(57)【要約】  局所的酸素測定ポッドは、局所的酸素測定センサ上の光学的エミッタを駆動し、それに応じて対応する検出器信号を受信する。センサポッドは１つまたは２つの局所的酸素測定センサを物理的に取り付け、電気的に接続するように構成されたデュアルセンサコネクタを有する。ポッドハウジングは、第１のハウジング端部および第２のハウジング端部を有する。デュアルセンサコネクタは、第１のハウジング端部に近接して配置される。ハウジングは少なくとも部分的にデュアルセンサコネクタを収容する。モニタコネクタは、第２のハウジング端部に近接して配置される。アナログ基板は、ポッドハウジング内に配置され、デュアルセンサコネクタと通信する。デジタル基板は、ポッドハウジング内に配置され、モニタコネクタと通信する。
2016532467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つまたは２つの局所的酸素測定センサの光学的エミッタを駆動し、それに応じた対応する検出器信号を受信する局所的酸素測定ポッドであって、センサポッドが、
１つまたは２つの局所的酸素測定センサを物理的に取り付け、電気的に接続するように構成されたデュアルセンサコネクタと、
第１のハウジング端部および第２のハウジング端部を有し、前記デュアルセンサコネクタが前記第１のハウジング端部に近接して配置され、前記デュアルセンサコネクタを少なくとも部分的に収容するポッドハウジングと、
前記第２のハウジング端部に近接して配置されたモニタコネクタと、
前記ポッドハウジング内に配置され、前記デュアルセンサコネクタと通信する、アナログ基板と、
前記ポッドハウジング内に配置され、前記モニタコネクタと通信するデジタル基板と、を含む、局所的酸素測定ポッド。
【請求項２】
前記デュアルセンサコネクタが、
前記ポッドハウジング内に部分的に配置された一対のポッドケーブルと、前記アナログ基板に電気的に接続され、機械的に取り付けられた前記ポッドケーブルの第１の端部と、
前記ポッドハウジングから延設し、一対のセンサコネクタで終端する前記ポッドケーブルの第２の端部と、を含み、
前記センサコネクタが、最大２つの局所的酸素測定センサを物理的に取り付け、電気的に接続するように構成された、請求項１に記載の局所的酸素測定ポッド。
【請求項３】
前記デュアルセンサが、
前記ポッドハウジング内に少なくとも部分的に配置されたソケットブロックを含み、
前記ソケットブロックが、一対の局所的酸素測定センサに電気的に接続されるように構成されたソケットコンタクトを有し、
前記ソケットコンタクトが前記アナログ基板と電気的に通信する、請求項１に記載の局所的酸素測定ポッド。
【請求項４】
前記モニタコネクタが、前記デジタル基板から延設し、モニタコネクタで終端するポッドケーブルを含む、請求項２に記載の局所的酸素測定ポッド。
【請求項５】
前記アナログ基板が、前記アナログ基板の表面上に配置されたアナログ基板コネクタを含み、
前記デジタル基板が、前記デジタル基板の表面上に配置されたデジタル基板コネクタを含み、
前記アナログ基板コネクタが、前記デジタル基板コネクタに物理的及び電気的に接続した、請求項４に記載の局所的酸素測定ポッド。
【請求項６】
前記アナログ基板が、前記局所的酸素測定センサのエミッタを活性化するエミッタドライバを搭載し、
前記アナログ基板が、局所的酸素測定検出器からのセンサ信号を受信する検出器増幅器を有し、
前記アナログ基板が、前記センサ信号をデジタル化する、請求項５に記載の局所的酸素測定ポッド。
【請求項７】
前記デジタル基板が、デジタル化された前記センサ信号を入力するデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を有し、
前記ＤＳＰが、局所的酸素測定パラメータを前記センサ信号から得、
前記局所的酸素測定パラメータが、前記ポッドケーブル及び前記モニタコネクタを介して患者モニタに伝達される、請求項６に記載の局所的酸素測定ポッド。
【請求項８】
第１のポッド端部および第２のポッド端部を有するポッドを画定する段階と、
前記ポッド内に信号プロセッサを配置する段階と、
前記第１のポッド端部からセンサコネクタを延設させる段階と、
前記第２のポッド端部からモニタコネクタを延設させる段階と、
前記第１のポッド端部からセンサ信号を受信する段階と、
局所的酸素測定パラメータを計算できるように、前記センサ信号を処理する段階と、
標準的な患者モニタ上で表示するために、前記パラメータを前記モニタコネクタに伝送する段階と、を含む、局所的酸素測定ポッドの方法。
【請求項９】
前記ポッド内に信号プロセッサを配置する段階が、
アナログ基板をデジタル基板に積層する段階と、
前記アナログ基板から前記センサコネクタにセンサケーブルを延設させる段階と、
前記デジタル基板から前記モニタコネクタにモニタケーブルを延設させる段階と、を含む、請求項８に記載の局所的酸素測定ポッドの方法。
【請求項１０】
ＤＳＰを前記デジタル基板に搭載し、電気的に接続する段階と、
前記ＤＳＰ内で前記局所的酸素測定パラメータを計算する段階と、を含む、請求項９に記載の局所的酸素測定ポッドの方法。
【請求項１１】
センサエミッタを駆動する段階と、前記アナログ基板上で検出器信号を受信する段階と、を含む、請求項１０に記載の局所的酸素測定ポッドの方法。
【請求項１２】
モニタコネクタを延設する段階が、
モニタケーブルの第１の端部を前記信号プロセッサに取り付ける段階と、
