JP2012513872A - 音響センサアセンブリ - Google Patents
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Abstract
本音響センサは、様々な条件下、例えばノイズのある環境下、またはセンサに患者との関係における応力、歪みもしくは動きがもたらされるような状況下などにおいて、身体音の正確且つ堅調な測定を提供することができるように構成されている。本センサの種々の実施形態は、センサと測定部位との間での改善された音響的および機械的なカップリング状態をもたらすだけでなく、順応性を有する静電遮蔽能力をも提供する。
Description
（関連出願との相互参照）
この出願は、２００８年１２月３０日に出願された米国仮出願第６１／１４１，５８４号および２００９年１０月１５日に出願された第６１／２５２，０７６号による優先権の恩典を主張するものであり、これらの両仮出願は参照によりそれらの内容全体が本明細書に組み入れられる。
この出願は、２００８年１２月３０日に出願された米国仮出願第６１／１４１，５８４号および２００９年１０月１５日に出願された第６１／２５２，０７６号による優先権の恩典を主張するものであり、これらの両仮出願は参照によりそれらの内容全体が本明細書に組み入れられる。
本出願は、音響センサを使用するセンシングを含む、生物学的パラメータの非侵襲的なセンシングに関係する。
「圧電効果」は、結晶が機械適応力を受けたときにその結晶の特定の表面を横断する電位および電流の現れである。機械的な変形を電圧に変換する能力により、圧電結晶は変換器、歪みゲージおよびマイクロフォンなどのデバイスにおいて広く用いられている。しかしながら、それらの結晶がこれらの多くの用途で使用できるようになるためには、事前にそれらの結晶を特定用途の要件に適合する形態にしなければならない。多くの用途、特に音波をそれに対応する電気信号に変換することを要件として含む用途において、圧電膜が用いられている。
圧電膜は、典型的には、ポリフッ化ビニリデン製のプラスチックフィルムから製造される。前述のプラスチックを高分極処理電圧下に置きながら、そのプラスチックを延伸することにより、このフィルムに圧電特性が与えられる。フィルムを延伸させることにより、そのフィルムは分極し、プラスチックの分子構造が整列する。そのフィルムのそれぞれの側面に導電性金属（典型的にはニッケル−銅）の薄い層を被覆して電極皮膜を形成し、その電極皮膜へコネクタを取り付けることができる。
圧電膜は：０．００１Ｈｚから１ＧＨｚまでの間の広い周波数範囲；水およびヒト組織に近い低い音響インピーダンス；高い絶縁耐力；良好な機械的強度；ならびに圧電膜が耐湿性であり且つ多くの化学物質に対して不活性であること；を含め、それらの圧電膜を音の検出において使用することを興味あるものに成す数多くの属性を有している。
主として上述の属性により、圧電膜は音波の捕獲、および捕獲した音波の電気信号への変換に殊更適しており、従って、身体的な音の検出に用途を見出している。しかしながら、ノイズ含みの環境において身体音を測定するのに特に適した、信頼性の高い音響センサに対するニーズが尚も存在する。
本明細書で開述される音響センサの実施形態は、様々な条件下、例えばノイズ含みの環境下、またはセンサに患者との関係における応力、歪みもしくは動きがもたらされるような状況下などにおいて、身体音の正確で且つ堅調な測定を提供することができるように構成されている。例えば、本センサの実施形態は、他にも種々の利点があるが、中でもとりわけ、増強された静電遮蔽能力、センサと測定部位との間での改善されたカップリング状態、およびセンサと患者との間でのしっかりとした物理的な接続状態を提供する。
本音響センサは、例えば外部の電気的なノイズに対する本センサの圧電素子などのセンシング素子の有益な静電遮蔽を提供する、静電遮蔽バリアを含むことができる。この静電遮蔽バリアは、例えば圧電素子の周りにファラデー箱を形成し、且つ、その圧電性センシング素子の第１電極および第２電極に対して実質的に等しく外部的な電気ノイズを分配する、１つもしくはそれ以上の層を含むことができる。更に、この遮蔽バリアバリアは、圧電素子の表面形状が変化するときにその圧電素子の表面形状に合わせて弾力的に順応し、これにより遮蔽およびセンサ性能を改善することができる。
また、本音響センサの実施形態は、本センサによって測定されるべき信号源（例えば患者の皮膚）とセンシング素子との間のカップリング状態を有利に改善する音響カプラも含む。１つの実施形態の音響カプラは、緊張状態になるようにセンシング素子にバイアスをかけるべく、そのセンシング素子に圧力を加えることができるように位置付けられた隆起部を含んでいる。更に、この音響カプラは、身体からもたらされる音波をセンシング素子に伝えることができるように構成されている。また、本音響カプラは、患者と本センサの電気的コンポーネントとの間での電気的な分離を提供することもできる。そのような分離は、潜在的に有害な電気経路またはグラウンドループが形成されて患者やセンサに悪影響を及ぼす事態が生じるのを有益に防止することができる。
本センサを予め定められた量の力で患者の皮膚へ押し付けるように構成された取り付け用エレメントも本センサに含められていてよい。この取り付け用エレメントは、本センサから展開する翼状伸展部またはアームなどの本センサの周りに対称的に配置された側方伸展部を包含する細長い形状のメンバ（部材）を含むことができる。前述の細長いメンバは、曲げられるとすぐに反発するか、またはバネ様の仕方で別な具合に作用して本センサを患者に押し付ける特性を持った、曲げることが可能な弾力性材料から製作されてよい。また、上述の取り付け用エレメントは、その取り付け用エレメントとの関係における本センサの動きが原因で、取り付け用エレメントが使用中に患者から剥がれてしまうかまたは別な仕方で脱離してしまうことがないように構成することもできる。
幾つかの実施形態においては、本音響センサと共に使用するためのケーブルアセンブリは、そのケーブルの両端間におけるあるポイントで本センサを患者に有利に確保する患者用アンカを含んでいる。ケーブルを患者に確保することにより、ケーブルに生じる偶発的なグイッとした引っ張りもしくはビクッとした動き、または患者の動きなどの様々な動きによりもたらされるケーブルの動きをデカップリングすることができる。本センサをケーブルの動きからデカップリングする方策は、ケーブルの動きとかかわり合いを有する音響学的なノイズを排除または低減することにより、性能を有意に改善する。例えば、本センサをケーブルの動きからデカップリングすることにより、ケーブルの動きは、センサにより発生された音響信号中のノイズとして登録されず、または別な仕方で音響信号中のノイズとして導入されることがないであろう。
本開示の幾つかの態様はしばしば本明細書では別々に開述されるが、特定の実施形態においては、相乗効果をもたらすべく種々の態様を組み合わせることができる。また、様々な有益な組み合わせが可能であるが、１つの例として、本明細書で開述されている取り付け用エレメントは、例えば信号と本センサとの間の改善されたカップリング状態を提供するために、上述の音響カプラと連結して使用することができる。また、使用中に本センサアセンブリが患者にしっかりと取り付けられた状態のままであることを確実化するため、患者用アンカと取り付け用エレメントを組み合わせることもできる。
特定の実施形態のセンサはレスポーザブル（ｒｅｓｐｏｓａｂｌｅ）であり、再使用可能なエレメントと使い捨てエレメントとの両方を含んでいる。例えば、特定の実施形態においては、本センサは、再使用可能なセンサ部分と使い捨て式の取り付け用部分とを含んでいる。１つの実施形態においては、再使用可能なエレメントは、例えばセンサのセンシングコンポーネントおよび他の電気的なコンポーネントなどのセンサのうちの比較的高価なコンポーネントを含むことができる。一方、使い捨てエレメントは、例えばセンサを測定部位へ取り外し可能に取り付けるためのテープ部分、包帯または他のメカニズムなどのセンサのうちの比較的高価でないコンポーネントを含むことができる。例えば、使い捨て式の部分は本明細書で開述されている種々の取り付け用エレメントのうちの１つを含むことができ、また、再使用可能な部分は本明細書で開述されているセンサ・サブアセンブリを含むことができる。本明細書で開述されている実施形態と適合するレスポーザブルセンサに関する更なる情報は、２００３年１月２４日に出願された「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｅｎｓｏｒ Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ Ｄｉｓｐｏｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｒｅｕｓａｂｌｅ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ」と題する米国特許第６，９２０，３４５号（以降、「第’３４５号特許」と呼ぶ）に見出すことが可能であり、この米国特許は参照によりその内容全体が本明細書に組み入れられる。
