(57)【要約】  生理学的パラメータを検出するように構成された第１の生理学的パラメータセンサと、第１の生理学的パラメータセンサに接続された第１のリアクタンスセンサとを含むセンサアセンブリ（集合）。第１のリアクタンスセンサは、第１のリアクタンスセンサに対する組織の位置に対応し、第１の生理学的パラメータセンサに対応する信号を提供する。【選択図】図１
2016501054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生理学的パラメータを検出するように構成された第１の生理学的パラメータセンサと、
前記第１の生理学的パラメータセンサと接続される第１のリアクタンスセンサであって、前記第１のリアクタンスセンサに対する組織の位置と、前記第１の生理学的パラメータセンサとに対応する信号を提供する、第１のリアクタンスセンサと、
を備えることを特徴とするセンサアセンブリ。
【請求項２】
前記第１の生理学的パラメータセンサと結合し、前記第１のリアクタンスセンサに結合され、前記生理学的パラメータと前記位置とに基づいて、出力を生成するように構成されたプロセッサと、
前記プロセッサに結合され、前記生理学的パラメータに対応する測定値を提供するように構成された出力モジュールと、
含むことを特徴とする請求項１に記載のセンサアセンブリ。
【請求項３】
前記第１の生理学的パラメータセンサは、前記リアクタンスセンサによって生成された信号によって制御されるように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のセンサアセンブリ。
【請求項４】
前記第１の生理学的パラメータセンサに結合された第２のリアクタンスセンサを更に含む、ことを特徴とする請求項１に記載のセンサアセンブリ。
【請求項５】
前記第１のリアクタンスセンサと、前記第２のリアクタンスセンサは、前記第１の生理学的パラメータセンサに対して固定された位置にある、ことを特徴とする請求項４に記載のセンサアセンブリ。
【請求項６】
前記第１のリアクタンスセンサに結合された第２の生理学的パラメータセンサを更に含む、ことを特徴とする請求項１に記載のセンサアセンブリ。
【請求項７】
前記第１の生理学的パラメータセンサは、脈酸素測定センサ、組織酸素測定センサ、温度センサ、血圧センサ、血分析物センサ、呼吸速度センサ、カプノグラフィセンサの少なくとも１つを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のセンサアセンブリ。
【請求項８】
前記第１の生理学的パラメータセンサは、脈、飽和酸素量、血圧、体温、血分析物濃度、呼気ガス濃度、呼吸速度の任意の組み合わせを測定するように構成された多機能センサを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のセンサアセンブリ。
【請求項９】
指先、つま先、耳たぶ、腕、手首及び足の少なくとも１つを受け入れるように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１０】
前記センサアセンブリは、平坦な平面図形を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１１】
前記第１のリアクタンスセンサは、キャパシタ及びインダクタの少なくとも１つを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１２】
前記センサアセンブリは、リアクタンス素子のアレイを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１３】
マシン読み取り可能な情報を備える非一時的コンピュータ読み取り可能な媒体であって、前記マシンに、
生理学的パラメータセンサデータと、リアクタンスセンサデータを読取らせ、
組織の位置に対するリアクタンスセンサの位置に対応し、組織に対応する生理学的パラメータデータを出力させる、
ことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項１４】
前記コンピュータ読み取り可能な媒体は、
前記リアクタンスセンサデータを閾値と比較し、
前記比較に基づいて、前記組織に対するセンサアセンブリの位置を判定する、ように構成されている、ことを特徴とする請求項１３に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項１５】
前記コンピュータ読み取り可能な媒体は、
前記リアクタンスセンサデータを閾値ルックアップテーブルと比較し、
前記生理学的パラメータセンサデータを、格納された値と比較し、
前記リアクタンスセンサデータの比較と、前記生理学的パラメータセンサデータの比較とに基づいて、結果を生成する、ように構成されている、ことを特徴とする請求項１３に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項１６】
センサアセンブリを用いた方法であって、
生理学的パラメータセンサに対する、身体部分の存在、位置、動き、大きさ、あるいは、近接性の少なくとも１つを決定することを含む、リアクタンス検出信号を生成し、
前記リアクタンス検出信号の値を判定し、
前記リアクタンス検出信号を閾値と比較し、
前記比較に基づいて、脈、飽和酸素量、血圧、体温、血分析物濃度、呼気ガス濃度、呼吸速度の少なくとも１つを示す、生理学的パラメータセンサ信号を生成する、ことを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記生理学的パラメータセンサ信号の品質を判定することを更に備える、ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記生理学的パラメータセンサ信号の判定された品質についての情報を用いて、前記リアクタンス検出信号に対する閾値を設定することを更に備える、ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記リアクタンス検出信号の前記判定された値についての情報を用いて、前記センサアセンブリの動作モードを設定することを更に備える、ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記リアクタンス検出信号についての情報を用いて、前記生理学的パラメータセンサ信号を変更することを更に含む、ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記リアクタンス検出信号と前記閾値との比較に基づいて、問題の身体部分に対するセンサアセンブリ位置についての、ユーザが検出可能な指示を提供することを更に備える、ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
