(57)【要約】本発明による、生きている被験者の生命徴候をモニタする装置（１）は、動作中に被験者によって着用されるキャリア（３）に設けられ、被験者の動脈（７）の下にある領域（８）における生命徴候を示す少なくとも一つの物理量を測定する測定ユニット（２）と、測定された物理量を生命徴候の値に処理する処理ユニット（４）とを有し、この装置（１）は、動作中に被験者の動脈（７）に対する測定ユニット（２）の位置を検出し、この位置に依存してフィードバック信号（Ｕフィードバック）を作動する少なくとも一つの検出器（５）を具備する。ユーザは、フィードバック信号（Ｕフィードバック）が与えられるまで装置（１）を動脈（７）に対して移動することができ、従って、動脈（７）に対する測定ユニット（２）の正確な位置決めが簡単な方法で実現できる。
2004503280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作中に被験者によって着用されるキャリアに設けられ、上記被験者の動脈の下にある領域における生命徴候を示す少なくとも一つの物理量を測定する測定ユニットと、
上記測定された物理量を上記生命徴候用の値に処理する処理ユニットとを有する、生きている被験者の生命徴候をモニタリングする装置であって、
動作中に上記被験者の上記動脈に対する上記測定ユニットの位置を検出し、上記位置に依存してフィードバック信号を作動する少なくとも一つの検出器が設けられることを特徴とする装置。
【請求項２】
近傍における上記動脈の存在を検出し、電気光学センサ及び超音波センサを有する群から選択される少なくとも一つのセンサを有することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
近傍における上記動脈の存在を検出する複数のセンサがアレイ状に設けられることを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項４】
上記フィードバック信号は、オーディオ及びビジュアルサインを有する群から選択されることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項５】
上記キャリアが少なくとも部分的に剛性の環状本体を有することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項６】
上記キャリアが全体的に剛性の環状本体を有することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項７】
上記測定ユニットは、上記被験者の上記動脈の下にある上記領域に加圧する膨張可能なクッションを有し、上記クッションが複数の別々に膨張可能なクッション部を有することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項８】
上記クッション部は、上記キャリアの表面領域から上記表面領域に対して略垂直方向に突出する突出部分を有することを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項９】
動作中に閉じられる環状本体を上記キャリアが有し、上記クッションが上記本体の内壁全体に沿って設けられることを特徴とする請求項８又は９記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、被験者によって動作中着用されるキャリアに設けられ、被験者の動脈の下にある領域で生命徴候を示す少なくとも一つの物理量を測定する測定ユニットと、測定された物理量を生命徴候値に処理する処理ユニットとを有する、生きている被験者の生命徴候をモニタする装置に関わる。
【０００２】
冒頭段落に記載するタイプの装置は、ＵＳ４，６６０，５６６から公知である。
【０００３】
