(57)【要約】  ＰＰＧパルスオキシメータ２１、２２、２３が、中央ＰＰＧセンサ９０、９０'と末梢ＰＰＧセンサ８０、８０'とを含むデュアルＰＰＧプローブを採用する。ＰＰＧパルスオキシメータ２１、２２、２３は更に、パルスオキシメータモニタ３１、３２を採用し、これは、デュアルＰＰＧプローブと接続され、中央ＰＰＧセンサ９０、９０'による中央ＰＰＧ信号と末梢ＰＰＧセンサ８０、８０'による末梢ＰＰＧ信号との同期生成を制御し、中央ＰＰＧ信号の自発パルスの存在の検出と末梢ＰＰＧ信号の自発パルスの存在の検出とを含むデュアルＰＰＧプローブを介したＣＰＲパルス検出を制御するよう構成される。
2021531069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＰＧパルスオキシメータであって、
中央ＰＰＧセンサ及び末梢ＰＰＧセンサを含むデュアルＰＰＧプローブと、
前記デュアルＰＰＧプローブに接続されるパルスオキシメータモニタであって、
前記中央ＰＰＧセンサによる中央ＰＰＧ信号と前記末梢ＰＰＧセンサによる末梢ＰＰＧ信号との同期生成を制御し、
前記中央ＰＰＧ信号の自発パルスの存在の検出と、前記末梢ＰＰＧ信号の自発パルスの存在の検出とを含む前記デュアルＰＰＧプローブによるＣＰＲパルス検出を制御する、パルスオキシメータモニタとを有する、ＰＰＧパルスオキシメータ。
【請求項２】
前記中央ＰＰＧセンサが、前記中央光検出器に光学的に結合された中央発光器を含み、
前記末梢ＰＰＧセンサは、末梢光検出器に光学的に結合された末梢発光器を含む、請求項１に記載のＰＰＧパルスオキシメータ。
【請求項３】
前記中央ＰＰＧセンサが、中央発光器を含み、
前記末梢ＰＰＧセンサは、末梢発光器を含み、
前記デュアルＰＰＧプローブが、前記中央発光器及び前記末梢発光器に光学的に結合された共通の光検出器を更に含む、請求項１に記載のＰＰＧパルスオキシメータ。
【請求項４】
前記ＰＰＧパルスモニタが更に、前記デュアルＰＰＧプローブと接続され、ＣＰＲの胸部圧迫の間、前記中央ＰＰＧ信号の自発パルスの存在を検出し、前記末梢ＰＰＧ信号の自発パルスの存在を検出する、請求項１に記載のＰＰＧパルスオキシメータ。
【請求項５】
前記ＰＰＧパルスモニタが更に、前記デュアルＰＰＧプローブに接続され、ＣＰＲの胸部圧迫の前及び後の少なくともいずれかにおいて、前記中央ＰＰＧ信号の自発パルスの存在を検出し、前記末梢ＰＰＧ信号の自発パルスの存在を検出する、請求項１に記載のＰＰＧパルスオキシメータ。
【請求項６】
前記ＰＰＧパルスモニタが更に、前記デュアルＰＰＧプローブに接続され、前記中央ＰＰＧ信号の心臓誘発性パルスと前記末梢ＰＰＧ信号の心臓誘発性パルスとの間の差動通過時間を測定する、請求項１に記載のＰＰＧパルスオキシメータ。
【請求項７】
前記デュアルＰＰＧプローブが更に、センサ識別子を含み、
前記パルスオキシメータモニタは更に、前記デュアルＰＰＧプローブと接続され、前記デュアルＰＰＧプローブのセンサ識別子に基づき、前記パルスオキシメータモニタへの前記デュアルＰＰＧプローブの接続を識別する、請求項１に記載のＰＰＧパルスオキシメータ。
【請求項８】
センサ識別子を含むパルスオキシメータプローブを更に有し、
前記パルスオキシメータモニタが更に、前記パルスオキシメータプローブと接続され、前記パルスオキシメータプローブのセンサ識別子に基づき、前記パルスオキシメータモニタへの前記パルスオキシメータプローブの接続を識別する、請求項７に記載のＰＰＧパルスオキシメータ。
【請求項９】
ＰＰＧパルスモニタリング方法において、
パルスオキシメータモニタにより、中央ＰＰＧセンサ及び末梢ＰＰＧセンサを含むデュアルＰＰＧプローブへの前記パルスオキシメータモニタの接続を識別するステップと、
前記パルスオキシメータモニタにより、前記中央ＰＰＧセンサによる中央ＰＰＧ信号と前記末梢ＰＰＧセンサによる末梢ＰＰＧ信号との同期生成を制御するステップと、
前記パルスオキシメータモニタにより、前記中央ＰＰＧ信号の自発パルスの存在の検出と、前記末梢ＰＰＧ信号の自発パルスの存在の検出とを含む前記デュアルＰＰＧプローブによるＣＰＲパルス検出を制御するステップとを有する、方法。
【請求項１０】
前記中央ＰＰＧセンサが、中央光検出器に光学的に結合された中央発光器を含み、
前記末梢ＰＰＧセンサが、前記末梢光検出器に光学的に結合された末梢発光器を含み、
