(57)【要約】【課題】本発明は、睡眠時の呼吸時における寝具への圧力変化を寝具の上と人体との間に敷きつめられた光ファイバにより検知し、夜中に激しく動き回る乳幼児の無呼吸睡眠状態などの呼吸疾患を無拘束状態で迅速簡便に検査する光ファイバシートに関するものである。【解決手段】  光ファイバに加わる側圧により発生する過剰損失による伝送信号光の変化を計測する睡眠時無呼吸センサ用の光ファイバを蛇行させて配置した光ファイバシートにおいて、一本の光ファイバを用いて複数の象限構造を持たせ、二重とか四重に折りたたんで格納できる構造にしている。【選択図】図６
2013015798.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバに加わる側圧により発生する過剰損失による伝送信号光の変化を計測する睡眠時無呼吸センサ用の光ファイバを蛇行させて配置した光ファイバシートにおいて、一本の光ファイバを用いて複数の象限構造を持たせて成ることを特徴とする睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシート。
【請求項２】
前記請求項１の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートにおいて、複数の象限構造が２象限からなり、二つに折って畳んで二重重ねの構造で、広げた状態の元のファイバシートの１／２の面積で格納できることを特徴とする睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシート。
【請求項３】
前記請求項１の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートにおいて、複数の象限構造が３象限からなり、三つに折って畳んで三重重ねの構造で、広げた状態の元のファイバシートの１／３の面積で格納できることを特徴とする睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシート。
【請求項４】
前記請求項１の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートにおいて、複数の象限構造が４象限からなり、二つに折って畳んだ後にさらにそれを二つに折って直角４つ折り構造で、広げた状態の元のファイバシートの１／４の面積で格納できることを特徴とする睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシート。
【請求項５】
前記請求項１の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートにおいて、複数の象限構造間の光ファイバの配線は象限間の境界領域を斜めに通過するように配線してなることを特徴とする睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシート。
【請求項６】
前記請求項１の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートにおいて、複数の象限構造が４象限からなり、各象限ごとに分離配線されていて、それぞれの象限のファイバシートはそれぞれの光アダプタで接続されて４象限が一体となった光ファイバシートを構成するように配線してなることを特徴とする睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシート。
【請求項７】
前記請求項１の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートにおいて、同一パターンの配線構造を持つファイバシートを光アダプターで接続して、縦列接続で２枚、３枚、４枚、５枚、６枚、７枚、８枚や横列接続で２枚、３枚、４枚、５枚、６枚、７枚、８枚や２枚ｘ２の４枚、２枚ｘ３の６枚、２枚ｘ４の８枚、３枚ｘ３の９枚といった任意の形状と広さを持たせることができる光ファイバシート配線構造からなることを特徴とする睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、睡眠時の呼吸における寝具への圧力変化を寝具の上と人体との間に敷きつめられた光ファイバにより検知し、光ファイバへの側圧変化に起因する信号をパソコンやマイコン等で制御されたメモリーカード等に収録し、無呼吸睡眠状態を検知し乳幼児等も含む被験者の呼吸疾患を迅速に検出するための光ファイバシート及びその構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  睡眠時無呼吸症候群（Ｓｌｅｅｐ  Ａｐｎｅａ  Ｓｙｎｄｒｏｍｅ：ＳＡＳ）とは睡眠中に１０秒以上の呼吸が停止もしくは、気道が狭くなり呼吸が細くなること（１０秒以上換気量が５０％以下に低下すること）が５回以上繰り返される病気である。起床時の頭痛，日中の眠気などの症状が現れる。