JP2012191983A

JP2012191983A - プローブ

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Publication number: JP2012191983A
Application number: JP2011056420A
Authority: JP
Inventors: Tomomi Murozono; 智美室園; Iwao Takahashi; 巌高橋; Toru Maeda; 前田　　徹
Original assignee: Nippon Koden Corp
Current assignee: Nippon Koden Corp
Priority date: 2011-03-15
Filing date: 2011-03-15
Publication date: 2012-10-11
Anticipated expiration: 2031-03-15
Also published as: US8825126B2; CN102670212A; EP2499966A1; US20120238847A1; EP2926725A1; CN102670212B; EP2499966B1; JP5571021B2; EP2926725B1

Abstract

【課題】プローブの装着部位の皮膚を傷つける虞がない。
【解決手段】生体組織に向けて発光する発光部と、前記発光部により発光されて前記生体組織を透過した光を受光する受光部と、前記発光部および前記受光部が取り付けられるとともに、一方の面の一部に面状ファスナーのフック部またはループ部の一方が設けられ、他方の面の一部に前記面状ファスナーの前記フック部または前記ループ部の他方が設けられ、前記生体組織に巻回して前記面状ファスナーの前記フック部および前記ループ部を係着することにより前記生体組織に装着される装着バンドと、前記装着バンドにおける前記生体組織との対向面に取り付けられ、前記装着バンドが前記生体組織に装着されたときに前記生体組織と当接する圧縮性部材と、を備え、前記圧縮性部材は、前記装着バンドよりも幅が広く、前記装着バンドの端部よりも外側まで延在していることを特徴とするプローブを提供する。
【選択図】図５

Description

本発明は、例えば動脈血酸素飽和度を光学的に測定するパルスオキシメーターに好適に用いられるプローブに関する。

パルスオキシメーターは、生体組織に光を照射したときの照射光に対する生体組織を透過した透過光の強度の比に基づいて生体組織における動脈血酸素飽和度を測定するための装置であり、測定に際しては光源を有する発光部および受光した光の強度に応じた大きさの電気信号に変換する受光部を備えたプローブを指などに装着する。

このようなプローブとしては、例えば特許文献１に記載されているようなプローブが知られている。このプローブは、指などに巻回するための略帯状の支持部材と、支持部材に取り付けられた発光部および受光部とで構成されており、支持部材を指などに巻回した状態で支持部材に設けられた接着面で接着することにより指などに装着することができる。

特開２００３−２２５２１５号公報

ところで、上記のようなプローブでは、プローブを指などに装着したときに比較的硬い支持部材が指などに直接接触するのを防ぐために、支持部材における生体との接触面側にスポンジなどの柔らかい素材が取り付けられている。しかしながら、支持部材とスポンジの幅がほぼ同じであることから、支持部材の取り付け方や取付部位によっては、支持部材の端部が装着部位の皮膚に直接接触して当該部位を圧迫することがあった。とりわけ皮膚がまだ弱い未熟児や新生児の指などにプローブを取り付ける際には、上記のように支持部材が皮膚に直接接触すると、装着部位の皮膚を傷つける虞があった。

本発明は、上記課題を解決することを目的として、以下の特徴を有するプローブを提供する。

（１）
生体組織に向けて発光する発光部と、
前記発光部により発光されて前記生体組織を透過した光を受光する受光部と、
前記発光部および前記受光部が取り付けられるとともに、一方の面の一部に面状ファスナーのフック部またはループ部の一方が設けられ、他方の面の一部に前記面状ファスナーの前記フック部または前記ループ部の他方が設けられ、前記生体組織に巻回して前記面状ファスナーの前記フック部および前記ループ部を係着することにより前記生体組織に装着される装着バンドと、
前記装着バンドにおける前記生体組織との対向面に取り付けられ、前記装着バンドが前記生体組織に装着されたときに前記生体組織と当接する圧縮性部材と、
を備え、
前記圧縮性部材は、前記装着バンドよりも幅が広く、前記装着バンドの端部よりも外側まで延在していることを特徴とするプローブ。