＜関連した出願に対する相互参照＞
この出願は、２０１２年１１月９日に出願された米国出願番号１３／６７３，８８８号に対して優先権を主張し、ここに、その全体を参照により組み込む。
【背景技術】
【０００２】
生理学的パラメータセンサは、脈、血液の飽和酸素量、血圧、体温、血分析物濃度、呼気ガス濃度、及び、呼吸速度を検出することを含むが、これらには限定されない多くの機能を実行することができる。生理学的パラメータセンサは、測定される身体の大きさ、及び、人種、検出される身体の領域、実行される検出の種類に応じて様々な形態を取ることが出来る。脈酸素測定検知（Pulse oximetry sensing ）は、動脈血の飽和酸素量を測定する。脈酸素測定センサは、指、つま先、耳たぶに配置することができ、また、前頭部あるいは胸などの平坦な身体部分にも配置することができる。様々な身体部分にフィットさせるために、脈酸素測定センサは、様々な形態に構成されている。カプノグラフィセンサは、呼気ガス中のCO2の量を測定する。通常、リブリーザ（（再）吸入器）型顔面マスクあるいは、鼻腔カニューレ（套管）と共に身体にフィットされる。これらのセンサ形態のいくつかは、正しく機能するために正しく配置される必要がある。既存の生理学的パラメータセンサシステムは、身体部分の存在、配置、位置、大きさ、あるいは、動きを自動的には検出しない。今日の診療所及び病院では、多くの生理学的パラメータが遠隔で測定され、センサが所定の位置から動いた、あるいは、ずれたことを示すセンサアラームは、とても有用である。センサ内の身体部分の存在及び、センサに対する身体部分の正しい配置を示す機能のある検出システムは、高い精度、及び、改善された機能を提供するだろう。更に、センサに対する身体部分の配置の検出は、最適なセンサの設置位置を得るために、ユーザにフィードバックするために用いることができる。
【発明の概要】
【０００３】
この文書は、一般に、限定的でない形で、生理学的パラメータセンサに関する。より詳しくは、本発明は、生理学的パラメータセンサ（例えば、脈酸素測定センサ（pulse oximetry sensors ））と共に用いられる、近接性／存在検出に関する。容量あるいはインダクタンス検出は、生理学的パラメータセンサに関連した身体部分の、存在、近接性、位置、大きさ、動き及び配置を検出する手段を有する、生理学的パラメータセンサを提供することができる。
【０００４】
本主題は、生理学的パラメータセンサに関する問題を解決する。これらのセンサは、身体部分の上、あるいは、その上部にフィットされる。正しい配置と調整は、改善された信号を提供できる。そのようなセンサの遠隔モニタリングは、センサが正しい位置から離れたときのアラーム通知によって大きな助けを得ることができる。人及び多くの動物は、導電性の身体を有している。容量検出は、センサ電極から出る電場の変化を検出する技術である。容量センサの電場の変化は、導電性の身体部分（例えば、指）の近接性によって生成されることが出来る。インダクタンス検出は容量検出に似ているが、電場の変化の検出ではなく、磁場の変化が検出される。これらの２種類の検出は、「リアクタンス」検出の範疇に分類される。以下の開示においては、インダクタンス検出あるいは、容量検出あるいは、これら両方のセンサの組み合わせは、リアクタンス検出を構成することができることを認識されたい。リアクタンス検出は、生理学的パラメータセンサに関連した身体部分の存在、近接性、位置、大きさ、動き、及び配置を検出する手段を有する、生理学的パラメータ検出システムを提供することができる。存在、及び、配置検出により、リアクタンスセンサが適切な信号を検出したとき、自動的に、生理学的パラメータセンサが、動作モードの変化（例えば、電源ON／OFFなど）をすることが可能となる。
【０００５】
生理学的パラメータセンサの１つの種類、脈酸素測定センサは、指が装置に挿入されたとき、電源ONされることにより、いくつかの利点を得ることができる。生理学的パラメータセンサに接続されたプロセッサ及び出力装置は、スタンバイモードにとどまっているとき、エネルギーを節約しているが、身体部分の挿入に対して、電源ONの準備が出来ていることになる。このアプローチの他の利点は、自動電源ONのためのリアクタンス検出を用いることは、センサシステムがスタンバイモードにあるとき、赤外（IR）シグネチャ（痕跡）を消去することが出来ることである。センサアセンブリ（集合）をスタンバイモードに維持することは、素早く電源ONモードに切り替えることができるので、利点である。能動的に使用していない場合に、アセンブリを電源ONモードに維持することは、他の医療装置に干渉する、赤外あるいは他の種類の電気／磁気エネルギーを生成することになってしまう。
【０００６】
リアクタンスセンサは、信号品質、信号強度及び信号に関する他のパラメータが変化する信号を生成する。センサアセンブリは、それが最小閾値に一致したか否かを判定するようにリアクタンス信号を処理しうることができる。閾値に一致していない場合、プロセッサは、装置にスタンバイモードに入ることを命令することができる。閾値は、固定あるいは動的とすることができる。動的閾値ルックアップテーブルは、生理学的パラメータセンサ出力の品質判定に基づいて、更新され、あるいは、再計算されることができる。
【０００７】
