可能な、請求項２１に記載のセンサアセンブリ。
【請求項２３】
前記接触面保持部材が遠位端に前記接触面を有し、前記遠位端から前記中心軸に沿って離間した近位端に基部表面を有し、前記アセンブリが静止した支持構造をさらに備え、前記検知ユニットと前記光遮断部材のうち一方が前記基部表面に固定的に装着され、よって、前記接触面保持部材と共に移動可能であり、これらの部材の他方が前記静止した支持構造に固定的に装着されている、請求項２２に記載のセンサアセンブリ。
【請求項２４】
前記基部表面が前記アセンブリの前記中心軸に垂直で、前記検知ユニットがそこに固定的に装着されている、請求項２３に記載のセンサアセンブリ。
【請求項２５】
両方が前記光学軸を含む２つの互いに垂直な平面内に前記光源が当初の拡散角度を有し、前記平面のうち一方が前記アセンブリの前記中心軸に垂直であり、前記光源の前記拡散角度のうち少なくとも１つを縮小させるように構成された拡散角度縮小要素を前記光源が備える、請求項２１〜２４のいずれか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項２６】
前記拡散角度縮小要素が、前記アセンブリの前記中心軸に垂直な前記平面内の前記光源の拡散角度を縮小しながら、それに垂直な前記平面内の当初の拡散角度を維持するように構成されている、請求項２５に記載のセンサアセンブリ。
【請求項２７】
両方が前記光学軸を含む２つの互いに垂直な平面内に前記検出器が当初の視野を有し、前記平面のうち一方が前記アセンブリの前記中心軸に垂直であり、前記検出器の前記視野のうち、任意選択として前記アセンブリの前記中心軸に垂直な前記平面内の、少なくとも１つを縮小させて、そこで受光される前記光のうち少なくともほとんどが、前記光源から前記検出器に向けて放射される光になるように構成された視野縮小要素を前記検出器が備える、請求項２１〜２６のいずれか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項２８】
前記視野縮小要素が、前記アセンブリの前記中心軸に垂直な前記平面内の前記検出器の視野を縮小しながら、前記それに垂直な平面内の当初の視野を維持するように構成されている、請求項２７に記載のセンサアセンブリ。
【請求項２９】
前記センサアセンブリが測定装置内にアーチファクトセンサを成し、前記装置が、加えて、少なくとも１つの生体パラメータを測定するように構成された少なくとも１つの生体センサをそこに備える、請求項１〜２８のいずれか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項３０】
少なくとも１つの生体センサを備え、請求項１〜２９のいずれか一項に記載のセンサアセンブリをさらに備える測定装置であって、前記生体センサの動作の正確さを向上させるために、前記生体センサが、任意選択では心拍数と心拍変動のうち少なくとも１つである、ユーザの少なくとも１つの生体パラメータを光学的に測定するように構成されている、測定装置。
【請求項３１】
腕時計の形をした、請求項３０に記載の測定装置。
【請求項３２】
前記生体センサが前記接触面と同じ方向を向いている、請求項２９または３０に記載の測定装置。
【請求項３３】
前記生体センサが前記接触面に固定されている、請求項３２に記載の測定装置。
【請求項３４】
前記接触面が、少なくとも１つの生体センサを保持する構造の一部を成す、請求項３２に記載の測定装置。
【請求項３５】
前記センサアセンブリの前記検出器とデータ通信状態にある制御ユニットを備え、前記制御ユニットが、
前記検出器から受け取ったデータを分析して、前記接触面の変位を示すデータを生成するように構成された分析器と、
前記データを伝達するための出力モジュールとを備える、
請求項３０〜３４のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項３６】
前記生体センサが、脳波図（ＥＥＧ）、心電図（ＥＣＧ）、光電容積脈波（ＰＰＧ）、および皮膚電気反応（ＧＳＲ）のうち１つである、請求項３０〜３５のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項３７】
被験者の生体パラメータを測定する方法であって、この方法が、
変位センサの皮膚接触面を前記被験者の皮膚表面に接触させることと、
前記接触面の変位を示すデータを取得することと、
前記生体パラメータを得るために前記データを処理することとを含み、
この方法が、
光源から光学軸に沿って光検知器の方向に光を放射することと、
前記光源により放射された光を、遮断部材が前記接触面の変位に比例する様式で遮断できるようにすることとを含み、さらに、
前記光センサによって検出された光の強度を示すデータを取得し、それに基づいて前記接触面の前記変位を判断することを含む、方法。
【請求項３８】
変位センサを利用し、前記変位センサが、
接触面と、
検知ユニットであって、少なくとも１つの光検知器および、少なくとも１つの光源を有し、前記光源が両者の間に画定された光学軸を有し、前記光源が、光を検出するように構成された前記センサに向かって光を放射するように構成されている、検知ユニットと、
光遮断部材であって、前記接触面の変位に誘発されて、前記遮断部材が前記光学軸に沿って伝播する光を前記接触面の変位に比例する様式で遮断するように、前記検知ユニットに関連付けられている光遮断部材とを備える、
請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記変位センサが請求項１〜２９のいずれか一項に記載のものである、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記生体パラメータが血圧、心拍数、酸素飽和度、または呼吸数を含む、請求項３８または３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記接触させることが、前記変位センサを動脈の近傍に保持することを含む、請求項３８〜４０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４２】
前記接触させることが、前記変位センサを動脈の上に保持することを含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記処理することが、脈圧分析モデルと脈波分析モデルのうち少なくとも１つを含む、請求項３８から４２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４４】
前記脈圧分析が、脈拍分解分析を含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記処理することが、前記データからＤＣ成分を抽出することか、または、信号フィルタを適用することを含む、請求項３７〜４４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４６】
被験者の生体パラメータを判断するシステムであって、
（ｉ）変位センサであって、
前記被験者の皮膚表面に接触するように構成された接触面と、
検知ユニットであって、少なくとも１つの光検知器および、少なくとも１つの光源を有し、前記光源が両者の間に画定された光学軸を有し、前記光源が、光を検出するように構成された前記センサに向かって直接光を放射するように構成されている、検知ユニットと、
光遮断部材であって、前記接触面の変位に誘発されて、前記遮断部材が前記光学軸に沿って伝播する光を前記接触面の変位に比例する様式で遮断し前記接触面の変位を示すデータを取得するように、前記検知ユニットに関連付けられている光遮断部材とを備える変位センサ、および、
（ｉｉ）前記接触面の前記動きを示すデータを受信するために前記変位センサとデータ通信状態にある制御ユニットを備え、
前記制御ユニットが、皮膚表面の動きを示すデータから前記生体パラメータを抽出するための抽出モジュールを備える、システム。
【請求項４７】
前記変位センサが請求項１〜２９のいずれか一項に記載のものである、請求項４６に記載のシステム。
【請求項４８】
前記皮膚表面に前記変位センサを接触させて保持するための固定要素をさらに備える、請求項４６または４７に記載のシステム。
【請求項４９】
前記生体パラメータが血圧、心拍数、酸素飽和度、または呼吸数を含む、請求項４６〜４８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５０】
前記抽出モジュールが、（ｉ）脈圧波分析モデルのうち少なくとも１つを適用すること、（ｉｉ）前記データの前記ＤＣ成分を特定すること、および（ｉｉｉ）信号フィルタを適用することのうちいずれか１つのために構成され、そのために動作可能である、請求項４６〜４９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５１】
前記変位センサと共通の接触面を有する光学的生体センサを備える、請求項４６〜５０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５２】
前記変位センサの前記接触面を連続的に取り囲む検知面を備える電気式生体センサを備える、請求項４６〜５１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５３】
第１の変位センサおよび第２の変位センサを備え、前記第１および第２の変位センサのうち少なくとも１つが、光学生体センサとデータ通信状態にあり、光学生体センサと共通の接触面を有し、前記共通の検知面の動きを示す前記光学生体センサデータを提供するように構成されている、請求項４６〜５２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５４】
請求項４６〜５３に記載のシステムを備える測定装置。
【請求項５５】
前記第１のセンサが前記測定装置の本体内に備えられ、前記第２のセンサが前記測定装置に連結されたバンド内に備えられる、請求項５４に記載のシステムを備える測定装置。
【請求項５６】
前記測定装置の本体上に形成された電気式生体センサを備える、請求項５４または５５に記載の測定装置。
【請求項５７】
前記測定装置が腕時計として構成される、請求項５４〜５６のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項５８】
前記測定装置が被験者の指に着用される円環形状の要素の形をしている、請求項５４〜５６のいずれか一項に記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ユーザの皮膚表面で生体パラメータを検知して測定するためのセンサアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
本開示が関連し得る種類のセンサアセンブリが、特許文献１に開示されており、ここでセンサアセンブリは、センサアセンブリの外部に向いた接触面と、光源および検出器とを備え、光源および検出器の両方は、接触面とは逆の、反射器の方向に向いており、反射器は、光源からの光を受光して検出器に向け直すように構成されている。この機構は、接触面に加えられた圧力が反射器に対する光源と検出器の変位を引き起こし、それによって反射器から検出器に到達する光の量を変化させ、その変位を示すようになっている。特許文献１では、センサアセンブリは測定装置内でアーチファクトセンサを成し、この装置はセンサアセンブリに加えて、センサアセンブリの接触面に固定的に関連付けられた１つまたは複数の生体センサを備え、これらの生体センサは、接触面が接触する皮膚を介してユーザの脈拍の１つまたは複数のパラメータを光学的に検出するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第出願公開２０１８／００３５９４３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示はセンサアセンブリに関し、このセンサアセンブリは、ユーザの少なくとも１つの生体パラメータの測定中にユーザの皮膚によって加えられる圧力によって生じる、少なくともこのアセンブリの中心軸に沿った、接触面の変位を測定するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
光方式の変位センサに関する一態様では、センサアセンブリは、光源から検出器に向かって放射されてから検出器に検知される光の量が、接触面に加えられる圧力によって生じる接触面の変位に従って変動するように動作する。光源と検出器は、検出器に到達する光が主として直接光源から来るものであるか、または直接光源から来るもののみであるように互いに対して配置される。つまり、センサアセンブリの光源以外のいずれかの要素から検出器に到達する光があるとしても、その量は最小限に抑えられる。光源からの光は、どのような種類の導光器にもよらず、例えば空気や真空などの、光の間の媒体中を検出器に向かって自由に伝播する。光源および検出器はアセンブリの検知ユニットを成してセンサアセンブリの内部に配設され、接触面はセンサアセンブリの外部に向く。