本音響センサアセンブリは、内科患者の１つもしくはそれ以上の生理学的パラメータの指標となる音響振動に応答して非侵襲的に信号を出力することができるように成されている。本センサアセンブリはフレームおよびそのフレームにより支えられた第１静電遮蔽層を含んでいる。本センサアセンブリは、更に、音響振動に応答して信号を出力するように構成されたセンシング素子を含むことができる。幾つかの実施形態においては、センシング素子は圧電フィルムを含んでいる。センシング素子は上述のフレームにより支えられていてよく、また、特定の実施形態においては、上述の第１静電遮蔽層は前述のフレームとセンシング素子との間に位置付けられる。更に、本センサアセンブリは、フレームによって支えられた第２静電遮蔽層も含むことができる。幾つかの実施形態においては、センシング素子はその第２静電遮蔽エレメントとフレームとの間に位置付けられる。また、この第２静電遮蔽層は、上述の音響振動に応答してセンシング素子の表面が動くときに、センシング素子の表面形状に順応するように構成することもできる。特定の実施形態においては、第１静電遮蔽層は、上述の音響振動に応答してセンシング素子が動くときに、そのセンシング素子の表面に順応するように構成されている。更に、それらの第１および第２の静電遮蔽層は、幾つかの実施形態においては、センシング素子の周りにファラデー箱を形成している。
特定の実施形態においては、センシング素子は第１電極および第２電極を含み、そして、上述の第１および第２の静電遮蔽層は、遮蔽エレメントへ差し向けられた電気的なノイズを第１電極および第２電極へ実質的に等しく分配する。これらの遮蔽層は、例えば、電気的なノイズを第１電極および第２電極へ実質的に同相で分配するように構成することができる。幾つかの実施形態においては、センシング素子ならびに第１および第２の遮蔽層はコモンモード・リジェクションによりノイズを実質的に遮蔽するように構成されている。特定の実施形態によれば、その静電遮蔽エレメントは本音響センサアセンブリのノイズ排除性（ノイズ耐性）を改善するように構成されている。また、その静電遮蔽エレメントは、本音響センサアセンブリにより発生される出力信号のノイズ成分を低減するように構成することもできる。更に、この静電遮蔽エレメントは、改善された信号対ノイズ比を与えるように構成することもできる。
特定の実施形態においては、第１および第２の静電遮蔽層のうちの１つもしくは両方の層は銅を含んでいる。第１および第２の静電遮蔽層のうちの１つもしくは両方の層は例えば約０．５マイクロメートルから約１０マイクロメートルまでの間の厚みであってよい。１つの実施形態においては、第１および第２の静電遮蔽層のうちの１つもしくは両方の層は、厚みが約３マイクロメートルである。
本音響センサアセンブリは、更に、センシング素子と第１遮蔽層との間に位置付けられた絶縁層を含んでいてよい。また、幾つかの実施形態においては、第２の絶縁層をセンシング素子と第２遮蔽層との間に位置付けることができる。その絶縁層は例えば接着材を含むことができる。
本開示の別の態様によれば、内科患者の１つもしくはそれ以上の生理学的パラメータの指標となる音響振動に応答して非侵襲的に信号を出力するための音響センサアセンブリが提供される。本センサアセンブリはフレーム、ならびに音響振動に応答して信号を出力するように構成され且つ前述のフレームにより支えられたセンシング素子を含んでおり、そのセンシング素子は第１電極および第２電極を含んでいる。また、本センサアセンブリは、上述のフレームにより支えられ且つセンシング素子との関係において位置付けられた静電遮蔽エレメントも含んでおり、ここで、その静電遮蔽エレメントは、センシング素子へ差し向けられたノイズを上述の第１電極および第２電極に実質的に等しく分配する。
特定の実施形態によれば、その静電遮蔽エレメントはセンシング素子に関するファラデー箱を形成する。更に、この静電遮蔽エレメントは電気的なノイズの第１部分を第１電極へ分配し、且つ、電気的なノイズの第２部分を第２電極へ分配することができ、ここで、前述の第１および第２のノイズ部分は、例えば、実質的に互いに同相である。この静電遮蔽エレメントはコモンモード・リジェクションによりノイズを除去するように構成されていてよい。幾つかの実施形態においては、その静電遮蔽エレメントは、本音響センサアセンブリにより発生される出力信号のノイズ成分を低減するように構成されている。
幾つかの実施形態においては、静電遮蔽エレメントは第１の層および第２の層を含んでおり、センシング素子は前述の第１の層および第２の層の間に位置付けられている。特定の実施形態においては、その静電遮蔽エレメントは、厚みが約０．５マイクロメートルから約１０マイクロメートルまでの間である。幾つかの実施形態においては、その静電遮蔽エレメントの厚みは約３マイクロメートルである。特定の実施形態においては、この静電遮蔽エレメントの少なくとも一部は、使用中、センシング素子の表面に順応する。
更に別の実施形態においては、遮蔽された音響センサを製造する本方法は、第１の静電遮蔽層をフレームへ取り付けるステップを含む。その方法は、更に、センシング層をフレームに且つ前述の第１静電遮蔽層上に取り付けるステップを含むことができる。また、本方法は第２の静電遮蔽層をフレームに且つ前述のセンシング層上に取り付けるステップも含んでいてよく、ここで、前述の第２静電遮蔽層は、センシング層の表面が形状を変えるときにそのセンシング層により定められる表面に順応するように構成されている。
別の実施形態においては、遮蔽された音響センサを製造する本方法は、音響振動に応答して信号を出力するように構成されたセンシング素子をフレームに取り付けるステップを含み、そのセンシング素子は第１の電極および第２の電極を含んでいる。特定の実施形態においては、本方法は静電遮蔽エレメントをセンシング素子との関係において位置付けするステップを含んでおり、ここで、その静電遮蔽エレメントは、センシング素子へ差し向けられたノイズを上述の第１電極および第２電極へ実質的に等しく分配する。
本開示の別の態様によれば、内科患者の１つもしくはそれ以上の生理学的パラメータの指標となる音響振動に応答して非侵襲的に信号を出力するための本音響センサアセンブリはフレームを含んでいる。また、そのセンサアセンブリは、音響振動に応答して信号を出力するように構成され、且つ、前述のフレームにより支えられたセンシング素子も含むことができる。更に、本センサアセンブリは、前述のフレームにより支えられ、且つ、予め定められた張力でセンシング素子にバイアスをかけるべくそのセンシング素子に圧力を加えることができるように位置付けられた音響カプラも含むことができる。音響カプラは、本音響センサアセンブリが内科患者に取り付けられたときに、その音響カプラを通じてセンシング素子に音響振動を伝えるように構成することができる。
音響カプラは、その音響カプラの内面に配置された内部突起を含むことができる。幾つかの実施形態においては、音響カプラは、更に、その音響カプラの外面に配置された外部突起を含んでいる。
更に、音響カプラは、本音響センサアセンブリが内科患者に取り付けられたときに、その内科患者から音響センシング素子を電気的に絶縁することができる。幾つかの実施形態によれば、音響カプラは、本音響センサアセンブリが内科患者に取り付けられたときに、その内科患者から音響センシング素子を電気的に分離する。幾つかの実施形態においては、音響カプラはエラストマを含んでいる。
音響カプラは、例えば、センシング素子に圧力を実質的に均等に分配するように構成することができる。また、そのセンシング素子は圧電性材料を含むことができる。特定の実施形態においては、音響カプラはゲルを含んでいる。幾つかの実施形態によれば、そのゲルは、患者の測定部位とセンシング素子とをマッチングさせる音響インピーダンスを提供する。
本音響センサアセンブリは、更に、フレームにより支えられた情報エレメントを含んでいてよい。その情報エレメントは、例えばセンサ使用情報、センサ適合性情報、およびセンサキャリブレーション情報のうちの１つもしくはそれ以上の情報を保存するように構成されている。本音響センサアセンブリは、更に、センシング素子と連通しているケーブルおよびそのケーブルに取り付けられたコネクタを含むことができ、ここで、上述の情報エレメントは前述のコネクタにより支えられている。幾つかの実施形態においては、上述の情報エレメントは１つもしくはそれ以上のメモリデバイスを含んでいる。本音響センサアセンブリは、更に、使用中に予め定められた力をフレームに加え、信号およびセンシング素子間のカップリング状態をより一層改善するように構成された取り付け用エレメントを含むことができる。
