JP2002517270A - 医学的状態の非侵襲検査に最適な圧力アプリケータ装置 - Google Patents
医学的状態の非侵襲検査に最適な圧力アプリケータ装置Info
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Abstract
Description
置に関する。特に本発明は、同発明者によるPCT出願PCT/IL97/00
249に説明の方法に基づく、ある医学的状態の非侵襲検査をおこなうために患
者の指(つまり、手の指や足のつま先)に取り付けるプローブとして有用である
。従って、本発明は特に上記出願に関連して説明する。
年2月5日公開)は、体の末端部、望ましくは患者の指(手の指あるいは足のつ
ま先の指)での動脈血液体積の変化で現れる末梢動脈音の変化を観察することに
より、患者の生理学的状態の変化を非侵襲検査するための方法および装置につい
て記載している。その出願には、特に、心筋虚血や睡眠時無呼吸症の検出や、血
圧の連続的観察についての方法および装置が記載されている。その装置は患者の
身体の一部(例えば、指)に装着するプローブを含んでおり、そのプローブは患
者の身体部分である末端部を受け入れるハウジングと、患者の身体部分末端をハ
ウジング内に入れた時に、その末端の回りにほぼ均一に静圧をかけるための加圧
手段とを有する。静圧フィールドの強さは、静脈血管の膨張、静脈の制御不可能
な逆流、身体の末端への逆行衝撃波の伝搬などを実質的に防止し、また、心臓の
高さ以下に身体の末端が位置する時に、その末端の動脈壁に部分的に力を集中す
るが、閉塞することはないようにする充分な値として予め設定されている。プロ
ーブは更に、ハウジング内にセンサを設けており、このセンサは動脈音に関連し
た瞬間的な血液体積の変化により患者の身体の末梢部の体積変化を検出する。
源から静圧を加える構造のプローブについての記載がある。しかし、この遠隔圧
力源を利用することは装置の構造を複雑にし、また患者の移動性を限定すること
になる。
に有用であり、上記出願の装置と比較して簡潔で、改良された構造の装置を提供
することを目的とする。別の目的は、患者の移動に制約を与えないプローブを提
供することである。
する装置を提供する。その装置はプローブから成り、プローブは一端が閉じ、反
対側が患者の身体の末端部を受け入れる開口のあるコンパートメントを有するハ
ウジングと、患者の身体部末端をコンパートメント内に入れた時に、患者の身体
部末端の回りにほぼ均一に静圧フィールドをかけるための加圧手段とを有し、こ
の静圧フィールドは、静脈血管の膨張、静脈の制御不可能な逆流、身体の末端へ
の逆行衝撃波の伝搬などを実質的に防止し、また、心臓の高さ以下に身体の末端
が位置する時に、その末端の動脈壁に部分的に力を集中するが閉塞することはな
いようにする充分な強さとして予め設定されており、さらに動脈血液体積に関連
した瞬間的な血液体積の変化により患者の身体の末梢部の体積変化を検出するた
めのセンサとを有し、最先端を含む患者の身体の末端部の回りにほぼ均一に静圧
を加えるための加圧手段は、上記プローブ内に全体が内蔵される媒体で作られる
ことを特徴とする。
を有し、その弾性膜は最先端を含む患者の身体の末端部の回りにほぼ均一に、そ
の膜を介して静圧を加えるため流体で満たす内部チャンバを形成する。
た外部弾性膜を更に有し、その弾性膜はハウジングの開口部を介して内部チャン
バと連通する外部チャンバを形成し、内部チャンバの有効容積を拡大して内部膜
が内部チャンバの容積が変化しても、ほぼ同じ静圧を患者の身体末端部の回りに
かけられるようにする。
それを受け入れるためのコンパートメントを形成する窪みを設けた弾性のスポン
ジ製部材を有する。
の変化を伴う検査対象の指の体積変化を光学的に検出する光学センサ、あるいは
磁気的に検出するホール効果センサのどちらかである。
にプローブを作ることができ、これによりプローブの構造をかなり簡素にでき、
同時にこのプローブを使用する患者の移動制限を減少させることになる。しかし
、本発明は2つのセクションに分かれたプローブの形でも実施可能である。すな
わち、第一のセクションは本体に取り付けられた第一ハウジングであり静圧加圧
手段の一部分を形成し、第二のセクションは上記第一セクションと流体接続した
静圧加圧手段の別の部分を有する第二ハウジングであり、センサがその第二セク
ション内に設けられている。
、本発明の様々な特徴は後述するように他の用途にも使用可能である。
、特に上記PCT出願の方法および装置で使用するのに適し、患者の生理学的状
態あるいは医学的状態を非侵襲方法により示すために、患者の身体部分(例えば
、指)の末梢動脈音を観察するためのものである。上記に要約を述べたように、
また、上記PCT出願に詳細に説明されているように、このプローブは患者の最
先端(つま先)を含む身体の指先の回りにほぼ均一に静圧をかけるための加圧手
段とを有し、また、動脈血液体積に関連した瞬間的な血液体積の変化により患者
の身体末梢部の体積変化を検出するためのセンサとを有する。しかし、図1(a
)に示したプローブは上記PCT出願に示されたプローブに比べて簡潔な構造で
ある。というのは、図1(a)のプローブの静圧加圧手段がプローブそのものに
全体が収まる構造だからである。
ング2を有している。ハウジングの一端は閉じており、反対側の端部は開いてお
り、患者の指3を受け入れるコンパートメントを形成している。ハウジング2内
