JP2001161666A - 子宮内用途センサ - Google Patents

子宮内用途センサ

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JP2001161666A JP2000347337A JP2000347337A JP2001161666A JP 2001161666 A JP2001161666 A JP 2001161666A JP 2000347337 A JP2000347337 A JP 2000347337A JP 2000347337 A JP2000347337 A JP 2000347337A JP 2001161666 A JP2001161666 A JP 2001161666A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用者の手の届かない子宮内の胎児上の、測
定に好適な領域にセンサを置くことができる。そして、
しっかりと胎児上の皮膚にセンサの作動面が当てられた
ことを確認することができるパルスオキシメータを得
る。 【解決手段】 パルスオキシメータのモニタ100は酸
素飽和度演算ユニット102と接触表示器118を備え
た接触表示ユニット104からなり、センサ200は接
触信号ユニット204と光信号ユニット202からな
る。接触信号ユニットは、バス208,209を介して
電流発生器106に接続された一対の電極210と21
2を有する。羊水215中のこの両電極間の電圧値を電
圧測定ユニット108により測定する。比較器112
は、前記測定値としきい値Tとを比較し接触判定を行
う。酸素飽和度演算ユニットは、バス206を介して得
られる光パルスデータから胎児の血液酸素飽和度を計算
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は一般的に子宮内の胎児
の状態を測定または検出するのに使用される器具に係
り、特に陣痛および分娩中の胎児の血液酸素飽和度を測
定するのに使用されるパルスオキシメータセンサに関す
る。
【0002】
【従来の技術】パルスオキシメータは、典型的には動脈
血の酸素飽和度と脈拍を含む種々の血液特性を測定する
のに使用される。パルスオキシメータセンサは患者の組
織の一部に光を通過させ、その組織による光吸収におけ
る脈動変化を光電効果にて検出する。次いで検出光は、
関心の特性を決定するために使用される。
【0003】パルスオキシメータセンサは、一般的に2
つのカテゴリーに分類される。透過型パルスオキシメー
タセンサは、光エミッタと光検出器とを指や耳のような
組織の対向する両側に配置することにより、対向する血
液灌流組織表面中に光を照射する。一方、トランスフレ
クタンス型センサは光を組織に照射し、組織の同じ側か
ら光を検出する。
【0004】パルスオキシメータセンサにより生成され
た光信号の品質は、センサと患者との間の光結合の品質
に依存する。光結合は、光を一方の物体から他方の物体
へ透過される2つの物体間の関係に関連している。パル
スオキシメータセンサと患者に関して、光結合はセンサ
が光を患者の血液灌流組織内へ透過させ、光の一部が組
織を通過した後センサへ戻ることを可能にさせるセンサ
と患者の間の関係に関連している。光結合の品質は、セ
ンサにより照射された実際に患者の組織へ入る光量と、
センサにより受光された実際に患者の血液灌流組織を通
過した光部分とに関係がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】センサ設置部における
組織の特性が、センサと患者間の光結合の品質に影響を
与え得る。例えば、皮膚上の毛髪または粘液がセンサに
よる組織内への透過光を減衰させるであろう。
【0006】更に、患者の皮膚に関してはセンサの物理
的な位置および向きが、患者とセンサとの光結合に影響
を与えるであろう。不適切に当てられたセンサは、患者
の組織を透過すること無く、光照射器からの光の一部を
直接光検出器に短絡させてしまうかもしれない。後者の
問題は、透過型センサよりもトランスフレクタンス型セ
ンサの方がより顕著である。
【0007】パルスオキシメータは陣痛および分娩中の
胎児の血液酸素飽和度を測定するのに使用される。胎児
の利用できる部分(普通は頭頂部)は透過型パルスオキ
シメータに対して対向する組織表面を提供できないの
で、トランスフレクタンス型センサが使用される。胎児
環境におけるトランスフレクタンス型センサの使用は、
センサ設置部での組織特性および選択部位での保持力の
両方に関して、幾つかの独特の光結合問題が存在する。
【0008】先行技術の胎児用パルスオキシメータは幅
広になった子宮頸部分(「先進部」)を通して見える部
分上に、または子宮内で子宮頸部に隣接する胎児の部分
(「子宮頸部領域」)上に置かれた。先進部上に置かれ
