(57)【要約】【課題】使用が簡単で、操作の総体的な費用を削減することができるセンサ・ワイヤ・アセンブリを提供する。【解決手段】  生体内の生理学的変化を測定し、該変化に対応したセンサ信号を発生するセンサ素子と；前記センサ素子をその先端に有し、該センサ素子を前記生体内に位置させるために前記生体内に挿入するに適合したガイド・ワイヤとを有する、前記生理学的変化を測定するためのセンサ・ワイヤ・アセンブリ。該アセンブリは、さらに、一体化部品としてセンサ信号適合回路を有し、該適合回路においては、前記センサ信号が供給され、該センサ信号に相関して、出力信号を、標準フォーマットにて、自動的に発生し、それにより前記測定された生理学的変化が外部の生理学モニターによって読み出されることを特徴とする。【選択図】        図３
2007105459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体内の生理学的変化を測定し、該変化に対応したセンサ信号を発生するセンサ素子と；
前記センサ素子をその先端に有し、該センサ素子を前記生体内に位置させるために前記生体内に挿入するに適合したガイド・ワイヤとを有する、前記生理学的変化を測定するためのセンサ・ワイヤ・アセンブリであって：
さらに、一体化部品としてセンサ信号適合回路を有し、該適合回路は、前記センサ信号が供給され、該センサ信号に相関して、出力信号を、標準フォーマットにて、自動的に発生し、それにより前記測定された生理学的変化が外部の生理学モニターによって読み出されることを特徴とするセンサ・ワイヤ・アセンブリ。
【請求項２】
生体内の生理学的変化を測定し、該変化に対応したセンサ信号を発生するセンサ素子と；
前記センサ素子をその先端に有し、該センサ素子を前記生体内に位置させるために前記生体内に挿入するに適合したガイド・ワイヤと；
ワイヤ連結器を有し、該ワイヤ連結器を介して前記ガイド・ワイヤに連結されている連結ケーブルとを有し、
前記ガイド・ワイヤをその先端部に有する、前記生理学的変化を測定するためのセンサ・ワイヤ・アセンブリであって：
さらに、一体化部品としてセンサ信号適合回路を有し、該適合回路は前記ワイヤ連結基内に配置されており、該適合回路は、前記センサ信号が供給され、該センサ信号に相関して、出力信号を、標準フォーマットにて、自動的に発生し、それにより前記測定された生理学的変化が外部の生理学モニターによって読み出されることを特徴とするセンサ・ワイヤ・アセンブリ。
【請求項３】
前記標準フォーマットがＢＰ２２−標準または該ＢＰ２２−標準の関連部であることを特徴とする請求項１または２に記載のセンサ・ワイヤ・アセンブリ。
【請求項４】
前記センサ信号適合回路が、プログラム可能なセンサ調整ユニット、較正ユニット、エネルギー手段および出力増幅ユニットを有することを特徴とする請求項１または２に記載のセンサ・ワイヤ・アセンブリ。
【請求項５】
前記プログラム可能なセンサ調整ユニットがＰＧＡ３０９プログラマブル・アナログ・センサ調整器であることを特徴とする請求項４に記載のセンサ・ワイヤ・アセンブリ。
【請求項６】
前記生理学モニターの入力／出力連結器に連結するための連結手段をさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載のセンサ・ワイヤ・アセンブリ。
【請求項７】
前記適合回路が前記連結手段内に配置されていることを特徴とする請求項６または１に記載のセンサ・ワイヤ・アセンブリ。
【請求項８】
連結ケーブルをさらに有し、該連結ケーブルはワイヤ連結器を有し、該ワイヤ連結器を介して前記ガイド・ワイヤに連結され、前記適合回路が前記ワイヤ連結器内に配置されており、前記ガイド・ワイヤをその先端部に有していることを特徴とする請求項１に記載のセンサ・ワイヤ・アセンブリ。
【請求項９】
確立された通信プロトコル、例えばブルートゥースを用いて前記外部生理学モニターにワイヤレス通信接続を確立するワイヤレス通信ユニットをさらに有することを特徴とする請求項１に記載のセンサ・ワイヤ・アセンブリ。
【請求項１０】
前記ワイヤ連結器が、前記プログラム可能なセンサ調整ユニット、前記較正ユニット、前記エネルギー手段および前記出力増幅ユニットを内包する回路キャスティングを含むことを特徴とする請求項４または請求項８に記載のセンサ・ワイヤ・アセンブリ。