【０００６】
本明細書に開示されるセンサアセンブリは、光遮断部材をさらに備え、この部材は、光検出器に受光される光源からの光が接触面の変位を示すようにするために、光源から検出器に向けて放射される光の少なくとも一部を遮断する。すなわち、遮断部材に遮断され、光検出器に受光されない光の量は、接触面の変位に依存する。
【０００７】
本開示の第１の態様では、センサアセンブリは装着機構をさらに備え、この装着機構は、検知ユニットと光遮断部材のうち１つが接触面と固定的関係にあり、かつ、接触面が、検知ユニットと光遮断部材のうち接触面と固定的関係にない他方の１つに対して可動であるように、検知ユニットの光源および検出器を遮断部材の両側に装着するためのものである。
【０００８】
上記の機構により、接触面に加えられた圧力は、接触面、および接触面に固定的に関連付けられた部材の両方を、そのような関連付けのない部材に対して変位させ、その結果、光源から検出器に向けて放射された光の少なくとも一部を光遮断部材が遮断して、光検出器によって受光される光源からの光が接触面の変位を示すようになる。
【０００９】
任意選択として、装着機構は例えば可撓性隔膜などの可撓性部材をさらに含むことができ、この可撓性部材は関連する部材と共に接触面を少なくとも間接的に保持して、センサアセンブリの外部から接触面に圧力が加えられることによって可撓性部材がアセンブリの内部に向けて撓み、それにより接触面および関連する部材を変位させるようにする。
【００１０】
さらに任意選択として、センサアセンブリは移動阻止機構をさらに含むことができ、この移動阻止機構は、阻止されない場合には５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、または１４０、またさらには１５０マイクロメートルの変位をもたらす可撓性部材の撓みを防ぐように構成される。
【００１１】
装着機構は接触面保持部材を備えることができ、この接触面保持部材は可動性で、当該接触面を一端に有し、また、他端に装着された固定的に関連付けられた部材を有する。センサユニットが接触面保持部材に、接触面と反対側の端部で固定的に装着されており、よって、光遮断部材に対して可動であるならば、遮断部材は静止した支持構造に固定することができ、逆もまた同様である。
【００１２】
光遮断部材は検知ユニットに対して、互いに対する状態が、最大量の光が遮断されて最小量の光が検出器に到達する最大遮断状態と、最小量の光が遮断されて最大量の光が検出器に到達する最小遮断状態との間で交替可能であるように配設することができる。
【００１３】
いくつかの実施形態では、検知ユニットに対する光遮断部材の動きの範囲は、接触面保持部材または支持構造の中に光遮断部材が進入できるようにすることによって拡大することができる。
【００１４】
光源以外のセンサアセンブリの要素から光検出器に到達する光の量を確実に最小限に抑えるために、検出器には、検知ユニットの光学軸を両方が備える２つの互いに垂直な平面内の２つの当初の視野のうち、少なくとも１つを縮小させるために、視野縮小要素を備えることができる。それらの平面のうち１つが検知ユニットの装着されている平面に平行である場合、視野縮小要素はその平面内の検出器の視野を縮小しながら、そこに垂直な平面内の当初の視野を維持するように構成することができ、逆もまた同様である。検知ユニットが装着されている平面は、アセンブリの中心軸に垂直であることができる。
【００１５】
光源からの光が確実に、直接検出器に放射され、検出器以外の要素に到達して検出器へ向かって反射する可能性のある光の量が最小限に抑えられるようにするために、光源には、検知ユニットの光学軸を両方が備える２つの互いに垂直な平面のうち１つの平面内の光源の発散角度を縮小させるように構成された発散角度縮小要素を備えることができる。２つの平面のうち１つが検知ユニットの装着されている平面に平行である場合、発散角度縮小要素は、その平面内の発散角度を縮小しながら、そこに垂直な平面内の当初の発散角度を維持するように構成することができ、逆もまた同様である。
【００１６】
本開示の第２の態様によれば、検知ユニットの光学軸は接触面の動きの軸に垂直な平面内にあり、光源はその光学軸に沿って、光源に対面する光検出器に光を放射するように構成され、光遮断機構は、ユーザの皮膚によって接触面に加えられた圧力によって生じる接触面の変位の結果、光源から検出器に直接到達する光の量を変化させるように動作可能である。
【００１７】
この態様によれば、光学軸に沿った光は、遮断されなければ、光源から検出器に直接伝播し、光源から検出器までの距離によって定まる長さを有し、その長さはセンサアセンブリの動作中に変化しない。
【００１８】
本開示の第１の態様によるセンサアセンブリの特長は、第２の態様でも使用することができ、逆もまた同様であり、下記の追加的特長のうち１つまたは複数もまた、それらの両方で使用することができる。
−  光源は１つまたは複数の光源要素を備えることができる。
−  光源は、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を備えることができる。
−  光検出器は、少なくとも１つのフォトダイオード（ＰＤ）を備えることができる。
【００１９】
上記の態様のそれぞれのセンサアセンブリでは、ユーザの皮膚における少なくとも１つの生体パラメータの測定中にユーザの皮膚によって接触面に外部から加えられる圧力によって生じる、接触面の非常に小さな変位を検知することが可能である。例えば、測定される変位は０．１〜１００マイクロメートルの範囲であることができ、また、圧力は０〜４０ｍｍＨｇの範囲であることができる。
【００２０】
本開示のさらなる態様は、ユーザの皮膚において少なくとも１つの生体パラメータの測定を行うための生体センサと、上記で説明した種類のセンサアセンブリとを備える測定装置に関する。この測定装置は、生体センサと接触面が同じ方向を向き、かつ、確実に、その両方が同時にユーザの測定対象皮膚に接触するように、または、いくつかの実施形態では生体センサが少なくともその近傍にあるように配設されるように、構成される。いくつかの実施形態では、生体センサを、圧力／変位センサアセンブリの接触面の中に収容するか内蔵することができる。
【００２１】
生体センサは、ＬＥＤなどの少なくとも１つの光源と、ＰＤなどの少なくとも１つの光検出器とを含むことができる。生体パラメータは、例えば、心拍数および／または心拍変動であることができる。いくつかの実施形態では、生体センサはＰＰＧセンサである。特定の実施形態では、ＰＰＧセンサがＥＣＧ電極を備えるか、ＥＣＧ電極に関連付けられていることができる。
【００２２】
測定装置は、変位センサアセンブリの検知ユニットとデータ通信状態にある制御ユニットをさらに備えることができる。制御ユニットは、検知ユニットの検出器から受信したデータを分析して、測定面の動きによって生じるアーチファクトを特定するように構成された分析器を備えることができる。
【００２３】
測定装置は腕時計の形状であることができ、その接触面は、腕時計を着用したユーザの手首に接触するように構成される。腕時計は、制御ユニットの分析器によって特定されたアーチファクトを処理ユニットまたは通信センターに伝達するように構成された、出力モジュールをさらに備えることができる。
【００２４】
いくつかの実施形態では、生体センサは、脳波図（ＥＥＧ）、心電図記録（ＥＣＧ）、および光電容積脈波（ＰＰＧ）のうち少なくとも１つとして出力可能な測定を行うように構成される。
【００２５】
被験者の皮膚によって接触面に圧力が加えられたときにその変位を本明細書で開示するセンサアセンブリ内の変位として検知することを、被験者の生体パラメータを測定するための方法に使用することができる。
【００２６】
よって、本開示の別の態様によれば、被験者の生体パラメータを測定するための方法が提供される。この方法は、変位センサの接触面を被験者の皮膚表面に接触させ、接触面の動きを示すデータを収集することを含み、このデータは、皮膚によって変位センサに加えられた圧力に関連する。
【００２７】
この方法は、光源から光学軸に沿って光検知器の方向に光を放射し、光源から放射された光を、光遮断部材が接触面の変位に比例する様式で遮断できるようにすることを含む。この方法は、光センサによって検出された光の強度を示すデータを取得し、それに基づいて接触面の変位を判断することをさらに含む。
【００２８】
いくつかの実施形態では、皮膚の動き、および、よって変位センサに加えられる圧力は、血管の拡張と収縮によって引き起こされる。換言すれば、血管は血液が心臓からそこに到達するときに拡張し、血液が心臓に戻るときに収縮する。血管の拡張または収縮は変位センサに対する皮膚の動きを引き起こし、変位センサに加えられる圧力が検出される。皮膚表面の動きを示すデータが収集される。収集されたデータは次に処理されて、そこから１つまたは複数の生体パラメータが得られる。
【００２９】
生体パラメータは、血管の拡張または収縮に直接または間接的に関連する、どのようなパラメータであってもよい。
【００３０】
いくつかの実施形態では、生体パラメータは血圧を含む。
【００３１】
いくつかの実施形態では、生体パラメータは心拍数を含む。
【００３２】
いくつかの実施形態では、生体パラメータは呼吸数を含む。
【００３３】
いくつかの実施形態では、生体パラメータは酸素飽和度を含む。
【００３４】
いくつかの実施形態では、この方法は、変位センサの接触面に皮膚表面を接触させることを含む。
【００３５】
いくつかの実施形態では、この方法は、変位センサの接触面と皮膚の表面の間に固定的な接触が存在するように、変位センサを皮膚に固定的に装着することを含む。
【００３６】
いくつかの実施形態では、変位センサの固定は、変位センサの接触面が動脈の上に装着されるように行われる。接触面を動脈の上に固定することによって、測定の正確さが向上し得る。
【００３７】
いくつかの実施形態では、変位センサは橈骨動脈の上に置かれる。
【００３８】
いくつかの実施形態では、この方法は変位センサ内の検出器に向けて光を放射して、検出器によって受光された光の量を示す信号を収集することを含み、上記信号は、上記皮膚表面の動きに対する接触面の変位を示す。
【００３９】
この方法は、継続的な検出を含んでもよいが、いくつかの実施形態では、検出は定期的、すなわち、所定の時間枠の間である。時間枠は、例えば、５、１０、または２０秒間などの数秒間であってもよく、最大で６０、９０、または１２０秒間であってもよい。
【００４０】
次いで、信号が処理される。いくつかの実施形態では、この方法は、検出器によって受光された光の量に関して収集された信号データを処理することを含む。
【００４１】
ある実施形態では、収集された信号データは、脈圧分析モデルを用いて処理される。いくつかの実施形態では、脈圧分析は、脈拍分解分析を含む。
【００４２】
ある実施形態では、収集された信号データは、脈波分析モデルを用いて処理される。
【００４３】
いくつかの実施形態では、信号データは、分析技法の組み合わせによって処理される。
【００４４】
変位センサによって取得された信号は、ＡＣ成分およびＤＣ成分の、２つの成分を有してもよい。信号のＡＣ成分は、それぞれが１つの生体パラメータを示す複数の周波数を含んでもよい。信号のＤＣ成分は、とりわけ、被験者の呼吸数を示してもよい。よって、信号のＤＣ成分の値を抽出することによって、被験者の呼吸数が判断され得る。いくつかの実施形態では、ＡＣ信号の値（例えば振幅）が抽出されて、ＤＣ成分の値と共に処理されて、被験者の呼吸数が得られる。２つの成分を使用することによって、呼吸数などの生体パラメータの測定の正確さが向上し得る。
【００４５】
いくつかの実施形態では、変位センサは、本明細書で開示されるセンサアセンブリで使用される種類のものである。この実施形態によれば、この方法は、本明細書で開示されるセンサアセンブリを被験者の皮膚表面に固定的に装着することを含む。
【００４６】
本明細書ではさらに、被験者の生体パラメータを判断するシステムもまた開示される。このシステムは、（ａ）被験者の皮膚表面の動きを示すデータを生成する変位センサと、（ｂ）変位センサとデータ通信状態にあって、収集されたデータを変位センサから受け取り、収集されたデータから生体パラメータを抽出する制御ユニットとを備える。
【００４７】
変位センサは、接触面と、検知ユニットと、光遮断部材とを備える。
【００４８】
検知ユニットは光検知器および光源を有し、光源は両者の間に画定された光学軸を有し、光源は、光を検出するように構成されたセンサに向かって光を直接放射するように構成されている。
【００４９】
光遮断部材は、接触面が変位することに誘発されて、遮断部材が、上記軸に沿って伝播する光を接触面の変位に比例する様式で遮断するように、検知ユニットに関連付けられている。
【００５０】
いくつかの実施形態では、変位センサは本明細書に記載される種類のものであり、すなわち、（ｉ）被験者の皮膚表面に接触するように構成された接触面と、（ｉｉ）少なくとも１つの検出器および、その検出器に向かって光を直接放射するように構成された少なくとも１つの光源を備える検知ユニットと、（ｉｉｉ）検知ユニットに関連付けられた光遮断部材とを備える。