たセンサは、典型的には胎児の皮膚を介して付着したフ
ックによりまたは適所にセンサを保持する為の吸引器に
より取付けられた。子宮頸部領域に置かれたセンサは、
胎児に対する子宮頸部壁の圧力により適所に保持され
た。使用者はどちらも胎児組織を見ることはできない
が、両領域ともセンサと組織間の充分な光結合を提供す
る胎児上の適所にしっかりとあることを確実にするため
の使用者の指を到達させることができた。
【0009】子宮壁の周期的な収縮の間、先進部および
子宮頸部領域上に付加的な局部力が子宮頸部により能動
的にかつ母親の骨盤の骨により受動的に働く。これらの
過渡的な局部力は、よりいっそうパルス振幅に影響を与
えるであろう。従って、顕著でかつ一貫したパルスを陣
痛および分娩中に得ることは困難である。
【0010】また、センサ設置部における胎児の毛髪に
より読取りに影響を受けるかもしれない。その色や量に
依存して、毛髪は光を種々の範囲まで減衰させる。毛髪
はまた、光を光源から光検出器へ短絡させる原因となり
得る。光の減衰および光の短絡は、センサと胎児間の光
結合の質を低下させる。
【0011】先進部および子宮頸部領域上の胎児センサ
の置き場所に対するこれらの欠点の幾つかを克服するた
めに、トランスフレクタンス型センサはより良いオキシ
メータ信号特性を供給する胎児組織上の子宮頸部領域の
向こうの胎児の一部分(「好適領域」)に置かれる。し
かしながら、この好適領域は使用者の手の届かない位置
であるため、センサが胎児の組織表面に対し適正に置か
れたことを使用者は確認することができない。さらに、
先行技術のフックや吸引器の保持機構は、センサが胎児
の目のような敏感な領域上に置かれるかもしれない恐れ
のために使用できない。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明は、使用者の手
の届かない胎児のセンサ設置部での使用のためのセンサ
配置および保持機構である。この発明のセンサは十分な
光結合を提供する一方、胎児および母親の両方に対する
損傷を最小にする。さらに、この発明のパルスオキシメ
ータセンサは、センサ面が胎児の皮膚に対して適当な位
置に置かれた時を示す接触信号を備える。
【0013】この発明の好適な実施例は、光源と光検出
器とが動作する作動面を有する胎児用パルスオキシメー
タセンサである。このセンサは、子宮頸部領域の向こう
側でかつ使用者の手の届かない好適領域内のセンサ設置
部における作動面の配置を容易にするハンドルを含む。
自己膨脹袋部は、センサがセンサ設置部における組織と
光学的に結合するようセンサの作動面を胎児の皮膚に対
して押圧する。一対の電極−−1つは胎児の皮膚に対し
て配置され、1つは羊水にさらされる−−は、センサが
しっかりと胎児上の適所にあることを確認するために使
用される。
【0014】
【実施例】次に本発明を添付図面を参照しながら以下詳
細に説明する。
【0015】図1は、この発明の好適な実施例に従った
胎児用パルスオキシメータシステムのブロック図であ
る。このシステムは、光信号ユニット202と接触信号
ユニット204からなるパルスオキシメータセンサ20
0を含む。光信号ユニット202は、パルスオキシメー
タ技術における周知の方法での光源と光検出器を含むこ
とができる。
【0016】光がセンサの光源からセンサの光検出器へ
短絡するようなことを最小にするようなやり方で(すな
わち、光結合の質を最大にするようなやり方で)、接触
信号ユニット204は、パルスオキシメータセンサ20
0の光信号ユニット202がセンサ設置部213におい
て適所にある場合に、胎児の皮膚表面211に対してし
っかりと置かれるように適合された第1の電極210か
ら構成される。また、接触信号ユニットは、光信号ユニ
ット202がセンサ設置部213において適所にある場
合に、子宮内の羊水215にさらされるよう適合された
第2の電極212から構成される。
【0017】光信号ユニット202は、パルスオキシメ
ータモニタ100内の酸素飽和度演算ユニット102と
バス206を介して通信する。酸素飽和度演算ユニット
102は、公知のいかなる方法でも構成され得るが、好
適にはネルカー社により販売されるN−200型オキシ
メータのように構成することができる。
【0018】接触信号ユニット204は、オキシメータ
モニタ100内の接触表示ユニット104とバス208
および209を介して通信する。接触表示ユニット10
4は、バス208を介して第1の電極210に接続さ
れ、かつ、バス209を介して第2の電極212に接続
された電流発生器106からなる。電流発生器106
は、第1の電極210と第2の電極212との間に電流
を生成する。
【0019】また、接触表示器104は、(1)第1の
電極210と第2の電極212との間に流れる電流に応
じた電圧を測定し、かつ、(2)バス110上に測定電
