JP2008532680A5

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Publication number: JP2008532680A5
Application number: JP2008501451A
Authority: JP
Filing date: 2006-03-10
Publication date: 2009-04-30

Claims

組織酸素添加量を非侵襲的に測定する装置であって、
前記装置は、組織部位に結合されるように適合され、少なくとも１つの発光器および少なくとも１つの光検出器を含むセンサインタフェースを備え、前記少なくとも１つの発光器は、少なくとも３つの異なる波長の光を前記組織部位の組織内に発するように構成され、
前記装置はさらに、選択された波長ｗｓｊで前記少なくとも１つの光検出器により検出された光を用いて、少なくとも３つの光減衰量ＬＡｗｓｊ（ｊ＝１からｉ）を決定する手段と、
組織酸素添加量を表す出力を生成する手段とを備え、前記出力を生成する手段は、第１計算手段、第２計算手段および第３計算手段のうちの少なくとも１つを含み、
前記第１計算手段が、

に従って、前記選択された波長ｗｓｊにおける前記少なくとも３つの光減衰量ＬＡｗｓｊに基づく少なくとも１つの変数Ｒｓを決定するように構成され、
前記第２計算手段が、

に従って、前記選択された波長ｗｓｊにおける前記少なくとも３つの光減衰量ＬＡｗｓｊに基づく少なくとも１つの変数Ｒｖ’ｓを決定するように構成され、
前記第３計算手段が、

に従って、多次元較正を決定するように構成される、装置。
請求項１に記載の装置であって、前記少なくとも１つの発光器は、約７００ｎｍの波長ｗｓ１、約８０５ｎｍの波長ｗｓ２、および約８８０ｎｍの波長ｗｓ３を持つ光を発するように構成される、装置。
組織内の血液酸素添加量を決定する装置であって、前記装置は、
前記組織に光を発するように構成された第１の発光器および第２の発光器を備えるセンサインタフェースを有し、前記センサインタフェースはさらに、前記組織からの光を検出するように構成された第１の検出器および第２の検出器を備え、
前記装置はさらにプロセッサを有し、前記プロセッサは、
前記第１の発光器で発せられ、前記第１の検出器で受けた光の光減衰量ＬＡ（Ａ１、ｗｓｊ）を決定し、
前記第２の発光器で発せられ、前記第２の検出器で受けた光の光減衰量ＬＡ（Ａ４、ｗｓｊ）を決定し、
前記第１の発光器で発せられ、前記第２の検出器で受けた光の光減衰量ＬＡ（Ａ２、ｗｓｊ）を決定し、
前記第２の発光器で発せられ、前記第１の検出器で受けた光の光減衰量ＬＡ（Ａ３、ｗｓｊ）を決定し、および
前記波長ｗｓｊにおける結果として生じる光減衰量ＬＡｗｓｊに基づいて、前記組織の光学特性を決定し、前記結果として生じる光減衰量は、ＬＡ（Ａ２、ｗｓｊ）とＬＡ（Ａ３、ｗｓｊ）との光減衰量を合計し、また、光減衰量ＬＡ（Ａ１、ｗｓｊ）とＬＡ（Ａ４、ｗｓｊ）とを減算することにより決定される、ように構成され、
前記装置はさらに、前記プロセッサに接続され、且つ、前記光学特性を受け取るように構成された出力装置を有する、装置
請求項３に記載の装置であって、前記センサインタフェースは、固定バンド、センサホルダ、医用接着剤、指グローブおよび指クリップのうちの少なくとも１つにより前記組織に結合される、装置。
請求項３に記載の装置であって、前記出力装置は手首着用式の表示装置を含む、装置。
請求項３に記載の装置であって、さらに、前記センサインタフェース、前記プロセッサおよび前記出力装置のうちの少なくとも１つに結合された電池を含む、装置。
組織の酸素添加量を測定する装置であって、
前記装置は、組織部位に結合されるように構成されたセンサインタフェースを有し、前記センサインタフェースは、前記インタフェースの表面上に互いに離間して配置される少なくとも２つの発光器を含み、前記発光器は、少なくとも２つの波長の光を前記組織内に発するように構成され、前記インタフェースは、前記組織を複数の経路で通過する光を検出する少なくとも２つの検出器を含み、