【請求項１１】
前記センサ信号適合回路が前記生理学モニターを介して電圧を印加されることを特徴とする請求項１または２に記載のセンサ・ワイヤ・アセンブリ。
【請求項１２】
前記センサ信号適合回路が、該アセンブリの一体化部品とするエネルギー手段、例えば、バッテリ手段またはキャパシタ手段によって電圧を印加されることを特徴とする請求項２に記載のセンサ・ワイヤ・アセンブリ。
【請求項１３】
前記エネルギー手段が前記ワイヤ連結器内に配置されていることを特徴とする請求項１２に記載のセンサ・ワイヤ・アセンブリ。
【請求項１４】
前記センサ素子が前記センサ信号適合回路を介して電圧を印加されることを特徴とする請求項１または２に記載のセンサ・ワイヤ・アセンブリ。
【請求項１５】
前記センサ素子が、該アセンブリの一体化部品とする別個のエネルギー手段、例えば、バッテリ手段またはキャパシタ手段によって電圧を印加されることを特徴とする請求項１または２に記載のセンサ・ワイヤ・アセンブリ。
【請求項１６】
使用前に殺菌されていることを特徴とする請求項１または２に記載のセンサ・ワイヤ・アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明の独立請求項の前文に照らして、生体内の生理学的変化を測定するためのセンサ・ワイヤ・アセンブリに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多くの医学的処置において、医療作業者は、患者の体腔内の様々な生理学的状態をモニターする必要がある。これらの生理学的状態は、血圧、体温、液流の速度などの典型的な生理的特性であり、医師や医療技術者に患者の調子の状態に関する重要な情報をもたらす。このようなタイプのパラメータをモニターする手段は、当然のことながら、安全で、正確かつ信頼性のあるものでなければならない。
【０００３】
かかる状態をモニターするために広く用いられている装置の一つは、血圧変換器である。血圧変換器は患者の血圧の高さを検知し、それを描出電気信号に変換する。次に、この電気信号を生体表示モニターに供給し、該モニターによって、患者の血圧の高さが表示、記録もしくは監視される。
【０００４】
従来、血圧変換器は、ホイートストン・ブリッジ型回路配列内に接続されているピエゾ抵抗素子に機械的に連結された圧力反応ダイヤフラムから構成されている。前記ダイヤフラムが（動脈系内や静脈系内などの）体腔を流通する液体中に置かれると、ダイヤフラムのたわみをもたらした圧が前記抵抗素子を（それらの配向性に依存して）引き伸ばす（あるいは収縮させる）。これにより、前記素子の抵抗が、公知の原理によって、印加された圧力に比例して変化する。その結果、印加圧力の大きさは、前記ホイートストン・ブリッジ回路に印加する励起電力信号（通常、電圧の形態で）と、該ブリッジの出力信号を監視するとによって、検出することができる。前記信号の大きさは、オームの法則に従って、前記ブリッジの抵抗が変化した量に対応する。
【０００５】
典型的には、前記変換器センサの前記ホイートストン・ブリッジ部分は、電気ケーブルによって、生体信号モニターを含む変換器増幅回路に連結されている。この増幅回路は、励起電力信号を前記ホイートストン・ブリッジに供給し、同時に該ブリッジの出力信号を監視する。前記励起電圧信号は、典型的には、電圧の形態であり、前記モニターの型式と製造会社に依存して、大きさとフォーマット、すなわち時間依存性（正弦波、方形波およびパルス波）および時間非依存性（ＤＣ）を変化させる。
【０００６】
従来のホイートストン・ブリッジ変換器が動作する原理に基づいて、ほとんどの患者モニターにおける変換器増幅回路は、前記励起電力信号および前記検知圧力の大きさに比例した大きさを持つセンサ出力信号を要求するように設計されている。異なったモニターは異なった大きさおよび／または振動数を有する励起電圧信号を供給するので、いくつもの標準比例定数が開発された。これらの標準比例定数によって、どんなセンサでもあらゆる患者モニタに容易に適用することでき、また前記比例標準に従わせることができる。かかる互換性によっていくつかの利点が得られる。血圧変換器が別の製造会社からの患者モニターに対して互換使用可能となる。このように、医療技術者は、特定のモニター用に特定の変換器を選択するように要請されることはない。さらに、病院が既存の患者モニターに行った投資を維持ことができ、それによってコストを低減することが可能となる。その結果、これらの比例標準に準拠した生体表示モニターにおいては、医療環境におけるほぼ全面的な共通採用が実現されている。