前記モニタコネクタをモニタケーブルの第２の端部に取り付ける段階と、を含む、請求項１１に記載の局所的酸素測定ポッドの方法。
【請求項１３】
センサコネクタを延設する段階が、
センサコネクタケーブルを前記第１のポッド端部から延設する段階と、
前記センサコネクタを前記センサコネクタケーブルのポッドから遠い側に取り付ける段階と、を含む、請求項１２に記載の局所的酸素測定ポッドの方法。
【請求項１４】
センサコネクタを延設する段階が、前記第１のポッド端部において、ソケットブロックを、前記ポッドの部分的に内部に取り付ける段階を含む、請求項１２に記載の局所的酸素測定ポッドの方法。
【請求項１５】
駆動信号を複数のエミッタに伝送するためのドライバ手段と、
応答信号を、前記エミッタと光学的に通信する少なくとも１つの検出器から受信するための増幅器手段と、
前記駆動信号及び前記応答信号を、前記ドライバ手段及び前記増幅器手段と通信するためのデュアルコネクタ手段と、
前記ドライバ手段及び前記増幅器手段を収容し、前記デュアルコネクタ手段を少なくとも部分的に収容するためのハウジング手段と、
前記応答信号から複数の生理学的パラメータを得るための分析手段と、
前記生理学的パラメータを表示部に通信するためのモニタリング手段と、を含む、局所的酸素測定ポッド。
【請求項１６】
前記ドライバ手段及び前記増幅器手段が、前記ハウジング手段内に配置されたアナログ基板手段を含む、請求項１５に記載の局所的酸素測定ポッド。
【請求項１７】
前記分析手段が、前記ハウジング手段内に配置されたデジタル基板手段を含み、
複数の基板コネクタが、前記アナログ基板手段及び前記デジタル基板手段を相互接続し、
フレーム手段が、前記デジタル基板手段に接続された前記アナログ基板手段を機械的に安定化させる、請求項１６に記載の局所的酸素測定ポッド。
【請求項１８】
前記デュアルコネクタ手段が、前記アナログ基板手段と複数のセンサコネクタとの間で前記ハウジング手段から延設する複数のコネクタケーブルを含む、請求項１７に記載の局所的酸素測定ポッド。
【請求項１９】
前記デュアルコネクタ手段が、前記ハウジング手段内に部分的に配置され、デュアルセンサプラグを受容するように構成されたソケットブロックを含む、請求項１７に記載の局所的酸素測定ポッド。
【請求項２０】
前記モニタリング手段が、前記デジタル基板手段及び前記ハウジング手段から延設し、ＵＳＢコネクタで終端するポッドケーブルを含む、請求項１９に記載の局所的酸素測定ポッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連する仮出願に対する優先権の主張
外国または国内における優先権の主張が本願とともに提出された出願データシート内に明記されている任意の、かつ全ての出願は、３７  ＣＦＲ  １．５７の規定に基づき、参照により本明細書に組み込まれている。本願は、２０１４年６月１３日に出願された、「Ｐｅｅｌ−Ｏｆｆ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｒｅｇｉｏｎａｌ  Ｏｘｉｍｅｔｒｙ  Ｓｅｎｓｏｒ」と題する米国仮出願第６２／０１２１７０号、２０１３年１０月７日に出願された、「Ｒｅｇｉｏｎａｌ  Ｏｘｉｍｅｔｒｙ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ」と題する米国仮出願第６１／８８７８８１号、２０１３年１０月７日に出願された、「Ｒｅｇｉｏｎａｌ  Ｏｘｉｍｅｔｒｙ  Ｐｏｄ」と題する米国仮出願第６１／８８７８７８号、２０１３年１０月７日に出願された、「Ｒｅｇｉｏｎａｌ  Ｏｘｉｍｅｔｒｙ  Ｓｅｎｓｏｒ」と題する米国仮出願第６１／８８７８５６号、及び２０１３年１０月７日に出願された、「Ｒｅｇｉｏｎａｌ  Ｏｘｉｍｅｔｒｙ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ」と題する米国仮出願第６１／８８７８８３号、について、３５  Ｕ．Ｓ．Ｃ．１１９（ｅ）の規定に基づき優先権の利益を主張し、上述の仮出願の全ては、本明細書に参照によりその全体が組み込まれている。
【背景技術】
【０００２】
パルス酸素測定法は、動脈血の酸素飽和度を測定するための、幅広く受容された非侵襲性処置であり、人間の酸素供給の指標である。典型的なパルス酸素測定システムは、指先に取り付けられ、指先の中の脈動動脈血における酸素化されたヘモグロビンの相対的容積を測定するための光学センサを利用する。酸素飽和度（ＳｐＯ２）、パルス率及び、経時的な脈動血流の可視化であるプレチスモグラフ波型が、状況に応じてモニタに表示される。
【０００３】
従来のパルス酸素測定法は、動脈血が、測定箇所における脈動血流のみであることを仮定している。患者の動作の間、静脈血も同様に動き、従来のパルス酸素測定法ではエラーを発生させる。進歩したパルス酸素測定法は、患者が動く状況下で真の動脈酸素飽和度及びパルス率を報知することができるように、静脈血信号を処理する。進歩したパルス酸素測定法はまた、従来の酸素測定法が失敗しがちなシナリオである、かん流が低く（小さな信号強度）、周辺光が強く（人工または日光）、電気手術装置インターフェースの状況下でも機能する。
【０００４】