（２）
（１）に記載のプローブにおいて、
前記圧縮性部材は、前記装着バンドの前記端部を覆うように設けられていることを特徴とするプローブ。

（３）
（１）または（２）に記載のプローブにおいて、
前記装着バンドは、長手方向に伸縮しにくい材料で形成されていることを特徴とするプローブ。

（４）
（１）から（３）のいずれかに記載のプローブにおいて、
前記装着バンドにおける前記対向面に前記圧縮性部材が取り付けられていない部分は、前記圧縮性部材が取り付けられている部分よりも幅が狭くなっていることを特徴とするプローブ。

（５）
（１）から（４）のいずれかに記載のプローブにおいて、
前記装着バンドにおける前記発光部の取付部および前記受光部の取付部の間を繋ぐ接続部は、前記装着バンドの他の部分より幅が狭いことを特徴とするプローブ。

（６）
（１）から（５）のいずれかに記載のプローブにおいて、
前記圧縮性部材はシート状のスポンジであり、前記発光部の発光面および前記受光部の受光面の各面上にも配されることを特徴とするプローブ。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

本発明のプローブは、かかる特徴を有することにより、装着バンドの幅方向の端部が生体組織に直接接触するのを確実に防ぐことができるので、プローブの装着部位の皮膚を傷つける虞がない。また、面状ファスナーで固定することができるので、接着テープなどで固定する形態と比べて装着時に余分な力を掛けて装着バンドを固定する虞が少なく、また、接着テープなどで固定する形態と比べて装着および取り外しを繰り返しても係合力が低下することがない。

また、圧縮性部材を装着バンドの端部を覆うように設けることで、装着バンドの幅方向の端部が生体組織に直接接触するのをより確実に防ぐことができる。

また、指などに巻回するための部材が伸縮性を有する材料で形成されていると、プローブの装着時に当該部材を伸ばした状態で固定することによって当該部材が収縮する力によって装着部位の皮膚を圧迫する虞がある。そこで、装着バンドを長手方向に伸縮しにくい材料で形成することにより、プローブを装着した時に装着バンドが上記のような収縮力によって皮膚を圧迫する虞がない。

また、装着バンドにおける生体組織との対向面に圧縮性部材が取り付けられていない部分の幅を、圧縮性部材が取り付けられている部分の幅よりも狭くすることで、装着バンドが幅方向にずれた状態で固定された場合でも、装着バンドの幅方向の端部が圧縮性部材の幅方向の端部よりも外側にとび出しにくくなるので、装着バンドの幅方向の端部が生体表面に直接接触するのをより確実に防ぐことができる。

また、装着バンドにおける発光部の取付部と受光部の取付部の間を繋ぐ接続部の幅を他の部分よりも狭くすることにより、例えば新生児の足の表裏に発光部と受光部が配されるようにプローブを装着したときには足の側部に接続部がくるが、接続部の幅が狭いので装着バンドを接続部で容易に折り曲げることができる。

また、圧縮性部材をシート状のスポンジとして、発光部の発光面および受光部の受光面を覆うことで、発光面および受光面の各面上に孔を設ける形態と比べて、孔縁が新生児の皮膚を局所的に圧迫する虞がない。また、圧縮性部材がシート状のスポンジであることから、発光部から発光する光および受光部へ入射する光を透過することができる。なお、発光部の発光面および受光部の受光面を覆う圧縮性部材の厚さは、勿論、発光部から発光する光および受光部へ入射する光の大半を遮断せずに透過することができる程度の厚さである。

本発明の実施形態に係るプローブ１０の表面図である。プローブ１０の裏面図である。プローブ１０からセンサ部２００を取り外した状態でのバンド部１００の表面図である。図３におけるＡ−Ａ断面矢視図である。プローブ１０を新生児の足に装着する様子を示す図である。図３におけるＢ−Ｂ断面矢視図である。装着バンド１１０の端部を覆うようにスポンジシート１５０を設けた例における図６に対応する断面図である。本発明の実施形態の他の例に係るプローブ１１の表面図である。プローブ１１の裏面図である。