特定の実施形態においては、音響センサを製造する方法が提供される。その方法は音響カプラ、センシング素子およびフレームを提供するステップを含むことができ、ここで、前述のフレームは開口空洞を定めている。本方法は、更に、センシング層が前述の開口空洞を横断して展開するような仕方でセンシング素子をフレームに取り付けるステップを含むことができる。特定の実施形態においては、本方法は、音響カプラをフレームへ取り付けるステップも含んでいる。この音響カプラは、例えば、予め定められた張力でセンシング素子にバイアスをかけるべくそのセンシング素子に圧力を加える。更に、その音響カプラは、本音響センサアセンブリが内科患者に取り付けられたときに音響カプラを通じて音響振動をセンシング素子に伝えるように構成されている。
別の実施形態においては、内科患者の１つもしくはそれ以上の生理学的パラメータの指標である音響振動に応答して非侵襲的に信号を出力する本方法は音響センサを提供するステップを含み、その音響センサは、フレーム、音響振動を検出するように構成されていて前述のフレームにより支えられているセンシング素子、および前述のフレームにより支えられていて、且つ、内科患者への取り付けに先立って予め定められた張力にまでセンシング素子にバイアスをかけるためにそのセンシング素子に圧力を加えることができるように位置付けられた音響カプラを含んでいる。本方法は、更に、前述の音響センサを内科患者に取り付けるステップを含むことができ、このステップでは、上述の音響カプラが内科患者と接触した状態で配置される。本方法は、更に、音響カプラを通じて伝えられ、且つ、センシング素子によって検出された音響振動に基づいて、その内科患者の生理学的パラメータの指標である音響振動に応答して信号を出力するステップを含むことができる。幾つかの実施形態においては、上述の取り付けステップは、更に、予め定められた力をフレームに加えるように構成された本音響センサの取り付け用アセンブリを使用するステップを含み、このステップでは、本音響センサが上述の内科患者に押し付けられる。
別の実施形態においては、内科患者の１つもしくはそれ以上の生理学的パラメータの指標である音響振動に応答して非侵襲的に信号を出力するための音響センサアセンブリが提供され、その音響センサアセンブリは、フレーム、ならびにそのフレームによって支えられ、且つ、内科患者から音響振動を検出してその音響振動の指標となる出力信号を与えるセンシング素子を含んでいる。本センサアセンブリは、更に、上述のフレームによって支えられた細長い形状のメンバを含むことができ、その細長いメンバは前述のフレームの対向する側面を少なくとも部分的に越えて展開するバネ部分を含んでいる。この細長いメンバはバネ部分によってフレームに予め定められた力を及ぼすように構成することができ、その場合、本音響センサアセンブリが内科患者に取り付けられたときに、音響センサアセンブリはその内科患者の測定部位に押し付けられる。前述の予め定められた力は、少なくとも一部においてはバネ部分の剛性に基づいて決定することができる。
幾つかの実施形態においては、上述の細長いメンバは、本音響センサアセンブリが内科患者に取り付けられていないときには実質的に平坦である。更に、この細長いメンバは、本音響センサアセンブリが内科患者に取り付けられていないときには、フレームから離れる方向に曲がっていてよい。
特定の実施形態においては、フレームは上面および底面、底面を横断して展開するセンシング素子、ならびに上面を横断し且つ上面を越えて展開する細長い形状のメンバを含むことができる。その細長いメンバは、例えば、フレームの中間部分にカップリングすることができる。幾つかの実施形態においては、本音響センサアセンブリは、更に、フレームによって支えられ、且つ、フレームと細長いメンバとの間に位置付けられた誘電体材料を含んでいる。更に、この細長いメンバは、内科患者の皮膚が伸びるときには、その内科患者の皮膚にフレームを押し込むべく、フレームに連続的な力を及ぼすように構成されていてよい。
幾つかの実施形態による細長い形状のメンバは、更に、本音響センサアセンブリを患者に取り付けるように構成された取り付け用の部分を含んでいる。その取り付け用の部分は例えば接着材を含んでいる。上述の細長いメンバは、様々な実施形態に従って、フレームに取り外し可能にカップリングされてよく、使い捨て式であってよく、および／またはフォーク形の形状を有していてよい。
内科患者の１つもしくはそれ以上の生理学的パラメータの指標である音響振動に応答して非侵襲的に信号を出力することができるように成された音響センサアセンブリが提供される。このセンサアセンブリは、フレームおよびそのフレームによって支えられたセンシング素子を含んでいる。本センサアセンブリは、前述のセンシング素子によって検出される音響振動の指標である信号を与えるように構成することができる。本センサアセンブリは、更に、取り付け用の層を含み、且つ、本音響センサアセンブリを内科患者に確保するように構成された、上述のフレームによって支えられている取り付け用エレメントを含むことができる。取り付け用エレメントは、更に、弾力性材料からなる細長い形状のメンバを含んでいてよく、その場合、細長いメンバは上述の取り付け用の層に移動可能にカップリングされる。その細長いメンバは、取り付け用の層が内科患者に取り付けられたときに、細長いメンバが取り付け用の層に実質的に平行な第１の位置から、細長いメンバが取り付け用の層との関係において（に対して）ある角度で傾いている第２の位置へ移動するように構成することができる。
幾つかの実施形態においては、細長いメンバの一方の端部は、取り付け用の層のエッジから予め定められた距離だけ隔たって位置付けられている。例えば、その細長い形状の端部は取り付け用の層の中心付近に位置付けすることができる。この細長いメンバは取り付け用の層に接続することができ、その場合、取り付け用の層との関係におけるフレームの動きは、取り付け用の層が使用中にその内科患者から外れてしまう事態を引き起こすことがない。この細長いメンバは、例えば、使用中、その内科患者の測定部位へ本音響センサアセンブリを押し付けるべく、フレームに予め定められた力を及ぼすように構成されていてよい。特定の実施形態においては、取り付け用の層は接着材を含んでいる。また、取り付け用エレメントはフレームに取り外し可能にカップリングさせることもできる。特定の実施形態においては、取り付け用エレメントは、例えば、使い捨て式である。１つの実施形態においては、上述の細長いメンバはフォーク形の形状を成している。
本開示の別の態様においては、１つもしくはそれ以上の生理学的パラメータを非侵襲的にセンシングするための音響センサアセンブリを内科患者に取り付ける本方法は、フレームを含む音響センサアセンブリを提供するステップを含む。また、このセンサアセンブリは上述のフレームによって支えられたセンシング素子も含むことができる。細長い形状のメンバを上述のフレームによって支えることができ、その細長いメンバは前述のフレームの対向する側面を少なくとも部分的に越えて展開するバネ部分を含むことができる。本方法は、更に、上述の細長いメンバを内科患者の皮膚に取り付けることにより、本音響センサアセンブリをその内科患者に取り付けるステップを含むことができる。また、本方法は、上述のバネ部分によってフレームに予め定められた力を及ぼすステップも含むことができ、その場合、本音響センサアセンブリは内科患者の皮膚に押し付けられ、ここで、上述の予め定められた力は少なくとも一部においてはバネ部分の剛性に基づいて決定される。
尚も別の実施形態においては、１つもしくはそれ以上の生理学的パラメータを非侵襲的にセンシングするための音響センサアセンブリを内科患者に取り付ける本方法は、フレーム、そのフレームによって支えられたセンシング素子および前述のフレームによって支えられた取り付け用エレメントを含む音響センサアセンブリを提供するステップを含むことができる。前述の取り付け用エレメントは取り付け用の層を含むことができ、その取り付け用の層は本音響センサアセンブリを内科患者に確保するように構成することができる。弾力性のある材料を含み、且つ、前述の取り付け用の層にカップリングされる細長い形状のメンバを含めることができる。また、本方法は、上述の取り付け用の層を内科患者の皮膚に取り付けることにより、その内科患者に本音響センサアセンブリを取り付けるステップも含むことができる。この取り付け用の層を取り付けるステップは、上述の細長いメンバを、細長いメンバが取り付け用の層に実質的に平行な第１の位置から、細長いメンバが取り付け用の層との関係において（に対して）ある角度で傾いている第２の位置へ曲げるステップを含むことができる。