の内部膜4はハウジング2と共にチャンバ5を形成し、チャンバ5は空気のよう
な流体を受け入れ、つま先の最先端を含む指3の末端の周囲にほぼ均一に静圧フ
ィールドを加える。図1(a)および図1(b)に示したプローブは、動脈血流
によって生じる患者の指の体積変化を測定するためのセンサを更に有する。この
センサは指の片側に6a、反対側に6bの2つの部材から構成されている。また
、図示のプローブは、環状リング8によってハウジングに固定されたU字形の拘
束バー7を有し、患者の指3がプローブ内に差し込まれた時に、このバー7は内
部膜4が指3をしっかりと押さえることを可能にする。
状態あるいは医学的状態を観察するための使用方法について記述がある。
の物とは異なっている。すなわち、患者の指先の周囲にほぼ均一な静圧をかける
ための方法に差異がある。上記PCT出願の例では、この静圧はプローブにチュ
ーブによって接続した遠隔設置した圧力源から供給されるが、図1(a)および
図1(b)に示したプローブはプローブ・ハウジング内に全体を内蔵した静圧加
圧手段を有する。
の外側に取り付けた外部弾性膜10を有し、ハウジングと共に外部チャンバ11
を形成する。この外部弾性膜10は環状構造をしており、外部チャンバ11が環
状構造となるようにハウジングの端から離れたハウジングの環状部分の回りに取
り付けられている。外部チャンバ11はハウジング2を貫通して形成した複数の
開口部12によって内部チャンバ5と通じている。
、チャンバ5内の体積が変化しても患者の指3の先端回りに内部膜4がほぼ同じ
静圧をかける。すなわち、ラプラスの法則は、膨張可能な中空体内での膨張圧(
P)が中空体の2つの主な曲率半径(R1、R2)によって分けられた壁(T)
内の張力と平衡下で等しいことを大まかに述べており、これはP=T(1/R1
+1/R2)で表せる。球では、R1=R2であり、P=2T/Rとなる。壁張
力と半径が互いに直線的に比例して変化する時(つまり、T/Rが一定の時)、
最小膨張より上で最大膨張より下の範囲の大部分についてゴム製風船での場合を
考えると、風船の膨張圧は体積の変化にも関わらずほぼ一定である。
がほぼ一定のままにある比較的大きな操作域を示している。実際の圧力値は膨張
可能物体の厚さと機械特性の関数である。
を介して内部チャンバと通じた外部チャンバ11の体積により内部チャンバ5の
体積を効果的に拡大し、プローブ内に入れた患者の指3の動脈流によって生じる
チャンバ5の体積が変化してもチャンバ5内の流体による静圧がほぼ一定を維持
する。指をプローブ内から部分的に除去したら、残った部分はラプラス効果のた
め同じ外圧を加えられることになる。
織に加わる局部的な圧力は微小循環の崩壊を起こす可能性があるという認識にも
拘わらず、組織の局所灌流に逆の影響を与えないように見えた。これは、動脈圧
が動脈血液の流入を許す逆圧を超えると同時に、静脈を介して戻る血液にたいし
て静脈圧は加えられた外圧を克服しなくてはならないという事実による。静脈圧
の外部から誘導された上昇は、上流へ向かう微小循環を流出静脈血液と流入動脈
血液の中間圧力レベルまで加圧することになる。それ故に、加圧フィールド内の
微小循環の壁通過圧はゼロより大きく、また微小循環の崩壊はおこらない。
mmHgの加圧後2時間で降下する傾向の無いことが、上記モデルの微小循環開
通性や続いておこる適切な組織灌流の保存を維持する。それは、被験者60人の
120本の指に対して加圧プローブ検査を一晩おこなった結果は悪影響なく充分
許容できたという事実が示す。
例えば、空気)を流れ込むことを可能にし、流れ出ることは不可能とする一方向
バルブ14を有するポート13を介して、内部チャンバ5は初めに流体で満たさ
れる。図3は時間によって圧力がどのように変化するか示しており、また、固定
量の空気を加えた後、装置内の圧力が24時間以上の間も比較的一定であること
を示している。
図1(a)および図1(b)に示した上記のものと同じ構造のプローブを示して
いる。また、ポート13および一方向バルブ14も省略されており、その代わり
、一定量の流体を内部膜4と外部膜10で形成した空間内に永久に閉じ込めてあ
る。
ング2の先端部とで外部チャンバ21を形成するようにチューブ状構造をしてい
ることが異なる。外部チャンバ21はハウジングの先端に形成した開口部22を
介して内部チャンバ5と通じており、内部チャンバ5の体積を効果的に増大させ
て、上記のように体積が変化しても検査対象の指3にかかる比較的一定の静圧を
作り出す。図5は図1(a)および図1(b)の部材13,14に対応する再充
填ポートや一方向バルブがないが、これらの部材は外部膜21で覆われてないハ
ウジング3の部分に設けるなどすれば取り付け可能である。
ローブに差し込めるようにする一方法を示している。このためには、プローブの
ハウジング2に、外部膜20から内側(基部方向)に離したハウジングの堅い部
分に環状リング23を設けてある。シリンダ24とプランジャ25を有する注射
器形手押しポンプを使用して、流体を内部チャンバ5から外部チャンバ21に移
動させ、患者が指をプローブ内に差し込めるようにする。図6(a)はシリンダ
24の開口端がリング23に装着した状態を示し、図6(b)はプランジャ25
がシリンダ24内で引かれ、内部チャンバ5内の流体が外部チャンバ21内へ流
れ、患者がプローブ内へ指を差し込むことを可能とし、その後プランジャ25を
シリンダ24内の通常の位置に戻すことができることを示しており、図6(c)