また，高血圧を引き起こす原因となり，心筋梗塞・脳卒中などの合併率も高くなる。その他にも夜間頻尿やインポテンツ、頭重感や口渇などの症状がある。また、中高年の男性にみられることが多いが，女性も男性よりは低い割合では発症する。これは、柔らかい食物を多く摂取するようになり顎が退化し始めた人類宿命の病気とも言われている。また、睡眠時無呼吸症候群の患者では眠気が強いと居眠り運転をして交通事故や産業事故を起こしやすく、電車等の公共交通機関の運転手などでこのような病気の者が運転に携わることは社会的に極めて危険なことである。２００３年の新幹線居眠り運転などで−躍注目を集めるようになったＳＡＳの患者数が、全国人口の４％、数にして４８０万人とも言われ、そのうち潜在的な患者数は２８０万人とも言われている。この病気は中高年の肥満の男性や女性のみならず、顎の細い細身の中高生の若者でも発病し、集中力の低下、寝起きの悪さから学業の低下を招く。さらには、乳幼児でも発症し、深い眠りが妨げられると成長ホルモンの分泌を阻害し、小人症を引き起こす要因ともなる。従って本発明のような体に何も装着しないで測定できる検査装置に用いる光ファイバシートは特に乳幼児には最適であると言える。【０００３】  本発明は、睡眠中の呼吸時と無呼吸時での、寝具（シーツや敷布団等）に設置した光ファイバへの応力付加変化による過剰損失の変化を計測し、パソコンやマイコン等で制御されたメモリーカード等に一晩の睡眠時の経時変化を記録するものである。使用する光ファイバの中でもプラスチック光ファイバは、曲げに強く、安価なため、睡眠時に動きの激しい乳幼児には適している。石英系光ファイバや石英コア−プラスチッククラッド光ファイバも適用可能である。さらに、低価格なＬＥＤを光源とすることで低コスト化が可能である。一般にプラスチック光ファイバは変形しやすく、応力付加によりプラスチック光ファイバの形状は変化する。その形状変化により、導波構造が乱れ、プラスチック光ファイバの伝送損失に過剰損失が発生する。石英光ファイバにおいては側圧付加によりマイクロベンディングロスが発生し、光ファイバの伝送損失に過剰損失が発生する。この側圧による過剰損失発生を原理とするセンシング機能を活かし、光ファイバを用いた睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートを提供するものである。乳幼児への適用のためには、ベッド上を広くカバーし、検査に使用しないときは折りたたんで格納できることが臨床現場からは望まれており、そのような格納性を付与した構造の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートを提供するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  現在主に行われているＳＡＳの診断には、一晩の入院により行う終夜睡眠ポリグラフ検査（ＰＳＧ検査）や、自宅にて携帯用装置を用いて行う睡眠検査（パルスオキシメータによる簡易検査）がある。しかしながら、これらの検査は、入院や検査後に、技師による解析が必要であり、手間・時間、そして高い費用がかかっていた。従来の睡眠時無呼吸センサは口元や鼻の近くにサーミスタを配置するものなど、自然な睡眠を妨げるものであった。また、敷布団の上に特殊マットを置き、呼吸によるマットの高低の変化を気圧の変化（高度の変化による気圧の変化）で捉えるという極めてＳ／Ｎの悪い、即ち、脈拍や寝返りと呼吸による区別を特殊な数学的信号解析から行なう手法で信頼性に問題がある手法が開発されていた。このような成人向けの装置が乳幼児にも適用され、多くのセンサを装着して測定するＰＳＧは乳幼児には全く不向きであり、むしろ配線コードの巻きつき等の危険性も伴う。多くの場合パルスオキシメータによる簡易検査は乳幼児に適用されるが、指にきつく装着したり、鼻にカニューレと呼ばれる管を装着したりするので、夜中の睡眠中に無意識にはずしてしまうことが多く、安定した測定が困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  本発明は、以上の点を解決するために、光ファイバ（安全性を要求する場合はプラスチックファイバを、高感度を要求する場合は石英系光ファイバ）を寝具、特にシーツなどの下に敷きつめるなり、織り込むなどして、自然な睡眠を妨げないようにし、また側圧の大きさによる伝送損失の変化で呼吸状態、無呼吸状態を捉える睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートを提供しようというものである。さらに、光ファイバに加わる側圧により発生する過剰損失による伝送信号光の変化を計測する睡眠時無呼吸センサ用の光ファイバを蛇行させて配置した光ファイバシートにおいて、一本の光ファイバを用いて複数の象限構造を持たせ、その複数の象限構造が２象限からなる場合は、二つに折って畳んで二重重ねの構造で、広げた状態の元のファイバシートの１／２の面積で格納できるようにし、また複数の象限構造が４象限からなる場合は、二つ  に折って畳んだ後にさらにそれを二つに折って四重重ね（直角四つ折り）の構造で、広げた状態の元のファイバシートの１／４の面積で格納できるようにする構造を持たせた。