JP2007501664A - 人体の状態を監視するための装置 - Google Patents

Abstract

人間１２の健康状態または快適性に関連する１または複数の指示計器を連続的に監視するための装置であって、１または複数の所望の指示計器の値を測定するための１または複数の検出手段と、前記測定された値があらかじめ決められた値または値の範囲を上回ったり下回ったりする場合に警報信号を伝達するための伝達手段１３とを含む装置。前記装置１０はまた前記人間１２の衣服に取り付けることができる。
【選択図】
図３

Description

本発明は、人体の健康状態または快適性に関連する１または複数の指示計器を監視し、かつその人間の世話を行なう者に感知された情報を伝達するための装置に関する。

入院中の患者の心拍数、呼吸または他の生体機能を感知するための監視装置は当業者にとって、極めて既知である。乳児または老人の呼吸、心拍数、およびこれらに類するものを監視するために家庭で使用する機器が開発されてきた。しかしながらこれらの装置は多くの場合、技術を有しない人達が動作させるにはあまりにも複雑および／または監視される人間にとって快適なものではない。

米国特許第５、４００、０１２号において、一時的な呼吸停止により引き起こされる乳児の突然死症候群（ＳＩＤＳ）を検出するための呼吸監視装置が開示された。この監視装置は、ストラップを用いて乳児の胴部に取り付けられるエンクロージャ部を含む。エンクロージャ部は、エンクロージャ部と乳児の胴部との間に直接の接点を持たないように、流体が充填された空気袋カプラにより乳児の胴部に支持されるとともに、乳児の胴部から隔離される。圧電性素子を備える監視装置は、流体カプラに連結され、エンクロージャ部に内蔵された電子式電池が乳児の呼吸音にしたがってＬＥＤを点灯させ、あらかじめ決められた期間、乳児が呼息しない場合には警告音を発する。ストラップ用の調節可能な連結器は、ストラップの正しい取り付けを可視表示し、ストラップとエンクロージャ部との間に一定の範囲で幼児の呼吸時の動きを可能にする。

米国特許第４、１４６、８８５号では、一時的な呼吸停止を検出するための呼吸監視および警報装置を含む病院ベッドまたはマットレスが開示される。乳児の呼吸によりその人体の部分には軽度の転位が起こり、これが力学的な反動力を伝えることになる。

従来技術において開示される監視装置には多くの欠点がある。既知の監視装置の最も基本的な欠点は、乳児の体に装置を取り付けることが煩雑であり、装置の使用の促進にはならないことである。これに加え、既知の装置は快適に装着できるものではなく、使用中に容易にはずれてしまい、技術を有する者がこれを行なう必要が生じることもまた欠点としてあげられる。

したがって本願発明者は、乳児または成人の健康状態または快適性に関連する種々の指示計器を監視し、乳児または成人の世話を行なう者に対する情報を伝達するための必要性とともに従来技術の欠点のうちの少なくともいくつかを克服することの必要性を確信した。

本発明にしたがうと、ある人の健康状態または快適性に関する１または複数の指示計器を連続的に監視するための装置が提供される。かかる装置は、１または複数の所望の指示計器の値を検知しかつ測定するための１または複数の検出手段と、かかる装置がその人の衣服上に取り付けるようになされ、その測定値があらかじめ決められた値または値の範囲を上回るまたは下回る場合に警報信号を伝達するための伝達手段と、を含む。

所望の指示計器は呼吸、心拍数、温度、湿度を含む群から選択されてもよい。

検出手段は装置のハウジングに配置されてもよい。

装置は、監視される人間が身につけた衣服の裾ゴムに取り付けられるように、ハウジングから延在するクリップを含んでもよい。乳児の場合、装置は乳児がつけるオムツの裾ゴムに取り付けられてもよい。成人の場合、装置は成人の身につける肌着の裾ゴムに取り付けられてもよい。