は手押しポンプを取り外す様子を示している。
操作する別の方法を示している。これは、外部膜20の内側表面に係合させた裏
当て部材28に固定させ、外部膜20の外側に設けたノブ26などの摘みを外部
膜20に設けておこなう。すなわち、ノブ26をユーザがつかみ、外方向に引っ
張ると外部チャンバ21が膨張する(図7(b))。これによって、内部チャン
バから流体が外部チャンバに流れ込み、患者の指3がプローブ内へ差し込めるよ
うになる。患者の指が差し込まれた後は、ノブ26を離すと、プローブは図7(
c)に示した作動位置となる。
のラプラス作用をおこない易くするためのものである。
ーブを示しており、2つのセクションは互いにヒンジ結合しており、プローブを
開くことが可能となり(図8(b))、また患者の指を入れて閉じること(図8
(c))が可能である。従って、図8(a)に示すように、ハウジング32も一
端が閉じ、他端が指33を差し込めるようにした開口部を有する筒状構造である
。しかし、この場合、ハウジング32は一体になったヒンジ部材32cによって
、その長手方向で接合される二分割したハウジング・セクション32aと32b
に分けられている。各セクション32a、32bは側面に沿って接合する内部膜
34a、34bと、2つの内部チャンバ35a、35bを形成する各筒状セクシ
ョンの端壁を有する。プローブはさらに各セクション32a、32bの外面に取
り付けた各セクション用の外部膜36a、36bを有し、2つの外部チャンバ3
7a、37bを形成している。各外部チャンバ37a、37bは各ハウジング・
セクションの開口部38を介して内部チャンバ35a、35bと連通している。
この2つのハウジング・セクションのヒンジ無し側は、マジックテープ(米国で
はVelcroという商品名)39a、39bを設けて、2つのハウジング・セ
クションを患者の指33の回りで密閉状態に閉じ、所望の圧力を指に加えること
が可能なようにしてある。
つのハウジング・セクションを接合するためのマジックテープ39a、39bの
代わりに、図9の構造では2つのハウジング・セクション32a、32bの接触
端に一体に形成した凹部40bに受け入れる凸部40aを有する。
を有するプローブ構造を示しており、この例では2つのセクション42a、42
bは各セクションの先端壁43a、43bの隣接する端部をヒンジで接合してあ
る。さらに、このヒンジは、一体形ヒンジを使用する代わりに、先端壁43a、
43bに接合したフレキシブルな非伸縮性バンド44の形になっている。この2
つの分割セクションは2本のマジックテープ45a、45bによって閉じた状態
を維持される。2本のマジックテープは分割ハウジング・セクションの一方42
aの開口端に固定され、他方のセクション42bに固定されたマジックテープ4
6と係合可能となっている。他の部分については、図10(a)乃至図10(c
)に示したプローブは上記のものとほぼ同じであり、内部チャンバと連通した外
部チャンバを形成する外部膜を有し、上記ラプラス効果を生み出す。
けたプローブ50を示している。プローブ50は図10(a)乃至図10(c)
と同様に2分割構造であり、詳細は図11(a)乃至図11(c)に示されてい
る。同図に示されたように、2つのセクションの内部チャンバ54a、54bを
形成する2つのセクションの内部膜53a、53bと、開口部57を介して内部
チャンバと連通する2つのセクションの外部チャンバ56a、56bを形成する
2つのセクションの外部膜55a、55bがある。
材58a、58bを示しており、図11(b)に示すようにプローブに形成され
た空間に指を入れた時に、指の両側に配置されるようにセンサ部材は位置決めさ
れている。このセンサ部材58a、58bは導電性部材59によってバンド61
に固定された電気回路60に直接、あるいは手袋を経て接続されている。電気回
路60は、例えば、電源や、センサ部材58a、58bの駆動用、センサからの
出力受信用、センサからの出力記憶用の他の回路、例えば記憶装置を含むことも
可能であり、装置を使用するときに外部電気接続の必要性を減少することになる
。
装置を内部膜53bに設け、プローブを患者の指に装着した時に漏れがおこらな
いようにし、また適切な圧力となるようにする。圧力検出装置は光学的センサと
直列に、あるいは制御装置と並列に接続することが考えられる。
10(a)乃至図10(c)のように図の多くは図1(a),図1(b)のセン
サ部材6a、6bおよび図11(a)乃至図11(c)のセンサ部材58a、5
8bに対応するセンサ部材を含んでないが、これらのプローブの説明および図を
簡単にするために省略したものであり、実際に使用するときはセンサ部材が含ま
れることは言うまでもない。前述したように、記述例の全てにおけるセンサ部材
は光学的センサ、例えば、光源(LED)とプローブ内の指の変化を光学的に検
出する受光部から成り、また磁気センサ、例えば、永久磁石とホール効果による
指の大きさの変化を検出する磁界検出器からなり、あるいは上記PCT出願に記
載のような他の形式のセンサなどが考えられる。
取り付け、かつセンサ部材への外部配線をおこなう一方法を示している。このよ
うにして、各センサ部材58a、58bは一端を導電性部材、通常は電線59a
、59bに接続させ、電線はセンサ部材と反対位置にゴム製プラグ62a、62
bを有し、このプラグは上記ラプラス効果を保存するために密封状態を作るため