前記同期生成を制御するステップは、前記パルスオキシメータモニタにより、前記中央発光器と前記周辺発光器との同期アクティベーションを制御するステップを含む、請求項９に記載のＰＰＧパルスモニタリング方法。
【請求項１１】
前記中央ＰＰＧセンサが、中央発光器を含み、
前記末梢ＰＰＧセンサは、末梢発光器を含み、
前記デュアルＰＰＧプローブが、前記中央発光器及び前記周辺発光器に光学的に結合された共通の光検出器を更に含み、
前記同期生成を制御するステップは、前記パルスオキシメータモニタにより、前記中央発光器と前記末梢発光器との同期アクティベーションを制御するステップを含む、請求項９に記載のＰＰＧパルスモニタリング方法。
【請求項１２】
前記中央ＰＰＧ信号の自発パルスの存在と前記末梢ＰＰＧ信号の自発パルスの存在との前記パルスオキシメータによる両方の検出が、ＣＰＲの胸部圧迫中である、請求項９に記載のＰＰＧパルスモニタリング方法。
【請求項１３】
前記中央ＰＰＧ信号の自発パルスの存在と前記末梢ＰＰＧ信号の自発パルスの存在との前記パルスオキシメータモニタによる両方の検出が、前記ＣＰＲの胸部圧迫の前及び後の少なくともいずれかである、請求項９に記載のＰＰＧパルスモニタリング方法。
【請求項１４】
前記パルスオキシメータモニタにより制御するステップが、前記パルスオキシメータにより、前記中央ＰＰＧ信号の心臓誘発性パルスと前記末梢ＰＰＧ信号の心臓誘発性パルスとの間の差動通過時間を測定するステップを含む、請求項９に記載のＰＰＧパルスモニタリング方法。
【請求項１５】
前記パルスオキシメータモニタにより、前記パルスオキシメータモニタからの前記デュアルＰＰＧプローブの切断及び前記パルスオキシメータモニタに対する前記パルスオキシメータプローブの後続の接続、又は前記パルスオキシメータモニタからのパルスオキシメータプローブの切断及び前記パルスオキシメータモニタに対する前記デュアルＰＰＧプローブの後続の接続を識別するステップを更に有する、請求項９に記載のＰＰＧパルスモニタリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は一般に、血液の末梢循環における体積変化を検出するためのフォトプレチスモグラフィに関する。本願は特に、心肺蘇生へのフォトプレチスモグラフィの適用に関する。
【背景技術】
【０００２】
心肺蘇生法（ＣＰＲ）は、心停止状態にある人の緊急処置であり、ＣＰＲの目的は、自発循環の回復（ＲＯＳＣ）を達成することである。ＣＰＲ中、血液の循環を人工的に作り出すために胸部圧迫が行われ、血液に酸素を供給するために人工呼吸が行われる。ＲＯＳＣが達成されると、心停止している人の心臓は拍動を再開し、生命維持のための自発的な循環を生み出す。従って、ＣＰＲは、ＲＯＳＣを達成した後に停止されることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
心停止者がＲＯＳＣを達成したかどうかを決定することは、その人が自発的な循環脈を持つかどうか、即ち心臓が拍動して出力を生成しているかどうかを確認することを含む。現在、本開示の分野において、パルスチェックは典型的には、手動の触診により行われる。しかしながら、手動の触診は信頼性が低く、時間がかかることが知られており、胸部圧迫を中断する必要がある。従って、手動触診は、特に自発脈がない場合には、ＲＯＳＣ評価のためのＣＰＲガイドラインで推奨される１０秒以上の時間がかかることがある。その結果、手動触診は、胸部圧迫の長時間の中断をもたらし、圧迫により生成された血流を減少させ、これによりＣＰＲの結果に悪影響を及ぼす場合がある。
【０００４】
パルス検出は、フォトプレチスモグラフィ（ＰＰＧ）を使用することでサポートされることができる。これは、パルスオキシメトリにおいて現在広く適用される、容易に入手可能で非侵襲的で使いやすい光学技術である。より詳細には、本開示の分野における前臨床結果は、ＣＰＲ中のＰＰＧベースのパルス検出の実現可能性を支持する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の例示的な実施形態によれば、本開示の発明は、心停止した人の心臓が拍動を再開すると、人の自発的な脈拍が、人の中心的な位置（例えば、鼻、耳、又は額）で測定されたＰＰＧ信号において直接観察され得、及び人の自発脈は、その後、約６０秒の遅延を伴って人の周辺位置（例えば、指又は足の指）で測定されたＰＰＧ信号において観察され得るという認識に由来する。そのようなものとして、本開示の発明は、中央のＰＰＧ信号が人の自発的な脈拍の存在を早期に検出するのに適しているという観点、及び更に、末梢のＰＰＧ信号が人の循環レベルの定性的な尺度を提供するという観点を前提としている（即ち、人の自発的な脈拍が末梢的に観察されるとき、本開示の発明は、その人により何らかの最小レベルの循環が達成されたことを示す）。
