JP2002512549A - 胎児の酸素測定システム及びセンサ - Google Patents

胎児の酸素測定システム及びセンサ

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、1又は2以上の光発生器間に形成された複数の光学経路、1又は2以上の光検出器及び/又は少なくとも1の光学経路に沿う光の少なくとも2セットの波長を供給する光学的測定装置に関し、1又は2以上の光学経路に沿ってとられた光の波長のセットの測定値の組合せとして生成される最終的な測定値を有する。安全性を向上し使用の便宜に寄与する本発明の特徴は、回路接続部(9)の自由端部を保持する挿入ロッド(7)の基端部に受容キャビティを設けることによりもつれ又は係止を防止する点にある。メカニズムは、保管時及び挿入時には導入管(5)内にセンサ(11)を保持し、センサが胎児に取り付けられたときにセンサの一部を露出する。挿入ロッド上のタブ(13)は、導入管内での回路接続部のもつれ又は係止を防止する。センサに付加されるトルクが第1の設定量を超えるとセンサが回転する。引抜力が第2の設定量を超えるとセンサが挿入ロッドから分離する。回路接続部(9)は以下の特徴、即ち、基端部に設けられかつ曲がりを最小化する強化部材、遮蔽層及び回路接続部の柔軟性を増大する少なくとも1つのスリットの少なくとも1つを含む。インタフェースは、回路接続部がインタフェースに接続される場合にのみ外部回路により検出される識別要素を含む。また、本発明は、センサに用いる針を製造する方法を開示する。

Description

【発明の詳細な説明】 胎児の酸素測定システム及びセンサ 技術分野 本発明は、一般に光学的測定装置に関し、特に、精度、信頼性、安全性及び利 便性を向上した胎児の酸素測定システム及びセンサに関する。更に、本発明は、 前記装置を製造しかつ使用する方法に関する。 背景技術 酸素測定法は、血液の色が血液中の酸素飽和レベル(SaO2)に関係する原理に 基づく。例えば、血液が脱酸素されると、皮膚の外観はピンクがかった状態でな くなり、より青みがかった色合いを帯びてくる。現在のパルス式酸素濃度計は、 少なくとも1の波長の光を生体へ当て、通過する光の強度を測定することによっ て動作する。パルス式酸素濃度測定の酸素飽和レベル(SpO2)は、相対的な光強 度の比率から誘導される。生体組織を通過する際の光吸収量は、血流によって光 吸収が変化する動脈血を除き、特定の生体ではほぼ一定である。従って、組織を 通る光吸収量は脈動(AC)成分(交流成分)及び不変(DC)成分(直流成分)を 含む。脈動は動脈血の変動する容積の作用に過ぎないため、AC光強度レベルは02 Hb及びRHb分子のみの吸収を表す。脈動光のみを測定することによって、パルス 式酸素濃度測定法は、光源と光検出器との間に配置される他の組織材料による吸 収性を効果的に排除できる。 酸素飽和レベルを決定するため、一般に、2つの吸収比率が0%飽和から10 0%飽和まで特有となる異なる吸収曲線を持つ2つの光波長が用いられる。光源 と検出器との間に組織を配置し、組織を通して2つの波長の各光を通過させ、各 波長からの脈動光強度を測定し、光強度の比率を決定し、2つの波長に対する結 合された吸収曲線に沿う特定位置にその比率を相関させることにより、SpO2を得 ることができる。 脈動光強度の比率を決定するには、光強度の不変要素を除外する必要がある。 AC成分及びDC成分の振幅はいずれも入射光強度に依存する。ACレベルをDCレベル で割ると、もはや入射光強度の関数でない修正ACレベルが得られる。従って、比 率R=(AC1/DC1)/(AC2/DC2)は、動脈のSaO2の指標となる。従来では、前記の比率 とSaO2との関係に対し実験的に得られた校正曲線により、パルス式酸素濃度測定 の酸素飽和レベルSpO2を得ている。 パルス式酸素濃度計は数多くの医療用途で急速に利用されつつある。光源及び 検出器は組織領域の外部(例えば耳たぶ又は指先等)に当接できるので、パルス 式酸素濃度計は高度に非侵襲性(non-invasive)の診断情報源である。例えば、 パルス式酸素濃度計は、酸素飽和レベルの監視のために手術室で麻酔医により使 用される。また、パルス式酸素濃度計は、睡眠無呼吸(sleep apnea)等の呼吸 の問題の監視及び診断のために病院で使用される。特に最近では、胎児を監視す るパルス式酸素濃度計の有用性がかなり注目されている。 陣痛及び分娩の間に、帝王切開等の緊急処置が必要な時の前兆として胎児の酸 素飽和レベルを知ることが望ましい。しかしながら、一般に胎児の酸素飽和レベ ルの主要な指標として臨床的に従来のパルス式酸素濃度計を受け入れられること ができなかった。理由の1つは、殆どのパルス式酸素濃度計が非侵襲性のため、 母体及び胎児の側で筋肉又は装置等の運動によるアーチファクトの問題を起こし やすいことにある。例えば、従来のパルス式酸素濃度計、即ち光源及び検出器の 両方を含む単一探針(シングルプローブ)を、一般に胎児の頭皮又は頬に向けて 配置すると共に、探針に対する母体の子宮の圧力によって所定位置に保持する。 収縮の間、探針が脱落するおそれがあり、また、その収縮自体の圧力による変化 のため光学経路が変化して読取値が狂うおそれがある。最終的な分娩段階で前記 探針は除去されることは明らかである。その結果、従来のパルス式酸素濃度計か らの有効な信号時間は、パルス式酸素濃度計が生体を監視する全時間に対して2 0〜80%の範囲となる。 胎児の酸素飽和レベルを監視するパルス式酸素濃度計の他の問題は、探針の接 触不良、胎児の便通(メルコニウム・ステイニング[merconium staining])、仮 漆(vernix)(胎児の皮膚を覆うチーズ状の被膜)、髪及び頭部形成(頭皮の膨 張)のために、良質の出力信号が得られないことである。更に、組織を通る光吸 収の一貫性に関してある仮説が存在する。中でも、例えば、一般にSpO2とSaO2と の間に発生する変化によって酸素濃度計の精度が低下することが挙げられる。 また、胎児の酸素飽和レベルを監視するパルス式酸素濃度計を使用するには他 の難点がある。例えば、胎児が母体の子宮内にいる間、操作者はその状態で胎児 に酸素測定センサを取り付けなければならず、このため、胎児に酸素測定センサ を取り付ける際の操作者の視点及び機動性が制限される。また、陣痛の間、酸素 測定センサを所定位置に保持する必要がある。更に、胎児に取り付けられる酸素 測定センサは1回しか使用できない。従って、酸素測定センサのコストを最低限 に保持しなければならない。 また、酸素飽和の光学的測定に関する前記の問題の多くは、血中ブドウ糖、ビ リルビン及びヘモグロビンを光学的に測定する他の光学的測定用途にも共通する 。 発明の開示 従って、本発明の目的は、従来の光学的測定装置及び測定法の欠点を克服する 装置を提供することにある。特に、本発明は、改善された精度及び有効な信号時 間を有する光学的測定装置を提供する。本発明の1つの側面では、複数の光学的 測定経路を使用する光学的測定装置を設けることによって前記目的を達成する。 例えば、本発明の一実施の形態による光学的測定装置は、組織を通り2又は3以 上の光学的測定経路に沿う光を発生する光発生器と、光学的測定経路の各々に沿 う光を検出する光検出器とを有するセンサを備えている。処理システムは、光発 生器によって発生された光を制御し、光検出器への光入射を測定し、かつ測定値 を発生し、本発明の一実施の形態では、測定値は各光学的測定経路に共通であり かつ各光学経路に独立して分配された測定値であり、例えば血液中の酸素飽和レ ベルである。 本明細書中に用いる通り、例えばセンサ接触、組織構成及び他の経路に特有の 変動要素(variable)等の光学経路依存要因に影響される場合、共通の測定値が 独立して分配される。他の実施の形態では、測定値は各光学的測定経路に関連し た、例えば特定の光学経路に特有の異なる測定値を含む。 本発明の他の側面では、それぞれ少なくとも2つのかつ全く別個の波長の光を 含む全く別個のかつ少なくとも2組の波長の光を測定装置から発生させることに よって前記の目的を達成する。処理ユニットは、光学的測定経路のいずれか1つ に沿う又は全ての光学的測定経路を含む光学的測定経路のいずれかの組合せに沿 う波長のセットから測定される光の選択的な加重比率により測定値を発生する。 好適な実施の形態では、光発生器は少なくとも4つの波長の光を発生し、処理シ ステムは、1対の又は波長のいずれか2つから成る対の組合せから測定される光 の選択的な加重比率により測定値を発生する。 本発明による更に他の実施の形態では、センサは複数の光学経路に沿って配置 された光発生器及び光検出器を備え、単一探針(シングルプローブ)上に配置さ れる。単一探針は、組織にねじ込むのに適する螺旋中空針を含む。典型的な実施 の形態では、単一探針は光放射及び光検出に適する多数の窓領域を有し、光は光 搬送繊維によって単一探針を通って伝達される。光搬送繊維は、光を発生又は検 出するため窓領域に近接する螺旋中空針に収納できる。 本発明による更に他の実施の形態では、更なるパラメータを測定する少なくと も1つの追加のセンサ装置を測定ユニットへ結合し、例えばSpO2測定値と共にEK G測定値を示す等、全測定値を相関させる。 本発明による別の実施の形態は、全く別個の少なくとも3つの波長の光を発生 する光発生器及び各波長の光を検出する光検出器を有するセンサを備える測定装 置を提供する。 本発明の他の目的は、特に胎児の生理学的条件の測定に適する生理学的条件測 定装置を提供することにある。本発明の一実施の形態では、挿入ロッドと、挿入 ロッドの末端部に選択的に装着されたセンサと、センサを外部回路に接続する回 路接続部と、挿入ロッドの少なくとも一部、センサ及び回路接続部を収納する導 入管とを備える生理学的条件測定装置を設けることによって前記目的を達成でき る。この実施の形態では、挿入ロッドはセンサの反対側の基端部に受容キャビテ ィを備え、回路接続部の自由端部を収納して使用時の自由端部のもつれ又は係止 を防止する。 他の実施の形態では、測定装置は、挿入ロッド及び導入管を選択的に結合して 、センサが完全に導入管の内側に配置される相互に対する第1の位置にこれらの 部材を維持するメカニズムを備える。また、このメカニズムは、センサの少なく とも一部が導入管の外側に配置される挿入ロッドに対する第2の位置へ導入管を 移 動可能とする。従って、保管時及び母体への挿入時に導入管内にセンサを保持す ると共に、センサが胎児に当接したときにのみ露出されるので、露出されたセン サの汚染又は損傷を防止しかつ母体その他の損傷を防止できる。 本発明による更に他の実施の形態では、挿入ロッドと導入管との間で延伸する 挿入ロッドにタブが設けられる。タブは、導入管に対し挿入ロッドが回転する際 に回路接続部の部分と接触し、回路接続部を強制的に挿入ロッドの回転と同方向 に回転させるサイズ及び形状を有する。本発明のこの特徴により、導入管内での 回路接続部のもつれ又は係止を防止できる。 本発明による他の実施の形態では、挿入ロッドによりセンサに付加されるトル クが第1の設定量を超えるとセンサが挿入ロッドに対し回転するサイズ及び形状 にセンサ及び挿入ロッドが形成される。また、挿入ロッドによりセンサに付加さ れる引抜力が第2の設定量を超えると、センサが挿入ロッドから分離するサイズ 及び形状にセンサ及び挿入ロッドが形成される。回転を容易にするメカニズムと センサの分離を容易にするメカニズムとは相互に独立し、回転の発生に必要なト ルクの第1の設定量は挿入ロッドに対するセンサの分離に必要な力の第2の設定 量と独立し、これにより従来の装置に比べて構造及び用途がより柔軟な測定装置 を得ることができる。 本発明による更に他の実施の形態では、回路接続部は、以下の特徴の少なくと も1つを含む:(a)基端部に設けられかつ屈曲を最小化する強化部材、(b) 回路接続部に配置された導電体の少なくとも一側に配置された遮蔽層、(c)少 なくとも部分的に回路接続部中へ長さ方向に延伸しかつ回路接続部の柔軟性を増 大する少なくとも1つのスリット。 本発明による他の実施の形態では、回路接続部の基端部に選択的に結合するイ ンタフェースが設けられる。インタフェースは識別要素を含む。回路接続部をイ ンタフェースに接続することにより識別要素を外部回路へ動作可能に結合して外 部回路による識別要素を検出できるように回路接続部が構成される。 本発明の更に他の目的は、従来のセンサでは得られなかった機能を発揮する侵 襲性(invasive)センサに使用する針、好ましくは胎児の監視に使用する針の製 造法を提供することにある。本発明の一実施の形態では、生理学的条件測定装置 に使用する針の形成法を提供することによって前記目的を達成する。この形成法 は、中空の管を「J」字形に曲げる過程と、少なくとも3つの平面の曲がりに近 接する管の第1の端部に斜角形成して点を形成する過程と、更に管を「J」字形 から「P」字形へ曲げる過程と、「P」字形の円部分のほぼ中央に面する位置で 管に少なくとも1つの開口部を形成する過程と、光学要素の一部が窓に位置する まで中空管の第2の端部に光学要素を押し込む過程と、管内部の所定位置に光学 要素を固定する過程と、更に管を螺旋形状に曲げる過程とを含む。 操作方法、構造の関連要素の機能、部品の連携動作及び製造上の経済性だけで なく、添付の図面に関する下記説明及び添付の請求の範囲を考慮することにより 、本発明の前記及び他の目的、特徴及び特性は明白となろう。図面中の対応箇所 には同様の参照符号を付す。しかしながら、図面は単なる例示及び説明の目的に 過ぎず、本発明の範囲を限定しないことを明確に理解されたい。 図面の簡単な説明 図1は、導入管、挿入ロッド、回路接続部及びセンサを備え、センサが導入管 の内側にある状態を示す本発明によるセンサシステムの破断側面図である。 図2はセンサが導入管から突出した状態を示す図1のセンサシステムの破断正 面図である。 図3Aは本発明による挿入ロッドの好適な実施の形態の詳細図、図3Bは図3 Aのロッドの部分拡大図、図3Cは図3Aの3C−3C線に沿う断面図、図3D は図3Aの把持部の端部から見た挿入ロッドの側面図、図3Eは挿入ロッドの把 持部の破断図、図3Fは斜面形状のタブの詳細を示す図3Aの拡大図、図3Gは 当接部の詳細を示す挿入ロッドの末端部の拡大図、図3Hは当接部の端部から見 た挿入ロッドの側面図、図31は図3Hの31−31線に沿う断面図である。 図4は、回路接続部、螺旋中空針及びカップを示す拡大斜視図である。 図5A〜図5Cは回路接続部の典型的な実施の形態の詳細図、図5Dは図5C の5D−5D線に沿う断面図である。 図6はセンサシステムを診断装置にインタフェースで接続するコネクタの斜視 図である。 図7A〜図7Dはセンサのカップ部分を示す図、図7Eは図7Dの7E−7E 線に沿う断面図である。 図8Aはセンサの針部分を示す平面図、図8Bは製造工程の「J」字形成工程 の針の正面図、図8Cは図8Bの8C−8C線に沿う拡大図、図8Dは製造工程 の「P」字形成工程の針の頂部を示す図、図8E及び図8Fは針窓の詳細を示す 拡大図、図8Gは製造工程の「O」字形成工程の針を示す図である。 図9A及び図9Bは、それぞれ本発明によるLED回路及び光検出回路の破断 斜視図である。 図10は波長のスペクトルを利用する本発明による光学的測定装置のブロック 図である。 図11は本発明による制御ユニット及び光発生器のブロック図である。 図12は図11により発生する多重波長信号のタイミングチャートである。 図13は複数の光学経路を使用する本発明による光学的測定装置のブロック図 である。 図14は本発明の別の実施の形態による螺旋針の正面図である。 図15は図14の螺旋針を用いた探針の斜視図である。 図16は本発明の他の実施の形態のセンサシステムの略示図である。 図17はセンサに診断機能及び識別機能をもたらすインタフェースの略示図で ある。 発明の最良の実施の形態 以下、本発明による胎児のパルス式酸素濃度測定センサシステムの好適な実施 の形態による構成要素及び製造する際の組立手順の例を詳細に説明する。