【００５１】
光源から放射され、光検出器によって受光される光は、皮膚表面の動きに対する接触面の変位を示す。
【００５２】
いくつかの実施形態では、制御ユニットは、収集したデータから生体パラメータを抽出するための抽出モジュールを備える。前述したように、生体パラメータは、血圧、心拍数、または呼吸数のうちいずれか１つまたはそれらの組み合わせであってもよく、そのそれぞれは、本開示の別々の実施形態を成す。
【００５３】
抽出モジュールは、（ｉ）脈圧波分析モデルを適用すること、（ｉｉ）収集したデータのＤＣ成分を特定すること、および（ｉｉｉ）信号フィルタを適用することのうちいずれか１つまたはそれらの組み合わせによって生体パラメータを抽出するように構成されていてもよい。
【００５４】
いくつかの実施形態では、測定が行われる場所をより良く管理するために、システムは、変位センサを適切な位置に維持する固定要素をさらに備えてもよい。例えば、変位センサは手首バンドまたは、手首バンドによって保持されるクリップによって皮膚表面に固定されてもよい。
【００５５】
いくつかの実施形態では、異なる信号を相互に検出して、そこから１つまたは複数の生体パラメータを抽出するために、システムは２つ以上の変位センサを備える。
【００５６】
いくつかの実施形態では、複数の変位センサが使用される場合、変位センサのうち少なくとも１つは、ＰＰＧセンサなどの光学生体センサとデータ通信状態にあり、共通の検知面をそこに有する。そのような変位センサは、共通の検知面の動きを示す、光学的に検出されたデータを提供するように構成されてもよい。このようにして、皮膚表面の動きの適切なデータを提供することによって、生体センサの測定の正確さが向上する。このデータは、生体センサによって検知され得るアーチファクト信号を含むことがあり、したがって、生体センサによって検知される最終的なパラメータは、アーチファクト信号を考慮して判断されてもよい。
【００５７】
他方の変位センサは、別の生体パラメータを示すデータを収集するために、または、測定の正確さを向上させるために同じ生体パラメータの二重測定のために、異なる位置に固定されてもよい。例えば、一方の変位センサは腕時計の本体に配置され、他方の変位センサは腕時計に連結されたバンド内に置かれてもよい。
【００５８】
上記のシステムは、測定装置内に備えられてもよい。
【００５９】
測定装置が２つ以上の変位センサを備える、いくつかの実施形態では、第１のセンサは測定装置の本体内に備えられ、第２のセンサは測定装置に連結されたバンド内に備えられる。
【００６０】
いくつかの実施形態では、測定装置は、その本体上に形成された電気式生体センサを備える。
【００６１】
いくつかの実施形態では、測定装置は腕時計として構成される。
【００６２】
いくつかの他の実施形態では、測定装置は被験者の指に着用される円環形状の要素の形をしている。
【００６３】
本開示のさらに別の態様は、皮膚接触面の動きを判断するためにホール効果方式の変位センサを提供する。この変位センサは、ハウジング構造と皮膚接触面とを含み、皮膚接触面は、皮膚接触面によって走査される平面に垂直な中心軸に沿って、ハウジングに対して変位可能である。したがって、ハウジングおよび、そこに固定的に取り付けられている構成要素が静止したままである一方で、接触面は少なくとも中心軸に沿った変位のために構成されている。この変位可能なセンサは１つまたは複数の検知ユニットをさらに含み、そのそれぞれはホール効果センサペアを備える。ホール効果センサペアのそれぞれは、接触面と一緒に変位可能な変位可能部材を備え、ハウジングに対して固定された位置に静止部材がある。ホール効果センサペアは、皮膚接触面の動きを示すホール効果測定データを取得するように構成されている。
【００６４】
変位センサは、各検知ユニットのホール効果測定データが皮膚接触面の異なる部分の動きを示すように、２つ以上の検知ユニットを含んでもよい。このようにして、変位センサは、接触面に圧力が加えられていない安定状態に対する接触面の傾きを検知することができる。例えば、接触面に加えられる圧力が接触面の異なる部分にわたって変化する場合、各部分はそこに加えられる圧力に応じて変位し、各ホール効果センサペアは、各部分の変位を独立に検知するように構成される。それにより、２つ以上の検知ユニットから取得されるホール効果測定データは、皮膚接触面の回転または傾斜を示し得る。
【００６５】
いくつかの実施形態では、変位可能なセンサは、接触面をハウジングに連結して、ハウジングが変位できるようにする、可撓性部材を備える。いくつかの実施形態では、可撓性部材は変位可能プレートをハウジングに連結する。可撓性部材により、接触面が少なくとも１つの軸に関して回転および傾斜すること、つまり、３次元的な動きが可能になる。
【００６６】
いくつかの実施形態では、ホール効果センサペアの変位可能部材は、永久磁石であり、静止部材はホール効果センサである。ただし、いくつかの実施形態では、変位可能部材がホール効果センサであり、静止部材が永久磁石である。ホール効果センサペアによって生成される測定データは電圧測定データを含んでもよく、電圧の値は接触面の変位を示す。
【００６７】
本開示の別の態様は、変位センサに基づくホール効果を含む測定装置を提供する。
【００６８】
いくつかの実施形態では、皮膚接触面は被験者の動脈の近傍の皮膚表面に接触させられるように構成され、ホール効果測定データは被験者の血圧を示す。
【００６９】
いくつかの実施形態では、測定装置は、制御ユニットと少なくとも１つの生体センサとをさらに備え、生体センサは、血液の光学測定値または心臓活動の電気的測定値などの、生体検知データを提供するように構成される。制御ユニットは、ホール効果測定データおよび生体検知データを受け取り、それらを処理して、ホール効果測定データと生体検知データの間の関係に基づいて生体パラメータを抽出するように構成されている。
【００７０】
この測定装置のいくつかの実施形態では、少なくとも１つの生体センサは変位可能な部材と皮膚接触面の間に配設され、変位可能な部材と接触面と共に変位することができる。いくつかの実施形態では、生体センサは、接触面を通して生体検知データを取得するように構成されている。例えば、生体センサは、皮膚接触面および被験者の皮膚を通した血液応答を光学的に測定する光学センサであってもよい。いくつかの実施形態では、生体センサは電気式センサであってもよい。
【００７１】
この測定装置のいくつかの実施形態では、光学センサはＰＰＧセンサで、電気式センサはＥＣＧセンサであってもよい。
【００７２】
変位センサは、皮膚表面上の、または皮膚表面を通した生体パラメータの測定において雑音と見なされる、指の動きに起因する皮膚の動きなどのアーチファクト効果を判定するように構成されてもよい。したがって、ホール効果測定データは、そのようなアーチファクト効果を示すアーチファクトデータを含み得る。制御は、アーチファクトデータを特定し、そのアーチファクトデータを考慮して生体検知データから生体パラメータを抽出するように構成される。
【００７３】
この測定装置のいくつかの実施形態では、ホール効果センサペアの１つの部材が、例えば、装置のマザーボードなどの測定装置のＰＣＢに組み込まれていてもよい。これにより、変位センサに必要となる空間を最小限に抑えることができる。
【００７４】
本開示のさらに別の態様は、被験者の生体パラメータを測定する方法を提供する。この方法は、（ａ）変位センサの皮膚接触面を被験者の皮膚表面に接触させ、（ｂ）接触面の変位を示すデータを取得し、（ｃ）データを処理して生体パラメータを提供することを含む。接触面の変位を示すデータは、（ｉ）接触面の変位に比例した強さの磁界をホール効果センサに適用し、（ｉｉ）ホール効果センサ内で検出される電圧を示すホール効果測定データを取得して、それに基づき接触面の変位を判定することによって取得される。
【００７５】
いくつかの実施形態では、この方法は、ハウジングと、皮膚接触面と、少なくとも１つのホール効果センサペアを有する検知ユニットとを備える変位センサを使用することをさらに含む。ホール効果センサペアは、接触面と共に変位することのできる変位可能部材と、ハウジングに対して固定された位置にある静止部材とを含む。ホール効果センサによって取得されるホール効果測定データは、皮膚接触面の動きを示す。
【００７６】
この方法のいくつかの実施形態では、変位センサは、上記のホール効果方式の変位センサの実施形態のいずれかのものである。
【００７７】
この方法のいくつかの実施形態では、生体パラメータは血圧、心拍数、酸素飽和度、または呼吸数を含む。
【００７８】
この方法のいくつかの実施形態では、接触させることは、上記変位センサを動脈の近傍に保持することを含む。
【００７９】
この方法のいくつかの実施形態では、接触させることは、変位センサを動脈の上に保持することを含む。
【００８０】
この方法のいくつかの実施形態では、処理することは、脈圧分析モデルと脈波分析モデルのうち少なくとも１つを含む。
【００８１】
この方法のいくつかの実施形態では、脈圧分析は、脈拍分解分析を含む。
【００８２】
この方法のいくつかの実施形態では、処理することは、データからＤＣ成分を抽出することか、または、信号フィルタを適用することを含む。
【００８３】
下記は、本開示の異なる態様のさまざまな実施形態である。
【実施形態】
【００８４】
１．ユーザの皮膚における生体パラメータの測定に使用するように構成された変位センサアセンブリであって、このアセンブリは、
アセンブリの外部の方向に向き、ユーザの皮膚に少なくとも間接的に接触させられる接触面であって、アセンブリの外部から圧力を加えられたときにアセンブリの中心軸に沿って動くことができる接触面と、
光学軸を有し、少なくとも１つの検出器、および、その検出器に向かって光学軸に沿って光を直接放射するように、つまり、光が例えば、空気または真空を通って伝播するように構成された少なくとも１つの光源を備える検知ユニットと、
検知ユニットに関連付けられた光遮断部材と、
装着機構とを備え、装着機構によって検知ユニットおよび遮断部材はアセンブリの内部に装着されて、それらの部材のうち一方は接触面と共に移動可能であるように接触面に固定的に関連付けられ、かつ、それらの部材の他方には接触面とのそのような固定的な関連付けがないようになっており、この機構は、そのような関連付けのない部材に対する、接触面に関連付けられた部材の動きによって、光源から検出器に向かって放射される光の少なくとも一部が光遮断部材により遮断されるように構成され、光検出器に受光される光源からの光が接触面の変位を示すようになっている。
【００８５】
２．装着機構が少なくとも１つの可撓性部材を備え、接触面およびそこに固定的に関連付けられた部材が少なくとも間接的にそれに接続され、上記部材が、接触面に圧力が加えられたときに撓み、よって、接触面およびそこに固定的に関連付けられた部材が、そのような関連付けのない部材に対して移動できるように構成されている、実施形態１のセンサアセンブリ。
【００８６】
３．上記装着機構が、接触面を遠位端に有し、基部表面を近位端に有する接触面保持機構を備え、接触面に関連付けられた上記部材がそれに固定的に装着されている、実施形態１または２のセンサアセンブリ。
【００８７】
４．接触面保持部材が可撓性部材に、アセンブリの外部から接触面に圧力が加えられたときにそれにより動かされるように装着されている、実施形態２に従属する場合の実施形態３のセンサアセンブリ。
【００８８】
５．アセンブリの中心軸が可撓性部材および接触面保持部材の対称軸を成す、実施形態３または４のセンサアセンブリ。
【００８９】
６．検知ユニットの光学軸がアセンブリの中心軸に垂直な平面内にある、実施形態３、４、または５のいずれか１つのセンサアセンブリ。
【００９０】
７．基部表面がアセンブリの中心軸に垂直な、実施形態３〜６のいずれか１つのセンサアセンブリ。
【００９１】
８．両方が光学軸を含む２つの互いに垂直な平面内に光源が当初の拡散角度を有し、平面のうち一方がアセンブリの中心軸に垂直であり、光源の拡散角度のうち少なくとも１つを縮小させるように構成された拡散角度縮小要素を光源が備える、実施形態１〜７のいずれか１つのセンサアセンブリ。
【００９２】
９．拡散角度縮小要素が、アセンブリの中心軸に垂直な平面内の光源の拡散角度を縮小しながら、それに垂直な平面内の当初の拡散角度を維持するように構成される、実施形態８のセンサアセンブリ。
【００９３】
１０．両方が光学軸を含む２つの互いに垂直な平面内に検出器が当初の視野を有し、これらの平面のうち一方がアセンブリの中心軸に垂直であり、検出器が視野縮小要素を備え、視野縮小要素が検出器の視野のうち少なくとも１つを、任意選択としてアセンブリの前記中心軸に垂直な平面内で、縮小させて、そこで受光される光のうち少なくともほとんどが、光源から検出器に向けて放射される光になるように構成されている、実施形態１〜９のいずれか１つのセンサアセンブリ。
【００９４】
１１．視野縮小要素が、アセンブリの中心軸に垂直な平面内の検出器の視野を縮小しながら、それに垂直な平面内の当初の視野を維持するように構成される、実施形態１０のセンサアセンブリ。
【００９５】