圧信号を生成する、電圧測定ユニット108からなる。
バス110を越えて受け取られた電圧は、電極210と
212との間の電気経路のインピーダンスに直接比例し
ている。
【0020】比較器112は、バス110から測定電圧
信号を受け取り、この受信電圧とバス114を介して受
け取られたしきい値電圧値Tとを比較する。比較器11
2は、ハードウェアで完全に実行され得るが、アナログ
・デジタル変換器と関連ソフトウェアを含めることがで
きる。
【0021】接触信号ユニット204および接触表示ユ
ニット104は、センサ200が胎児の皮膚表面に正し
く接触したかを示すのに使用される。上記したように、
光信号ユニット202がセンサ設置部213にける胎児
の皮膚211に対して正しく適所にある場合、電極21
0は胎児の皮膚211に対向し、電極212は羊水21
5にさらされるであろう。しかしながら、光信号ユニッ
ト202が胎児の皮膚にしっかりと対向していない場合
(それ故に胎児の組織と適正に光学的に結合されていな
い)には、両電極210と212はセンサを囲繞する羊
水にさらされることとなろう。センサ200を取り囲む
羊水215のインピーダンスはセンサ200が置かれる
胎児の皮膚表面のインピーダンスより低いので、電圧測
定ユニット108により測定された電圧は、電極210
が胎児の皮膚に対してしっかりと置かれた場合(すなわ
ち、電極間の電気経路が羊水に達する前の胎児の皮膚表
面と交差する場合)、比較的高く、両電極が羊水にさら
された場合(すなわち、両電極間の電気経路が羊水を通
る連続経路である場合)、比較的低くなる。
【0022】しきい値Tが期待される高電圧値と低電圧
値の間に選択されるならば、バス110を介して受信さ
れた電圧がバス114を介して受信されたしきい値Tよ
りも大きい場合に、比較器112は接触表示器118に
対し、バス116を介して接触信号を供給して、第1の
電極210と胎児の皮膚表面211との間での適正な接
触(それ故に、光信号ユニット204と胎児の皮膚表面
211との間での適正な接触)であることを表示する。
さらに、この接触信号は、バス120を介して酸素飽和
度演算ユニット102へ送信され、図8を参照して後述
するように飽和度の計算に使用される。
【0023】図2は、図1に示した電流発生器106お
よび電圧測定ユニット108の回路図である。電流発生
器106は、クロック発生器302とローパスフィルタ
304から構成される。この実施例において、クロック
発生器302はローパスフィルタ304内のコンデンサ
308の一方の端子に接続される配線306上へ0−5
V、50kHzの方形波信号を生成する。このコンデン
サ308の他方の端子は、抵抗器R1と抵抗器R2との
間の接続点310に接続される。抵抗器R1の他方の端
子は、接地電位に接続される。抵抗器R2の他方の端子
は、抵抗器R3とコンデンサC2との間の接続点312
に接続される。抵抗器R3の他方の端子は、演算増幅器
(オペアンプ)316の非反転入力端子とコンデンサC
3との間の接続点314に接続される。コンデンサC3
の他方の端子は接地電位に接続される。オペアンプ31
6の出力端子は、AC結合コンデンサC4,抵抗器R4
およびコンデンサC2の他方の端子との間の接続点31
8に接続される。抵抗器R4の他方の端子は、抵抗器R
5とオペアンプ316の反転入力端子との間の接続点3
20に接続される。抵抗器R5の他方の端子は接地電位
に接続される。コンデンサC4の他方の端子は、電流制
限抵抗器R6,ダイオードD1のカソードおよびダイオ
ードD2のアノードとの間の接続点322に接続され
る。ダイオードD1のアノードは−15Vの電源に接続
され、かつ、ダイオードD2のカソードは+15Vの電
源に接続される。抵抗器R6の他方の端子は接続点32
4に接続される。ローパスフィルタ304の機能は、接
続点324において約5−6Vのピーク振幅を有する約
50kHzのサイン波信号を生成することである。
【0024】接続点324は、抵抗器R7の一方の端
子、高周波瀘波コンデンサC5の一方の端子および変圧
器328の第1の一次側入力端子326との間に接続さ
れる。コンデンサC5の他方の端子は、変圧器328の
第2の一次側入力端子332と接地電位との間の接続点
330に接続される。従って、接続点324における信
号は、変圧器328の一次側入力端子326,332間
に印加される。電流制限抵抗器R6が約100kΩの値
を有するならば、その場合には変圧器328の二次側を
流れる最大電流は約60μAである。
【0025】変圧器328の第1の二次側出力端子33
4は、結合コンデンサC6と更に電流制限抵抗器R8を
介してバス208(従って、第1のセンサ210)に接
続される。同様に、第2の二次側出力端子336は結合
コンデンサC7と電流制限抵抗器R9を介してバス20
9に接続される。