生理学的パラメータセンサを有するセンサシステム内に身体部分が存在することを検出することに加え、リアクタンス検出システムは、身体部分が、センサシステム内に、どのように、どこに配置されているかのより正確な描像を与えることができる。身体部分が適切な位置にあることは、いくつかの生理学的パラメータセンサにおいて、重要なことでありえる。例えば、指先脈酸素測定センサ（fingertip pulse oximetry sensor ）においては、指は、信頼性のある出力信号を提供するために、センサ筐体内に完全に挿入されている必要がある。一つのリアクタンスセンサが用いられるセンサシステムにおいては、センサは、センサの遠端位置に配置されることが出来る。身体部分が、リアクタンスセンサに十分近く挿入あるいは配置されていないならば、センサアセンブリは、アラームを上げるか、電源ONシーケンスから排除されることが出来る。１以上のリアクタンスセンサが用いられるならば、より複雑な配置情報が生成されることが出来る。例えば、生理学的パラメータ検出システムは、身体部分が、一以上のリアクタンスセンサによって、まったく検出されないか、部分的にのみ検出される場合、身体部分は、生理学的パラメータセンサに対して、正しい位置になっていないとするように構成されたリアクタンスセンサを有することができる。複数のリアクタンスセンサを用いれば、プロセッサは、身体部分が、検出システムの一方側にずれているか、及び、センサを正確な読み取りのために再配置する必要があるか否かを判定することができる。リアクタンスセンサを用いれば、プロセッサは、ユーザが最適なセンサ位置を見つけることを補助するために、出力装置を介して情報を送信することができる。
【０００８】
多くの生理学的パラメータ検出の応用において、検出されるべき身体部分（例えば、指）が、生理学的パラメータ検出の間に動いたか否かを知ることは重要である。身体部分の動きは、動き人工効果を発生させ、プロセッサに不正確な電気信号を送信することになる。情報のより正確な出力は、不正確であると知られている信号を無視するか、補償するなら、生成することが出来る。動き検出は、いつ検出を開始するかを判定するための情報をプロセッサに提供することもできる。例えば、患者あるいは介助者は、センサシステムの調整処理をしているかもしれない。リアクタンス検出において、センサシステムは、動きが収まるまで、プロセッサにデータ収集を始めないように教えることができる。システムは、身体部分の圧力の変化を見積もることにより、身体部分の微妙な動きを検出するように構成することができる。これは、身体部分の平坦性（例えば、指の平坦性）を測定することを含む多くの方法で達成することが出来る。動き検出アルゴリズムは、生理学的パラメータ検出の間、任意の身体部分の動きのより詳細な検出から利益を得るために、開発されることができる。
【０００９】
パッチ型センサは、患者に密接に貼り付けられなければならない。パッチ型センサと患者間の空隙は、リアクタンスに大きな変化を生成する。リアクタンス検出システムは、パッチ型センサが患者の皮膚から部分的に、あるいは、完全に持ち上げられたか否かを示すことが出来る。パッチ型センサアセンブリは、一般に、前頭部、胸、腹部、及び、パッチ型センサが適当な任意の他の身体部分に適用され、使用されるとき、平坦である。これは、平坦な平面図形を有する任意の種類のセンサとすることができる。
【００１０】
センサアセンブリは、様々な理由で、身体部分の様々な部分にフィットさせることが出来る。指先検出は、広く使用されるが、ある環境では、指は、検出目的には使用できないかもしれない。生理学的パラメータ検出は、耳たぶ、足、つま先、腕、手首及び他の身体部分において達成されることができる。センサ筐体は、これらの応用に適合するように製造されなければならない。ある応用においては、異なる身体部分は、より正確な検出信号を生成するかもしれない。例えば、人は、胸センサのほうが、指先センサよりもより正確な生理学的検出信号を生成するような、悪い末梢循環を有しているかもしれない。
【００１１】
ある生理学的パラメータは、身体部分の大きさに依存する可能性がある。例えば、より小さな指は、より大きな指よりもより早く冷たくなりがちである。他の例では、身体部分の大きさは、脈酸素測定において、光透過及び散乱の効果を有することができる。特定の構成のリアクタンスセンサを有するリアクタンス検出システムは、身体部分の大きさを判定することができる。この情報は、プロセッサに提供されることができ、適切なアルゴリズムは、大きさの差異を補償することができ、より正確な出力信号を生成することができる。
【００１２】
リアクタンス検出システムは、位相アレイの形態で、リアクタンスセンサを有することが出来る。位相アレイにおいては、位相コントローラは、透過信号の位相を変化させ、センサのアレイ間で、より顕著な信号判別を提供することができる。アレイは、２以上のリアクタンスセンサで構成することが出来る。
【００１３】
リアクタンス検出システムは、身体部分の存在、近接性、位置、大きさ、動き、配置に関する１以上のリアクタンスセンサからの検出データを解析し、このデータと、一以上の生理学的パラメータセンサから得られるデータとの相関を取り、生理学的パラメータ情報の出力を最適化することが出来るプロセッサを有することができる。例えば、脈酸素測定センサにおいては、酸素飽和量の正確な読み取り値は、指が完全に静止しており、完全な配置にあったとき得られることができる。例示目的のみで言うなら、完全に配置された動きのない指の正確な読み取り値は、９９％の飽和と読めるかもしれない。同じ指が、完全に配置されていない、あるいは、動いていた場合、処理されていない生理学的パラメータ信号出力は、８５％のみの読み取りかもしれない。動きあるいは配置に関するアルゴリズムを使用することによって、プロセッサは、依然、正確な生理学的パラメータ出力読み取り値を生成することが出来る。アルゴリズムは、一以上のリアクタンスセンサによって提供されたデータを考慮に入れることが出来、どのくらいの動きが検出されたか、あるいは、生理学的パラメータセンサに関して、どのくらい完全な配置から離れて、身体部分が配置されていたかに依存して、プロセッサは、受信した生理学的パラメータ信号を補償し、正確な出力読み取り値を生成することが出来る。
【００１４】