特に、 センサシステムの特定の部分及びその組立手順について本発明の数多くの側面を 説明する。本説明は例示であって限定ではないことを理解されたい。図2及び図 3は、本発明によるセンサシステム1の正面図である。センサシステム1は、導 入管5、挿入ロッド7、回路接続部9及びセンサ11を備える。以下、関連する 組立手順と共にセンサシステム1の前記要素を詳細に説明する。 I. 導入管 導入管5は、例えば長さ280.67mm(11.05インチ)の所定の長さに 予め切断された中空の管材料である。導入管5(管材料)は、ポリプロピレン又 は ポリカーボネート等の生物学的適合性を有する樹脂により形成され、端部を丸め ることが望ましい。好ましくは、導入管5の内径は6.2484mm(0.246イ ンチ)であり、外径は7.874mm(0.310インチ)である。導入管5の両端 部を0.889mm(0.035インチ)の半径で丸み形状に形成することが好ま しい。図1及び図2に示す実施の形態では直線状の導入管5を示すが、他の形状 を使用してもよい。例えば、他の実施の形態では、センサシステムの導入管を角 度0°〜90°で曲げてもよい。 11. 挿入ロッド 図3Aは、本発明による挿入ロッド7の好適な実施の形態の詳細図である。一 般に、挿入ロッド7は、把持部17、軸部19及び当接部21を備え、各部を以 下詳細に説明する。好ましくは、例えば全色(omnicolor)2%を有するアモコ7 234(AMOCO 7234)等の生物学的適合性を有する樹脂材料により挿入ロッド7 を一体成形するとよい。しかしながら、挿入ロッド7の種々の部分を別個に形成 してもよく、金属、木材その他の材料により形成してもよい。 A. 把持部 把持部17を用いて、挿入ロッド7を導入管5内に押し込み、挿入ロッド7を 胎児の露出部分(通常は胎児の頭部)へ押し当て、挿入ロッド7を回転してセン サ11を胎児に取り付ける。本発明では、把持部17は種々の利点を有する。 1. タブ 図1、図2及び図3Bに示すように、挿入ロッド7上にはタブ13が設けられ 、図1に示すように、タブ13の端部が導入管5の末端部へ挿入されると、導入 管5の端部からのセンサ11の突出が防止される。タブ13は、比較的固い導入 管5の内側にセンサ11を保持することにより、輸送時及び非使用時にセンサ1 1を保護する利点がある。また、導入管5の内側にセンサ11を保持することに より、センサ11がセンサ用無菌保管袋を切断しり引き裂く作業を最小に減らす ことができる。更に、導入管5の内側にセンサ11を保持することによって、セ ンサ11を生体(患者)の膣内に導入するときの安全性及び快適性が向上する利 点もある。センサ11を導入管11の内側に保持すれば、センサが生体を刺し又 は損傷する危険を減らすことができる。タブ13が導入管5の基端部内へ挿入さ れ なければ、センサ11は導入管5の端部から突出する。図2を参照されたい。 本発明では、生体の膣内へ導入管を挿入するとき、挿入ロッド7は導入管5の 内部に保持される。導入管5を完全に挿入した後、挿入ロッド7を導入管5から 僅かに引き抜くとタブ13が解放され、図2に示すようにタブ13が導入管5か ら露出する。その後、挿入ロッド7を導入管5内へ戻すか又は挿入ロッド7を所 定位置に保持しながら、導入管5を僅かに引き戻すことにより、センサ11を導 入管の端部から突出させる。続いて、センサ11を位置決めして胎児に接触させ る。 本発明では、タブ13は充分な弾性を有し、タブ13の端部が導入管5を出る ときにタブ13の端部が挿入ロッド7から離間して外方向に跳ね上がり、導入管 5の縁から解放される。従って、挿入ロッド7を導入管5内へ戻すときに、タブ 13は動作を妨げない。この特徴により、タブ13の解放によって手を用いなく ても操作できる「ハンズフリー(hands-free)」機能が発揮され、タブ13を邪 魔にならない位置へ手動で動かす必要のない利点がある。 タブ13の拡大図である図3Bに詳細に示すように、タブ13は、軸部19に 近接する把持部17の端部近傍に設けられる。タブ13は、第1の足部25、第 2の足部27及び第3の足部29を有する。第2の足部27は第1の足部25に 対し角度約90°で形成され、第3の足部29は第2の足部27に対し角度約9 0°で形成され、第3の足部29の末端部は外方向に曲がる。 導入管5の内径は、軸部19及び第3の足部29を収容する。第2の足部27 の長さは導入管5の内径を充分に越えて延伸するので、第3の足部29が導入管 5の内部に押し込まれるとき、第2の足部27は挿入ロッド7が導入管5内へ更 に挿入されるのを阻止する。第1の足部25は、挿入ロッド7及び導入管5の長 さに応じて、導入管5の端部からセンサが突出するのを防止する十分な長さを有 する。例えば、センサ11を装着した軸部19及び当接部21の全長よりも導入 管5の長さが僅かに短い場合、センサ11の針部分が導入管5の端部から突出す るように、第1の足部25の長さは、センサ11の針部分が導入管5の端部から 突出する距離よりも少なくとも僅かに長いことを要する。 図3Bに示すように、タブ13はウェブ23を備え、ウェブ23はタブ13の 端部が導入管5の内部に押し込まれたときに導入管5に嵌合せず、ストッパとし て作用する。図3Bに示すように、ウェブ23は第2の足部27とほぼ同じ高さ であることが好ましい。しかしながら、ウェブ23により導入管5内への挿入ロ ッド7の更なる挿入を阻止できれば、ウェブ23は第2の足部27より長くても 短くてもよい。第1の足部25及びウェブ23を合わせた長さは、第3の足部2 9が導入管5の内側に押し込まれたときに導入管5の端部からのセンサ11の突 出を防止するのに十分な長さであることを要する。 2. スロット 図3Cに明示するように、把持部17は回路接続部9を収容するスロット31 を備える。図3Cは、図3Aの3C−3C線に沿う断面図である。図3Dは、把 持部17の端部から見た挿入ロッド7の側面図である。図3A、図3C及び図3 Dに示すように、スロット31は把持部17の全長に亘る。回路接続部9の部分 を収容するため、スロット31の幅は回路接続部9の幅よりも少なくとも僅かに 広い。把持部17を回転してセンサ11を胎児に取り付けるとき、例えばスロッ ト31上に操作者の親指又は他の指を置いて、スロット31内の所定位置に回路 接続部9を配置し、保持することができる。このように、回路接続部9及び挿入 ロッド7は一体に回転し、導入管5の内部での回路接続部9の捩れを防止するこ とができる。 3. 中空端部 図3Dに示すように、把持部17は、ほぼ長軸に沿って軸方向に延伸するキャ ビティ(中空部分)33を有する。キャビティ33は、回路接続部9のインタフ ェース端部、即ち基端部を保持するサイズ及び形状を有する。図1〜図2に示す ように、輸送のため、回路接続部9の境界端部をループ状に形成してキャビティ 33に挿入できる。好ましくは、キャビティ33の幅はその長さに沿って緩やか なテーパを有し、回路接続部9の境界端部をキャビティ33内へ穏やかに押圧し てキャビティ33内へ押し込み、これにより回路接続部9を所定位置に保持する 。 図示の実施の形態では、キャビティ33は、スロット31に隣接する側に平坦 面を有しかつスロット31の反対側に半円を有するほぼ矩形状の開口部である。 しかしながら、回路接続部9の境界端部の幅よりもキャビティの幅が少なくとも 僅かに広い限り、他の形状も可能である。例えば、キャビティ33は、回路接続 部9の境界端部の対応する寸法よりも僅かに大きいサイズを有する完全な矩形で もよい。 図3C及び図3Eに示すように、把持性を向上するリブ35が把持部17の外 面に設けられる。センサ11を胎児に取り付けるとき、挿入ロッド7を回転する 際に、指がリブ35に係止するため、操作者は挿入ロッド7を容易に回転するこ とができる。 B. 軸部 1. バンプ 軸部19は把持部17に取り付けられると共に、軸部19の長さ方向に沿って 複数のリング又は隆起部37を有する。挿入ロッド7を回転するとき、軸部19 の表面は導入管5の内面と接触してもよい。隆起部37は導入管5に触れる軸部 19の表面積を減少し、軸部19と導入管5との間の摩擦を低減する。また、隆 起部37により軸部19が導入管5に対し中央に配置される。従って、隆起部3 7は、センサ11を胎児に取り付けるときに、挿入ロッド7の回転に対する抵抗 を減少できる。回路接続部9を嵌合しかつ挿入ロッド7に沿って進退自在に容易 に導入管5を滑動できるように、隆起部37の直径は導入管5の内径よりも十分 に小さいことが好ましい。 2. 傾斜状のタブ 図3Aに示すように、軸部19は、把持部17から短距離の位置でかつタブ1 3に対し約180°オフセットされた位置、即ち直径方向に反対側に傾斜状のタ ブ39を設けることが好ましい。図3Fを参照されたい。タブ13が導入管5の 内部へ挿入されたとき、タブ13に対するタブ39の反力により、挿入ロッド7 を所定位置に保持する応力が増大する。軸部19の中心軸からのタブ39の高さ は、少なくとも導入管5の内部の半径より僅かに大きくかつ導入管5の内部の直 径(内径)より小さくなければならない。例えば、導入管5の内部の半径が約3 .1242mm(0.123インチ)(導入管5の内径6.2484mm(0.246イ ンチ)の半分)の場合、タブ39の高さは好ましくは2.54mm(0.1インチ) +1.5875mm(0.0625インチ)(図3Cより軸部19の直径3.175m m(0.125インチ)の半分)であり、軸部19の中心軸からの全高は約4.1 402mm(0.163インチ)である。従って、軸部19を導入管5に挿入する と、タブ39は導入管5の内面に接触するので、タブ39の位置では僅かに中央 からほぼタブ13側に向かって径方向反対側に軸部19の本体部分を接触点から 離間させて押圧し、タブ13が導入管5の内部に押し込まれるとき、挿入ロッド 7は反力によって確実に所定位置に保持される。タブ39は傾斜状が好ましく、 軸部19の当接部の端部に向かって細くなるテーパを有するので、導入管5内へ の挿入ロッド7の挿入はタブ39によって阻害されない。 タブ39は、導入管5の内部での回路接続部9の捩れ防止を補助する更なる利 点を有する。センサを胎児に取り付けるため、挿入ロッド7を時計方向又は反時 計方向のいずれの方向に回転するかに応じて回路接続部9の適当な側にタブ39 が設けられ、タブ39は回転方向に回路接続部9を押圧する。タブ39が導入管 5の内面と接触するので、操作者が挿入ロッド7を回転するときに回路接続部9 が係止して捩れ始めた場合に、タブ39は回路接続部9と接触して捩れ防止を補 助する。 C. 当接部 挿入ロッド7は当接部21を備え、センサ11が挿入ロッド7から外れるまで 当接部21によりセンサ11を保持する。図3G〜図31を参照されたい。当接 部21は下記の特徴を有する。 (1) センサ11を確実に保持する。 (2) センサ11を胎児に取り付ける時に発生する過度のトルクから保護す る。 (3) センサ11を胎児に取り付けた後にセンサ11を容易に引き抜ける。 1. 六角形状 図3Hに示すように、当接部21は壁41を有し、壁41は、センサ11のほ ぼ六角形状のベースに係合するほぼ六角形状の開口部43を有する。この六角形 状は、挿入ロッド7(ソケット)とセンサ11(ナット)との確実なソケット/ ナット型結合を形成する。従って、センサ11を胎児に取り付けるとき、挿入ロ ッド7を回転することにより、当接部21に対し殆ど又は全く滑動せずにセンサ 11を確実に回転できる。 2. センサ「バンプ」を係合する溝 センサ11が胎児に完全に取り付けられる前に不用意によりセンサ11から挿 入ロッド7が引き抜かれるのを防止するため、壁41の内面は、センサ11のほ ぼ六角形状のベース面上に形成されたバンプ(係合隆起部)77(後述する)に 対する溝47を有する。図31に示す実施の形態では、溝47は当接部21の内 部の円周全体に設けられ、端部に比べて壁41の各面の中央では僅かに幅が広い 。 3. トルク過剰保護 センサ11を確実に胎児に取り付けた後にセンサ11を回転し続けると、取付 位置の組織を損傷するおそれがある。本発明のセンサシステムは「過剰トルク」 防止に対する種々の特徴を備え、センサを確実に取り付けた後にセンサ11の継 続的回転を防ぐ。 このため、ほぼ六角形状の当接部21はスロット45によって3部分に分割さ れる。スロット45は、所定レベルより大きいトルクが挿入中のセンサに加えら れた場合、即ち、センサ11が適切に取り付けられた後又は他の原因で回転が止 まった後で挿入ロッド7が回転し続けた場合に、壁41を径方向外側に撓ませて センサ11のベースを当接部21の壁に対し滑動させて、当接部21をセンサ1 1に対して空転させ過剰トルク防止を達成する。図3Hに示すように、当接部2 1の壁41はスロット45により分割されかつ他の面とそれぞれ連結された6つ の面を形成する。過剰締付に対しセンサ11を保護すると共に、スロット45の 六角形状により、センサ11が胎児に確実に取り付けられたことを聴覚的及び/ 又は触覚的に知覚することができる。センサ11が確実に胎児に取り付けられた 後に挿入ロッド7が回転され続けると、最初に壁41が径方向外側に撓みセンサ 11と当接部21との係合が解除されてセンサ11の過剰締付を防ぎ、続いてセ ンサ11が六角形状の当接部21内でスリップして、壁41がセンサ11上で空 転し、その後、挿入ロッド7がセンサ11のベース上に復帰すると壁41が弾性 スナップ作用で径方向内側の所定位置に戻る。前記スリップ動作及び復帰動作に より、操作者が聞き取れるスナップ作用音及び/又は感じ取れる振動が発生して 、センサ11が胎児に充分に締め込まれたことが感知される。 III. 回路接続部 図4は回路接続部9の破断斜視図である。また、図4は、センサ11の一部を 形成する後述の中空螺旋針65及びカップ67を示す。本発明の典型的な実施の 形態のサイズを有する回路接続部9の詳細を図5A〜図5Dに示す。図4に示す ように、回路接続部9は、インタフェース端部49と、センサ端部51と、セン サ端部51から導電体54を通してインタフェース端部49へ信号を伝達する相 互連結部53とを有し、導電体54は一般に最小幅0.254mm(0.010イン チ)及び最小間隔0.254mm(0.010インチ)であり、最外部の導電体と回 路接続部の周囲との間に0.508mm(0.02インチ)の縁部が設けられる。セ ンサ端部51は、例えばニッケル平面上に厚さ635μm(25マイクロインチ )の金メッキを施した複数の接触パッド100を有する。 可撓性プリント回路基板又は可撓性回路として回路接続部9を製造するとよい 。 しかしながら、本発明の典型的な実施の形態では、インタフェース端部49は、 補強部材130又は樹脂若しくはファイバグラス等の硬質材料を備える。回路接 続部9の基端部を機械的に強化することにより、センサ組立体から監視装置へ信 号を伝達するインタフェース装置へ回路接続部9の基端部を挿入することができ る。しかしながら、本発明による他の実施の形態では、導電体54から監視装置 に直接接続されるリード(導線)を設けることにより、インタフェースを省略し てもよい。 A. 動作アーチファクトの低減 1. センサカップ近傍の回路の狭い幅 図4に示すように、センサ端部51の近くでの柔軟性を向上するために、セン サ端部51付近にある回路接続部9の幅狭部132の幅は隣接部134よりも狭 く、これにより動作アーチファクトを低減する。換言すれば、センサ端部51付 近にある回路接続部9の幅狭部は容易に曲がりかつ捩れるので、回路接続部9の 全長にわたって曲がり及び捩れが分散せず、回路接続部9上のセンサ11の小さ い動きに伴う反動の効果が最小となる。 2. 長さに沿ってスリットを有する回路 好ましくは、導電体54は銅から成り、回路接続部9の長さに沿って設けられ る。更に、本発明では、図5A及び図5Bに示す導電体54の一部又は全部の間 に、また回路接続部の長さの全長又は部分に沿ってスリット(図示せず)を設け てもよい。これらの縦のスリットは回路接続部の柔軟性を向上して動作アーチフ ァクトを低減する。 B. ノイズの低減 1. 