のものである。すなわち、プラグ62a、62bは2分割したハウジング・セク
ション52a、52bの接合壁に設けた開口部63a、63b内に装着させる。
ハウジング・セクションの接合はフレキシブルな非伸縮性バンド44で固定され
ている。2つのセンサ部材58a、58bはハウジング・セクション52a、5
2bで形成された空間内のダイアフラム53a、53bに固着させてある。これ
はセンサ部材を組み付け、2つのハウジング・セクションを図13(c)に示し
たような閉じた状態とする時に、ハウジング内の空間に指を入れた位置でセンサ
部材が指の両側になるようにする。このセンサ部材は信号を出力し、ハウジング
壁を貫通する電線59a、59bを介して、図12に示したような患者のバンド
61に設けた電気回路60などの電気処理システムおよび/あるいは記憶システ
ムに送る。
で説明したように、プローブを使用する時に圧力の適正レベルを得るため感圧装
置Pを設けることが可能である。
ブを示しており、さらに、プローブを患者の指に装着した時に患者の心臓に近い
側で、シンブル部72の開口端に隣接して環状加圧帯74も設けてある。この加
圧帯74は上記引例PCT出願に説明してあるように、患者の心臓側に向かって
センサ部材58a、58bを通り越し静圧フィールドを広げている。この例では
、内部ダイアフラム75がその周辺部をシンブル部72の内面に取り付けられ、
内部チャンバ76を形成し、また、同様に、別の内部ダイアフラム77がその周
辺部を環状加圧帯74の内面に取り付けられ、内部環状チャンバ78を形成する
。さらに、外部ダイアフラム79がその周辺部片側に沿ってシンブル部72の外
面に取り付けられ、また、その周辺部の別側に沿って環状部74の外面に取り付
けられ、両者によって共通の外部チャンバ80を形成している。この外部チャン
バ80はシンブル部72の開口部81を介して内部チャンバ76と、環状加圧部
74の開口部82を介して内部チャンバ78と連通している。
ル部は前述の静圧を患者の指73の先端回りにほぼ均一にかける。この静圧フィ
ールドは上記PCT出願で説明したように環状加圧帯74の膜77で形成された
内部チャンバ78によって、センサ部材を通って患者の心臓側まで広げられてい
る。しかし、この場合では、外部膜79によって形成された共通外部チャンバ8
0が、中の体積が変化しても上記したようにラプラスの法則によりシンブル部7
2と環状部74をほぼ同じ静圧フィールドに維持する。
b)は患者の指がプローブ内に入れられた時に指の両側に位置するようにプロー
ブ内に収納されている。こうした構成で、センサ部材は電気信号を発生し、図1
2に示す電線59を介して処理回路および/あるいは記憶回路60に出力される
。
プローブから分かれた別のハウジング内に設け、流体チューブで接続した2つの
構成を示す。
示したタイプの物である。シンブル部72の内部チャンバ76は流体チューブ9
0により堅固な第二ハウジング93内にあるチャンバ92に接続されており、第
二ハウジングは例えば、患者の手首のような指プローブに近い位置に設けるのが
望ましい。チャンバ92は一端が壁95で閉じられ、反対側が膜96によって閉
じられたシリンダ94で形成されている。
3内の別のチャンバ98に接続してある。このチャンバ98は一端が壁100で
閉じられ、反対側が膜101によって閉じられたシリンダ99で形成されている
。
72内のチャンバ76および加圧帯74内のチャンバ78とそれぞれ同じ圧力を
受けることが分かる。これらの圧力は第二ハウジング93内の圧力と対抗するこ
とになる。第二ハウジング内の圧力は注射器形手押しポンプ102によって予め
設定でき、ポンプ102はハウジング93の内部に接合したシリンダ103と、
体積を変え、それによりハウジング93内の圧力を変えるため移動可能なプラン
ジャ104とを有する。
シンブル部72のチャンバ76内の体積変化、すなわちシンブルを装着した患者
の生理学的状態を検出するためのセンサを有する。従って、センサ部材105a
が膜96に固定されて膜と共に移動するようになっており、一方、別のセンサ部
材105bがチャンバ92の底面95に固定されており、こうしてセンサ部材1
05aがチャンバ94内の体積変化を測定する。
ローブ内に全体を収納する構造とする上記構成の利点を得ることはできないが、
他のいくつかの利点を得ることができる。すなわち、図15のプローブのシンブ
ル部72は図1(a),図1(b)に示したような外部チャンバを必要とせず、
第二ハウジング93内のチャンバ94は、外気に通じたとしても上記ラプラスの
P/V特性をプローブに提供するための外部チャンバとして働く。また、このハ
ウジングが外気に通じてなくても、この構成は環状加圧帯74と同時に、プロー
ブのシンブル部72の両方の圧力を予め設定できるという便利さがある。
れたハウジング93内に設けるので、患者の指に装着するプローブの構造を簡略
化することになる。従って、プローブのシンブル部は、一端が閉じて、反対側の
他端が開いた2つの柔軟なプラスチック製筒状部材を有し、その筒状部材は患者
の指をその中に差し込んだ時に加圧チャンバの半分づつを形成するように患者の
指の反対側に係合するようにシンブル部内に設けられている。
のを避けるという傾向である。また、センサ部材105a、105bを内蔵する
ハウジング93は指に装着するプローブに極めて近接して設けることができる。
例えば、患者の動きを極力制限しないために、かつ流体チューブ90,97の長
さを最短とするために手首に設けたりすることである。