リアクタンス検出システムは、リアクタンス検出回路からの電気信号を解釈する手段を提供する装置に関連したソフトウェアを有することができる。このソフトウェアは、電場における変化の閾値を判定し、マシンの振る舞いを制御することができる。例えば、プロセッサがリアクタンス検出信号を受信した後、ソフトウェアプログラムは、プロセッサに、この情報と格納された情報とを比較するよう命令することができる。比較にしたがって、プログラムは、プロセッサに、身体部分の配置に基づいて、生理学的パラメータセンサの基準読み取り値をリセットするか否かを命令することができる。処理された情報の結果は、また、身体部分の近傍からセンサを取り外したことに応答して、ユニットをONあるいはOFFするとき、身体部分が、生理学的パラメータセンサ内に存在する場合に、プロセッサがどのように反応すべきかを決定することができる。リアクタンスセンサは、身体部分が最適な位置に向かって動くに従い、生理学的センサ出力の品質を連続的に改善することができるフィードバックループを介して、生理学的センサと、プロセッサと共に動作することができる。
【００１５】
本発明においては、センサシステムは、少なくとも１つの生理学的パラメータセンサと、少なくとも１つのリアクタンスセンサを含む。センサシステムは、また、プロセッサと出力モジュールを含むことが出来る。生理学的パラメータセンサは、脈、組織あるいは血液の飽和酸素量、血圧、体温、血分析物濃度、呼気ガス濃度、呼吸速度の１以上を検出することができる。生理学的パラメータセンサは、指先センサ、つま先センサ、耳たぶセンサ、手首センサ、腕センサ、足センサ、パッチ型センサ、再呼吸マスク（re-breather mask ）、身体パッチ（somatic patch ）あるいは、カニューレ（cannula ）などを含むが、これらには限定されない多くの物理的形状を取ることが出来る。生理学的パラメータセンサと結合したリアクタンスセンサは、生理学的パラメータセンサに関連した身体部分の存在、近接性、位置、大きさ、動き、及び、配置を検出することが出来る。検出された身体部分のパラメータに依存して、プロセッサは、電源ONシーケンス、アラームシーケンス、リセットシーケンス、電源OFFシーケンスを開始することができ、出力モジュールに較正情報などの関連した情報を提供することができる。
【００１６】
この項は、本主題の概要を提供することを意図している。本発明の排他的あるいは網羅的な説明を提供することは意図していない。詳細な説明が、本特許出願に関する更なる情報を提供する為に含まれる。
【００１７】
ここに開示されるアセンブリ（集合）、システム、方法、及びソフトウェアをよりよく示すために、例の非限定的なリストを提供する。これらの非限定的な例は、任意の置換あるいは組み合わせと結合されることが出来る。
【００１８】
例１は、生理学的パラメータを検出するように構成された第１の生理学的パラメータセンサと、第１の生理学的パラメータセンサに接続された第１のリアクタンスセンサとを有し、第１のリアクタンスセンサは、第１のリアクタンスセンサに対する組織の配置に対応し、第１の生理学的パラメータセンサに対応する信号を提供するセンサアセンブリを含む。
【００１９】
例２において、例１の主題は、第１の生理学的パラメータセンサと結合され、第１のリアクタンスセンサと結合されるプロセッサを任意に含むことができ、プロセッサは、生理学的パラメータと位置に基づいて、出力を生成するよう構成され、出力モジュールは、プロセッサに結合され、生理学的パラメータに対応する測定値を提供するように構成されている。
【００２０】
例３においては、例１と例２の１つあるいは任意の組み合わせの主題は、センサアセンブリを任意に含むことができ、第１の生理学的パラメータセンサは、リアクタンスセンサによって生成される信号によって制御されるように構成される。これは、例えば、１）リアクタンス信号が低閾値に一致したら、生理学的パラメータ信号が低閾値リアクタンス信号に従って調整されることができ、２）リアクタンス信号が中間閾値に一致したら、生理学的パラメータ信号が中間閾値に従って、調整されることができ、３）リアクタンス信号が高閾値に一致したら、生理学的パラメータ信号が高閾値にしたがって、調整されることができる、いくつかの手段の一つによって達成されることができる。生理学的パラメータ信号の制御は、また、アルゴリズムを用いて達成されることができる。もし、リアクタンスセンサ信号が、組織の動きを示したならば、生理学的パラメータ信号は、より正確な信号を出力するために、動きを修正するアルゴリズムによって処理されることが出来る。
【００２１】
例４においては、例１―３の１つあるいは任意の組み合わせの主題は、第１の生理学的パラメータセンサに結合された第２のリアクタンスセンサを更に含むセンサシステムを任意に含むことが出来る。
【００２２】
例５においては、例１−４の１つあるいは任意の組み合わせの主題は、センサシステムを任意に含むことが出来、第１のリアクタンスセンサと第２のリアクタンスセンサは、第１の生理学的パラメータセンサに対し固定位置にあることが出来る。
【００２３】
例６においては、例１−５の１つあるいは任意の組み合わせの主題では、センサシステムは、第１のリアクタンスセンサに結合された第２の生理学的パラメータセンサを任意に含むことが出来る。
【００２４】
例７においては、例１−６の１つあるいは任意の組み合わせの主題は、センサシステムを任意に含むことが出来、生理学的パラメータセンサは、脈酸素測定センサ、体温センサ、血圧センサ、血分析物センサ、呼吸速度センサ、カプノグラフフィセンサの少なくとも１つを含むことが出来る。
【００２５】
例８においては、例１−６の１つあるいは任意の組み合わせの主題は、センサシステムを任意に含むことが出来、生理学的パラメータセンサは、脈、飽和酸素量、血圧、体温、血分析物濃度、呼気ガス濃度、呼吸速度の任意の組み合わせを測定することができるマルチ機能センサであることができる。
【００２６】
例９においては、例１−８の１つあるいは任意の組み合わせの主題は、センサシステムを任意に含むことが出来、センサアセンブリは、指先センサ、つま先センサ、耳たぶセンサ、腕センサ、手首センサ及び足センサの少なくとも１つを含むことが出来る。
【００２７】
例１０では、例１−８の１つあるいは任意の組み合わせの主題は、センサシステムを任意に含むことが出来、センサアセンブリは、平坦な平面図形を有することができる。
【００２８】
例１１では、例１−１０の１つあるいは任意の組み合わせの主題は、センサシステムを任意に含むことが出来、第１のリアクタンスセンサは、キャパシタとインダクタの少なくとも１つを含むことができる。
