JP2009539539A - 人体監視装置、人体データ取得方法、並びに、傷の存在、場所、及び／又は、段階を決定する方法 - Google Patents

人体監視装置、人体データ取得方法、並びに、傷の存在、場所、及び／又は、段階を決定する方法 Download PDF

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Abstract

表面を有し且つ人体及び／又は人体付近に適用されるよう構成される人体監視装置は、少なくとも１つの光源と、少なくとも１つの光検出器とを含み、少なくとも１つの光源は、少なくとも前記表面から離れる方向に光を放射し、少なくとも１つの光検出器は、少なくとも１つの光源によって放射され且つ人体によって前記表面に向かう方向に反射される光を検出するよう構成される。

Description

本発明は、人体監視装置に関する。
本発明は、人体データ取得方法にも関する。
さらに、本発明は、傷の存在、場所、及び／又は、段階を決定する方法に関する。
光、特に、ＩＲ（赤外）及び／又は赤色光は、筋肉痛及び関節凝りの効果的な緩和、例えば潰瘍内のバクテリアの除去及び／又は減少或いは傷修復の加速、接続的組織を安定化し、傷、例えば、火傷の壊死深さを治癒するために、コラーゲン生成のために繊維芽細胞を刺激すること、セルライト措置、アクネ、及び／又は、皺の可能な補助のための光誘発血管及びリンパ管拡張、湿疹のような炎症を防止し且つ／或いは治癒すること、特殊な皮膚病の治癒、その他のような、人体に対する有益な効果を有することで知られているが、それらに限定されない。
光を人体に適用すること、即ち、光線療法によって、事故又は手術後の病院滞在が短縮され得るし、例えば、家での回復が加速され得る。審美的／美容的治療、例えば、皮膚の可能な改良も、光線療法から利益を享受し得る。皮膚に光を放射するためのＬＥＤ（発光ダイオード）を備える有益な光線療法装置が知られている。
多くの異なる種類の傷がある。所謂中間層傷は、皮膚の外側層（表皮及び表層真皮）に浸透し、上皮組織（皮膚）の再生によって治癒するのに対し、全層傷は、真皮（皮膚のより深い層及び脂肪）並びに深部組織の損失、並びに、血管の破壊を含み、治癒プロセス中、傷跡が生成される。
傷は、さらに、段階によって分類され得る。段階Ｉ傷は、赤み又は変色、暖かさ、及び、腫れ又は硬さによって特徴付けられ得る。段階II傷は、皮膚を部分的に浸透する。段階III全層傷は、深部組織から皮膚及び脂肪を分離する強靱な白い膜（筋膜）まで浸透する。段階IV傷は、筋肉又は骨を損傷し、隣接する組織に影響を引き起こし得る。段階IV傷は、術後傷、即ち、手術を受けた器官又は組織内の傷も含む。
傷を処置するために、異なる手段が採られる。例えば、胸部傷、例えば、心臓手術及び／又は肺手術によって引き起こされる傷においては、傷は、人体の比較的深部に配置され得る。故に、感染がより深いレベルで起こり得るのに対し、表皮内の手術のための切り口は既に閉じられる。この場合には、傷は、時折、感染された傷液体を除去するために再開放され、傷は開放状態にされ、且つ／或いは、人体が傷液体を排出するのを可能にするよう、ある時間期間に亘って排出口を備える。感染が制御下にあるとき、傷は普通に再び閉じられ得る。皮膚の下の感染は、皮膚の赤み、触診によって受ける痛み、及び／又は、傷の腫れによって見えるようになり得る。初期段階における感染の検出は、既知の臨床実務では困難である。例えば、感染の場合には、周囲の組織は、即ち、治癒の最終段階において、良好に灌流され得るが、感染スポット自体では、傷液体は、高い血液灌流(perfusion)を有さない。低い灌流で組織内で壊死が起こり得るし、壊死組織は、より深いレベルでも、可能な限り除去されるべきである。灌流に関連して、傷の治癒のために、血液の酸素飽和が測定され得る。
本発明の目的は、傷の治癒に関するデータを取得するための手段を提供することである。
本発明の他の目的は、傷の治癒に関するデータを取得することである。
本発明のこれらの及び他の目的は、個別に或いは組み合わせで達成され得るし、如何なる有意な或いは好適な順序にも設定されず、本発明の以下の特徴にもない。
