(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素計センサーであって、
患者のかかとの形状と同様の形状をもつ基体(10,36)と、
該基体に連結されたエミッター(14)と、
前記エミッターから距離をおいて、前記基体に連結される検出器(20)と、
を有し、
前記エミッターおよび検出器の少なくとも一方が、前記基体内で前記エミッターおよび検出器の前記一方と前記足との間に空気間隙を形成するために、凹状である、
ことを特徴とする酸素計センサー。
【請求項２】
さらに、前記基体がソックス体により前記患者の足に保持される、請求項１に記載の酸素計センサー。
【請求項３】
さらに、前記基体が少なくとも一つの紐により前記患者の足に保持される、請求項１に記載の酸素計センサー。
【請求項４】
前記エミッターおよび検出器の少なくとも一つが、前記足のかかとの側面、底および背後のうちの一つの上にある、請求項１に記載の酸素計センサー。
【請求項５】
前記基体は弾性があり、前記エミッターおよび検出器は、幼児の患者の、踵骨の下のかかとと係合するために、前記弾性基体に取り付けられている、請求項１に記載の酸素計センサー。
【請求項６】
さらに、前記基体にECGセンサーを含む、請求項１に記載の酸素計センサー。
【請求項７】
さらに、前記基体に取り付けられた第二の酸素計センサーを含む、請求項１に記載の酸素計センサー。
【請求項８】
酸素計センサーであって、
患者のかかとの形状と同様の形状をもつ基体と、
該基体に連結されたエミッター(14)と、
前記エミッターから距離をおいて、前記基体に連結される検出器(20)と、
を含み、
前記基体はソックス体(52)であり、
前記エミッターおよび前記患者との間に、実質的に透明な部材を含む、前記エミッターを留め付けるための第一のポケットと、
前記エミッターと検出器との間に、実質的に透明な部材を含む第二のポケットと、
を含むことを特徴とする酸素計センサー。
【請求項９】
酸素計センサーであって、
患者のかかとに係合する形状をもつ基体と，
前記基体内にある第一の空洞に保持されるエミッターと，
前記第一の空洞から距離をおいた前記基体内にある第二の空洞に保持される検出器と、
を含み、
前記第一および第二の空洞は、保持された前記エミッターと検出器とが踵骨のある患者のかかとに係合するように位置している、ことを特徴とする酸素計センサー。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は酸素計センサーに関し，とくに幼児の足に使用するパルス酸素計センサーに関する。
パルス酸素計は典型的に，限定するものではないが，動脈血中のヘモグロビンの血液酸素飽和度，組織に供給する個々の血液の拍動値，および患者の各鼓動に対応する血液拍動のレートを含む，種々の血液流の特性を測定するために使用される。これらの特性の測定は，血液で灌流される患者の組織の一部を通過して光を散乱させ，このような組織における光の吸収を，光電気的に検知する非浸入的なセンサーを使用して，行われる。
組織を通過して散乱した光は，血液中の血液成分の量の，代表的な量において，一つ以上の波長が血液により吸収されるように選択される。組織を通過して散乱し，伝送した光の量は，組織中の血液成分の変化量および関連した光の吸収にしたがって変化する。血液の酸素レベルを測定するために，典型的に，このようなセンサーには，血液酸素飽和度を測定するための既知の技術にしたがって，少なくとも二つの異なる波長の光を発生するために使用される光源，およびこれら波長の両方に感応する光検出器が備えられる。
既知の非浸入式センサーは，指，耳または頭皮のような体の一部に留め付けられる装置を含む。動物および人間において，これらの組織は血液で灌流され，組織の表面にセンサーを容易に取り付けられる。