回路の遮蔽 図5C及び図5Dに示すように、回路接続部9の長さ部分に沿って導電体54 の各側に銀から成る遮蔽層55及び57を設ける。遮蔽層55及び57は回路接 続部9を幅方向に被覆し、インタフェース端部49の穴59を通して相互に接続 される。穴59は、例えば直径0.762mm(0.030インチ)であり、遮蔽層 55及び57を接続する銀インクエポキシ樹脂(silver ink epoxy)で充填され る。遮蔽層55及び57は外部の電気的妨害に対して、導電体54上に伝達され る信号の保護層となり、更に内部の電気的妨害に対する保護層となる。従って、 遮蔽層55及び57はセンサシステム中のノイズを低減しかつ精度を向上する。 2. LEDの差動動作 本発明の一実施の形態では、センサ11のLEDを差動動作することができ、 1対の導電体のLEDに供給される信号パルスは等しくかつ互いに反対方向であ る。2つのライン上の信号は相互に打ち消し合う傾向があるが、LEDの差動動 作により、低ノイズ特性を達成でき、回路接続部9上で相互に近接して導電体5 4を配置できる。また、LEDの差動動作によって安全性が向上する。 C. センサ近傍の露出導電体 回路接続部9のセンサ端部51の近傍に露出導電体61が設けられ、露出導電 体61は、センサ11が胎児に取り付けられたときに母体(通常は母体の内部) と接触する基準電極として作用する。図5Aに示すように、基準電極61を約2 5.4mm(1.0インチ)露出するとよく、これよりも短い又は長い露出長さでも よい。従来の装置のようにセンサ11上ではなく、回路接続部上に露出された電 極を設けることにより、基準電極が母体と良好に接触する可能性を最大化しつつ センサのサイズを最小化できる。更に、露出長さをより長くすることにより、基 準電極61の少なくとも一部が母体と良好に接触する可能性を増大できる。 D. インタフェース端部 回路接続部9のインタフェース端部49は、単純かつ経済的方法で診断装置( 図示せず)をインタフェース接続する接触パッド63a〜63gを備える。例え ば、図6に示すように、回路接続部9はインタフェースコネクタ10により診断 装置とのインタフェース接続を容易に形成できる。 IV. インタフェースコネクタ 図6に示すように、インタフェースコネクタ10は、頂部シェル40a及び底 部シェル40bにより形成されるハウジング40を備える。頂部シェル40aは 、好ましくは接着又は超音波溶接により底部シェル40bに固定される。しかし ながら、2つのシェル40a、40bを固定する例えばネジ等の他の手段を使用 してもよい。スナップボタン42は、好ましくは接着又は超音波溶接により頂部 シェル40aに取り付けられる。スナップボタン42により、センサシステムの 使用時にコネクタ10を生体の近くに固定できる。例えば、母体の大腿部の周囲 に取り付けられる紐に係合用スナップを設けて、コネクタ10のスナップボタン 42を係合用スナップにスナップ作用ではめ込んでもよい。別法として、コネク タ10を生体上又は生体近傍の好適位置に取り付けるクリップ66をコネクタ1 0に設けてもよい。例えば、母体の大腿部の周囲に嵌合される係合用留め具がな くても、クリップ66を紐に装着・係止することができる。 ケーブル44は、頂部シェル40aと底部シェル40bとの組立により形成さ れる開口部を通ってハウジング40に入る。ケーブル44はワイヤ46を支持す る。好ましくは、ケーブル44は、ワイヤ46が導出される端部の近くに応力除 去タブ48を有する。応力除去タブ48は組立時にハウジング40の内部に配置 されるので、ケーブル44への応力はワイヤ46に伝達されない。ワイヤ46は 、ねじ込みインサート52へねじ込まれるネジ50によってハウジングに固定さ れる接地ワイヤを備えてもよく、ねじ込みインサート52は底部シェル40bに 取り付けられる。接地ワイヤは遮蔽層55及び57を好適に接地する。 ワイヤ46は、導電性接触体58を有するコネクタ板56に接続される。ハウ ジング40はコネクタ板56を所定の場所の適当な位置で固定し、回路接続部9 のインタフェース端部49をコネクタ10に取り付けたときに、図4に示す接触 パッド63a〜63fと導電性接触体58との間で電気的接触が行われる。更に 、導電性接触体58は、メッキされた貫通孔59を通って接地ワイヤ46から遮 蔽層55及び57へ接地される。 コネクタ10は、頂部シェル40a及び底部シェル40bに形成された対応す るスロット43a及び43bと整列する開口部62を有する端部キャップ60を 備える。更に、コネクタ10は、同様に開口部62と整列するスリット68を有 するシール部材64を備える。シール部材64は弾性材料から成り、開口部62 を通って回路接続部9のインタフェース端部49が挿入されたときにスリット6 8が広がってインタフェース端部49を収容する。シール部材64はハウジング 40の開口部を覆うと共に、コネクタ板56、導電性接触体58及びインタフェ ース端部49を使用時の湿気及び他の環境妨害物から保護する。シール部材64 をネオプレンにより形成するとよく、ハウジング40により形成される肩部に嵌 合する。シール部材64は端部キャップ60によって所定位置に保持される。端 部キャップ60は、ハウジング40の溝70によってスナップ作用でハウジング 40に着脱可能に固定され、端部キャップ60の対応するバンプ(図示せず)と 係合する。しかしながら、端部キャップ60をハウジング40へ接着又は超音波 溶接してもよい。別法として、ハウジング40に端部キャップを設けずに、ハウ ジング40内の所定位置に保持されるシール部材64を設けてもよい。 好ましくは、回路接続部9のインタフェース端部49は、導電性接触体58a 〜58g及びシール部材64の摩擦により所定位置に保持される。しかしながら 、回路接続部9のインタフェース端部49を所定位置に保持するため、例えばス ナップ係合組立体又はピン等の機構をインタフェース端部49及び/又はコネク タ10に設けてもよい。 V. センサ 図4及び前記の説明の通り、センサ11は螺旋中空針65及びカップ67を備 える。図示の実施の形態では、針65はLED回路69及び光検出回路71を有 する。LED回路69に信号が供給されると、LED回路69は発光し、光は生 体を通って搬送され光検出回路71によって受光される。受光した光を示す信号 は、光検出回路71から回路接続部9を通して診断装置へ送出される。本発明の 好適な実施の形態での寸法を含めて、カップ67の詳細を図7A〜図7Eに示す 。また、本発明の好適な実施の形態での寸法を含めて、針65の詳細を図8A〜 図8Gに示す。針65から光を放出しかつ受け取る機能は光ファイバを用いて達 成され、光源及び光検出器は針の外側の位置に設けられる点を理解されたい。 A. カップ カップ67は針65を保持すると共に、センサ11を胎児に取り付けるときに 挿入ロッド7の当接部21に針65を結合する。カップ67は、例えば生物学的 適合性を有する樹脂により形成され、例えばGEレクサン500(GE Lexan 500 )等のファイバグラス10%を充填したポリカーボネートにより形成するとよい 。組立前に、カップ67を約100℃で約15分間焼鈍することが好ましい。焼 鈍後、カップ67をオーブン中に約3〜4時間放置してカップを徐冷する。 1. ベースの六角形状 カップ67は、当接部21のほぼ六角形状の開口部43(図3G〜図3I)に 適合するほぼ六角形状のベース73を有する。当接部21のメス部分の六角形状 には六角形状のベース73が嵌合され、挿入ロッド7(ソケット)のセンサ11 (ナット)へのソケット/ナット型連結体を確実かつ容易に形成できる。従って 、センサ11を胎児に接続するとき、挿入ロッド7を回転することにより、殆ど 又は全くセンサ11をスリップさせずにセンサ11を確実に回転できる。 2. トルク過剰保護のため丸みを帯びたエッジ 前記のように、センサ11を確実に胎児に取り付けた後に、センサ11を回転 し続けると、接触箇所で組織を損傷するおそれがある。図7Cに示すように、過 剰トルクを防止するため、ベース73のエッジ75は丸められ、丸味は例えば半 径約0.5588mm(0.022インチ)である。丸められたエッジ75により、 カップ67へ過剰トルクが付加されると、ベース73は当接部21内で「スリッ プ」するが、この作用は一般にセンサ11が確実に取り付けられた後に発生する 。 3. 当接部にカップを保持するバンプ 図4及び図7A〜図7Dに示すように、ベース73の対立する面に複数の隆起 したバンプ77が設けられる。ベース73が当接部21に挿入されると、バンプ 77は溝47と係合し、センサ11が完全に胎児に取り付けられる前に、センサ 11からの挿入ロッド7の不注意な引抜を防止する。バンプ77は、センサ11 から挿入ロッド7を取り外すのに必要な「引抜」力を増大する。好ましくは、セ ンサ11が胎児と係合した状態で維持される間に胎児の組織の損傷を回避するよ うに引抜力が最適化されるが、センサ11を残して挿入ロッド7及び導入管5が 生体から除去されかつセンサ11が胎児の所定位置にある時にセンサ11は当接 部21から外される。 4. 針を保持する組立の特徴 最終組立中に針65を所定位置に保持する陥没した溝79がカップ67に形成 される。溝79は、針65の螺旋形状にほぼ対応する螺旋形状を有する。センサ システム1の最終組立体を以下説明するように、針65を陥没溝79にねじ込ま ないことが好ましい。その代わりに、溝79の上方に設けられたカップ67の内 側で所望の方向に針65を配置し、その後陥没溝79内にスナップ作用で嵌合す る。 5. 回路接続部を受容する開口部 カップ67は、回路接続部9のセンサ端部51を受ける側に開口部81を有す る。回路接続部9が挿入されるカップ67の側にスリット状の開口部81のみを 設けることにより、本発明はカップ67の全体の形態をほぼ維持し、これにより 種々の有利な効果を達成する。例えば、従来のセンサのように、カップの側部が 開放して回路接続部9を受ける場合と比べると、カップ67の自然な形状により 、接合用接着剤をカップ67内に容易に保持できる。また、カップの側部が開放 する場合と比べて、針用の接合面積が一層大きくなる。更に、スリット状の開口 部のみを使用することにより、針を接合できる360°の角度領域を確保できる 。 図7A〜図7Bに示すように、好ましくはカップ67の底部の近くに開口部8 1が形成され、回路接続部9のセンサ端部51を開口部81に挿入すると、セン サ端部51はカップ67の底部に隣接しかつカップ67の底部とほぼ平行となる 。回路接続部9はセンサ端部51付近の部分でカップ67の底部及びセンサ端部 51に対してほぼ直角に曲げられ、組み立てられたセンサ11と回路接続部9と の組立体は導入管5内に配置される。このように、カップ67の曲線状のエッジ に沿って比較的平坦な回路接続部9をほぼ直角に屈曲することによって発生する 捩 れの可能性を最小にしつつ円滑に屈曲部を形成できるように、回路接続部9のセ ンサ端部51の幅は可能な限り狭いことが好ましい。 B. 図4に示すように、針65はLED回路69及び光検出回路71を収納し、組 織の外傷及びトルクの付加を著しく増加させずに、また、除去抵抗を著しく増加 させずに、生体に取り付けられたセンサ11の保持状態を補助する種々の特徴を 有する。図8A〜図8Gについて針65を詳細に説明する。針65は、「J」字 形成工程、「P」字形成工程及び「O」字形成工程を含む数個の個別の工程で形 成され、各工程では種々の手順が実行される。また、説明するように、前記工程 により、針65は効果的にかつ高い信頼性でかつ低い脱落率で製造できる。 1. バンプ 図8Aに示すように、好ましくは、針65は、バンプ83及び85と、LED 窓87と、光検出窓89とを備える。バンプ83はLED窓87の領域内に形成 され、バンプ85は光検出窓89の領域内に形成される。例えば、LED窓87 及び光検出窓89に透明な埋込材料を僅かに過剰充填してそれぞれバンプ83及 び85を形成してもよく、これにより組織の外傷、トルクの付加又は除去抵抗を 著しく増加させずに針65を所定の位置に保持できる。針65は、好ましくは螺 旋状に形成された針65の内面に形成された2つのバンプ83、85を有する。 しかしながら、異なる数及び異なる位置にバンプを形成してもよい。また、バン プを形成する他の方法も使用可能である。例えば、螺旋状の針65の外面に単一 のバンプを設けてもよい。針材料を機械加工して隆起部分を設けることによりバ ンプを形成してもよい。 2. 「J」字形成工程 好ましくは内径約4.826mm(0.19インチ)、外径約7.62mm(0.3イ ンチ)、長さ約28.702mm(1.13インチ)の管材料の寸法通りに切った長 さの直線状の管材料から針65が形成される。好ましくは、管材料91は、21 1/2のRW304ステンレス鋼の完全硬化被膜針状管材料である。また、他のサ イズ及び材料を使用してもよいが、好ましくは、本発明では比較的大きいゲージ サイズの管材料を使用して、良好に、高い信頼性でかつ再生可能に針65を容 易に組織に留めることができる。管材料を螺旋状に形成するために、マンドレル (心棒)を使用する。しかしながら、前記のように、形成加工はいくつかの工程 にわたり行われる。「J」字形成工程は、管材料を「J」字形の針に形成する過 程を含む。 マンドレルを万力に固定し、管材料の一端をマンドレル上で締め付ける。マン ドレルを回転しながら管材料の頂部をアルミニウム板でプレスして管材料に18 0°の巻きを形成し、これによって「J」字形の針を形成する。その後、締付具 を取り外し、「J」字形の針をマンドレルから取り外す。 3. 傾斜多平面形成 針65の先端部95は傾斜多平面形成工程で形成され、針の鋭利度及び強度が 確保される。好ましくは、傾斜多平面形成工程は少なくとも3つのファセットを 形成する過程を含む。第1のファセット92を図8Cに示し、第2のファセット 94及び第3のファセット96を図8Dに示す。各ファセット92、94、96 は、それぞれ手動研磨先端部95から所望の角度に形成できる。後述のように、 好ましくは、第1のファセット92及び第2のファセット94は所定の停止位置 で針保持固定具及び針研磨固定具を使用して形成され、第3のファセット96は 手動研磨により形成される。 a. 第1のファセット 図8Cに示すように、針65の先端部95付近に形成された螺旋形の平面に対 し角度約15°で第1のファセット92を切断して形成する。第1のファセット 92の研磨固定具は、針65を安全かつ適切な位置に保持して針65を所望の形 状に研磨する形状を有する保持固定具を有する。本発明による別の実施の形態で は、ファセット92を更に斜角形成して針65の先端強度を増大させる。例えば 、ファセット92の最末端部は、ファセット92の残りの部分に対し角度30° 、続いて角度20°、最後に角度15°に形成することができる。 「J」字形の針93は、第1のファセット92を研磨する固定具の保持固定具 に取り付けられる。また、ミスタ(噴霧器)をセットし、研磨中常に「J」字形 の針及び研磨ホイール上へ鉱物油を噴霧する。保持固定具は、所望量の斜角形成 での停止部を有する形状に予め形成される。ドレメルモータ(Dremel motor)は 全速で駆動され、「J」字形の針は固定具の停止部に突き当たる点まで徐々に研 磨される。斜角のバリは、万能ナイフ、カミソリ刃、ヤスリその他により除去で きる。 b. 第2のファセット 第1のファセット92を有する「J」字形の針は、所望量に研磨するための停 止部を有する第2のファセット形成装置の保持固定具に配置される。ドレメルツ ール(Dremel tool)を全速より小さい速度1に調整して駆動する。「J」字形 の針に対して研磨ホイールを第2のファセット94の形成位置に配置し、停止部 に突き当たるまで「J」字形の針を研磨する。 c. 第3のファセット 止血鉗子(hemostats)又はピンセットにより曲線部分及び直線部分の結合部 分で第1のファセット92及び第2のファセット94を有する「J」字形の針を 保持する。例えば、好ましくは微粒子研磨ホイールを有するドレメルツールを使 用して、針の内側に形成された曲線状の端部に第3のファセット96を研ぎ出し 、必要に応じて第1のファセット92及び第2のファセット94に軽く触れる。 