図１は、本発明の実施形態に係るプローブ１０の上面図である。また、図２は、プローブ１０の裏面図である。また、図３は、プローブ１０からセンサ部２００を取り外した状態でのバンド部１００の上面図である。また、図４は、プローブ１０からセンサ部２００を取り外した状態でのバンド部１００の表面図である。また、図５は、プローブ１０を新生児の足に装着する様子を示す図である。また、図６は、図３におけるＢ−Ｂ断面矢視図である。また、図７は、装着バンド１１０の端部を覆うようにスポンジシート１５０を設けた例における図６に対応する断面図である。

本実施形態に係るプローブ１０は、例えば動脈血酸素飽和度を光学的に測定するパルスオキシメーターに好適に用いられるものであり、大別してバンド部１００とセンサ部２００とで構成される。バンド部１００は使用のたびに新しいバンド部１００をセンサ部２００に取り付けて使用され、センサ部２００は患者が替わる毎に新しいセンサ部２００に交換して使用される。

センサ部２００は、発光部２１０と、受光部２２０と、接続部２３０と、フレキシブル配線２４０と、プローブタブ２５０とを備える。発光部２１０は、プローブ１０が指などの生体組織（本例では新生児の足５００）に装着されたときに図４に示す発光面２１１から当該生体組織へ向けて発光する。発光部２１０は、例えば発光ダイオードで構成される。受光部２２０は、発光部２１０から生体組織へ向けて発光されて当該生体組織を透過した光を図４に示す受光面２２１で受光する。受光部２２０は、例えばフォトダイオードで構成される。

また、本例のセンサ部２００において、発光部２１０および受光部２２０は、それぞれ発光面２１１および受光面２２１を除く部分が樹脂パッケージで覆われており、互いに接続部２３０で接続されている。また、センサ部２００の発光部２１０側にはプローブタブ２５０が設けられており、センサ部２００をバンド部１００から取り外す際などに持ち手として機能する。

また、センサ部２００の受光部２２０からは、略平板上で可撓性のフレキシブル配線２４０が延びている。このフレキシブル配線２４０は、発光部２１０および受光部２２０と図示しないパルスオキシメーターなどの測定装置本体との間を電気的に接続する配線を内蔵しており、当該装置本体から発光部２１０へ発光に必要な電力を供給し、また、受光部２２０からの受光信号を当該装置本体へと送る。

バンド部１００は、装着バンド１１０と、スポンジシート１５０とを備える。装着バンド１１０は、プローブ１０の装着対象である生体組織に巻回すことができる程度の可撓性を有し、かつ長手方向に伸縮しにくい材料で形成された略帯状の部材であり、図３に示すように、表面の一端側にセンサ部２００の発光部２１０を取り付けるための発光部取付部１１７と、受光部２２０を取り付けるための受光部取付部１１８とが設けられている。

そして、発光部取付部１１７には、発光部２１０が発光部取付部１１７に取り付けられたときに発光面２１１と対向する位置に開口Ｈ１が設けられている。また、受光部取付部１１８にも、受光部２２０が受光部取付部１１８に取り付けられたときに受光面２２１と対向する位置に開口Ｈ２が設けられている。また、発光部取付部１１７における装着バンド１１０とスポンジシート１５０との間には、外形寸法が開口Ｈ１よりも大きな両面テープ１２７が配されている。また、受光部取付部１１８における装着バンド１１０とスポンジシート１５０との間には、外形寸法が開口Ｈ２よりも大きな両面テープ１２８が配されている。

そして、両面テープ１２７の中央には、図３および図４に示すように、開口Ｈ１よりも小さな開口Ｈ１’が設けられている。また、同様に、両面テープ１２８の中央にも、図３および図４に示すように、開口Ｈ２よりも小さな開口Ｈ２’が設けられている。したがって、両面テープ１２７および両面テープ１２８におけるスポンジシート１５０と反対側の粘着面の一部は、それぞれ開口Ｈ１および開口Ｈ２を通じて露出している。センサ部２００がバンド部１００に取り付けられると、発光部２１０および受光部２２０は、開口Ｈ１および開口Ｈ２を通じて露出する上記粘着面の粘着力により発光部取付部１１７および受光部取付部１１８に固定される。