パルス酸素計が低酸素血の測定のために，NICUにおいて，そして次第に家庭でも幼児，新生児に使用されている。家庭において，低酸素症状の早期の検出が，幼児突然死，および関連した病状の発症に対して，最近使用されている無呼吸モニターよりも信頼性のある指標，警告となると信じられている。パルス酸素計センサーは，手，足，爪先若しくは指（伝送センサー），または，組織内への良い血液灌流のある平坦な面（反射センサー）に取り付ける必要がある。小さな幼児や新生児に対する在来のアプローチは，パルス酸素計センサーを足の適所にテープで留めることである。家庭では，このことは，センサーが取り付けられており，さらに乳児を親や看護の人により常に看視できないので不便である。センサーをテープで留めつけ，それを外すことを繰り返すと，乳児の皮膚に炎症が生じるために，親には受け入れがたいものとなる。さらに，接着センサーは一般的に一度の使用または限定的な使用となり，家庭でのモニターの費用が実質的に高くなる。クリップ式のセンサーはこれに代わるものであるが，動くことで外れやすい。
パルス酸素計が典型的に，幼児の足（foot）の中央上側および下側にわたって取り付けられる。ある研究では，酸素計は，足の裏側から，かかとの上のアキレス腱にわたって適用された（Ivan Dimich等の“臨床調査，搬送システムにおける，新生児の，パルス酸素計による酸素飽和度のモニタリングの評価”Canadian Journal of Anaesthesia，1991，38：8，pp985-988）。
発明の要約
本発明は，改良された方法で，幼児の足（フット）に取り付けられる，改良された幼児/新生児用のパルス酸素計センサーを提供する。強力な接着剤は必要ではないが，ソフトな接着剤やジェルが本発明のセンサーの整合性を改良するために使用される。本発明は好適に，幼児や新生児の足の形状と整合し，または整合できるパッドを提供するが，非整合パッドまたはカップもまた使用できる。
一実施例において，パッドは，幼児のかかとと整合し，好適に，アキレス腱の下および踵骨の下に取り付けられるエミッターおよび検出器を有する。
他の実施例において，整合可能なパッドは，エミッターおよび検出器を保持するために，カットされたポケットを有するソックスである。ナイロン製のメッシュ，または他の半透明材がポケットの内面を形成し，これにより，光がエミッターを避け，検出器により検出される。
好適に，検出器および検出器に取り付けられた配線は，幼児のかかとから，少し距離をおいて，パルス酸素計モニターに取り付けられた個々のケーブルに連続して連結することができるコネクタへと伸びる。センサーに取り付けられた短いケーブルにより，幼児への取付が容易となる。
このほかに，エミッターおよび検出器は，好適に，パッドのポケットまたはくぼみ内に挿入可能である。本発明の本質および作用効果のさらなる理解のために，添付図面と関連する，以下の記述を参照されるべきである。
【図面の簡単な説明】
図１は，幼児の足に適用された本発明にしたがったかかとパッドの実施例を示す。
図２は，図１のセンサーの側面図である。
図３は，踵骨の位置を示す幼児の足の図である。
図４は，本発明の一実施例にしたがって，幼児に取り付けられた使い捨てパッドと一緒に使用する，“Ｙセンサー”の図である。
図５および図６は，本発明にしたがった，かかとパッドの一実施例の，分解図および組立図をそれぞれ示す。
図７は，本発明にしたがった，ソックスタイプのパッドの他の実施例の図である。
図８Ａ〜図11図は，患者のかかとの上での，種々のエミッターおよび検出器の位置を示す図である。
好適実施例の説明
図１は幼児の足（フット）12に取り付けられたセンサーパッドの一実施例を示す。パッド10は幼児の足12のかかとに整合し，一方の側にライトエミッターを，他方の側に検出器（図１において図示せず）を含む。エミッターおよび検出器の接続のためのケーブル16がコネクター18に接続されている。このケーブは短く維持することにより，幼児へのパッドの適用に際し，巻き付くことがなく，パルス酸素計モニターに接続されたケーブルのための他のコネクタに，連続して取り付けることができる。
