JP2010500058A - 指先型オキシメータおよび指先型オキシメータ上の測定結果を見るための方法 - Google Patents

指先型オキシメータおよび指先型オキシメータ上の測定結果を見るための方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 測定結果を周囲のどの方向からでも見ることができるようにする指先型オキシメータを提供する。
【解決手段】 順次循環的に提示される複数の表示モードを有し、使用者が測定結果を周囲のどの方向からでも容易に見ることができるようにする指先型オキシメータが提供される。本発明により、使用者は、指先型オキシメータの測定結果を周囲のどの方向からでも見ることができ、指を曲げる必要がない。これにより、動脈性毛細血管の部分的閉塞を回避することができるため、脈拍の強さが低下することがなく、信号の強度に影響が及ぶことがない。この結果、測定精度が向上する。
【選択図】図2

Description

本発明は、指先型オキシメータに関し、より具体的には、表示された測定結果を周囲のどの方向からでも見ることができるようにする指先型オキシメータに関する。
別の態様において、本発明は、指先型オキシメータの測定結果を周囲のどの方向からでも見ることができるようにするための方法に関する。
第3の態様において、本発明は、測定結果を音声で報告し、使用者およびその他の近くにいる人に当該結果を知らせる指先型オキシメータに関する。
酸化ヘモグロビンおよび脈拍の測定に広く使われる指先型オキシメータは、非侵襲的な測定技術を用いている。
指先型オキシメータは、選択された波長の光波の吸収率を測定することによって酸化ヘモグロビン数および脈拍数を決定するように動作する。具体的には、光電発光器からの光線が、使用者の生体組織を透過するように構成され、受光器によって検出された後、電気信号に変換される。これにより、使用者の指を流れる動脈血の酸素飽和度(すなわちSpO)が得られ、オキシメータのディスプレイ上に提示される。
しかしながら、従来技術では、使用者は測定結果を一方向のみでしか見ることができない。結果を見るとき、使用者は、表示された情報が読みにくい場合は、当該情報を正しく見るために指を曲げなければならない。しかし、指を曲げると動脈性毛細血管の部分的閉塞が生じることがあり、そのため、脈拍の強さが低下し、信号の強度が弱まる。この結果、測定精度が落ちる。
本発明の目的は、測定結果を周囲のどの方向からでも見ることができるようにする指先型オキシメータであって、使用者が、結果を見るときに、表示された情報が読みにくい場合であっても当該情報を正しく見るために指を曲げる必要がなく、そのため、動脈性毛細血管の部分的閉塞を回避し、これにより脈拍の強さの低下を防止し、さらには信号の強度の低下を防止し、よって、測定精度を向上させることが可能な指先型オキシメータを提供することである。
本発明の別の目的は、指先型オキシメータの測定結果を周囲のどの方向からでも見ることができるようにするための方法を提供することである。
本発明のさらなる目的は、測定結果を音声で報告し、使用者およびその他の近くにいる人に当該測定結果を知らせることが可能な指先型オキシメータを提供することである。
したがって、本発明の第1の態様によると、順次循環的に提示される複数の表示モードを有し、使用者が測定結果を周囲のどの方向からでも容易に見ることができるようにすることを特徴とする指先型オキシメータが提供される。
ボタンを手動で押すことによって表示モードの1つが次の表示モードへと切り替えられるか、または自動的に表示モードが切り替えられることが好ましい。
表示モードが、測定結果を提示する様式または見出しと測定結果との組み合わせを提示する様式を指し、見出しが、正立状態または倒立状態で提示されることが好ましい。
測定結果が、測定パラメータ、測定パラメータおよび脈拍コラム、または測定パラメータおよび波形を含み、測定パラメータを、横長書式で正立状態、縦長書式で右に寝かせた状態、横長書式で倒立状態、または縦長書式で左に寝かせた状態で提示することができることが好ましい。