【0026】センサ210と212間のインピーダンス
は、変圧器328の二次側端子334と336を介して
流れる電流に応じて電圧を発生し、かつ、この電圧は変
圧器328を横切り一次側入力端子326と332(従
って、接続点324)に反映されるので、この場合、変
圧器328および接続点324は電流発生器106と同
様に電圧測定ユニット108の一部分と考えることがで
きる。
【0027】電圧測定ユニット108は、増幅器33
8、ピーク検出器340、およびバッファ342から構
成される。増幅器338は接続点324における電圧を
3倍に増幅し、ピーク検出器340はこの電圧をバッフ
ァ342へ送信する前に増幅器338によりピーク電圧
(正または負)出力を感知すると共に保持する。
【0028】前述したように、接続点324は増幅器3
38内に在る抵抗器R7の一方の端子に接続される。抵
抗器R7の他方の端子はオペアンプ346の非反転入力
端子、ダイオードD3のカソード、およびダイオードD
4のアノードとの間の接続点344に接続される。ダイ
オードD3のアノードは−15V電源に接続され、かつ
ダイオードD4のカソードは+15V電源に接続され
る。オペアンプ346の出力端子は、抵抗器R10の一
方の入力端子とピーク検出器回路340内のダイオード
D5のアノードとの間の接続点348に接続される。抵
抗器R10の他方の端子は、オペアンプ346の反転入
力端子と抵抗器R11間の接続点352に接続される。
抵抗器R11の他方の端子は、接地電位に接続される。
接続点348は、ピーク検出器340に対し増幅された
電圧を供給する。
【0029】ダイオードD5のカソードは、抵抗器R1
2の一方の端子に接続される。抵抗器R12の他方の端
子は、バッファ342内のオペアンプ356の非反転入
力端子、コンデンサC8の一方の端子、および抵抗器R
13の一方の入力端子との間の接続点354に接続され
る。コンデンサC8と抵抗器R13の他方の端子は、接
地電位に接続される。前述の素子の値は、ピーク検出器
340が数ヘルツといった入力変化に追随するよう選択
される。
【0030】オペアンプ356はバッファ342を形成
する。オペアンプ356の出力端子は、バス110とオ
ペアンプ356の非反転入力端子との間の接続点358
に接続される。接続点358は、比較器112において
しきい値電圧Tと比較される電圧を供給する。
【0031】所望回路に対する種々の変更を使用するこ
とができる。例えば、変圧器328とその付随保護回路
(例えば、電流制限抵抗器)を除去し、残りの電流発生
回路を直接に第1センサ210と第2センサ212へ接
続することができる。非常に高い電圧は、センサの一方
が空気中に置かれたり、或いは関係ないある他の高イン
ピーダンス媒体に対して置かれたことを示すので、比較
器112は、測定電圧が選択された範囲内の場合にのみ
接触信号を供給するウインドウコンパレータとしてもよ
い。
【0032】図3は、この発明の好適な実施例に係るセ
ンサ装置の側断面図を示す。パルスオキシメータセンサ
2は、一対の弾性ハウジング4部分からなる。カバー部
分10は、好適には黒色のシリコンゴムで形成され、そ
してボデイ部分12はセンサがその設置部の形状に従っ
て長手方向に少量曲げることができるよう導電性の黒色
シリコンゴムで形成される。
【0033】電磁放射指示ユニット6と電磁放射指示ユ
ニット8は、ハウジング4のカバ−10内に配置されて
センサの作動面を形成する。電磁放射指示ユニット6
は、第1の発光ダイオード(LED)と第2のLED
(図示されない)から成る。第1のLEDは約660ナ
ノメータの波長を有する赤色光を発し(赤色LED)、
そして第2のLEDは約900ナノメータの波長を有す
る赤外線光を発光する(赤外線LED)。電磁放射指示
ユニット8は、電磁的な干渉を防止するためにファラデ
ィシールドにより遮蔽され得る標準的な光検出器であ
る。電磁放射指示ユニット6と電磁放射指示ユニット8
は電線で接続され(図示されない)、遠隔操作のオキシ
メータモニタ内の酸素飽和度演算ユニット(図示されな
い)と通信するバス(図1及び図2に示されるバス20
6に対応する)を形成する。また、電線の露出した部分
はどれでも接地されたファラディシールドにより遮蔽さ
れる。透き通ったシリコンレンズ7と9が、それぞれユ
ニット6と8を覆う。
【0034】電極32(図1における電極210に対応
する)は、センサハウジング4のカバー10内のユニッ
ト6と8との間に配置される。他の導電材料が使用可能
であるけれども、好適には電極32はスターリング銀か
ら形成される。導電性シリコンハウジングのボデイ12
(図1と図2の電極212に対応する)と電極32は、
遠隔操作のオキシメータモニタ内の接触表示ユニット
(図示されない)と通信するバス(図1及び図2に示さ
れるバス208及び209に対応する)を形成するケー