【０００６】
より詳細には、本開示の発明は、ＣＰＲ中のパルス検出をサポートするために、２つのＰＰＧセンサを組み込んだ装置、制御装置、及び方法を提供する。一方のＰＰＧセンサは、自発脈の存在の早期インジケーションを得るために、心停止した人の上の中央に配置され、他方のＰＰＧセンサは、人の循環レベルの定性的な尺度を得るために、人の末梢部に配置される。従って、中央のＰＰＧ測定は有利には、ＣＰＲ中の薬物投与に関する臨床的意思決定支援を提供し、末梢のＰＰＧ測定は有利には、胸部圧迫を停止するタイミング及び潜在的なＲＯＳＣの更なる評価に関する臨床的意思決定支援を提供することができる。
【０００７】
本開示の発明の一実施形態は、中央のＰＰＧセンサと末梢のＰＰＧセンサとを有するデュアルＰＰＧプローブを含むＰＰＧパルスオキシメータである。上記ＰＰＧパルスオキシメータは更に、デュアルＰＰＧプローブに接続され、（１）中央ＰＰＧセンサによる中央ＰＰＧ信号と、末梢ＰＰＧセンサによる末梢ＰＰＧ信号との同期生成を制御し、（２）上記中央ＰＰＧ信号の自発パルスの存在の検出、及び上記末梢ＰＰＧ信号の自発パルスの存在の検出を含む、上記デュアルＰＰＧプローブによるＣＰＲパルス検出を制御するよう構成されるパルスオキシメータモニタを有する。
【０００８】
本開示の発明の第２の実施形態は、ＰＰＧパルスモニタリング方法である。この方法は、（１）パルスオキシメータモニタにより、中央ＰＰＧセンサ及び末梢ＰＰＧセンサを含むデュアルＰＰＧプローブへのパルスオキシメータモニタの接続を識別するステップと、
（２）上記パルスオキシメータモニタにより、上記中央ＰＰＧセンサによる中央ＰＰＧ信号と上記末梢ＰＰＧセンサによる末梢ＰＰＧ信号との同期生成を制御するステップと、
（３）上記パルスオキシメータモニタにより、上記中央ＰＰＧ信号の自発パルスの存在の検出、及び上記末梢ＰＰＧ信号の自発パルスの存在の検出を含む、上記デュアルＰＰＧプローブによるＣＰＲパルス検出を制御するステップとを含む。
【０００９】
本開示の発明を説明し、請求する目的のために、「パルスオキシメータ」という用語は、人の酸素飽和度（ＳＯ２又はＳｐＯ２）を監視し、オプションで人の脈拍数を監視するための、本開示の前及び後に知られるすべての装置を広く包含する。「パルスオキシメータ」の例は、以下に限定されるものではないが、Ｐｈｉｌｉｐｓ  ＩｎｔｅｌｌｉＶｕｅシリーズで利用可能なＰｈｉｌｉｐｓ  ＦＡＳＴ  ＳｐＯ２を含む。
【００１０】
本開示の発明を記載し、請求する目的のために、以下も記載される。
【００１１】
（１）「ＰＰＧパルスオキシメータ」という用語は、本書に例示的に記載されるように、本開示の発明原理を組み込むすべてのパルスオキシメータを広く包含し、「ＰＰＧパルスモニタリング方法」という用語は、本書に例示的に記載されるように、本開示の発明原理を組み込むすべてのパルスオキシメトリに基づかれる方法を広く包含する。
【００１２】
（２）以下に限定されるものではないが、「ＣＰＲ」、「ＰＰＧ」、「プローブ」、「センサ」、「モニタ」、「発光器」、「発光ダイオード」、「光検出器」、「フォトディテクタ」、「光ファイバ」、「コネクタ」、「ソケット」及び「マイクロコントローラ」を含む、この分野における用語は、本開示の分野において理解されるように、及び本書に例示的に記載されるように解釈されるべきである。
【００１３】
（３）「プローブ」、「センサ」、「光」、「発光器」、「発光ダイオード」、「光検出器」及び「フォトディテクタ」という用語を「中央」又は「末梢」のいずれかとして記述的に表示することは、用語に対する追加的な制限を指定又は暗示することなく、本書に記載及び請求されるような斯かる用語間の区別を容易にする。
【００１４】