人間の呼吸を感知して測定するための検出手段は、使用時には衣服と装置を身につけた人の皮膚との間に配置される圧力変換器型であってもよい。圧力変換器は、呼吸している人間の皮膚が上下することにより、その装置に圧力をかけているものを測定してもよい。圧力変換器にかけられた圧力は、不規則な間隔で生じたり、またはあらかじめ決められた時間の間停止したりする場合に、伝達手段を駆動するものであってもよい。

圧力変換器は、不規則な間隔で生じたり、またはあらかじめ決められた時間停止したりする圧力を測定すると、伝達手段を駆動するより先にあるいは伝達手段と同時に、平常の呼吸を促進する刺激手段を駆動する。駆動手段は、装置のハウジングを振動させる従来の振動機構型であってもよい。

人間の呼吸を感知して測定するための検出手段は、人間の心拍数を感知するのに十分な精度を有するものであってもよい。不規則な心拍または心拍数の停止が感知された場合には伝達手段を駆動させるものであってよい。

装置は、温度を感知するための検出手段をさらに含み、この手段は使用時には装置を身につけている人間の衣服と皮膚との間に配置されてもよい。温度検出器は温度を連続的に感知し、かつ測定するものであってもよく、さらに、測定された温度があらかじめ決められた値または値の範囲を下回る場合や上回る場合があれば、伝達手段を駆動するものであってもよい。

さらに、使用時には装置を身につけている人間の衣服の外部に配置され温度を感知するための検出手段が設けられてもよい。２つの温度検出器により測定された値は、装置を身につけている人間の熱損失率を測定するように連続的に比較されてもよい。熱損失率があらかじめ決められた値または値の範囲以下になったり上回ったりした場合には、伝達手段を駆動させるものであってもよい。

装置は、湿度を感知するとともに測定するための検出手段をさらに含み、装置を身につけている人間の衣服と皮膚との間に配置されるものであってもよい。湿度の値が一定のあらかじめ決められた値を上回る場合には、伝達手段を駆動するものであってもよい。

さらに、装置を身につけている人間の衣服の外部に配置され湿度を感知するための検出手段が設けられてもよい。２つの湿度検出器による測定値は連続的に比較されるものであってもよく、これにより人間の衣服と皮膚との間の湿度レベルは、伝達手段が駆動される段階で所望の値より高い場合に、伝達手段が駆動されてもよい。

湿度検出器は伝導率検出器型であってもよい。湿度の上昇が伝導率の上昇を招くため、伝導率があらかじめ決められた値を上回る場合には、伝達手段が駆動されてもよい。

装置が乳児の監視に用いられる場合、湿度の上昇は汚れたオムツを示すものであり、不快さを伴う前に乳児の世話を行なう者により時宜を得てオムツ交換がなされうるという点で、湿度の感知および測定は特に有用である。

伝達手段は１または複数の可聴の警報装置、点滅灯などの可視の信号、適切に遠隔配置された受信器に伝達する無線信号を含むものであってもよい。

ハウジングおよびクリップは任意の適切な合成プラスチック材料から作成されるものでよい。

装置はたとえば、たとえばハウジング内部に配置される複数の電池などの動力生成源を含んでもよい。

装置はハウジング上に、伝達手段が駆動されかつ装置のオンオフの切り替えを行なう種々の値または値の範囲の設定を行なうインタフェース部を含んでもよい。ハウジングには、装置が使用中に偶発的に電源を切られたり再設定されたりしないためにインタフェース部を覆うためのカバーが設けられてもよい。

装置には、情報検出手段により感知された情報を記録するためのデータ光学ファイバ装置が設けられてもよい。利用者は任意の時間に分析を行うために、記録されたデータを検索することができる。

本発明は上述された装置を有する衣服も含む。

以下に添付図面を参照しながら、本発明を限定することなく本発明の説明を行なう。

図面において参照番号１０は全体として、本発明にしたがった人間１２の健康状態および快適性に関連する１または複数の指示計器を連続的に監視するための装置を示す。実施形態で示される人間１２は乳児である。