指先型オキシメータが、信号駆動装置と、信号取得および増幅装置と、指先型オキシメータに電力を供給するための電源装置と、ボタンと、中央処理装置と、ディスプレイとを含み、ボタンは、指先型オキシメータの表示モードを更新するための命令を入力するように適合されており、中央処理装置は、いずれかのボタンが押されたかどうかを判断し、このような動作が検出されると、新しい表示モードを設定して使用中の表示モードを新しい表示モードで更新し、当該新しい表示モードに関する信号をディスプレイに送信するように適合されており、ディスプレイは、中央処理装置から新しい表示モードに関する信号を受信し、当該新しい表示モードで測定結果を提示するように適合されていることが好ましい。
中央処理装置が、圧力走査装置と、切替および設定装置と、表示更新装置とを少なくとも含み、圧力走査装置は、いずれかのボタンが押されたかどうかを判断し、このような動作が検出されると、当該動作に関する第1の信号を切替および設定装置に送信するように適合されており、切替および設定装置は、圧力走査装置から第1の信号を受信し、使用中の表示モードを考慮して新しい表示モードを設定し、使用中の表示モードから切り替えられるべき当該新しい表示モードに関する第2の信号を表示更新装置に送信するように適合されており、表示更新装置は、切替および設定装置から第2の信号を受信し、使用中の表示モードを更新し、新しい表示モードに関する第3の信号をディスプレイに送信するように適合されていることが好ましい。
本発明の第2の態様によると、指先型オキシメータの測定結果を周囲のどの方向からでも見ることができるようにするための方法であって、1)使用中の指先型オキシメータの表示モードを更新するための命令を入力するステップと、2)当該命令の検出後、使用中の表示モードの新しい表示モードへの切り替えおよび更新を行い、新しい表示モードに関する信号をディスプレイに送信するステップと、3)使用中の表示モードの更新に関する信号をディスプレイが受け取った後、当該新しい表示モードで測定結果を提示するステップとを含むことを特徴とする方法が提供される。
ステップ2)が、使用中の表示モードを更新するための命令を検出するサブステップと、使用中の表示モードから切り替えられるべき新しい表示モードを設定するサブステップと、使用中の表示モードを新しい表示モードで更新し、新しい表示モードに関する信号をディスプレイに送信するサブステップとをさらに含むことが好ましい。
表示モードが、測定結果を提示する様式または見出しと測定結果との組み合わせを提示する様式を指し、見出しが、正立状態または倒立状態で提示されることが好ましい。
測定結果が、測定パラメータ、測定パラメータおよび脈拍コラム、または測定パラメータおよび波形を含み、測定パラメータが、横長書式で正立状態、縦長書式で右に寝かせた状態、横長書式で倒立状態、または縦長書式で左に寝かせた状態で提示されることが好ましい。
本発明の第3の態様によると、測定結果を音声で使用者およびその他の近くにいる人に報告することが可能な指先型オキシメータが提供される。
本発明によると、使用者は、指先型オキシメータの測定結果を周囲のどの方向からでも容易に見ることができ、測定結果を見るときに指を曲げる必要がないので、指を曲げることによる動脈性毛細血管の部分的閉塞が回避され、よって、脈拍の強さの低下が防止され、信号の強度が弱まることもなく、結果として、測定精度が向上する。
図1A〜図1Fは、本発明の一実施形態によるオキシメータの異なる表示モードの概略図である。 図2は、本発明の一実施形態によるオキシメータのブロック図である。 図3は、本発明の一実施形態によるオキシメータの表示モードの更新のフローチャートである。
本発明の実施形態について、以下に図面とともに詳細に説明する。
本発明の一実施形態によると、オキシメータのディスプレイは、64×128ドットアレイのモノクロディスプレイである有機発光ディスプレイ(organic light emitting display)(OLED)である。本実施形態においては、ディスプレイの最初の16列の色が黄色になっており、残りの48列の色が青になっている。しかし、異なるディスプレイや表示様式を用いてもよい。
実際には、表示モードとは、通常、測定結果または見出しと測定結果との組み合わせが提示される様式のことをいう。見出しの提示のしかたは、必要に応じて正立状態または倒立状態に設定することができる。また、横長書式または縦長書式の外観が利用可能である。