（４）「アプリケーションモジュール」という用語は、特定のアプリケーションを実行するための電子回路及び／又は実行可能なプログラム（例えば、非一時的コンピュータ可読媒体に格納された実行可能なソフトウェア及び／又はファームウェア）を含むマイクロコントローラの要素を広く包含する。本書に記載されたアプリケーションモジュール（例えば、「パルス幅変調器」モジュール、「ＲＯＳＣ検出器」モジュール、及び「ＲＯＳＣインジケータ」）の記述的なラベリングは、「アプリケーションモジュール」という用語に対する追加の制限を指定又は暗示することなく、本書に記載及び請求される特定のアプリケーションモジュールを特定するものとして機能する。
【００１５】
（５）「信号」という用語は、本開示の分野で理解されるように、及び後述される本開示の様々な発明原理を適用するための情報を伝達するために本書に例示的に記載されるように、検出可能な物理量又はインパルス（例えば、電圧、電流、又は磁場の強さ）のすべての形態を広く包含する。本書では、「信号」という用語に対する記述的なラベリングは、「信号」という用語に対する追加の制限を指定及び暗示することなく、本書で説明及び請求されるような信号間の区別を容易にする。
【００１６】
本開示の発明の上記実施形態及び他の実施形態、並びに本開示の様々な特徴及び利点は、添付の図面と併せて読まれる本開示の様々な実施形態の以下の詳細な説明から、更に明らかになるであろう。詳細な説明及び図面は、本開示を限定するものではなく、単に例示するものであり、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲及びその均等の範囲により規定される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】本開示の分野で知られるようなパルスオキシメータの例示的な実施形態を示す図である。
【図１Ｂ】本開示の分野で知られるようなパルスオキシメータの例示的な実施形態を示す図である。
【図２Ａ】本開示の発明原理によるＰＰＧセンサ対の例示的な実施形態を示す図である。
【図２Ｂ】本開示の発明原理によるＰＰＧセンサ対の例示的な実施形態を示す図である。
【図３】本開示の発明原理による例示的なＰＰＧ信号を示す図である。
【図４Ａ】本開示の発明原理によるＰＰＧパルスオキシメータの第１の例示的な実施形態を示す図である。
【図４Ｂ】本開示の発明原理によるＰＰＧパルスオキシメータの第１の例示的な実施形態を示す図である。
【図５Ａ】本開示の発明原理によるＰＰＧパルスオキシメータの第２の例示的な実施形態を示す図である。
【図５Ｂ】本開示の発明原理によるＰＰＧパルスオキシメータの第２の例示的な実施形態を示す図である。
【図６Ａ】本開示の発明原理によるＰＰＧパルスオキシメータの第３の例示的な実施形態を示す図である。
【図６Ｂ】本開示の発明原理によるＰＰＧパルスオキシメータの第３の例示的な実施形態を示す図である。
【図７】本開示の発明原理によるＰＰＧパルスモニタリング方法の例示的な実施形態を表すフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１Ａ及び１Ｂを参照すると、本開示の分野で知られるようなパルスオキシメータ２０は、パルスオキシメータモニタ３０と、コネクタ６０を持つパルスオキシメータプローブ５０とを採用する。コネクタは、パルスオキシメータモニタ３０のソケット４０に差し込まれ、これにより、パルスオキシメータプローブ５０のＳｐＯ２センサの発光器５１（例えば、赤外線発光ダイオード）及び発光器５２（例えば、赤色発光ダイオード）が、パルスオキシメータモニタ３０のセンサドライバ７５に対して反並列構成で結合され、かつ、パルスオキシメータプローブ５０のＳｐＯ２センサの光検出器５３（例えば、フォトディテクタ）が信号コンディショナ７７に結合される。
【００１９】
動作において、パルスオキシメータプローブ５０が人の末梢位置（例えば、示されるように指１０）に装着されると、マイクロコントローラ７０は、パルス幅変調器７３を実行し、本開示の分野で知られるように、センサドライバ７５により発光器５１及び発光器５２に適用されるそれぞれのパルス７６ａ及び７６ｂを介して、発光器５１及び発光器５２による光の同期発光を制御する。実際には、パルス７６ａ及びパルス７６ｂは、それぞれ発光器５１及び発光器５２を介して、異なる波長の光パルスを生成する。
【００２０】