なお、本例では、スポンジシート１５０には、開口Ｈ１および開口Ｈ１’から繋がる開口は設けられておらず、また、開口Ｈ２および開口Ｈ２’から繋がる開口は設けられていない。また、本例では、開口Ｈ１と開口Ｈ２は略同じ大きさであり、開口Ｈ１’と開口Ｈ２’は略同じ大きさであるが、発光部２１０の発光面２１１および受光部２２０の受光面２２１の大きさに応じた大きさであればこれに限られない。

また、両面テープ１２７，１２８は、例えば黒色など有色に着色されており、発光部２１０からの光が周囲に散乱するのを防ぐとともに、受光部２２０が発光部２１０からの光以外の外光を受光するのを防ぐことができる。また、発光部取付部１１７および受光部取付部１１８には、図３に示すように、プローブ１０の使用者が発光部２１０および受光部２２０を発光部取付部１１７および受光部取付部１１８に取り付ける際に取付位置が分かるようにガイドマーク１３０が付されている。

本例では、ガイドマーク１３０は、発光部２１０および受光部２２０を発光部取付部１１７および受光部取付部１１８に平面投影した外形に沿って例えば青などの目立つ色の太線で描かれており、センサ部２００の発光部２１０側に設けられたプローブタブ２５０の外形も描かれているので、発光部２１０を受光部取付部１１８に取り付けるなどの取付間違いが生じにくい。

また、装着バンド１１０の表面における発光部取付部１１７および受光部取付部１１８が設けられている側とは反対側の端部から中央部には、面状ファスナーのループ部１１５が設けられている。本例では、ループ部１１５は装着バンド１１０の表面全体に亘って形成されている。装着バンド１１０の裏面の一端側には、面状ファスナーのフック部１１６が設けられている。また、装着バンド１１０の裏面における中央部から他端側にはスポンジシート１５０が貼り付けられている。このスポンジシート１５０は、本発明における圧縮性部材の一例である。なお、フック部１１６とスポンジシート１５０との間には、スポンジシート１５０よりも薄い不織布１１９が設けられており、スポンジシート１５０の適正な長さを確保している。すなわち、不織布１１９を設けない場合、スポンジシート１５０が長すぎると、装着した時に厚くなって密着しにくくなり、短すぎると装着バンド１１０が皮膚に直接接触する可能性があるため、皮膚に優しくかつスポンジシート１５０よりも薄い不織布１１９を設けたものである。

スポンジシート１５０は、装着バンド１１０よりも幅が広く、装着バンド１１０の端部よりも外側まで延在している。すなわち、図１乃至図３に示すように、装着バンド１１０は、裏面にスポンジシート１５０が取り付けられている部分では、発光部取付部１１７および受光部取付部１１８を含めて端部が側方に露出していない。

また、スポンジシート１５０は、発光部２１０の発光面２１１および受光部２２０の受光面２２１の各面上にも配されている。すなわち、スポンジシート１５０は、図２および図４に示すように、上記の開口Ｈ１，Ｈ１’および開口Ｈ２，Ｈ２’を覆うように設けられている。

また、図３に示すように、装着バンド１１０における発光部取付部１１７と受光部取付部１１８との間の接続部１４０は、装着バンド１１０の他の部分より幅が狭くなっている。また、センサ部２００の発光部２１０と受光部２２０とを繋ぐ接続部２３０は、図１に示すように、装着バンド１１０の接続部１４０に沿って配されるが、この接続部２３０も装着バンド１１０の接続部１４０と同様に両側の発光部２１０および受光部２２０よりも幅が狭くなっており、装着バンド１１０の接続部１４０よりもさらに幅が狭い。