前記装置はさらに、波長ｗｓｊに対応する検出された光に基づき、且つ、前記２つの検出器および前記２つの発光器を用いて、少なくとも２つの信号を決定する手段を有し、前記少なくとも２つの信号は、前記複数の経路の選択された経路の少なくとも第１のペアに対応する光減衰量を加算し、および、選択された経路の少なくとも第２のペアに対応する光減衰量を減算することにより決定され、
前記装置はさらに、少なくとも前記２つの信号に基づいて組織の酸素添加量を表す第１の出力を生成する手段を有する、装置。
請求項７に記載の装置であって、
前記決定する手段は、
前記少なくとも２つの発光器の第１の発光器により発され、前記少なくとも２つの検出器の第１の検出器により受けとられる光の光減衰量ＬＡ（Ａ１、ｗｓｊ）を決定し、
前記少なくとも２つの発光器の第２の発光器により発され、前記少なくとも２つの検出器の第２の検出器により受けとられる光の光減衰量ＬＡ（Ａ４、ｗｓｊ）を決定し、
前記第１の発光器により発され、前記第２の検出器により受けとられる光の光減衰量ＬＡ（Ａ２、ｗｓｊ）を決定し、
前記第２の発光器により発され、前記第１の検出器により受けとられる光の光減衰量ＬＡ（Ａ３、ｗｓｊ）を決定し、
前記複数の経路の選択された経路の少なくとも第１のペアに対応する光減衰量の加算は、光減衰量ＬＡ（Ａ２、ｗｓｊ）と（Ａ３、ｗｓｊ）との和を含み、
前記選択された経路の少なくとも第２のペアに対応する光減衰量の減算は、光減衰量ＬＡ（Ａ１、ｗｓｊ）とＬＡ（Ａ４、ｗｓｊ）との差を含む、ように構成される、
装置。
請求項７に記載の装置であって、前記少なくとも２つの発光器は第１の発光器および第２の発光器を含み、前記少なくとも２つの検出器は第１の検出器および第２の検出器を含み、前記第１の発光器と前記第１の検出器との間の第１の距離は、前記第２の発光器と前記第２の検出器との間の第２の距離と異なる、装置。
請求項７に記載の装置であって、前記少なくとも２つの発光器の第１の発光器と前記少なくとも２つの検出器の第１の検出器との間の第１の距離は約４ｃｍである、装置。
請求項７に記載の装置であって、さらに、前記少なくとも２つの発光器の第１の発光器と前記少なくとも２つの検出器の第１の検出器との間の経路に基づいて、動脈の酸素飽和度を表す第２の出力を生成する手段を含む、装置。
請求項７に記載の装置であって、前記少なくとも２つの発光器の第１の発光器は、約ｗｂ１＝７４０ｎｍの波長で光を発するように構成され、前記少なくとも２つの発光器の第２の発光器は、約ｗｂ２＝８０５ｎｍの波長で光を発するように構成される、装置。
請求項７に記載の装置であって、前記少なくとも２つの発光器のうちの少なくとも１つの発光器は、約ｗｂ３＝６６０ｎｍの波長で光を発するように構成され、前記装置は、追加的に、動脈の酸素飽和度を測定するように構成される、装置。
請求項７に記載の装置であって、前記少なくとも２つの発光器のうちの少なくとも１つの発光器は、光発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む、装置。
請求項７に記載の装置であって、前記装置はさらに、前記決定する手段に接続され、且つ、前記第１の出力のＨｂおよび血液成分への依存性を低減するように構成された計算手段を有する、装置。
請求項７に記載の装置であって、前記装置はさらに前記センサインタフェースに接続された固定構造を有し、前記固定構造は、医用接着剤、固定バンド、および使い捨てのセンサホルダのうちの少なくとも１つを含む、装置。
患者の血液の心拍出量ＣａＯｕｔを測定する装置であって、
前記患者の吸気および呼気に基づいて、時間当たりの酸素消費量に対応する尺度を決定する手段と、
組織の光減衰量ＬＡを非侵襲的に測定するパルスオキシメトリおよび組織オキシメータＳｖＯ_２を用いて、動脈血酸素添加量ＳａＯ_２を決定するように構成された患者インタフェース手段と、
前記心拍出量ＣａＯｕｔを計算する手段と、を有する装置。
請求項１７に記載の装置であって、前記装置はさらに、