１２．上記圧力が０〜４０ｍｍＨｇの範囲にある、実施形態１〜１１のいずれか１つのセンサアセンブリ。
【００９６】
１３．遮断されない場合には接触面に関連付けられた部材を１ｍｍより大きく変位させるであろう可撓性部材の撓みを防ぐように構成された移動阻止機構をさらに備える、実施形態２および、実施形態２に少なくとも間接的に従属する場合の実施形態３〜１２のいずれかのセンサアセンブリ。
【００９７】
１４．光源が少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を備える、実施形態１〜１３のいずれか１つのセンサアセンブリ。
【００９８】
１５．光検出器が、任意選択ではフォトダイオード（ＰＤ）である少なくとも１つの光感応性要素を備える、実施形態１〜１４のいずれか１つのセンサアセンブリ。
【００９９】
１６．接触面との固定的な関連付けのない部材が、少なくとも接触面およびその関連部材の動きの間、静止状態に維持される、実施形態１〜１５のいずれか１つのセンサアセンブリ。
【０１００】
１７．接触面およびそれに固定的に関連付けられた部材の動きの間、検知器および光遮断の部材が互いに対する状態を、光遮断部材が光源によって検出器に向けて放射された光の最小量を遮断する最小遮断状態と、光遮断部材が光源によって検出器に向けて放射された光の最大量を遮断する最大遮断状態との間で交替させる、実施形態１〜１６のいずれか１つのセンサアセンブリ。
【０１０１】
１８．光遮断部材が縁部を有し、縁部が光遮断部材の残りの部分よりも接触面に近く、接触面とその固定的に関連付けられた部材の動きの間、縁部が、最小遮断状態における最大限に離間した位置と、最大遮断状態における最小限に離間した位置の間で、接触面に対する複数の位置を取るように構成されている、実施形態１７のセンサアセンブリ。
【０１０２】
１９．センサアセンブリの最大および最小遮断状態のうち少なくとも１つにおいて、接触面保持部材が、光遮断部材の少なくとも一部分を基部表面を通してそこに受容するように構成されている、実施形態３または、実施形態３に少なくとも間接的に従属する場合の実施形態４〜１８のいずれか１つのセンサアセンブリ。
【０１０３】
２０．光遮断部材の上記の一部分が上記の縁部を備える、実施形態１８に従属する場合の実施形態１９のセンサアセンブリ。
【０１０４】
２１．ユーザの皮膚における生体パラメータの測定に使用するように構成された変位センサアセンブリであって、このアセンブリは、
アセンブリの外部の方向に向き、ユーザの皮膚に少なくとも非間接的に接触させられる接触面であって、ユーザの皮膚によって圧力を加えられたときにアセンブリの中心軸に沿って動くことができる接触面と、
アセンブリの内部に配設され、アセンブリの前記中心軸に垂直な平面内にある光学軸を有する検知ユニットであって、検知ユニットが光学軸に沿って光を放射するように構成された光源および、光検知器を備え、検知器が光源によって直接前記検知器に向けて放射された光を受光するように構成され、すなわち、光源から放射された光が、例えば空気または真空などの空間を通って伝播して検知器に検出される、検知ユニットと、
ユーザの皮膚によって接触面に加えられた圧力によって生じる接触面の変位の結果、光源から検出器に直接到達する光の量を変化させるように動作可能な光遮断部材とを備える。
【０１０５】
２２．接触面に垂直な中心軸を有する接触面保持部材をさらに備え、アセンブリの外部から接触面に圧力が加えられたときに接触面保持部材が中心軸に沿って移動可能な、実施形態２１のセンサアセンブリ。
【０１０６】
２３．接触面保持部材が遠位端に接触面を有し、遠位端から中心軸に沿って離間した近位端に基部表面を有し、アセンブリが静止した支持構造をさらに備え、検知ユニットと光遮断部材のうち一方が基部表面に固定的に装着され、よって、接触面保持部材と共に移動可能であり、これらの部材の他方が静止した支持構造に固定的に装着されている、実施形態２２のセンサアセンブリ。
【０１０７】
２４．基部表面がアセンブリの中心軸に垂直で、検知ユニットがそこに固定的に装着されている、実施形態２３のセンサアセンブリ。
【０１０８】
２５．両方が光学軸を含む２つの互いに垂直な平面内に光源が当初の拡散角度を有し、それらの平面のうち一方がアセンブリの中心軸に垂直であり、光源の拡散角度のうち少なくとも１つを縮小させるように構成された拡散角度縮小要素を光源が備える、実施形態２１〜２４のいずれか１つのセンサアセンブリ。
【０１０９】
２６．拡散角度縮小要素が、アセンブリの中心軸に垂直な平面内の光源の拡散角度を縮小しながら、それに垂直な平面内の当初の拡散角度を維持するように構成される、実施形態２５のセンサアセンブリ。
【０１１０】
２７．両方が光学軸を含む２つの互いに垂直な平面内に検出器が当初の視野を有し、これらの平面のうち一方がアセンブリの中心軸に垂直であり、検出器が視野縮小要素を備え、視野縮小要素が、検出器の視野のうち少なくとも１つを、任意選択としてアセンブリの前記中心軸に垂直な平面内で、縮小させて、そこで受光される光のうち少なくともほとんどが、光源から検出器に向けて放射される光になるように構成されている、実施形態２１〜２６のいずれか１つのセンサアセンブリ。
【０１１１】
２８．視野縮小要素が、アセンブリの中心軸に垂直な平面内の検出器の視野を縮小しながら、それに垂直な平面内の当初の視野を維持するように構成される、実施形態２７のセンサアセンブリ。
【０１１２】
２９．センサアセンブリが測定装置内にアーチファクトセンサを成し、その装置が、加えて、少なくとも１つの生体パラメータを測定するように構成された少なくとも１つの生体センサをそこに備える、実施形態１〜２８のいずれか１つのセンサアセンブリ。
【０１１３】
３０．少なくとも１つの生体センサを備え、実施形態１〜２９のいずれか１つのセンサアセンブリをさらに備える測定装置であって、生体センサの動作の正確さを向上させるために、生体センサが、任意選択では心拍数と心拍変動のうち少なくとも１つである、ユーザの少なくとも１つの生体パラメータを光学的に測定するように構成されている、測定装置。
【０１１４】
３１．腕時計の形をした、実施形態３０の測定装置。
【０１１５】
３２．生体センサが接触面と同じ方向を向いている、実施形態２９または３０の測定装置。
【０１１６】
３３．生体センサが接触面に固定されている、実施形態３２の測定装置。
【０１１７】
３４．接触面が、少なくとも１つの生体センサを保持する構造の一部を成す、実施形態３２の測定装置。
【０１１８】
３５．センサアセンブリの検出器とデータ通信状態にある制御ユニットを備え、制御ユニットが、
検出器から受け取ったデータを分析して、接触面の変位を示すデータを生成するように構成された分析器と、
データを伝達するための出力モジュールとを備える、実施形態３０〜３４のいずれか１つの測定装置。
【０１１９】
３６．生体センサが、脳波図（ＥＥＧ）、心電図（ＥＣＧ）、光電容積脈波（ＰＰＧ）、および皮膚電気反応（ＧＳＲ）のうち１つである、実施形態３０〜３５のいずれかの測定装置。
【０１２０】
３７．被験者の生体パラメータを測定する方法であって、この方法は、
変位センサの皮膚接触面を被験者の皮膚表面に接触させることと、
接触面の変位を示すデータを取得することと、
上記データを処理して上記生体パラメータを得ることとを含み、
この方法は、
光源から光学軸に沿って光検知器の方向に光を放射することと、
光源により放射された光を、遮断部材が接触面の変位に比例する様式で遮断できるようにすることとを含み、さらに、
光センサによって検出された光の強度を示すデータを取得し、それに基づいて接触面の変位を判断することを含む。
【０１２１】
３８．変位センサを使用することを含み、変位センサが、
接触面と、
少なくとも１つの光検知器および、少なくとも１つの光源を有し、光源が両者の間に画定された光学軸を有し、光源が、光を検出するように構成された上記センサに向かって光を放射するように構成されている、検知ユニットと、
光遮断部材であって、接触面の変位に誘発されて、遮断部材が、上記の軸に沿って伝播する光を接触面の変位に比例する様式で遮断するように、検知ユニットに関連付けられた光遮断部材とを備える、
実施形態３７の方法。
【０１２２】
３９．変位センサが実施形態１〜２９のいずれか１つのものである、実施形態３８の方法。
【０１２３】
４０．生体パラメータが血圧、心拍数、酸素飽和度、または呼吸数を含む、実施形態３８または３９の方法。
【０１２４】
４１．上記接触させることが、変位センサを動脈の近傍に保持することを含む、実施形態３８〜４０のいずれか１つの方法。
【０１２５】
４２．上記接触させることが、変位センサを動脈の上に保持することを含む、実施形態４１の方法。
【０１２６】
４３．処理することが、脈圧分析モデルと脈波分析モデルのうち少なくとも１つを含む、実施形態３８〜４２のいずれか１つの方法。
【０１２７】
４４．脈圧分析が、脈拍分解分析を含む、実施形態４３の方法。
【０１２８】
４５．上記処理することが、データからＤＣ成分を抽出することか、または、信号フィルタを適用することを含む、実施形態３７〜４４のいずれか１つの方法。
【０１２９】
４６．被験者の生体パラメータを判断するシステムであって、
（ｉ）変位センサであって、
被験者の皮膚表面に接触するように構成された接触面と、
少なくとも１つの光検知器および、少なくとも１つの光源を有し、光源が両者の間に画定された光学軸を有し、光源が、光を検出するように構成されたセンサに向かって直接光を放射するように構成されている、検知ユニットと、
光遮断部材であって、接触面の変位に誘発されて、遮断部材が上記の光学軸に沿って伝播する光を接触面の変位に比例する様式で遮断し接触面の変位を示すデータを取得するように、検知ユニットに関連付けられている光遮断部材と
を備える変位センサ、および、
（ｉｉ）接触面の上記の動きを示すデータを受信するために変位センサとデータ通信状態にある制御ユニットを備え、
上記制御ユニットは、皮膚表面の動きを示すデータから生体パラメータを抽出するための抽出モジュールを備える。
【０１３０】
４７．変位センサが実施形態１〜２９のいずれか１つのものである、実施形態４６のセンサアセンブリ。
【０１３１】
４８．皮膚表面に変位センサを接触させて保持するための固定要素をさらに備える、実施形態４６または４７のシステム。
【０１３２】
４９．生体パラメータが血圧、心拍数、酸素飽和度、または呼吸数を含む、実施形態４６〜４８のいずれか１つのシステム。
【０１３３】
５０．抽出モジュールが、（ｉ）脈圧波分析モデルのうち少なくとも１つを適用すること、（ｉｉ）データのＤＣ成分を特定すること、および（ｉｉｉ）信号フィルタを適用することのうちいずれか１つのために構成され、そのために動作可能である、実施形態４６〜４９のいずれか１つのシステム。
【０１３４】
５１．変位センサと共通の接触面を有する光学的生体センサを備える、実施形態４６〜５０のいずれか１つのシステム。
【０１３５】
５２．変位センサの接触面を連続的に包囲する検知面を備える電気式生体センサを備える、実施形態４６〜５１のいずれか１つのシステム。
【０１３６】
５３．第１の変位センサおよび第２の変位センサを備え、第１および第２の変位センサのうち少なくとも１つが光学生体センサとデータ通信状態にあり、それと共通の接触面を有し、共通検知面の動きを示す光学生体センサデータを提供するように構成されている、実施形態４６〜５２のいずれか１つのシステム。
【０１３７】
５４．実施形態４６〜５３のシステムを備える測定装置。
【０１３８】
５５．第１のセンサが測定装置の本体内に備えられ、第２のセンサが測定装置に連結されたバンド内に備えられる、実施形態５４のシステムを備える測定装置。
【０１３９】
５６．測定装置の本体上に形成された電気式生体センサを備える、実施形態５４または５５の測定装置。
【０１４０】
５７．測定装置が腕時計として構成される、実施形態５４〜５６のいずれか１つの測定装置。
【０１４１】
５８．測定装置が被験者の指に着用される円環形状の要素の形をしている、実施形態５４〜５６のいずれか１つの測定装置。
【０１４２】
５９．皮膚接触面の動きを判断する変位センサであって、
ハウジングと、
皮膚接触面であって、その表面に垂直な中心軸に沿ってハウジングに対して変位可能な接触面と、
それぞれがホール効果センサペアを備える１つまたは複数の検知ユニットであって、
ペアのうち変位可能な部材が接触面と共に変位可能であり、
ペアのうち静止部材がハウジングに対して固定された位置にある、検知ユニットとを備え、
それによりホール効果センサのホール効果測定データが皮膚接触面の動きを示す、変位センサ。
【０１４３】
６０．２つ以上の検知ユニットを備え、各検知ユニットのホール効果測定データが皮膚の異なる部分の動きを示す、実施形態５９の変位センサ。
【０１４４】
６１．皮膚接触面と共に変位可能な変位可能プレートを備え、変位可能プレートが１つまたは複数の検知ユニットの変位可能部材を含む、実施形態５９または６０の変位センサ。
【０１４５】
６２．２つ以上の検知ユニットのホール効果測定データが、変位していない状態に対する皮膚の傾きと回転のうち、少なくとも１つを示す、実施形態５０または６１の変位センサ。
【０１４６】