発光器５１、発光器５２及び光検出器５３は、パルスオキシメータプローブ５０内に光学的に結合されており、これにより、光検出器５３は、人の末梢位置（例えば、図示されるように指１０）を通過する光を検出し、これにより、本開示の技術で知られるように、第１の波長検出信号５４及び第２の波長検出信号５５を生成する。信号コンディショナ７７により調整されると、マイクロコントローラ７０は、ＳｐＯ２検出器７４ａを実行し、これにより本開示の分野で知られるように、人の酸素飽和度をモニタし、更に脈拍数検出器７４ｂを実行し、これにより本開示の技術分野で知られるように、人の脈拍数をモニタする。マイクロコントローラ７０は、人の監視された酸素飽和度の状態及び人の脈拍数の状態を表示及び通信するための追加モジュール（図示省略）を採用する。
【００２１】
本開示で更に記載されるように、図１Ａ及び１Ｂの先行技術を改良するために、本開示の発明の実施形態は、既知のパルスオキシメータのデュアル波長パルスオキシメトリソケット４０（図１）を使用して、２つの単一波長ＰＰＧセンサ（例えば、赤色、近赤外又は緑色発光ダイオード）を組み込む。これは、パルスオキシメータの電流ソケット（例えば、パルスオキシメータ２０のソケット４０）と互換性のある専用のＣＰＲデュアルＰＰＧベースのパルス検出プローブを開発することを可能にする。
【００２２】
本開示の理解を容易にするために、以下の図２及び図３の説明は、本開示の発明原理に基づかれる、ＰＰＧセンサの発明原理を教示する。図１の説明から、当業者は、本開示のＰＰＧセンサの複数の及び様々な実施形態を実施し及び使用するために、本開示の発明原理をどのように適用するかを理解するであろう。
【００２３】
図２Ａを参照して、本開示の発明は、発光器８２（例えば、赤色、近赤外又は緑色の発光ダイオード）と光検出器８３（例えば、フォトダイオード）との光結合を採用する末梢ＰＰＧセンサ８１を提供し、これにより、発光器８２により人の末梢位置（例えば、図示されるように指１０）を通って放射された光が、光検出器８３により検出される。本開示の発明は更に、発光器９２（例えば、赤色、近赤外、又は緑色の発光ダイオード）と光検出器９３（例えば、フォトダイオード）との光結合を採用する中央ＰＰＧセンサ９１を提供し、これにより、発光器９２により人の中央位置（例えば、図示されるように、鼻１１若しくは耳１２、又は額）を通って放出された光が、光検出器９３により検出される。
【００２４】
図２Ｂは、光ファイバ１０１を介して発光器８２に光学的に結合され、光ファイバ１０２を介して発光器９２に光学的に結合される共通の光検出器１００（例えば、フォトディテクタ）を共有する末梢ＰＰＧセンサ８１'及び中央ＰＰＧセンサ９１'の代替的な実施形態を示す。
【００２５】
図３は、指１０から末梢ＰＰＧセンサ８１／８１'により得られる例示的な末梢ＰＰＧ信号１１０と、鼻１１の鼻中隔及び耳１２の耳ピンナから中央ＰＰＧセンサ９１／９１'により得られる中央ＰＰＧ信号１１１及び１１２とを図示する。図３は、患者の心臓が拍動を再開するとき、鼻１１及び耳１２で中央的に測定されたＰＰＧ信号１１１及び１１２においてそれぞれ自発脈１１４及び１１５が直接観察され、指１０で末梢的に測定された末梢ＰＰＧ信号１１０の自発脈１１３に対して約６０秒の遅延があることを示す。本開示の発明は、中央のＰＰＧ信号１１１及び１１２が、ＣＰＲ中の自発脈の存在を早期に検出するのに適していること、及び末梢のＰＰＧ信号１１０が、循環レベルのより定性的な測定値を提供することを前提としている。
【００２６】
本開示の理解を更に容易にするために、以下の図４〜図６の説明は、本開示の発明原理によるＰＰＧパルスオキシメータの発明原理を教示する。図１の説明から、当業者は、本開示のＰＰＧパルスオキシメータの複数の及び様々な実施形態を実施し及び使用するために、本開示の発明原理をどのように適用するかを理解するであろう。
【００２７】