これらの複数の象限構造間の光ファイバの配線は象限間の境界領域を斜めに通過するように配線させる構造も持たせた。【０００６】  それら複数の象限構造が４象限からなり、各象限ごとに分離配線されていて、それぞれの象限のファイバシートはそれぞれの光アダプタで接続されて４象限が一体となった光ファイバシートを構成する構造も持たせた。【０００７】  また、同一パターンの配線構造を持つファイバシートを光アダプタで接続して、縦列接続で２枚、３枚、４枚、５枚、６枚、７枚、８枚、及びそれ以上の任意の枚数で任意の縦長面積構造に拡張できるようにしたり、横列接続で２枚、３枚、４枚、５枚、６枚、７枚、８枚及びそれ以上の任意の枚数で任意の横長面積構造に拡張できるようにしたりできる構造も持たせた。【０００８】  さらに、２枚ｘ２（４枚）、２枚ｘ３（６枚）、２枚ｘ４（８枚）、３枚ｘ３（９枚）や３枚以上の枚数とその倍数のといった任意の組み合わせにより、任意の形状と任意の広さへ展開可能な拡張性を持たせることができる光ファイバシート配線構造を持たせた。
【発明の効果】
【０００９】  本発明は次のような効果を奏する。本発明の光ファイバシートを睡眠時無呼吸センサに用いることにより、睡眠時無呼吸状態を自然な睡眠を妨げない状態で日常、自宅でいつもの睡眠時に測定可能となる。即ち非侵襲性の健康管理器具を提供するものである。また、摩擦による静電気等の電気的雑音の影響を受けないために誤動作が少ない。また、荷重の大きさ、寝返りによる信号と呼吸による信号を完全に判別できるという特徴がある。光ファイバは１０ｇの１点荷重に対しても測定可能な過剰損失を与えるほど、側圧に敏感であり、極めて感度の良い、睡眠時無呼吸センサーの提供が可能である。一筆書き状に蛇行配線しているため、夜中に子供がどんなに激しく、ベッドやふとん上を動き回っても、シーツの下に広げて敷いた光ファイバシート上のどこかに体が触れていれば、即ち寝相が悪い乳幼児の被験者に対しても十分測定が可能である。さらに、通気性のあるスポンジ構造やメッシュ構造の中敷きマットを用い、カバーにも布あるいは細孔穴あけ構造のプラスチックカバーを用いているので通気性が十分に確保され、激しく寝汗をかく乳幼児等でも普段の快適な睡眠状態を確保できる。黒い布製カバーで迷光を十分に遮光し、Ｓ／Ｎ比の確保もできている。内カバー、外カバーの二重構造で外カバーの洗濯を可能とし、衛生的な面での配慮も可能である。粘着シート上への光ファイバ配線により大量生産に向けた製造の容易性も確保されている。複数の象限構造にしたことにより、使用しないときは、二重、三重、四重に折り畳んで、小さな面積にして格納できる便利さもある。【００１０】  また、複数の各象限を分離配線し各象限をアダプタ接続、各象限のファイバが万が一損傷した場合でも損傷がある象限のみ取り換えれば良く、交換保守が効率的で経済的に行うことが可能となる。【００１１】  さらに、同一パターンの配線構造を持つファイバシートを光アダプタで接続して、縦列接続で２枚、３枚、４枚、５枚、６枚、７枚、８枚、及びそれ以上の任意の枚数で任意の縦長面積構造に拡張できるようにしたり、横列接続で２枚、３枚、４枚、５枚、６枚、７枚、８枚及びそれ以上の任意の枚数で任意の横長面積構造に拡張できるようにしたりできる構造にすることにより、光ファイバシートごとの交換が可能であり、交換保守が効率的で経済的に行うことが可能となるのみならず、同一配線のファイバシートを使用するために在庫リスクを軽減し、在庫管理が容易となるメリットが生じる。【００１２】  さらに、２枚ｘ２（４枚）、２枚ｘ３（６枚）、２枚ｘ４（８枚）、３枚ｘ３（９枚）や３枚以上の枚数とその倍数のといった任意の組み合わせにより、任意の形状と任意の広さへ展開可能な拡張性を持たせることができる光ファイバシート配線構造を持たせることにより、任意のベッドサイズに合わせて配置することが可能となり、汎用性を大きく高めることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】  以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、各実施例はあくまで本発明を説明するための代表的実施形態の一例であり、本発明の普遍的な基本技術内容が各実施例によって限定されるものではない。
【実施例１】