装置１０は、１または複数の所望の指示計器の値を感知し、かつ測定するための１または複数の検出手段と、測定された値があらかじめ決められた値または値の範囲を上回ったり下回ったりする場合に警報信号を伝達するための伝達手段１３と、を含み、装置１０は人間１２の衣服１４の一部に取り付けられるようになされる。

好ましい指示計器には呼吸、温度、湿度を含む。

検出手段は装置１０のハウジング１６に含まれてもよい。装置１０はハウジング１６から延在するクリップ１８を含み、このクリップにより監視される人間１２の身につける衣服１４（この場合にはオムツ）の一部の裾ゴム２０に取り付けられることが可能となる。

人間１２の呼吸を感知するとともに測定するための検出手段は、使用中には装置１０を身につけた人間１２の衣服と皮膚との間に配置された圧力変換器型であってもよい。圧力変換器は、かけられる圧力を人間１２の呼吸による皮膚の上下運動により測定する。圧力変換器にかけられた圧力により、不規則な間隔で生じたり、またはあらかじめ決められた時間の間停止したりする場合に、伝達手段１３を駆動する。

圧力変換器は、不規則な間隔で生じたり、またはあらかじめ決められた時間の間停止したりする圧力を測定すると、伝達手段１３を駆動するより先にあるいは伝達手段と同時に、人間１２に平常の呼吸を促進するための刺激手段を駆動する。駆動手段は、装置１０のハウジング１６を振動させる従来の振動機構型であってもよい。

装置１０は、使用中には装置１０を身につけた人間１２の衣服と皮膚との間に配置され温度を感知するための検出手段をさらに含む。温度検出器は、連続的に温度を感知するとともに測定し、測定された温度があらかじめ決められた値または値の範囲を下回ったり上回ったりした場合には、伝達手段１３を駆動させる。

装置１０は、使用中には装置１０を身につけた人間１２の衣服と皮膚との間に配置され湿度を感知するための検出手段をさらに含む。湿度の値が一定のあらかじめ決められた値を上回る場合には、伝達手段１３を駆動させる。

湿度検出器は、空気中に存在する湿度のパーセントを測定する湿度検出型である。湿度検出器は電子素子である。湿度があらかじめ決められた値より高くなる場合、伝達手段１３が駆動される。

説明された実施形態にしたがって装置１０が用いられる場合、湿度の上昇が汚れたオムツを示し、伝達手段１３が駆動されると即座に、不快さを伴う前に乳児の世話を行なう者により時宜を得て交換がなされうるものであるため、湿度の感知および測定は特に有用である。

伝達手段１３は可聴の警報装置２２および点滅灯２４を含む。

ハウジング１６およびクリップ１８は任意の適切な合成プラスチック材料から作成される。

装置１０は、ハウジング１６に配置される電池の動力生成源を含む。

装置１０は、伝達手段１３が駆動され、装置１０のオンオフを切り替えるための種々の値または値の範囲の設定を可能とするハウジング１６上のインタフェース部（図示せず）を含む。ハウジング１６には、装置１０が使用中に偶発的に電源を切られたり再設定されたりということがなされないためにインタフェース部を覆うためのカバー２６が設けられる。

図４を参照すると、装置１０は装置１０の電子回路を収容するためのチャンバ３１を画定するハウジング３０を含む。ハウジング３０は任意の適切な非毒性、低アレルギー性の合成プラスチック材料から作成される。

装置１０は電子回路との電気的な連絡において既知の技術を用いた利用者インタフェースパネル３２を含む。利用者インタフェースパネル３２（図示せず）は詳細には、（薄膜キーパッドで通常用いられるタイプの）操作を可能にしたり無効にしたりするための、あるいは装置の設定を変更するための１または複数の押ボタンスイッチを含む。インタフェースパネル３２はさらに、視覚的な表示のための１または複数の発光ダイオード、液晶表示、または他の構成要素を含む。