【０００７】
しかしながら、前記血圧変換器およびモニターは以前から使用されており、内蔵されている前記標準に欠点がない訳ではない。例えば、これらのシステムに使用されているセンサは典型的に患者の生体の外に配置され、液体が満たされたカテーテル管を介して体腔内に流通している液体内に置かれる。したがって、体腔内の圧力変化は、前記カテーテル管に満たされた液体によって間接的に前記ダイヤフラムに伝達される。このため、かかるシステムの精度は、液圧の変化および前記液柱に随伴したその他の不整合によって、低下している。
【０００８】
かかる問題点に対して、進歩した半導体技術を用いた小型センサが開発されている。これらのタイプの変換器センサは、非常に精密で、安価であり、公知のホイートストン・ブリッジ型の回路配列を未だに使用しており、このブリッジは、典型的には、少なくとも一部においては、シリコン・ダイヤフラム上に直接形成されている。さらに、これらのセンサは、十分に小さく、実際に留置ガイド・ワイヤの先端に取り付けることができ、患者の動脈、組織あるいは器官内に直接入れることができる。このように液管を必要としなくなることで、液圧が変換器ダイヤフラムに直接伝達される。このようなことから、これらのセンサは、しばしば留置もしくはガイド・ワイヤ先端取り付け変換器と称されており、患者の血圧をより一層正確に測定することができる。
【０００９】
しかし、残念ながら、これらの小型半導体センサの電気的構造は既存の患者モニターの変換器増幅器と常に互換性があるわけではない。例えば、前記小型センサは、多くの患者モニターの中に見受けられる励起信号の大きさおよび周波数の全ての範囲に亘っては、多くの場合、動作することができない。そのため、前記小型センサは、既に使用されている患者モニターの多くに直接接続することができない。このような既存のモニターに使用するためには、特別なインターフェースを前記センサとモニターの間に設置しなければならない。既存のモニターは限られた量の電力のみを供給するように設計されているから、前記のような配列は、前記インターフェースに回路を付加する必要があり、その付加回路には独立した電力源が必要となる。したがって、前記新規な小型センサを使用すると、多くの場合、コストの増加と、システム全体の複雑化を来すことになる。
【００１０】
さらに、前述の制限ゆえに、前記小型センサは、しばしば、その発生する出力信号が前記検知圧力に比例するが、該センサから供給される前記励起信号に相関せず、前記生理学モニターに直接利用可能となるように、例えば、その感度が異なるように、構成されなければならない。前述のように、この小型センサは、既に広く使用されている市販の多くのモニターに必要な電気フォーマットに適合していない。このように、前記新規なセンサは特殊なモニター型式にのみ使用可能であるため、追加の、多くの場合余分な機器の購入を必要とすることになる。これは、今日の医療環境に優勢となっているコスト感覚に照らすと、到底受け入れがたいものである。
【００１１】
特許文献１には、センサを患者モニタに接続するためのインターフェース回路が開示されている。このインターフェース回路は、前記患者回路によって生成された励起電力信号を受け、該インターフェース回路上の電気部品によって使用される非規定および規定供給電圧を発する電源供給回路を有している。さらに、前記電力供給回路は、適合したセンサ励起信号を生成する。該インターフェース回路は、さらに、前記センサによって生成されたセンサ出力信号を受信するために受信回路を有している。次に、計数回路が、前記信号を、前記センサによって検出された生理学的状態に比例するとともに前記患者モニターによって生成された励起電極信号に比例したパラメータ信号に、変換する。特許文献１に記載の装置の明らかな問題点は、前記センサを前記モニターに接続するために、前記インターフェース回路の構成に別体の追加ユニットが必要であることである。
【００１２】