好ましくは、斜角は約2.54mm(0.100インチ)±0.254mm(0.010 インチ)である。 4. 「P」字形成工程 図8Bに示すように、「P」字形成工程は、「J」字形の針を「P」字形の針 98に形成する過程を含む。万力に固定したマンドレルを用い、締付力を加えな がらマンドレルで「J」字形の針を締め付ける。締付具を直接先端部95に当て てはならない。マンドレルを回転しながら「J」字形の針の直線部分をアルミニ ウム板でプレスして「J」字形の針に約90°の湾曲部を形成し、これによって 「P」字形の針98を形成する。その後、締付具を外し、「P」字形の針98を マンドレルから取り外す。 5. 窓形成 図8Dに示すように、針にはLED窓87及び光検出窓89が形成される。光 検出窓89は、好ましくは針65の傾斜多平面先端部に極力近い位置に設けられ 、また、LED窓87の中央は、好ましくは針65の傾斜多平面先端部に極力近 い 位置に設けられ、2つの窓間の直接視覚線が維持される。針の傾斜多平面先端部 に極力近い位置に窓を設置することが好ましく、これにより、生体内へ針が完全 に挿入されなくても、2つの窓間で光を確実に伝達できる。本発明の好適な実施 の形態では、LED窓87の中央は光検出窓89の中央から約130°±10° オフセット(偏向)される。光検出窓89及びLED窓87の詳細をそれぞれ図 8E及び図8Fに示す。本発明の好適な実施の形態では、針材料を研磨して削り 取ることによって窓87及び89を針に形成する。しかしながら、化学エッチン グ等を含む他の方法を使用してもよい。 窓87及び89を形成するため、上方に角度のある固定具と共に研磨装置の底 部位置に針保持固定具を配置する。固定具のレバーを下位置に向けて、締付具を 緩める。鉱物油ミスタを設置し、「P」字形の針98及びエンドミルに噴霧する 。針がよく見えるよう顕微鏡を設置することが望ましい。 針保持固定具は2つの針位置が可能である。針の非斜角形成端部が作業者の方 を向くように「P」字形の針98を固定具に配置する必要がある。「P」字形の 針98は正面位置決めピンに固定される。位置決めされれば、針を固定具にツマ ミネジで締め付けることができる。ツマミネジは緊密に締め付ける必要があり、 その後、鉱物油の噴霧を開始する。続いて、サーボモータを駆動し、エンドミル を下げる。エンドミルを下げると、固定具のレバーは完全に上位置に持ち上がり 、これによって窓89を切除することができる。窓89の切除後に、エンドミル を上げ、針締付具を解放して針を除去する。図8Gに示すように、斜角の基端部 から約0.254〜0.381mm(0.010−0.015インチ)で開始する螺旋 曲線の内側で窓89を切除しなければならない。ピンゲージ又は顕微鏡レチクル でサイズを測定するのが好ましい。 LED窓87を切除する方法は、光検出窓89を形成する前記方法に類似する 。 しかしながら、フライス加工工程の間、針は異なる位置に配置される。LED窓 87を形成する場合、針の非斜角形成端部が作業者から離れた方を向くように「 P」字形の針98を固定具に配置する。前記の通り、また図8Dに示すように、 LED窓87の中央は、光検出窓89の中央から約130°の位置になければな らない。ピンゲージ又はレチクルでサイズを測定し、角度テンプレート又は角度 レチクルで角度を測定するのが好ましい。 6. バリの除去及び洗浄 最終組立に備え、「P」字形の針98に対し好ましくはバリ除去及び洗浄を行 う。窓87及び89の表面から突出する全ての大きいバリを切り取るためにカミ ソリ刃を使用する。尾端部(非斜角形成)を検査して針の端部が開放することを 確認する。端部が閉鎖していたり又はバリを有する場合、端部のバリ除去のため にカミソリ刃の先端を使用する。フォアダムドリル(Foredom drill)及び粗製 ダイヤモンドビットを用いて窓の内側及び外側からバリを除去する。全てのバリ を除去することが好ましい。 その後バリを除去した「P」字形の針98を超音波洗浄機内に配置し、蒸留水 及び2%ミクロ洗浄溶液から成る溶液中で約30分間洗浄する。続いて、「P」 字形の針98を取り除き、超音波洗浄機の溶液を100%蒸留水と交換する。 「P」字形の針98を再度超音波洗浄機内に配置して約15分間洗浄し、その後 除去して「P」字形の針98を通して圧縮空気を吹き付ける。 顕微鏡レチクル及び/又はピンゲージを使用して、第1のファセットの1又は 2以上の角度、窓87及び窓89の中央の間の角度、光検出窓89及びLED窓 87のそれぞれの長さ及び幅を含む重要な全サイズを測定する。LED窓87及 び光検出窓89の幅は例えば約0.4318mm(0.0170インチ)〜0.53 34mm(0.0210インチ)の間である。光検出窓89の長さは例えば約1.7 272mm(0.068インチ)であり、LED窓87の長さは例えば約1.27mm (0.050インチ)である。洗浄後、「P」字形の針に何らかの傷又はバリが 残存するかを検査することが望ましい。好適な実施の形態で部品、材料及び回路 を使用するため、重要と認められるサイズを確認する。他の部品、材料又は回路 の選択により、別の「重要な」サイズも要求される点を理解されたい。 図8A及び図8Gは、全体の外径約4.826mm(0.190インチ)及び全体 の深さ約4.318mm(0.170インチ)である針65の好適な寸法を示す。図 8Gに示すように、好ましくは、螺旋状の針65はピッチ約1.6002mm(0. 063インチ)で角度約22°である。最終組立で後述するように、LED回路 67及び光検出回路71を針65に挿入した後に、最終的な針65を被覆するこ とが好ましい。 C. センサ回路 図9A及び図9Bは、それぞれLED回路69及び光検出回路71の斜視図で ある。図9Bに示すように、光検出回路71は、可撓性の回路基板99上に装着 されたフォトダイオードダイ97を備える。フォトダイオードダイス(ダイオー ドチップ)97の一方側の電極となるボンディングパッドは、ボンディングワイ ヤ101により可撓性回路基板99上のボンディングパッド103に接続される 。フォトダイオードダイス97の反対側の電極は、可撓性回路基板99上の大き いダイ取付パッド105へ直接接続される。好適なフォトダイオードダイス97 は、アメリカ合衆国ウィスコンシン州ドッジビル所在のシリコン・センサーズ・ インコーポレイテッド(Silicon Sensors,Inc.)社により、部品番号5538 A800で販売されている。 LED回路67は、可撓性回路基板111上に取り付けられる2つのLEDチ ップ107及び109を備える。図9Aを参照されたい。ボンディングワイヤ1 13は、第1のLEDチップ107の一方側の電極となるボンディングパッドを 可撓性回路基板111上のボンディングパッド115に接続する。ボンディング ワイヤ117は、第1のLEDチップ107を第2のLEDチップ109に接続 する。2つのLEDチップ107及び109の反対側の電極は、可撓性回路基板 111上の大きいダイ取付パッド119へ直接接続される。図9Aに示すように 、LEDチップ107はLEDチップ109よりも高い。しかしながら、LED チップ107及び109の実際の高さは製造者によって変更される。LEDチッ プ107は、好ましくは波長約730nmの光を発生する。好適な第1のLEDチ ップ107は、アメリカ合衆国ニューヨーク州ニューヨークに所在のミツビシ・ ケーブル・アメリカ・インコーポレイテッド(Mitsubishi Cable America,Inc. )社により、部品番号MC−R1N−DD730/5で販売されている。LED チップ109は、好ましくは波長約940nmの光を発生する。好適な第2のLE Dチップ109は、アメリカ合衆国ニューヨーク州ニューヨークに所在のミツビ シ・ケーブル・アメリカ・インコーポレイテッド社により、部品番号ED−01 2IRAで販売されている。ボンディングワイヤ101、113及び117は、 シンカワ超音波ウェッジボンディング機(Shinkawa Wedge Bonder)を用いて取 り付けられる。 本発明の好適な実施の形態では、可撓性回路基板99及び111は、厚さ約0 .0254mm(0.0010インチ)のポリイミド層と、厚さ約0.0254mm( 0.0010インチ)の接着剤層と、厚さ約0.01778mm(0.0007イン チ)の銅層(導電体に対応)と、銅層の形状にほぼ一致しかつ厚さ約0.012 7mm(0.0005インチ)の他の接着剤層と、前記の接着剤層の形状にほぼ一 致しかつ厚さ約0.0254mm(0.0010インチ)の他のポリイミド層とを 含む。 1. 回路の針への装填 本発明では、以下に詳述する方法でLED回路69及び光検出回路71を針6 5内へ装填し、これにより回路に損傷を与える危険性を最小にする。特に、光検 出窓89が傾斜多面成形された針65の先端部95に最も近いので、LED回路 69の前に光検出回路71を針65内に挿入する。手順を視覚的に確認するため に顕微鏡を使用することが好ましい。 「P」字形の針98を針保持固定具に保持し、ピンセットで光検出回路71を 光検出窓89内に装填する。光検出回路71の端部が「P」字形の針98の非傾 斜他面成形部の外側へ現れた後、光検出回路71を把持しかつ引張って窓89の 近くにボンディングワイヤ105を配置する。ピンセットの一端を用い、ボンデ ィングワイヤ105の近くにフォトダイオードダイス97を押圧することにより 、光検出回路71のボンディングワイヤ端部を窓89内に押す。その後、ピンセ ットの他端を用い、フォトダイオードダイス97の後部を窓89内へ押し込む。 これにより、ボンディングワイヤ105に損傷を与えずに光検出回路71は窓8 9内へ落下する。破断する危険があるので、ボンディングワイヤを直接押しては ならない。また、フォトダイオードダイス97の頂部は壊れ易いので、慎重に押 されなければならない。好ましくは、光検出回路71が窓内へ落下した後、端部 を把持してフォトダイオードダイス97を窓89の中央に配置する。その後、フ ォトダイオードダイス97と「P」字形の針98の壁との間にUV(紫外線)接 着剤ダイマックス(Dymax)1−20280を1滴付着させてフォトダイオード ダイス97を針の底部に対し保持する。フォトダイオードダイス97を所定位置 に 保持しつつ、UVランプを照射して約5秒間接着剤を硬化させる。その後、連続 するか短絡がないか針を検査する。次に、LED窓87を通してLED回路67 を押し込む点を除いて前記と同様の手順で、LED回路67を「P」字形の針9 8に押し込む。 図4、図8A及び図8Gに示すように、「P」字形の針を最終形態の「O」字 形(螺旋形)の針65に巻き上げる。これは、斜角形成端部から約300°で針 を締め付けるマンドレル上へ「P」字形の針を巻き付けることによって完了する 。この方法により、LED窓87及び光検出窓89の締め付けを確実に回避でき る。その後、「P」字形の針の斜角形成端部が上方を向くようにマンドレルを偏 向する。マンドレルの頂部上でアルミニウム板を保持し、マンドレルを回転して 針を巻きつけ、「O」字形の針65を形成する。プライヤを使用して針65の端 部を丸く仕上げ、直線部分をなくす。針65を潰し及び/又は回路69及び71 を切るおそれがあるので、過剰な力を回避する必要がある。針65の最終的な「 O」字形は、最終的な巻き上げの後で完全に2巻き以上形成するのが好ましい。 VI. 最終組立 前記の各部品組立が完了した後、センサシステム1の最終組立が可能となる。 最初に、回路接続部9をカップ67に取り付ける。固定具の平坦な側面と整列す る開口部81を有する最終組立固定具にカップ67を配置する。導電性パッドを 上に向けながら、回路接続部9のセンサ端部51をカップ67の開口部81内に 滑動挿入する。カップ67から直角に導出されるように回路接続部9を整列させ る。センサ端部51をカップ67の内側へ持ち上げ、少量のUV接着剤ロクタイ ト(Loctite)3321をカップ67の底面に載置する。その後、接着剤上にセ ンサ端部51を押し付けてピンセットで強固に保持しながら、UVランプで接着 剤を硬化させる。 続いて、針65をカップ67へスナップ作用で嵌合させ、導電体を上方へ向け つつ回路69及び71の端部をカップ67の頂部の開口部を通してカップ内へ配 置し、フォトダイオード回路71を左側(即ち、図4では6時の位置)に配置す る。スナップ作用で嵌合させることなく、針65をピンセットで反時計回りに回 転し、針65の非斜角形成端部を図4の11時の位置に到達させる。その後、ピ ンセットで針65を持ち、針をカップ67に押し込んで陥没溝79へスナップ作 用で嵌合させる。 次に、回路接続部9、LED回路69及び光検出回路71を電気的に接続する 。LED回路69のリード端部は光検出回路71のリード端部よりも長くなけれ ばならないので、LED回路67のリード端部を光検出回路71のリード端部と 区別できる。光検出回路71(短い方のリード端部)は、回路接続部9の右側か ら第3の導電体と第4の導電体との間に配置される。LED回路69(長い方の リード端部)は、回路接続部9のすぐ右側の2つの導電体の間に整列される。大 きいボンディングパッドの頂部及び底部上のLED回路69及び光検出回路71 にUV接着剤ダイマックス1−20280を塗布することによって、回路接続部 パッドの周囲の位置にLED回路69及び光検出回路71を固定する。その後、 接着剤をUVランプで硬化させる。続いて、鋭いカミソリ刃の先端を用いて、L ED回路69及び光検出回路71をカップ67の内側の長さにカットする。ボン ディング箇所(即ちパッドの全長)で針を強く引っ掻いて粗面化し、良好な接着 性及び低抵抗を確保する。万能ナイフを使用してエイクソン(Acheson)591 5の導電性接着剤を塗布し、導電性接着を行う。高い粘着力を達成するため、導 電性接着には充分な静置時間を確保する必要がある。LED回路69及び光検出 回路71の各導電体を隣接する回路接続部9の大きいパッドに電気的に接続する ため、4つの導電性のポンディング部が形成される。針65の粗面化部分は、図 7に示す9時の位置で大きいボンディングパッドに電気的に接合される。このボ ンディングパッドの長さ全体に沿って導電性接着剤を充分に塗布する必要がある 。その後、組み立てられたセンサ11及び回路接続部9を約150℃で約20分 間オーブンで硬化させる。最終的にセンサ11を埋め込む前に、センサの電気的 特性を試験することが好ましい。 センサ11が電気的テストを通過すれば、最終的な樹脂埋込ができる。注射器 又はEFDディスペンサを用いて接着剤ダイマックス1−20280を塗布して カップを埋め込む。接着剤を所定位置に塗布するために塗布針を使用する。空気 間隙が形成されないことを確認してカップを3/4まで充填し、続いてUVラン プで硬化させる。少なくとも12時の位置であって10時の位置を過ぎないとこ ろで針を完全に被覆する。その後、塗布針で接着剤ダイマックス1−20280 を斜角に塗布し、縁から縁までを平坦に充填する。前記のように、窓が僅かに過 剰充填されるまで、接着剤ダイマックス1−20280を塗布することによって 窓87、89の各々を埋め込む。次に、UVランプで5秒間発光を2、3回行っ て接着剤を硬化させる。接着剤ロックタイト3321の光コートを回路接続部9 の底部に配置してカップに入る場所を封止し、UVランプで硬化させる。回路接 続部9を引き下げてカップ壁に沿って平坦にする。回路接続部9の頂部とカップ のスロット(開口部)81との間の間隙を充填しかつUVランプで硬化させる。 この工程では、カップと共に回路接続部9及び接着剤平坦面(adhesive flush) が形成される。最終的な埋込工程ではカップの外径を増大しないことが望ましい 。窓を検査し、窓に粗さがなく、窓を通してLED及びボンディングワイヤが見 えることを確認する。 導入管5に挿入ロッド7を挿入する前に、回路接続部9が挿入ロッド7の側に かつスロット31が把持部17の側に位置するようにセンサ11を向ける。