６３．接触面が、中心軸以外の少なくとも１つの軸に対して動くように構成されている、実施形態５９〜６２のいずれか１つの変位センサ。
【０１４７】
６４．ホール効果センサペアの１つが永久磁石として構成されている、実施形態５９〜６３のいずれか１つの変位センサ。
【０１４８】
６５．ホール効果測定データが電圧測定データを含み、電圧の値が接触面の変位を示す、実施形態５９〜６４のいずれか１つの変位センサ。
【０１４９】
６６．実施形態５９〜６５のいずれか１つの変位センサを備える測定装置。
【０１５０】
６７．皮膚接触面が被験者の動脈の近傍の皮膚表面に接触させられるように構成され、ホール効果測定データが被験者の血圧を示す、実施形態６６の測定装置。
【０１５１】
６８．
生体検知データを提供するように構成された少なくとも１つの生体センサと、
ホール効果測定データおよび生体検知データを受け取り、ホール効果測定データと生体検知データの間の関係に基づいて生体パラメータを抽出するように構成された制御ユニットとを備える、実施形態６７の測定装置。
【０１５２】
６９．少なくとも１つの生体センサが、変位可能な部材と皮膚接触面の間に配設され、変位可能な部材と共に動くように構成されている、実施形態６８の測定装置。
【０１５３】
７０．生体センサが光学センサと電気式センサから選択される、実施形態６９の測定装置。
【０１５４】
７１．光学センサがＰＰＧセンサで、電気式センサがＥＣＧセンサである、実施形態７０の測定装置。
【０１５５】
７２．ホール効果測定データが、アーチファクト効果を示すアーチファクトデータを含む、実施形態６８〜７１のいずれか１つの測定装置。
【０１５６】
７３．制御ユニットが、アーチファクトデータを特定し、生体検知データからそのアーチファクトデータを減じることによって生体パラメータを抽出するように構成されている、実施形態７２の測定装置。
【０１５７】
７４．ホール効果センサペアの１つの部材が、測定装置のＰＣＢに組み込まれている、実施形態６６〜７３のいずれか１つの測定装置。
【０１５８】
７５．被験者の生体パラメータを測定する方法であって、この方法は、
変位センサの皮膚接触面を被験者の皮膚表面に接触させることと、
接触面の変位を示すデータを取得することと、
上記生体パラメータを得るために上記データを処理することとを含み、
この方法は、
接触面の変位に比例した強さの磁界をホール効果センサに適用し、
ホール効果センサ内で検出される電圧を示すホール効果測定データを取得して、それに基づき接触面の変位を判定することを含む。
【０１５９】
７６．変位センサを使用することを含み、変位センサが、
ハウジングと、
皮膚接触面と、
少なくとも１つのホール効果センサペアを有する検知ユニットであって、
ペアのうち変位可能な部材が接触面と共に変位可能であり、
ペアのうち静止部材がハウジングに対して固定された位置にある、検知ユニットとを備え、
それによりホール効果センサのホール効果測定データが皮膚接触面の動きを示す、実施形態７５の方法。
【０１６０】
７７．変位センサが実施形態５９〜６５のいずれか１つのものである、実施形態７６の方法。
【０１６１】
７８．生体パラメータが血圧、心拍数、酸素飽和度、または呼吸数を含む、実施形態７５〜７７のいずれか１つの方法。
【０１６２】
７９．上記接触させることが、変位センサを動脈の近傍に保持することを含む、実施形態７５〜７８のいずれか１つの方法。
【０１６３】
８０．上記接触させることが、変位センサを動脈の上に保持することを含む、実施形態７９の方法。
【０１６４】
８１．処理することが、脈圧分析モデルと脈波分析モデルのうち少なくとも１つを含む、実施形態７５〜８０のいずれか１つの方法。
【０１６５】
８２．脈圧分析が、脈拍分解分析を含む、実施形態８１の方法。
【０１６６】
８３．上記処理することが、データからＤＣ成分を抽出することか、または、信号フィルタを適用することを含む、実施形態７５〜８２のいずれか１つの方法。
【０１６７】
本明細書に開示される本主題の理解を深め、実施の際にそれがどのように行われるかを例示するために、添付図面を参照しながら、単なる非限定的な例としていくつかの実施形態について説明する。
【図面の簡単な説明】
【０１６８】
【図１Ａ】本開示の一態様の例によるセンサアセンブリの側面斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂに示すセンサアセンブリの概略上面図である。
【図１Ｃ】図１Ａに示すセンサアセンブリの概略側面図である。
【図２Ａ】本開示の別の例によるセンサアセンブリの接触面保持部材に対する遮断部材の相対的な動きの概略的な説明の図である。
【図２Ｂ】本開示の別の例によるセンサアセンブリの接触面保持部材に対する遮断部材の相対的な動きの概略的な説明の図である。
【図３Ａ】本開示のさらに別の例によるセンサアセンブリの基板に対する遮断部材の相対的な動きの概略的な説明の図である。
【図３Ｂ】本開示のさらに別の例によるセンサアセンブリの基板に対する遮断部材の相対的な動きの概略的な説明の図である。
【図４】本開示のさらなる例による測定装置の概略底面図である。
【図５】本開示のまたさらなる例による測定装置の底面斜視図である。
【図６】図４および図５に示す種類の測定装置の動作構成要素を示すブロック図である。
【図７Ａ】本開示による変位センサを含む測定システムの動作構成要素を示すブロック図である。
【図７Ｂ】本開示による変位センサを含む測定システムの動作構成要素を示すブロック図である。
【図８Ａ】腕時計に組み込まれた本開示のシステムの例の概略斜視図である。
【図８Ｂ】腕時計に組み込まれた本開示のシステムの例の概略斜視図である。
【図９Ａ】本開示の変位センサを含むクリップの形の固定要素の、クリップ全体を示した状態の図である。
【図９Ｂ】本開示の変位センサを含むクリップの形の固定要素の、クリップ内部を示した状態の図である。
【図１０】本開示の変位センサの、円環形状要素への固定の例を示す図である。
【図１１】本開示の一実施形態による被験者の整体パラメータを測定する方法の流れを例示するブロック図である。
【図１２】ＰＰＧセンサと本開示の変位センサの間の被験者の皮膚から取得された信号の比較結果の例を示す図である。
【図１３Ａ】本開示による変位センサおよび測定装置の実施形態の非限定的な例のブロック図である。
【図１３Ｂ】本開示による変位センサおよび測定装置の実施形態の非限定的な例のブロック図である。
【図１４】本開示によるホール効果方式の変位センサの実施形態の非限定的な例の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０１６９】
図１Ａ〜１Ｃは少なくとも１つのセンサアセンブリの一例を示し、このアセンブリは、ユーザの皮膚における少なくとも１つの生体パラメータの測定中にユーザの皮膚によってアセンブリの接触面に外部から加えられる圧力によって生じる、アセンブリのＺ軸に沿った接触面の変位を測定するように構成されている。
【０１７０】
センサアセンブリ１００は検出ユニット１０９をさらに備え、この検出ユニットは、センサアセンブリの内部ＩＮＴに装着されており、センサユニットアセンブリの外部から接触面１０２への圧力の印加によって引き起こされる部材１０１の変位を測定するように構成されている。
【０１７１】
部材１０１は可撓性隔膜１１０によって保持されて、接触面１０２に関連付けられた部材１０１の遠位部分１０３が隔膜１１０の片方の側部に配設され、部材１０１の近位端１０４に関連付けられた近位部分１０５が隔膜１１０の他方の反対側の側部に配設されるようになっている。図１Ａに示す、接触面および可撓性隔膜が概して水平に配向された配置でセンサアセンブリ１０１が使用される場合は、接触面１０２そのものに接触している部材１０１の遠位部分１０３は隔膜１１０の下方に位置し、近位部分１０５は隔膜１１０の上方に位置する。「下方」および「上方」という語は、利便性のみを目的として使用され、どのようにも制限を課すものではないことに留意されたい。
【０１７２】
可撓性隔膜１１０は、中央領域１２１および周辺領域１１１を有し、中央領域によって部材１０１が保持されており、周辺領域は、この例では部材１０１および可撓性隔膜１１０の対称軸を成す、アセンブリのＺ軸に沿って中央領域が撓むことができるように、それに沿って静的支持構造１１４に固定的に装着されている。当初の状態の隔膜によって画定される平面Ｘ−Ｙは、中心軸Ｚに垂直である。支持構造１１４への可撓性隔膜１１０の外周１１１の固定には、例えば、糊、複数の固定ネジまたはボルトなどの、どのような適切な固定手段でも使用することができる。
【０１７３】
隔膜１０１は単体の形であることもできるし、または、複数の要素から一体的に組み立てられて、単体として機能することもできる。さらに、部材１０１は可撓性隔膜１１０との一体的アセンブリとして形成されることもできる。あるいは、隔膜１１０は、遠位部分と近位部分の間に配設された接触面保持部材の対応する溝内に受容されたリムを備えた開口部を有することもできる（図示せず）。部材１０１は中空構造を有することができ、その内部空間は電気構成要素もしくは光学構成要素、または、例えばＰＰＧセンサおよび／もしくはＥＣＧセンサなどの１つまたは複数の生体センサを収容するために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、生体センサは、ＥＣＧ電極に囲まれたＰＰＧセンサである。ＥＣＧ電極は通常、ステンレス鋼で作られており、塩化銀または、銀／塩化銀（Ａｇ／ＡｇＣｌ）被覆材でコーティングされていることができる。
【０１７４】
部材１０１の近位部分１０５は基部をなし、近位端１０４は基部表面を成し、そこに検出ユニット１０９の一部分が固定的に装着されて、部材１０１と共に、検出ユニット１０９の支持構造１１４に固定的に装着されている別の部分に相対的に動くようになっている。この例では、基部表面１０５は少なくとも部分的には、中心軸Ｚに垂直な平面内にある。
【０１７５】
検出ユニット１０９は、アセンブリ１００の検知ユニット１０７を成す光源１０６および検出器１０８、ならびに光遮断部材１１２を備える。光源１０６と検出器１０８は検知ユニット１０７の光学軸Ｏに沿って互いに対面し、図１Ｂに最もわかりやすく示されるように、光源１０６から放射された光が、遮断されなければ検出器１０８によって直接受光されることができる。つまり、光源１０６から放射された光は、特に反射することなく、検出器１０８に自由に伝播する。
【０１７６】
この例では、検知ユニット１０７は、検出ユニット１０９の、接触面支持部材１０１の基部表面１０４に固定的に装着されている部分を成し、光遮断部材１１２は、検出ユニット１０９の、支持構造に装着されている部分を成す。検知ユニット１０７と光遮断部材１１２の相互配置は、少なくとも遮断動作の間、光遮断部材１１２の両側に光源と検出器が位置するようになっている。より具体的には、上記の相互配置は、検知ユニット１０７が接触面保持部材１０１と共に光遮断部材１２２および支持構造１１４に相対的に動くとき、検知ユニット１０７の光学軸Ｏに垂直な方向における光遮断部材１１２の位置は、光源１０６から検出器１０８への光伝播の最小量が検出器に到達する最小遮断位置と、光源１０６から検出器１０８への光伝播の最大量が遮断される最大遮断位置との間で変化する。その結果、光検出器に受光される光は接触面１０２の変位を示す。
【０１７７】
光源１０６は、ＬＥＤまたはレーザ光源など、連続的またはパルス状の光の放射が可能な任意のタイプあってもよく、検出器１０８は、特定の光源によって放射される光の少なくとも一部を検出するように構成された任意のタイプのものであってもよい。光源１０６は、例えば、スペクトルの可視部分から非可視部分までの、任意の所定の波長を備える光を放射するように構成することができ、検出器はそのような波長帯の光を検出するように構成すべきである。よって、検出器は、少なくとも１つのフォトダイオードまたはフォトトランジスタを備えることができる。
【０１７８】
検知ユニット１０７は、検出器１０８に到達する光が光源１０６から直接来るものだけであるように構成することができる。これは、下記のいずれかによって実現することができる。
光源に、光学軸Ｏを含む少なくとも１つの平面内で光源の拡散角度を縮小させるように構成された拡散角度縮小素を備える。
検出器に、光学軸Ｏを含む少なくとも１つの平面内で検出器の視野を縮小させるように構成された視野縮小要素を備える。
【０１７９】
例えば、光源１０６は、中心軸Ｚに垂直な第１の平面内に１４０度の当初の拡散角度を有し、第１の平面に垂直な平面内に１４０度の拡散角度を有することができ、それらの角度のうち少なくとも１つを６０度だけ縮小させる拡散縮小要素を備えることができる。この例では、拡散縮小要素１２２は開口部１２３を有し、第２の平面内の当初の拡散角度を維持しながら第１の平面内の光源の拡散角度を縮小させるために使用することができる。換言すれば、この例では、光源の水平方向の拡散角度は縮小されるが、垂直方向の拡散角度は維持される。
【０１８０】