第一の特徴において、表面を有し且つ人体及び／又は人体付近に適用されるよう構成される人体監視装置であって、少なくとも１つの光源と、少なくとも１つの光検出器とを含み、少なくとも１つの光源は、少なくとも表面から離れる方向に光を放射し、少なくとも１つの光検出器は、少なくとも１つの光源によって放射され且つ人体によって表面に向かう方向に反射される光を検出するよう構成される人体監視装置が提供される。
人体監視装置は、例えば、傷の状態のような、時間内の人体の変化及び／又は正常（異常）性を監視し得る。検出信号を、例えば、医学から及び／又は早期に記録されたデータから既知の値と比較することによって、変化及び／又は異常性が発見され得るし且つ／或いは人体の局所的な状態が決定され或いは少なくとも推測され得る。
第二の特徴において、光の少なくとも１つの波長範囲が特定の深さで人体部分に放射され、光の少なくとも一部は深さで反射され、反射光は検出され且つ信号に変換される、人体データ取得方法が提供される。
他の特徴において、少なくとも１つの光源を用いて人体に光を放射することによって傷の存在、場所、及び／又は、段階を検出する方法であって、放射される光は、少なくとも部分的に人体によって反射され、少なくとも１つの光検出器を使用して人体から反射される光を検出する方法が提供される。
さらに他の特徴において、アルゴリズムを含み、人体によって反射される信号を検出し、且つ、信号を所定データと比較するよう構成され、アルゴリズムは、信号を変換し且つ／或いは比較するよう構成されるコンピュータプログラムが提供される。
本発明の分類において、その実施態様が、図面を参照してさらに解明される。
図面中、同一の或いは対応する部分は、同一の或いは対応する参照番号を有する。図示される例示的な実施態様は、如何様にも限定的に解釈されるべきではなく、例証としてのみ働く。
図１は、人体監視装置１の実施態様を示している。人体部分４付近から人体部分４に光を放射するために、一連の光源２Ａ−Ｄが電源７に接続されている。この記載では、光源としてＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）が主として言及されているが、例えば、ＬＥＤ２、レーザダイオード２等のような、他の光源２も同様に適用され得る。腎倍部分４によって反射される光を信号に変換するために、光検出器３Ａ−Ｄが提供されている。光は、皮膚によって、並びに、皮膚の下にある組織、血液、血管、又は、他の素子によって反射され、或いは、例えば、傷又は外科切り口内に露光され得る。信号を変換し且つ記憶構成８中に記憶される所定のデータと比較するために、処理回路５が提供され、そこでは、特殊の医療分野において既知のアルゴリズム及び所定のデータが適用される。処理回路５は、例えば、移動中に、人体監視装置が、コンピュータに取り付けられる線なしに、従来的に人体に装着され得るよう、無線によって、ＯＬＥＤ２及び光検出器３に接続され得る。検出信号を人間読取り可能な形態に、例えば、遠隔場所の専門家に通信するよう、使用者通信パネル６が提供され得る。よって、非侵襲的な人体監視装置１が達成され得る。
治療を改良するために、人体監視装置１は自動的に調節され得る。例えば、ＯＬＥＤによって放射される光の波長、パルスデューティサイクル、及び／又は、強さは調節され得る。それはこの記載中で説明される。また、使用者通信パネル６を通じて、人体監視装置１は、例えば、自動制御に加えて、手動で調節され得る。
反射光を測定することによって、傷の状態は、例えば、傷の色情報を検出することによって、推定され得る。光線療法を適用し、具体的な人体部分の状態を監視するために、光源２及び光検出器３の配列が使用され得る。図２に示されるように、例えば、（Ｏ）ＬＥＤ技術の助けを受けて、患者の人体の部分の曲線と合致し得る、可撓で比較的平坦な形状の人体監視装置１が取得され得る。光線療法及び監視と（Ｏ）ＬＥＤ技術との組み合わせは、監視結果によって起動される光線療法設定、例えば、波長を自動調節し得る、並びに、移動の自由を維持しながら患者によって装着される、自動調節可能な治癒装置１を生成することを可能にする。例えば、（Ｏ）ＬＥＤ技術を使用することによって、７ｍｍ未満、好ましくは、５ｍｍ未満、例えば、ほぼギブス（石膏）の厚みの厚さを備える極めて薄い形状の装置１が取得され得る。それは、例えば、１０ｍｍ未満、最も好ましくは、０〜１ｍｍの間の近距離から人体部分４に光を放射し得る。さらに、実施態様において、電源７としてリチレン電池が適用され、それは比較的薄く且つ／或いは可撓に構成され得る。故に、実施態様において、実質的にギブスのように容易に適用され得る、治療装置が取得され得る。