【００２９】
例１２では、例１−１１の１つあるいは任意の組み合わせの主題は、センサシステムを任意に含むことが出来、センサアセンブリは、リアクタンス素子のアレイを含むことが出来る。
【００３０】
例１３は、マシン読み取り可能な情報を備える非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体を含み、マシンに、生理学的パラメータセンサデータとリアクタンスセンサデータを読み込ませ、組織に対応する生理学的パラメータデータを出力させ、生理学的パラメータデータは、組織の位置に関連したリアクタンスセンサの配置に対応することを含む。
【００３１】
例１４は、例１３のコンピュータ読み取り可能な媒体を含み、リアクタンスセンサデータを閾値と比較し、比較に基づいて、組織に対し、センサアセンブリの配置を決定するように構成されたコンピュータ読み取り可能な媒体を任意に含むことが出来る。
【００３２】
例１５は、例１３−１４のコンピュータ読み取り可能な媒体を含むことが出来、リアクタンスセンサデータと閾値ルックアップテーブルとを比較し、生理学的パラメータセンサデータを格納された値と比較し、リアクタンスセンサデータの比較と、生理学的パラメータセンサデータの比較とに基づいて、結果を生成するように構成されたコンピュータ読み取り可能な媒体を任意に含むことが出来る。
【００３３】
例１６は、センサアセンブリを用いた方法を含み、方法は、生理学的パラメータセンサに対し、身体部分の存在、配置、動き、大きさ、あるいは、近接性の少なくとも１つを判定することを含むリアクタンス検出信号を生成し、リアクタンス検出信号の値を決定し、リアクタンス検出信号を閾値と比較し、比較に基づいて、脈、飽和酸素量、血圧、体温、血分析物濃度、呼気ガス濃度、呼吸速度の少なくとも１つを示す生理学的パラメータセンサ信号を生成することからなる。
【００３４】
例１７では、例１６の主題は、生理学的パラメータセンサ信号の品質を決定することを更に備える方法を任意に含むことができる。
【００３５】
例１８では、例１６−１７の１つあるいは任意の組み合わせの主題は、生理学的パラメータセンサ信号の決定された品質についての情報を用いて、リアクタンス検出信号に対する閾値を設定することを更に備える方法を任意に含むことが出来る。
【００３６】
例１９では、例１６−１８の１つあるいは任意に組み合わせの主題は、リアクタンス検出信号の決定された値についての情報を用いて、センサアセンブリの動作モードを設定することを更に備える方法を任意に含むことが出来る。
【００３７】
例２０では、例１６−１９の１つあるいは任意の組み合わせの主題は、リアクタンス検出信号についての情報を用いて、生理学的パラメータセンサ信号を変更することを更に備える方法を任意に含むことができる。
【００３８】
例２１では、例１６−２０の１つあるいは任意の組み合わせの主題は、リアクタンス検出信号と閾値との比較に基づいて、問題の身体部分に対するセンサアセンブリ位置に関する、ユーザが検出可能な指示を提供することを更に含む方法を任意に含むことが出来る。
【００３９】
例２２は、例１３の主題を含み、例１−１２あるいは例１６−２１の主題を任意に含む。
【００４０】
例２３は、例１６の主題を含み、例１−１５の主題を任意に含む。
【００４１】
例２４においては、センサアセンブリを用いた方法は、生理学的パラメータセンサに対する身体部分の存在、位置、動き、大きさあるいは近接性を判定するためのリアクタンス検出信号を生成し、リアクタンスセンサは、プロセッサと出力モジュールに動作可能に接続され、生理学的パラメータ検出信号を生成し、生理学的パラメータセンサは、プロセッサと出力モジュールに動作可能に接続され、出力信号を提供するために、リアクタンス検出信号と生理学的パラメータ検出信号とを処理する。
【００４２】
これらの非限定的な例は、任意の置換あるいは組み合わせで結合されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
図面においては、必ずしも正しいスケールで描かれてはいないが、同様な参照番号は、異なる図の同様なコンポーネントを説明する。異なる添え字を有する同様な参照番号は、同様なコンポーネントの異なる例を示す。図面は、一般的に、例示の形で、限定的ではなく、本文書に説明される様々な実施形態を図示する。
【００４４】
【図１】指へのセンサアセンブリの配置を図示する図である。
【図２】センサに対する指の間違った配置を図示する図である。
【図３】センサと複数のリアクタンスセンサの位置の平面図を図示する図である。
【図４】センサ任意の位置（例えば、つま先、足、及び、腕）のアイソメ図（isometric view）を図示する図である。
【図５ａ】身体に対して平らに横たわるパッチセンサの断面図を図示する図である。
【図５ｂ】空隙を有するパッチセンサの断面図を図示する図である。
【図５ｃ】頭部へ配置されたパッチのアイソメ図を図示する図である。
【図６】センサ回路とリアクタンス検出回路の例を示す電気回路図を図示する図である。
【図７】システム動作を示す方法あるいはソフトウェアのフローチャートを図示する図である。
【図８】システム動作を示す方法あるいはソフトウェアのフローチャートを図示する図である。
【図９】システム動作を示す方法あるいはソフトウェアのフローチャートを図示する図である。
【図１０】システム動作を示す方法あるいはソフトウェアのフローチャートを図示する図である。
【図１１】システム動作を示す方法あるいはソフトウェアのフローチャートを図示する図である。
【図１２】システム動作を示す方法あるいはソフトウェアのフローチャートを図示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