進歩したパルス酸素測定法は、少なくとも、カリフォルニア州アーバインのマシモ・コーポレーションが出願人である米国特許第６７７００２８号明細書、第６６５８２７６号明細書、第６１５７８５０号明細書、第６００２９５２号明細書、第５７６９７８５号明細書及び第５７５８６４４号明細書に示されており、その全体は参照により本明細書に組み込まれている。対応する低ノイズ光学センサは、マシモ・コーポレーションが出願人である米国特許第６９８５７６４号明細書、第６８１３５１１号明細書、第６７９２３００号明細書、第６２５６５２３号明細書、第６０８８６０７号明細書、第５７８２７５７号明細書、及び第５６３８８１８号明細書に開示され、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。マシモＳＥＴ（登録商標）低ノイズ光学センサならびにＳｐＯ２、パルス率（ＰＲ）及びかん流指数（ＰＩ）を測定するための動作パルス酸素測定モニタを通した読出しを含む、進歩したパルス酸素測定システムは、マシモ・コーポレーションによって市販されている。光学センサは、マシモＬＮＯＰ（登録商標）、ＬＮＣＳ（登録商標）、ＳｏｆＴｏｕｃｈ（登録商標）及びＢｌｕｅ（登録商標）接着性または再利用可能なセンサのいずれかを含む。パルス酸素測定モニタは、マシモＲａｄ−８（登録商標）、Ｒａｄ−５（登録商標）、Ｒａｄ−５ｖ（登録商標）またはＳａｔＳｈａｒｅ（登録商標）モニタのいずれかを含む。
【０００５】
進歩した血液パラメータ測定システムは、少なくとも、全てカリフォルニア州アーバインのＣｅｒｃａｃｏｒ  ｌａｂｏｒａｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ（Ｃｅｒｃａｃｏｒ）が出願人である、２００６年３月１日に出願された、「Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ」と題する米国特許第７６４７０８３号明細書、２００６年３月１日に出願された、「Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ  Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題する米国特許第７７２９７３３号明細書、２００６年３月１日に出願された、「Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ  Ｃｏｎｆｉｄｅｎｃｅ  Ｍｅａｓｕｒｅ」と題する米国特許出願公開第２００６／０２１１９２５号明細書、及び２００６年３月１日に出願された、「Ｎｏｎｉｎｖａｓｉｖｅ  Ｍｕｌｔｉ−Ｐａｒａｍｅｔｅｒ  Ｐａｔｉｅｎｔ  Ｍｏｎｉｔｏｒ」と題する米国特許出願公開第２００６／０２３８３５８号明細書に開示され、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。進歩した血液パラメータ測定システムは、ＳｐＯ２に加えて、全ヘモグロビン（ＳｐＨｂ（登録商標））、酸素含有量（ＳｐＯＣ（登録商標））、メトヘモグロビン（ＳｐＭｅｔ（登録商標））、カルボキシヘモグロビン（ＳｐＣＯ（登録商標））及びＰＶＩ（登録商標）などの測定を提供する、マシモＲａｉｎｂｏｗ（登録商標）ＳＥＴを含む。進歩した血液パラメータセンサは、マシモＲａｉｎｂｏｗ（登録商標）接着剤、ＲｅＳｐｏｓａｂｌｅ（登録商標）及び再利用可能なセンサを含む。進歩した血液パラメータモニタは、マシモＲａｄｉｃａｌ−７（登録商標）、Ｒａｄ−８７（登録商標）及びＲａｄ−５７（登録商標）モニタを含み、全てマシモより市販されている。そのような進歩したパルス酸素測定器、低ノイズセンサ及び進歩した血液パラメータシステムは、外科病棟、集中治療及び新生児ユニット、一般病棟、家庭看護、外科訓練並びにほぼすべての種類のモニタリング状況を含む幅広い医療用途に急速に受け入れられている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
組織酸素測定法及び反転酸素測定法とも称される局所的酸素測定法は、局所的酸素測定光学センサ直下の組織酸素供給の連続的な評価を可能にする。局所的酸素測定法により、臨床医は、パルス酸素測定法単体では見逃し得る局所的な低酸素血症を容易に検出することができる。さらに、局所的酸素測定センサにおけるパルス酸素測定の能力は、中央酸素飽和度に対する局所的酸素飽和度の差分分析を自動化することができる。局所的酸素測定モニタリングは、数例をあげると、前額部、前腕部、胸部、上部太もも部、上部ふくらはぎ部、またはふくらはぎ部を含む様々な体の部分の任意の箇所に局所的酸素測定センサを適用するのと同程度に単純である。最大で４つのセンサが、１つまたは２つの局所的酸素測定ポッドを介して従来の患者モニタに接続される。ポッドは有利にはセンサ光学系を駆動し、検出された光学的信号を受信し、検出された信号に対し信号処理を行って局所的酸素測定パラメータを得、これらのパラメータを、例えば標準的なＵＳＢポートを介して従来の患者モニタに通信する。
【０００７】
局所的酸素測定ポッドの１つの態様は、１つまたは２つの局所的酸素測定センサの光学的エミッタを駆動し、それに応じて対応する検出器信号を受信する。センサポッドは、１つまたは２つの局所的酸素測定センサを物理的に取り付け、電気的に接続するように構成されたデュアルセンサコネクタを有する。ポッドハウジングは、第１のハウジング端部および第２のハウジング端部を有する。デュアルセンサコネクタは、第１のハウジング端部に近接して配置される。ハウジングは少なくとも部分的にデュアルセンサコネクタを収容する。モニタコネクタは、第２のハウジング端部に近接して配置される。アナログ基板は、ポッドハウジング内に配置されてデュアルセンサコネクタと通信し、デジタル基板はポッドハウジング内に配置されてモニタコネクタと通信する。