【００１４】  図１は本発明の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートの一使用形態を示す回路構成図である。使用した装置は光ファイバ型睡眠時無呼吸センサ（Ｆ−ＳＡＳセンサ）である。このＦ−ＳＡＳセンサの光源（１００）に赤色ＬＥＤを用いてＳＣ型光コネクタ（１０１）を介して入力信号を入射端に入力させた。プラスチック光ファイバ（１０２）を用いて蛇行配置された光ファイバシート（１０３）を、出力端に受光素子であるＰＤ（フォトダイオード）が装着された光パワーメータ（１０４）と、出射端はＳＣ形光コネクタを介して接続した。このような配線回路を用いて、一般家庭で睡眠時無呼吸の可能性のある被験者の測定を行った使用形態例を図２に示す。即ち、図２は本発明の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートを含む光ファイバ型睡眠時無呼吸症候群測定システムを用いた実際の測定の１例である。図２に示すように、光ファイバシートを和式布団あるいは洋式のベッド上に設置し、シーツで覆う。続いて、１００Ｖの家庭用電源にＡＣ／ＤＣアダプタ（１０５）を差込み、これを制御部側面に接続し、制御部（１０６）の電源ボタン（１０７）を押す。続いて、測定開始用赤ボタン（１０８）を押し、測定開始すると、表示部（１０９）に日時とＳＡＳセンサからの光出力パワーが表示されるのを確認したら、通常の状況就寝状態を取ってもらい、翌朝、測定開始用赤ボタン（１０８）押して測定を終了する。この間、寝返りも、横向きや仰向けで寝ることも、トイレへ出向くことも自由である。一晩の測定データは１０６（▲２▼）の制御部側面に装着されたメモリーカードに蓄えられており、測定終了後はこのカードを抜いて、Ｆ−ＳＡＳセンサ自動解析プログラムをインストールしたＰＣで解析を数秒で行う。白い４つのボタンで構成されるモードボタン（１１０）で詳細な測定条件を選択する。図３はこの測定に用いた、本発明の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートの一形態を示す例であり、その組み立て構成図である。蛇行させたプラスチック光ファイバ（１０２）を、通気性のあるメッシュ構造の網（１１１）上に這わせても良いし、多数の空孔のあるスポンジ状の３ｍｍ厚の中敷きマット（１１２）上に這わせても良い。あるいはメッシュ構造の網（１１１）に光ファイバを編込み、中敷きマット（１１２）上に配置した「メッシュ上編込みスポンジ状中敷きマット上配置光ファイバシート」（１１３）の上に、黒い布製の外カバーを被せた「メッシュ上編込みスポンジ状中敷きマット上配置黒色布カバー付光ファイバシート」（１１４）を用いると、明るい室内での使用でも迷光の影響を避ける遮光効果が十分に得られた。このような本発明の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシート及び本発明の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシート含んで成る光ファイバ型睡眠時無呼吸症候群測定システムで測定した結果を図４に示す。病室でのポリソムノグラフィー（ＰＳＧ）測定時にベッドのシーツの下に光ファイバシートを設置し、ＰＳＧとＦ−ＳＡＳセンサとの同時測定を行った。ＡＨＩ４０以上の被験者による同時測定結果である。まず、正常呼吸領域（１１５）、無呼吸領域（１１６）、低呼吸領域（１１７）の各領域と寝返り信号（１１８）が明確に分離して捕捉されてい���ことが明らかである。Ｆ−ＳＡＳセンサはＣ−ＳＡＳ（中枢型睡眠時無呼吸症）、Ｏ−ＳＡＳ（閉塞型睡眠時無呼吸症）、Ｍ−ＳＡＳ（混合型睡眠時無呼吸症）に関わらず無呼吸を検知可能であることと、軽症のＳＡＳではＰＳＧとの対応は良好であるが、重症例でのｐｒｏ−ＡＨＩ（一般的なＲＤＩに対応する値）はＰＳＧで得られるＡＨＩより低めに検出される傾向も明らかとなった。これは、総臥床時間と総睡眠時間で補正することで、ＰＳＧによるＲＤＩ［２９．６］とＦ−ＳＡＳセンサによるＲＤＩ［２５．２］（ｐｒｏ−ＡＨＩ）とが比較的良く一致することが示された。本発明の光ファイバシートが普段の就寝時に無侵襲性な測定で睡眠時無呼吸症の可能性の高い潜在患者をスクリーンニングする上で極めて有効であることが明らかとなった。
【実施例２】
【００１５】  図５は本発明の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートの一実施形態で、１１９は２象限構造型睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートを示している。これは２象限構造から成り立っており、プラスチック光ファイバを蛇行配線させ、それと垂直に交わるようにプラスチック光ファイバの横糸を配置して多数の交点を形成し、側圧が加わったときにマイクロベンドロスが効率よく発生し、光ファイバシートの側圧に対する感度がより向上するように設計されている。このような配置を右側半分の領域に形成すると同様に左側半分の領域にも形成した。全体のサイズは８００ｍｍｘ６００ｍｍである。右側半分（約６００ｍｍｘ４００ｍｍ弱）を第一象限（１２０）とし左側半分（約６００ｍｍｘ４００ｍｍ弱）を第二象限（１２１）とすると両者を連絡する中央部（１２２）は横糸の配線は行わず、第一象限から第二象限に連絡するプラスチックファイバ二本が斜めにそのプラスチック光ファイバ配線空白地帯（境界領域）（１２２）を通過する配置にした。