検知器１０８は、中心軸Ｚに垂直な第１の平面内に１６０度の当初の視野を有し、第１の平面に垂直な第２の平面内に１６０度の視野を有することができ、これらの角度のうち少なくとも１つを６０度だけ縮小させる視野縮小要素を備えることができる。この例では、開口部１２４を有する視野縮小要素１２０は、第２の平面内の当初の視野を維持しながら第１の平面内の検出器の視野を縮小させるために使用することができる。換言すれば、光源の水平方向の拡散角度が要素１２０によって縮小されながら、当初の垂直方向の拡散角度が保持され、検出器の水平方向の視野が要素１２２によって縮小されながら、当初の垂直方向の視野が維持される。
【０１８１】
拡散縮小要素１２２は、光源の伝達領域に隣接して配設され、光源の方向から見て光学軸Ｏの右または左に配設されたアセンブリのどの要素にも、光源１０６から放射される光が到達しないようにする。視野縮小要素１２０は検知器の検知領域に隣接して配設され、光源から直接受光されたもの以外の一切の光が検出器１０８に到達しないようにする。
【０１８２】
光遮断部材１１２は、光学軸に垂直な平面内で、拡散縮小要素１２２の開口部１２３と視野縮小要素１２４の開口部１２４のどちらか、またはその両方を、所望の最大程度まで遮断できるようにする寸法を有する。この例では、遮断部材１１２は光検出器１０８に隣接して配設され、センサアセンブリの動作中に、接触面保持部材１０１および検知ユニット１０７のＺ軸に沿った位置に応じた程度まで、検出器への光の進入を遮断するように構成される。
【０１８３】
より具体的には、光遮断部材１１２は遮断部材縁部１１３を有し、この縁部は、接触面１０２に圧力が加えられておらず、可撓性隔膜１１０が通常の撓んでいない位置にあるときに、接触面１０２から最大の距離に配設されるように構成されている。この位置では、光遮断部材１１２は、光源からの光が検出器１０８へ入射することを妨げないか、または最小限に妨げるので、検出器１０８によって検出される光の量は最大となる。光遮断部材のこの位置は、さらに、「最小遮断状態」と称される。
【０１８４】
ＥＸＴから接触面１０２に、Ｚ方向に動作圧力が加えられると、可撓性隔膜１１０の中心領域１２１は同じ方向に撓み、よって、接触面保持部材１０１をこの方向に動かし、それによって、接触面１０２と光遮断部材縁部１１３との距離を徐々に縮小する。その結果、光遮断部材１１２は、接触面１０２上の圧力が増大するにつれて、検出器１０８に入る光を徐々に多く妨げるようになる。光遮断部材１１２は、よって、接触面１０２上の圧力が所定の最大レベルに達したときに、可能な限り少ない量の光が検出器１０８に到達する「最大遮断状態」に到達するように構成される。この状態では、遮断部材１１３の縁部１１３は、接触面保持部材１０１の接触面１０２から最小の距離に運ばれている。
【０１８５】
センサアセンブリ１００のＺ軸に沿った対応する寸法を増大させることなく、検知ユニット１０７の光遮断部材１１２に対する可能な動きの範囲を拡大し、よって、検出器１０８に受光される光の最大限または完全な遮断に到達するために、接触面保持部材１０１を、光遮断部材１１２の一部とその縁部１１３が、接触面保持部材１０１内に延在する溝、スリットなどの対応する受容空間に受容され得るように構成することができる。図２Ａ〜３Ｂは、そのような設計の接触面保持部材の２つの例を示す。本出願を通して、図面では、異なる図面の類似要素には、百の位を図面番号に相当する数に変更した参照番号が付けられている。例えば、図２Ａおよび２Ｂの要素２０４は、図１Ａ〜１Ｄの要素１０４と同じ機能を果たす。
【０１８６】
よって、図２Ａ〜２Ｂおよび３Ａ〜３Ｂでは、接触面保持部材２０１および３０１の近位部分２０５および３０５は、その近位縁部２０５および３０５が受容空間を有して示されており、受容空間は、接触面保持部材２０１、３０１の近位端２０４、３０４から内部に延びるスリット２１７と凹部３１７の形で、そこで、それぞれ、縁部２１３で光遮断部材２１２と３１２を受容し、縁部３１３で光遮断部材３１２を受容するように構成されている。図２Ａおよび３Ａは、遮断部材２１２および３１２の最小遮断状態を示し、この状態では遮断部材縁部２１３、３１３と接触面２０２、３０２との間の距離Ｄは最大になる。図２Ｂおよび３Ｂは、遮断部材２１２および３１２の最大遮断状態を示し、この状態では、遮断部材縁部２１３と接触面２０２、３０２との間の距離Ｄは最小になる。
【０１８７】
上記のセンサアセンブリおよび、本開示の主題による他のどのようなセンサアセンブリも、患者の皮膚表面に接触することによって患者の少なくとも１つの生体パラメータを測定するように構成された測定装置に使用することができる。よって、測定装置は、例えば、生体パラメータを測定するために患者の皮膚表面に接触させられるように構成された、光電容積脈波（ＰＰＧ）センサなどの生体パラメータ測定センサを備える。そのような生体パラメータは、例えば、心拍数および／または心拍変動であることができる。生体パラメータ測定センサによって行われる測定は、ときとして皮膚表面によって測定装置に加えられる圧力に影響される可能性があるので、本開示の主題によるセンサアセンブリを使用して生体パラメータセンサの変位を継続的に測定および監視することによって、測定された生体パラメータの分析において、特定されたアーチファクトを考慮することができ、それにより、生体パラメータの測定の正確さを本質的に向上させることができる。
【０１８８】
よって、本開示の主題により、図１Ａ〜３Ｂを参照して上記で説明した種類の生体パラメータ測定センサおよび変位センサアセンブリを備える上記の種類の測定装置が提供されるが、測定装置の変位センサアセンブリが生体パラメータ測定センサを組み込むように構成されている点が異なる。後者は、参照によって本明細書に組み込まれる米国特許２０１７／００２０３９９に記載のＰＰＧセンサであることができる。
【０１８９】
図４および５は、ＰＰＧセンサ４３０、５３０および、ＰＰＧセンサを組み込んだ接触面４０２、５０２をそれぞれ有する変位センサアセンブリ４００、５００をそれぞれが備える、そのような測定装置の例Ｍ’およびＭ’’を示す。ＦＩＧ．４に最もわかりやすく示すように、この例のＰＰＧセンサは２つのＬＥＤ光源４３２および４３４と、その間のフォトダイオード検出器４３６とを備え、その全てが接触面４０２に装着されて、測定装置Ｍ’の変位センサアセンブリの一部として機能する目的で、一体化された部分を成す。図５では、測定装置Ｍ’’は腕時計の形で、生体センサ５３０は接触面５０２に装着され、かつ、その一部を成す。  
【０１９０】
図６に概略的に示すように、上記の測定装置Ｍ’およびＭ’’は、生体パラメータ測定センサおよび変位センサアセンブリに加えて、分析器６６２を備える制御ユニット６６０を備え、この分析器は、生体パラメータ測定センサおよび変位センサアセンブリによって測定されたデータＳＤを分析し、その中のアーチファクトを特定して、それを示す分析済みデータＡＤを生成するように構成されている。図６に示す測定装置は、分析済みデータＡＤをさらなる処理のためにデータ記憶装置またはプロセッサに伝達するように構成された出力モジュール６６４をさらに備える。測定装置が腕時計の形である場合は、分析済みデータＡＤを腕時計に伝達することができ、さらなる処理を行うことができる。分析済みデータＡＤが、検知された望ましくないアーチファクトを補正するための補正データを含むことができることに留意されたい。
【０１９１】
ここで図７Ａ〜７Ｂを参照すると、本開示の実施形態による生体パラメータを測定する測定システムのブロック図が示されている。測定システムＭＳは、検知ユニット７０７を含む変位センサ７００を備え、皮膚の動きを示すデータ（ＤＩＭ）を収集するように構成されている。ＤＩＭは制御ユニット７６０に伝達され、この制御ユニットは、ＤＩＭを分析してそこから生体パラメータを抽出する抽出モジュールを備える。図７Ｂに示すように、変位センサ７００は、被験者の皮膚のＤＩＭを取得するために、接触面７０２を通して被験者の皮膚表面に接触するように構成されている。この実施形態によれば、変位センサ７００は、光源７０６および光検出器７０８を含む検知ユニット７０７を備え、光源は、光検出器７０８に向けて直接光を放射するように構成されている。
【０１９２】
変位センサ７００はまた、光源７０６から光検出器７０８に向けて放射される光の一部を、接触面７０２の動きまたはそこに加えられる圧力に応じて遮断するように構成された遮断部材７１２を含む。そのようにして、光検出器７０８に検出された光は、皮膚表面の動きに対する接触面７０２の変位を示す。変位センサ７００は皮膚のＤＩＭを収集し、通信モジュール７７２はそのＤＩＭを、有線または無線の接続によって制御ユニット７６０に伝達する。制御ユニットは、腕時計の処理ユニットの一部または、携帯電話もしくはクラウドベースのコンピューティングユニットなどの遠隔コンピューティングユニットの一部であってもよい。
【０１９３】
制御ユニット７６０は、ＤＩＭを分析して、そこから１つまたは複数の生体パラメータＢＰを抽出するように構成された抽出モジュール７７０を備える。
【０１９４】
ＢＰは出力ユニット７７４に出力されてもよく、出力ユニットは、例えば、モニタに視覚的に、スピーカを通して音声として、および／または印刷物として生体パラメータを出力する。
【０１９５】
本明細書に開示される種類の変位センサの使用の説明として、図１２は、橈骨動脈からの測定の、ＰＰＧセンサによって受信される信号（上側の信号）と、変位センサによって受け取られる信号（下側の信号）の比較を示す。このデータに基づいて、ＤＣ信号を分析することによって呼吸サイクルＲＣを抽出するか、所定の信号フィルタによってＡＣ信号を抽出する。同様に、心拍数および／または血圧などの他の生体パラメータを抽出することもできる。
【０１９６】
ここで図１３Ａ〜１３Ｂを参照すると、本開示による変位センサおよび測定装置の実施形態の非限定的な例のブロック図が示されている。図１３Ａは、ホール効果センサの測定に基づく変位センサ１３００を示す。変位センサ１３００は、変位可能なセンサ１３００の要素を含む体積を画定する、ハウジング１３９０を含む。皮膚接触面１３０２は、被験者の皮膚に接触させられるように構成され、少なくとも１つの軸に沿ってハウジング１３９０に対して変位可能である。通常、接触面１３０２の変位は、接触面１３０２の広がっている平面に垂直な縦軸に沿う。いくつかの実施形態では、接触面１３０２は、より大きな自由度を平面に対して有し、それにより、平面に対して傾き、回転することが可能である。接触面１３０２は、例えば、皮膚表面の近傍の血管の拡張と収縮により加えられる圧力によって、そこに加えられる力のプロファイルに応答して、加えられた力の量に比例する変位を行う。１つまたは複数の検知ユニット１３０７ｉ（ここでｉは検知ユニットの番号）が、接触面の変位を検知して、そのデータを提供するように構成されている。検知ユニット１３０７ｉのそれぞれは、ホール効果検知ペアを含み、ペアの片方は永久磁石で、他方はホール効果センサである。検知ペアは、その検知ペア間の空隙に対応するホール効果測定データを提供する。ホール効果測定データは通常、その検知ペアの部材間の空隙／距離を示す電圧データを含む。部材の１つは皮膚接触面１３０２と共に変位する変位部材１３９２で、他方は、ハウジング１３９０に対して静止し、接触面１３０２に圧力が加えられても動かない静止部材１３９４である。２つの部材はその間に偏向のない空隙を画定し、これは、接触面１３０２に圧力が加わっていないとき、すなわち、変位センサ１３００の基準の安定状態における空隙である。接触面１３０２に圧力が加えられると、接触面および変位可能部材は共に変位し、検知ペア間の空隙は変化（例えば減少）する。よって検知ユニット１３０７ｉによって提供されるホール効果測定データは、接触面１３０２の変位を示す。
【０１９７】
図１３Ｂは、変位センサ１３００を含む測定装置ＭＤの一実施形態を示す。測定装置ＭＤは、生体センサ１３３０および制御ユニット１３６０をさらに含み、制御ユニットは、検知ユニット１３０７ｉとデータ通信状態にあり、そこからホール効果測定データＨＥＭＤを受信するように構成されている。生体センサ１３３０は、例えばＰＰＧなどの光学センサ、または、ＥＣＧなどの電気式センサを含んでもよい。生体センサ１３３０は、被験者の生体パラメータを示すパラメータを検知して、それに基づき生体検知データＢＳＤを生成するように構成されている。生体センサは、処理および被験者の生体パラメータＢＰの抽出のために、生体検知データＢＳＤを制御ユニット１３６０に送信する。制御ユニット１３６０のアーチファクト特定モジュール１３７１がホール効果測定データＨＥＭＤを受け取り、それに基づいて、変位センサ１３００によって検知された皮膚表面のアーチファクト的な動きを示すアーチファクトデータＡＤを生成する。アーチファクト特定モジュール１３７１はアーチファクトデータＡＤを抽出モジュール１３７０に送信し、抽出モジュールは、アーチファクトデータＡＤおよび生体検知データＢＳＤに基づいて生体パラメータを抽出するように構成されている。任意選択として、生体パラメータは出力ユニット１３７４に伝達される。
【０１９８】
図１３Ａ〜１３Ｂの中のシステム要素が、要素間で結合されて、本発明の変位センサまたは測定装置を提供してもよいことに留意されたい。
【０１９９】