グ93はそのハウジング内の圧力を検出し、この検出情報をCPU106に供給
する圧力センサ105を有する。また、CPU106は、ハウジング93内の圧
力を予め設定する圧力源107(例えば、図15の注射形手押しポンプ102)
から情報を受ける。ハウジング93内のセンサ部材105a、105bからの出
力信号も回路108で増幅され、フィルター処理され、また他の処理をおこなっ
た後にCPU106に送られる。CPU106は前記入力を、前記引例のPCT
出願で説明したような処理をおこない、かつディスプレイ109に表示される出
力を作る。
じ構造となっており、かつ同じ方法で作動する。従って、同じ番号は両図とも同
一あるいは対応する部材を示す。
と同じ指プローブを示すが、この構造はプローブ内に入れた患者の指と接触する
ための接着層を有する。この接着層は、内面接着層107aと外面接着層107
bから成る両面接着帯107の形で設けられる。内面接着層107aは保護層1
08で覆われており、患者の指がプローブ内に入れられた後、この保護層108
ははぎ取られ、プローブ内の指と内面接着層107aが接触し、しっかり接着す
ることが可能となる。
図15、図16に関して説明したものと同じ構造とすることが可能である。
な非侵襲血圧測定をおこなうための装置で使用する新規な指プローブを含む装置
を示している。例えば、図18に示した指プローブは図11(a)乃至図11(
c)に関して説明した構造のものであるが、他の構造のものでも使用できる。
の指を所定温度、望ましくは35−40℃に暖めるためにプローブ・ハウジング
52a、52bの外面回りに装着させた電熱線110を有する。指の血管が膨張
するように、サーミスタ111等が所定温度に維持するために電熱線を制御する
。
ための垂直位置センサ112を更に有する。センサ112は上記引例のPCT出
願に記載されたものと同じ構造が可能であり、一端がフレキシブルな膜112a
で閉じられ、反対側の他端は水が満たされたチューブ113を介して圧力トラン
スデューサ114に接続された液体(望ましくは水)が満たされたハウジングを
有する。トランスデューサ114はセンサ112の垂直位置に対応した電気出力
を作り出し、それにより指プローブの患者の心臓レベルに対する垂直位置が分か
る。
ための回路115aに電線115を介して接続し、さらにA/Dコンバータ11
6を介してCPU117に接続されている。電熱線110は電線118を介して
電力供給部119から電力が供給され、またCPU117にも同様に電力が供給
されている。サーミスタ111は電線120を介して制御回路121に接続され
ており、制御回路もA/Dコンバータ116を介してCPU117に出力を送る
。CPU117はディスプレイ122への出力を作る。
例のPCT出願に説明されている。
の必要性をなくした加圧源内蔵の指プローブ装置を示している。しかし、図19
(a)乃至図19(d)に示したプローブでは、患者の指に静圧を加える加圧源
は、前述の実施例でのように指プローブ内の流体チャンバにより設けられてはい
ないが、指プローブ内の弾性スポンジ体でおこなわれる。
2を2つに分割したハーフ・セクション202a、202bとし、一端側をフレ
キシブルで、非伸縮性のバンド203でヒンジ留めとし、反対側をマジックテー
プ204で確実に締め付け、患者の指205に静圧を加えるようにした。しかし
、この場合には、患者の指の回りに静圧を加える手段は、プローブの各ハーフ・
セクションにある弾性スポンジ体206a、206bの形となっている。ゲル物
質層207a、207bが各スポンジ体206a、206bの内面を覆い、図1
9(c)および図19(d)に示したようなハウジング・セクションを閉じた状
態で患者の指をハウジングに差し込んだ時に、患者の指に直接接触するようにゲ
ル物質層207a、207bを露出させる。センサ部材208a、208bは上
記のいずれの装置でも可能だが、スポンジ体206a、206b、あるいはゲル
物質層207a、207bの内面にそれぞれ取り付ける。
プを適度な強さで締め付けることによりプローブ内の患者の指に、所望の固定圧
を加えることが可能である。ゲル物質層207a、207bは指に対してスポン
ジ体やセンサ部材をより確実に固定し、加えた力をより均一に散らすことになる
。
として述べたものであり、他の多くの変更例も考えられる。例えば、上記引例の
PCT出願で説明したような光学センサやホール効果センサ以外にも他の形式の
センサを使用できる。マジックテープや上記タイプ以外の締め具も使用できる。
また、プローブはPCT出願に記載したように、患者が手にはめる手袋に組み込
むことも可能である。
納するために使用可能である。こうした用途では、従来のパルス酸素濃度計セン
サをプローブ・ハウジング内に収納し、静圧フィールドにより安定した環境が作
られるので、血液の酸素飽和(SaO2)の測定をうまくできるようになる。
られており、膨張圧は体積の変化にかかわらずほぼ一定となっている。スポンジ
のクッション材を有する図19(a)〜図19(b)のプローブ構造はラプラス
の法則に従った作用をおこなわないが、スポンジのクッションはセンサを内包す
るチャンバの一部だけを提供するために設け、実質的にラプラス作用を得る、ハ
イブリッド構造を設けることが考えられる。
る補助として、静脈破裂に備えて身体の部分に静脈膨張を起こす手段として、手
首や足首の捻挫のような柔らかい組織の怪我の部分を保持し、圧迫し、また/あ