この配線構造により、第一象限と第二象限は中央のプラスチック光ファイバ配線空白地帯（境界領域）（１２２）に沿って折り曲げられ、二つの象限は二重重ねの状態で折り畳まれて元のファイバシートの面積が半分の状態で格納できた。この２象限構造の光ファイバシート１１９を広げてもとの大きさの面積にして、図１に示したＦ−ＳＡＳセンサの光ファイバシート（１０３）の置き換えとして１０６の制御部に１０１のＳＣ形光コネクタにより光ファイバ接続し、１００のＬＥＤ光源をオンにして１０４の光パワーメータの液晶出力表示を読むと−２５．７０ｄＢｍであった。次に上記のように二つに折って１／２の面積状態で測定しても、−２５．８ｄＢｍとほとんど変化は生じなかった。さらに再度広げて計測すると−２５．７ｄＢｍであり折りたたみによる伝送損失への影響は少ないことがわかった。このファイバシートを用いて、小児科の協力を得て倫理委員会承認のもとに１０歳児（女子、身長１００．８ｃｍ、体重１５ｋｇ、ＢＭＩ１４．８）の睡眠時無呼吸症の測定を行った。就寝前の夕方に検査技師が二つ折り状態の光ファイバシート１１９を広げて、ベッドのシーツの下に敷き、体に何も装着せずに１０歳の子供の睡眠時の呼吸状態の測定を１晩で回測定を行った。結果は、ｐｒｏ−ＡＨＩ（ＲＤＩ）が１．０であり、同時測定のＳＡＳ２１００（呼気フローセンサ付きパルスオキシメータ）のＡＨＩは２．２で健常者もしくは極めて軽症である可能性が示された。測定前あるいは終了後はベッドから簡単にとりはずし、ふたつ折りの状態にして小さく格納できるので、検査技師には大変好評であった。
【実施例３】
【００１６】図６は本発明の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートの一実施形態で、１２３は４象限構造型睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートを示している。１２４はその側面図である。これは４象限構造から成り立っており、プラスチック光ファイバを蛇行配線させ、それと垂直に交わるようにプラスチック光ファイバの横糸を配置して多数の交点を形成し、側圧が加わったときにマイクロベンドロスが効率よく発生し、光ファイバシートの側圧に対する感度がより向上するように設計されている。このような配置を右側上側四分の一の領域に第一象限（１２５）として形成すると同様に、左側上側四分の一の領域にも第二象限（１２６）として形成、左側下側四分の一の領域にも第三象限（１２７）として形成、右側下側四分の一の領域にも第四象限（１２８）として形成した。全体のサイズは８００ｍｍｘ８００ｍｍである。第一象限から第四象限との各サイズはおおよそ４００ｍｍｘ４００ｍｍ弱で、第一象限と第二象限、第二象限と第三象限、第三象限と第四象限を連絡する境界部は横糸の配線は行わず、各象限間を連絡するプラスチックファイバー本のみが斜めにそのプラスチック光ファイバ配線空白地帯（境界領域）を通過する配置にした。この４象限配線構造により、第一象限と第二象限の境界及び第三象限と第四象限の境界に沿って同時に全体が半分の面積になるように二重重ねで折り曲げられ、続いて第一象限と第四象限、第二象限と第三象限の境界で折り曲げて四重重ね（直角四つ折り）にして面積が四分の一になるようにして格納が可能となった。この４象限構造の光ファイバシート１２３を広げてもとの大きさの面積にして、図１に示したＦ−ＳＡＳセンサの光ファイバシート（１０３）の置き換えとして１０６の制御部に光コネクタにより光ファイバ接続し、１００のＬＥＤ光源をオンにして１０４の光パワーメータの液晶出力表示を読むと−２７．４ｄＢｍであった。次に上記のように二つに折って、さらにそれを二つに折って直角４つ折りとした１／４の面積状態で測定しても、−２７．５ｄＢｍとほとんど変化は生じなかった。さらに再度広げて計測すると−２７．４ｄＢｍであり、折りたたみによる伝送損失への影響は少ないことがわかった。このファイバシートを用いて、小児科の協力を得て、倫理委員会承認のもとに７歳児（女子、身長１１５ｃｍ、体重２１ｋｇ、ＢＭＩ１５．９）の睡眠時無呼吸症の測定を行った。就寝前の夕方に検査技師が四つ折り状態の光ファイバシート１２３を広げて、ベッドのシーツの下に敷き、体に何も装着せずに７歳の子供の睡眠時の呼吸状態の測定を１晩で１回測定を行った。結果は、ｐｒｏ−ＡＨＩ（ＲＤＩ）が１．３であり、同時測定のＳＡＳ２１００（呼気フローセンサ付きパルスオキシメータ）のＡＨＩは１．３で健常者もしくは極めて軽症である可能性が示された。さらに小児科の協力を得て、倫理委員会承認のもとに７歳児（男子、身長１１１．９ｃｍ、体重１７．８ｋｇ、ＢＭＩ１４．２）の睡眠時無呼吸症の測定を行った。就寝前の夕方に検査技師が四つ折り状態の光ファイバシート１２３を広げて、ベッドのシーツの下に敷き、体に何も装着せずに７歳の子供の睡眠時の呼吸状態の測定を１晩で１回測定を行った結果は、ｐｒｏ−ＡＨＩ（ＲＤＩ）が４．０であり、同時測定のＳＡＳ２１００（呼気フローセンサ付きパルスオキシメータ）のＡＨＩは９．７で軽症ではあるが小児睡眠時無呼吸症の可能性が示された。いずれのケースの場合も測定前あるいは終了後はベッドから簡単にとりはずすことができ、直角四つ折りの状態にして小さく格納できるので、検査技師には大変好評であった。