同様の解決策が特許文献２に開示されている。この公報は、ガイド・ワイヤ取り付け型圧力センサなどの様々なセンサ装置を生理学モニターに接続する信号調整装置に関するものである。前記信号調整装置は、内蔵のセンサ励起および信号調整回路を制御するためのプロセッサーを有している。また、このプロセッサーは、前記信号調整装置のセンサ・インターフェースによって受信され、処理されたセンサ信号を表す信号を前記信号調整装置上の出力ステージに供給する。前記信号調整装置のプロセッサー用の電力は、前記出力ステージを駆動する生理学モニターから受けた励起信号によって供給される。さらに、温度補償電流源が調整電流を一対の抵抗センサ素子の少なくとも一つに供給して該一対の抵抗センサ素子間の温度変化の差を補償し、それにより前記抵抗センサ素子における温度効果を無効にする。
【００１３】
医療器具開発協会（“ＡＡＭＩ”）によって、生理学モニターのための電力要求量が定義され、特に、センサ・ワイヤ・アセンブリへの入力／出力連結器は、米国規格協会（“ＡＮＳＩ”）による標準セットＡＡＭＩ  ＢＰ２２−１９９４（以下、“ＢＰ２２”と記す）に従わなければならないと決定された。
【００１４】
前記ＢＰ２２標準によれば、５線連結ケーブルの先端に取り付けられた入力／出力連結器は、一対の差動出力信号線を有する。前記出力信号は、センサ適合回路の出力デジタル→アナログ変換器によって駆動される（以下に、さらに詳しく説明する）。前記差動出力信号は、例えば、５μＶ／ｍｍＨｇで動作する。したがって、−１５０μＶ／Ｖから１６５０μＶ／Ｖの動作範囲は、−３０から３３０ｍｍＨｇの検知圧力範囲を表す。前記差動出力信号の典型的な分解能（最小ステップ）は、０．２ｍｍＨｇである。
【００１５】
前記市販の先行技術のインターフェースの明らかな問題点は、それらが大きく、使用者の入力が必要とされ、集中治療手術室で使用される該装置の複雑性をさらに深めることになることである。
【００１６】
さらに、市販のインターフェース装置は、点検、較正、ソフトウエアの更新などが必要であり、該装置の後方支援管理が増大し、該装置の何台かが点検中である場合に使用される予備機を多く保持する必要があり、これら全てが共に費用の増大をもたらすことになる。
【００１７】
【特許文献１】米国特許第５，５６８，８１５号明細書
【特許文献２】米国特許第６，５８５，６６０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、使用が簡単で、操作の総体的な費用を削減することができるセンサ・ワイヤ・アセンブリを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記目的は、独立請求項にかかる本発明によって実現される。
【００２０】
それ故、本発明にかかるセンサ・ワイヤ・アセンブリは、生理学モニターの標準の入力／出力連結器に、直接的に、すなわち、上述の先行技術に必要であった追加のインターフェース装置を必要としないで、接続することができる。
【００２１】
標準の入力／出力連結器とは、確立されている標準、例えば、ＢＰ２２に、あるいはかかる標準の関連部分に準拠したものであることを意味する。
【００２２】
好適な実施例は、本発明の従属請求項によって説明される。
【００２３】
本発明は、市販の先行技術のインターフェース装置は大きすぎ、時々使用困難であるとの洞察に基づくものである。
【００２４】
本発明に従って開示された解決においては、必須回路は、ソケット連結器内に、ワイヤ連結器内に、あるいは該センサ・ワイヤ・アセンブリに沿うどこかに一体化するために、大幅に小型化されている。
【００２５】
本発明者の認識するところでは、今回利用可能になった標準回路を、例えば、信号調整ユニットに、使用することによって、該アセンブリを使い捨て装置として製造する場合に見込まれるコストを大幅に削減できる。というのは、すなわち、従来技術のインターフェース装置において必要であった保守点検、較正およびソフトウエアの更新の必要性が、本発明にかかるセンサ・ワイヤ・アセンブリには不要となるからである。
【００２６】
したがって、本発明によれば、留置ガイド・ワイヤに組み込みの圧力センサと、感知圧力に対応する人体−可読出力を表示する生理学モニタとの間にセンサ信号適合回路を設けることができる。前記適合回路は、同期化情報を、例えば、励起信号の形態で、前記生理学モニターから受信でき、調整され、標準化された出力をアナログ電圧出力信号の形態で発する。