ブル15内の電線に接続される。
【0035】代替構成では、センサのボデイはモールド
された不透明でフレキシブルなPVCまたは熱可塑性エ
ラストマー樹脂(ポリウレタンのような)から形成する
ことができる。これらの材料は導電性ではないので、両
電極はセンサのボデイ内に配置された別々の導電部材と
しなければならない。
【0036】さらに、センサの作動面上の光学部品と電
極は、電極及び光学部品と通信するバスを(一部分)形
成する導電性トレースを備えた標準的な繊維ガラスの回
路基板上に配置され得る。この実施例において、図1及
び図2の電極212に対応する電極は、ボタン電極の代
わりに回路基板の導電性部分とすることができる。セン
サのボデイは、ボデイ内に形成される電極及び光学部品
のための適当な開口部を備えて、回路基板の周囲にモー
ルドされ得る。
【0037】図3に示される好適な実施例のハウジング
4に付着されるものは、挿入及び配置補助として機能す
るハンドル14である。ハンドル14は、ユニット6及
び8に接続された電線を内蔵するケーブル15と一緒
に、熱収縮性管材からなるチューブ18により包まれた
実質的に平坦なガイドチューブ16から構成される。移
動可能な芯部20は、チューブ18を収縮する前にガイ
ドチューブ16内に配置される。芯部20は、横方向へ
の曲げには抵抗するけれども、探測されるべき領域へ向
かって、胎児の頭や母親の骨盤の湾曲に沿って曲げるこ
とが可能な所望の特性を有する。
【0038】好適な実施例において、ハンドル14は図
4に示されるように、規則正しく区切られた一連のマー
ク22を有する。これらのマークは、母親の腟内におけ
るセンサの挿入深さの視角的な表示を提供する。また、
マーク22は分娩が進行するときの、胎児の降下を測定
するのに使用することができる。
【0039】さらに、段付部24はハウジング4の前縁
部26から予め決められた距離のハンドル上に形成し得
る。段付部24とハウジングの前縁部26との間の間隔
は、分娩が行われる平均的な胎児に対して、段付部24
が胎児の頭部の矢状縫合線にある場合に、ハウジンング
4が母親の子宮内の好適なモニタ領域にあるような間隔
である。
【0040】一方に片寄らせた袋部40は、オプション
のセンサ保持機構を提供するために導電性ハウジングの
ボデイ12を部分的に覆う。袋部40は、例えば、その
中に小さな開口部46が形成されたシリコン皮膜44に
より囲まれた弾力のある開口細胞化ポリウレタンフォー
ム42で作られる。開口部46は、さらに後述するよう
に、力が袋部40の外側に加えられたときにフォーム4
2と皮膜44内の空気や液体を逃げさせることにより、
センサの挿入中に袋部がぺしゃんこになることを可能に
する。この弾力性フォーム42は外力が減少と伴に再膨
脹し、これにより開口部46を介して袋部40内へ流体
を引き戻す。開口部のサイズは袋部40の所望の再膨脹
率を生成するために変化させることができるけれども、
この実施例では、開口部46は約0.050インチであ
る。袋部40の機能は、センサ設置部において胎児に対
してしっかりとセンサハウジング4の作動面を押圧する
ことと、陣痛と関連する収縮の間適所にセンサを保持す
ることである。
【0041】代わりとして、フォーム42をばね、ダイ
ヤフラム、または他のバイアス機構に置き換えることが
できる。また、フォーム42と皮膜44の代わりに、セ
ルフスキニング・フォームを使用することができる。
【0042】別の代替実施例では、自己膨脹袋部40
は、センサが子宮内へ挿入された後に塩水溶液または他
の適当な液体で選択的に膨脹させ得る中空の密閉された
袋部に置き換えられることができる。この選択的に膨脹
可能な袋部は、圧力調整弁のような予め決められた袋部
の液圧を維持するための機構を備えることができる。
【0043】図3の装置の好適な使用方法は次の通りで
ある。使用者は、母親の腹部検査により胎児の背中の位
置および身長並びに胎児の頭部の向きを決定する。その
際、使用者はビショップスコアを使用して子宮頸状態を
腟査定する。このスコアは、子宮頸を5つの要素に部類
分けする:拡張度、消滅、位置、場所(胎児の頭部の位
置、すなわち上、下、または座骨に)、および堅さ(堅
い、柔かい,等)。また、腟検査は、胎児頭部の位置を
正確に確認する。
【0044】センサ2の挿入および使用の好適な方法
を、図5〜図7に示す。既に腟402内にある診察の指
401と一緒に、後部子宮頸403において、使用者は
もう一方の手400を用いてハンドル14によりこの装
置をつかむ。センサハウジング4は、胎児に面したハウ
ジングカバー10と共に腟内へ挿入される。このとき、
センサハウジング4は、診察する手404の人差し指と
中指の間を縫うように通される。
【0045】診察する手の指401は、センサハウジン
グ4用の空間を作るために後部子宮頸403を広げる。
センサに対向する子宮頸により発揮される圧力は、袋部