に基づいてＣａＯｕｔを決定し、Ｃは較正因数である、装置。
組織の酸素添加量を測定する装置であって、
前記装置は、組織内に光を発するように構成された少なくとも１つの発光器を含むセンサインタフェースを有し、前記発された光は少なくとも３つの波長を有し、前記センサインタフェースは、前記組織で散乱された光を受けとる少なくとも１つの検出器を含み、
前記装置はさらに、前記センサインタフェース内でセンサ情報を符号化する手段を有し、前記センサ情報は、前記センサインタフェースに関する特性の変化を補償するように構成され、
前記装置はさらに、前記少なくとも１つの検出器からの出力信号を用いて且つ前記センサ情報を用いて前記組織の酸素添加量を計算する手段を有し、前記出力信号は前記組織により散乱された光に対応し、
前記センサインタフェースに関する特性の変化による誤差が低減される、装置。
組織の酸素添加量を測定する方法であって、
少なくとも２つの波長を照射する発光器を用いて組織を通して光を通過させ、少なくとも１つの検出器を用いて血流に対応する光を検出する、ステップと、
前記検出器と前記発光器との間の少なくとも２つの異なる光路ｄ１、ｄ２、および選択された波長を表すｗ１、ｗ２を用いて、時間に対する減衰差Ｒｄ１、ｗ１、ｗ２およびＲｄ２、ｗ１、ｗ２を計算するステップと、
前記Ｒｄ１、ｗ１、ｗ２およびＲｄ２、ｗ１、ｗ２の、少なくとも２つのパラメータの重み付け平均値に対応する少なくとも１つの出力を決定するステップと、
前記出力に少なくとも部分的に基づいて組織の酸素添加量を決定するステップと、を有する方法。
組織内の血液の成分を決定する装置であって、
前記装置は、発光器および少なくとも２つの検出器を有し、前記発光器は、第１の波長、第２の波長および第３の波長を含む少なくとも３つの波長を発するように構成され、前記第２の波長のピークスペクトルは前記第１の波長と前記第３の波長とのほぼ幾何平均であり、
前記装置はさらに、時間に対する減衰差の少なくとも２つの値Ｒｗ１、ｗ２およびＲｗ２、ｗ３を決定する手段を有し、ｗ１、ｗ２およびｗ３は、第１の波長、第２の波長および第３の波長を表し、
前記装置はさらに、前記減衰差の和および差に基づいて信号を生成する手段を有し、前記信号は較正における影響を低減するように構成され、
前記装置はさらに、前記信号に基づいて生体内での血液の成分の出力を生成する手段を有する、装置。
請求項２１に記載の装置であって、前記成分は、カルボキシヘモグロビン、メトヘモグロビン、血中グルコース、Ｈｂ、ＳＶＯ_２、およびビリルビンのうちの少なくとも１つを含む、装置。
組織の酸素添加量を測定する装置であって、前記装置は、
人の組織部位に結合されるように適合され、少なくとも３つの異なる波長の光を発するように構成された少なくとも１つの発光器、および少なくとも１つの検出器を含むセンサインタフェースと、
前記少なくとも１つの検出器で検出した光に基づき且つ前記少なくとも３つの異なる波長の選択された波長ｗｓｊに対応する光に基づいて、光減衰量ＬＡｗｓｊを決定する手段と、
バンド、センサホルダ、医用接着剤、グローブおよび指クリップのうちの少なくとも１つを含む、前記センサインタフェースを組織に結合する手段と、
前記決定する手段に基づいて、組織の酸素添加量を表す信号を生成する手段と、
電池駆動式の、前記信号を受け取り且つ信号情報を表示するように構成された手首着用式の装置と、を有する装置。
請求項２３に記載の装置であって、前記装置はさらに心拍数を決定する手段を有し、前記心拍数を決定する手段は、前記電子駆動式の手首着用式の装置に結合される、装置。
組織の酸素添加量を測定する装置であって、前記装置は、
組織部位に結合されるように適合され、少なくとも３つの異なる波長の光を発するように構成された少なくとも１つの発光器、および散乱光の強度を検出する少なくとも１つの検出器を含むセンサインタフェースと、
選択された波長ｗｓｊで検出された散乱光の強度に基づいて、光減衰量ＬＡｗｓｊを決定する手段と、
前記光減衰量を決定する手段に基づき、組織の酸素添加量を表す出力信号を生成する手段と、を有し、
光減衰量ＬＡｗｓｊは、前記少なくとも１つの発光器と前記少なくとも１つの検出器との間の少なくとも２つの光路に関する選択された光減衰量を加算および減算することにより決定される、装置。
組織の酸素添加量を測定する装置であって、
前記装置は、組織内に光を発するように構成された少なくとも２つの発光器を含むセンサインタフェースを有し、発される光は少なくとも２つの波長を備え、前記センサインタフェースはさらに、前記組織により散乱された光を受け取る少なくとも２つの検出器を備え、
前記装置はさらに、前記センサインタフェース内でセンサ情報を符号化する手段を有し、前記センサ情報は、前記センサインタフェースに関する特性の変化を補償するように構成され、
前記装置はさらに、前記少なくとも２つの検出器からの出力信号を用いて且つ前記センサ情報を用いて、前記組織の酸素添加量を計算する手段を有し、前記出力信号は前記組織により散乱された光に対応する、装置。
請求項２６に記載の装置であって、前記出力はＳａＯ_２に対応する、装置。
組織の酸素添加量を測定する装置であって、
前記装置は、少なくとも２つの異なる波長を備える光を組織内に発するように構成された少なくとも２つの発光器、および散乱光の強度を検出するように構成された少なくとも２つの検出器を含むセンサインタフェースを有し、前記センサインタフェースは、背中、胸部、腕、および組織筋肉のうちの少なくとも１つに結合されるように構成され、
前記装置はさらに、前記センサインタフェースを用いて組織の酸素添加量を決定する手段を有する、装置。
請求項２８に記載の装置であって、前記少なくとも２つの発光器は、第３の波長を備える光を発するよう構成された選択された発光器を含む、装置。
請求項２８に記載の装置であって、組織の酸素添加量を決定する前記手段は、モデルに基づくアルゴリズムを実行するように構成される、装置。
請求項２９に記載の装置であって、少なくとも異なる２つの波長を持つ光を発するように構成された前記少なくとも２つの発光器は、約７００ｎｍ、約８０５ｎｍおよび約８８０ｎｍの波長を持つ光を発するように構成される発光器を含む、装置。