図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、本開示のＰＰＧパルスオキシメータ２１は、パルスオキシメータモニタ３１と、末梢ＰＰＧプローブ８０及び中央ＰＰＧプローブ９０を含むデュアルＰＰＧプローブとを採用する。パルスオキシメータモニタ３１は、パルスオキシメータ３０（図１Ａ）のレトロフィット又は再設計を表し、デュアルＰＰＧプローブのコネクタ６１は、パルスオキシメータモニタ３１のソケット４０とピン互換性があり、更に、マイクロコントローラ７１が、ＳｐＯ２検出器７４ａ（図１Ｂ）及び脈拍数検出器７４ｂ（図１Ｂ）に加えて、又は代えて、中央ＲＯＳＣインジケータ７８ａ及び末梢ＲＯＳＣインジケータ７８ｂを含む。パルスオキシメータ３０のレトロフィット又は再設計についてより詳細には、実際には、デュアルＰＰＧプローブ８０／９０のコネクタ６１とパルスオキシメータモニタ３０のソケット４０（図１参照）との互換性は、パルスオキシメータモニタ３１のハードウェアが、中央ＲＯＳＣインジケータ７８ａ及び末梢ＲＯＳＣインジケータ７８ｂを実現するファームウェアの追加を伴い、パルスオキシメータモニタ３０のハードウェアと同一になることを可能にする。更に実際には、ＳｐＯ２検出器７４ａ、脈拍数検出器７４ｂ、中央ＲＯＳＣインジケータ７８ａ及び末梢ＲＯＳＣインジケータ７８ｂを実現するファームウェアを組み込んだ本開示のＰＰＧパルスオキシメータでは、斯かるＰＰＧパルスオキシメータは、本開示に更に記載されるように、パルスオキシメータモニタ３１のソケット４０に対するパルスオキシメータプローブ５０（図１Ａ）のコネクタ６０の接続と、パルスオキシメータモニタ３１のソケット４０に対するデュアルＰＰＧプローブ８０／９０のコネクタ６１の接続とを区別することができる。
【００２８】
末梢ＰＰＧプローブ８０は、末梢ＰＰＧセンサ８１（図２Ａ）を含み、中央ＰＰＧプローブ９０は、中央ＰＰＧセンサ９１（図２Ａ）を含む。
【００２９】
動作に先立って、コネクタ６１は、ソケット４０に差し込まれ、これにより、発光器８２（例えば、赤色、近赤外又は緑色の発光ダイオード）及び発光器９２（例えば、赤色、近赤外又は緑色の発光ダイオード）が、パルスオキシメータモニタ３１のセンサドライバ７５に対して反並列構成で結合され、光検出器８３（例えば、フォトディテクタ）及び光検出器９３（例えば、フォトディテクタ）が信号コンディショナ７７に対して並列構成で結合される。
【００３０】
動作において、末梢ＰＰＧプローブ８０が人の末梢位置（例えば、示されるように指１０）に取り付けられ、中央ＰＰＧプローブ９０が人の中央位置（例えば、示されるように鼻１１若しくは耳１２、又は額）に取り付けられると、マイクロコントローラ７１は、パルス幅変調器７３を実行し、本開示の技術分野で知られるように、発光器８２及び発光器９２にセンサドライバ７５により適用されるそれぞれのパルス７６ｃ及び７６ｄを介して、発光器８２及び発光器９２による光の同期発光を制御する。実際には、パルス７６ｃ及びパルス７６ｄは、それぞれ発光器８２及び発光器９２を介して、同じ波長の光パルスを生成してもよい。
【００３１】
発光器９２及び光検出器９３は、中央ＰＰＧプローブ９０内に光学的に結合されており、これにより、光検出器９３は、人の中心位置（例えば、示されるように鼻１１若しくは耳１２、又は額）を通過する光を検出し、これにより、人の中心循環における容積変化を示す中央ＰＰＧ信号９４が生成される。中央ＰＰＧ信号９４が信号コンディショナ７７により調整されると、マイクロコントローラ７１は、拍動する心臓の早期検出を示すため、中央ＲＯＳＣインジケータ７８ａを実行する。これは、投薬に関する意思決定をサポートすることができる。
【００３２】
同様に、発光器８２及び光検出器８３は、末梢ＰＰＧプローブ８０内に光学的に結合されており、これにより、光検出器８３は、人の末梢位置（例えば、図示のように指１０）を通過する光を検出し、これにより、人の末梢循環における容積変化を示す末梢ＰＰＧ信号８４が生成される。末梢ＰＰＧ信号８４が信号コンディショナ７７により調されると、マイクロコントローラ７１は、自発循環のレベルの定性的なインジケーションを提供するため、末梢ＲＯＳＣインジケータ７８ｂを実行し、これにより、ＣＰＲを停止するタイミング及び潜在的な自発循環の回復（ＲＯＳＣ）の更なる評価の決定支援が提供される。
【００３３】
マイクロコントローラ７１は、人のＣＰＲの間、前、及び／又は後に、任意のパルス検出の状態を表示及び通信するための追加のモジュール（図示省略）を採用する。
【００３４】
図５Ａ及び５Ｂを参照すると、本開示のＰＰＧパルスオキシメータ２２は、パルスオキシメータモニタ３１と、図２Ｂに示すように、末梢ＰＰＧプローブ８０'及び中央ＰＰＧプローブ９０'を交互に含むデュアルＰＰＧプローブとを採用する。