測定結果には、測定パラメータ、測定パラメータおよび脈拍コラム(pulse column)、または測定パラメータおよび波形がある。測定パラメータの提示のしかたには、横長書式で正立状態、縦長書式で右に寝かせた状態、横長書式で倒立状態、または縦長書式で左に寝かせた状態がある。脈拍コラムの提示のしかたには、脈拍コラムが左に配置された表示、中央に配置された表示、または右に配置された表示がある。波形の提示のしかたは、必要に応じてベタ塗りで正立状態かまたは輪郭が示されたもので正立状態とすることができる。また、横長書式または縦長書式の外観が利用可能である。
上記の表示に関する選択肢は、使用時の状況に応じて組み合わせて用いることができる。
本実施形態においては、表示モードは、見出しおよび測定結果の提示のしかたを指す。
本実施形態においては、ディスプレイ画面が見出し領域とパラメータ領域に分割される。見出し領域は黄ブロックとしての上位16列を占め、パラメータ領域は青ブロックとしての以降の48列を占める。見出し領域の文字は、一定の高さでかつ正立状態または倒立状態の外観でしか表示できない。パラメータ領域の文字の高さは固定されていない。何らかの図形または波形もパラメータ領域に表示することができる。この領域では、文字を、正立状態、倒立状態、左に寝かせた状態、または右に寝かせた状態の外観で表示することができる。
図1A〜図1Fを参照すると、本発明の一実施形態における6つの表示モードが図示されている。
図1Aを参照すると、モード0においては、見出し(SPO2%およびPR)が横長書式で正立状態で表示され、測定パラメータ(98および80)が横長書式で正立状態で表示され、脈拍コラムが横長書式で左配置の正立状態で表示される。ここで、脈拍コラムは脈拍の強さを示すように適合されている。
図1Bを参照すると、モード1においては、見出し(PRおよびSPO2%)と測定パラメータ(80および98)と脈拍コラムとは、それぞれ、縦長書式で正立状態、縦長書式で右向きに寝かせた状態、中央配置の正立状態で表示される。
図1Cを参照すると、モード2においては、見出し(SPO2%およびPR)と測定パラメータ(98および80)と脈拍コラムとは、それぞれ、横長書式で倒立状態、横長書式で倒立状態、右配置の正立状態で表示される。
図1Dを参照すると、モード3においては、見出し(SPO2%およびPR)は横長書式で正立状態で表示され、測定パラメータ(98および80)は縦長書式で左に寝かせた状態で表示され、脈拍コラムは中央配置の正立状態で表示される。
図1Eを参照すると、モード4においては、見出し(SPO2%およびPR)は横長書式で正立状態で表示され、測定パラメータ(98および80)は横長書式で正立状態で表示され、そして、横長書式でベタ塗りの波形が表示される。
図1Fを参照すると、モード5においては、見出し(SPO2%およびPR)は横長書式で正立状態で表示され、測定パラメータ(98および80)は横長書式で正立状態で表示され、そして、横長書式で輪郭が示された波形が表示される。
指先型オキシメータの電源を入れ、初期化すると、ディスプレイの動作モードおよびパラメータがセットアップされる。測定開始時は、表示モードはまず0に設定される。
図2を参照すると、本発明の一実施形態によると、ボタン11が1回押されたことを中央処理装置(CPU)12が検出すると、表示モードが1回更新される。ボタン11が再度押されると、表示モードも再度更新される。ボタン11が押される毎に表示モードがモード0からモード5へと1つずつ切り替えられていき、モード0に戻ると引き続き次のサイクルが繰り返される。したがって、測定結果を周囲のどの方向からでも容易に見ることができる。
これらの6つの表示モードは本発明の一実施形態をなすに過ぎない。本発明によると、実際には他の表示モードも考えられる。例えば、中央処理装置12を、表示モードをモード0からモード5へと1つずつ自動的に順次更新していき、モード0に戻ると特定の間隔で次のサイクルを繰り返すように構成することができ、それによって、指先型オキシメータの測定結果を周囲のどの方向からでも容易に見ることができる。上記の間隔は、モードの表示サイクル時間をより速くしたりより遅くしたりするために必要に応じて予め定めることが可能である。
さらに、本発明の別の実施形態によると、指先型オキシメータを従来技術による音声作成技術と統合し、測定結果に対応する任意の数を発話させ、測定結果を自動的に音声で報告することが可能である。したがって、使用者およびその他の近くにいる人に結果を直接知らせることが可能であり、使用者が指先型オキシメータをより便利に使用できる。