図１は、検出システム（１０５）を図示する。検出システム筐体（１３０）は、布、発泡材料、金属あるいはプラスチックを含むが、これらには限定されない、様々な材質で作られることが出来る。身体部分のどの部分を検出するかに応じて、様々な方法で形作られることが出来る。センサ筐体は、曲がって、それらの形状を維持し、あるいは、堅固に構成されることが出来る。センサ筐体は、身体の様々な部分に用いられることが出来る（例えば、指、つま先、耳たぶ、胸、あるいは、前頭部）。センサ筐体は、複数の身体部分（例えば、指とつま先、あるいは、ふくらはぎと前頭部）に用いられることが出来る。生理学的パラメータセンサ（１１０）は、検出の種類が適切な位置に構成される。他の例では、脈酸素測定センサは、血流へ最も有利に照明を当てることができる位置と検出方向に配置されることが出来る。リアクタンスセンサ（１２０）は、正確な生理学的パラメータ検出信号を得るために身体部分の近接の再少量が、提供されるに違いない位置に構成されることが出来る。例えば、指が挿入される検出システム筐体においては、筐体の遠端位置近くのリアクタンスセンサは、信号をＯＮし、あるいは、信号測定がプロセッサ（１５０）によって開始される前に、その距離に指が挿入されることを確実にする。図１はまた、センサをプロセッサ（１５０）に接続する接続ケーブル（１７０）と配線（１８０）を図示している。センサ、プロセッサ及び出力モジュール（１６０）は、一体のユニットとすること、あるいは別個のもので接続されたものとすることとが出来る。センサは、遠隔処理ユニットと無線で通信可能である。
【００４６】
図２は、身体部分（例えば、指）が、センサシステム筐体（２３０）内に十分深く配置されていないセンサシステム（２０５）を図示している。この位置では、リアクタンスセンサ（２２０）は、生理学的パラメータセンサ（２１０）に対する、身体部分の適切な配置を示す信号を生成しない。
【００４７】
図３は、複数のリアクタンスセンサ（３２０）を有する検出システムを図示する。センサは、センサ筐体（３３０）内の身体部分（３４０）の向きに関した情報を提供するように構成されることが出来る。リアクタンスセンサは、動き情報を収集するように構成されることが出来、動きによって最も影響を受けやすいシステムの領域（例えば、体の中央に近い身体部分のようには静的でない身体部分の先端近く）に配置されることができる。生理学的パラメータセンサ（３１０）が示されている。
【００４８】
図４は、つま先（４２１）、耳たぶ（４２２）、腕（４２４）及び足（４２３）など、いくつかの構成における、センサシステム（４０５）と、リアクタンスセンサ（４２０）と生理学的パラメータセンサ（４１０）の位置とを示す。
【００４９】
パッチセンサは、身体の他の部分と同様に、頭、胸あるいは背中など、身体の広くあるいは平坦な領域に利用されることができる。図５ｃは、頭部（５９１）へのパッチセンサ（５９０）の配置を示す。いくつかのリアクタンスセンサ（５２０）の分布は、パッチセンサが、身体の表面近くにとどまることを保証する。図５ａは、身体に（５２１）平坦に置かれたパッチセンサ（５９０）の断面を示す。リアクタンスセンサ（５２０）は、センサ（５９０）が身体近くにあることを示す信号を提供する。図５ｂは、身体とパッチセンサ（５９０）との間の空隙（５２２）を示す。空隙は、リアクタンスセンサ（５２０）によって検出されるリアクタンスに変化を起こし、プロセッサは、生理学的パラメータセンサ（５１０）が適切な読み取り値を得られない、あるいは、パッチの再調整が必要ということを示すアラームを生成することができる。
【００５０】
図６は、検出システム（６０５）の接続とコンポーネントを示す電気回路の模式図である。一例では、生理学的パラメータセンサ（６０６）とリアクタンスセンサ（６０８）は、プロセッサ（６０７）に動作可能に結合される。プロセッサは、出力モジュール（６０９）に動作可能に結合される。一例では、センサ、プロセッサ、及び、出力モジュールは、単一の筐体内とすることができる。他の実施形態では、センサは、プロセッサ及び出力モジュールにケーブルで、あるいは、無線で遠隔接続されることができる。
【００５１】
図７は、動作モードの方法あるいはソフトウェアアルゴリズムに対応するフローチャート７００を図示する。７０１において、リアクタンス信号は、身体部分の存在を示す。答えが「ＮＯ」の場合は、７０２において、プロセッサは、身体部分の信号と閾値が一致したかを判定するよう命令される。７０３において、プロセッサは、電源ＯＮあるいは電源ＯＦＦの更なる命令まで、スタンバイモードで動作するよう命令される。答えが「ＹＥＳ」の場合には、７０４においては、身体部分が正しく配置されているかの判定がなされる。身体部分が正しく配置されていないと判定された場合には、７０５において、出力モジュールは、再配置メッセージを生成するように命令される。身体部分が正しく配置されている場合には、プロセッサは、７０６において、電源ＯＮモードを開始し、生理学的パラメータ検出を開始するよう命令される。７０７においては、生理学的パラメータ検出が進むにつれ、リアクタンスセンサは動きを検出する。７０８において、プロセッサは、検出を停止し、あるいは、動きを補償するように命令されることが出来る。リアクタンスセンサによって動きが検出されない場合には、７０９において、プロセッサは、生理学的パラメータ検出を続けるよう命令されることが出来る。
【００５２】
身体部分は、リアクタンスセンサによって生成された電場を変化させる。リアクタンスセンサは、プロセッサへの信号を生成する。処理ソフトウェアは、受信信号が実際に身体部分を示すか、及び、身体部分は正しい位置に届いたかを判定することが出来る閾値ルックアップテーブルを有する。閾値に達した場合には、ソフトウェアは、電源ＯＮ及び生理学的パラメータセンサデータを処理するなどの処理を開始する。この閾値テーブルは、リアクタンス信号が所定値を越えたとき、応答を引き起こす単一のセンサ閾値とすることができる。単一のセンサ閾値の代わりに使用できるものは、超えなくてはならない複雑な多次元値を創出するための、複数のリアクタンスセンサからの複数の信号の相互作用を司る一以上の代数方程式である。
【００５３】