ハウジング３０内部には電子プリント回路基板３３が配置される。動力生成源（通常は長寿命電池または充電式電池）を含む種々の構成要素は電子プリント回路基板３３に取り付けられる。安全のため、装置１０のハウジング３０は永久的に密閉され、中に収納された構成要素へのアクセスを禁止する。しかしながら、取り替えのために利用者が動力生成源へのアクセスが可能になるように作成されてもよい。

可聴の警報音を生成するための電気音響変換器３４、たとえば圧電素子もまたハウジング３０内部に含まれる。ハウジング３０の開口部３５により電気音響変換器３４により生成された音響はチャンバ３１から発せられることが可能となる。可聴の警報音の生成およびハウジング３０を介しての伝送を行なうための他の方法もまた可能であり、開口部を有する必要がない。

圧電素子３７を装置１０に取り付けるために適切な材料３６が用いられる。圧電素子３７もまた、その素子の厚みを陥没部の厚みに適合させるためスペーサとして用いられる。一方、圧電素子３７はさらに、装置１０に直接接着されてもよい。

圧電素子３７は装置１０の電子回路と電気的に連絡を行なう。このような素子３７に変動圧をかけると、回路で測定可能な対応する変動電子ポテンシャルを生成する。

適切なスペーサ３８を圧電素子３７と外部薄膜との間に組み込んでもよい。

オムツ上端部に収容できるように溝孔部３９を構成し必要な大きさにする。これにより、たとえば呼吸に関連する圧力変化を測定するために、検出器を乳児の体に載せることができる。一度装着されると、通常の使い捨てオムツの「裾ゴム」部分は乳児の胴部周辺に柔軟でありつつぴったりとフィットした構造を作り出す。乳児が呼吸すると、呼吸活動にあいまって腹部部分がこのオムツの裾ゴムに多少なりとも押し付けられることになる。装置１０は裾ゴム部分に取り付けられているため、乳児の腹部によりかけられた圧力変動はオムツ内部に配置された装置１０の一部に圧力の変動をもたらすことになる。

外部の可撓性薄膜４０は、ポリエステルまたはポリカーボネートなどの適切な材料から作成される。薄膜４０にかかる圧力が存在すれば３８から３７へと送られ、装置１０により圧力の測定を可能にする。

空隙４１は検出器組立体を収納する。空隙４１は領域において外部薄膜４０より小さいため、重なり部４２が可能となる。外部薄膜４０は防水接着などの適切な手段によりフランジ部に取り付けられて、装置１０への湿気の進入を防止する。

モータ４３は、携帯電話の「静音呼出」で通常用いられる、主軸部に取り付けられる相殺重量部を含む。相殺重量部はモータ４３が付勢されると振動を引き起こし、振動を装置のハウジング３０に送る。振動は、必要とみなされる状態下で乳児の皮膚に触覚の刺激を与える。触覚の刺激を引き起こすために他の手段を用いてもよい。

図５を参照すると、参照番号５０ないし５５、５９および６３は、図４の参照番号３０ないし３５、３９および４３と同様の構成要素を示すものであり、このためこれらについてさらなる説明は行なわない。

検出器に設けられる適切な基板５６は通常、可撓性の電子回路で用いられる薄膜、すなわちポリエステルまたはポリカーボネートなどであり、装置１０に適切に取り付けられる。

電子的な構成要素に通常用いられる、グラファイト塗料などの適切な電気抵抗性の材料５７の付着層は、装置１０の回路と電気的に連絡する。電子構成要素の作成に通常用いられる、電導性銀塗料などの適切な導電性の材料５８の付着層は素子６０上に配置される。付着層５８は、空隙６１の中心部からこの空隙６１の端部に向けて好ましく延在する領域にわたり、付着層５７の大きさおよび形状に対応して配置される適切な大きさおよび形状を有する。

可撓性の薄膜６０、通常はポリエステル、ポリカーボネートまたは可撓性の電子回路作成において用いられる同様のもの、および皮膚炎への接触を防止するための低アレルギー性のものが付着層５７および５８を覆うことが好ましい。