【実施例４】
【００１７】図７は本発明の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートの一実施形態で、１２９は３象限構造型睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートである。これは３象限構造から成り立っており、プラスチック光ファイバを蛇行配線させ、それと垂直に交わるようにプラスチック光ファイバの横糸を配置して多数の交点を形成し、側圧が加わったときにマイクロベンドロスが効率よく発生し、光ファイバシートの側圧に対する感度がより向上するように設計されている。このような配置を右側１／３の領域に第一象限（１３０）を形成すると同様に、中央側１／３の領域に第二象限（１３１）、左側１／３の領域に第三象限（１３２）の領域にも形成した。全体のサイズは９００ｍｍｘ６００ｍｍである。右側１／３（約６００ｍｍｘ３００ｍｍ弱）を第一象限（１３０）とし、中央側１／３（約６００ｍｍｘ３００ｍｍ弱）を第二象限（１３１）とし左側１／３（約６００ｍｍｘ３００ｍｍ弱）を第三象限（１３２）とすると各隣接象限同士を連絡する中央部（１３３）、（１３４）は横糸の配線は行わず、第一象限から第二象限に連絡するプラスチックファイバ二本が斜めにそのプラスチック光ファイバ配線空白地帯（境界領域）（１３３）を通過する配置にした。同様に、第二象限から第三象限に連絡するプラスチックファイバ日本が斜めにそのプラスチック光ファイバ配線空白地帯（境界領域）（１３４）を通過する配置にした。この配線構造により、第一象限と第二象限は中央のプラスチック光ファイバ配線空白地帯（境界領域）（１３３）に沿って折り曲げられ、二つの象限は二重重ねの状態で折り畳まれ、さらに第ニ象限と第三象限は中央のプラスチック光ファイバ配線空白地帯（境界領域）（１３４）に沿って折り曲げられ、元のファイバシートの面積が１／３の状態で格納できた。この３象限構造の光ファイバシート１２９を広げてもとの大きさの面積にして、図１に示したＦ−ＳＡＳセンサの光ファイバシート（１０３）の置き換えとして１０６の制御部に光コネクタにより光ファイバ接続し、１００のＬＥＤ光源をオンにして１０４の光パワーメータの液晶出力表示を読むと−２６．２０ｄＢｍであった。次に上記のように三重重ねにして１／３の面積状態で測定しても、−２６．３ｄＢｍとほとんど変化は生じなかった。さらに再度広げて計測すると−２６．２ｄＢｍであり折り畳みによる伝送損失への影響は少ないことがわかった。このファイバシートを用いて、小児科の協力を得て、倫理委員会承認のもとに２歳児（男子、身長９１．２ｃｍ、体重１２．９ｋｇ、ＢＭＩ１５．５）の睡眠時無呼吸症の測定を行った。就寝前の夕方に検査技師三つ折り状態の光ファイバシート１２９を広げて、ベッドのシーツの下に敷き、体に何も装着せずに２歳の子供の睡眠時の呼吸状態の測定を１晩で１回測定を行った。結果は、ｐｒｏ−ＡＨＩ（ＲＤＩ）が６．４であり、同時測定のＳＡＳ２１００（呼気フローセンサ付きパルスオキシメータ）のＡＨＩは９．３で軽症ながら睡眠時無呼吸症である可能性が示された。この横に３象限の配列構造は、ベッドサイズからの要求に応じて、横に４象限配列、５象限配列、６象限配列、７象限配列、８象限配列とすることも可能であった。同様に、縦に２象限配列、３象限配列、４象限配列、５象限配列、６象限配列、７象限配列、８象限配列とすることも可能であった。
【実施例５】
【００１８】実施例１から実施例４の結果をもとに、２象限配置の２つ折り構造のファイバシート（１１９）を用いた、Ｆ−ＳＡＳセンサの小児睡眠時無呼吸症候群診断への本格的臨床応用結果は以下のようになった。従来と同様に光ファイバシートからの光コードを呼吸計測制御装置に接続し、就寝時の呼吸状態の８時間〜１１時間の連続計測・記録を実施した。無呼吸／低呼吸イベントは各被験者の二呼吸時間以上の無呼吸／低呼吸で定義し計測した。（３）［解析方法］計測後、基準装置であるＳＡＳ２１００の低呼吸・無呼吸指数（ＡＨＩ）の算出と、Ｆ−ＳＡＳセンサの呼吸障害指数（ＲＤＩ）の算出は、夫々完全独立、双方ブラインドで各装置に蓄積された計測データの波形解析を行い、後に両者の相関を取った。［測定結果］測定結果を図８に示す。この図は同時測定を行った際の携帯型睡眠時無呼吸検査装置ＳＡＳ２１００（呼気フローセンサー付きパルスオキシメーター）と本発明の２象限配置の２つ折り構造のファイバシート（１１９）を用いたＦ−ＳＡＳセンサによるＲＤＩ（ｐｒｏ−ＡＨＩ）との相関を示す図（１３５）である。横軸が携帯型睡眠時無呼吸検査装置ＳＡＳ２１００（呼気フローセンサー付きパルスオキシメーター）のＡＨＩ指数（１３６）で縦軸がＦ−ＳＡＳセンサによるＲＤＩ（ｐｒｏ−ＡＨＩ）（１３７）である。携帯型睡眠時無呼吸検査装置ＳＡＳ２１００でのＡＨＩと、完全自動解析によるＦ−ＳＡＳセンサでのＲＤＩの間には極めて良い正の相関があり、相関係数は０．７６という大変良好な結果が得られた。体に何も装着しないで測定可能なＦ−ＳＡＳセンサは幼児の睡眠時の無呼吸／低呼吸状態を、無拘束で捉えるのに極めて有効であると言える。