図１及び２に示されるように、人体監視装置１は、底面１８と、頂面１９とを有する。ＯＬＥＤ２によって放射される等方性光２０が、底面１８から離れて、少なくとも人体部分４の方向に、例えば、装置１が適用される人体部分４の表面から、最大で数ｍｍまで、或いは、ｄ、ｄ’ｃｍまでさえも、人体部分４の内部に浸透し得るし、人体部分４を通じて散乱され且つ反射される。浸透後、散乱され且つ反射される光の一部は、人体部分４の表面を通じて戻り、光検出器３Ａ−Ｄの少なくとも１つによって検出される。従って、実施態様において、光検出器３は、図１から分かるように、ＯＬＥＤ２とほぼ同一平面内に、或いは、その平行な平面内に位置付けられ得る。これは本発明の比較的平坦な実施態様に有利に適用され得る。使用中、人体監視装置１の実施態様が人体部分４を覆い、光検出器３がＯＬＥＤ２によって放射され且つ人体部分４によって反射される光を検出し、光検出器３及びＯＬＥＤ２は、反射光が検出されるように、人体部分４の周りの半分まで位置付けられ得る。
光散乱の分野において既知であるように、検出光、例えば、検出光子の束が、ＯＬＥＤ２から光検出器３まで進行する平均経路は、バナナ形状プロファイル９，１０、或いは、多かれ少なかれ湾曲したＶ形状プロファイル９，１０として記載され得る。図１中、バナナ形状プロファイル９，１０は、２つの破線によって表示され、人体部分の外表面から離れて深さに対して、破線間の距離は増大する（故に「バナナ形状」）。
有利な実施態様では、図１から分かるように、第一光検出器３Ｂが、ＯＬＥＤ２Ａによって放射される光を測定し、その光は、人体監視装置１が適用される表面から最大で第一距離ｄまでであり得る深さから反射される。第一光検出器３ＢよりもＯＬＥＤ２から比較的遠く離れた他の光検出器３Ｃは、第一距離ｄよりも深くなる最大で第二距離ｄ’までの深さから反射される、ＯＬＥＤ２Ａによって放射される光を測定する。原則的に、発光するＯＬＥＤ２と光検出器３との間のより大きな距離は、より大きな距離ｄ、ｄ’を引き起こし、そこから情報が取得され得る。これは当該分野における未出版の知識から並びに距離の増大に応じて検出信号は指数関数的に減少するという事実から導出され得る。また、距離ｓの増大に応じて、より多くの光が、（反射塗膜が塗布されない限り）外表面を通じて人体部分から出る。これは、光検出器３によって検出される、増大された距離ｓ’で人体部分を離れる光が、平均して、増大された距離ｄから進行するという知識に寄与する。経験則として、ｄ＝ｓ／２であることが既知である。光は、最大で全ての光が吸収されるレベルまで、人体を浸透し得る。一部の実施態様において、これは、光によって浸透される組織の組成及び放射波長に依存して、例えば、最大で数十ｃｍ、例えば、２０ｃｍまでであり得る。光が早期段階で骨と出会う人体部分で、光の進行経路はより短い。人体部分４の表面の下で最大ｍｍ又はｃｍの光の浸透の効果は、光が前記表面の下で特定の治療プロセスを刺激し得ることである。例えば、本発明に従った光線療法及び監視は、皮膚の術後傷跡が既に閉塞されている間、皮膚の下の器官の術後傷１１に適用され得る。また、皮膚の術後傷跡の治癒又は閉塞は、傷１１が治療プロセスの特定段階に至るまで、傷１１の追加的な刺激のために、例えば、傷１１の治療と同時に、遅延され得る。
人体監視装置２の基本的な実施態様が、図３に上面図で示されている。この具体的な実施態様において、ＬＥＤ２は、傷跡１２の一方の側に配置され、光検出器３は、傷跡１２の他方の側に位置付けられている。深さを調節するために、ＬＥＤ１８及び光検出器１８の小片の間の距離ｓは、上述された原理に従って調節され得る。
さらに、人体に放射される光の進行深さｄ、ｄ’は、波長を調節することによって変更され得る。特定の波長は特定の組織によって吸収されるのに対し、他の波長は通過し、或いは、散乱され且つ／或いは反射される。波長を変更することによって、人体を浸透する光の深さは、表面の下に位置する特定の人体部分が標的とされ得るよう変更され得る。これは、例えば、人体部分４の表面、例えば、皮膚の下に延びる傷１１（図１）を処置するのに有利である。せいぜい、傷は、周囲の組織と異なる吸光特性を有し、光検出器による検出される散乱光及び放射光は、局所的に異なる。