40を圧縮する。さらに、図6に示すように、使用者は
センサハウジング4を先進部405および子宮頸部領域
を通り過ぎて子宮内へ進める。センサハウジング4は、
このとき好適領域406に在る。図7に示すように、分
娩日における胎児に対し、ハンドル14上の段付部24
は、センサハウジング4が好適領域406にある場合、
胎児の頭頂部に直に接触するであろう。
【0046】袋部40は、子宮壁410と胎児との間の
空間を満たすために再膨脹する。この袋部40の弾性力
が、センサのハウジングカバー10(すなわち、レンズ
7と9および電極32を含むセンサ2の作動面)を胎児
の皮膚表面に対してしっかりと押圧する。袋部によるこ
の作用は、センサとセンサ設置部における組織との間の
光結合の質を最大にし、そして陣痛および分娩の間中、
好適領域406内にセンサ設置部におけるセンサを保持
するのに役立つ。
【0047】好適な実施例においては、ネルカー社のモ
デルN−200型パルスオキシメータが、図1及び図2
の接触表示ユニット104(すなわち、電流発生器、電
圧測定ユニット及び比較器)を含めるために修正され
る。センサ2の電極32と導電性センサハウジングボデ
イ12は、センサのケーブル15内に配置された電線を
介して接触表示ユニット104に接続する。ケーブル1
5は、9ピンのコネクタを介してN−200型パルスオ
キシメータに接続する。
【0048】さらに、選択されたセンサ設置部でセンサ
ハウジング4を保持するために、袋部40の作用により
ハウジングカバー10と弾力のある胎児の皮膚との間に
生じる力が、電極32を羊水から隔離する。従って、電
流発生器により発生して電極12と32との間を流れる
電流は、羊水と同様に胎児の皮膚を横切って行く。言い
換えれば、皮膚と羊水は直列接続の抵抗である。従っ
て、オキシメータの電圧測定ユニット(すなわち、図1
および図2における構成要素108)により測定される
電圧は、両電極が比較的導電性の羊水にさらされた場合
(センサ2の方向は電極32が皮膚に触れてかつ、また
羊水にさらされているような場合)、この場合羊水と皮
膚は並列接続の抵抗或いは羊水が単一抵抗(電極32が
全く皮膚に触れない場合)として働くが、その場合に測
定された電圧よりも高い。以下に説明するように、この
とき電圧測定ユニットは、センサがしっかりと適所に存
することを視角的表示で与えるための信号を送信する。
この視角表示器が点灯しない場合は、使用者はセンサと
皮膚との間の接触を改善するために好適領域内の隣接位
置へセンサを動かすことができる。
【0049】代替の実施例では、複数の相互接続された
電極を電極32の代わりに用いることができる。例え
ば、一対の電極をLEDと光検出器間のセンサの作動面
上の横に配置することができる。この実施例では、電極
は、一方の電極が羊水にされされている場合に、接触表
示ユニットは、センサが適所でないことを表示するよう
に、電気的に内部配線される。電極を横に配置すること
は、センサの作動面が胎児の皮膚に対して平坦でなくて
センサハウジングの長軸に対し回転している場合に適正
な位置でないことを接触表示ユニットが表示することを
確実にするのに役立つ。また、他の電極構成も可能であ
る。
【0050】図8のフローチャートは、測定電圧に使用
される好適な方法を示す。ブロック500は、電極12
と32間の電圧の測定を表す。菱形502は、測定電圧
と所定のしきい値Tとの比較を表す。しきい値Tは、電
極32が胎児の皮膚に接触したときに期待される電圧
と、電極32が皮膚から離れているとき、すなわち両電
極が羊水にさらされているときに期待される電圧との間
の値に選択される。菱形502はゲートであり、測定電
圧がしきい値Tよりも大きくない場合には、酸素飽和度
は計算されない。
【0051】しかしながら、測定電圧がTよりも大きい
場合、オキシメータモニタ上の表示ランプはブロック5
04により表されるように点灯され、そしてオキシメー
タはブロック506によって示されるようにセンサの光
検出器8により酸素飽和度演算ユニット(すなわち、図
1の構成要素102)へ送られた最新の光パルスデータ
を検査する。オキシメータの光パルスデータの検査は、
好適には、(i)履歴パルスの振幅との比較、(ii)
履歴パルスの周波数との比較および(iii)独立した
心電図信号との相関のようなパラメータを有する最新の
パルスの認定を含む。
【0052】菱形508により表されるように、パルス
が認定されない場合、パルスは捨てられる。このときこ
のアルゴリズムは、ブロック500へ戻り、そしてなお
測定電圧がしきい値Tを越えるかを見るために調べる。
しかしながら、パルスが認定基準と合致する場合、光パ
ルスはさらに処理されて、飽和度の値が従来技術のN−
200型オキシメータのように表示される。
【0053】図8におけるブロック504によって表さ