薄膜６０にかかる圧力により薄膜６０は薄膜５６の方へ撓むようになる。充分な圧力がかけられると２つの薄膜５６と６０とは接触する。さらに圧力がかかると、２つの薄膜５６と６０との間の接触領域はより大きくなる。付着層５７の電気抵抗は測定可能である。２つの薄膜５６と薄膜６０とに力をかけると、付着層５８は付着層５７と接触する。付着層５８は付着層５７より抵抗が低いため、付着層５７と５８との間の接触領域を変化させると、付着層５７の測定された抵抗が変化する。つまり、付着層５８との接触が増えると抵抗が小さくなり、付着層５８との接触が減ると抵抗が大きくなる。実際、付着層５７下に生じた軽微な隆起（図示せず）により、付着層５８と接触した状態を保ち、付着層５８にかかる極めて軽微な圧力の測定を可能にする。

可撓性の薄膜５６と薄膜６０との間のスペーサ６２により、適切な寸法の空隙が生じる。

スペーサ６２は両側を接着剤で塗布されて、ユニットとして検出器の組立を容易なものにしてもよく、また、薄膜５７および薄膜６０で用いられる同様の材料で作成されてもよい。

図６を参照する。より複雑な装置１０は、「クリップ」部分の内部に検出器とは対向して空隙６５を設けることにより作成されてもよい。ついで第３の薄膜６６が同じ側に取り付けられて、空隙６５を完全に覆ってもよい。ポート６４もまたクリップを介して作成されてもよく、これにより、薄膜の間の空隙を薄膜５７の後の領域に連結する。上述されたポートおよび空隙が次に流体で満たされ、（かつ、グラファイト付着層下に配置された薄膜５６の部分が、装置１０のハウジング３０に永久的に取り付けられなければ）、薄膜６６上のオムツの裾ゴムによりかけられる圧力は、薄膜を介して流体により薄膜５７の裏面に送られることになり、薄膜５７を薄膜６０に向けて押し、クリップ両側からの圧力により測定を可能とする。このような検出器は図４および図５の実施例で開示されるものより、さらに高感度であると予想される。

本発明は、いかなる特定の実施形態またはこれまで説明を行なった本発明の構成を限定するものではないことに留意されたい。

本発明にしたがった装置を示す第１の等角図である。 図１の装置を示す第２の等角図である。 乳児のオムツに取り付けられた使用中の図１の装置を示す等角図である。 本発明にしたがった装置の異なる構成の詳細を示す断面側面図である。 本発明にしたがった装置の異なる構成の詳細を示す断面側面図である。 本発明にしたがった装置の異なる構成の詳細を示す断面側面図である。

Claims (29)