この ようにセンサ11の向きを整えた後、インタフェース端部49を把持部17の中 空の端部33に挿入する。次に、挿入ロッド7に対し回路接続部9を保持し、把 持部17に沿ってスロット31を配置する。回路接続部9を所定位置に保持しな がら、挿入ロッド7(センサ11を装着)を導入管5内に滑動挿入する。挿入ロ ッド7をほぼ完全に挿入した後、タブ13を下方に保持して導入管5の中にスラ イドさせ、組み立てられたセンサシステムの出荷準備が完了する。 VII. 複数の光学波長 光伝達及び/又は光吸収の光学的測定では、関連する物理的環境モデルを仮定 する。本来的に、このモデルは、許容可能な誤差レベル内での測定値となる実際 の物理的環境の近似である。モデル化された環境は生体及び時間により変動する 変数であるため、生体からの光学的測定値は特に誤差を生じやすい。臨床上重要 なデータを供給する限り、誤差レベルが高くても許容できる。前記のように、有 効な信号時間が短くかつ精度に問題があるため、従来のパルス式酸素濃度計は、 陣痛時及び分娩時の胎児の血酸素飽和レベルを測定する主な診断ツールとして現 在でも使用されている。一実施の形態では、本発明の光学的測定装置は複数の異 なる波長で測定値を得ると共に、従来のパルス式酸素濃度計に比べてより完全な モデルに基づく測定値のセットを結合することにより正確な測定値を提供する。 本発明による実施の形態をパルス式酸素濃度測定の例について説明するが、他の 実施の形態として、例えば血中ブドウ糖、ビリルビン及びヘモグロビンの測定値 等、多くの光学的測定値についても容易に拡張できる。 動脈血飽和酸素レベルの従来のパルス式酸素濃度測定は、全く別個の2つの波 長の光の組織による吸収の比率に基づく。いかなる波長の組合せに対しても、不 正確な測定モデルに起因する不正確性が存在する。例えば、一般に用いられる波 長660/940ナノメートル(nm)の組合せはパルス信号の応答が良好である が、血液−組織比率及びHb(ヘモグロビン)含有量の変動等の要因に極めて鋭敏 に追従する。また、波長660/940nmの組合せは、不正確なLED中央波長 の頻度(どの特定のLEDについても±15nmの範囲で変化しうる)に対し一層 鋭敏である。他の波長の組合せは類似物の交換に過ぎない。例えば、波長730 /940nmの組合せを使用すると、LED不正確性に対する鋭敏度は大幅に減少 するが、応答するパルス信号は弱くなる。 本発明の一実施の形態では、少なくとも2セットの波長を供給し、各セットは 他の1又は2以上のセットの波長と異なる少なくとも1つの波長を含み、測定値 の精度を向上できる。例えば3つのLEDを用いて、それぞれ1対の波長を含む 2セットの波長を発生できる。しかしながら、図10に示す実施の形態では、各 々異なる波長で動作する4つのLEDを用いて、それぞれ1対の波長を含む2セ ットの波長を発生する。 図10に示す実施の形態は、制御ユニット141,光源12L光検出器125 、測定ユニット145及び処理ユニット149を備える。光源121と光検出器 125との間又はそれらに対向して組織129を配置する。この実施の形態では 、光源121は少なくとも4つの波長λ1、λ2、λ3・・・λnを発生する。処理 ユニット149を制御ユニット141へ結合して前記波長の所望の1つを選択す る。制御ユニット141を光源121へ結合して所望の波長を発生する。光源1 21は所望の波長を有する光を発生し、その後、光は組織129を通って光検出 器125へ光学的測定経路133に沿って搬送される。光検出器125を測定 ユニット145へ結合し、光検出器125上の入射光強度を測定する。測定ユニ ット145を処理ユニット149へ結合し、処理ユニット149は光強度測定値 信号を受けかつ処理し測定値153を発生する。 処理ユニット149は、あらゆる波長λ1〜λnについての光強度の測定値を選 択的に要求しかつ受ける。例えば、図11は制御ユニット141及び光源122 の実施の形態を示す。制御ユニット141は、SEL信号210及びCS信号212 に反応するマルチプレクサ214(MUX)を備える。光源206は、それぞれ波 長λ1、λ2、λ3及びλ4の光を発する複数の発光ダイオード(LED)218、 222、226及び230を備えている。CS信号212はMUX214を選択的に 付勢する。MUX214を消勢すると、LEDはいずれも発光しない。MUX214を 付勢すると、SEL信号210はMUX214の4つの出力信号の1つを選択して付勢 する。付勢された出力信号に結合されるLEDは対応する波長で発光する。 処理ユニット149は、制御ユニット202及び光源206を用いて4つの波 長の時間多重化(time multiplexing)を達成する。例えば、本発明の一実施の 形態では、CS信号212をセットすることによって波長を時間多重化してMUX2 14を付勢し、次にSEL信号210をセットすることによりLED218、2 22、226及び230を順次選択し、続いてある期間MUX214を消勢する。 図12は、前記のように時間多重化された光の波長を受けたときの単一の光検出 器からの信号出力を示す。y軸は光強度の測定値を表す。x軸は時間を表す。特 定の波長範囲のみを検出する波長依存型の検出器を設ければ、照射光の時間多重 化は必要ではないことを理解されたい。 例えば1対の波長等の所与の波長のセットに対し、測定値は特定の範囲で正確 であればよい。制御ユニット及び図12の光源を利用する図11の実施の形態は 、波長スペクトルの測定値を有効に発生し、これらを結合して測定値のより広い 範囲でより正確な測定値を発生できる。例えば、正確な測定値の範囲との重複部 分を有する2波長組合せの1セットに対し、測定値が特定範囲の非交差領域にあ る場台にはSpO2(パルス式酸素濃度測定の酸素飽和レベル)を単一の波長組合せ のみにより決定でき、測定値が特定範囲の交差領域にある場合には2セットの波 長に対する測定値の平均値に基づき計算できる。 本発明の別の実施の形態では、受けた光強度の加重平均を使用してSpO2を決定 する。測定値x1、x2、x3・・・xnの加重平均Xは数式的に以下のように表される 。 X=w1x1+w2x2+w3x3+...wnxn ここで、w1〜wnは各測定値に対応する重みであり、w1+w2+w3+...Wn=1である。 重みは、特定の波長の組合せでの既知の交換(trade-off)に対する信号の質 、ノイズ及び/又は仮定に基づいて割り当てられる。交換及び他の効果が明確な 場合、適切な重み及び波長組合せを選択することによりSpO2の測定値全体にわた り精度が向上する。 VIII. 複数の光学経路 従来のパルス式酸素濃度計では、単一の光学的測定経路に沿って測定値をとる 。単一の経路を使用すると、有効な信号時間が比較的小さくなる問題が生じる。 例えば、母体又は胎児の一部による運動のために探針が一時的に外されると、パ ルス式酸素濃度計は測定値を発生することができない。本発明は、複数の光学経 路に沿って測定値をとることによりこの問題による影響を最小限に留める。 図13に示す本発明の実施の形態は、それぞれ光源421及び423並びに光 検出器425及び427の間に又はこれらに対して配置された組織部分429及 び431を通る複数の光学的測定経路433及び437を備えている。処理ユニ ット449を制御ユニット441に結合し、制御ユニット441を光源421及 び423に結合して、全システムを動作させる。図示の実施の形態では、光源4 21は、光学的測定経路437に沿って組織部分429を通り光検出器425へ 搬送される光を発し、光源423は、光学的測定経路433に沿って組織部分4 31を通り光検出器427へ搬送される光を発する。光検出器425及び427 は測定ユニット445に結合され、測定ユニット445は光検出器425及び4 27上の入射光強度を測定する。追加のセンサ装置447は測定値等の更なるパ ラメータを測定すると共に、測定ユニット445へ結合されてこれら他の測定値 と共に光学的測定値の相互関係を与える。処理ユニット449は測定ユニット4 45から光強度測定値を受けかつ処理し、測定値453を発生する。 この実施の形態の利点は、光学的測定経路433に伴う問題が光学的測定経路 437に沿う測定値を必ずしも毀損しないことであり、これによって有効な信号 時間が改善される。例えば、胎児の監視装置は、胎児の頭の両側で2つの探針位 置を使用できる。一方の側に対する(1つの探針を一時的に除去する)圧力を減 少させる何らかの動きにより、反対側に対する(他の探針を所定位置に保持する )圧力を増加するであろう。その場合、処理ユニット449は弱い信号を拒絶し かつ良好な信号を利用して測定値453を発生してもよい。勿論、探針位置の数 を増大することにより更に大きい有効な信号時間が得られるが、これは探針を配 置するのに必要な時間と母体及び/又は胎児に対する潜在的な不安とのバランス を取る必要がある。 この実施の形態の更なる利点は、前段落で波長のスペクトルと関連して説明し たように、複数の光学的測定経路からの測定値が、結合されて精度を向上する光 学的測定値のスペクトルを供給することである。例えば、両方の経路が良好な信 号を返す場合、各経路からの測定値の平均をとって測定値453を得てもよい。 別法として、各光学経路からの測定値は、信号品質、ノイズ及び/又は他の位置 特有の特性により重みをつけてもよく、結合して測定値453のための加重平均 を得てもよい。一実施の形態では、少なくとも1対の光の波長は各光学的測定経 路から単独で得られ、処理ユニットは、複数の各光学的測定経路の各々に沿う2 つの波長の光から測定された光の選択的な加重比率により測定値を発生する。他 の実施の形態では、複数の光学的測定経路の各々に沿う2つの波長の1つを選択 的に重みをつけることにより、処理ユニットは測定値を発生する。 単一の光学経路に沿う光学的測定値は、更に経路に依存する不正確性による不 利益を有する。例えば、従来のパルス式酸素濃度計は生理学的組織光学吸光度を 一定と仮定し、このためAC成分(脈動成分)は動脈源にのみ由来すると仮定され る。これらの仮定は、横断する光学経路に依存して範囲が変化する点で不正確で ある。経路に依存する他の不正確性は、光学経路に沿う他の組織への血液の比率 である血液分数の変化によって生じる。例えば、パルス式酸素濃度計の校正は、 順に血液分数に依存する「散乱された光の量」対「直接搬送された光の量」によ り影響される。しかしながら、血液分数は、生理学的変化、経路における解剖学 的応力又は測定位置の変化によって影響され得る。図13の実施の形態は、生理 学的組織光学吸光度を一定とする前記仮定に起因する不正確性及びSpO2の計算に おける経路に依存する他の特性が、効果的に互いを相殺する仮定を釣り合わすこ とによって緩和される点で利点を有する。経路に依存する特性を前記の加重平均 に組み込んで、測定値の精度全体を向上することができる。 また、便宜上同じく図13に示す本発明の別の実施の形態は、前記のように別 々の探針を使用せず、1つの探針に複数の測定経路を備えている。この実施の形 態では、光源421は、光学的測定経路437に沿って組織部分437を通して 光検出器425へ、また、光学的測定経路536に沿って組織部分529を通し て光検出器527へ、それぞれ光を搬送する。同様に、光源423は、光学的測 定経路433に沿って組織部分431を通して光検出器427へ、また、光学的 測定経路534に沿って組織部分529を通して光検出器424へ、それぞれ光 を搬送する。勿論、光が光学経路433及び437のみに沿って移動するように 光源421及び423並びに光検出器425及び427を配置することも可能で ある。複数の光学的測定経路に関連して数多く説明した前記の利点に加えて、単 一の探針を用いて探針内に複数の光学経路を形成する前記実施の形態は、単一の 探針位置により取付が容易となりかつ母体及び胎児に与える不安を最小にできる 利点を有する。 図10〜図13及び前記の説明から、複数の波長スペクトル及び複数の光学的 測定経路の使用はそれぞれ独立して使用しても組み合わせて使用してもよく、こ れにより一層正確な測定値が得られることを理解されたい。例えば、異なる波長 は異なる媒体中で異なる浸透特性を有するので、いずれの波長の対の精度も波長 選択及び光学的測定経路に依存する。複数の光学経路に沿う波長のスペクトルか ら得られる測定値を更に結合して、波長又は光学経路に依存する仮定に起因する 不正確性を緩和してもよい。 図14に側面図を示す本発明の典型的な実施の形態は、ベース612に第1の 開口部614を有しかつ先端部616に第2の開口部618を有する螺旋中空針 602を備える。また、針602は窓開口部606及び610を有する。好まし くは、有効な螺旋の外径は4.826mm(0.190インチ)であり、その管は外 径0.7112mm(0.028インチ)及び内径0.5588mm(0.022インチ )であり、螺旋の巻きの間のピッチは1.6002mm(0.063インチ)、螺 旋の高さは3.1496mm(0.124インチ)である。この実施の形態は、単一 の探針位置内の複数の光学経路を収容できる利点を有する。 図14の針602を用いて複数の光学経路を形成する本発明によるセンサ11 'の斜視図を図15に示す。センサ11'は、末端先端部616に開口部618を 有しかつ本体に沿って窓開口部606及び610を有する螺旋中空針602を備 えている。第1の光源621は窓開口部606に配置され、光学的測定経路63 7に沿って窓開口部610の光検出器(図示せず)へ光を搬送する。第2の光源 623は頂部表面探針650の中央に配置され、光学的測定経路633に沿って チップ開口部618の光検出器(図示せず)へ光を搬送する。この実施の形態は 良好な探針接触を形成し、比較的侵襲性の低い動作アーチファクトの許容度を改 善する。これらの特徴は、複数の光学的測定経路及び複数の波長組合せから得ら れる前記の利点と組み合わせて、有効な信号時間を増加しかつ精度を改善できる 。 IX. 胎児のパルス式酸素濃度計システム用の従来の酸素濃度計の適応化 胎児の侵襲性のパルス式酸素濃度測定におけるセンサは動作中皮膚下に配置さ れるので、非侵襲性用に比べると、最大電流及び最大電圧レベルは一般に低レベ ルに制限される。種々の診断装置をパルス式酸素濃度測定用途に使用できるが、 安全面その他を考慮すると侵襲性用途に適合しない。本発明では、診断装置と本 発明のセンサシステムとの間にインタフェースを供給するアダプタモジュールを 使用できる。 図16は、本発明の酸素測定システムのブロック図である。測定モジュール7 00は信号ライン704によりアダプタモジュール702に接続される。アダプ タモジュール702は信号ライン706によりコネクタ710に接続される。ま た、測定モジュール700は信号ライン708によりコネクタ710に接続され る。コネクタ710は、回路接続部709を通してセンサ711へ信号を供給し かつセンサ711から信号を受け取る。本発明では、測定モジュール700(セ ンサ711と直接互換性を有する)から供給され又は測定モジュール700によ って受けられる信号は、信号ライン708上でコネクタ710へ供給される。セ ンサ711で使用するために修正又は適応化を要する信号は、信号ライン704 上で測定モジュール700からアダプタモジュール702へ供給される。測定モ ジュール700から受ける信号は処理されかつ信号ライン706上でコネクタ7 10へ供給される。 図16に示すように、好ましくは測定モジュール700は電源VCC1及び接地基 準電位GND1を備え、アダプタモジュール702は電源VCC2及び接地基準電位GND2 を備える。電源VCC1及び接地基準電位GND1は相互に電気的に絶縁するのが好まし い。また、測定モジュール700とアダプタモジュール702との間のインタフ ェースを形成し、光学カプラ(ホトカプラ)により更に電気的に絶縁することが 好ましい。例えば、パルス式酸素濃度測定モジュールとして、マシモ・コーポレ イシヨン(Masimo Corporation)社から入手可能なマシモ(Masimo)MS−1ボ ード及び具体化されたセトー(SETO)技術が形成される。