るいは固定するための手段として、身体の浮腫がある部分への加圧アプリケータ
等として使用可能である。
一枚の膜あるいは複数の膜に基づき、指の回りを包み込み、自由端は接着して閉
じ、均一の圧力を指全体に加えることのできるものである。この膜はプラスチッ
ク・シート、ゴム引き布などのような空気を通さず、曲げられ、非伸縮性がるよ
うな材料上に設けることも可能である。一本あるいは複数のチューブを指プロー
ブと手首などに設けた検出部の間を連通させる。離れた場所に設けた一方向圧力
解放バルブは、初期使用の際に過剰の圧力を指プローブから排出させる。
準圧力トランスデューサに接続し、反対の端部は従動チップに接続した流体で満
たされた一本のチューブから構成したものである。圧力トランスデューサと従動
チップはそれぞれ心臓レベルと測定位置、あるいは、その逆に設けられる。
サとの組み合わせを有するプローブを提供することである。光学検出部材は前記
のように指の両側に設ける必要がなく、他の位置に設けることができる。特に有
用な構成は光学センサと光源がそれぞれ指の動脈上に位置し、互いに140度の
角度をとるように向きを決められる。
あり、(b)は90度回転した図である。
ける別の締め付け構造を有する。
について説明する図。
センサに電気的接続をする方法を示す。
ールドを拡大するため、アダプタの内端につながった加圧帯を有する。
Claims (47)
- 【請求項1】 患者の身体状態の変化を検出するため患者の身体部分に装着
する装置において、 上記装置は下記の構成を有するプローブから成り、 一端が閉じ、反対側が患者の身体の末端部を受け入れる開口のあるコンパート
メントを有するハウジングと、 患者の身体部分の先端を含む末端部分を上記コンパートメント内に入れた時に
、患者の身体部分末端の回りにほぼ均一に静圧フィールドをかけるための加圧手
段とを有し、この静圧フィールドは、静脈血管の膨張、静脈の制御不可能な逆流
、上記身体の末端への逆行衝撃波の伝搬などを実質的に防止し、また、心臓の高
さ以下に身体の末端が位置する時に、その末端の動脈壁に部分的に力を集中する
が、閉塞することはないようにする充分な強さとして予め設定されており、 さらに、動脈血液体積に関連した瞬間的な血液体積の変化により上記患者の身
体の末端部の体積変化を検出するためのセンサとを有し、 最先端を含む上記患者の身体末端部の回りにほぼ均一に静圧を加えるための上
記加圧手段は、上記プローブ内に全体が内蔵される媒体で作られることを特徴と
する装置。 - 【請求項2】 上記加圧手段は、上記ハウジング内に内部弾性膜を有し、上
記最先端を含む患者の身体末端部の回りにほぼ均一に配置した該弾性膜を介して
上記静圧を加えるため流体で満たす内部チャンバを該弾性膜で形成することを特
徴とする、請求項1に記載の装置。 - 【請求項3】 上記加圧手段は上記ハウジングの外部に取り付けた外部弾性
膜を更に有し、該弾性膜は上記ハウジングの開口部を介して内部チャンバとつな
がる外部チャンバを形成し、上記内部チャンバの有効容積を拡大して上記内部チ
ャンバの容積が変化しても、上記内部膜がほぼ同じ静圧を患者の身体末端部の回
りにかけられるようにすることを特徴とする、請求項2に記載の装置。 - 【請求項4】 患者の身体部分回りに装着する装置において、 上記装置は下記の構成を有するプローブから成り、 身体部分に装着するためのハウジングと、 身体部分の回りにほぼ均一に静圧フィールドをかけるための加圧手段とを有し
、 該加圧手段は、 上記ハウジング内に内部弾性膜を有し、該弾性膜は最先端を含む患者の身体末
端部の回りにほぼ均一に、該弾性膜を介して上記静圧を加えるため流体で満たす
内部チャンバを形成し、 上記ハウジングの外部に取り付けた外部弾性膜を更に有し、該弾性膜は上記ハ
ウジングの開口部を介して上記内部チャンバと連通する外部チャンバを形成し、
上記内部チャンバの有効容積を拡大して内部チャンバの容積が変化しても、上記
内部膜がほぼ同じ静圧を患者の身体末端部の回りにかけられるようにすることを
特徴とする装置。 - 【請求項5】 上記ハウジングは、上記内部チャンバを所望の所定圧に満た
すための一方向バルブを備えたポートを有することを特徴とする、請求項3に記
載の装置。 - 【請求項6】 上記外部弾性膜は環状構造をしており、上記内部チャンバと
外部チャンバ間を連通するための上記開口部を形成したハウジングの環状部分の
回りに装着することを特徴とする、請求項3に記載の装置。 - 【請求項7】 上記外部弾性膜は筒状構造をしており、上記内部チャンバと
外部チャンバ間を連通するための上記開口部を形成したハウジングの外部チップ
の回りに固着させることを特徴とする、請求項3に記載の装置。 - 【請求項8】 上記ハウジングは、注射形手押しポンプの開口端を受けるた
め、上記外部弾性膜から離され、上記ハウジングに取り付けた環状リングを有し
、該手押しポンプは上記内部チャンバから流体を上記外部チャンバに移すことに
より上記外部チャンバを拡大するために使用され、よって上記患者の身体部分を
上記ハウジングのコンパートメント内に差し込むのを容易にすることを特徴とす
る、請求項7に記載の装置。 - 【請求項9】 上記外部弾性膜はユーザが握り易い摘み部材を有し、該摘み
部材を使用して上記内部チャンバから上記外部チャンバに流体を移動させて患者
の身体部分を上記ハウジングのコンパートメント内に差し込むのを容易にするこ