【００２７】
好適な実施例によれば、前記適合回路は、前記ガイド・ワイヤに組み込みの圧力センサを、例えば、センサ電流／電圧により、励起し、検知されたアナログセンサ入力信号を調整し、そして、数学的変換を（マイクロプロセッサーを用いて）実行して標準化出力を前記生理学モニターに表示させる。
【００２８】
さらに、本発明の主な長所は、該アセンブリを使用するために、使用者による入力を必要とせず、代わりに、該アセンブリはいつでも接続可能であり、直接に使用可能であり、前記センサ信号適合回路は自動的に前記出力を前記印加されたセンサ信号に適合することにある。
【発明の効果】
【００２９】
本発明にかかるセンサ・ワイヤ・アセンブリは、使用が簡単で、操作の総体的な費用を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
先行技術において、センサをガイド・ワイヤに組み付けること、該センサを前記ガイド・ワイヤを介して生体の血管内に位置させ、血圧や体温などの肉体のパラメータを検知することは、知られている。前記センサは前記パラメータを直接的あるいは間接的に検知する素子を有している。本出願人は、生理学的パラメータを測定するための様々な型式のセンサを記載している多くの特許を所有している。例えば、米国特許第６，６１５，０６７号明細書に記載のように、温度感知抵抗を有するコンダクターの抵抗を観測することにより温度を測定できる。また、米国特許第６，１６７，７６３号明細書に記載の他の例示のセンサーでは、血流がセンサに圧を及ぼし、該センサが前記圧を表す信号を発する。前記センサに電力を印加し、測定された生理学的変化を示す信号が、外部生理学モニターと、前記信号を伝達するための、前記センサに接続されている一つ以上のケーブルまたは導線とに伝達され、該ガイド・ワイヤに沿って送られ、その筐体を通過し、連結手段を介して、外部の生理学モニターに送られる。さらに、前記ガイド・ワイヤは、典型的には、該センサを支持するとともに、（必要に応じて）該センサの電気接続体として機能する中心金属ワイヤ（コア・ワイヤ）と、包囲管とにより構成されている。このように、ガイド・ワイヤは、典型的には、コア・ワイヤ、導線および保護管とから構成されている。
【００３１】
図１に、本発明に適用可能な慣用設計によるセンサ取り付けガイド・ワイヤの一例を示す。このセンサ・ガイド・ワイヤ１０１は、中空管１０２、コア・ワイヤ１０３、第１螺旋部１０４、第２螺旋部１０５、ジャケットまたはスリーブ１０６、ドーム型の先端１０７、センサ素子またはセンサ・チップ１０８、および数本の電気導線１０９から構成されている。前記管１０２は、典型的には、センサ・ガイド構造体に低摩擦係数の滑らかな外表面を付与するように、処理されている。前記第１螺旋部１０４の基端は前記中空管１０２の先端に固定されており、該第１螺旋部１０４の先端は前記ジャケット１０６の基端に固定されている。前記第２螺旋部１０５の基端は前記ジャケット１０６の先端に固定されており、前記ドーム型の先端１０７が前記第２螺旋部１０５の先端に固定されている。前記コア・ワイヤ１０３は少なくともその一部分を前記中空管１０２の内部に配置しており、それにより該コア・ワイヤ１０３の先端部は前記中空管１０２から延出し、前記第２螺旋部１０５内に入っている。前記センサ素子１０８は前記ジャケット１０６が有る部分において前記コア・ワイヤに取り付けられており、電気導線１０９を介して外部の生理学モニター（図１には不図示）に接続されている。前記センサ素子１０８は、該センサ・ガイド・ワイヤ１０１の先端部を覆う血液などの媒質と前記ジャケット１０６の開口１１０を通して接触する膜状の感圧装置（図１には不図示）を有している。
【００３２】
図２に、本発明にかかる、生体内の生理学的変化を測定するためのセンサ・ワイヤ・アセンブリの概略構成を示し、図３に、本発明にかかるセンサ信号適合回路を概略的に示すブロック・ダイヤグラムを示す。
【００３３】