図１４は、生体パラメータを測定するための測定装置に組み込まれるホール効果式変位センサの実施形態の非限定的な例の概略断面図である。測定装置ＭＤは、皮膚接触面１４０２と一体化されたハウジング１４９０を含む、変位センサ１４００を備える。接触面１４０２は変位可能プレート１４９８と共に変位可能で、そのプレート上にホール効果検知ペアの変位可能部材１４９２’および１４９２’’が形成されている。例えば測定装置ＭＤのマザーボードのＰＣＢなどの静止プレート１４９６上に、静止部材１４９４’および１４９４’’が形成されている。各変位可能部材１４９２’、１４９２’’と、そのそれぞれの静止部材１４９４’、１４９４’’とはホール効果検知ペアを成す。各ホール効果検知ペアの変位可能部材１４９２’、１４９２’’と静止部材１４９４’、１４９４’’との間に広がる空隙１４９７’および１４９７’’は、接触面１４０２および変位可能プレート１４９８の変位につれて変動する。各検知ペアによって生成されるホール効果測定データは、被験者の皮膚の動きによって生じる接触面１４０２の変位を示す。例示的な一実施形態では、変位可能部材１４９２’および１４９２’’は永久磁石として構成されてもよく、静止部材１４９４’および１４９４’’はホール効果センサとして構成されてもよい。
【０２００】
接触面１４０２はハウジング１４９０に可撓性部材１４１０によって取り付けられており、この可撓性部材は、接触面１４０２が、少なくとも、接触面１４０２が広がる平面に概して垂直な軸Ｚに沿って動けるようにする。いくつかの実施形態では、可撓性部材１４１０は、安定状態の接触面１４１０が広がる平面に対して接触面が傾くか、または回転することができるように構成される。すなわち、接触面１４１０に非一様な圧力が加わる場合に、その面のいくつかの部分が平面の一方の側に偏向し、他の部分が平面の他の側に偏向する。
【０２０１】
例えばＰＰＧセンサなどの光学センサ１４１０が変位可能プレート１４９８に取り付けられており、それと共に変位可能である。光学センサ１４１０は、例えば、心拍数、血圧、または呼吸数などの被験者の生理学的パラメータを示す光学測定値を、接触面１４０２を通して取得するように構成されている。例えばＥＣＧセンサなどの電気式センサ１４３３がハウジング１４９０上に形成され、被験者の生理学的パラメータを示す電気式測定の結果を提供するように構成されている。
【０２０２】
ここで図８Ａ〜８Ｂを参照すると、本明細書に開示される実施形態のいずれかの、腕時計８８２に組み込まれた測定システム８８０の概略斜視図が示されている。この実施形態によれば、この例示的実施形態ではクリップとして示され、図９Ａ〜９Ｂに要素９８６としてわかりやすく示されている固定要素８８６によって、変位センサ８００は手首バンド８８４に留め付けられている。
【０２０３】
センサアセンブリ８００は接触面８０２を備え、この接触面は、被験者の手首に着用されたときに橈骨動脈の近傍または正確に橈骨動脈の上に固定されるように手首バンド８８４に沿って配置されている。
【０２０４】
この実施形態の変位センサ８００は、概して半球形の湾曲した接触面８０２を有する。特定の理論に束縛されるものではないが、この湾曲した輪郭によって、接触面８０２は被験者の橈骨動脈の近傍の身体の凹みに適合し、それによってセンサの感度を向上させ、よって正確さを向上させ得る。
【０２０５】
抽出された生体パラメータは次いで、表示ユニット８８８に提示されてもよい。いくつかの実施形態では、表示ユニット８８８は時計と一体化されている。
【０２０６】
腕時計８８２は、図８Ｂに要素８００’として示される追加の変位センサを備えてもよく、このセンサは、接触面を被験者の腕に向けて被験者の腕に着用したときに時計８８９の本体の、表示ユニット８８８の反対側の底部側に配置される。接触面８０２’は、変位センサ８００’の接合面であり、例えばＰＰＧセンサなどの光学生体センサが腕時計８８２に内蔵されている。この例示的実施形態では、よって、接触面８０２’は、光学生体センサから照射され、またそれにより受光される光の伝達が可能になるように、透明の材料で形成されることになろう。
【０２０７】
いくつかの実施形態では、追加の変位センサ８００’はセンサセット８９１に含まれてもよく、いくつかは共有の検知面を有してもよく、いくつかは機能的に独立した検知面を有してもよい。図８Ｂに示すように、センサセット８９１は２つの円形の接触面８０２’および８０２’’を含み、片方は他方の接触面８０２’’より直径の短い円盤の形状を有し、他方は円盤形状の表面を連続的に取り囲んで封じる円環の形状を有し、２つの形状は中心を共有する。センサセット８９１は、例えばＰＰＧセンサなどの光学生体センサ、変位センサ、および、例えばＥＣＧセンサなどの電気式生体センサを含んでもよく、光学生体センサと変位センサは共有検知面を有し、電気式生体センサは共有検知面を取り囲む独立した検知面を有してもよい。
【０２０８】
図８Ａに示すように、本体８８９の周辺に第２のＥＣＧ電極が形成されており、本体８８９の底部に配設された第１のＥＣＧセンサ８０２’’と共に、ＥＣＧ測定を可能にする。第１の電極８０２’’は被験者の第１の手の手首に接触するように構成され、第２の電極８９０は被験者の第２の手の指に接触させられるように構成されて、ＥＣＧ測定値を取得する。
【０２０９】
図８Ｂにはさらに、表示ユニット８８８のソフトウェアアプリケーションの更新または充電を可能にするために、この図ではポゴピンの形状をした電気コネクタ８９８が示されている。
【０２１０】
ここで図９Ａ〜９Ｂを参照すると、図８Ａ〜８Ｂに示されるものなどの変位センサをバンドに取り付けるためのクリップ９８６の概略側面図が示されている。
【０２１１】
図９Ａは、クリップの内部要素を示している点で図９Ｂと異なる。この非限定的な例では、クリップに組み込まれた変位センサは光方式の実施形態であるが、ホール効果式の変位センサをクリップに組み込むこともできる。
【０２１２】
可撓性隔膜９１０が、一方の側で接触面９０２に、他の側で基部表面９０４に固定的に取り付けられており、基部表面に検知ユニット９０７が装着されている。可撓性部材によって、接触面９０２および検知ユニット９０７が可撓性部材と共に少なくともＺ軸に沿って動くことが可能となり、遮断部材９１２は静止したままとなる。変位センサ９００はクリップ９８６の内部に備わり、クリップ機構９８３は、変位センサ９００を腕時計の手首バンドに沿って所望の位置に固定するように構成されている。クリップ機構９８３は、第１および第２のクリップ部材９９３および９９５をそれぞれ有する。第１のクリップ部材９９３は、一部が部材９９３の内部に収容されている変位センサ９００、検知ユニット９０７、および遮断部材９１２を備え、そこから接触面９０２が突出している。
【０２１３】
本明細書に開示される種類の変位センサの動脈の上への固定の別の例を、図１０に示す。変位センサ１０００は、被験者の指に着用されるように構成された、接触面１００２と被験者の皮膚表面の間の接触を可能にする円環形状の要素１０８４の内側部に固定されている。円環形状の要素１０８４は、一定の寸法を有することもでき、または、さまざまな指のサイズに合わせて調節可能であることもできる。指の動脈は指の側部に位置するので、変位センサ１０００の接触面１００２は、指の側部に置かれることが望ましい。円環形状の要素１０８４は、図８Ａ〜８Ｂについて説明したＰＰＧとＥＣＧのセンサを含むセンサセット１０９１を備えてもよい。円環形状の要素１０８４の外側部は、円環を着用していない第２の手の指に接触させられるように構成された第２のＥＣＧ電極を備えてもよい。これにより、血圧および、脈波伝達時間（ＰＴＴ）などの他のパラメータの測定がサポートされ得る。
【０２１４】
図１１を参照すると、変位センサおよび／または、本明細書に開示される実施形態のいずれか１つを使用して１つまたは複数の生体パラメータを判定する方法を説明するブロック図が示されている。
【０２１５】
具体的には、まず、変位センサが、動脈の近傍または動脈の上方で被験者の皮膚に接触させられる（Ａ）。位置が定まると、皮膚表面の動きが検出される（Ｂ）。測定されたデータは制御ユニットに送信され（Ｃ）、さらに、そこから１つまたは複数の生体パラメータが抽出される（Ｄ）。抽出された生体パラメータは、最終的に、例えば表示ユニット上に、音声手段で、または、印刷出力として、出力されてもよい（Ｅ）。
【図１Ａ】
2021522974.tif 000003
【図１Ｂ】
2021522974.tif 000004
【図１Ｃ】
2021522974.tif 000005
【図２Ａ】
2021522974.tif 000006
【図２Ｂ】
2021522974.tif 000007
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2021522974.tif 000009
【図４】
2021522974.tif 000010
【図５】
2021522974.tif 000011
【図６】
2021522974.tif 000012
【図７Ａ】
2021522974.tif 000013
【図７Ｂ】
2021522974.tif 000014
【図８Ａ】
2021522974.tif 000015
【図８Ｂ】
2021522974.tif 000016
【図９Ａ】
2021522974.tif 000017
【図９Ｂ】
2021522974.tif 000018
【図１０】
2021522974.tif 000019
【図１１】
2021522974.tif 000020
【図１２】
2021522974.tif 000021
【図１３Ａ】
2021522974.tif 000022
【図１３Ｂ】
2021522974.tif 000023
【図１４】
2021522974.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】令和3年1月8日(2021.1.8)
【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】
被験者の生体パラメータを判断するシステムであって、
（ｉ）変位センサであって、
前記被験者の皮膚表面に接触するように構成された接触面と、
検知ユニットであって、少なくとも１つの光検知器および、少なくとも１つの光源を有し、前記光源が両者の間に画定された光学軸を有し、前記光源が、光を検出するように構成された前記センサに向かって直接光を放射するように構成されている、検知ユニットと、
光遮断部材であって、前記接触面の変位に誘発されて、前記接触面に接触する皮膚の圧力変化に対応して、前記遮断部材が前記光学軸に沿って伝播する光を前記接触面の変位に比例する様式で遮断し前記接触面の変位を示すデータを取得するように、前記検知ユニットに関連付けられている光遮断部材とを備える変位センサ、および、
（ｉｉ）前記接触面の前記動きを示すデータを受信するために前記変位センサとデータ通信状態にある制御ユニットを備え、
前記制御ユニットが、皮膚表面の動きを示すデータから前記生体パラメータを抽出するための抽出モジュールを備える、システム。
【請求項２】
前記変位センサは、
前記アセンブリの外部の方向に向き、ユーザの皮膚に少なくとも間接的に接触させられる接触面であって、前記アセンブリの外部から圧力を加えられたときに前記アセンブリの中心軸に沿って動くことができる接触面と、
検知ユニットであって、光学軸を有し、かつ、少なくとも１つの検出器、および、前記検出器に向かって前記光学軸に沿って光を直接放射するように構成された少なくとも１つの光源を備える、検知ユニットと、
前記検知ユニットに関連付けられた光遮断部材と、
装着機構と
を備え、前記装着機構によって前記検知ユニットおよび前記遮断部材が前記アセンブリの内部に装着されて、前記検知ユニットおよび前記遮断部材のうち一方が前記接触面と共に移動可能であるように前記接触面に固定的に関連付けられており、かつ、他方には前記接触面とのそのような固定的な関連付けがないようになっており、前記接触面に関連付けられた部材の前記そのような関連付けのない部材に対する動きによって、前記光源から前記検出器に向かって放射される光の少なくとも一部が前記光遮断部材により遮断されるように前記機構が構成され、前記光検出器に受光される前記光源からの光が前記接触面の変位を示すようになっている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記生体パラメータが血圧、心拍数、酸素飽和度、または呼吸数を含み、
前記抽出モジュールが、（ｉ）脈圧波分析モデルのうち少なくとも１つを適用すること、（ｉｉ）前記データの前記ＤＣ成分を特定すること、および（ｉｉｉ）信号フィルタを適用することのうちいずれか１つのために構成され、そのために動作可能である、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記変位センサと共通の接触面を有する光学的生体センサを備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記変位センサの前記接触面を連続的に取り囲む検知面を備える電気式生体センサを備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