とを特徴とする、請求項7に記載の装置。 - 【請求項10】 上記摘み部材は上記外部弾性膜の外に伸びユーザが握るた
めのノブであり、該ノブは上記外部弾性膜の内面に係合可能な裏当て部材に固定
されることを特徴とする、請求項9に記載の装置。 - 【請求項11】 上記ハウジングは閉じた状態と開いた状態を確実にするヒ
ンジ結合した2つのセクションを有し、また該2つのセクションを閉じた状態に
締め付けるための締め付け部材を有することを特徴とする、請求項3に記載の装
置。 - 【請求項12】 上記締め付け部材は、2つのハウジング・セクションに取
り付けたマジックテープであることを特徴とする、請求項11に記載の装置。 - 【請求項13】 上記締め付け部材は、2つのハウジング・セクションに一
体形成した凹凸形状の部材であることを特徴とする、請求項11に記載の装置。 - 【請求項14】 上記ハウジングは、一端が壁面によって閉じられ、反対側
が開いた筒状側壁を有し、該筒状ハウジングは2つのハーフ・セクションに分割
され、該壁面で互いにヒンジ結合されていることを特徴とする、請求項11に記
載の装置。 - 【請求項15】 上記ハウジングは、一端が壁面によって閉じられ、反対側
が開いた筒状側壁を有し、該筒状ハウジングは2つのハーフ・セクションに分割
され、該筒状側壁で互いにヒンジ結合されていることを特徴とする、請求項11
に記載の装置。 - 【請求項16】 上記ヒンジ結合は上記ハウジングの2つのハーフ・セクシ
ョンに一体形成したヒンジによることを特徴とする、請求項14に記載の装置。 - 【請求項17】 上記ヒンジ結合は上記ハウジングの2つのハーフ・セクシ
ョンに取り付けた1本のフレキシブル伸縮可能材料のバンドによることを特徴と
する、請求項14に記載の装置。 - 【請求項18】 上記内部膜は各ハウジング・セクションの側壁と端面に接
合させた膜バンド、および、 上記外部膜は各ハウジング・セクションの外面に取り付けた別の膜バンドを有
することを特徴とする、請求項14に記載の装置。 - 【請求項19】 上記加圧手段が装置内に受け入れた患者の身体部分と接触
するように上記ハウジングのコンパートメント内に接着層を有することを特徴と
する、請求項1に記載の装置。 - 【請求項20】 上記接着層はプラスチック・バンドの内面にあり、外面に
は別の接着層を有し、該プラスチック・バンドは内面側の該接着層を覆う保護層
を有し、該保護層は剥離可能であり、患者の身体部分が装置内に入れられた時に
該内面が、その身体部分と接触し、しっかりと接着することを特徴とする、請求
項19に記載の装置。 - 【請求項21】 患者の心臓側で上記ハウジングに隣接し、患者の心臓側の
センサを通った静圧フィールドに伸びた、患者の身体部分の回りに装着する環状
加圧帯を更に有することを特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 【請求項22】 患者の身体状態の変化を検出するため患者の身体部分に装
着する装置において、 一端が閉じ、反対側が患者の身体部分の最先端を含む末端部を受け入れる開口
のある第一コンパートメントを有する第一ハウジングを有し、 患者の身体の末端部を上記コンパートメント内に入れた時に、患者の身体末端
部の回りにほぼ均一に静圧フィールドをかけるための加圧手段とを有し、この静
圧フィールドは、静脈血管の膨張、静脈の制御不可能な逆流、上記身体の末端へ
の逆行衝撃波の伝搬などを実質的に防止し、また、心臓の高さ以下に身体の末端
が位置する時に、その末端の動脈壁に部分的に力を集中するが、閉塞することは
ないようにする充分な強さとして予め設定されており、 また、動脈血液体積に関連した瞬間的な血液体積の変化により上記患者の身体
部分末梢部の体積変化を検出するためのセンサとを有し、 さらに、上記第一ハウジングとは分離しており、該第一コンパートメントへの
流体接続を有する第二コンパートメントを形成する第二ハウジングを有し、上記
センサは該第二ハウジング内の該第二コンパートメントに対する作動位置に設け
られることを特徴とする装置。 - 【請求項23】 上記第二ハウジングは、該第二ハウジングの内部の所定圧
力を予め設定するための予備設定可能な圧力源を有することを特徴とする、請求
項22に記載の装置。 - 【請求項24】 上記第二ハウジングは外気に通気することを特徴とする請
求項22に記載の装置。 - 【請求項25】 上記加圧手段は、患者の指を差し込む時に、受け入れるた
めの上記コンパートメントを形成する窪みを設けた弾性のスポンジ製部材を有す
ることを特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 【請求項26】 上記ハウジングは閉じた状態と開いた状態を確実にするヒ
ンジ結合した2つのセクションに分けて作られており 上記弾性のスポンジ製部材も2つのセクションに分けて作られており、上記ハ
ウジングの各セクションにスポンジ部材の一方のセクションが設けられ、 また上記2つのハウジング・セクションを閉じた状態に締め付けるための締め
付け部材を更に有することを特徴とする、請求項25に記載の装置。 - 【請求項27】 上記弾性のスポンジ製部材の各セクションは、患者の身体
部分が上記ハウジング内に差し込まれ、かつ上記ハウジング・セクションが閉じ
た状態にある時に身体部分と接触するように露出させたゲル物質の層を有するこ
とを特徴とする、請求項27に記載の装置。 - 【請求項28】 上記圧力検出装置は上記ハウジング内に設けられ、上記加