別の実施形態においては、フレームとそのフレームにより支えられたセンシング素子とを含む音響センサアセンブリが提供される。本センサアセンブリは、更に、フレームの対向する側面を横断して展開し、且つ、フレームの対向する側面を越えて展開する弾力性のある骨格を含むことができる。前述の骨格の外側の端部に取り付け用エレメントを設けることができ、その取り付け用エレメントは頂部および底部を含むことができる。前述の頂部は骨格へ取り付けることができ、底部は、例えば、内科患者へ取り付けるように構成することができる。また、頂部は、前述の患者に取り付けられたときの前述の底部との関係において（に対して）傾くように構成することもできる。
別の実施形態においては、内科患者の１つもしくはそれ以上の生理学的パラメータを感知するように構成されたセンサと共に使用するためのケーブルアセンブリが提供される。そのケーブルアセンブリは、例えばコネクタおよびケーブルを含むことができる。ケーブルは、コネクタに取り付けられる近位側端部および遠位側端部を有することができる。遠位側端部は、内科患者からの音響振動に応答して信号を出力するように適合化されているセンサへ取り付けるように構成することができる。また、本ケーブルアセンブリは、近位側端部と遠位側端部との間でケーブルに取り付けられた患者用アンカも含むことができる。患者用アンカは、アンカ部位において患者に取り付け、例えば、ケーブルをそのアンカ部位との関係において患者に確保するように構成することができる。
上述の患者用アンカは、患者用アンカが患者に取り付けられたときに、ケーブルの近位側端部の動きをケーブルの遠位側端部からデカップリングするように構成することができる。これに加え、ケーブルは、更に、患者用アンカに設けられた屈曲部を含むことができる。幾つかの実施形態においては、この屈曲部は「Ｓ」字形を成している。幾つかの実施形態においては、患者用アンカは接着材を含んでいる。本ケーブルアセンブリはセンサに取り外し可能にカップリングすることもできる。患者用アンカは内科患者の頸部に取り付けるように構成することができる。
別の実施形態においては、非侵襲的な生理学的センサを内科患者の測定部位に確保する本方法は、センサアセンブリを提供するステップを含む。そのセンサアセンブリは、例えばセンサおよびケーブルを有することができる。前述のセンサは患者への取り付け用部分も有することができる。ケーブルは第１端部、第２端部、およびその第１端部と第２端部との間に位置するアンカを有していてよい。本方法は、更に、上述の患者への取り付け用部分を用いてセンサを内科患者の測定部位に取り付けるステップを含むことができる。また、特定の実施形態の本方法は、上述のアンカを用いてケーブルを内科患者のアンカ部位へ取り付けるステップも含む。センサを取り付けるステップは、上述の患者への取り付け用部分に位置する接着材を用いてセンサを測定部位へ取り付けるステップを含むことができる。更に、ケーブルを取り付けるステップは、上述のアンカに位置する接着材を用いてケーブルをアンカ部位へ取り付けるステップを含むことができる。
以降では、添付図面を参照しながら、様々な実施形態が説明される。これらの実施形態は、例示の目的でのみ説明および開述されたものであり、制限的であることを意図したものではない。
様々な実施形態において、生理学的モニタリングシステムと共に作動するように構成された本音響センサは、内科患者の様々な生理学的パラメータのうちのいずれかを測定および／または決定する音響信号処理システムを含んでいる。例えば、１つの実施形態においては、本生理学的モニタリングシステムは音響モニタを含んでいる。例えば、その音響モニタは、呼吸数、呼気流、１回換気量、毎分換気量、無呼吸持続時間、呼吸音、ライル(rileｓ)、ラ音、喘音、および空気流の体積低減または変化などの呼吸音における変化を含む、患者の様々な呼吸パラメータのうちのいずれかを決定することができる音響的呼吸モニタであってよい。これに加え、幾つかのケースにおいては、本音響信号処理システムは、プローブのオフ状態検出に役立つ心拍数、心音（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４および心雑音）、ならびに正常な心音から体液過負荷を示す心雑音または分裂心音までに至るような心音における変化などの他の生理学的な音をモニタリングすることができる。更に、本音響信号処理システムは、（１）付加的な心音検出用に胸部上において第２のプローブを用いてよく；（２）ユーザー入力を最小限（例えば身長）に保ってよく；および／または（３）患者の人口統計学を自動的に入力するためにＨｅａｌｔｈ Ｌｅｖｅｌ ７（ＨＬ７）インターフェースを使用してよい。
特定の実施形態においては、本生理学的モニタリングシステムは、患者の心臓系によって発生される電気的な信号を測定および／または決定する心電計（ＥＣＧまたはＥＫＧ）を含んでいる。そのＥＣＧは上述の電気的な信号を測定するための１つもしくはそれ以上のセンサを含んでいる。幾つかの実施形態においては、それらの電気的な信号は、音響信号を得るために使用したのと同じセンサを用いて取得される。
尚も別の実施形態においては、本生理学的モニタリングシステムは、他の所望の生理学的パラメータを決定するために使用される１つもしくはそれ以上の付加的なセンサを含んでいる。例えば、幾つかの実施形態においては、フォトプレチスモグラフ・センサが、患者の血液中に含まれている分析物の濃度、例えばオキシヘモグロビン、カルボキシヘモグロビン、メトヘモグロビン、他の異常ヘモグロビン、トータルヘモグロビン、酸素飽和度、グルコース、ビリルビン、および／または他の分析物などの濃度を決定する。他の実施形態においては、カプノグラフが、患者から得られた吸気および呼気中における二酸化炭素含有量を決定する。別の実施形態においては、他のセンサが血圧、圧力センサ、流速、空気流、および流量（圧力の一次導関数）を決定する。他のセンサは、空気流を測定するための呼吸流量計および呼吸努力ベルトを含むことができる。特定の実施形態においては、これらのセンサは、単一の多機能回路基板上でそれらのセンサからの信号出力を処理する単一処理システムに統合されている。
図１Ａは、生理学的モニタリングシステム１００の１つの実施形態を描いている。内科患者１０１が１つもしくはそれ以上のセンサアセンブリ１０３を用いてモニタリングされ、それらの各センサアセンブリは、ケーブル１０５または他の通信リンクもしくは媒体を渡って生理学的モニタ１０７へ信号を送信する。生理学的モニタ１０７はプロセッサ１０９および場合によってはディスプレー１１１を含んでいる。１つもしくはそれ以上のセンサ１０３は例えば音響圧電デバイスおよび電気的なＥＣＧリードなどのセンシング素子を含んでいる。センサ１０３は、患者１０１の生理学的パラメータを測定することによってそれぞれの信号を発生する。信号は、その後、１つもしくはそれ以上のプロセッサ１０９により処理される。１つもしくはそれ以上のプロセッサ１０９は、その後、処理した信号をディスプレー１１１へ通信する。１つの実施形態においては、ディスプレー１１１は生理学的モニタ１０７に組み込まれている。別の実施形態においては、ディスプレー１１１は生理学的モニタ１０７から分離している。１つの実施形態においては、モニタリングシステム１００は携帯可能なモニタリングシステムである。
明確にするため、図１Ａに示されている１つもしくはそれ以上のセンサ１０３を描くために単一のブロックが用いられている。図示されているセンサ１０３のブロックは１つもしくはそれ以上のセンサを表すべく意図されていることを理解すべきである。１つの実施形態においては、１つもしくはそれ以上のセンサ１０３は以下で説明されている様々なタイプのうちの１つのタイプの単一のセンサを含んでいる。別の実施形態においては、１つもしくはそれ以上のセンサ１０３は少なくとも２つの音響センサを含んでいる。尚も別の実施形態においては、１つもしくはそれ以上のセンサ１０３は少なくとも２つの音響センサおよび１つもしくはそれ以上のＥＣＧセンサを含んでいる。前述のそれぞれの実施形態において、場合によっては、異なるタイプの付加的なセンサも含まれている。センサの個数およびタイプに関する他の組み合わせも生理学的モニタリングシステム１００と共に使用するのに適している。
図１Ａに示されているシステムの幾つかの実施形態においては、センサからの信号を受信および処理するために使用されるあらゆるハードウェアが同じハウジング内に収容されている。別の実施形態においては、信号を受信および処理するために使用されるハードウェアのうちの幾つかは分離したハウジング内に収容されている。更に、特定の実施形態の生理学的モニタ１０７は、１つのハウジング内であるか多数のハウジング内であるかにかかわらず、センサ１０３により送信された信号を受信および処理するために使用されるハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの両方を含んでいる。