れる「センサ接触」信号の代わりとして、測定電圧がし
きい値よりも低いときに「非接触」信号を発生するため
に、電圧測定ユニットにより測定された電圧を使用する
ことができる。また、所望のしきい値Tは、当業者周知
の方法でセンサ自身内にコード化することができる。こ
のときオキシメータモニタには、接触表示ユニットによ
る使用のためにセンサからしきい値を読み取る手段が用
意されるであろう。
【0054】図9は、この発明に係るパルスオキシメー
タセンサの代替実施例を示す。この実施例は、図3の実
施例の一方に片寄らせた袋部40を省略したものであ
る。代わりに、センサ2は湾曲ハンドル50を有する。
ハンドル50は、固定湾曲スリーブ52と、逆に湾曲し
た移動芯部54とからなり、両者ともチューブ56によ
り包まれている。湾曲スリーブ52と移動芯部54は、
好適には0.020インチと0.025インチのステン
レス鋼から、それぞれ形成される。チューブ56は、図
3と図4に示される実施例のような同様のマークと段付
部とを有する。
【0055】湾曲スリーブ52と移動芯部54のばね定
数は、芯部54が適所に在る場合に、ハンドルが実質的
に真っ直ぐとなるように選択される。芯部54が取り除
かれると、すなわち、図9に示すようにセンサの弛緩状
態において、ハンドル50の半径は出産時の胎児頭部の
半分に相当する。芯部54を挿入する場合、センサハウ
ジングの子宮内への挿入を容易にするため、(図9にお
ける仮想線60に示すように)ハンドル50を真っ直ぐ
にする。
【0056】子宮内へ所要の深さにセンサハウジングを
挿入後、ストレートナー54は引き出される。胎児頭部
の曲率半径は弛緩状態でのセンサの曲率半径よりも大き
いので、センサは仮想線62に示される位置となり、そ
して湾曲スリーブ52のばね力が胎児の皮膚表面に対し
てセンサハウジング4のカバー10(すなわち、レンズ
7と9及び電極32を含むセンサの作動面)を押圧す
る。ハンドルの連続した曲がりは、センサハウジングが
胎児の頭部形状に従うのに役立つので、この作用はセン
サ設置部での組織とセンサのLEDおよび光検出器とを
光学的に結合し、陣痛および分娩の間中、センサ設置部
における適所にセンサを保持するのに役立つ。
【0057】代替の実施例では、移動芯部の形状および
/またはばね特性は、ハンドル内の適所に芯部がある場
合でさえ、ハンドルが少し湾曲するように選択すること
ができる。初期の曲率は母親の骨盤の曲率に近いことに
より、センサの挿入を助長する。この実施例では、芯部
を引っ込めると、センサは図9における仮想線62で示
される位置に来ると仮定できる。
【0058】本発明の範囲を外れることなく、開示され
た装置および方法に対し他の変形が為され得る。例え
ば、自然又は人工吸引のような、他のセンサ保持機構
を、上記の袋部または湾曲ハンドルの代わりまたは一緒
に使用することができる。
【0059】更に、接触信号ユニットの比較器からの接
触信号の別の使用が考えられる。例えば、接触信号はオ
キシメータのビーという可聴音のためのゲートとして使
用できる。代わりに、接触信号の無し(または「非接触
信号」の有り)は、可聴警告音を発することができる。
【0060】また、センサに、その位置や形状を子宮外
の遠隔操作位置から制御可能な可動関節で繋がったハン
ドルを用意することができる。
【0061】この発明の他の実施例では、センサのハン
ドルは、羊水膜を破壊するのに使用する器具用および子
宮内圧力変換器のような他の変換器の導入用の通路を提
供するためのチャネルを備えることができる。
【0062】本発明の他の変形が当業者にとっては明瞭
であろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適な実施例に従った胎児用パルスオ
キシメータシステムのブロック図である。
【図2】本発明のセンサ接触表示システムの電流発生器
と電圧測定ユニットの回路図である。
【図3】本発明の好適な実施例に従ったセンサの断面図
である。
【図4】図3に示すセンサの正面図である。
【図5】センサを腟内に挿入する使用者を示す説明図で
ある。
【図6】センサを好適領域へ導く使用者の手を示す説明
図である。
【図7】好適領域内の適所にあるセンサを示す説明図で
ある。
【図8】接触表示信号の好適な使用方法を示すフローチ
ャートである。
【図9】本発明に係るセンサの代替実施例の断面図であ
る。
【符号の説明】