【実施例６】
【００１９】  図９は本発明の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートの一実施形態で、１３８は光コネクタ接続型４象限睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートである。１３９はその側面図である。これは４象限構造から成り立っており、プラスチック光ファイバを蛇行配線させ、それと垂直に交わるようにプラスチック光ファイバの横糸を配置して多数の交点を形成し、側圧が加わったときにマイクロベンドロスが効率よく発生し、光ファイバシートの側圧に対する感度がより向上するように設計されている。このような配置を右側上側四分の一の領域に第一象限（１４０）として形成すると同様に、左側上側四分の一の領域にも第二象限（１４１）として形成、左側下側四分の一の領域にも第三象限（１４２）として形成、右側下側四分の一の領域にも第四象限（１４３）として形成した。各象限の光ファイバは分離した状態で配置し、各象限はそれぞれ光ファイバアダプタ（１４４から１４６）で光接続される。図９で示すように、第一象限と第四象限はアダプタ（１４４）で、第二象限と第三象限はアダプタ（１４５）で、第三象限と第四象限はアダプタ（１４６）で光接続される。このような配線構造にしたことにより、数十回以上の繰り返し使用において、万が一幼い子供が夜尿をして部分的に光ファイバシートを汚した場合には、その象限のみをアダプタを外して、新規のファイバシートに交換して用いることが可能でる。また、繰り返し使用でプラスチック光ファイバに急激な曲げなどのクセがついた場合（即ち塑性変形が生じた場合）、その象限のみをアダプタを外して、新規のファイバシートに交換して用いることが可能である。このような構造にすることで、看護師や検査技師の扱いが極めて楽で、いつでも取り換えられるという安心感の増大につながり、また、直角４つ折りの状態にして小さく格納できるので、看護師や検査技師には大変好評であった。
【実施例７】
【００２０】  図１０は本発明の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートの一実施形態で、１４７は同一モジュール接続型コネクタ接続型４象限睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートである。これは４象限構造から成り立っており、プラスチック光ファイバを蛇行配線させ、それと垂直に交わるようにプラスチック光ファイバの横糸を配置して多数の交点を形成し、側圧が加わったときにマイクロベンドロス  が効率よく発生し、光ファイバシートの側圧に対する感度がより向上するように設計されている。このような配置をすべての象限で同一配線構造の光ファイバシートを用いて構成する方式とした。即ち、図１０に示すように、右側上側四分の一の領域の第一象限（１４８）も、左側上側四分の一の領域の第二象限（１４８‘）も、左側下側四分の一の領域の第三象限（１４８‘‘）も、右側下側四分の一の領域の第四象限（１４８‘‘‘）もすべて同じファイバ配線構造の光ファイバを１４９、１５０、１５１の光アダプタで接続として４象限配置構造とした。もちろんベッドサイズや被験者の体格に応じて、この配線構造を横並び（横列配置）の２象限配置構造にも、３象限配置構造にも、５象限、６象限、７象限、８象限、９象限と任意にサイズに拡大、縮小することが可能である。また、同様に縦並び（縦列配置）の象限配置構造にも、３象限配置構造にも、５象限、６象限、７象限、８象限、９象限と任意にサイズに拡大、縮小することが可能である。さらに、２枚ｘ２の４枚、２枚ｘ３の６枚、２枚ｘ４の８枚、３枚ｘ３の９枚といった任意の形状と広さを持たせることも可能である。このような配線構造にしたことにより、数十回以上の繰り返し使用において、万が一幼い子供が夜尿をして部分的に光ファイバシートを汚した場合には、その象限のみをアダプタを外して、新規のファイバシートに交換して用いることが可能である。また、繰り返し使用でプラスチック光ファイバに急激な曲げなどのクセがついた場合（即ち塑性変形が生じた場合）、その象限のみをアダプタを外して、新規のファイバシートに交換して用いることが可能である。このような構造にすることで、看護師や検査技師の扱いが極めて楽で、いつでも取り換えられるという安心感の増大につながり、また、直角４つ折りの状態にしたり、あるいはアダプタを外してシートを４枚重ねた状態にして小さく格納できるので、看護師や検査技師には大変好評であった。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートの一使用形態を示す回路構成図