公知の装置は、生命徴候をモニタするための装置であり、この装置によってモニタされる生命徴候は被験者の血圧である。公知の装置は、膨張可能なクッションに設けられるセンサを有する測定ユニット及び処理ユニットを含む。このクッションは、ユーザの手首の回りで着用される柔軟な材料のブレスレットを有するキャリアに設けられる。センサは、被験者の動脈の下にある領域における血圧を示す物理量を測定する。物理量を効果的に測定するためには、クッション上のセンサは動脈に対して正確に位置決めされなくてはならない。従って、クッション上のセンサは、被験者の親指の回りに巻かれ、ブレスレット上の片と互いにかみあうストラップを用いて動作中手首の動脈に対して位置決めされる。更なるロック用の片は、ブレスレットをこの位置で維持するために柔軟なブレスレットに取り付けられる。この公知の装置では、クッションを用いて脈圧拍が被験者の橈側動脈の下にある局所的な離散した外部点に送られ、動脈のブロッキング状態又はアンブロッキング状態に影響を与える。センサがこの状態を感知すると、クッションにおける圧力の瞬間値が測定され、処理ユニットを通じて上記被験者の血圧値を与える。公知の装置の不都合な点は、動脈に対するセンサの正確な位置決めが保証されず、従って、「正確な」測定が実際には不正確になり得る点である。これは、専門的な情況における専門家による生命徴候のモニタリング、及び、その人自身によって測定が行われる家庭内の情況の両方において非常に望ましくない。
【０００４】
本発明は、使いやすく、動脈に対して正確に配置することができる、被験者の生命徴候をモニタする改善された装置を提供することを目的とする。
【０００５】
この目的を実現するためには、本発明による装置は、動作中に被験者の動脈に対する測定ユニットの位置を検出し、この位置に依存してフィードバック信号を作動する少なくとも一つの検出器が設けられることを特徴とする。装置のユーザは、フィードバック信号が与えられると、動脈に対する測定ユニットの正確な位置が到達されたことを知る。ユーザは、フィードバック信号が与えられるまで動脈に対して装置を移動することができ、従って、動脈に対する測定ユニットの正確な位置決めが簡単な方法で実現される。次に、測定ユニットの正確な位置決めを実現するための更なる取り付け部分が装置中に必要でないため、装置の構造はより簡単となる。
【０００６】
本発明による装置の実施例は、電気光学センサ及び超音波センサの群から選択され、その近傍において動脈の有無を検出する少なくとも一つのセンサを有することを特徴とする。これらセンサは、効率的に作動し、装置内に容易に組み込まれ、装置の使用の快適さが維持される。
【０００７】
センサの近傍における動脈の有無を検出する複数のセンサがアレイ状に設けられると更に有利である。アレイ中の一つの所与のセンサは、動脈に対して測定ユニットが正確な位置にある場合に動脈の有無を検出する。アレイ中の幾つかのセンサは、動脈の有無を検出しないが、装置が測定ユニットと動脈上に配置されるとき少なくとも一つのセンサは動脈の有無を検出する。それにより、上記所与のセンサ動脈の有無を検出するために装置がどの方向に移動されるべきかの表示がセンサを通じてユーザに与えられ得る。更に、検出器は、検出器が適用される生命徴候をモニタする装置のタイプに依存して、センサのアレイを組合すことでその構造及び大きさに関して変化され得る。
【０００８】
本発明による装置の実施例は、オーディオ及びビジュアル信号を有する群からフィードバック信号が選択されることを特徴とする。オーディオ及びビジュアル信号は、ユーザに容易に認識可能である。更に、生命徴候をモニタする様々なタイプの装置の要求、及び、装置の様々なユーザグループの要求にフィードバック信号を適合させるために、自由度が形成される。
【０００９】
キャリアが少なくとも部分的に剛性の環状本体を有するとき、特に、環状本体全体が剛性のとき有利である。剛性の環状本体は、生命徴候がモニタされるべき被験者に対する測定ユニットの配置を簡単にする。剛性の環状本体は、配置されるべき被験者の身体部分に対応する固定の形状を有し、それによりその配置は明確且つ明瞭な方法で実施され得る。次に、剛性の環状本体は、被験者の動脈に対して測定ユニットを正確に位置決めすることに寄与する。被験者上の測定ユニットとの環状本体の最初のおおよその位置決めを提供する一方で、検出器によって作動されるフィードバック信号に反応して被験者の動脈に対する環状本体を短い距離にわたってシフトすることで被験者の動脈に対する測定ユニットの位置決めが更に改善される。更に、特に測定ユニットが膨張可能なクッションを有する場合、剛性の環状本体は、膨張可能なクッションの膨張レベルに境界を付け、それによりクッションは動作中に過剰膨張され得ない。これにより、クッションは、動脈の下にある領域に対して効果的に加圧することができる。