図４において、人体内への特定波長の光の浸透は、概略的に表示されている。数字は、波長をナノメートルで示し、それらが言及する線は、光の進行経路を示す。例えば、線１３は、約８００ｎｍの波長に言及し、それは人体内に比較的深く浸透し、皮下組織層１７にまで浸透する。図面には、角質層１４、表皮層１５、真皮層１６、及び、前記皮下組織層１７が表示されている。
人体４を浸透し且つ光検出器３によって信号に変換される反射光から、所定のデータ及び／又はアルゴリズムを適用することによって、並びに、時間内に検出情報を記憶構成８内に記憶することによって、人体部分４の特定状態、例えば、感染の状態、或いは、少なくとも、人体部分４の状態の変化が決定され得る。次いで、この情報は、光線療法を最適化するために、例えば、特定の深さで特定の人体部分を処置するよう、処置の地域を調節し且つ／或いは波長を調節するために使用され得る。治療プロセスが時間及び場所において変更すると、監視が行われる間、治療は継続的に改良され且つ／或いは調節され得る。
ＯＬＥＤ２は、典型的には、約５０〜１００ｎｍ、例えば、約６５０〜７００ｎｍの間、或いは、４００〜５００ｎｍの間の波長範囲で放射する。実施態様において、異なる波長範囲を備える複数の種類のＯＬＥＤ２が適用され得る。使用中、所望の波長、即ち、標的深さ及び／又は組織に対応する種類のＯＬＥＤ２がスイッチオンされ、且つ／或いは、強さ及び／又はパルスデューティサイクルのような放射特性が調節され得る。このために、例えば、異なるＯＬＥＤシートが積み重ねられ得る。ＯＬＥＤ２は透明であるよう構成され得るので、構造は比較的簡単に維持され得る。実施態様において、ＬＥＤ及び／又はＯＬＥＤ２は、人体監視装置１が比較的容易に且つ安価に製造され得るよう、光ダイオード３及び光源２として使用される。もちろん、異なる波長特性を備えるＯＬＥＤ２が、配列で互いに隣り合って位置付けられ得るし、且つ／或いは、異なる種類のＯＬＥＤ２の配列及び積重ねの組み合わせが構成され得る。
波長範囲を変更／選択する他の方法は、波長フィルタを適用することによる。フィルタは、選択的な波長範囲が変更され得るよう構成され得る。フィルタは、ＯＬＥＤ２のような、大きな波長範囲を備える光源２にも有利に適用され得る。
他の実施態様において、波長は、ＯＬＥＤ２の強度を調節することによって変更される。例えば、光源２内で及び／又は光源２付近で特定の蛍光体が使用されるとき、光源２の強度が調節されるときに、蛍光体は色シフトを示す。光源２によって放射される光の強さを調節することによって、蛍光体の色はシフトし得る。光の強さの変化を補償するために、図５Ａ−Ｄのグラフに示されるように、例えば、パルス幅変調を用いて、例えば、パルスデューティサイクルを適用し且つ変更することによって、特定の時間間隔での放射光の線量(dose)が矯正され得る。
図５Ａ−Ｄは、垂直軸が、放射光の強度Ｉを示し、水平軸が、時間ｔを示す図表を示している。図５Ａにおいて、ｘの強度は、１時間単位の時間間隔の間に干渉なしに放射され、１００％のデューティサイクルが適用され、ｘのピーク高さ及び１の反復率を備え、ｘの総線量をもたらし、そこでは、線量は、ピーク高さにデューティサイクルを乗じたものと等しい。図５Ｂにおいて、ｘの強度は、１時間単位の時間間隔の３３％の後、１に落下する。この場合には、３３％のデューティサイクルが適用され、ｘのピーク高さ及び１の反復率を備え、０．３３ｘの線量をもたらす。同一の原理に従い、図５Ｃは、３３％のデューティサイクル、ｘのピーク高さ、２の反復率、及び、０．３３ｘの線量を示し、５Ｄは、５０％のデューティサイクル、２ｘのピーク高さ、３の反復率、及び、ｘの線量を示す。もちろん、異なるパルス幅が使用され得る。例えば、光は、より長い間隔に亘って消され得るし、より短い時間間隔に亘って消され得る。光の総線量は、パルス幅、パルスピーク強度及びパルスデューティサイクル、並びに、照明シーケンスの総時間によって決定される。これは、異なる強度で、線量は等しく維持され、或いは、所望に調節され得ることを示す。もちろん、デューティサイクル、パルス幅、ピーク高さ、照明の総時間、及び、反復率のような全ての上述のパラメータは、調節され得る。原理的に、線量は、放射時間によって乗じられた表面の上の光束と等しい。