【００３５】
図６Ａ及び６Ｂを参照すると、本開示のＰＰＧパルスオキシメータ２３は、パルスオキシメータモニタ３２と、図４Ａ及び４Ｂ又は図５Ａ及び５ＢのデュアルＰＰＧプローブと、図１Ａ及び１Ｂのパルスオキシメータプローブ５０とを採用している。このため、情報は、パルスオキシメータプローブ５０のコネクタ６２及びデュアルＰＰＧプローブのコネクタ６３において、識別手段（例えば、符号化レジスタ又はＩＣ）を介して符号化され、これにより、マイクロコントローラ７２のプローブ識別子７９は、パルスオキシメータプローブ又はデュアルＰＰＧプローブがパルスオキシメータモニタ３２に付けられるかどうかを確認することができる。そのようなものとして、プローブの種類の検出は、ファームウェアのどの部分がアクティベートされるかを決定する。コネクタ６３を介してデュアルＰＰＧプローブ８０／９０又は８０'／９０'への接続が検出される場合、要素のうち、中央ＲＯＳＣ検出器７８ａ及び末梢ＲＯＳＣ検出器７８ｂがアクティベートされる。逆に、コネクタ６２を介してパルスオキシメトリプローブ５０への接続が検出される場合、要素のうち、ＳｐＯ２検出器７４ａ及び脈拍数検出器７４ｂがアクティベートされる。その結果、パルスオキシメータモニタ３２は、デュアルＰＰＧプローブ８０／９０又は８０'／９０'との接続時に自動的に「ＣＰＲモード」に切り替わり、パルスオキシメトリプローブ５０との接続時に自動的に「ＳｐＯ２モード」に切り替わる。
【００３６】
図７は、本開示のＰＰＧパルスモニタリング方法を表すフローチャート２００を示す。図７を参照すると、フローチャート２００のステップＳ２０２は、ＣＰＲ中、前、及び／又は後に、同期化されたエミッタのアクティベーションを包含する。
【００３７】
フローチャート２００のステップＳ２０４及びステップＳ２０６は、２つの部位から得られたＰＰＧ信号の解析を包含する。具体的には、上述したような中央ＲＯＳＣインジケータ７８ａ及び末梢ＲＯＳＣインジケータ７８ｂが、本開示の分野で知られるように、ＣＰＲ中、前及び／又は後に、それぞれのＰＰＧ信号における自発パルス成分を検出するよう設計されたアルゴリズムを含む。ステップＳ２０４及びステップＳ２０６は、例えば加速度計、経胸部インピーダンス信号、力信号、又はレーダー信号から得られる、胸部圧迫の存在及び速度に関する付加的な情報を利用してもよい。圧迫に関する情報は、ＰＰＧ信号をどのように解析するかを決定するために使用されることができる。第１に、圧迫に関連するすべての周波数成分を考慮に入れたＰＰＧ信号のスペクトル解析である。第２に、ＰＰＧ信号から圧迫に関連する全ての周波数成分を除去又は減衰させるフィルタリング技術である。第３に、胸部圧迫成分を含まないＣＰＲにおける静穏期に得られたＰＰＧ信号に依存する技術である。
【００３８】
更に、フローチャート２００のオプションのステップＳ２０８は、同期的に取得された２つのＰＰＧ信号における心臓−誘導パルス間の時間差を分析することにより血圧の変化を追跡するために適用されてもよく、これは、循環状態のトレンドインジケータとして実現されてもよい。ステップＳ２０８は、中央ＲＯＳＣインジケータ７８ａ又は末梢ＲＯＳＣインジケータ７８ｂに組み込まれてもよい。
【００３９】
フローチャート２００のステップＳ２１０は、ＣＰＲ中の任意のパルス検出及び／又は循環傾向インジケーションの表示又は通信を提供する。
【００４０】
最初に実行されると、ステップＳ２０４〜Ｓ２１０は、フローチャート２００の中断又は終了まで連続的かつ同時に実行される。
【００４１】
図１〜図７を参照すると、当業者は、以下に限定されるものではないが、ＣＰＲ中、前及び／又は後におけるパルス検出のためのパルスオキシメータの改良を含む本開示の発明の多くの利点を理解するであろう。
【００４２】
本発明が、好ましい実施形態を参照して説明されてきた。上述の詳細な説明を読み及び理解すると、他者は、修正及び変更を思いつくことができる。本発明は、添付の特許請求の範囲又はその均等の範囲内にある限り、斯かるすべての修正及び変更を含むものとして解釈されることが意図される。
【００４３】