【０００８】
様々な実施形態において、デュアルセンサコネクタは、ポッドハウジング内に部分的に配置された一対のポッドケーブルを有する。ポッドケーブルの第１の端部は、アナログ基板に電気的に接続され、機械的に取り付けられる。ポッドケーブルの第２の端部は、ポッドハウジングから延設し、一対のセンサコネクタに終端する。センサコネクタは、最大２つの局所的酸素測定センサに物理的に取り付けられ、電気的に接続するように構成される。デュアルセンサは、ポッドハウジング内に少なくとも部分的に配置されたソケットブロックを有し、ソケットブロックは一対の局所的酸素測定センサに電気的に接続するように構成されたソケットコンタクトを有する。ソケットコンタクトは、アナログ基板と電気的に通信する。モニタコネクタは、デジタル基板から延設し、モニタコネクタで終端するポッドケーブルを有する。アナログ基板は、アナログ基板の表面に配置されたアナログ基板コネクタを有する。デジタル基板は、デジタル基板の表面に配置されたデジタル基板コネクタを有し、アナログ基板コネクタは、デジタル基板コネクタに物理的及び電気的に接続される。
【０００９】
さらなる実施形態において、アナログ基板は、局所的酸素測定センサのエミッタを活性化するエミッタドライバを搭載し、アナログ基板は、局所的酸素測定検出器からのセンサ信号を受信する検出器増幅器を有し、アナログ基板は、センサ信号をデジタル化する。デジタル基板は、デジタル化されたセンサ信号を入力するデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を有する。ＤＳＰは、センサ信号から局所的酸素測定パラメータを得、局所的酸素測定パラメータはポッドケーブル及びモニタコネクタを介して患者モニタに通信される。
【００１０】
局所的酸素測定ポッドの別の態様は、第１のポッド端部および第２のポッド端部を有するポッドを画定し、ポッド内に信号プロセッサを配置し、センサコネクタを第１のポッド端部から延設し、モニタコネクタを第２のポッド端部から延設する。センサ信号は、第１のポッド端部から受信する。センサ信号に対する信号処理は、局所的酸素測定パラメータを計算し、パラメータは標準的な患者モニタ上の表示部のためのモニタコネクタに伝送される。
【００１１】
様々な実施形態において、信号プロセッサをポッド内に配置することは、アナログ基板をデジタル基板に積層し、センサケーブルをアナログ基板からセンサコネクタに延設し、モニタケーブルをデジタル基板からモニタコネクタに延設させることを含む。これはまた、ＤＳＰをデジタル基板に搭載して電気的に接続し、ＤＳＰ内で局所的酸素測定パラメータを計算することを含む。これはまた、センサエミッタを駆動し、アナログ基板上で検出器信号を受信することを含み、モニタコネクタを延設することは、モニタケーブルの第１の端部を信号プロセッサに取り付け、モニタコネクタをモニタケーブルの第２の端部に取り付けることを含む。センサコネクタを延設することは、センサコネクタケーブルを第１のポッド端部から延設し、センサコネクタをセンサコネクタケーブルのポッドから遠い側に取り付けることを含む。センサコネクタを延設することは、ソケットブロックを部分的にポッド内で、第１のポッド端部に取り付けることを含む。
【００１２】
局所的酸素測定ポッドのさらなる態様は、駆動信号を複数のエミッタに伝送するためのドライバ手段及びエミッタと光学的に通信する少なくとも１つの検出器から応答信号を受信するための増幅手段である。デュアルコネクタ手段は、駆動信号及び応答信号をドライバ手段及び増幅手段と通信するためのものである。ハウジング手段は、ドライバ手段及び増幅手段を収容するためのものであり、デュアルコネクタ手段を少なくとも部分的に収容するためのものである。分析手段は、応答信号から生理学的パラメータを得るためのものであり、モニタリング手段は、生理学的パラメータを表示部と通信するためのものである。ドライバ手段及び増幅手段は、ハウジング手段内に配置されたアナログ基板手段を含む。
【００１３】
様々な実施形態において、分析手段は、ハウジング手段内に配置されたデジタル基板手段を含む。基板コネクタは、アナログ基板手段とデジタル基板手段とを相互接続する。フレーム手段は、デジタル基板手段に接続されたアナログ基板手段を、機械的に安定化させるためのものである。デュアルコネクタ手段は、ハウジング手段から、アナログ基板手段と複数のセンサコネクタとの間に延設するコネクタケーブルを有する。デュアルコネクタ手段は、ハウジング手段内に部分的に配置されたソケットブロックを有し、デュアルセンサプラグを受容するように構成される。モニタリング手段は、デジタル基板手段及びハウジング手段から延設し、ＵＳＢコネクタで終端するポッドケーブルを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】局所的酸素測定パラメータを得、これらのパラメータを患者モニタに通信することができるように、局所的酸素測定センサと相互接続するポッド型局所的酸素測定器の概略的なブロック図である。