図８は、動作モードの方法あるいはソフトウェアアルゴリズムに対応するフローチャート８００を図示する。このモードでは、一次元か、あるいは、多次元かに関わらず、所定の閾値は使用されず、最初に、センサシステムは閾値を有しておらず、むしろ、使用しているうちに、一次元か、あるいは、多次元かに関わらず、リアクタンスセンサ信号値と生理学的センサ信号品質間の相関を学習する。後の使用において、センサシステムは、以前の使用で、身体部分とセンサ間の十分な近接性を示す、高生理学的センサ信号品質に相関付けられたリアクタンスセンサ閾値を用いる。図８において、センサシステムの最初の使用が図示され、８０１において、閾値は確立されていない。８０２において、プロセッサは、リアクタンスセンサ信号値を取得する。８０３において、プロセッサは、生理学的パラメータセンサ信号値を取得する。８０４においては、プロセッサは、生理学的パラメータセンサ信号の品質が受け入れ可能か、あるいは、受け入れられないかを判定するよう命令される。生理学的パラメータセンサ信号の品質が受け入れ可能ならば、８０５において、プロセッサは、取得したリアクタンス信号を、受け入れ可能な生理学的パラメータセンサ信号に相関付けるよう命令される。生理学的パラメータセンサ信号の品質が受け入れられない場合、８０６において、プロセッサは、取得されたリアクタンス信号を、受け入れられない生理学的パラメータセンサ信号に相関付けるよう命令される。８０７において、プロセッサは、後続の使用において、センサ機能を最適化するために用いることが出来る閾値を提供するために、その相関を用いるよう命令される。
【００５４】
図９は、動作モードの方法あるいはソフトウェアアルゴリズムに対応するフローチャート９００を図示する。このモードでは、システムは、一次元か、あるいは、多次元かに関わらず、所定のリアクタンスセンサ閾値を用いて開始するが、リアクタンスセンサ信号値と生理学的センサ信号品質間の相関を学習するに従い、時間が経つにつれ、その閾値を変化させる。図９において、リアクタンスセンサシステムは、９０１において、身体部分を検出するための所定の閾値を有している。９０２において、プロセッサは、リアクタンスセンサ信号値を取得する。９０３において、プロセッサは、生理学的パラメータセンサ信号値を取得する。９０４において、プロセッサは、生理学的パラメータセンサ信号の品質が受け入れ可能か、あるいは、受け入れられないかの判定をするよう命令される。生理学的パラメータセンサ信号の品質が受け入れ可能の場合、９０５において、プロセッサは、取得されたリアクタンス信号を、受け入れ可能な生理学的パラメータセンサ信号に相関付けるよう命令される。生理学的パラメータセンサ信号の品質が受け入れられない場合、９０６において、プロセッサは、取得されたリアクタンス信号を、受け入れられない生理学的パラメータセンサ信号に相関付けるよう命令される。９０７において、プロセッサは、後続の使用において、センサ機能を最適化するのに用いることが出来る所定の閾値の変更及び／あるいは最適化のために、その相関を用いるよう命令される。
【００５５】
図１０は、動作モードの方法あるいはソフトウェアアルゴリズムに対応するフローチャート１０００を図示する。このモードでは、システムは、動作モードを判定するために、閾値の段階的変化を使用する。システムは、リアクタンスセンサ信号値によって判定される、指の挿入に関して、いくつかの動作モードを有することが出来る。これらの動作モードは、センサ及び身体部分の不十分な近接性の警告のみを表示することと、生理学的読み取り値を生成して表示したり、センサ及び身体部分の不十分な近接性の警告を表示したりすることを交互に行うことと、センサ及び身体部分の十分な近接性のレベルを示すインデックスと共に、生理学的読み取り値を生成し、表示することと、センサ及び身体部分の不十分な近接性の警告と共に、生理学的読み取り値を生成し、表示し、生理学的読み取り値を生成し、表示することと、を含むことが出来るが、これらには限定されない。
【００５６】
１００１において、図１０は、身体部分を検出するための、閾値の段階的変化と、信号レベルに依存した複数の命令を用いるリアクタンス検出システムを図示する。１００２において、プロセッサは、リアクタンスセンサ信号値を取得するように命令される。閾値の段階的変化に依存して、プロセッサは、１００３において、信号レベルに依存した適切な動作モードに、受信したリアクタンス検出値を割り当てるように命令され、以下の機能には限定されない機能を開始する。ａ）１００４において、生理学的パラメータセンサへの身体部分の不十分な近接性の警告を表示する、ｂ）１００５において、センサと身体部分の近接性の十分さのレベルを示すインデックスと共に、生理学的パラメータ読み取り値を生成し、表示する、ｃ）１００６において、センサと身体部分の近接性が多分不十分であることの警告と共に、生理学的パラメータ読み取り値を生成し、表示する、ｄ）１００７において、生理学的パラメータセンサ読み取り値を生成することと、不十分な近接性の警告を表示することとの間を交互に行い、ｅ）１００８において、生理学的パラメータ読み取り値を生成し、表示すること。
【００５７】
図１１は、動作モードの方法あるいはソフトウェアアルゴリズムに対応するフローチャート１１００を図示する。このモードでは、システムは、生理学的センサから取得されたデータを改変するために、一以上のリアクタンスセンサ信号を用いる。生理学的センサデータの調整は、身体部分の動き、身体部分の大きさ、あるいは、身体部分の配置の補償を含むが、これらには限定されない。１１０１において、プロセッサは、一以上のリアクタンスセンサからリアクタンスセンサ信号値を取得するよう命令される。１１０２において、プロセッサは、身体部分の大きさ／位置／動きを判定するために、信号を解析するよう命令される。１１０３において、ソフトウェアが、プロセッサに、生理学的パラメータセンサ信号を受信するように命令した後、ソフトウェアは、プロセッサに、リアクタンスセンサ信号の解析に基づいて、生理学的パラメータ信号を調整するよう命令する。１１０４において、調整された生理学的パラメータ信号が、受け入れ可能である場合、読み取り値を表示し、受け入れ不可能な場合、警告を生成する。
【００５８】
図１２は、動作モードの方法あるいはソフトウェアアルゴリズムに対応するフローチャート１２００を図示する。このモードでは、システムは、最適なセンサを配置においてユーザを補助するために、出力モジュールを介してユーザに身体部分位置情報を提供するために、１以上のリアクタンスセンサからの信号を使用する。出力モジュールは、視覚的信号、音声信号あるいは、音声と視覚的信号の組み合わせを用いて、出力を生成することができる。１２０１において、プロセッサは、１以上のリアクタンスセンサからリアクタンスセンサ信号値を取得するよう命令される。１２０２において、プロセッサは、それから、生理学的パラメータセンサへの身体部分の近接性を判定するために、信号を解析するよう命令される。１２０３において、近接性判定に基づいて、プロセッサは、検出システムのユーザに指示を与える出力モジュールメッセージを供給するよう命令される。１２０４において、出力モジュールは、リアクタンス検出及び／あるいは、生理学的パラメータ検出読み取り値／相関に基づいて、指示を表示する。例示的な指示は、ａ）１２０５において「指をセンサにもっと深く挿入してください」、ｂ）１２０６において、「指を動かすのを止めてください」、あるいは、ｃ）１２０７において、「指を左に動かしてください」である。