1. 人体の健康状態または快適性に関連する１または複数の指示計器を常時監視する装置であって、前記装置は、１または複数の所望の指示計器の値を感知するとともに測定するための１または複数の検出手段と、前記測定された値が、あらかじめ決められた値または値の範囲より高い場合あるいは低い場合には、警報信号を伝達するための伝達手段と、を含み、前記装置は、前記人間の衣服に取り付けられるようになされることを特徴とする装置。
2. 前記所望の指示計器は、呼吸、心拍数、温度、湿度を含む群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記装置は、前記検出手段を収納するためのハウジングを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. 前記装置は、監視される人間の身につけた衣服の前記裾ゴムに取り付けることが可能なように前記ハウジングから延在するクリップを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の装置。
5. 前記衣服は、オムツおよび肌着を含む群から選択されることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 人間の呼吸を感知するとともに測定するための前記検出手段は、使用時には装置を身につけている人間の衣服と皮膚との間に配置される圧力変換器型であることを特徴とする前述の請求項のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記圧力変換器は、前記圧力変換器にかけられる圧力を、呼吸する人間の皮膚が上下することにより測定し、かつ前記圧力変換器にかけられる圧力が不規則な間隔でおきたり、あるいはあらかじめ決められた期間停止したりした場合には、前記伝達手段を駆動することを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 前記圧力変換器は、不規則な間隔でおきたり、あるいはあらかじめ決められた期間停止したりする圧力を測定した場合には、前記伝達手段を駆動するより先にまたは駆動と同時に、前記人間の平常な呼吸を促進するために刺激手段を駆動することを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 前記刺激手段は、前記装置の前記ハウジングを振動させる従来の振動機構型であることを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. 前記呼吸を感知するとともに測定するための前記検出手段は、前記人間の心拍をさらに感知するのに充分であることを特徴とする請求項６ないし９のいずれか１項に記載の装置。
11. 不規則な心拍または心拍の停止が感知された場合には、前記伝達手段が駆動されることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 前記装置は、使用時には装置を身につけている人間の衣服と皮膚との間に配置され、温度を感知するためのさらなる検出手段を含むことを特徴とする前述の請求項のいずれか１項に記載の装置。
13. 前記温度検出器は、温度を常時感知するとともに測定し、かつ前記測定温度があらかじめ決められた値または値の範囲より高い場合あるいは低い場合があれば、前記伝達手段を駆動することを特徴とする請求項１２に記載の装置。
14. 装置を身につけている人間の衣服の外部に配置されるさらなる温度検出手段は、前記２つの温度検出器による測定値が、前記装置を身につけている人間の熱損失率を算出するために連続的に比較されることができるように設けられていることを特徴とする請求項１２または１３に記載の装置。
15. 前記熱損失率があらかじめ決められた値または値の範囲を下回ったり上回ったりした場合には、前記伝達手段が駆動されることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
16. 前記装置は、使用時には装置を身につけている人間の衣服と皮膚との間に配置され、湿度を感知するとともに測定するためのさらなる検出手段を含むことを特徴とする前述の請求項のいずれか１項に記載の装置。
17. 前記湿度の測定値が一定のあらかじめ決められた値を上回った場合には、前記伝達手段が駆動されることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
18. 使用時には装置を身につけている人間の衣服の外部に配置されるさらなる湿度検出器は、前記伝達手段が駆動される所望の値をその人間の衣服と皮膚との間の前記湿度レベルが上回ったことが確認可能となるように、２つの湿度検出器による測定値が常時比較可能であることを特徴とする請求項１６または１７に記載の装置。
19. 前記湿度検出器は、前記測定された伝導率があらかじめ決められた値を上回った場合には、前記伝達手段が駆動されるように伝導率検出器型であることを特徴とする請求項１６ないし１８のいずれか１項に記載の装置。
20. 前記伝達手段は、１または複数の可聴の警報装置、点滅灯などの可視の信号、適切に遠隔配置された受信器に送られる無線信号を含むことを特徴とする前述の請求項のいずれか１項に記載の装置。
21. 前記ハウジングおよびクリップは、任意の適切な合成プラスチック材料から作成されることを特徴とする請求項４ないし２０のいずれか１項に記載の装置。
22. 前記装置は動力生成源を含む前述の請求項のいずれか１項に記載の装置。
23. 前記装置は前記ハウジング上に、前記伝達手段が駆動される値または値の範囲を設定でき、かつ前記装置のオンオフの切り替えを可能にするインタフェースを含むことを特徴とする前述の請求項のいずれか１項に記載の装置。
24. 前記ハウジングは、前記装置が使用時に偶発的に電源を切られたり再設定されたりすることを防止するため、前記インタフェースを覆うためのカバーが設けられていることを特徴とする請求項２３に記載の装置。
25. 前記装置は、前記検出手段により感知された前記情報を記録するためのデータ光学ファイバ装置を含むことを特徴とする前述の請求項のいずれか１項に記載の装置。
26. 前記装置は衣服と一体化することを特徴とする前述の請求項のいずれか１項に記載の装置。
27. 本発明にしたがって全体が説明されることを特徴とする装置。
28. 前記添付図面を参照して詳細が説明され、あるいは前記添付図面に図示されることを特徴とする装置。
29. 本願明細書で説明される内容と実質的に同一内容の新規発明、およびそのような新規発明の組み合わせを含む装置。
    
    
    

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