【００１０】
本発明による装置の実施例は、測定ユニットが、被験者の上記動脈の下にある上記領域に加圧する膨張可能なクッションを有し、クッションが複数の別々に膨張可能なクッション部を有することを特徴とする。動作中、各クッション部は、被験者の上記動脈の下にある上記領域に局所的に加圧することができる。上記圧力の伝達は、骨と腱との間にクッション部が入ることができるため、これら骨及び腱を有する領域の構造によってさほど妨害されない。一旦クッションが検出器を用いて動脈に対して正確に位置決めされると、被験者の動脈の下にある領域に圧力が効率的な方法で加えられる。
【００１１】
本発明による装置の実施例は、クッション部がキャリアの表面領域に対して表面領域から略垂直方向に突出する突出部分を有することを特徴とする。このようにして、別々の膨張可能なクッション部はキャリアから突出する指形状の要素であり、被験者の上記動脈の下にある上記領域に対して上記各クッション部が効率的に局所的に加圧できるといった利点を提供する。
【００１２】
クッションが複数の別々に膨張可能なクッション部を有するとして、キャリアが動作中に閉じられ得る環状本体を有し、クッションが上記本体の内壁全体に沿って設けられるとき有利となる。骨と腱との間に入り込むクッション部は、公知の他の血圧モニタのように、被験者の四肢に環状の圧力を加えるのにも有利である。
【００１３】
本発明は、図面を参照して以下により詳細に説明する。
【００１４】
図１及び図２は、本発明による生命徴候をモニタする装置１の第１の実施例を示し、生きている被験者の動脈７の下にある領域における上記生命徴候を示す少なくとも一つの物理量を測定する測定ユニット２を含む。測定ユニット２は、動作中に被験者によって着用されるキャリア３に設けられ、本実施例においてこのキャリアは、手首６の回りで被験者によって着用されるバンド３’を有する。本実施例において、測定ユニット２が物理量を測定する動脈の下にある領域は、被験者の橈側動脈７の下にある領域８である。更に、測定された物理量を生命徴候値に処理する処理ユニット４が装置１に含まれる。装置１は、動作中に被験者の動脈７に対する測定ユニット２の位置を検出し、この位置に依存してフィードバック信号を作動する少なくとも一つの検出器５を具備する。このようにして、装置１のユーザは、上記動脈７の位置を検出する検出器５によって生成されるフィードバック信号に反応して、上記動脈７に対する測定ユニット２の正確な位置に到達するまで動脈に対して装置１を移動することができる。それにより、動脈に対する測定ユニット２の正確な位置決めが容易に実現できる。検出器５は、好ましくは電気光学センサ及び超音波センサを有する群から選択される少なくとも一つのセンサを有し、複数のセンサがアレイ状に設けられることが好ましい。アレイ中の一つのセンサは、動脈７の存在を検出したとき、動脈７に対する測定ユニット２の正確な位置が到達されたことを示すフィードバック信号を作動させるために所定である。装置１が測定ユニット２を有して動脈７上に配置されるとき、アレイ中の幾つかのセンサは動脈の存在を検出しないが、少なくとも一つのセンサは検出する。それにより、所定のセンサが正確な位置決めを示す動脈の存在を検出するのに装置１がどの方向にシフトされるべきかの表示がセンサを通じてユーザに供給され得る。
【００１５】
図３ａ及び図３ｂは、図１の装置の検出器５、及び、本発明による装置の第２の実施例の検出器５’を夫々示す図である。検出器５及び５’は、光源１１、本願では発光ダイオード（ＬＥＤ）、を有する電気光学センサ１０のアレイの構造を有する。ＬＥＤとセンサとの間の相対運動を防止するために、これらは剛性の支持部２０に位置される。ＬＥＤと各センサとの間の距離は、良い動作を行うために好ましくは２乃至５ｍｍである。センサは、図３ｃに示すように、ＬＥＤとセンサとの間の直接的な光反射を回避するために剛性な支持部２０から垂直方向に延在する小さい壁３０によって互いから離間されている。
【００１６】