【００５９】
上記詳細な説明は、詳細な説明の一部をなす添付図面への参照を含んでいる。図面は、図示的な方法で、本発明を実施することが出来る特定の実施形態を示している。これらの実施形態は、また、「実施例」としても参照される。そのような実施例は、示され、あるいは、説明された素子に加えて他の素子を含むことが出来る。しかし、本発明者はまた、示され、あるいは、説明された、それらの素子のみが提供される実施例も考案した。更に、本発明者は、また、ここに示され、あるいは、説明された、特定の実施例（あるいは、１以上のそれらの側面）あるいは、他の実施例（あるいは、１以上のそれらの側面）について、示され、あるいは、説明された、それらの素子（あるいは、１以上のそれらの側面）の任意の組み合わせ、あるいは、置換を用いた実施例も企図している。
【００６０】
本文書と、参照によって組み込まれた任意の文書との間で不整合な語句の使用があった場合には、本文書の使用が優先される。
【００６１】
本文書では、特許文書によくあるように、他の例あるいは、「ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ」あるいは「ｏｎｅ  ｏｒ  ｍｏｒｅ」の使用とは独立して、１以上を示すために語句「ａ」あるいは「ａｎ」が用いられる。本文書では、語句「あるいは」は、特に示されない限り、非排他的、あるいは、「ＡあるいはＢ」が「ＡであってＢではない」、「ＢであってＡではない」及び、「Ａであって、かつ、Ｂである」などを示すように用いられる。本文書では、語句「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」及び「ｉｎ  ｗｈｉｃｈ」は、各語句「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」及び「ｗｈｅｒｅｉｎ」の通常の英語の等価語句として用いられる。また、以下の請求項においては、語句「含む」及び「備える」は、開かれた語句であり、つまり、後に列挙されるものに加えた素子を含むシステム、装置、製品、化合物、製剤、あるいは、処理は、依然、その請求項の範囲に入っていると考えられる。更に、以下の請求項においては、語句「第１の」、「第２の」及び「第３の」などは、ラベルとしてのみ使用され、それらの対象に番号的要求を課すことは意図していない。
【００６２】
ここに説明される方法の例は、少なくとも部分的には、マシンあるいはコンピュータ実装することができる。ある例は、上記例で説明した方法を実行するように電子装置を構成するように動作可能な命令が符号化された、コンピュータ読み取り可能な媒体あるいは、マシン読み取り可能な媒体を含むことが出来る。そのような方法の実装は、マイクロコード、アセンブリ言語コード、高レベル言語コードなどのコードを含むことが出来る。そのようなコードは、様々な方法を実行するためのコンピュータ読み取り可能な命令を含むことが出来る。コードは、コンピュータプログラム製品の一部を形成することができる。更に、ある例では、コードは、実行中あるいは他のときになどに、１以上の、揮発性、非一時的あるいは、非揮発性有形のコンピュータ読み取り可能な媒体に、有形な形で格納されることができる。これらの有形なコンピュータ読み取り可能な媒体の例は、ハードディスク、着脱可能な磁気ディスク、着脱可能な光ディスク（例えば、コンパクトディスク、及びデジタルビデオディスク）、磁気カセット、メモリカードあるいはメモリスティック、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）などを含むことが出来るが、これらには限定されない。
【００６３】
上記説明は、図示的であって、制限的であることを意図しない。例えば、上述の実施例（あるいは、１以上のそれらの側面）は、互いに組み合わせて使用されることが出来る。他の実施形態は、当業者によれば、上記説明を読むことによってなどで、使用されることができる。また、上記詳細な説明においては、様々な特徴が、開示をスムースにするためにまとめてグループ化されることができる。これは、請求項に記載されていない、開示された特徴が、任意の請求項に本質的であることを意図しているとは解釈されるべきでない。むしろ、発明の主題は、特定の開示された実施形態の全ての特徴より少ないものの中に存在していることが可能である。したがって、以下の請求項は、各請求項をそれ自身で個別実施形態として成り立たせ、実施例あるいは実施形態として、詳細な説明に組み込まれ、そのような実施形態は、様々な組み合わせ、あるいは、置換の下に、相互に組み合わせることが出来ると考える。本発明の範囲は、請求項が許される均等物の全範囲と共に、添付の請求項を参照して、決定されるべきである。
【図１】
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【図２】
2016501054.tif 000004
【図３】
2016501054.tif 000005
【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
2016501054.tif 000009
【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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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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