【図２】図２Ａ、Ｂはそれぞれ、内部コネクタ型局所的酸素測定ポッド及び外部コネクタ型局所的酸素測定ポッドの斜視図である。
【図３】図３は、対応する近距離場のエミッタから検出器までの光学的経路及び遠距離場のエミッタから検出器までの光学的経路を示す、組織の場所に取り付けられた局所的酸素測定センサの断面図である。
【図４】局所的酸素測定アナログ基板、デジタル基板及び信号プロセッサを収容する、局所的酸素測定ポッドの概略的なブロック図である。
【図５】局所的な酸素測定信号処理の概略的なブロック図である。
【図６】図６ＡからＤはそれぞれ、内部コネクタ型局所的酸素測定ポッドの上面斜視図、下面斜視図、センサコネクタおよびモニタコネクタの図である。
【図７】図７ＡからＤはそれぞれ、外部コネクタ型局所的酸素測定ポッドの上面斜視図、底面斜視図、詳細なセンサコネクタおよび詳細なモニタコネクタの図である。
【図８】デュアル局所的酸素測定センサのためのエミッタ駆動の詳細なブロック図である。
【図９】デュアル局所的酸素測定センサのための検出器インターフェースの詳細なブロック図である。
【図１０】患者上の、最大４つのセンサの配置を示す、ユーザＩ／Ｏを提供する局所的酸素測定モニタ表示部である。
【図１１】最大４つの局所的酸素測定センサに関する局所的酸素測定パラメータ表示部である。
【図１２】図１２ＡからＥは、内部コネクタ型局所的酸素測定ポッドの様々な分解図である。
【図１３】図１３ＡからＤはそれぞれ、内部コネクタ型ポッドのための、デュアルセンサコネクタの側面、背面、背面斜視図、及び分解図である。
【図１４】図１４ＡからＣはそれぞれ、内部コネクタ型ポッドのための内部コネクタのフレキシブル回路アセンブリの前面図、前面斜視図及び折り畳んだ形態の前面斜視図である。
【図１５】図１５ＡからＣは、外部コネクタ型局所的酸素測定ポッドの様々な分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、それぞれセンサケーブル１２０を介して局所的酸素測定センサ１１０のアレイと通信するポッドアセンブリ１０１、１０２を含むポッド型局所的酸素測定器１００を概略的に示している。センサ１１０は、様々な患者１の位置に取り付けられている。１つまたは２つの局所的酸素測定ポッド１３０及び対応する数のポッドケーブル１４０は、有利には、センサ１１０と患者モニタ１７０との間の通信を提供する。ポッド１３０のそれぞれに収容された局所的酸素測定（ｒＳＯ２）信号プロセッサ１５０は、様々な局所的酸素測定パラメータを得ることができるように、通常、患者モニタ及び／または対応するモニタプラグインと関連付けられたアルゴリズム処理を実行する。ポッド１３０は、これらのパラメータを、表示及び医療スタッフによる分析のために患者モニタ１７０に通信する。さらに、１つの実施形態において、ポッド１３０のそれぞれは、サードパーティ製モニタ１７０と容易に統合することができるＵＳＢ通信プロトコル及びコネクタ１４２を利用する。モニタ１７０は、比較的「インテリジェントでない」表示装置から、衛生及び健康を示す生理学的パラメータを表示するための比較的「インテリジェントな」複数パラメータ患者モニタの範囲でありうる。
【００１６】
図２Ａ及びＢは、内部コネクタ型局所的酸素測定ポッド２０１（図２Ａ）及び外部コネクタ型局所的酸素測定ポッド２０２（図２Ｂ）を示している。図２Ａに示されるように、内部コネクタ型の実施形態２０１においては、ポッドソケット（図示されない）はポッドハウジング２１０内に埋め込まれている。ＲＳＯ２センサ６０は、センサ６０とセンサプラグ６４との間に延設するセンサケーブル６２を有する。センサプラグ６４は、センサ信号を、センサ６０と、ポッドハウジング２１０内のポッドのアナログ及びデジタル基板（図示されない）との間で通信することができるように、ポッドソケット内に挿入する。ポッド基板は、局所的酸素測定パラメータを得、この局所的酸素測定パラメータは、モニタケーブル２２０及び対応するＵＳＢコネクタ２３０を介してモニタ１７０（図１）に伝達される。ポッド基板は、以下に図４に関して説明される。センサ光学系及び対応するセンサ信号は、以下に図３に関して説明される。
【００１７】
図２Ｂに示されるように、外部コネクタ型実施形態２０２においては、ポッドケーブル２６０は、ポッドハウジング２５０から延設し、外部ポッドソケット２７０を提供する。センサプラグ６４は、センサ信号を、センサ６０とポッドハウジング２５０内のアナログ及びデジタル基板との間で通信することができるように、外部ポッドソケット２７０に挿入される。概略的に上述し、以下にさらに詳細に説明されるように、ポッド基板４１０、４２０（図４）は、局所的酸素測定パラメータをセンサ信号から得て、パラメータはモニタケーブル２２０及び対応するＵＳＢコネクタ２３０を介してモニタ１７０（図１）に伝達される。
【００１８】
図３は、組織の場所１０を通る、近距離場のエミッタから検出器までの光学的経路３６０および遠距離場のエミッタから検出器までの光学的経路３７０を生成することができるように、組織の場所１０に取り付けられた局所的酸素測定センサ３００を示している。得られる検出器信号は、以下で図１１に示すように、酸素飽和度（ＳｐＯ２）、デルタ酸素飽和度（ΔＳｐＯ２）及び局所的酸素飽和度（ｒＳＯ２）を計算及び表示することができるように、処理される。局所的酸素測定センサ３００は、フレキシブル回路の層３１０と、テープ層３２０と、エミッタ３３０と、近距離場検出器３４０と、遠距離場検出器３５０と、を有する。エミッタ３３０及び検出器３４０、３５０は、フレキシブル回路３１０に機械的及び電気的に接続される。テープ層３２０は、フレキシブル回路３１０の上に配置され、フレキシブル回路３１０に接着される。さらに、テープ層３２０は、センサ３００を皮膚１０の表面に取り付ける。