圧手段により患者の身体部分に加えられた圧力を検出することを特徴とする、請
求項1に記載の装置。 - 【請求項29】 上記センサは光学センサであり、患者の身体部分がハウジ
ング内に差し込まれた時に患者の身体部分の片側で該ハウジング内に設けられた
光源と、患者の身体部分の反対側で該ハウジング内に設けられた光検出器とを有
することを特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 【請求項30】 上記センサはホール効果センサであり、患者の身体部分が
ハウジング内に差し込まれた時に患者の身体部分の片側で該ハウジング内に設け
られた永久磁石と、患者の身体部分の反対側で該ハウジング内に設けられた磁界
検出器とを有することを特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 【請求項31】 上記センサは光学センサ装置と体積検出装置の組み合わせ
を有することを特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 【請求項32】 上記センサは血液の酸素飽和を検出するためのパルス酸素
濃度計であることを特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 【請求項33】 上記センサから、患者の別な身体部分に装着したバンドに
設けた電気回路に導く導電性部材を更に有することを特徴とする、請求項1に記
載の装置。 - 【請求項34】 上記電気回路は上記センサの出力を記憶するための記憶装
置を有することを特徴とする、請求項33に記載の装置。 - 【請求項35】 患者の身体部分に装着する装置は、 開いた状態および閉じた状態を確実に保持するため互いをヒンジ結合した2つ
のセクションで作ったハウジングを有し、また、 2つに分割した弾性スポンジ製部材を有し、各スポンジ部材は上記ハウジング
・セクションの一方に設け、2つのハウジング・セクションの閉じた状態で、患
者の身体部分を受け入れるコンパートメントを形成し、 さらに、閉じた状態の時に上記2つのハウジング・セクションを締め付ける締
め付け部材を有することを特徴とする装置。 - 【請求項36】 上記弾性スポンジ部材の上記セクションの各々は患者の身
体部分が上記ハウジング内に差し込まれ、かつ上記ハウジング・セクションが閉
じた状態にある時に身体部分と接触するように露出させたゲル物質層を有するこ
とを特徴とする、請求項35に記載の装置。 - 【請求項37】 上記締め付け部材は上記2つのハウジング・セクションに
設けたマジックテープであることを特徴とする、請求項35に記載の装置。 - 【請求項38】 患者の身体状態の変化を検出するため患者の身体部分に装
着する装置において、 一端が閉じ、反対側が患者の身体部分の末端部を受け入れる開口のあるコンパ
ートメントを有するハウジングを有し、 患者の身体部分を上記ハウジング内に入れた時に、患者の身体部の回りに静圧
フィールドをかけるための加圧流体を含む第一チャンバを形成する第一膜を有し
、 上記第一チャンバとつながる第二チャンバを形成する第二膜を有し、該2つの
チャンバの組み合わせた体積がラプラスの法則により体積の変化があっても比較
的一定の圧力を維持するように体積を有し、 上記チャンバの少なくとも一方に、その中の体積の変化に関連して患者の身体
部の上記末端部における変化を検出するためのセンサ部材を有することを特徴と
する装置。 - 【請求項39】 上記第二膜は上記ハウジングの少なくとも一部を囲み、該
ハウジングの囲った外面で上記第二チャンバを形成し、該第二チャンバは該ハウ
ジングを貫く開口部を介して上記第一チャンバと連通していることを特徴とする
、請求項38に記載の装置。 - 【請求項40】 上記センサ部材は上記第一チャンバの上記第一膜に設けた
ことを特徴とする、請求項39に記載の装置。 - 【請求項41】 上記第二膜は環状構造であり、上記内部チャンバと外部チ
ャンバ間の連通を実現する上記開口部を形成したハウジングの環状部分の回りに
装着することを特徴とする、請求項39に記載の装置。 - 【請求項42】 上記第二膜は筒状構造であり、上記第一チャンバと第二チ
ャンバ間の連通を実現する上記開口部を形成したハウジングの外部チップの回り
に装着することを特徴とする、請求項39に記載の装置。 - 【請求項43】 上記第二膜で形成された上記第二チャンバは第二ハウジン
グ内に設けられ、流体チューブによって上記第一チャンバと接続させることを特
徴とする、請求項38に記載の装置。 - 【請求項44】 上記センサは上記第二チャンバに関して作動位置の上記遠
隔のハウジング内に設けられることを特徴とする、請求項43に記載の装置。 - 【請求項45】 上記第二膜は、上記第二チャンバの圧力と上記第二ハウジ
ング内の外気圧による差異のある圧力にさらされることを特徴とする、請求項4
4に記載の装置。 - 【請求項46】 上記第二ハウジングは上記第二膜に作用する上記第二ハウ
ジング内の圧力を予め設定するための圧力の予備設定装置を有することを特徴と
する、請求項45に記載の装置。 - 【請求項47】 上記遠隔ハウジングは上記第二ハウジング内の外気圧を検
出するための圧力センサを有することを特徴とする、請求項46に記載の装置。
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