【図２】本発明の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートを含む光ファイバ型睡眠時無呼吸症候群測定システムを用いた実際の測定の１例
【図３】本発明の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートの一形態を示す一例
【図４】本発明の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシート含んで成る光ファイバ型睡眠時無呼吸症候群測定システムで測定した測定結果
【図５】本発明の２象限構造の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートの一実施形態
【図６】本発明の４象限構造の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートの一実施形態
【図７】本発明の３象限構造の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートの一実施形態
【図８】携帯型睡眠時無呼吸検査装置ＳＡＳ２１００と本発明の２象限配置のファイバシートを用いた本発明の睡眠時無呼吸センサ（Ｆ−ＳＡＳセンサ）によるＲＤＩ（ｐｒｏ−ＡＨＩ）との相関を示す図
【図９】本発明のコネクタ接続型４象限睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシート一実施形態
【図１０】本発明の同一モジュール接続型４象限睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシート一実施形態
【符号の説明】
【００２２】１００  ＬＥＤ光源
１０１  ＳＣ形光コネクタ
１０２  蛇行配置光ファイバ
１０３  光ファイバシート
１０４  Ｓｉ−ＰＤ（フォトダイオード）内蔵の光パワーメータ
１０５  １００Ｖ商用電源
１０６  光ファイバ型睡眠時無呼吸センサ（Ｆ−ＳＡＳセンサ）制御部
１０７  電源ボタン
１０８  測定開始用赤ボタン
１０９  表示部
１１０  モードボタン
１１１  メッシュ構造の網
１１２  スポンジ状の中敷きマット
１１３  メッシュ上編込みスポンジ状中敷きマット上配置光ファイバシート
１１４  メッシュ上編込みスポンジ状中敷きマット上配置黒色布カバー付光ファイバシート
１１５  正常呼吸領域
１１６  無呼吸領域
１１７  低呼吸領域
１１８  寝返り信号
１１９  ２象限構造型睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシート
１２０  第一象限
１２１  第二象限
１２２  配線空白地帯（境界領域）
１２３  ４象限構造型睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシート
１２４  側面図
１２５  第一象限
１２６  第二象限
１２７  第三象限
１２８  第四象限
１２９  ３象限構造型睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシート
１３０  第一象限
１３１  第二象限
１３２  第三象限
１３３  中央部
１３４  中央部
１３５  携帯型睡眠時無呼吸検査装置ＳＡＳ２１００と本発明の２象限配置の２つ折り構造のファイバシートを用いたＦ−ＳＡＳセンサによるＲＤＩ（ｐｒｏ−ＡＨＩ）との相関を示す図
１３６  携帯型睡眠時無呼吸検査装置ＳＡＳ２１００（呼気フローセンサー付きパルスオキシメーター）のＡＨＩ指数
１３７  本発明の睡眠時無呼吸センサ（Ｆ−ＳＡＳセンサ）によるＲＤＩ（ｐｒｏ−ＡＨＩ）
１３８  光コネクタ接続型４象限睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシート
１３９  側面図
１４０  第一象限
１４１  第二象限
１４２  第三象限
１４３  第四象限
１４４  光ファイバアダプタ
１４５  光ファイバアダプタ
１４６  光ファイバアダプタ
１４７  同一モジュール接続型コネクタ接続型４象限睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシート
１４８  第一象限
１４８‘      第二象限
１４８‘‘    第三象限
１４８‘‘‘  第四象限
１４９  光アダプタ
１５０  光アダプタ
１５１  光アダプタ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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