図２および３に示すように、該アセンブリは、前記生理学的変化を測定し、該生理学的変化に対応するセンサ信号を生成するセンサ素子と、該センサ素子をその先端部、好ましくはその先端近くに有するガイド・ワイヤとを有しており、生体内に前記センサ素子を位置させるために生体内に挿入可能となっている。さらに、該アセンブリは、該アセンブリに一体的な部品であるセンサ信号適合回路（図３）を有しており、該構成において、前記センサ信号が前記適合回路に送られ、該適合回路は自動的に出力信号を、前記測定された生理学的変化が外部の生理学モニターによって読み出すことができるようなフォーマットで、生成するようになっている。該センサ信号適合回路は、プログラム可能なセンサ調整ユニットと、較正データが供給され、記録され、変更される記録手段、例えば電気的消去可能なプログラム可能なリード・オンリ・メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を有する較正ユニットと、エネルギー手段と、および出力増幅ユニットとを有している。
【００３４】
前記プログラム可能なセンサ調整ユニットは、好ましくは、特にブリッジセンサ用に設計されたＰＧＡ３０９プログラマブル・アナログ・センサ調整器（テキサス・インスツルメンツにより市販）である。
【００３５】
また、図２に示す連結手段は該アセンブリを前記生理学モニターの入力／出力連結器に連結する。
【００３６】
さらに、該アセンブリは、連結ケーブルを有しており、この連結ケーブルは該連結ケーブルに配置されているワイヤ連結器を介して前記ガイド・ワイヤに連結しており、かかる構成において、前記ガイド・ワイヤは該アセンブリの先端部に配置されている。前記適合回路は、好ましくは、前記ワイヤ連結器内に配置されるが、前記連結手段あるいは該アセンブリに沿うどこかに配置されても良い。
【００３７】
図４に示す本発明の好適な実施例にかかるセンサ・ワイヤ・アセンブリは、センサ素子３０８を有しており、該センサ素子３０８はガイド・ワイヤ３０１に取り付けられており、該ガイド・ワイヤ３０１の先端には雄型連結器３１３が設けられている。該センサ・アセンブリは、さらに、測定された生理学的変化を表すセンサ素子の信号をフォーマットするセンサ信号適合回路３１２を有する。また、該センサ・アセンブリは、雌型連結器３１４の形態のワイヤ連結器を有しており、該雌型連結器３１４は連結ケーブル３１５の一端に設けられている。この特殊な実施例では、前記信号適合回路３１２は前記雌型連結器３１４に配置され、取り付けられている。しかしながら、前記適合回路は、該センサ・アセンブリに一体的である限り、実質的には該センサ・アセンブリに沿うどこに位置させても良い。使用において、該センサ・アセンブリは、その雄型連結器３１３を介して前記インターフェース連結ケーブル３１５の一端に設けられている雌型連結器３１４に接続されている。前記雄型連結器３１３と雌型連結器３１４とにより図２に示すワイヤ連結器が構成されている。前記ケーブルの他端には、生理学モニター３１６に接続するための差し込み端子が設けられており、前記生理学モニター３１６は前記センサ素子３０８によって測定された圧力を示す値を表示することができる。
【００３８】
また、図４に示すバルーン・カテーテル３１１は、治療者が前記ガイド・ワイヤ３０１を生体内の適正な位置に配置させた後に、前記ガイド・ワイヤ３０１に一続きにされる。これは、前記連結ケーブル３１５の雌型連結器３１４からガイド・ワイヤの雄型連結器３１３を取り外し、バルーン・カテーテル３１１を前記ガイド・ワイヤを通り越させることによって、実現される。バルーン・カテーテル３１１が適切に配置されると、前記ガイド・ワイヤが、さらなる測定を行うために、インターフェースケーブルに再接続される。
【００３９】
前記生理学モニター３１６は前記ケーブル３１５を介して基準電圧を前記センサ・アセンブリに供給する。前記生理学モニター３１６が準拠するとともに、前記基準電圧により前記センサ・アセンブリに提示される前記信号標準と、前記センサ素子３０８により測定された前記生理パラメータの実効値とを検討することによって、前記信号適合回路３１２が前記センサ素子からの信号を処理し、前記モニターにより必要とされている前記標準に基づいて適合された信号が前記ケーブル３１５を介して送り返えされる。
【００４０】
図５および６に、本発明の好適な実施例にかかるワイヤ連結器を示す。図５では、該連結器は組み立て状態にあり、図６では、非組み立て状態にある。
【００４１】