図１Ｂに示されているように、音響センサアセンブリ１０３はケーブル１１５またはリードを含むことができる。ケーブル１１５は、典型的には、静電遮蔽内に３つの導線を担持している：１つの導線１１６は生理学的モニタ１０７へ電力を供給するためのものであり、１つの導線１１８は生理学的モニタ１０７にグラウンド信号を与えるためのものであり、そして１つの導線１１８はセンサ１０３からの信号を生理学的モニタ１０７へ送るためのものである。幾つかの実施形態においては「グラウンド信号」は接地グラウンドであるが、別の実施形態においては「グラウンド信号」は患者グラウンドであり、時には患者基準、患者基準信号、リターンまたは患者リターンと呼ばれることもある。幾つかの実施形態においては、ケーブル１１５は静電遮蔽層内に２つの導線を担持しており、前述の遮蔽層がグラウンド導線として作用する。ケーブル１１５内の電気的なインターフェース１１７は、ケーブルが、生理学的モニタ１０７のコネクタ１２０内における電気的なインターフェース１１９と電気的につながることを可能にする。別の実施形態においては、センサアセンブリ１０３および生理学的モニタ１０７は無線で通信する。生理学的モニタとのインターフェースの他の実施形態を含め、本明細書で開述されている実施形態と適合する音響センサに関する付加的な情報が、２００８年３月７日に出願された「Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ａ Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ ａｎ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｍｏｎｉｔｏｒ」と題する米国特許出願第１２／０４４，８８３号（以降、「第’８８３号出願」と呼ぶ）に含まれており、この特許出願は参照によりその内容全体が本明細書に組み入れられる。
図２Ａは、図１Ａ−Ｃに示されているいずれかの生理学的モニタと共に使用するのに適したセンサアセンブリ２０１およびモニタケーブル２１１を含む、センサシステム２００の上面透視図である。センサアセンブリ２０１はセンサ２１５、ケーブルアセンブリ２１７およびコネクタ２０５を含んでいる。センサ２１５は、１つの実施形態においては、センサ・サブアセンブリ２０２および取り付け用サブアセンブリ２０４を含んでいる。１つの実施形態のケーブルアセンブリ２１７はケーブル２０７および患者用アンカ２０３を含んでいる。様々なコンポーネントがセンサケーブル２０７を介して相互に接続される。センサ・コネクタ・サブアセンブリ２０５はモニタコネクタ２０９に取り外し可能に取り付けることができ、前述のモニタコネクタ２０９はモニタケーブル２１１を通じて生理学的モニタ（図示せず）に接続される。１つの実施形態においては、センサアセンブリ２０１は生理学的モニタと無線で通信する。様々な実施形態においては、図２Ａに描かれているすべてのコンポーネントがセンサシステム２００に含まれているわけではない。例えば、様々な実施形態においては、患者用アンカ２０３および取り付け用サブアセンブリ２０４のうちの１つもしくは両方が含まれていない。１つの実施形態においては、例えば、センサ・サブアセンブリ２０２を測定部位に取り付けるために、取り付け用サブアセンブリ２０４の代わりに包帯またはテープが使用される。更に、そのような包帯またはテープは、例えば総体的に細長い形状、円形および長円形などを含め、様々な異なる形状であってよい。
センサ・コネクタ・サブアセンブリ２０５およびモニタコネクタ２０９は、有利には、センサコネクタ２０５を真っすぐに効率のよい仕方でモニタコネクタ２０９と接合することができ、且つ、モニタコネクタ２０９から取り外すことができるように構成されていてよい。同様な接続メカニズムを有するセンサおよびモニタコネクタの種々の実施形態が２００８年１０月９日に出願された米国特許出願第１２／２４８，８５６号（以降、「第’８５６号出願」と呼ぶ）に記載されており、この特許出願第は参照によりその内容全体が本明細書に組み入れられる。例えば、センサコネクタ２０５は、モニタコネクタ２０９上の対応する特徴的機構（図示せず）と嵌まり合う、嵌め合わせ機構２１３を含んでいる。嵌め合わせ機構２０５は、モニタコネクタ２０９に設けられた凹部とスナップフィットで係合する突起を含んでいてよい。特定の実施形態においては、センサコネクタ２０５は、例えば、片手操作で取り外しすることができる。接続メカニズムの例は、例えば、第’８５６号出願の段落［００４２］、［００５０］、［００５１］、［００６１］−［００６８］および［００７９］、ならびに図８Ａ−Ｆ、図１３Ａ−Ｅ、図１９Ａ−Ｆ、図２３Ａ−Ｄおよび図２４Ａ−Ｃとの関連において具体的に見出すことができる。センサシステム２００は、これまでの箇所で説明されている様々な生理学的パラメータのうちの１つなど、患者の１つもしくはそれ以上の生理学的パラメータを測定する。
特定の実施形態においては、センサ・コネクタ・サブアセンブリ２０５およびモニタコネクタ２０９は、有利には、センサとモニタとの間での電気的な接続において、遮蔽されていない領域の量を低減し、一般的に、それらの電気的な接続の高められた遮蔽をもたらすことができる。そのような遮蔽メカニズムの例が、例えば、第’８５６号出願の段落［００４３］−［００５３］および［００６０］において、ならびに図９Ａ−Ｃ、図１１Ａ−Ｅ、図１３Ａ−Ｅ、図１４Ａ−Ｂ、図１５Ａ−Ｃおよび図１６Ａ−Ｅとの関連において開示されている。
本明細書でもっと詳しく説明されているように、１つの実施形態においては、音響センサアセンブリ２０１はセンシング素子、例えば圧電デバイスまたは他の音響センシングデバイスなどを含んでいる。センシング素子は患者により発生された振動に応答した電圧を発生し、センサはそのセンシング素子により発生された電圧を処理用のプロセッサへ伝送する回路を含んでいる。１つの実施形態においては、音響センサアセンブリ２０１は生物学的な音に関係した情報を検出して生理学的モニタへ伝送するための回路構成を含んでいる。これらの生物学的な音は、多くの他の生理学的現象に加え、心臓、呼吸、および／または消化器系の音を含み得る。特定の実施形態における音響センサ２１５は、本明細書で説明されているセンサなどの、生物学的な音のセンサである。幾つかの実施形態においては、生物学的な音のセンサは、第’８８３号出願に記載されているものなどのセンサのうちの１つである。別の実施形態においては、音響センサ２１５は、参照により本明細書に組み入れられる米国特許第６，６６１，１６１号に記載されているものなどの生物学的な音のセンサである。他の実施形態は他の適切な音響センサを含む。
取り付け用サブアセンブリ２０４は第１および第２の細長い部分２０６、２０８を含んでいる。第１および第２の細長い部分２０６、２０８は、細長いメンバ２１０に取り付けられた患者用接着材（例えば、幾つかの実施形態においては、テープ、接着剤、吸引装置など）を含むことができる。細長い部分２０６、２０８に設けられた接着材は、センサ・サブアセンブリ２０２を患者の皮膚に確保するために使用することができる。本明細書でもっと詳しく検討されているように、細長いメンバ２１０は、有益なことに、患者の皮膚に対して緊張状態となるようにセンサ・サブアセンブリ２０２にバイアスをかけ、患者用接着材と皮膚との間の接続に加わる応力を低減することができる。患者の皮膚に貼る前の接着材表面を保護するため、患者用接着材に取り外し可能な裏当てを設けることができる。
センサケーブル２０７は、センサ・サブアセンブリ２０２のプリント回路基板（「ＰＣＢ」）（図示せず）を介してセンサ・サブアセンブリ２０２に電気的にカップリングされている。この連通関係により、電気的な信号は、センサケーブル２０７およびケーブル２１１を通じて、マルチパラメータ・センサ・サブアセンブリから生理学的モニタへ通信される。
図２Ｂ−Ｃは、それぞれ、本開示の１つの実施形態によるサブアセンブリ２０２および取り付け用サブアセンブリ２０４を含んだセンサの上面透視図および底面透視図である。取り付け用サブアセンブリ２０４は、一般的には、センサ・サブアセンブリ２０２の周りに対称的に配置された側方伸展部を含んでいる。例えば、取り付け用サブアセンブリ２０４は、センサ・サブアセンブリ２０２から展開する一重、二重もしくは多重の翼様伸展部またはアームを含むことができる。別の実施形態においては、取り付け用サブアセンブリ２０２は円形または丸形の形状を有しており、このような形状は、有利なことに、音響測定部位への取り付け用サブアセンブリ２０４の一様な接着を可能にする。取り付け用サブアセンブリ２０４は、曲げられたときにその形状を保持すべくバイアスがかけられるバネまたは他の材料を含め、プラスチック製、金属製または何らかの弾力性材料を含むことができる。図示されている実施形態においては、取り付け用サブアセンブリ２０４は第１の細長い部分２０６、第２の細長い部分２０８、細長いメンバ２１０およびボタン２１２を含んでいる。以降で検討されているように、特定の実施形態においては、取り付け用サブアセンブリ２０４またはそれの一部は、使い捨て式および／またはセンサ・サブアセンブリ２０２から取り外し可能に取り付けることが可能なタイプである。ボタン２１０は、取り付け用サブアセンブリ２０４をセンサ・サブアセンブリ２０２へ機械的にカップリングする。取り付け用サブアセンブリ２０４は、図９Ａ−９Ｄとの関係において以下でもっと詳しく説明されている。取り付け用サブアセンブリ２０４は、本明細書では取り付け用エレメントと呼ばれることもあり得る。