図2を参照すると、本発明の一実施形態に基づく指先型オキシメータは、信号駆動装置14と、信号取得および増幅装置15と、指先型オキシメータに電力を供給するための電源装置16および17と、中央処理装置12と、ディスプレイ13と、ボタン11とを含む。オキシメータの表示モードを更新するための命令を入力するためのボタン11は、オキシメータに電力を供給するために電源装置を作動させるための電源装置に接続される。中央処理装置12は、いずれかのボタン11が押されたかどうかを判断し、ボタン11が押されたことに応答して使用中の表示モードから切り替えられるべき新しい表示モードを設定し、使用中の表示モードを更新し、新しい表示モードに関する信号をディスプレイ13に送信するように適合されている。ディスプレイ13は、中央処理装置12から新しい表示モードに関する信号を受信し、更新後の表示モードで測定結果を表示するように適合されている。
本発明の一実施形態によると、信号駆動装置14と信号取得および増幅装置15とは従来技術を利用することができる。
図2を参照すると、中央処理装置12は、圧力走査装置121と、切替および設定装置122と、表示更新装置123とを少なくとも含む。圧力走査装置121は、いずれかのボタン11が押されたかどうかを判断し、ボタン11が押されたことに応答してボタン11が押されたことに関する第1の信号を切替および設定装置122に送信するように適合されている。切替および設定装置122は、圧力走査装置121から第1の信号を受信し、使用中の表示モードから切り替えられるべき新しい表示モードを設定し、新しい表示モードに関する第2の信号を表示更新装置123に送信するように適合されている。表示更新装置123は、切替および設定装置122から新しい表示モードに関する第2の信号を受信し、使用中の表示モードを新しい表示モードで更新し、新しい表示モードに関する第3の信号をディスプレイ13に送信するように適合されている。
信号駆動装置14は、中央処理装置12の制御下で発光器に光線を放出させるように適合されている。信号取得および増幅装置15は、測定対象の組織を透過した光を受光し、電気信号に変換し、この電気信号を中央処理装置12に送信するように適合されている。
本実施形態において、電源装置は、電源入力装置16と電源出力および管理装置17とを含む。ボタン11と電源入力装置16とは、それぞれ、電源出力および管理装置17に接続される。
本発明の一実施形態によると、中央処理装置12は、シグナル社(CYGNAL Corporation)から入手可能なC8051F007チップを利用し、このチップは、2304バイトのデータメモリと、32Kのフラッシュメモリと、4チャンネルの12ビットA/D(アナログ/デジタル)変換器と、2チャンネルの12ビットD/A(デジタル/アナログ)変換器と、2つの比較器と、内蔵2.4V電圧基準と、内蔵クロック源と、4チャンネルの16ビットカウンタ/タイマとを有する。
本発明の一実施形態によると、ディスプレイ13は、測定結果を提示するためのOLEDである。中央処理装置12のI/O(入出力)インターフェースは、直接駆動される。
本実施形態においては、電源入力装置16は、2つの単4形アルカリ電池または充電池からなり、2.3〜3.3Vの電圧を提供する。
本発明の一実施形態によると、電源出力および管理装置17の出力は+3.3Vおよび+8Vである。オフにすると、電源入力を切断することができるので、電源の出力は0Vになる。
2.3V〜3.3Vの電源出力は、MT1860電源チップによって3.3Vおよび8Vの出力に変換される。最大電源出力は、PWM(パルス幅変調)モードにおいて周波数1MHzで、400mAである。
電源管理は、ボタンまたはI/O出力を用いることによって行われる。ボタン11が押されると、電圧出力が+3.3Vになる。中央処理装置12は、電源制御を引き継ぎ、ボタン11が押されたことを検出した場合は+8Vの電圧を出力する。
電源はボタン11の解放後は通常通りに機能する。マスターチップが8秒間全くデータを検出できない場合は、システムは停止され、オフの状態になる。
+2.7V未満という低い電圧入力を検出した場合は、入力電源の損傷を防止するために、低電池電圧警告が表示される。