図１はまたは任意のECGセンサー13（これはケーブル16の分離した配線を有する）を示す。さらに，付加的なセンサー15が使用されてもよく，反射センサーであってもよい。付加的なセンサー15は完成したセンサーまたはエミッターを分け合う，まさに一つの検出器であってもよい。また，一つの検出器が二つもエミッターを受けもってもよい。このような反射センサーにおいて，エミッターおよび検出器は図１に示されているように，かかとの側方に位置してもよく，両方がかかとパッドの底に位置してもよい。また，一方が側方に，他方が底に位置してもよい。図２は，幼児の足に適用する前の図１に示すパッド10を図示する。図２はかかとのパッドカップの内側を示す。エミッターおよび検出器は送信操作モードのために，十分に離してもよく，また反射操作モードのために，互いに接近させ，またはかかとの同じ側若しくは足の裏に配置さてもよい。パッドそれ自信は平坦な材料からカットされてもよく，それは折り畳んで線22，24にそって接着させ，または適切な形に成形してもよい。パッドは発泡体，ラバーまたは熱可塑性材のような種々の材料から作られてもよい。また，パッドは多層を一緒にラミネートし，中に光学素子および配線をサンドイッチすることにより，構成されてもよい。パッドは好適にライクラ（lycra）またはナイロンのような伸縮性のソックス体により，かかとに保持されてもよいが，Vercroのようないろいろな材料から作られたひもで保持されてもよい。ソックスは，かかとパットを，それが移動することなくかかとに保持できるように，しかし血液の流れを妨げない程度に十分にきつくあるべきである。
図２はまたシャントバリアーとして機能することができる隆起部25を示す。これはエミッターからの光が幼児の皮膚を通過することなく短絡して検出器に入ることを防止する。シャントバリアーの隆起部25は幼児のかかとに対して，その他の部分がそうでなくとも，接し，したがって幼児のかかとの端部をまわる光路を遮断する。
図３は，幼児のかかとの切り欠きした背面図を示す。好適には，エミッターおよび検出器は図３において示されているように，踵骨26の下に取り付けられている。この領域は，血液が非常に灌流し，酸素計が適切に機能するように，十分な光送信が可能となるところである。。
センサをかかとに配置する他の利点が，誕生体重（約7ポンド）から22ポンドに至るまで成長があっても幼児のかかとの大きさはほとんど変化しないことである。対照的に，足のブリッジ部は劇的に大きくなる。
本発明者は，かかとがセンサーのための良好な保持場所をなるが，これとは対照的に，他の場所がセンサーを所望に留め付けることが難しいことを見出した。かかとパッドを適所に保持するための，伸縮自在のソックスの使用はまた，足を僅かに締め付け，静脈血を締め出し，したがって検出信号の，不所望の人工的なものを減少させ，そして動脈の拍動振幅を強調する際に，都合が良いものである。
一実施例において，かかとパッドは再利用可能で，エミッター14および検出器20を保持するために，パッドには開口部がある。図４は，個々のエミッター14および検出器20を有する“Ｙセンサー”を図示する。これらは，裏側に突起を有するプラスチック性のハウジング内に取り付けられれ，突起28は図示の通りに見えるものである。これら突起はエミッターおよび検出器を適所に留め付けるために，かかとパッドにある，対応するように形状付けされた，凹所内に挿入することができる。全ハウジングは，エミッターおよび検出器ハウジングの形状に整合する形状をもつ凹所内に配置されてもよい。二本のケーブル30および32が符号34のところで連結され，それ以上のところでは一本のケーブル組立体16として使用される。このように，個々の部分は，極端に離れることもなく，絡まったりもしない。ケーブル30および32はワイヤから作られてもよく，柔な回路を使用してもよい。
図５および６は，かかとパッドの他の実施例を示す。図５は検出器およびエミッターのための，打ち抜き窓38および40を有する弾性材を示す。縁42および44は図６に示されているように，かかとカップを形成するように一緒に接着されている。図６は，ケーブル16が取り付けられた，組立後のかかとパッド36を示す。組み立てられた形状において，丸くなった開口部46が，幼児のかかとの底部を保持するために形成され，またカップは，かかとが開口部26からいろいろに突き出すことができるので，いろいろな大きさのかかとを収納できる。窓38は図６に示されているが，窓40は隠れている。パッドの正面部分50が係合したとき，幼児のかかとの下に僅かに滑るように設計される。