１つの実施形態においては、センサ・サブアセンブリ２０２は患者に取り付けることができるように構成されており、患者の測定部位からの身体音を検出するように構成されたセンシング素子を含んでいる。そのセンシング素子は例えば圧電膜を含んでいてよく、支持構造、例えば一般的には矩形の支持用フレーム２１８などにより支えられている。上述の圧電膜は音響振動に応答してフレーム上で動き、これにより、その患者の身体音の指標である電気的な信号を発生することができるように構成されている。使用中に圧電素子の輪郭および動きに順応する静電遮蔽バリア（図示せず）が含められていてよい。図示されている実施形態においては、圧電膜を静電遮蔽バリア２２７に接着するのを助けるため、付加的な層が設けられている。静電遮蔽バリアの実施形態は、例えば図３Ａ−Ｂおよび図５Ａ−Ｂとの関係において以下で開述されている。
センサ・サブアセンブリ２０２の幾つかの実施形態は音響カプラも含んでおり、その音響カプラは、有利なことに、センサにより測定されるべき信号源（例えば患者の皮膚）とセンシング素子との間のカップリング状態を改善する。１つの実施形態の音響カプラは、センシング素子が緊張状態になるようにバイアスをかけるため、センシング素子に圧力を加えることができるように位置付けられた隆起部を含んでいる。音響カプラは、患者とセンサの電気的コンポーネントとの間での電気的な分離をももたらすことができ、これにより、有益なことに、潜在的に有害な電気経路またはグラウンドループが形成されて患者またはセンサに悪影響が及ぶのを防止することができる。
図示されている実施形態のセンサ・サブアセンブリ２０２は音響カプラ２１４を含んでおり、この音響カプラは、一般的に、センサ・サブアセンブリ２０２の他のコンポーネントのうちの幾つかのコンポーネントまたはすべてのコンポーネントをくるむか、またはそれらを少なくとも部分的にカバーする。図２Ｃを参照すると、音響カプラ２１４の底部は接触部２１６を含んでおり、この接触部２１６が患者の皮膚と接触した状態にもたらされる。音響カプラの実施形態は、例えば図２Ｄ−Ｅ、図４および図５Ａ−Ｂとの関係において以下で開述されている。
図２Ｄ−Ｅは、それぞれ、図２Ａ−Ｃのセンサ・サブアセンブリ２０２の分解上面透視図および分解底面透視図である。
支持用フレーム
支持用フレーム
フレームは、一般的に、本センサの様々なコンポーネントを支えている。例えば、圧電素子、静電遮蔽バリア、取り付け用エレメントおよび他のコンポーネントがこのフレームに取り付けられていてよい。本フレームは、フレームとの関係において、且つ、相互の関係において、様々なコンポーネントを適所に保持するように構成することができ、これにより、有益なことに、様々な条件下、例えばセンサに動きがある間などにおいても、センサの連続的な作動をもたらすことができる。例えば、本フレームは、予め定められた力で様々なコンポーネントのうちの１つもしくはそれ以上を一緒に保持するように構成することができる。更に、フレームは、本センサの動作を改善することができる１つもしくはそれ以上の特徴的機構を含むことができる。例えば、フレームは、圧電素子が自由に動くことができるようにする、および／または患者の身体音からの音響振動を増幅する、１つもしくはそれ以上の空洞を含むことができる。
図示されている実施形態においては、ＰＣＢ２２２がフレーム２１８に取り付けられている。フレーム２１８は一連の層を支えており、それらの層は、一般的に、フレーム２１８の下側２４２の周りでくるまれており、最も内側のものから最も外側のものまで順に、内側シールド層２２６、結合層２２４、センシング素子２２０および外側シールド層２２８を含む。
フレームの形状は、正方形、長円形、楕円形および細長い形状などを含め、どのような形状であってもよいが、図２Ｄに示されているように、支持用フレーム２１８は、一般的には、上面または底面から見たときに、矩形の形状を有している。様々な実施形態において、フレーム２１８は約５ミリメートルから５０ミリメートルまでの間の長さを有している。１つの実施形態においては、フレーム２１８は約１７ミリメートルの長さを有している。比較的小さなサイズのフレーム２１８は、センサ・サブアセンブリ２０２が、患者の身体の輪郭を成す、一般的には湾曲した部分に快適に取り付けられることを可能にする。例えば、センサ・サブアセンブリ２０２は患者の首の部分に快適に取り付けることができ、一方、もっと大きなフレーム２１８の場合には、患者の頸部または患者の他の輪郭部分に不自然な様子で位置付けられることになるであろう。フレーム２１８のサイズは、センサ・サブアセンブリ２０２が改善されたセンサの作動を可能にするような仕方で患者に取り付けられるようにするものであってよい。例えば、比較的小さめの患者接触領域に対応した、比較的小さなフレーム２１８は、センサ・サブアセンブリ２０２がその患者接触領域にわたって実質的に一様な圧力で適用されることを可能にする。
フレーム２１８は、フレームとの関係において様々なコンポーネントを適所に保持するように構成されている。例えば、１つの実施形態においては、フレーム２１８は、以下で説明されているように、ＰＣＢ２２２をセンサ・サブアセンブリ２０２にロックするために使用される少なくとも１つのロック用ポスト２３２を含んでいる。図示されている実施形態においては、フレーム２１８は、例えば、フレーム２１８の四つの各隅の近くに設けられた４つのロック用ポスト２３２を含んでいる。別の実施形態においては、フレーム２１８は、１つ、２つまたは３つのロック用ポスト２１８を含んでいる。ロック用ポスト２３２が超音波溶接機のホーンまたは熱源と接触した状態にもたらされると、それらのロック用ポストは液化し、流動して、その下側の材料上に広がり、その後、溶接機が取り除かれたときに、広がった状態で硬化する。センサ・サブアセンブリ２０２の種々のコンポーネントが適所に在るときに、すべてのコンポーネントを固定位置にロックするため、ロック用ポスト２３２が流動化される。
１つの実施形態においては、ロック用ポスト２３２は、フレーム２１８と同じ材料から形成され、フレーム２１８と一体化される。別の実施形態においては、ロック用ポスト２３２はフレーム２１８と同じ材料からは形成されない。例えば、別の実施形態においては、ロック用ポスト２３２は、ロック用ポスト２３２が適所にロックされるときにセンサ・サブアセンブリ２０２のコンポーネントを適所に保持するためのクリップ、溶接材、接着材および／または他のロック材を含んでいる。
更に図２Ｅを参照しながら説明すると、組み立てられた配置構成において、ＰＣＢ２２２がフレーム２１８の上部空洞２３０の内部に着座しており、ＰＣＢ２２２とセンシング素子２２０の電気的接触部分との間での安定した電気的接触状態を創出するため、センシング素子２２０に押し付けられる。例えば、特定の実施形態においては、広がったロック用ポスト２３２が、ＰＣＢ２２２とフレーム２１８との間に位置付けられているセンシング素子２２０に向けてＰＣＢ２２２を下向きに押し付ける。このようにして、ＰＣＢ２２２とセンシング素子２２０との間の安定且つ充分な接触力が維持される。例えば、センサアセンブリ２００が患者に由来する音響振動によって、または患者の他の動きによって動くときに、ＰＣＢ２２２とセンシング素子２２０との間の電気的な接触状態は、安定したまま一定しており、妨害されず、および／または不変である。
別の実施形態においては、センシング素子２２０は、広がったロック用ポスト２３２とＰＣＢ２２２との間のＰＣＢ２２２上に位置付けられていてよい。特定の実施形態においては、ＰＣＢ２２２とセンシング素子２２０との間での接触力は、約０．５ポンドから約１０ポンドまでの間である。別の実施形態においては、接触力は、約１ポンドから約３ポンドまでの間である。１つの実施形態においては、ＰＣＢ２２２とセンシング素子２２０との間での接触力は少なくとも約２ポンドである。結合層２２４はフレーム２１８とセンシング素子２２０との間に位置付けられており、他にも種々ある中でもとりわけ、センシング素子２２０が、ＰＣＢ２２２の配置に先立って、フレーム２１８との関係において適所に保持されることを可能にする。ＰＣＢ２２２およびフレーム２１８は、センサケーブル（図示せず）を受け入れるように構成されている、対応した切り欠き部分２４６、２４８を含んでいる。