センサ１０及びＬＥＤは、処理ユニット４を有し、詳細には図示しない汎用性印刷回路板に更に接続される。動作中、各ＬＥＤは、測定ユニット２が手首と接触する領域に光を発し、この領域はＬＥＤから生ずる光のある反射を生成する。ユーザが装置１を手首に対して移動するとき、動脈中の血液がある量の光を吸収するため、検出器の下に動脈があると光のこの反射が変化する。電気光学センサ１０は、この変化を検出し、それに対応する出力信号を作動する。
【００１７】
図４から分かるように、この出力信号は、処理ユニット４に向けられる。この信号は最初に増幅器４１によって増幅され、その後処理ユニット４のディジタル信号処理部４２が信号を処理し、センサの信号の相対的な強さに基づいて動脈に対する測定ユニット１の位置を推定する。この推定に基づき、フィードバック信号Ｕフィードバックが形成され、ユーザが動脈に対して測定ユニット２を正確に位置決めすることを案内するようオーディオ又はビジュアルユニット４３によってユーザに伝送される。検出器５の構造、及び、この構造で使用されるセンサ並びに光源の数は、それらが適用される装置の種類に依存して自在に選択され得ることに注意する。例えば、図３ａに示す検出器からの２つの組み合わせが被験者の橈側動脈に対して手首用血圧モニタで測定ユニットを正確に位置決めすることに関してよい結果を提供する。
【００１８】
更に、本実施例に記載するように、光源と共に電気光学センサを有する検出器は、従来技術で記載したように血圧をモニタする公知の装置に適用されるとき二重の機能を果たし得る。一方で、検出器は手首に装置を配置するときに被験者の動脈に対する測定ユニットの位置を検出し、この位置に従ってフィードバック信号を作動する。他方で、検出器は、公知の装置で血圧をモニタリングするときに動脈のブロッキング状態又はアンブロッキング状態を検出する機能を担ってもよく、この検出された状態において、測定ユニットは各供給された脈圧拍の瞬間値を測定し、処理ユニットを通じて上記被験者の血圧値を提供する。
【００１９】
図５は、ある人の手首６に設けられる本発明による装置１’の第３の実施例の斜視図である。本実施例では、フィードバック信号Ｕフィードバックは、キャリア３に取り付けられるディスプレイ１２上の方向性矢印３４によって形成されるビジュアル信号を有する。このようにして、被験者自身はディスプレイ上の指示を容易に読むことができる。被験者は、矢印３４に従って自身の手首に対する装置の位置を容易に調節することができ、それにより、ディスプレイが正確な位置を確認するまで動脈に対して測定ユニットの位置を調節する。フィードバック信号Ｕフィードバックは、代替的に、オーディオ信号、例えば、ビーピング音を位置決め中に有し、動脈に対して測定ユニットが正確な位置に到達したときリンギング音を有してもよい。
【００２０】
図６は、本発明による装置の第４の実施例の測定ユニット２’の斜視図である。本実施例における測定ユニット２’は、被験者の上記動脈の下にある上記領域に加圧する膨張可能なクッション１３を有する。クッション１３は、例えば、空気で膨張され得るが、他の気体及び液体がクッションを膨張させるために代替的に使用され得る。クッション１３は、図示しない、クッションを膨張及び収縮するユニットに接続される。クッションを用いてこのような領域を加圧するとき、加圧されるべき組織への圧力の伝達はしばしば領域の構造によって妨害され、この構造は、この領域にある骨又は腱を有する。クッション１３には、複数の別々に膨張可能なクッション部１４が設けられ、各クッション部１４は動作中、領域に局所的に加圧する。クッション部１４は、領域中の骨と腱との間に入り、従って、これら骨と腱との間の組織に効果的に加圧される。本実施例では、クッション部１４は、クッションの表面領域１５に対して略垂直方向に表面領域１５から突出する突出物２４を有する。従って、突出物２４夫々によって効果的に加圧され、この突出物はある領域に圧力を加える指部に似ている。
【００２１】
図７は、本発明による装置の第５の実施例の測定ユニット２”の斜視図である。本実施例では、キャリア３は、動作中閉じられ得る環状の本体１６を有し、この本体の中には、図６に関して説明され、且つ、複数の別々に膨張可能なクッション部１４’を具備するクッション１３’が上記本体の内壁全体に沿って設けられる。上記本体の内壁に沿ってクッション部１４’を設けることにより、被験者の手首６の外周全体に局所的圧力を加えることを可能にする。