この技術は胎児の酸素 測定に有用だが、マシモ測定モジュールは侵襲性の胎児の酸素測定に関する前記 の安全面を考慮していないため、本発明のセンサシステムで使用するにはアダプ タが必要である。 本発明の典型的な実施の形態では、アダプタモジュール702は本発明のセン サシステムで使用するマシモ測定モジュールを適応化する。この目的を達成する ため、マシモ測定モジュールによって供給される電流及び/又は電圧レベルを侵 襲性の胎児の酸素測定に安全なレベルに制限する必要がある。また、全ての接続 は接近して離間する可撓性回路基板導電体により行われるので、光検出回路71 及び他の近傍の回路により拾われるLED回路69からの著しいノイズ放出を回 避するよう差動されるLEDを有することが望ましい。LED差動動作を使用す ることにより、生体に露出する必要があるLED回路69の接地を省略でき、こ れにより、LED電流への不用意な帰還経路を回避できる。LED差動を使用す るため、検出器回路電力及び接地はLED回路電力及び接地電位から絶縁される 。 マシモ測定モジュールは、例えば信号ライン704上、光学カプラ(ホトカプ ラ)を通してアダプタモジュールへLED駆動デジタル制御信号を供給する。ア ダプタモジュールは、電力及び接地を光検出回路71に供給するマシモ測定モジ ュール回路から電気的に絶縁された回路より電力及び接地電位が供給される。ア ダプタモジュールにはLED差動動作が行われ、電流及び電圧レベルを安全なレ ベルに制限し、コネクタを通して、例えば信号ライン706を通してセンサのL EDを駆動する。LED回路の接地電位は生体で利用できないので、帰還経路を 形成できない。回路接続部は光検出回路71の接地により電気的にシールされる 。改善したアダプタモジュールでは、回路接続部、コネクタ及びセンサは、本質 的に回路接続部9、コネクタ10及びセンサ11に対応する。 本発明の侵襲性センサで使用するマシモ測定モジュールを適応化する他の手法 もある。例えば、胎児の測定範囲に対しMS−1ボードソフトウェアヘ校正テー ブルを導入することにより、用いる波長に対するセンサを調整する。胎児用は長 期間傾向が重要なので、時間を平均するより大きい範囲がシステムに導入された 。また、胎児の脈動検出のために脈動比率検出用アルゴリズムを修正した。 X. センサインタフェースを用いるセンサ識別 本発明の更に別の実施の形態は、センサ組立体の状態を診断する能力を有しか つセンサ11及び回路接続部9を備える本発明の生理学的監視装置を提供する。 例えば、センサの断線、生体からのセンサの除去、センサの欠陥(短絡又は破壊 したコネクタに起因する)等のセンサの状態を決定しかつ操作者に知らせて、診 断及び調整を行うことができる。センサが容易に見えずかつアクセス困難な胎児 のパルス式酸素濃度測定では、これらの診断能力が特に重要である。 本発明は、センサ識別抵抗器を用いて診断能力を付与することにより、前記目 的を達成する。このような抵抗器は、外部回路により検出できるセンサ回路に対 し既知の抵抗を与え、これによってセンサが正しく接続されていると推測する。 外部回路が不正確な抵抗器の値を検出した場合、センサは正しく接続されず又は 未知のセンサが監視システムに接続される。同様に、システムを校正して異なる センサに対して機能させれば、異なる抵抗値を有する各型式のセンサを設けて、 監視システムにより検出した抵抗値に基づき接続されたセンサの型式を決定でき 、その型式のセンサに対し適切な計算、アルゴリズム、テーブルその他を使用で き、システムに対し用いるセンサの型式に詳しいき操作者が不在でも正しい情報 を自動的に供給できる。 従来の抵抗に基づく識別システムは回路のセンサ部分に識別抵抗器を備え、セ ンサがセンサシステムに接続される生体のインタフェースを通過する。しかしな がら、センサ自体に抵抗を配置すると、センサのコストが増大しかつ製造工程が 煩雑となり、センサが経済的な単一用途センサである場合には特に望ましくない 。 本発明は、センサではなくインタフェース(図6のインタフェース10に類似 )に識別抵抗を設けて、前記の従来技術に関する欠点を回避できる。図17は、 本発明によるこの特徴の典型的な実施の形態を示す。図17に示すように、セン サシステム1'は、センサ11'と、前記回路接続部9とほぼ同様の回路接続部9 'と、インタフェース800と、インタフェース800を外部回路(図示せず) に結合するコネクタ802とを備えている。センサ11は、発光ダイオード80 4及び806と、光検出ダイオード808と、針電極810と、基準電極61と を有する。針電極810及び基準電極61は、例えばEKG電極として作用する。 回路接続部9'は、インタフェース800を通して外部回路へセンサ11の要 素を接続する複数の導電体54を備える。前記のように、導電体54の両側に遮 蔽層55及び57が設けられ、接地ライン814を通して接地される。また、図 示の実施の形態では、接地ライン814はインタフェース800のハウジング内 の導電性被覆に接続され、更に、インタフェースを外部回路に電気的に接続する ケーブルの遮蔽層816及び818に接続される。導電体54の基端部は端子8 20を通してインタフェース800の導電体へ選択的に結合し、ここで、左側の ピンは同様に番号を付した右側のピンへ電気的に接続される。 識別抵抗器822は、ピン3及び5を横切って端子820の左側に設けられる 。回路接続部9'が端子820に結合されない限り、端子の左側のピン3及び5 は相互に分離され、これによって抵抗器822は電気的に絶縁される。この場合 、外部回路は、センサ11'及び回路接続部9を含むセンサ組立体が接続を断た れたと認識する。しかしながら、回路接続部9'が端子820に結合されると、 バイパス回路824は端子820の右側のピン2及び5と結合し、LED端子に 接続される同じ導電体である交差導電体826及び828と抵抗器822を接続 する。結果として、前記の実施の形態で説明したように、センサ11に抵抗器を 設けなくても外部回路はLED端子間の抵抗器822を認識する。この場合、外 部回路は、センサ組立体が正しく接続されていると認識する。 バイパス回路824は種々の方法で設けることができ、必ずしも図17に示す 位置に設ける必要はない。例えば、一実施の形態では、回路接続部を端子820 に取り付ける際に、ピン2及び5に結台する導電体の端子パッドを物理的に接続 することによってバイパス回路824を設ける。しかしながら、本発明では、ピ ン2及び5へ結合する導電体をセンサ組立体のいずれかの位置で相互に接続して もよい。 抵抗器822は、外部回路によって認識できるいずれかの適当な値を持ち得る 。外部回路が適当な抵抗値を認識することにより、インタフェースに結合された センサ組立体の型式を検知することができる。回路接続部をインタフェースに結 合する際に他の識別抵抗器をインタフェースに設けかつ外部回路に電気的に結合 して、インタフェースに結合されたセンサ組立体の型式に従い異なる抵抗値を外 部回路により認識できることを理解されたい。このように、異なる動作特性を有 する異なる型式の種々のセンサ組立体をインタフェースに結合でき、外部回路は 、インタフェースに結合されたセンサ組立体の結果として、外部回路によって認 識できる抵抗値に基づきインタフェースに結合されるセンサ組立体の型式を決定 できる。更に、識別要素は必ずしも抵抗器であることを要しない。特定的に識別 可能である限り、他の受動的又は能動的な電気的要素を識別目的で使用できる。 図17に示すこの実施の形態は、センサ11及び回路接続部9を備えるセンサ 組立体への識別抵抗器822の配置を回避する点で有利である。その結果、セン サ組立体は、識別抵抗器を備えるセンサ組立体に比べてコスト及び煩雑さを低減 して製造でき、これによりインタフェースを繰り返し使用でき、各使用後のセン サ組立体の配置が実用的となる。 胎児の侵襲性監視装置に使用するマシモ測定モジュールの適応化について、前 記の通り、本発明の実施の形態を説明したが、本発明によるアダプタモジュール は他の測定モジュールで使用するために変更できることを当業者は理解されたい 。前記のように、本発明による種々の実施の形態でのセンサシステムは、少なく とも以下の特徴の1又は2以上を備えている。 1) 使用前のセンサを保護する挿入ロッド/導入組立体、 2) 挿入ロッドの一方の端部に設けられ、センサを確実に係合し、センサの 接触後にトルク過剰保護を達成しかつセンサを容易に引き抜くことができる当接 部、 3) 挿入ロッドの他方の端部に設けられ、回路接続部と共にセンサを容易に 回転できる把持部、 4) センサ近傍の動作アーチファクトを減少させ、ノイズ効果を低減しかつ 信頼性の高い接地基準電極を供給する回路接続部、 5) 診断装置に取り付けるための経済的な回路接続部インタフェース、 6) 従来の胎児の監視装置よりも良好に組織に保持され、信頼性が高くかつ 再生可能なセンサ、 7) 組立中に針を保持する改良されたセンサカップ、 8) 針の鋭利度及び強度、特に針の先端での針の鋭利度及び強度を改善する 針構造及びその製造工程、 9) 改良された形態を有する針の窓、 10) LED及び光検出回路の製造及びこれらへの針の挿入工程、 11) 異なる組織を通して光を搬送し測定値精度を向上する多光路技術、 12) 組織を通して種々の波長で光を搬送し測定値精度を向上する多波長技 術、 13) 単一用途のセンサではなく多用途インタフェースに設けた識別抵抗器 によるセンサ識別機能。 当業者に周知のように、酸素測定探針には反射率型探針及び伝達型探針が含ま れる。本発明の種々の技術は、いずれの型式の探針にも適用できる。更に、針内 又は針を保持するカップ上に光源(前記実施の形態ではLED)を設けた発明に ついて説明したが、必ずしも針に光源を配置する必要がないことを理解されたい 。例えば、光源は、センサシステムの外部に設けられかつ光を生体へ搬送する光 ファイバを通して光源から針へ光を搬送するLED又はレーザ発振器でもよい。 同様に、針又はカップの光受取位置に光コレクタを設けてファイバを通して例え ば光検出要素へ搬送される限り、光検出器を針内に配置しなくてもよい。 本発明の開示により、前記実施の形態に対し本発明の範囲及び本発明の精神に 包含される他の実施の形態及び変更が可能であることを当業者は理解されたい。 従って、本発明の範囲及び本発明の精神に包含されかつ当業者により達成可能な 全ての修正は、本発明の更なる実施の形態に含まれる。本発明の範囲は、添付の 請求の範囲に記載された技術的事項に基づいて定まる。
【手続補正書】 【提出日】平成12年11月27日(2000.11.27) 【補正内容】 1. 明細書第30頁第16行〜第33頁第12行「本発明の一実施の形態で は、・・・を得てもよい。」を下記の通り補正します。 「 本発明の一実施の形態では、少なくとも2セットの波長を供給し、各セッ トは他の1又は2以上のセットの波長と異なる少なくとも1つの波長を含み、測 定値の精度を向上できる。例えば3つのLEDを用いて、それぞれ1対の波長を 含む2セットの波長を発生できる。しかしながら、図10に示す実施の形態では 、各々異なる波長で動作する4つのLEDを用いて、それぞれ1対の波長を含む 2セットの波長を発生する。 図10及び図11に示す実施の形態は、制御ユニット141、光源121、光 検出器125、測定ユニット145及び処理ユニット149を備える。光源12 1と光検出器125との間又はそれらに対向して組織129を配置する。この実 施の形態では、光源121は少なくとも4つの波長λ1、λ2、λ3・・・λnを発 生する。処理ユニット149を制御ユニット141へ結合して前記波長の所望の 1つを選択する。制御ユニット141を光源121へ結合して所望の波長を発生 する。光源121は所望の波長を有する光を発生し、その後、光は組織129を 通って光検出器125へ光学的測定経路133に沿って搬送される。光検出器1 25を測定ユニット145へ結合し、光検出器125上の入射光強度を測定する 。測定ユニット145を処理ユニット149へ結合し、処理ユニット149は光 強度測定値信号を受けかつ処理し測定値153を発生する。 処理ユニット149は、あらゆる波長λ1〜λnについての光強度の測定値を選 択的に要求しかつ受ける。例えば、図11は制御ユニット141及び光源121 の実施の形態を示す。制御ユニット141は、SEL信号210及びCS信号212 に反応するマルチプレクサ214(MUX)を備える。光源206は、それぞれ波 長λ1、λ2、λ3及びλ4の光を発する複数の発光ダイオード(LED)218、 222、226及び230を備えている。CS信号212はMUX214を選択的に 付勢する。MUX214を消勢すると、LEDはいずれも発光しない。MUX214を 付勢すると、SEL信号210はMUX214の4つの出力信号の1つを選択して付勢 する。付勢された出力信号に結台されるLEDは対応する波長で発光する。 処理ユニット149は、制御ユニット202及び光源206を用いて4つの波 長の時間多重化(time multiplexing)を達成する。例えば、本発明の一実施の 形態では、CS信号212をセットすることによって波長を時間多重化してMUX2 14を付勢し、次にSEL信号210をセットすることによりLED218、22 2、226及び230を順次選択し、続いてある期間MUX214を消勢する。図 12は、前記のように時間多重化された光の波長を受けたときの単一の光検出器 からの信号出力を示す。y軸は光強度の測定値を表す。x軸は時間を表す。特定 の波長範囲のみを検出する波長依存型の検出器を設ければ、照射光の時間多重化 は必要ではないことを理解されたい。 例えば1対の波長等の所与の波長のセットに対し、測定値は特定の範囲で正確 であればよい。制御ユニット及び図11の光源を利用する図10の実施の形態は 、波長スペクトルの測定値を有効に発生し、これらを結合して測定値のより広い 範囲でより正確な測定値を発生できる。例えば、正確な測定値の範囲との重複部 分を有する2波長組合せの1セットに対し、測定値が特定範囲の非交差領域にあ る場合にはSpO2(パルス式酸素濃度測定の酸素飽和レベル)を単一の波長組合せ のみにより決定でき、測定値が特定範囲の交差領域にある場合には2セットの波 長に対する測定値の平均値に基づき計算できる。 本発明の別の実施の形態では、受けた光強度の加重平均を使用してSpO2を決定 する。測定値x1、x2、x3・・・xnの加重平均Xは数式的に以下のように表される 。 X=w1x1+w2x2+w3x3+...wnxn ここで、w1〜wnは各測定値に対応する重みであり、w1+w2+w3+...wn=1である。 重みは、特定の波長の組合せでの既知の交換(trade-off)に対する信号の質 、ノイズ及び/又は仮定に基づいて割り当てられる。交換及び他の効果が明確な 場合、適切な重み及び波長組合せを選択することによりSpO2の測定値全体にわた り精度が向上する。 VIII. 複数の光学経路 従来のパルス式酸素濃度計では、単一の光学的測定経路に沿って測定値をとる 。単一の経路を使用すると、有効な信号時間が比較的小さくなる問題が生じる。 例えば、母体又は胎児の一部による運動のために探針が一時的に外されると、パ ルス式酸素濃度計は測定値を発生することができない。本発明は、複数の光学経 路 に沿って測定値をとることによりこの問題による影響を最小限に留める。 図13に示す本発明の実施の形態は、それぞれ光源421及び423並びに光 検出器425及び427の間に又はこれらに対して配置された組織部分424及 び431を通る複数の光学的測定経路433及び437を備えている。処理ユニ ット449を制御ユニット141に結合し、制御ユニット441を光源421及 び423に結合して、全システムを動作させる。図示の実施の形態では、光源4 21は、光学的測定経路437に沿って組織部分424を通り光検出器425へ 搬送される光を発し、光源423は、光学的測定経路433に沿って組織部分4 31を通り光検出器427へ搬送される光を発する。光検出器425及び427 は測定ユニット445に結合され、測定ユニット445は光検出器425及び4 27上の入射光強度を測定する。