監視のための強度及び束限界は、所謂最大許容露光量（ＭＰＥ）によって与えられ、ＭＰＥのために、既知の表が存在する。例えば、１０分よりも長い間隔に亘って皮膚に光を放射するとき、閾値は約０．２Ｗ／ｃｍ２である。治療的光管理の場合には、如何なる所与の光線量をも備える強度閾値の可能な存在が考慮され得る。また、特定の波長範囲での最大露光量を示すＭＰＥ表も既知である。これらの表は、安全のために、所定のデータに組み込まれ得る。
実施態様において、順方向電流(forward current)に変わるとき、例えば、緑色から赤色への且つ／或いはその逆の、色シフトを示す、光源２、具体的には、無機ＬＥＤ型２が使用される。これらの光源を用いることで、もし順方向電流が増大されるならば、色スペクトルは、より短い波長にシフトする。ここでは、再び、線量の量は、例えば、図５Ａ−Ｄに示されるように、デューティサイクル特性を変更することによって矯正され得る。
他の実施態様において、ＬＥＤ２の波長は、例えば、ＬＥＤ２を加熱することによって、ＬＥＤ２の温度を調節することによって調節され得る。この場合には、ＬＥＤ２は、発光スペクトルのシフトを示す。再び、線量を調節することによって、強度の損失が矯正され得る。
波長を変更するための上述の実施態様は、例としての機能を果たす。波長を調節する他の方法も存在する。波長調節の記述の方法及び他の方法は、最適な波長調節を達成するために組み合わせられ得る。例えば、ＬＥＤ２の複数の積重ね層が適用され得るのに対し、波長範囲選択のためにフィルタが使用され、順方向電流は変更され得る。これらの技法の少なくとも１つの助けを受けて、波長範囲は、光源２の構造によって定められる最小値と最大値との間の所望の波長範囲に、微調節、即ち、徐々に調節され得る。最小値は、例えば、約２５０ｎｍであり、最大値は、例えば、約１０００ｎｍであるが、最長値及び最大値は、より高い値の場合には、例えば、湿度及び／又は温度を測定するために有利でもあり得る。安全のために、例えば、ＭＰＥ表が参照され得る。微調節することによって、発光及び／又は反射は、比較的正確に所望の深さで起こり得る。
波長の変更に加えて或いは波長の変更とは別に、特定の人体部分の光吸収の自然な差の故に、光によって異なる深さが到達され得る。例えば、より血液の多い領域は、より多くの光を吸収し、故に、より少ない光を通過させ且つ／或いは散乱させ且つ／或いは反射させる。
実施態様において、人体に剤が適用され得る。剤は、光が剤に到達するときに人体部分を処置するよう光活性化され得る。ここで、剤は、例えば、傷を殺菌するために、光活性化される必要のある一種の医薬として機能する。また、特定の人体部分の吸光特性を変更し且つ／或いは光解像度を増大する剤が適用され得る。その場合には、剤は、光が所望の深さ、或いは少なくとも所望の場所に達する可能性を増大するために使用される。これは、例えば、感染の場合には有利であり得る。
ある種類の剤の既知の例は、標的剤である。この種類の剤は、例えば、治療の標的とされる組織内に存在するタンパク質のような、特定の種類の組織及び／又は他の人体素子に向けられる。
ある種類の剤の他の既知の例は、例えば、カテーテル、例えば、血管内への点滴又は注射を用いて、人体内に導入され得るコントラス剤である。
剤は、監視及び／又は光線療法のために使用され得る。監視補助として、コントラス剤の一例は、染料であるオモシアニン(omocyanine)である。約０．１ｍｇ／ｋｇ人体質量の濃度レベルで、この剤は、解像度を増大し得る。オモシアニンは、例えば、血液に適用され、オモシアニンを光学励起状態にするスペクトルの赤色部分内の光を吸収する。それは蛍光を用いて約７８０ｎｍにある光を放射し、それは励起のために使用される前記赤色光をろ過することによって有利に検出され得る。染料が存在する場所の位置からのみ放射される蛍光は、光検出器３による検出のために残される。
光線療法補助として、たとえば、剤として活性な染料が使用され得る。その場合には、染料は、例えば、人体、例えば、皮膚を通じて投与される光によって物理的及び／又は化学的に変更され且つ／或いは活性化される。染料は、それが例えば、血管内で、セル間の或いはセル内の間質液内で、光によって変更され且つ活性化されるときにその治療作業を遂行する機能的な薬であるよう設計され得る。