前記ワイヤ連結器は、前記プログラム可能なセンサ調整ユニット（ＰＧＡ３０９）を内包する回路キャスティングをさらに内包する雌型連結器の本体であるワイヤ連結器キャスティングと、前記較正ユニット、例えば電気的消去可能なプログラム可能なリード・オンリ・メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）と、エネルギー手段と、そして前記連結ケーブルに前記適合回路を接続する前記出力増幅ユニットとを有する。前記ワイヤ連結器は、前記ガイド・ワイヤが挿入可能なガイド・ワイヤ収納管により構成されている。複数の連結器ソケットが該管に沿って配列され、前記ガイド・ワイヤの挿入部分に沿う電気連結点に電気的に接続している。前記連結点は前記ガイド・ワイヤの中空管内の前述の電気導線に接続している。前記ガイド・ワイヤは、前記収納管内に挿入され、固定具およびカラーナットによって固定されている。
【００４２】
前述のプログラム可能なセンサ調整ユニットは、好ましくは図４に概略的に示されているＰＧＡ３０９プログラマブル・アナログ・センサ調整器によって構成される。該ＰＧＡ３０９は抵抗ブリッジ・センサ製品用に特に設計されており、異なった入力ブリッジ・センサ信号を計るための３つの主な利得ブロックを含んでいる。したがって、前述のように、前記計測された生理学的変化を表す信号が、前記モニターによって要求されるフォーマットに従った信号が生成されるように、適合される。前記ＰＧＡ３０９は、内部または外部基準電圧により使用するように構成することができる。具体的な例では、＋５Ｖの外部基準電圧が前記ＰＧＡ３０９に供給される。
【００４３】
そのため、前記調整ユニットは、前記測定された生理学的変化が前記生理学モニターにより読み出されるように、前記センサ信号に関連したアナログ出力電圧を発生する。
【００４４】
各センサ素子は、その特性上、個別な部品であるので、各センサ・アセンブリは、構成ユニット、好ましくは電気的消去可能なプログラム可能なリード・オンリ・メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を有する。このメモリは、各個別のセンサ・ワイヤ・アセンブリ用に機能する前記センサ素子の較正中に得られた個別の較正データを内蔵する。この較正は、該センサ・ワイヤ・アセンブリの製造時に接続して実行される。較正データは、電圧補正や温度偏差などの評価パラメータに取り込まれる。
【００４５】
前記ブリッジ圧力センサは、好適には、前記ＰＧＡ３０９から該ＰＧＡ３０９により生成された励起電圧ＶEXCにより励起される。あるいは、前記圧力センサは、別体のエネルギー源、例えばバッテリーもしくはキャパシタ手段から励起されても良い。
【００４６】
前記ＰＧＡ３０９回路は、（前記センサを励起するエネルギー源と同一もしくは別のものでも良いが）別体のエネルギー源、例えば、バッテリもしくはキャパシタ手段から励起されるか、あるいは、前記生理学モニターもしくは組み合わせエネルギー源から取得したエネルギーにより、励起される。該エネルギー源は、前記励起電圧により充電されても良い。
【００４７】
例えば、前記ＰＧＡ３０９回路により発生されて、得られた励起電圧ＶEXCに対して、前記ブリッジの出力電圧（ＶIN1−ＶIN2）は前記センサに印加された圧力に比例した電圧である。したがって、このブリッジのセンサ出力電圧（ＶIN1−ＶIN2）（図３のセンサ信号）は、前記センサに印加された圧力に比例しており、印加された圧力に対して、印加励起電圧により変化される。このセンサ出力電圧は、好ましくは、前記センサの位置における温度変化を補償され、前記ＰＧＡ３０９に印加される。また、前記ＰＧＡ３０９回路は、前記回路からの出力信号を調整するための、そして前記出力増幅ユニットに追加して使用される利得ブロックを含んでいる。
【００４８】
他の好適な実施例によれば、さらに、処理ユニット、好ましくはマイクロプロセッサ（例えば、ＰＩＣ１６Ｃ７７０、図３に点線にて示した）を設けて、前記調整されたセンサのアナログ出力電圧ＶOUTを処理、適合させる。前記出力電圧は前記ＰＧＡ３０９プログラマブル・アナログ・センサ調整器を介して供給される。前記ＰＧＡ３０９回路からのアナログ出力信号は、前記処理ユニットに送られる前に、Ａ／Ｄ変換される。前記センサ信号を前記ＢＰ２２信号標準に適合させるために、前記生理学モニターに送る前に、さらに前記センサ信号を処理しても良い。例えば、好ましくは前記処理ユニット内に設けた多重デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）に前記センサ素子により測定された信号を表すデジタルデータ（例えば、１２ビット語）および前記基準電圧を送る。製造された製品は、（フィルタにかけた後）前記モニタに送られ、前記測定されたセンサ信号と基準電圧に比例する。