2 センサ 4 ハウジング 6 電磁放射指示ユニット 7 シリコンレンズ 8 電磁放射指示ユニット 9 シリコンレンズ 10 カバー 12 ボデイ 14 ハンドル 15 ケーブル 16 ガイドチューブ 18 チューブ 20 芯部 22 マーク 24 段付部 26 ハウジングの前縁部 32 電極 40 袋部 42 ポリウレタンフォーム 44 シリコン皮膜 46 開口部 50 ハンドル 52 固定湾曲スリーブ 54 移動芯部 56 チューブ 100 パルスオキシメータモニタ 102 酸素飽和度演算ユニット 104 接触表示ユニット 106 電流発生器 108 電圧測定ユニット 110,114 バス 112 比較器 116,120 バス 118 接触表示器 200 パルスオキシメータセンサ 202 光信号ユニット 204 接触信号ユニット 210,212 電極 211 胎児の皮膚 213 センサ設置部 215 羊水
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) (72)発明者 エリック ヨハンスン アメリカ合衆国、カリフォルニア 94568、 ダブリン、パイン コート 6922番 (72)発明者 カール リットスン アメリカ合衆国、カリフォルニア 95120、 サン ホセ、モンテラノ ドライブ 1537 番 (72)発明者 ポール デー マンハイマー アメリカ合衆国、カリフォルニア 94002、 ベルモント、リード アベニュー 2619番 (72)発明者 ヘレン エム マクナマラ イギリス国、エルエス9 7ティーエフ、 リーズ、ベッカー ストリート、セント ジェームズ ホスピタル(番地なし)

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源および光検出器を含む作動面を有す
    るセンサと、先進部を越え、かつ子宮頸部領域を越えた
    胎児上の設置部にセンサの作動面を正確に置くための手
    段と、かつ胎児上の設置部の適所にセンサの作動面を保
    持するための手段とから構成され、陣痛および分娩中の
    胎児組織内の血液特性を測定する際に使用するパルスオ
    キシメータ装置。
  2. 【請求項2】 センサを正確に置くための手段は可撓性
    ハンドルからなる請求項1記載の装置。
  3. 【請求項3】 センサを適所に保持するための手段は、
    センサの作動面と胎児上の設置部との間に力を印加する
    手段からなる請求項2記載の装置。
  4. 【請求項4】 さらに、子宮内への挿入深さを表示する
    ための手段からなる請求項2記載の装置。
  5. 【請求項5】 深さを表示するための手段は、ハンドル
    上に配置された段付部からなる請求項4記載の装置。
  6. 【請求項6】 さらに、作動面が胎児上の設置部にしっ
    かりと接触したかどうかを決定するための手段からなる
    請求項1記載の装置。
  7. 【請求項7】 光源および光検出器を含む作動面を有す
    るセンサと、先進部を越え、かつ子宮頸部領域を越えた
    胎児上の設置部にセンサの作動面を正確に置くための手
    段と、かつ作動面が胎児上の設置部にしっかりと接触し
    たかどうかを決定するための手段とから構成され、陣痛
    および分娩中の胎児組織内の血液特性を測定する際に使
    用するパルスオキシメータ装置。
  8. 【請求項8】 作動面を有するセンサを母親の子宮内へ
    挿入するステップと、先進部を越え、かつ子宮頸部領域
    を越えた胎児上の設置部にセンサの作動面を置くステッ
    プと、作動面と胎児上の設置部との間に保持力を印加す
    るステップと、そして血液特性を演算するステップと、
    からなる陣痛および分娩中の胎児組織内の血液特性を測
    定する方法。
  9. 【請求項9】 さらに、センサの作動面が胎児上の設置
    部にしっかりと接触して置かれたかどうかを決定するス
    テップからなる請求項8記載の方法。
  10. 【請求項10】 さらに、センサの作動面が胎児上の設
    置部にしっかりと接触して置かれたかどうかを表示する
    ステップからなる請求項9記載の方法。
  11. 【請求項11】 さらに、センサの作動面が胎児上の設
    置部にしっかりと接触していない場合に、予め決められ
    た方法で演算ステップを変更するステップからなる請求
    項9記載の方法。
  12. 【請求項12】 作動面を有するセンサを母親の子宮内
    へ挿入するステップと、先進部を越え、かつ子宮頸部領
    域を越えた胎児上の設置部にセンサの作動面を置くステ
    ップと、センサの作動面が胎児上の設置部にしっかりと
    接触して置かれたかどうかを決定するステップと、そし
    て血液特性を演算するステップと、からなる陣痛および
    分娩中の胎児組織内の血液特性を測定する方法。
  13. 【請求項13】 さらに、センサの作動面が胎児上の設
    置部にしっかりと接触していない場合に、予め決められ
    た方法で演算ステップを変更するステップからなる請求
    項12記載の方法。
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