かかとバッド36は，成形発泡体，ラバーまたは熱可塑性材のような種々の材料により作ることができる。とくにNeopreneTMラバーを使用でき，PoronまたはUrethaneTMの発泡体が使用できる。他の使用可能な材料としては，SantopreneTMである。好適に，その材料は形状記憶あり，操作により変形した後でも，足に整合する形状を保持できる。また，かかとパッドはネルコアー製のN-25Oxisensorと同様の構成となるように，二つ以上に積層されたテープのように構成されてもよい。かかとパッドは，成形した硬い形状にして，または歪ませることのできる柔軟で，整合可能な形状にして，幼児のかかとと整合するようにしてもよい。好適には，かかとパッドは，周囲の光源からの光学的な干渉を最小にするように，材料を使用し，形状をもつように構成される。
エミッターおよび検出器は，かかとパッド内の凹所で，接してもよく，または特別な空気間隙を与えるために，凹状にしてもよい。特別な空気間隙は，動きに応じて，エミッターおよび検出器が直接皮膚に接し，そして空気間隙が形成されるところでの，光路の変化をなくすことができる。常に空気間隙があるようにするこで，動きによる，検出光の変化が増減しない。また，エミッターおよび検出器は幼児の足に接してもよい。
図７は特別なソックス52が使用される，本発明の他の実施例を示し，ソックスは足の頂部にポケット54を，足の裏にポケット56を有する。エミッターおよび検出器は，ポケットに挿入され，ケーブル16に接続される。ポケットの裏側には，たとえばナイロンメッシュのようなメッシュ58がある。これに代えて，透明なプラスチック材または他の材料も使用できる。そのメッシュまたは透明な材料は，センサーをポケット内の適所に保持できる十分な強さをもち，光が通過できる十分な透明さをもたなければならない。VelcroTMのような任意の留め付けテープ60が，ケーブル16を適所に保持するために使用され，ケーブルがエミッターおよび検出器から離れることで，ポケット内のエミッターおよび検出器が動くことを防止している。ポケット56および58は，図１にあるように，踵骨の下でかかとパッドを横切るように位置してもよい。または，エミッターおよび検出器を保持するための凹所または穴をもつソックスがエミッターおよび検出器と患者の足との間を覆うことなく使用できる。
図８〜１１は，本発明にしたがった，エミッターおよび検出器の他の配置位置を示す。患者のかかと付近の足の側面にあるエミッターおよび検出器を示す底面図が図８Ａに，側面図が図８Ｂである。図９Ａおよび図９Ｂはそれぞれ底面および側面を示すが，ここでエミッターおよび検出器はかかとの裏にそって互いに隣接して位置する。図１１Ａおよび図１１Ｂは，足の上側から裏側のそって伸びる直線にそって，かかとの裏に揃えられたエミッターおよび検出器を図示する。図１０Ａおよび図１０Ｂに図示の検出器は，かかとの裏にあるが，エミッターは側面にある。このような場合の外に，これらの位置を反転させてもよく，また図８〜１１に示す位置の他の組み合わせをとってもよい。
当業者には，本発明が，その思想および要旨から逸脱することなく他の態様を実施できることは分かるであろう。動脈血酸素飽和度のほか，ブドウ糖，血液ガス，または血液流の特徴が決定されてもよい。さらに，光学ファイバーまたは光学ファイバー束も電子光学エミッターおよび/または検出器が離れている場合で，光源および光検出器の一方または両方を基体に結合するために使用されてもよい。このように以上の記述は説明のためであり，請求の範囲の発明の範囲を限定するためではない。
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
0003940437.tif 000010
【図９Ａ】
0003940437.tif 000011
【図９Ｂ】
0003940437.tif 000012
【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
0003940437.tif 000014
【図１１Ａ】
0003940437.tif 000015
【図１１Ｂ】
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