追加のセンサ装置447は測定値等の更なるパ ラメータを測定すると共に、測定ユニット445へ結合されてこれら他の測定値 と共に光学的測定値の相互関係を与える。処理ユニット449は測定ユニット4 45から光強度測定値を受けかつ処理し、測定値453を発生する。 この実施の形態の利点は、光学的測定経路433に伴う問題が光学的測定経路 437に沿う測定値を必ずしも毀損しないことであり、これによって有効な信号 時間が改善される。例えば、胎児の監視装置は、胎児の頭の両側で2つの探針位 置を使用できる。一方の側に対する(1つの探針を一時的に除去する)圧力を減 少させる何らかの動きにより、反対側に対する(他の探針を所定位置に保持する )圧力を増加するであろう。その場合、処理ユニット449は弱い信号を拒絶し かつ良好な信号を利用して測定値453を発生してもよい。勿論、探針位置の数 を増大することにより更に大きい有効な信号時間が得られるが、これは探針を配 置するのに必要な時間と母体及び/又は胎児に対する潜在的な不安とのバランス を取る必要がある。 この実施の形態の更なる利点は、前段落で波長のスペクトルと関連して説明し たように、複数の光学的測定経路からの測定値が、結合されて精度を向上する光 学的測定値のスペクトルを供給することである。例えば、両方の経路が良好な信 号を返す場合、各経路からの測定値の平均をとって測定値453を得てもよい。 」 2. 明細書第34頁第11行〜第35頁第9行「勿論、・・・光を搬送する 。」を下記の通り補正します。 「勿論、光が光学経路433及び437のみに沿って移動するように光源42 1及び423並びに光検出器425及び427を配置することも可能である。複 数の光学的測定経路に関連して数多く説明した前記の利点に加えて、単一の探針 を用いて探針内に複数の光学経路を形成する前記実施の形態は、単一の探針位置 により取付が容易となりかつ母体及び胎児に与える不安を最小にできる利点を有 する。 図10〜図13及び前記の説明から、複数の波長スペクトル及び複数の光学的 測定経路の使用はそれぞれ独立して使用しても組み合わせて使用してもよく、こ れにより一層正確な測定値が得られることを理解されたい。例えば、異なる波長 は異なる媒体中で異なる浸透特性を有するので、いずれの波長の対の精度も波長 選択及び光学的測定経路に依存する。複数の光学経路に沿う波長のスペクトルか ら得られる測定値を更に結合して、波長又は光学経路に依存する仮定に起因する 不正確性を緩和してもよい。 図14に側面図を示す本発明の典型的な実施の形態は、ベース612に第1の 開口部614を有しかつ先端部616に第2の開口部618を有する螺旋中空針 602を備える。また、針602は窓開口部606及び610を有する。好まし くは、有効な螺旋の外径は4.826mm(0.190インチ)であり、その管は外 径0.7112mm(0.028インチ)及び内径0.5588mm(0.022インチ )であり、螺旋の巻きの間のピッチは1.6002mm(0.063インチ)、螺旋 の高さは3.1496mm(0.124インチ)である。この実施の形態は、単一の 探針位置内の複数の光学経路を収容できる利点を有する。 図14の針602を用いて複数の光学経路を形成する本発明によるセンサ11 'の斜視図を図15に示す。センサ11'は、末端先端部616に開口部618を 有しかつ本体に沿って窓開口部606及び610を有する螺旋中空針602を備 えている。第1の光源621は窓開口部606に配置され、光学的測定経路63 7に沿って窓開口部610の光検出器(図示せず)へ光を搬送する。第2の光源 623は探針650の頂部表面中央に配置され、光学的測定経路633に沿って チップ開口部618の光検出器(図示せず)へ光を搬送する。」 3. 特許請求の範囲を別紙の通り補正します。 請求の範囲 1. 第1の光学経路及び第2の光学経路に沿う光を発生する光発生手段(69 ,421,423)及び第1の光学経路及び第2の光学経路に沿う光を検出する光検出 手段(71,425,427)を有するセンサ(11)と、 光発生手段によって発生された光を制御し、第1の光学経路に関する第1の光 学測定値及び第2の光学経路に関する第2の光学測定値に基づき生体の生理学的 条件を決定する処理システム(141,445,452)とを備え、 第1の光学測定値及び第2の光学測定値はいずれも生体の生理学的条件を示す 第1の光学要素を含み、第1の光学測定値は第1の光学経路に特有かつ経路依存 性の第2の光学要素を含み、第2の光学測定値は第2の光学経路に特有かつ経路 依存性の第3の光学要素を含み、処理システムは第1の光学測定値及び第2の光 学測定値を釣り合わせることによって生理学的条件を決定して第2の光学要素と 第3の光学要素とを効果的に相殺することを特徴とする生理学的条件測定装置。 2. 複数の光学的測定経路の各々に沿う少なくとも2つの波長の光を発生す る光発生手段(69,421,423,621,623)及び複数の光学的測定経路の各々に沿う 光を検出する光検出手段(71,425,427)を有するセンサ(11)と、 光発生手段によって発生された光を制御し、光検出手段への光入射を測定し、 複数の光学的測定経路の各々に沿う少なくとも2つの波長の光から測定される光 の選択的な加重比率により測定した光に基づき生理学的条件を示す測定値を発生 する処理システム(141,445,452)とを備えることを特徴とする生理学的条件測 定装置。 3. 複数の光学的測定経路の各々に沿う少なくとも2つの波長の光を発生す る光発生手段(69,421,423,621,623)及び複数の光学的測定経路の各々に沿う 光を検出する光検出手段(71,425,427)を有するセンサ(11)と、 光発生手段によって発生された光を制御し、光検出手段への光入射を測定し、 複数の光学的測定経路の各々に沿う2つの波長の内1つを選択的に重みをつける ことに従って測定した光に基づき生理学的条件を示す測定値を発生する処理シス テム(141,445,452)とを備えることを特徴とする生理学的条件測定装置。 4. 複数の光学的測定経路に沿う光を発生する光発生手段(69,421,423,6 21,623)及び複数の光学的測定経路の各々に沿う光を検出する光検出手段(71,4 25,427)を有するセンサ(11)と、 光発生手段によって発生された光を制御し、光検出手段への光入射を測定し、 かつ測定した光に基づき生理学的条件を示す測定値を発生する処理システム(141 ,445,452)とを備え、 光発生手段及び光検出手段は、光放射及び光検出に適する複数の窓領域を有し かつ組織へのねじ込みに適する螺旋中空針(65,602)を含むことを特徴とする生 理学的条件測定装置。 5. 少なくとも3つの波長の光を発生して、少なくとも2つの波長の光をそ れぞれ含む少なくとも2セットの波長の光を供給する光発生手段(69,121)及び 各波長の光を検出する光検出手段(71,125)を有するセンサ(11)と、 光発生手段によって発生された光を制御し、光検出手段への光入射を測定し、 波長から測定される光の加重結合に基づき生体の生理学的条件を示す測定値を発 生する処理システム(141,145,149)とを備えることを特徴とする生理学的条件 測定装置。 6. 処理システムは、2セットの波長の光から測定される光の加重比率に選 択的に従って生体の生理学的条件を示す測定値を発生する請求項5に記載の生理 学的条件測定装置。 7. 第1の光学経路及び第2の光学経路に沿う光を発生する過程と、 組織を通して第1の光学経路及び第2の光学経路に沿う光を搬送する過程と、 組織を通過した後に第1の光学経路及び第2の光学経路に沿って搬送される光 を受光する過程と、 受光過程で受光された光を測定する過程と、 第1の光学経路に関する第1の光学測定値及び第2の光学経路に関する第2の 光学測定値に基づき生体の生理学的条件を決定する過程とを含み、 第1の光学測定値及び第2の光学測定値は生理学的条件を示す第1の光学要素 を含み、第1の光学測定値は第1の光学経路に特有かつ経路依存性の第2の光学 要素を含み、第2の光学測定値は第2の光学経路に特有かつ経路依存性の第3の 光学要素を含み、生理学的条件を決定する過程は、処理システムは第1の光学測 定値及び第2の光学測定値を釣り合わせて第2の光学要素と第3の光学要素とを 効果的に相殺する過程を含むことを特徴とする生理学的条件測定装置。 8. 複数の光学的測定経路の各々に沿う少なくとも2つの波長の光を発生す る過程と、 組織を通して複数の光学的測定経路の各々に沿う少なくとも2つの波長の光を 搬送する過程と、 組織を通過した後に複数の光学的測定経路の各々に沿って搬送される光を受光 する過程と、 受光過程で受光された光を測定する過程と、 両方の光学的測定経路に沿うセットの波長から測定した光の加重比率に選択的 に従って測定過程で測定された光に基づき生理学的条件を示す測定値を発生する 過程とを含むことを特徴とする生理学的条件測定法。 9. 少なくとも3つの波長の光を発生して、少なくとも2つの波長の光をそ れぞれ含む少なくとも2セットの波長の光を供給する過程と、 組織を通して光を搬送する過程と、 各波長の光を検出する過程と、 検出過程で検出された光を測定する過程と、 測定過程で測定された光の波長のセットの加重結合に基づき生理学的条件を示 す測定値を発生する過程とを含むことを特徴とする生理学的条件測定法。 10. 測定値を発生する過程は、2セットの波長から測定した光の加重比率 に選択的に基づき生体の生理学的条件を示す測定値を発生する過程を含む請求項 9に記載の生理学的条件測定法。 11. 末端部及び基端部を有しかつ基端部に受容キャビティ(33)が形成され た挿入ロッド(7)と、 挿入ロッドの末端部に選択的に装着されたセンサ(11)と、 センサに結合された末端部及び自由基端部を有し、自由基端部が挿入ロッドの 受容キャビティに選択的に挿入可能でありかつ受容キャビティに完全に挿入され ると係合状態で維持されるサイズ及び形状に自由基端部及び受容キャビティが形 成された回路接続部(9)と、 挿入ロッドに対し選択的に配置され、挿入ロッドとの間で挿入ロッドの長さの 少なくとも一部に沿って延伸する回路接続部と共に挿入ロッドの少なくとも一部 を収納し、挿入ロッドに対し軸方向に移動可能な導入管(5)とを備えることを特 徴とする生理学的条件測定装置。 12. 挿入ロッド(7)と、 挿入ロッドの末端部に選択的に装着されたセンサ(11)と、 センサに結合された末端部及びセンサを外部回路に選択的に結合する基端部を 有する回路接続部(9)と、 挿入ロッドに対し選択的に配置され、挿入ロッドとの間で挿入ロッドの長さの 少なくとも一部に沿って延伸する回路接続部と共に挿入ロッドの少なくとも一部 を収納し、挿入ロッドに対し軸方向に移動可能な導入管(5)と、 挿入ロッド及び導入管を選択的に結合して、センサが完全に導入管の内側に配 置される挿入ロッドに対する第1の位置に導入管を維持すると共に、センサの少 なくとも一部が導入管の外側に配置される挿入ロッドに対する第2の位置へ導入 管を移動可能とするメカニズム(13)とを備えることを特徴とする生理学的条件測 定装置。 13. メカニズムは挿入ロッド上に配置された偏向可能タブであり、タブは 非偏向位置から偏向位置へ偏向可能であり、第1のタブは偏向位置で第1のタブ の第1の部分を導入管の一部と挿入ロッドとの間に挿入可能な形状に形成され、 第1のタブは導入管との係合状態に偏向されて導入管を第1の位置に維持し、導 入管からタブを除去することによりタブは挿入ロッドに対し導入管の動きの光学 経路を出て非偏向位置へ移動し、導入管を第2の位置へ移動可能とする請求項1 2に記載の生理学的条件測定装置。 14. 偏向可能タブが配置される側と反対の挿入ロッドの側上に設けられた 第1のタブ(39)を備え、導入管との係合状態に偏向された偏向可能タブによって 供給される力と反力を導入管上へ供給するサイズ及び形状に第1のタブが形成さ れた請求項13に記載の生理学的条件測定装置。 15. 挿入ロッド(7)と、 挿入ロッドの末端部に選択的に装着されたセンサ(11)と、 センサに結合された末端部及びセンサを外部回路に選択的に結合する基端部を 有する回路接続部(9)と、 挿入ロッドに対し選択的に配置され、挿入ロッドとの間で挿入ロッドの長さの 少なくとも一部に沿って延伸する回路接続部と共に挿入ロッドの少なくとも一部 を収納し、挿入ロッドに対し軸方向に移動可能な導入管(5)と、 挿入ロッド上に配置されかつ挿入ロッドと導入管との間に延伸し、導入管に対 し回転される挿入ロッドに対応する回路接続部の部分と接触するサイズ及び形状 を有し、回路接続部を強制的に挿入ロッドの回転と同方向に回転させるタブ(39) とを備えることを特徴とする生理学的条件測定装置。 16. 挿入ロッド(7)と、 挿入ロッドの末端部に選択的に装着されたセンサ(11)と、 センサに結合された末端部及びセンサを外部回路に選択的に結合する基端部を 有する回路接続部(9)と、 挿入ロッドに対し選択的に配置され、挿入ロッドとの間で挿入ロッドの長さの 少なくとも一部に沿って延伸する回路接続部と共に挿入ロッドの少なくとも一部 を収納し、挿入ロッドに対し軸方向に移動可能な導入管(5)とを備え、 挿入ロッドによりセンサに付加されるトルクが第1の設定量を超えるとセンサ が挿入ロッドに対し回転すると共に、挿入ロッドによりセンサに付加される引抜 力が第2の設定量を超えるとセンサが挿入ロッドの末端部から分離するサイズ及 び形状にセンサ及び挿入ロッドの関連部分が形成され、回転の発生に必要なトル クの第1の設定量は挿入ロッドに対するセンサの分離に必要な力の第2の設定量 と独立であることを特徴とする生理学的条件測定装置。 17. センサを挿入ロッドに選択的に装着する当接部(21)を挿入ロッドの末 端部に設け、当接部は開口部(43)を形成する複数の壁(41)を有し、各壁はそのベ ースにおいて当接部の残りに取り付けられかつスロット(45)により隣接する壁と 分離され、各壁はそのベースとほぼ垂直方向に可撓性を有し当接部を通じて挿入 ロッドによりセンサに付加されるトルクが第1の設定量を超えると開口部内での センサの回転を許容し、 センサはカップ(67)及びカップに装着された針(65)を備え、カップは複数の壁 により形成された開口部内に嵌合可能なベース部分を有し、ベース部分は表面に 少なくとも1つの突部(77)を有し、複数の壁のうち少なくとも1つの内面は溝(4 7)を有し、カップのベース部分が当接部の開口部に配置されるのに対応して溝が 突部を選択的に受容するサイズ及び形状に突部及び溝が形成される請求項16に 記載の生理学的条件測定装置。 18. センサは、カップ(67)及びカップに装着された針(65)を備え、カップ は側方に形成されたスリット(81)を有し、スリットはカップの内部キャビティか らカップの外側部分への通路を形成し、通路は4つの壁により形成されかつ回路 接続部の末端部を受容するサイズである請求項16に記載の生理学的条件測定装 置。 19. 挿入ロッド(7)と、 挿入ロッドの末端部に選択的に装着されたセンサ(11)と、 センサに結合された末端部及びセンサを外部回路に選択的に結合する基端部を 有する回路接続部(9)と、 挿入ロッドに対し選択的に配置され、挿入ロッドとの間で挿入ロッドの長さの 少なくとも一部に沿って延伸する回路接続部と共に挿入ロッドの少なくとも一部 を収納し、挿入ロッドに対し軸方向に移動可能な導入管(5)とを備え、 回路接続部は末端部と基端部との間の信号を伝達する少なくとも1の導電体を 有し、回路接続部は、 (a) 回路接続部の基端部に設けられかつ曲がりを最小化する強化部材(130 )、 (b) 少なくとも1つの導電体の少なくとも一側に配置された遮蔽層、及び (c) 少なくとも部分的に回路接続部中へ長さ方向に延伸しかつ回路接続部 の柔軟性を増大する少なくとも1つのスリット の少なくとも1つを含むことを特徴とする生理学的条件測定装置。 20. 回路接続部は末端部と基端部との間の信号を伝達する少なくとも2つ の導電体を有し、更に、差動対として導電体に信号を伝達する制御ユニットを備 える請求項19に記載の生理学的条件測定装置。 