傷の状態は、血液中の酸素飽和度（ヘモグロビン及び／又はオキシヘモグロビンの量）を推定することによって推定され得る。このために、パルス酸素測定法が使用され得る。パルス酸素測定法は、酸素飽和度を監視する公認の方法である。パルス酸素計は、心臓のパルス活性及び動脈血の酸素飽和度（ＳｐＯ２）を示し得る、或いは、少なくとも推定し得る非侵襲的な装置である。ＳｐＯ２計のような既知の装置は、酸素及び／又はパルスの量を測定し、良好に灌流された人体部分に適用され、その場合には、光源を人体部分の一方の側に、光検出器を他方の側に位置付けるのが容易である。ここで、赤色光は、良好に灌流された指、足指、耳たぶのような人体部分を通じて透過され、他の側の光検出器によって検出される。これらのＳｐＯ２計と異なり、本発明に従った人体監視装置１を用いるならば、光路９，１０のそばで、図１から分かり得るように、人体部分によって反射され且つ散乱される反射光を検出することによって、酸素飽和度、或いは、より具体的には、傷、感染の状態、及び／又は、他の状態を推定することも可能であるのに対し、ＳｐＯ２計を用いるならば、光は人体部分を通過しなければならない。人体監視装置１は、耳たぶ又は指のような比較的薄く良好に灌流された特定人体部分の状態を検出することに制限されず、比較的大きな人体の部分を通じて特定の状態を測定し、或いは、少なくとも推定し得る。血液容積及び血液酸素化の絶対的な測定値は、より深く位置する組織内で取得するのは困難であり得るが、それらの値の変化は測定され得る故に、傷の治癒の進歩又は減退は監視され得る。
図６は、医療分野において既知であるように、波長の測定値を示す水平軸Ｗに対して作図された光吸収の測定値（吸光係数）である垂直軸Ａを示している。曲線ＨｂＯ２及びＨｂは、特定の波長でのオキシヘモグロビン（ＨｂＯ２）及びヘモグロビン（Ｈｂ）の吸収をそれぞれ示している。ＨｂＯ２及びＨｂは、λＩＳＯによって表示される、イソベスティック（等吸収的）波長（λＩＳＯ）を除き、波長の関数としての異なる吸収を示している。λＩＳＯで、人体を通じて送り出される血液の総容積は、最良に測定可能であり、それは約８００ｎｍの波長であり得る。例えば、６６０ｎｍ（λ１）の波長で、低酸素飽和度（Ｈｂ又は減少Ｈｂ）を備える血液は、より多くの吸収を示す。約９４０ｎｍ（λ２）のようなイソベスティック波長を越えるより高い波長で、より高い酸素飽和度（ＨｂＯ２）を備える血液は、より多くの光を吸収する。イソベスティック波長で、ヘモグロビン及びオキシヘモグロビンの光吸収の量は等しい。傷及び／又は炎症は、概ね周囲組織よりも少ない酸素飽和度を示すので、これは、例えば、傷及び／又は炎症のような特定の組織状態を早期に検出する方法をもたらす。例えば、皮膚の「赤み」、血液の「暗さ」等は、感染及び／又は炎症を示すものである。人体監視装置１を用いるならば、例えば、皮膚の下にある感染及び／又は炎症は、早期に検出され得る。また、時間経過に伴うそれらの変化は監視され得る。
もちろん、異なる人体部分が、異なるレベルの血液灌流及び／又は他の吸光特性を示し得ることが考慮されなければならない。例えば、より高い密度を備える組織のために、より短い波長での散乱が、光のより多くの減衰を引き起こし得る故に、血液の酸素かを決定する最適な波長は、より長い波長にシフトし得る。従って、例えば、波長範囲、剤、及び／又は、人体監視装置１の距離ｄは、標的組織が光によって刺激されるよう調節され得る。
人体監視装置１の助けを受けて、例えば、膿、骨、血餅、壊死組織、及び／又は、脂肪組織が検出され得る。それらは全て治癒プロセスの進行又は不足を示すものである。複数の波長範囲を使用することによって、組織の判別が可能である。
実施態様において、人体監視装置１は、時間と共に継続的に監視し、当該分野から既知であり或いは監視プロセスの早期に記録される所定データとその発見を比較する。比較は、桁位置及び／又は監視プロセス中に発見される値を用いて行われ得る。このようにして、傷内の異なる状態及び／又は変化が発見され得るし、例えば、光線療法プロセスが自動的に調節され得る。また、人体監視装置は、例えば、人に監視場所の状態について知らせる警告信号又はあらゆる種類の信号をもたらすよう、使用者通信パネル６及び／又は音声及び／又は視覚通信手段と接続され得る。次に、光線療法設定は、自動的に或いは手動で調節され得る。例えば、光は、剤を手動で及び／又は自動的に管理し且つ／或いは調節することによって、異なる深さで標的され得る。一部の場合には、医療行為が、手術さえもが、検出される炎症又は壊死を処置するために後続し得る。