また、スポンジシート１５０における装着バンド１１０の接続部１４０の裏面に取り付けられている部分についても、図１乃至図３に示すように、他の部分よりも幅が狭くなっている。したがって、本例のプローブ１０は、発光部２１０と受光部２２０との間、すなわち、装着バンド１１０の接続部１４０およびセンサ部２００の接続部２３０（図３および図５に「Ｐ」を付して示す部分）において幅方向に両側から括れた形状となっている。

上記の構成を有するプローブ１０を図５に示すように例えば新生児の足５００に装着する際には、発光部２１０の発光面２１１および受光部２２０の受光面２２１が足５００の表と裏とで互いに対向するように配されるように発光部２１０および受光部２２０を配置する。そして、バンド部１００を、装着バンド１１０の裏面側（スポンジシート１５０が取り付けられている側）を新生児の足５００に当接させつつ巻回させた後、装着バンド１１０の裏面に設けられた面状ファスナーのフック部１１６を装着バンド１１０の表面に設けられた面状ファスナーのループ部１１５に当接させることにより、バンド部１００が新生児の足５００に巻回された状態で固定される。

本例のプローブ１０は、上記のように、スポンジシート１５０が装着バンド１１０よりも幅が広く、かつ、装着バンド１１０の端部よりも外側まで延在しているので、プローブ１０の装着時に新生児の足５００が装着バンド１１０の端部によって直接圧迫されることがない。また、プローブ１０の装着後においても、プローブ１０のスポンジシート１５０のみが新生児の足５００と直接接触するので、同様に、装着バンド１１０が新生児の足５００を直接圧迫することがない。

また、本例のプローブ１０は、ループ部１１５およびフック部１１６で構成される面状ファスナーで固定することができるので、接着テープなどで固定する形態と比べて装着時に余分な力を掛けて装着バンド１１０を固定する虞が少なく、また、接着テープなどで固定する形態と比べて装着および取り外しを繰り返しても係合力が低下することがない。係合力の調節は、装着対象に合わせて適切なループ部１１５およびフック部１１６を選択することにより可能である。

また、本例のプローブ１０は、センサ部２００と測定装置本体とを繋ぐ配線にフレキシブル配線２４０を用いているので、プローブ１０の装着時に配線が生体組織の表面に食い込むなど生体組織を圧迫する虞が少ない。

また、本例のプローブ１０における幅方向の断面形状は図６に示すとおりであるが、例えば、図７に対応する断面形状として示すように、装着バンド１１０の端部を覆うようにスポンジシート１５０を設けてもよい。これにより、装着バンド１１０の幅方向の端部が新生児の足５００の表面に直接接触するのをより確実に防ぐことができる。

また、本例のプローブ１０では、スポンジシート１５０が、上記の開口Ｈ１および開口Ｈ２を覆うように設けられているので、上記の開口Ｈ１，Ｈ１’および開口Ｈ２，Ｈ２’を裏面まで貫通させるための開口をスポンジシート１５０に設けた形態と比べて、開口の縁が新生児の足５００の皮膚を局所的に圧迫する虞がない。また、スポンジシート１５０は一定の光透過性を有し、少なくとも開口Ｈ１および開口Ｈ２を覆う部分においては非常に薄い。したがって、発光部２１０から発光する光および受光部２２０へ入射する光の大半を遮断せずに透過することができる。

また、本例のプローブ１０は、発光部２１０と受光部２２０との間が幅方向に両側から括れた形状となっているので、装着バンド１１０およびスポンジシート１５０をこの部分で容易に折り曲げることができる。

また、本例のプローブ１０は、装着バンド１１０を長手方向に伸縮しにくい材料で形成したため、伸縮性を有する材料で形成されている場合と比べて、プローブ１０を装着した時に装着バンド１１０の収縮力によって皮膚を圧迫する虞がない。