また、ＰＣＢの切り欠き部分２４６は、空洞２３０の中心に位置するボタン用ポスト２４４を受け入れるように構成された円形部分も含んでいる。ボタン用ポスト２４４は、ボタン２１２（図２Ｂ）を受け入れるように構成されている。フレーム２１８、遮蔽層２２６、２２８、接着材層２２４およびセンシング素子２２０は、それぞれ、個々のコンポーネントの対向する側面を通じて延びる注入穴２３５を含んでいる。更に、組み立てられた配置構成において、様々なコンポーネントの注入穴２３５は、それらの穴を通じて注射器または他のデバイスを挿入することができるように、他のコンポーネントの穴２３５と整列する。注射器を用いて接着剤が注入され、それらの組み立てられたコンポーネントがともに結合される。
次に図２Ｅを参照すると、下部空洞２３６がフレーム２１８の下側に配置されており、その下部空洞２３６は深さｄを有している。組み立てられた配置構成において、センシング素子２２０は、センシング素子２２０の下方の平坦部分２６２が下部空洞２３６の頂部を横断して伸びるような仕方で、横軸２３８の方向においてフレーム２１８の周りでくるまれる。そのようなものとして、下部空洞２３６は、マルチパラメータ・センサアセンブリの音響チャンバとして機能することができる。従って、センシング素子２２０は音響振動に応答して音響チャンバ内へ上方移動する自由度を有しており、これにより、圧電性センシング材料の機械的な変形およびそれに対応した電気的な信号の発生が可能になる。これに加え、特定の実施形態の上述のチャンバは、センシング素子に入射した音波がそのチャンバ内で反響することを可能にする。そのようなものとして、患者からの音波は増幅され、またはより一層効果的にセンシング素子２２０へ差し向けられることが可能であり、これにより、センシング素子２２０の感度を改善することができる。そのようなものとして、空洞２３６は、本センサの改善された動作を可能にする。
本フレームは、フレームから延びる１つもしくはそれ以上の接触子を含んでいてよく、それらの接触子は、ＰＣＢの対応する接触用ストリップに圧入され、ＰＣＢとセンシング素子との間における安定した比較的一定の接触抵抗を確実化するのに役立つ。図２Ｆは支持用フレーム３１８の別の実施形態の上面透視図を示しており、この支持用フレームはそのような接触子を含んでいる。フレーム３１８は、一般的に、フレーム２１８の場合と構造が同様であってよく、ロック用ポスト３３２および上面３８４など、フレーム２１８の特徴的機構のうちの１つもしくはそれ以上の機構を含んでいてよい。フレーム３１８は、更に、１つもしくはそれ以上の接触用隆起部３２０を含んでおり、これらの隆起部は、センサ・サブアセンブリが組み立てられるときに、ＰＣＢ２２２の対応する接触用ストリップ２２３（図３Ｂ）に圧入される。例えば、接触用隆起部３２０は、一般的には狭い矩形の凸状セグメントを含んでいてよく、また、フレーム３１８の上面３８４に位置付けられていてよい。
接触用隆起部３２０は、ＰＣＢ２２２とセンシング素子２２０との間における安定した一定の接触抵抗を確実化するのに役立つ。接触用隆起部３２０は、センサ・サブアセンブリ２０２が組み立てられたときに、センシング素子２２０の一部がＰＣＢ２２２に圧入されるような寸法に成されている。幾つかの実施形態においては、接触用隆起部３２０の高さは約０．１ｍｍから約１ｍｍまでの間である。幾つかの実施形態においては、接触用隆起部３２０の高さは約０．２ｍｍから約０．３ｍｍまでの範囲である。１つの実施形態においては、接触用隆起部３２０は約０．２６ｍｍの高さを有している。その高さは、一般的に、センシング素子２２０およびＰＣＢ２２２の間に適切な力および圧力を及ぼすように選択される。
別の実施形態においては、上述の接触用隆起部は種々の異なる形状を有していてよい。例えば、隆起部３２０は、隆起部３２０がＰＣＢ２２２の対応する接触用ストリップ２２３に圧入することができるような構成となるように、一般的には、円形、長円形、正方形または他の形状に成されていてよい。接触用ストリップ２２３も様々の異なる形状に成されていてよい。例えば、ストリップ２２３は、総体的に隆起部３２０の断面形状に対応するような形状に成されていてよい。図示されている実施形態においては、１つの接触用ストリップ２２３につき２つの隆起部３２０が存在しているが、接触用隆起部３２０と接触用ストリップ２２３との別の比率も可能である。例えば、１つの接触用ストリップ２２３につき１つの接触用隆起部３２０が存在していてよく、または１つの接触用ストリップ２２３につき２つより多くの接触用隆起部３２０が存在していてもよい。
再び図２Ｄ−Ｅを参照すると、フレーム２１８は丸形エッジ２３４を含んでおり、これらの丸形エッジの周りを、内側シールド２２６、結合層２２４、センディング素子２２０および外側シールド２２８を含めた様々なコンポーネントが横軸の方向においてくるんでいる。丸形エッジ２３４は、センシング素子２２０および他の層２２６、２２４、２２８がフレーム３１１６を横断してなだらかに伸展し、且つ、それらが皺、折り重なり、襞および／または斑を含まないことを確実化する上で役立っている。丸形エッジ２３４は、有利なことに、フレーム２１８に対するセンシング素子２２０の一様な適用を可能にし、これは、センサアセンブリ２０２の一様で正確な性能を確実化するのに役立つ。これに加え、これらの丸められたコーナおよび上部空洞２３０の寸法は、センシング素子２２０がフレーム２１８を横断して伸ばされるときに、センシング素子２２０にもたらされる張力をコントロールするのに役立たせることができる。
フレーム２１８は種々の異なる形状および配置構成を有していてよい。例えば、幾つかの実施形態においては、フレーム２１８は凹部２３０を含んでおらず、ＰＣＢ２２２はフレーム２１８の上面に着座する。１つの実施形態においては、エッジ２３４は丸められていない。そのフレーム２１８は、例えば基板と同じ形状に成されていてよい。フレーム２１８は１つもしくはそれ以上の穴を含んでいてよい。例えば、フレーム２１８は、１つの配置構成において、中空の四角形を形成すべく接続される４つの細長いバーを含んでいる。様々な実施形態において、フレーム２１８は総体的に長方形でなくてよく、代わりに、総体的に、例えば正方形、円形、長円形または三角形などの形状に成されていてよい。フレーム２１８の形状は、例えばセンサ・サブアセンブリ２０２が有利に身体の種々の異なる領域に効果的に適用されることが可能となるように選択されてよい。また、フレーム２１８の形状は、センシング素子２２０などのセンサシステム２００の１つもしくはそれ以上の他のコンポーネントの形状に順応するように選択されてもよい。
更に、幾つかの実施形態においては、内側シールド２２６、結合層２２４、センシング層２２０および外側シールド２２８のうちの１つもしくはそれ以上がフレーム２１８の周りでくるまれていない。例えば、１つの実施形態においては、これらのうちの１つもしくはそれ以上のコンポーネントはフレーム２１８と総体的に同一の広がりを持っていて、フレーム２１８の下側に取り付けられており、フレームのエッジ２３４の周りをくるむ部分を含んでいない。
センシング素子
特定の実施形態のセンシング素子２２０は内科患者の測定部位からの音響振動を感知するように構成されている。１つの実施形態においては、センシング素子２２０は、参照によりその内容全体が本明細書に組み入れられる米国特許第６，６６１，１６１号および第’８８３号出願に記載されているものなどの圧電性フィルムである。尚も図２Ｄ−Ｅを参照すると、センシング素子２２０は上方部分２７２および下方の平坦な部分２６２を含んでいる。以降で検討されているように、組み立てられた配置構成において、上方部分２７２の上面は、ＰＣＢ２２２に設けられた電気的な接触子と接触する電気的接触子を含んでおり、これにより、本センサシステムによる処理のため、センシング素子２２０からの電気的な信号を伝送することが可能に成されている。センシング素子２２０は、フレーム２１８の周りをくるみ、且つ、フレーム２１８に順応することができるように、総体的に「Ｃ」字形の配置構成で形成されていてよい。本明細書で開述されている実施形態によるセンシング素子は、２００８年３月７日に出願された米国特許出願第１２／０４４，８８３号においても見出すことができ、その特許出願は参照によりそれの内容全体が本明細書に組み入れられる。幾つかの実施形態においては、センシング素子２２０は、トルマリン、石英、トパズ、甘藷糖および／またはＲｏｃｈｅｌｌｅ塩（酒石酸カリウムナトリウム四水和物）のうちの１つもしくはそれ以上の結晶を含んでいる。別の実施形態においては、センシング素子２２０は、石英類似結晶、例えばベルリナイト（ＡｌＰＯ４）もしくはオルトリン酸ガリウム（ＧａＰＯ４）など、またはペロブスカイトもしくはタングステン−ブロンズ構造を伴ったセラミックス（ＢａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３、Ｐｂ（ＺｒＴｉ）Ｏ３、ＫＮｂＯ３、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３、ＢｉＦｅＯ３、ＮａＸＷＯ３、Ｂａ２ＮａＮｂ５Ｏ５、Ｐｂ２ＫＮｂ５Ｏ１５）を含んでいる。