具体的な実施態様において、人体監視装置１は、例えば、（繊細な）マッサージ目的又は傷み若しくは又は痒みの軽減のために、医薬を投与するための機構、温度規制機構、電気刺激、及び／又は、機械的振動を備え得る。
さらに、図５Ａ−Ｄに示されるように、パルスデューティサイクル、強度のピーク高さ、投与量、及び／又は、反復率を変更することによって、治療は、より最適であるよう調節され得る。傷に対する光の効果を監視することによって、これらのパラメータ（の少なくとも１つ）が、より良好な治療を達成するよう調節され得る。例えば、これらのパラメータを時間内に調節することによって、特定の人体素子が動的な方法で刺激され、それによって、治癒プロセスを増大するよう、動的な治療が適用され得る。
この記載では、本発明の有利な実施態様を例証するために、ＯＬＥＤ２が使用された。もちろん、本発明は、光源２としてＯＬＥＤ２の使用に限定されない。代わりに、ＬＥＤ２も有利に使用され得る。また、他の光源技法、例えば、レーザ、レーザダイオード技法、ハロゲンランプ等も適用され得る。光源２は、例えば、光を所望の場所に向ける結合素子との組み合わせで、例えば、ファイバ又は他の光ガイドによって所望の人体部分に向けられ得る。具体的な光源２は、所望の正確性、精度、温度特性、寿命、強度及び波長範囲特性等に従って選択され得る。光源２は、例えば、人体部分からさらなる距離から放射し得るが、必ずしも人体部分又は人体部分付近に対してではない。異なる種類の光源２の組み合わせも有利であり得る。さらに、例えば、より高い束が取得され得るよう、人体によって反射される光を反射するために、反射塗膜が適用され得る。
光検出器３の実施例は、（Ｏ）ＬＥＤ、光ダイオード、レーザダイオード、レーザ、及び、当該分野において既知の他の光検出器を含み得るが、それらに限定されない。光検出器の隣に、例えば、温度センサ、芳香センサ、ガスセンサ、及び／又は、色センサのような追加的な検出器３が適用され得る。
実施態様において、人体監視装置１は、例えば、内部器官を監視するために、人体内部に配置されるよう構成される。そのような実施態様の例示的な実施例が、図７に例証されている。これも人体に適用されるものとして理解されるべきである。このために、本発明に従った人体監視装置１は、例えば、適切なサイズ及び形態に調節され得る。さらに、ＯＬＥＤ２及び特定の光検出器３を使用するならば、それが異なるサイズの複数の人体監視装置１に分割され得るよう引き裂かれ或いは切断されるよう、シートの形態の人体監視装置１が構成され得る。
本発明は、傷監視に限定されず、例えば、冒頭段落中に述べられたような、複数の処置が利益を受け得る人体監視一般に適用され得る。監視は、例えば、洞管（炎症したリンパ管を示す赤色縞）、腫れ、（被包性）損傷等を監視することも含み得る。「傷」は、如何様にも限定的であるよう考えられるべきではない。本発明は、処置される必要があり且つ光検出によってそれ自体が監視されることを許容する如何なる状態の人体をも測定するために使用され得る。それらの一部は、この記載の冒頭段落中に述べられている。
本発明が、本記載及び図面中に示された実施態様に如何様にも限定されないことが明らかであろう。請求項によって要約される本発明の枠組み内で多くの変形及び組み合わせが可能である。実施態様の１つ又はそれよりも多くの特徴或いは異なる実施態様の組み合わせが、本発明の枠組み内で可能である。全ての同等の変形は、請求項によって要約される本発明の枠組み内にあることが理解されよう。
使用中の人体監視装置の実施態様を概略的に示す断面図である。 人体監視装置を概略的に示す斜視図である。 使用中の人体監視装置の実施態様を示す上面図である。 光による皮膚の浸透を示す概略図である。 時間に対する光の強さを示すグラフである。 時間に対する光の強さを示すグラフである。 時間に対する光の強さを示すグラフである。 時間に対する光の強さを示すグラフである。 波長に対する光の吸収（吸光係数）を示すグラフである。 人体監視装置の他の実施態様を示す斜視図である。

Claims (22)

  1. 表面を有し且つ人体及び／又は人体付近に適用されるよう構成される人体監視装置であって、少なくとも１つの光源と、少なくとも１つの光検出器とを含み、前記少なくとも１つの光源は、少なくとも前記表面から離れる方向に光を放射し、前記少なくとも１つの光検出器は、前記少なくとも１つの光源によって放射され且つ人体によって前記表面に向かう方向に反射される光を検出するよう構成される、人体監視装置。