更に、当業者は、本書に提供される教示に鑑みて理解するであろうが、本開示／本書に開示及び記載され、並びに／又は添付の図に描かれている特徴、要素、コンポーネント等は、ハードウェア及びソフトウェアの様々な組み合わせで実現されてもよく、単一の要素又は複数の要素で組み合わせられてもよい機能を提供してもよい。例えば、図面に示され／説明され／描かれる様々な特徴、要素、コンポーネント等の機能は、専用のハードウェア、及び適切なソフトウェアと連携してソフトウェアを実行することが可能なハードウェアを用いて提供されることができる。プロセッサにより提供される場合、機能は、単一の専用プロセッサにより、単一の共有プロセッサにより、又は複数の個々のプロセッサにより提供されることができ、そのいくつかは、共有及び／又は多重化されることができる。更に、「プロセッサ」又は「コントローラ」という用語の明示的な使用は、ソフトウェアを実行することができるハードウェアのみを指すと解釈されるべきではなく、以下に限定されるものではないが、デジタル信号プロセッサ（「ＤＳＰ」）ハードウェア、メモリ（例えば、ソフトウェアを格納するためのリードオンリメモリ（「ＲＯＭ」）、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）、不揮発性記憶装置など）、並びにプロセスを実行及び／又は制御することができる（及び／又は構成可能な）実質的にあらゆる手段及び／又は機械（ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、それらの組み合わせなどを含む）を暗黙的に含むことができる。
【００４４】
更に、本開示の原理、側面、及び例示的な実施形態、並びにそれらの特定の例を想起する本書のすべての記述は、それらの構造的及び機能的均等物を包含することを意図している。更に、斯かる均等物は、現在知られる均等物及び将来開発される均等物（例えば、構造にかかわらず、同じ又は実質的に類似した機能を実行することができる開発されたあらゆる要素）の両方を含むことが意図される。従って、例えば、本書に提供される教示に鑑みて、本書に提示される任意のブロック図が、本発明の原理を具現化した例示的なシステム要素及び／又は回路の概念的なビューを表すことができることを、当業者は理解されるであろう。同様に、当業者は、本書に提供される教示に鑑みて、任意のフローチャート、フロー図等は、コンピュータ又はプロセッサが明示的に示されるか否かにかかわらず、コンピュータ可読記憶媒体において実質的に表され、処理能力を有するコンピュータ、プロセッサ又は他の装置により実行され得る様々なプロセスを表すことができることを理解されるであろう。
【００４５】
パルスオキシメータモニタと組み合わせたデュアルＰＰＧプローブ及びその作動方法の好ましい例示的な実施形態が説明されてきたが（これらの実施形態は例示的なものであり、限定的なものではない）、添付の図及び特許請求の範囲を含め、本書に記載される教示に鑑みて、当業者が修正及び変形を行うことができることに留意されたい。従って、本書に開示及び記載された本開示及び例示的な実施形態の範囲内にある、本開示の好ましい例示的な実施形態において／に対して、変更が加えられることができることを理解されたい。
【００４６】
更に、本開示によるデバイスを組み込む及び／若しくは実現する、又は本開示によるデバイスで使用／実現される、対応する及び／又は関連するシステムも、本開示の範囲内であると想定され及び考えられる。更に、本開示によるデバイス及び／又はシステムを製造及び／又は使用するための対応する及び／又は関連する方法もまた、本開示の範囲内にあると想定され及び考えられる。
【図１Ａ】
2021531069.tif 000003
【図１Ｂ】
2021531069.tif 000004
【図２Ａ】
2021531069.tif 000005
【図２Ｂ】
2021531069.tif 000006
【図３】
2021531069.tif 000007
【図４Ａ】
2021531069.tif 000008
【図４Ｂ】
2021531069.tif 000009
【図５Ａ】
2021531069.tif 000010
【図５Ｂ】
2021531069.tif 000011
【図６Ａ】
2021531069.tif 000012
【図６Ｂ】
2021531069.tif 000013
【図７】
2021531069.tif 000014
【国際調査報告】
2021531069.tif 000015
2021531069.tif 000016
2021531069.tif 000017