第１の変位センサおよび第２の変位センサを備え、前記第１および第２の変位センサのうち少なくとも１つが、光学生体センサとデータ通信状態にあり、光学生体センサと共通の接触面を有し、前記共通の検知面の動きを示す前記光学生体センサデータを提供するように構成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
請求項１〜６に記載のシステムを備える測定装置。
【請求項８】
前記測定装置が腕時計または前記測定装置が被験者の指に着用される円環形状の要素の形をしている、請求項７に記載の測定装置。
【請求項９】
ユーザの皮膚における生体パラメータの測定に使用するように構成された変位センサアセンブリであって、
アセンブリの外部の方向に向き、ユーザの皮膚に接触させられる接触面であって、皮膚によって圧力変化に対応してアセンブリの中心軸に沿って動くことができる皮膚接触面と、
前記アセンブリの内部に配設され、前記アセンブリの前記中心軸に垂直な平面内にある光学軸を有する検知ユニットであって、前記検知ユニットが、前記光学軸に沿って光を放射するように構成された光源および、光検知器を備え、前記検知器が前記光源によって直接前記検知器に向けて放射された光を受光するように構成された検知ユニットと、
ユーザの皮膚によって前記接触面に加えられた圧力によって生じる前記接触面の変位の結果、前記光源から前記検出器に直接到達する光の量を変化させるように動作可能であり、それにより前記光検知器により受けられた光が前記接触面の変位を示す、光遮断部材と
を備えるセンサアセンブリ。
【請求項１０】
前記接触面に垂直な中心軸を有する接触面保持部材をさらに備え、前記アセンブリの外部から前記接触面に圧力が加えられたときに前記接触面保持部材が前記中心軸に沿って移動可能な、請求項９に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１１】
前記接触面保持部材が遠位端に前記接触面を有し、前記遠位端から前記中心軸に沿って離間した近位端に基部表面を有し、前記アセンブリが静止した支持構造をさらに備え、前記検知ユニットと前記光遮断部材のうち一方が前記基部表面に固定的に装着され、よって、前記接触面保持部材と共に移動可能であり、これらの部材の他方が前記静止した支持構造に固定的に装着され、
前記基部表面が前記アセンブリの前記中心軸に垂直で、前記検知ユニットがそこに固定的に装着されている、請求項１０に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１２】
両方が前記光学軸を含む２つの互いに垂直な平面内に前記光源が当初の拡散角度を有し、前記平面のうち一方が前記アセンブリの前記中心軸に垂直であり、前記光源の前記拡散角度のうち少なくとも１つを縮小させるように構成された拡散角度縮小要素を前記光源が備え、  前記拡散角度縮小要素が、前記アセンブリの前記中心軸に垂直な前記平面内の前記光源の拡散角度を縮小しながら、それに垂直な前記平面内の当初の拡散角度を維持するように構成されている、請求項９〜１１のいずれか１項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１３】
両方が前記光学軸を含む２つの互いに垂直な平面内に前記検出器が当初の視野を有し、前記平面のうち一方が前記アセンブリの前記中心軸に垂直であり、前記検出器の前記視野のうち、任意選択として前記アセンブリの前記中心軸に垂直な前記平面内の、少なくとも１つを縮小させて、そこで受光される前記光のうち少なくともほとんどが、前記光源から前記検出器に向けて放射される光になるように構成された視野縮小要素を前記検出器が備え、
前記視野縮小要素が、前記アセンブリの前記中心軸に垂直な前記平面内の前記検出器の視野を縮小しながら、前記それに垂直な平面内の当初の視野を維持するように構成されている、請求項９〜１２のいずれか１項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１４】
前記センサアセンブリが測定装置内にアーチファクトセンサを成し、前記装置が、加えて、少なくとも１つの生体パラメータを測定するように構成された少なくとも１つの生体センサをそこに備える、請求項９〜１３のいずれか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１５】
少なくとも１つの生体センサを備え、請求項９〜１４のいずれか一項に記載のセンサアセンブリをさらに備える測定装置であって、前記生体センサの動作の正確さを向上させるために、前記生体センサが、任意選択では心拍数と心拍変動のうち少なくとも１つである、ユーザの少なくとも１つの生体パラメータを光学的に測定するように構成されている、測定装置。
【請求項１６】
前記生体センサが前記接触面と同じ方向を向いており、
前記生体センサが前記接触面に固定されている、請求項１５に記載の測定装置。
【請求項１７】
前記接触面が、前記接触面を通しての光学的測定用に構成された少なくとも１つの生体センサを保持する構造の一部を成す、請求項１５又は１６に記載の測定装置。
【請求項１８】
前記センサアセンブリの前記検出器とデータ通信状態にある制御ユニットを備え、前記制御ユニットが、
前記検出器から受け取ったデータを分析して、前記接触面の変位を示すデータを生成するように構成された分析器と、
前記データを伝達するための出力モジュールとを備える、
請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項１９】
前記生体センサが、脳波図（ＥＥＧ）、心電図（ＥＣＧ）、光電容積脈波（ＰＰＧ）、および皮膚電気反応（ＧＳＲ）のうち１つである、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項２０】
変位センサアセンブリ及び少なくとも１つの生体センサを備えた測定装置であって、
前記変位センサアセンブリは、ユーザの皮膚における生体パラメータの測定に使用するように構成され、
前記アセンブリの外部の方向に向き、ユーザの皮膚に接触させられる接触面であって、皮膚の圧力変化に対応して前記アセンブリの中心軸に沿って動くことができる接触面と、
検知ユニットであって、光学軸を有し、かつ、少なくとも１つの検出器、および、前記検出器に向かって前記光学軸に沿って光を直接放射するように構成された少なくとも１つの光源を備える、検知ユニットと、
前記検知ユニットに関連付けられた光遮断部材と、
装着機構であって、前記装着機構によって前記検知ユニットおよび前記遮断部材が前記アセンブリの内部に装着されて、前記検知ユニットおよび前記遮断部材のうち一方が前記接触面と共に移動可能であるように前記接触面に固定的に関連付けられており、かつ、他方には前記接触面とのそのような固定的な関連付けがないようになっており、前記接触面に関連付けられた部材の前記そのような関連付けのない部材に対する動きによって、前記光源から前記検出器に向かって放射される光の少なくとも一部が前記光遮断部材により遮断されるように前記機構が構成され、前記光検出器に受光される前記光源からの光が前記接触面の変位を示すようになっている、装着機構と
を備え、
前記少なくとも１つの生体センサは、任意選択で心拍数と心拍変動のうち少なくとも１つである、ユーザの少なくとも１つの生体パラメータを光学的に測定するように構成されており、前記生体センサは、前記接触面を通しての光学的測定を行うために、前記接触面に固定されて前記接触面と同じ方向を向いている、測定装置。
【請求項２１】
変位センサアセンブリ及び少なくとも１つの生体センサを備えた測定装置であって、
前記変位センサアセンブリは、ユーザの皮膚における生体パラメータの測定に使用するように構成された変位センサアセンブリであって、
アセンブリの外部の方向に向き、ユーザの皮膚に接触させられる接触面であって、皮膚の圧力変化に対応してアセンブリの中心軸に沿って動くことができる接触面と、
前記アセンブリの内部に配設され、前記アセンブリの前記中心軸に垂直な平面内にある光学軸を有する検知ユニットであって、前記検知ユニットが、前記光学軸に沿って光を放射するように構成された光源および、光検知器を備え、前記検知器が前記光源によって直接前記検知器に向けて放射された光を受光するように構成された検知ユニットと、
前記接触面の変位の結果、前記光源から前記検出器に直接到達する光の量を変化させるように動作可能であり、それにより前記光検知器により受けられた光が前記接触面の変位を示す、な光遮断部材と
を備え、
前記少なくとも１つの生体センサは、前記接触面に固定されて前記接触面と同じ方向を向いており、任意選択で心拍数と心拍変動のうち少なくとも１つである、ユーザの少なくとも１つの生体パラメータを光学的に測定するように構成されており、前記接触面は、前記少なくとも１つの生体センサを保持する構造の一部である、測定装置。
【請求項２２】
被験者の生体パラメータを判断するシステムであって、
（ｉ）第１の変位センサであって、
前記被験者の皮膚表面に接触するように構成された接触面と、
検知ユニットであって、少なくとも１つの光検知器および、少なくとも１つの光源を有し、前記光源が両者の間に画定された光学軸を有し、前記光源が、光を検出するように構成された前記センサに向かって直接光を放射するように構成されている、検知ユニットと、
光遮断部材であって、前記接触面の変位に誘発されて、前記遮断部材が前記光学軸に沿って伝播する光を前記接触面の変位に比例する様式で遮断し前記接触面の変位を示すデータを取得するように、前記検知ユニットに関連付けられている光遮断部材とを備える、第１の変位センサ、および、
（ｉｉ）前記接触面の前記動きを示すデータを受信するために前記変位センサとデータ通信状態にある制御ユニットであって、前記制御ユニットが、皮膚表面の動きを示すデータから前記生体パラメータを抽出するための抽出モジュールを備える、制御ユニットと、
（ｉｉｉ）前記変位センサと共通の接触面を有する光学的生体センサと
を備える、システム。
【請求項２３】
被験者の生体パラメータを測定する方法であって、この方法が、
変位センサの皮膚接触面を前記被験者の皮膚表面に接触させることと、
前記接触面の変位を示すデータを取得することと、
前記生体パラメータを得るために前記データを処理することとを含み、
この方法が、
光源から光学軸に沿って光検知器の方向に光を放射することと、
前記光源により放射された光を、前記接触面の皮膚の圧力変化に対応して遮断部材が前記接触面の変位に比例する様式で遮断できるようにすることとを含み、さらに、
前記光センサによって検出された光の強度を示すデータを取得し、それに基づいて前記接触面の前記変位を判断することを含む、方法。
【請求項２４】
変位センサを利用し、前記変位センサが、
接触面と、
検知ユニットであって、少なくとも１つの光検知器および、少なくとも１つの光源を有し、前記光源が両者の間に画定された光学軸を有し、前記光源が、光を検出するように構成された前記センサに向かって光を放射するように構成されている、検知ユニットと、
光遮断部材であって、前記接触面の変位に誘発されて、前記遮断部材が前記光学軸に沿って伝播する光を前記接触面の変位に比例する様式で遮断するように、前記検知ユニットに関連付けられている光遮断部材とを備える、
請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
変位センサが、
前記アセンブリの外部の方向に向き、ユーザの皮膚に少なくとも間接的に接触させられる接触面であって、前記アセンブリの外部から圧力を加えられたときに前記アセンブリの中心軸に沿って動くことができる接触面と、
検知ユニットであって、光学軸を有し、かつ、少なくとも１つの検出器、および、前記検出器に向かって前記光学軸に沿って光を直接放射するように構成された少なくとも１つの光源を備える、検知ユニットと、
前記検知ユニットに関連付けられた光遮断部材と、
装着機構と
を備え、前記装着機構によって前記検知ユニットおよび前記遮断部材が前記アセンブリの内部に装着されて、前記検知ユニットおよび前記遮断部材のうち一方が前記接触面と共に移動可能であるように前記接触面に固定的に関連付けられており、かつ、他方には前記接触面とのそのような固定的な関連付けがないようになっており、前記接触面に関連付けられた部材の前記そのような関連付けのない部材に対する動きによって、前記光源から前記検出器に向かって放射される光の少なくとも一部が前記光遮断部材により遮断されるように前記機構が構成され、前記光検出器に受光される前記光源からの光が前記接触面の変位を示すようになっている、変位センサを利用する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記生体パラメータが血圧、心拍数、酸素飽和度、または呼吸数を含み、
前記接触させることが、前記変位センサを動脈の近傍に保持することを含む、請求項２３〜２５のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
2021522974.tif 000025
2021522974.tif 000026