【００４９】
パルス幅変調が必要な場合は、図７に概略に図示した回路を用いればよい。ここで、前記測定された変化を表す信号は、前記処理ユニットからの開閉信号に従って前記基準電圧ＶREFを開閉することによりパルス列を生成するために、使用される。前記パルス列は、フィルターにかけられ、得られた電圧は前記測定信号と基準電圧の関数である。
【００５０】
本センサ・ワイヤ・アセンブリは、前記連結手段を介して前記生理学モニターに直接連結されても良い。いくつかの場合では、前記連結手段のピン構造が前記生理学モニターに接続可能なものに適合していないが、そのような場合は、前記連結手段と前記生理学モニターとの間にアダプターを設置して連結する。このアダプターは単一のユニットでも良いし、アダプターの２つの部分を相互接続するケーブルを有していても良い。前記２つの部分の一方は前記連結手段に適合し、他の部分は前記生理学モニターに接続される。
【００５１】
その他の実施例によれば、前記センサ・ワイヤ・アセンブリと前記生理学モニターとの伝達をワイヤレスにて行う。これは、ワイヤレス通信ユニット（不図示）を該アセンブリに一体化することにより、実現される。例えば、ワイヤレス通信ユニットを改変したワイヤ連結器内に設け、確立された通信プロトコル、例えば、ブルートゥースを用いて、外部の生理学モニターとのワイヤレス通信接続を確立する。
【００５２】
本発明にかかるセンサ・ワイヤ・アセンブリは、使用する前に殺菌することができる。
【００５３】
本発明は、前述の好適な実施例になんら限定されるものではない。様々な代用、改変および同等物が可能である。したがって、前述の実施例は本発明の範囲を限定するものと捉えるべきでなく、本発明は、添付の請求項によって定義されるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上のように、本発明にかかるセンサ・ワイヤ・アセンブリは、生体内の生理学的変化を簡易かつ正確に測定することができ、しかも製造コストを大幅に低減化することができるので、血圧、体温などの生体内の生理学的変化を測定する医療機器に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に適用可能な、先行技術にかかるセンサが取り付けられたガイド・ワイヤの一例を示す図である。
【図２】本発明にかかる、生体内の生理学的変化を測定するためのセンサ・ワイヤ・アセンブリを概略的に示す図である。
【図３】本発明にかかるセンサ信号適合回路を概略的に図示するブロックダイヤグラムを示す図である。
【図４】本発明の好適な実施例にかかるセンサ・アセンブリを概略的に図示するブロックダイヤグラムを示す図である。
【図５】本発明の好適な実施例にかかるワイヤ連結器を示す図であり、該コネクタは組み付けられた状態にある。
【図６】本発明の好適な実施例にかかるワイヤ連結器を示す図であり、該コネクタは非組み付け状態にある。
【図７】パルス幅変調を用いたＢＰ２２標準（もしくは該標準の関連部分）にセンサ信号を適合させる回路を簡略的に示した図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０１  センサ・ガイド・ワイヤ
１０２  中空管
１０３  コア・ワイヤ
１０４  第１螺旋部
１０５  第２螺旋部
１０６  ジャケットまたはスリーブ
１０７  ドーム型の先端
１０８  センサ素子またはセンサ・チップ
１０９  電気導線
１１０  開口
３０１  ガイド・ワイヤ
３０８  センサ素子
３１１  バルーン・カテーテル
３１２  センサ信号適合回路
３１３  雄型連結器
３１４  雌型連結器
３１５  連結ケーブル
３１６  生理学モニター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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