【００１９】
図３に示されるように、エミッタ３３０は、フレキシブル回路３１０及びテープ層３２０から延設するレンズ３３４に機械的及び電気的に接続された基板３３２を有する。同様に、各検出器３４０、３５０は、基板３４２、３５２を有し、それぞれが、テープ層から延設するレンズ３４４、３５４を有する。このように、レンズ３３４、３４４、３５４は皮膚１０に対して押し付けられ、有利にはエミッタ３３０及び検出器３４０、３５０の光学的透過率及び受信率を最大化する。
【００２０】
図４は、局所的酸素測定アナログ基板４１０及び局所的酸素測定デジタル基板４２０を収容する局所的酸素測定ポッド４０１を概略的に示している。局所的酸素測定信号プロセッサ４３０は、デジタル基板４２０上に存在するデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）上で処理を実行する。局所的酸素測定信号プロセッサ４３０は、以下に図５に関して説明される。局所的酸素測定アナログ基板４１０及びデジタル基板４２０は、以下に図８及び９に関して詳細に説明される。
【００２１】
図４に示されるように、患者の側４０２では、局所的酸素測定アナログ基板４１０が、１つまたは複数の局所的酸素測定（ｒＳＯ２）センサ４４０、４５０と、１つまたは複数のセンサケーブル４４５、４５５を介して通信する。看護する側４０３では、ポッドケーブル４２５は、デジタル基板４２０とモニタ１７０（図１）との間に標準的なインターフェースを提供することができるように、ＵＳＢコネクタ４２７を有する。
【００２２】
さらに図４に示されるように、アナログ基板４１０及びデジタル基板４２０により、ポッド４０１自体が、従来の患者モニタのセンサ通信及び信号処理機能を実行することが可能になる。これにより、有利には、ポッドで得られた局所的酸素測定パラメータを、単一の表示装置から、単純なＵＳＢインターフェース４２７を介して複合的な多数パラメータ患者モニタリングシステムに渡る様々なモニタに表示することが可能となる。
【００２３】
図５は、フロントエンド信号プロセッサ５４０、バックエンド信号プロセッサ５５０及び診断部５３０を有する局所的酸素測定信号プロセッサ５００を概略的に示している。フロントエンド５４０は、ＬＥＤ変調、検出器復調及びデータ間引きを制御する。バックエンド５５０は、間引かれたデータからセンサパラメータを計算する。診断部５３０は、システムの状態を検証することができるように、デジタル基板内またはデジタル基板外の様々な診断電圧に対応するデータを分析する。
【００２４】
図６及び７は、局所的酸素測定ポッド６００、７００の実施形態を概略的に示しており、それぞれがポッド端部６０１、７０１と、モニタ端部６０２、７０２と、相互接続ポッドケーブル６０３、７０３と、を有している。ポッド端部６０１、７０１はデュアルセンサコネクタ６１０、７１０を有する。モニタ端部６０２、７０２は、モニタコネクタ６２０、７２０を有する。特定の実施形態において、モニタコネクタ６２０、７２０はＵＳＢコネクタである。
【００２５】
図６ＡからＤに示されるように、内部センサコネクタの実施形態６００においては、センサコネクタ６１０はポッドハウジング１２００内に統合される。有利には、この構成は、センサコネクタ６１０と、モニタコネクタ６２０と、相互接続ポッドケーブル６０３と、を有する、相対的に小型のセンサ／モニタ相互接続を提供する。センサコネクタ６１０の収容された部分を含むポッド１２００の内部は、図１２から１４について詳細に説明されている。
【００２６】
図７ＡからＤに示されるように、外部センサコネクタの実施形態７００においては、センサコネクタケーブル７０５は、ポッドハウジング１５００から延設する。有利には、デュアルセンサコネクタをポッドハウジング１５００内から除去することにより、ポッド内部の複雑さが低減され、製造コストを低減するとともにポッドの信頼性を向上させる。ポッド１５００の内部は、以下に図１５に関して詳細に説明される。
【００２７】
図８及び９は、最大２つの局所的酸素測定センサ８０１、８０２（図８）；９０１、９０２（図９）と通信するデジタル基板８０３（図８）及びアナログ基板９０３（図８及び９）を有する局所的酸素測定信号プロセッサの実施形態８００、９００を示している。デジタル基板８０３（図８）は、ＵＳＢケーブル８８２及び対応するＵＡＲＴ通信８８４を介して外部モニタと通信するＤＳＰ８５０を有している。ＤＳＰ８５０は、ＤＡＣ８３０及びアナログ基板９０３上のＡＤＣ９１０を介してセンサ８０１、８０２、９０１、９０２とも通信する。
【００２８】
図８及び９に示されるように、センサエミッタ８０１、８０２はシフトレジスタ８７０を介してデジタル基板ＤＳＰ８５０の制御下でアナログ基板９０３から駆動される。各局所的センサ８０１、８０２、９０１、９０２は、浅部検出器及び深部検出器を有する。さらに、各センサ８０１、８０２、９０１、９０２は、参照検出器及びエミッタ温度センサを有してもよい。脳局所的酸素測定の実施形態においては、センサは体温センサ９３０及び対応するアナログ基板ＡＤＣ９１０インターフェースを有してもよい。