ボタン11が押された後にローレベル信号またはハイレベル信号が生成され、さらに割り込みがかかるので、中央処理装置12はこのようにボタン11が押されたという事実を認識する。その後、中央処理装置12は新しい表示モードを設定し、現在の表示モードを新しい表示モードに切り替える。
中央処理装置(CPU)12は、上記以外のチップを利用してもよい。さらに、本実施形態において必要とされる、ボタン11が押されたことに関する情報を中央処理装置12に送信するためのアナログ比較入力の代わりに、I/Oインターフェース入力または割り込みインターフェース入力を用いることが可能である。
本発明の別の態様においては、指先型オキシメータの測定結果を見るための方法であって、
ステップ1)使用中の指先型オキシメータの表示モードを更新するための命令を入力するステップと、
ステップ2)命令の検出後、使用中の表示モードの切り替えおよび更新を行い、新しい表示モードに関する信号を指先型オキシメータのディスプレイに送信するステップと、
ステップ3)ディスプレイが新しい表示モードに関する信号を受け取った後、更新後の新しい表示モードで測定結果を提示するステップとを含む方法が提供される。
好ましくは、ステップ2)は、使用中の指先型オキシメータの表示モードを更新するための命令を検出するサブステップと、使用中の表示モードから切り替えられるべき新しい表示モードを設定するサブステップと、使用中の表示モードを新しい表示モードで更新し、新しい表示モードに関する信号をディスプレイに送信するサブステップとをさらに含む。
ここで、指先型オキシメータの測定結果を周囲のどの方向からでも見るための方法について、本発明の一実施形態に従って説明する。本方法は、
ステップ1)使用者が、ボタン11を押すことにより、使用中の指先型オキシメータの表示モードを更新するための命令を入力するステップと、
ステップ2)中央処理装置12が、ボタン11が押されたことを検出した後、使用中の表示モードから切り替えられるべき新しい表示モードを設定し、使用中の表示モードを新しい表示モードで更新し、新しい表示モードに関する信号をディスプレイ13に送信するステップと、
ステップ3)ディスプレイ13が、中央処理装置12から提示されるべき新しい表示モードに関する信号を受信し、更新後の新しい表示モードで測定結果を提示するステップとを含む。
好ましくは、ステップ2)は、圧力走査装置121が、ボタン11が押されたかどうかを判断し、ボタン11が押されたことを検出すると、ボタン11が押されたことに関する第1の信号を切替および設定装置122に送信するサブステップと、切替および設定装置122が、圧力走査装置121から第1の信号を受信し、使用中の表示モードから切り替えられるべき新しい表示モードを設定し、新しい表示モードに関する第2の信号を表示更新装置123に送信するサブステップと、表示更新装置123が、切替および設定装置122から第2の信号を受信し、使用中の表示モードを更新し、新しい表示モードに関する第3の信号をディスプレイ13に送信するサブステップとをさらに含む。
以下、図3および図1A〜図1Fを参照しながら、上記の6つの表示モードの例で本方法をさらに説明する。
指先型オキシメータがオフ状態のときは、ボタン11が初めて押されるとオンになる。それから、指先型オキシメータは自動的に電源投入され、初期化される。最初の表示モードはモード0に設定される。
以後、中央処理装置12がボタン11が押されたことを一旦検出すると、表示モードが更新される。ボタン11が再度押されると、表示モードは別の新しい表示モードに切り替えられる。このように、表示モードはモード0からモード5へと1つずつ切り替えられ、再び最初のモード0に戻り、次のサイクルに入る。これにより、測定結果を周囲のどの方向からでも容易に見ることが可能になる。
具体的には、中央処理装置12の圧力走査装置121が、ボタン11が押されたかどうかを特定の間隔で判断する。ボタン11がまだ押されていない場合は、表示更新装置123と血液酸素パラメータおよび波形処理装置とが従来技術と同じ方法で何度もその検出を試み続ける。ボタン11が押されたことが一旦検出されると、その押されたことに関する第1の信号が切替および設定装置122に送信されて処理され、切替および設定装置122は、圧力走査装置121によって検出された第1の信号を受信し、特定のカウント動作を実行し、ボタンの振動により生じるノイズ信号を濾波し、元の表示モード(モード0)に代わる新しい表示モード(モード1)を設定し、ディスプレイの画面を新しい表示モードで初期化し、新しい表示モード(モード1)に関する第2の信号を表示更新装置123に送信し、表示更新装置123は、特定の間隔で表示更新フラグを確認し、パラメータおよび波形に更新があった場合は新しい表示モード(モード1)で測定結果をディスプレイ13上に表示する。