  2. 光線療法に適用されるよう構成される、請求項１に記載の人体監視装置。
  3. 前記少なくとも１つの光源は、複数の波長範囲で光を放射するよう構成される、請求項１又は２に記載の人体監視装置。
  4. 前記少なくとも１つの光検出器は、人体の複数の深さ及び部分に対応する複数の波長範囲の光を検出するよう構成される、請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載の人体監視装置。
  5. 前記少なくとも１つの光源は、最小値と最大値との間の波長範囲に微調節されるよう構成される、請求項１乃至４のうちのいずれか１項に記載の人体監視装置。
  6. 前記少なくとも１つの光検出器は、前記少なくとも１つの光源と同一の且つ／或いは平行な平面内に位置付けられる、請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載の人体監視装置。
  7. 当該人体監視装置は、好ましくは、使用中、当該人体監視装置が、監視される人体部分の曲線に実質的に沿って延在するよう、少なくとも部分的に可撓である、請求項１乃至６のうちのいずれか１項に記載の人体監視装置。
  8. 前記少なくとも１つの光源は、ＬＥＤ（発光ダイオード）及び／又はＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）を含む、請求項１乃至７のうちのいずれか１項に記載の人体監視装置。
  9. 検出される信号を処理し且つ前記光源を自動的に調節するよう構成される制御システムを含む、請求項１乃至８のうちのいずれか１項に記載の人体監視装置。
  10. 単一の光源が複数の波長範囲で放射するよう構成される、請求項１乃至９のうちのいずれか１項に記載の人体監視装置。
  11. 前記表面と平行な横方向と、前記横方向に対して垂直な厚さとを有し、該厚さは、約７ｍｍ未満、好ましくは、５ｍｍ未満である、請求項１乃至１０のうちのいずれか１項に記載の人体監視装置。
  12. 光の少なくとも１つの波長範囲が特定の深さで人体部分に放射され、前記光の少なくとも一部は、前記深さで反射され、前記反射光は、検出され且つ信号に変換される、人体データ取得方法。
  13. 前記光は、光線療法のための手段としても使用される、請求項１２に記載の人体データ取得方法。
  14. 前記信号は、所定データと自動的に且つ／或いは手動で比較される、請求項１２又は１３に記載の人体データ取得方法。
  15. 前記波長範囲は、前記所定データに従って調節される、請求項１４に記載の人体データ取得方法。
  16. 光が、前記人体部分付近から、好ましくは、１０ｍｍ未満の距離から、より好ましくは、５ｍｍ未満お距離から放射される、請求項１２乃至１５のうちのいずれか１項に記載の人体データ取得方法。
  17. 前記光は、前記人体部分上に及び／又は内に剤によって及び／又は剤に放射される、請求項１２乃至１６のうちのいずれか１項に記載の人体データ取得方法。
  18. 前記放射され、散乱され、且つ／或いは、反射される光は、前記人体部分を通じて光源から光検出器に、幾分湾曲した経路で、好ましくは、バナナ形状プロファイルに従って進行する、請求項１２乃至１７のうちのいずれか１項に記載の人体データ取得方法。
  19. 少なくとも１つの光源を用いて人体に光を放射することによって傷の存在、場所、及び／又は、段階を検出する方法であって、前記放射される光は、少なくとも部分的に、人体によって反射され、少なくとも１つの光検出器を使用して人体から前記反射される光を検出する、方法。
  20. 少なくとも剤が適用され、且つ／或いは、前記放射される光の波長範囲が調節される、請求項１９に記載の方法。
  21. アルゴリズムを含み、人体によって反射される信号を検出し、且つ、該信号を所定データと比較するよう構成され、前記アルゴリズムは、前記信号を変換し且つ／或いは比較するよう構成される、コンピュータプログラム。
  22. 信号を所定データと比較した後に光線療法手段を調節するよう構成される、請求項２１に記載のコンピュータプログラム。
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