【００２２】
上記種類のクッション、即ち、キャリアの表面領域に対して略垂直方向にその表面領域から突出する突出物を有するクッション自体が、動脈に対して測定ユニットを位置決めする検出器が設けられていない生命徴候をモニタする他の装置においても有用であることに注意する。例えば、このようなクッションは、ＵＳ４，６６０，５５６から公知の血圧モニタにおいて使用されている平坦なクッションの代わりに使用され得る。
【００２３】
図８は、本発明による装置の第６の実施例のキャリアの斜視図である。本実施例では、キャリア３は、全体的に剛性の環状本体１７を有する。例えば、環状本体１７は、硬質プラスチックから成り得るが、他の材料も代替的に選択され得る。このようにして、装置中のクッションが膨張されるべきとき、環状本体はクッションの膨張レベルに対する境界線となり、装置の良い動作を妨害するクッションの過剰膨張を防止する。剛性の本体１７は、特定の被験者に合うよう固定された形状を有してもよく、それにより装置は、子供のようなある特定のユーザグループに適合され得る。更に、形状は、装置が生命徴候をモニタするのに使用される特別な種類の装置に適合され得る。
【００２４】
上記種類のキャリア、即ち、少なくとも部分的に剛性の環状本体を有するキャリア自体は、生命徴候をモニタする他の装置においても有用であり、この装置では動脈に対して測定ユニットを位置決めする検出器は設けられていない。例えば、このようなキャリアは、にＵＳ４，６６０，５６６から公知の血圧モニタにおいて、使用される柔軟なバンドの代わり使用されてもよい。
【００２５】
上記のようにキャリア及びクッションの両方を有するが、動脈に対して測定ユニットを位置決めする検出器が設けられていない、生命徴候をモニタする装置も可能である。
【００２６】
上記装置は血圧モニタである。被験者の動脈に対して測定ユニットの位置を検出し、この位置を表示するフィードバック信号を作動する検出器、別々に膨張可能なクッション部を有するクッション、及び、少なくとも部分的に剛性の環状本体は、個別的に、或いは、互いとの任意の組み合わせで、例えば、脈酸素測定モニタ及び心拍数モニタのような生命徴候をモニタする他の種類の装置においても有利的に使用されることに注意する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による装置の第１の実施例の斜視図である。
【図２】
線ＩＩ−ＩＩについてとられる、生きている被験者の手首に設けられる図１の装置の断面図である。
【図３ａ】
図１の装置の検出器、及び、本発明による第２の実施例の検出器を夫々示す図である。
【図３ｂ】
図１の装置の検出器、及び、本発明による第２の実施例の検出器を夫々示す図である。
【図３ｃ】
線ＩＩＩｃ−ＩＩＩｃについてとられる、図３ｂの検出器の断面図である。
【図４】
図１の装置において、検出器によって検出される信号を図１のフィードバック信号に処理する機能ブロックを示す図である。
【図５】
生きている被験者の手首に設けられる、本発明による装置の第３の実施例の斜視図である。
【図６】
本発明による第４の実施例の測定ユニットの斜視図である。
【図７】
本発明による装置の第５の実施例の測定ユニットの斜視図である。
【図８】
本発明による装置の第６の実施例のキャリアの斜視図である。
【図４】
2004503280.tif 000003
【国際公開パンフレット】
2004503280.tif 000004
2004503280.tif 000005
2004503280.tif 000006
2004503280.tif 000007
2004503280.tif 000008
2004503280.tif 000009
2004503280.tif 000010
2004503280.tif 000011
2004503280.tif 000012
2004503280.tif 000013
2004503280.tif 000014
2004503280.tif 000015
2004503280.tif 000016
2004503280.tif 000017
2004503280.tif 000018
【国際調査報告】
2004503280.tif 000019
2004503280.tif 000020