本実施形態においては、表示モードの変更は、初めてボタン11が押されるとモード1に変更され、2回目にボタン11が押されるとモード2に変更されるというように行われる。
表示モードの変更順序は固定されていない。特定の要求を満たすために表示モードの順序を調整することが可能である。さらに、広範囲にわたる一連の表示モードを用意するために他の表示モードを追加することが可能である。
本発明を用いると、使用者は、測定結果を周囲のどの方向からでも容易に見ることができ、指を曲げる必要がないため、測定精度が保証される。
上記の全ての実施形態は例示であり、本発明を限定するものではない。
本発明をいくつかの実施形態において説明したが、添付の特許請求の範囲により示される本発明の精神および範囲から逸脱することなく本発明を様々に変更および改良することが可能であることは当業者には理解されるであろう。
11 ボタン
12 中央処理装置
121 圧力走査装置
122 設定装置
123 表示更新装置
13 ディスプレイ
14 信号駆動装置
15 振動取得および増幅装置
16 電源入力装置
17 電源出力および管理装置

Claims (6)

  1. 1つずつ循環的に提示可能な複数の表示モードを有し、使用者が測定結果を周囲のどの方向からでも便利に見ることを容易にすることを特徴とする指先型オキシメータ。
  2. 前記表示モードが、ボタンを手動で押すことによってある表示モードから次の表示モードへと切り替えられるか、または自動的にある表示モードから次の表示モードへと切り替えられることを特徴とする請求項1に記載の指先型オキシメータ。
  3. 前記表示モードが、測定結果を提示する様式または見出しと測定結果との組み合わせを提示する様式を指し、前記見出しを正立状態または倒立状態で提示することができることを特徴とする請求項2に記載の指先型オキシメータ。
  4. 前記測定結果が、測定パラメータ、測定パラメータおよび脈拍コラム、または測定パラメータおよび波形を含み、前記測定パラメータが、横長書式で正立状態、縦長書式で右に寝かせた状態、横長書式で倒立状態、または縦長書式で左に寝かせた状態で提示されることを特徴とする請求項2に記載の指先型オキシメータ。
  5. 前記指先型オキシメータが、信号駆動装置と、信号取得および増幅装置と、前記指先型オキシメータに電力を供給するための電源装置と、ボタンと、中央処理装置と、ディスプレイとを含み、前記ボタンは、使用中の前記指先型オキシメータの表示モードを更新するための命令を入力するように適合されており、前記中央処理装置は、いずれかのボタンが押されたかどうかを判断し、このような動作が検出されると、新しい表示モードを設定して前記使用中の表示モードを新しい表示モードで更新し、前記新しい表示モードに関する信号を前記ディスプレイに送信するように適合されており、前記ディスプレイは、前記中央処理装置から前記新しい表示モードに関する信号を受信し、前記新しい表示モードで前記測定結果を提示するように適合されていることを特徴とする請求項1に記載の指先型オキシメータ。
  6. 前記中央処理装置が、圧力走査装置と、切替および設定装置と、表示更新装置とを少なくとも含み、前記圧力走査装置は、いずれかのボタンが押されたかどうかを判断し、このような動作が検出されると、当該動作に関する第1の信号を前記切替および設定装置に送信するように適合されており、前記切替および設定装置は、前記圧力走査装置から前記第1の信号を受信し、使用中の表示モードを考慮して新しい表示モードを設定し、前記使用中の表示モードから切り替えられるべき前記新しい表示モードに関する第2の信号を前記表示更新装置に送信するように適合されており、前記表示更新装置は、前記切替および設定装置から前記第2の信号を受信し、前記使用中の表示モードを更新し、前記新しい表示モードに関する第3の信号を前記ディスプレイに送信するように適合されていることを特徴とする請求項1に記載の指先型オキシメータ。
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