【００２９】
図１０は、患者上の最大４つのセンサの配置を示すためのユーザＩ／Ｏ表示部１０００を示している。大人の形態１００１が、表示部上に生成される。左右前額部１０１０、前腕部１０２０、胸部１０３０、上側脚部１０４０、上側ふくらはぎ部１０５０及び右ふくらはぎ部１０６０を含む、１つから４つのセンサ位置を、大人の形態１００１の上に表示することができる。従って、１つから４つのセンサ１１０（図１）を、これらの場所に配置することができる。そして、これらのセンサと通信するモニタは、以下に図１１に関して説明するように、１つから４つの対応する局所的酸素測定グラフ及び読出しを表示する。
【００３０】
図１１は、最大４つの局所的酸素測定センサ入力に適応する局所的酸素測定パラメータ表示部１１００の実施形態を示す。この特定の例において、第１の２つのセンサ表示部１１０１は、前額部左側１１１０及び前額部右側１１２０をモニタリングすることが可能にされている。第２の２つのセンサ表示部１１０２は、胸部左側１１５０及び胸部右側１１６０をモニタリングすることが可能にされている。
【００３１】
図１２ＡからＥはさらに、局所的酸素測定ポッド１２００の実施形態を示している。図１２Ａに示されるように、ポッド１２００は上部シェル１２０１、下部シェル１２０２、シェル１２０１と１２０２との間に収容されたポッドアセンブリ１２０３、及びポッドアセンブリ１２０３から曲げ開放部（図示されない）を通して延設するケーブル１２４１を有している。図１２Ｂに示されるように、アナログ基板１２３０及びデジタル基板１２４０は、フレーム１２１０内に配置される。
【００３２】
図１２ＣからＥに示すように、アナログ基板１２３０は、デュアルセンサコネクタアセンブリ１３００にプラグ接続される。具体的には、アナログ基板プラグ１２３２は、フレキシブル回路アセンブリソケット１４３０に挿入される。この構成において、センサコネクタ６４（図２Ａ）は、図４に関して上述したように、アナログ基板１２３０と電気的な連続性を有し、（ＵＳＢ）ケーブル２２０は、デジタル基板１２４０と電気的な連続性を有する。
【００３３】
図１３ＡからＤは、アナログ基板１２３０（図１２ＡからＥ）とデュアルセンサコネクタ６１０との間の通信を提供するデュアルセンサコネクタアセンブリ１３００を示している。デュアルセンサコネクタアセンブリ１３００は、ソケットブロック１３１０と、コンタクトアセンブリ１３２０と、フレキシブル回路アセンブリ１４００と、を有する。ソケットブロック１３１０は、デュアルセンサコネクタ６１０を形成するように、コンタクトアセンブリ１３２０を保持する。フレキシブル回路１４００は、アナログ基板プラグ１２３２（図１２Ｄ）を機械的に受容し、アナログ基板センサ入力をセンサコネクタ６１０に電気的に接続するソケットコネクタ１４３０を提供する。このように、アナログ基板１２３０（図１２ＡからＥ）は、センサ信号を、フィルタリングやアナログ−デジタル変換などの信号処理のために受信する。
【００３４】
図１４からＣは、フレキシブル回路コンタクト１４１０、フレキシブルケーブル１４２０及びフレキシブル回路ソケット１４３０を有するコネクタフレキシブル回路アセンブリ１４００を示している。コンタクト１４１０は、所定の場所にはんだ付けされたセンサコネクタピン１３２０（図１３Ｄ）を受容する。フレキシブル回路アセンブリ１４００をポッド１２００（図１２ＡからＥ）内に導入する場合、フレキシブルケーブル１４２０は、フレキシブル回路ソケット１４３０（図１２Ｄ）をアナログ基板プラグ１２３２（図１２Ｄ）に露出させ、次いでアナログ基板プラグ１２３２がソケット１４３０（図１２Ｄ）に挿入されるように、Ｕ字型に曲げられる（図１４Ｃ）。
【００３５】
図１５ＡからＣは、基板アセンブリ１５０３を収容する上部ポッドシェル１５０１及び下部ポッドシェル１５０２を有する外部コネクタ型局所的酸素測定ポッドハウジング１５００を示している。基板アセンブリ１５０３は、基板フレーム１５１０と、信号処理アセンブリ１５２０と、ラップ１５５０と、を有する。基板フレーム１５１０及びラップ１５５０は、信号処理アセンブリ１５２０を機械的に安定させる。
【００３６】
図１５ＡからＣに示されるように、信号処理アセンブリ１５２０は、図４に関して上述したように、アナログ基板１５３０及びデジタル基板１５４０を有する。アナログ基板１５３０及びデジタル基板１５４０は、基板コネクタ１５３１、１５４１において機械的及び電気的に相互接続する。センサケーブル７０５（図７Ａ及びＢ）は、アナログ基板センサケーブルコネクタ１５３３（図１５Ｃ）と機械的及び電気的に相互接続するように、外部センサケーブルブーツ１５０７及び内部センサケーブルブーツ１５０８を通される。
【００３７】
局所的酸素測定ポッドが、様々な実施形態について詳細に説明された。これらの実施形態は、例としてのみ開示されたものであり、以下の特許請求の範囲を限定するためのものではない。当業者であれば、数多くの様々な変形及び改良ができることを理解するであろう。
【符号の説明】
【００３８】
６０  センサ
６２  センサケーブル
６４  センサプラグ
１００  ポッド型局所的酸素測定器
１０１、１０２  ポッドアセンブリ
１１０  局所的酸素測定センサ
１２０  センサケーブル
１３０  局所的酸素測定ポッド
１４０  ポッドケーブル
１４２  コネクタ
１５０  局所的酸素測定信号プロセッサ
１７０  患者モニタ