21. 挿入ロッド(7)と、 挿入ロッドの末端部に選択的に装着されたセンサ(11)と、 センサに結合された末端部及びセンサを外部回路に選択的に結合する基端部を 有する回路接続部(9)と、 挿入ロッドに対し選択的に配置され、挿入ロッドとの間で挿入ロッドの長さの 少なくとも一部に沿って延伸する回路接続部と共に挿入ロッドの少なくとも一部 を収納し、挿入ロッドに対し軸方向に移動可能な導入管(5)と、 回路接続部の基端部に選択的に結合するインタフェースとを備え、 インタフェースは識別要素を含み、回路接続部をインタフェースへ接続するこ とにより識別要素を外部回路へ動作可能に結合して外部回路による識別要素の検 出を可能とすることを特徴とする生理学的条件測定装置。 22. 中空の管を「J」字形に曲げる過程と、 少なくとも3つの平面の曲がりに近接する管の第1の端部に斜角形成して針の 点を形成する過程と、 管を「J」字形から「P」字形へ曲げる過程と、 「P」字形の円部分の中央にほぼ面する位置で管に少なくとも1つの開口部を 形成する過程と、 光学要素の一部が窓に位置するまで管の第2の端部へ光学要素を押し込む過程 と、 管内部の所定位置に光学要素を固定する過程と、 光学要素を含む管を螺旋形状に曲げる過程とを含むことを特徴とする生理学的 条件測定装置用針形成法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR, NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,KE,L S,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL ,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR, BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,DK,E E,ES,FI,GB,GE,GH,GM,GW,HU ,ID,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR, KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,M D,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL ,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK, SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,U Z,VN,YU,ZW (72)発明者 ブッシュマン,ヨハネス ドイツ デー―81453 ミュンヘン、ビル ケンライテン9 (72)発明者 ファルコフスキ,ラインホルト ドイツ デー―81453 ミュンヘン、ビル ケンライテン9 (72)発明者 カトラー,クリストファー・エイ アメリカ合衆国84014ユタ州センタービル、 ノース2150、ウエスト220 (72)発明者 ウォーレス,ウイリアム・ディー アメリカ合衆国84117ユタ州ソルトレイク シティ、メモリー・レイン5038 (72)発明者 スミス,スティーブン・アール アメリカ合衆国84020ユタ州ドレイパー、 イースト13200・ストリート1116 (72)発明者 マグロウ,ダニエル・ジェイ アメリカ合衆国84065ユタ州ヘリマン、サ ウス・シャギー・マウンテン・ロード 15140 (72)発明者 トゥ,ニック アメリカ合衆国84047ユタ州ミッドベイル、 サウス・アイビー・ドライブ444 (72)発明者 モンタニョーリ,クリフォード・ジー アメリカ合衆国84107ユタ州マレイ、サウ ス・バトラー・サークル5758 (72)発明者 バンクス,トレント・ダブリュー アメリカ合衆国84121ユタ州ソルトレイク シティ、サウス5690、イースト1139 【要約の続き】 1つを含む。インタフェースは、回路接続部がインタフ ェースに接続される場合にのみ外部回路により検出され る識別要素を含む。また、本発明は、センサに用いる針 を製造する方法を開示する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 複数の光学的測定経路に沿う光を発生する光発生手段(69,421,423)及 び複数の光学的測定経路の各々に沿う光を検出する光検出手段(71,425,427)を 有するセンサ(11)と、 光発生手段によって発生された光を制御し、光検出手段への光入射を測定し、 かつ測定した光に基づき生理学的条件を示す測定値を発生する処理システム(141 ,445,452)とを備えることを特徴とする生理学的条件測定装置。 2. 測定値は、複数の光学的測定経路の両方に共通でありかつ各光学経路に 独立して分配された測定値の1つと、各光学的測定経路に関する異なる測定値と を含む請求項1に記載の生理学的条件測定装置。 3. 光発生手段は、複数の光学的測定経路の各々に沿う少なくとも2つの波 長の光を発生する請求項1に記載の生理学的条件測定装置。 4. 処理システムは、複数の光学的測定経路の各々に沿う少なくとも2つの 波長から測定される光の選択的な加重比率により測定値を発生する請求項3に記 載の生理学的条件測定装置。 5. 処理システムは、複数の光学的測定経路の各々に沿う2つの波長内の1 つを選択的に重みをつけることにより測定値を発生する請求項3に記載の生理学 的条件測定装置。 6. 光発生手段及び光検出手段は1つの探針の上に配置される請求項1に記 載の生理学的条件測定装置。 7. 探針は、光放射及び光検出に適する複数の窓領域を有しかつ組織へのね じ込みに適する螺旋中空針(65)を含む請求項6に記載の生理学的条件測定装置。 8. 光発生手段及び光検出手段の少なくとも一方は光搬送繊維を含む請求項 1に記載の生理学的条件測定装置。 9. 少なくとも3つの波長の光を発生して、少なくとも2つの波長の光をそ れぞれ含む少なくとも2セットの波長の光を供給する光発生手段(69,121)及び 各波長の光を検出する光検出手段(71,125)を有するセンサ(11)と、 光発生手段によって発生された光を制御し、光検出手段への光入射を測定し、 かつ波長の加重結合に対応する測定値を発生する処理システム(141,145,149) とを備えることを特徴とする生理学的条件測定装置。 10. 処理システムは、2セットの波長の光から測定される光の選択的な加 重比率により測定値を発生する請求項9に記載の生理学的条件測定装置。 11. 複数の光学的測定経路に沿う光を発生する過程と、 組織を通して複数の光学的測定経路の各々に沿う光を搬送する過程と、 組織を通過した後に複数の光学的測定経路の各々に沿って搬送される光を受光 する過程と、 受光過程で受光された光を測定する過程と、 測定過程で測定された光に基づき生理学的条件を示す測定値を発生する過程と を含むことを特徴とする生理学的条件測定法。 12. 測定過程は、 1) 両方の光学的測定経路に共通でありかつ各光学的測定経路に独立して分 配された測定値を得る過程、及び 2) 各光学的測定経路と関連する異なる測定値を得る過程 の1つを含む請求項11に記載の生理学的条件測定法。 13. 光発生過程及び光搬送過程は、光学的測定経路の各々に沿う少なくと も2セットの波長の光を生成する過程を含み、この生成する過程は、両方の光学 的測定経路に沿うセットの波長から測定した光の選択的な加重比率により測定値 を発生する過程を含む請求項11に記載の生理学的条件測定法。 14. 少なくとも3つの波長の光を発生して、少なくとも2つの波長の光を それぞれ含む少なくとも2セットの波長の光を供給する過程と、 組織を通して光を搬送する過程と、 各波長の光を検出する過程と、 検出過程で検出された光を測定する過程と、 測定過程で測定された光の波長のセットの加重結合に基づき生理学的条件を示 す測定値を発生する過程とを含むことを特徴とする生理学的条件測定法。 15. 末端部及び基端部を有しかつ基端部に受容キャビティ(33)が形成され た挿入ロッド(7)と、 挿入ロッドの末端部に選択的に装着されたセンサ(11)と、 センサに結合された末端部及び自由基端部を有し、自由基端部が挿入ロッドの 受容キャビティに選択的に挿入可能でありかつ受容キャビティに完全に挿入され ると係合状態で維持されるサイズ及び形状に自由基端部及び受容キャビティが形 成された回路接続部(9)と、 挿入ロッドに対し選択的に配置され、挿入ロッドとの間で挿入ロッドの長さの 少なくとも一部に沿って延伸する回路接続部と共に挿入ロッドの少なくとも一部 を収納し、挿入ロッドに対し軸方向に移動可能な導入管(5)とを備えることを特 徴とする生理学的条件測定装置。 16. 挿入ロッド(7)と、 挿入ロッドの末端部に選択的に装着されたセンサ(11)と、 センサに結合された末端部及びセンサを外部回路に選択的に結合する基端部を 有する回路接続部(9)と、 挿入ロッドに対し選択的に配置され、挿入ロッドとの間で挿入ロッドの長さの 少なくとも一部に沿って延伸する回路接続部と共に挿入ロッドの少なくとも一部 を収納し、挿入ロッドに対し軸方向に移動可能な導入管(5)と、 挿入ロッド及び導入管を選択的に結合して、センサが完全に導入管の内側に配 置される挿入ロッドに対する第1の位置に導入管を維持すると共に、センサの少 なくとも一部が導入管の外側に配置される挿入ロッドに対する第2の位置へ導入 管を移動可能とするメカニズム(13)とを備えることを特徴とする生理学的条件測 定装置。 17. メカニズムは挿入ロッド上に配置された偏向可能タブであり、タブは 非偏向位置から偏向位置へ偏向可能であり、第1のタブは偏向位置で第1のタブ の第1の部分を導入管の一部と挿入ロッドとの間に挿入可能な形状に形成され、 第1のタブは導入管との係合状態に偏向されて導入管を第1の位置に維持し、導 入管からタブを除去することによりタブは挿入ロッドに対し導入管の動きの光学 経路を出て非偏向位置へ移動し、導入管を第2の位置へ移動可能とする請求項1 6に記載の生理学的条件測定装置。 18. 偏向可能タブが配置される側と反対の挿入ロッドの側上に設けられた 第1のタブ(39)を備え、導入管との係合状態に偏向された偏向可能タブによって 供給される力と反力を導入管上へ供給するサイズ及び形状に第1のタブが形成さ れた請求項17に記載の生理学的条件測定装置。 19. 挿入ロッド(7)と、 挿入ロッドの末端部に選択的に装着されたセンサ(11)と、 センサに結合された末端部及びセンサを外部回路に選択的に結合する基端部を 有する回路接続部(9)と、 挿入ロッドに対し選択的に配置され、挿入ロッドとの間で挿入ロッドの長さの 少なくとも一部に沿って延伸する回路接続部と共に挿入ロッドの少なくとも一部 を収納し、挿入ロッドに対し軸方向に移動可能な導入管(5)と、 挿入ロッド上に配置されかつ挿入ロッドと導入管との間に延伸し、導入管に対 し回転される挿入ロッドに対応する回路接続部の部分と接触するサイズ及び形状 を有し、回路接続部を強制的に挿入ロッドの回転と同方向に回転させるタブ(39) とを備えることを特徴とする生理学的条件測定装置。 20. 挿入ロッド(7)と、 挿入ロッドの末端部に選択的に装着されたセンサ(11)と、 センサに結合された末端部及びセンサを外部回路に選択的に結合する基端部を 有する回路接続部(9)と、 挿入ロッドに対し選択的に配置され、挿入ロッドとの間で挿入ロッドの長さの 少なくとも一部に沿って延伸する回路接続部と共に挿入ロッドの少なくとも一部 を収納し、挿入ロッドに対し軸方向に移動可能な導入管(5)とを備え、 挿入ロッドによりセンサに付加されるトルクが第1の設定量を超えるとセンサ が挿入ロッドに対し回転すると共に、挿入ロッドによりセンサに付加される引抜 力が第2の設定量を超えると、センサが挿入ロッドの末端部から分離するサイズ 及び形状にセンサ及び挿入ロッドの関連部分が形成され、回転の発生に必要なト ルクの第1の設定量は挿入ロッドに対するセンサの分離に必要な力の第2の設定 量と独立であることを特徴とする生理学的条件測定装置。 21. センサを挿入ロッドに選択的に装着する当接部(21)を挿入ロッドの末 端部に設け、当接部は開口部(43)を形成する複数の壁(41)を有し、各壁はそのベ ースにおいて当接部の残りに取り付けられかつスロット(45)により隣接する壁と 分離され、各壁はそのベースとほぼ垂直方向に可撓性を有し当接部を通じて挿入 ロッドによりセンサに付加されるトルクが第1の設定量を超えると開口部内での センサの回転を許容し、 センサはカップ(67)及びカップに装着された針(65)を備え、カップは複数の壁 により形成された開口部内に嵌合可能なベース部分を有し、ベース部分は表面に 少なくとも1つの突部(77)を有し、複数の壁のうち少なくとも1つの内面は溝(4 7)を有し、カップのベース部分が当接部の開口部に配置されるのに対応して溝が 突部を選択的に受容するサイズ及び形状に突部及び溝が形成される請求項20に 記載の生理学的条件測定装置。 22. センサは、カップ(67)及びカップに装着された針(65)を備え、カップ は側方に形成されたスリット(81)を有し、スリットはカップの内部キャビティか らカップの外側部分への通路を形成し、通路は4つの壁により形成されかつ回路 接続部の末端部を受容するサイズである請求項20に記載の生理学的条件測定装 置。 23. 挿入ロッド(7)と、 挿入ロッドの末端部に選択的に装着されたセンサ(11)と、 センサに結合された末端部及びセンサを外部回路に選択的に結合する基端部を 有する回路接続部(9)と、 挿入ロッドに対し選択的に配置され、挿入ロッドとの間で挿入ロッドの長さの 少なくとも一部に沿って延伸する回路接続部と共に挿入ロッドの少なくとも一部 を収納し、挿入ロッドに対し軸方向に移動可能な導入管(5)とを備え、 回路接続部は末端部と基端部との間の信号を伝達する少なくとも1の導電体を 有し、回路接続部は、 (a) 回路接続部の基端部に設けられかつ曲がりを最小化する強化部材(130 )、 (b) 少なくとも1つの導電体の少なくとも一側に配置された遮蔽層、及び (c) 少なくとも部分的に回路接続部中へ長さ方向に延伸しかつ回路接続部 の柔軟性を増大する少なくとも1つのスリット の少なくとも1つを含むことを特徴とする生理学的条件測定装置。 24. 回路接続部は末端部と基端部との間の信号を伝達する少なくとも2つ の導電体を有し、更に、差動対として導電体に信号を伝達する制御ユニットを備 える請求項23に記載の生理学的条件測定装置。 25. 挿入ロッド(7)と、 挿入ロッドの末端部に選択的に装着されたセンサ(11)と、 センサに結合された末端部及びセンサを外部回路に選択的に結合する基端部を 有する回路接続部(9)と、 挿入ロッドに対し選択的に配置され、挿入ロッドとの間で挿入ロッドの長さの 少なくとも一部に沿って延伸する回路接続部と共に挿入ロッドの少なくとも一部 を収納し、挿入ロッドに対し軸方向に移動可能な導入管(5)と、 回路接続部の基端部に選択的に結合するインタフェースとを備え、 インタフェースは識別要素を含み、回路接続部をインタフェースに接続するこ とにより識別要素を外部回路へ動作可能に結合して外部回路による識別要素の検 出を可能とすることを特徴とする生理学的条件測定装置。 26. 中空の管を「J」字形に曲げる過程と、 少なくとも3つの平面の曲がりに近接する管の第1の端部に斜角形成して針の 点を形成する過程と、 管を「J」字形から「P」字形へ曲げる過程と、 「P」字形の円部分の中央にほぼ面する位置で管に少なくとも1つの開口部を 形成する過程と、 光学要素の一部が窓に位置するまで管の第2の端部へ光学要素を押し込む過程 と、 管内部の所定位置に光学要素を固定する過程と、 光学要素を含む管を螺旋形状に曲げる過程とを含むことを特徴とする生理学的 条件測定装置用針形成法。
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