また、本例のプローブ１０は、フック部１１６とスポンジシート１５０との間に、スポンジシート１５０よりも薄い不織布１１９が設けられているので、不織布１１９を設けない形態と比べて、装着バンド１１０が皮膚に直接接触するのをより確実に防ぐことができる。また、スポンジシート１５０がフック部１１６との境界まで設けられている形態と比べて、容易に装着することができる。

図８は、本発明の実施形態の他の例に係るプローブ１１の上面図である。また、図９は、プローブ１１の裏面図である。本例のプローブ１１において、上記のプローブ１０と同じ構成については同じ符号を付してその説明を省略する。

本例のプローブ１１は、プローブ１０の装着バンド１１０に替えて装着バンド１１１を備えたバンド部１０１と、センサ部２００とで構成されている。装着バンド１１１は、裏面にスポンジシート１５０が取り付けられていない部分の幅が、スポンジシート１５０が取り付けられている部分の幅よりも狭くなっている。これにより、装着バンド１１１が幅方向にずれた状態で固定された場合でも、装着バンド１１１の幅方向の端部がスポンジシート１５０の幅方向の端部よりも外側にとび出しにくくなるので、装着バンド１１１の幅方向の端部が生体表面に直接接触するのをより確実に防ぐことができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることができることは当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

例えば、上記のプローブ１０，１１では、圧縮性部材の一例としてスポンジシート１５０を用いたが、スポンジシート１５０に替えてウレタンなどを用いてもよい。また、上記のプローブ１０，１１の装着バンド１１０における裏面にスポンジシート１５０が取り付けられていない部分の長さは、本例に限られず、装着性などを考慮して所望に設定されてよい。

１０，１１…プローブ
１００，１０１…バンド部
１１０，１１１…装着バンド
１１５…ループ部（面状ファスナー）
１１６…フック部（面状ファスナー）
１１７…発光部取付部
１１８…受光部取付部
１１９…不織布
１２７，１２８…両面テープ
１３０…ガイドマーク
１５０…スポンジシート（圧縮性部材）
１４０…接続部
２００…センサ部
２１０…発光部
２１１…発光面
２２０…受光部
２２１…受光面
２３０…接続部
２４０…フレキシブル配線
２５０…プローブタブ
５００…新生児の足（生体組織）

Claims

生体組織に向けて発光する発光部と、
前記発光部により発光されて前記生体組織を透過した光を受光する受光部と、
前記発光部および前記受光部が取り付けられるとともに、一方の面の一部に面状ファスナーのフック部またはループ部の一方が設けられ、他方の面の一部に前記面状ファスナーの前記フック部または前記ループ部の他方が設けられ、前記生体組織に巻回して前記面状ファスナーの前記フック部および前記ループ部を係着することにより前記生体組織に装着される装着バンドと、
前記装着バンドにおける前記生体組織との対向面に取り付けられ、前記装着バンドが前記生体組織に装着されたときに前記生体組織と当接する圧縮性部材と、
を備え、
前記圧縮性部材は、前記装着バンドよりも幅が広く、前記装着バンドの端部よりも外側まで延在していることを特徴とするプローブ。
請求項１に記載のプローブにおいて、
前記圧縮性部材は、前記装着バンドの前記端部を覆うように設けられていることを特徴とするプローブ。
請求項１または２に記載のプローブにおいて、
前記装着バンドは、長手方向に伸縮しにくい材料で形成されていることを特徴とするプローブ。
請求項１から３のいずれか一項に記載のプローブにおいて、
前記装着バンドにおける前記対向面に前記圧縮性部材が取り付けられていない部分は、前記圧縮性部材が取り付けられている部分よりも幅が狭くなっていることを特徴とするプローブ。
請求項１から４のいずれか一項に記載のプローブにおいて、
前記装着バンドにおける前記発光部の取付部および前記受光部の取付部の間を繋ぐ接続部は、前記装着バンドの他の部分より幅が狭いことを特徴とするプローブ。
請求項１から５のいずれか一項に記載のプローブにおいて、
前記圧縮性部材はシート状のスポンジであり、前記発光部の発光面および前記受光部の受光面の各面上にも配されることを特徴とするプローブ。