２０１  内部コネクタ型局所的酸素測定ポッド
２０２  外部コネクタ型局所的酸素測定ポッド
２１０  ポッドハウジング
２２０  モニタケーブル
２３０  ＵＳＢコネクタ
２５０  ポッドハウジング
２６０  ポッドケーブル
２７０  外部ポッドソケット
３００  局所的酸素測定センサ
３１０  フレキシブル回路の層
３２０  テープ層
３３０  エミッタ
３３２  基板
３３４  レンズ
３４０  近距離場検出器
３４２  基板
３４４  レンズ
３５０  遠距離場検出器
３５２  基板
３５４  レンズ
３６０  近距離場のエミッタから検出器までの光学的経路
３７０  遠距離場のエミッタから検出器までの光学的経路
４０１  局所的酸素測定ポッド
４１０  アナログ基板
４２０  デジタル基板
４２５  ポッドケーブル
４２７  ＵＳＢコネクタ
４２８  ＵＳＢインターフェース
４３０  局所的酸素測定信号プロセッサ
４４０、４５０  局所的酸素測定センサ
４４５、４５５  センサケーブル
５００  局所的酸素測定信号プロセッサ
５３０  診断部
５４０  フロントエンド信号プロセッサ
５５０  バックエンド信号プロセッサ
６００、７００  局所的酸素測定ポッド
６０１、７０１  ポッド端部
６０２、７０２  モニタ端部
６１０  センサコネクタ
６２０、７２０  モニタコネクタ
７０５  センサコネクタケーブル
８００、９００  局所的酸素測定信号プロセッサ
８０１、８０２、９０１、９０２  局所的酸素測定センサ
８０３  デジタル基板
８３０  ＤＡＣ
８５０  ＤＳＰ
８７０  シフトレジスタ
８８２  ＵＳＢケーブル
８８４  ＵＡＲＴ通信
９０３  アナログ基板
９１０  ＡＤＣ
１０００  ユーザＩ／Ｏ表示部
１００１  大人の形態
１０１０  左右前額部
１０２０  前腕部
１０３０  胸部
１０４０  上側脚部
１０５０  上側ふくらはぎ部
１０６０  右ふくらはぎ部
１１００  局所的酸素測定パラメータ表示部
１１０１  第１の２つのセンサ表示部
１１０２  第２の２つのセンサ表示部
１１１０  前額部左側
１１２０  前額部右側
１１５０  胸部左側
１１６０  胸部右側
１２００、１５００  ポッドハウジング
１２０１  上部シェル
１２０２  下部シェル
１２０３  ポッドアセンブリ
１２１０  フレーム
１２３０  アナログ基板
１２３２  アナログ基板プラグ
１２４０  デジタル基板
１２４１  ケーブル
１３００  デュアルセンサコネクタアセンブリ
１３１０  ソケットブロック
１３２０  コンタクトアセンブリ
１４００  フレキシブル回路
１４２０  フレキシブルケーブル
１４３０  フレキシブル回路アセンブリソケット
１５００  外部コネクタ型局所的酸素測定ポッドハウジング
１５０１  上部ポッドシェル
１５０２  下部ポッドシェル
１５０３  基板アセンブリ
１５０７  外部センサケーブルブーツ
１５０８  内部センサケーブルブーツ
１５１０  基板フレーム
１５２０  信号処理アセンブリ
１５３０  アナログ基板
１５３１  基板コネクタ
１５３３  アナログ基板センサケーブルコネクタ
１５４０  デジタル基板
１５４１  基板コネクタ
１５５０  ラップ
【図１】
2016532467.tif 000003
【図２Ａ】
2016532467.tif 000004
【図２Ｂ】
2016532467.tif 000005
【図３】
2016532467.tif 000006
【図４】
2016532467.tif 000007
【図５】
2016532467.tif 000008
【図６Ａ−６Ｂ】
2016532467.tif 000009
【図６Ｃ】
2016532467.tif 000010
【図６Ｄ】
2016532467.tif 000011
【図７Ａ−７Ｂ】
2016532467.tif 000012
【図７Ｃ】
2016532467.tif 000013
【図７Ｄ】
2016532467.tif 000014
【図８】
2016532467.tif 000015
【図９】
2016532467.tif 000016
【図１０】
2016532467.tif 000017
【図１１】
2016532467.tif 000018
【図１２Ａ】
2016532467.tif 000019
【図１２Ｂ】
2016532467.tif 000020
【図１２Ｃ】
2016532467.tif 000021
【図１２Ｄ】
2016532467.tif 000022
【図１２Ｅ】
2016532467.tif 000023
【図１３Ａ】
2016532467.tif 000024
【図１３Ｂ】
2016532467.tif 000025
【図１３Ｃ】
2016532467.tif 000026
【図１３Ｄ】
2016532467.tif 000027
【図１４Ａ】
2016532467.tif 000028
【図１４Ｂ】
2016532467.tif 000029
【図１４Ｃ】
2016532467.tif 000030
【図１５Ａ】
2016532467.tif 000031
【図１５Ｂ】
2016532467.tif 000032
【図１５Ｃ】
2016532467.tif 000033
【国際調査報告】
2016532467.tif 000034
2016532467.tif 000035
2016532467.tif 000036