特定の実施形態のセンシング素子２２０は内科患者の測定部位からの音響振動を感知するように構成されている。１つの実施形態においては、センシング素子２２０は、参照によりその内容全体が本明細書に組み入れられる米国特許第６，６６１，１６１号および第’８８３号出願に記載されているものなどの圧電性フィルムである。尚も図２Ｄ−Ｅを参照すると、センシング素子２２０は上方部分２７２および下方の平坦な部分２６２を含んでいる。以降で検討されているように、組み立てられた配置構成において、上方部分２７２の上面は、ＰＣＢ２２２に設けられた電気的な接触子と接触する電気的接触子を含んでおり、これにより、本センサシステムによる処理のため、センシング素子２２０からの電気的な信号を伝送することが可能に成されている。センシング素子２２０は、フレーム２１８の周りをくるみ、且つ、フレーム２１８に順応することができるように、総体的に「Ｃ」字形の配置構成で形成されていてよい。本明細書で開述されている実施形態によるセンシング素子は、２００８年３月７日に出願された米国特許出願第１２／０４４，８８３号においても見出すことができ、その特許出願は参照によりそれの内容全体が本明細書に組み入れられる。幾つかの実施形態においては、センシング素子２２０は、トルマリン、石英、トパズ、甘藷糖および／またはＲｏｃｈｅｌｌｅ塩（酒石酸カリウムナトリウム四水和物）のうちの１つもしくはそれ以上の結晶を含んでいる。別の実施形態においては、センシング素子２２０は、石英類似結晶、例えばベルリナイト（ＡｌＰＯ４）もしくはオルトリン酸ガリウム（ＧａＰＯ４）など、またはペロブスカイトもしくはタングステン−ブロンズ構造を伴ったセラミックス（ＢａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３、Ｐｂ（ＺｒＴｉ）Ｏ３、ＫＮｂＯ３、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３、ＢｉＦｅＯ３、ＮａＸＷＯ３、Ｂａ２ＮａＮｂ５Ｏ５、Ｐｂ２ＫＮｂ５Ｏ１５）を含んでいる。
別の実施形態においては、センシング素子２２０はポリフッ化ビニリデン製のプラスチックフィルムでできており、このポリフッ化ビニリデンフィルムは、高いプーリング電圧下に置きながらそのプラスチックを引き伸ばすことにより圧電特性を展開する。引き伸ばす操作を行うことによりフィルムが分極する状態を引き起こし、そのプラスチックの分子構造が整列する。例えば、電場の下で、または電場内においてフィルムを引き伸ばす操作は、その材料の分子が電場と整列する分極状態を引き起こす。ニッケル−銅または銀などの導電性金属の薄い層が電極皮膜としてそのフィルムのそれぞれの側面に付着され、電極を形成する。得られた電極皮膜はフィルムと回路との間での電気的なインターフェースを提供する。
作動中、圧電性材料は、例えば音響源からの振動などの機械的な応力を受けたときに一時的に分極した状態になる。分極の方向および大きさは、その圧電性材料との関係における機械的応力の方向および大きさに依存する。圧電性材料は、そこに加えられた機械的応力の変化に応答して、電圧および電流を生じさせ、またはそこを通じて流れる電流の大きさを変えるであろう。１つの実施形態においては、圧電性材料により発生される電荷は、その圧電性材料の機械的応力における変化に比例する。
圧電性材料は、一般的に、その材料の２つの対向する面に適用された第１および第２の電極皮膜を含み、これらが第１および第２の電極を創出する。圧電性材料を通じる電圧および／または電流が上述の第１および第２の電極を横断して測定される。従って、圧電性材料内において音波によって生じた応力は、それに対応した電気的な信号を発生させるであろう。この電気的な信号の検出は、一般的に、前述の第１および第２の電極を検出回路へ電気的にカップリングすることによって果たされる。１つの実施形態においては、検出回路は、以下でもっと詳しく開述されているように、ＰＣＢ２２２と共に提供される。
圧電性材料の特性および幾何学的形状を選択することにより、特定の周波数応答および感度を有するセンサを提供することができる。例えば、一般的に２つの極の間における誘電体として作用する圧電性材料の基体および皮膜は特定の剛性、幾何学的形状、厚み、幅、長さ、絶縁耐力および／またはコンダクタンスを有するように選択することができる。例えば、幾つかのケースにおいては、例えば金などの比較的剛性の高い材料が電極として使用される。別のケースにおいては、例えば銀などの比較的剛性の低い材料が用いられる。センサの感度および／または周波数応答をコントロールするために、異なる剛性を有する材料を選択的に使用することができる。
圧電性の材料またはフィルムは、フレーム２１８などの支持用構造物に取り付けることができ、または支持用構造物の周りでくるむこともできる。図２Ｄ−Ｅに示されているように、圧電性材料の幾何学的形状は、上述のフレームの幾何学的形状に適合するように選択することができる。全体として、本センサは、他の周波数を対象とせず、特定の望ましい音響周波数をピックアップするように、または特定の望ましい音響周波数に応答するように最適化することができる。興味ある周波数は、一般的に、心音（例えば、心臓の拍動、弁の開閉、流体の流れ、流体の乱流など）、呼吸音（例えば、息つぎ、吸息、呼息、喘鳴、いびき、無呼吸事象、咳き込み、息詰まり、肺内の水など）、または他の身体音（例えば、嚥下、消化に関する音、ガス、筋肉の収縮、関節の動き、骨および／または軟骨の動き、筋肉の痙攣、胃腸の音、骨および／または軟骨の状態など）を含めた内部身体音などの、本センサが検出することを意図されている生理学的な状態または事象に対応している。
一般的には、圧電性材料２２０の表面積、幾何学（例えば形状）および厚みが静電容量を定める。その静電容量は、本センサを興味ある特定の望ましい周波数に合わせるようにして選択される。更に、フレーム２１８は、その圧電性材料の望ましい部分および表面積を利用するように構造化される。
センサの静電容量は一般的に以下の関係により表すことができる：Ｃ＝εＳ／Ｄ［式中、Ｃはセンサの静電容量であり、εは選択された材料のタイプに関わる誘電定数であり、Ｓはその材料の表面積であり、そしてＤはその材料の厚みである（例えば、その材料の導電層間の距離）］。１つの実施形態においては、予め定められたハイパス・カットオフ周波数を有するハイパス・フィルターを効果的に創出するため、（予め定められた静電容量を有する）圧電性材料がセンサのインピーダンス（または抵抗）にカップリングされる。そのハイパス・カットオフ周波数は、一般的には、フィルタリングが生じる周波数である。例えば、１つの実施形態においては、そのカットオフ周波数を上回る（または、大凡そのカットオフ周波数を上回る）周波数だけが伝送される。
圧電性材料２２０の導電層に蓄えられる電荷の量は、一般的に、その導電性部分の厚みによって決まる。それ故、材料の厚みをコントロールすることにより、蓄えられる電荷量をコントロールすることができる。材料の厚みをコントロールする１つの方法は、ナノテクノロジまたはＭＥＭＳ技術を用いて電極層の被覆を精密にコントロールすることである。電荷のコントロールは信号強度のコントロールおよびセンサ感度のコントロールにもつながる。これに加え、上で検討されているように、信号強度およびセンサ感度を更にコントロールするために材料の厚みをコントロールすることにより機械的なダンプニングももたらすことができる。
更に、機械的な応力（例えば、患者の皮膚からの音響振動による機械的応力）がセンシング素子２２０に入射する領域におけるセンシング素子２２０の張力をコントロールする方策は、センシング素子２２０の感度および／または信号源（例えば患者の皮膚）とセンシング素子２２０との間でのカップリング状態を改善するように機能することができる。この特徴については、カプラ２１４との関係において以下でもっと詳しく検討される。
圧電性センシング素子３００の１つの実施形態が図３Ａ−Ｃに与えられている。センシング素子３００は、基体３０２およびその基体の２つの平坦な面３０８、３１０のそれぞれに設けられた皮膜３０４、３０６を含んでいる。平坦面３０８、３１０は実質的に相互に平行である。２つの平坦面３０８、３１０の間で少なくとも１つのスルーホール３１２が延びている。１つの実施形態においては、センシング素子４００は２つまたは３つのスルーホール３１２を含んでいる。
１つの実施形態においては、第１皮膜３０４が第１平坦面３０８、基体３０２のスルーホール３１２の壁、および第２平坦面３１０の第１導電性部分３１４に適用されて、第１電極を形成している。第１皮膜３０４をスルーホール３１２に適用することにより、第１平坦面３０８とセンシング素子３００の第１導電性部分３１４との間に導電性パスが創出されている。第２皮膜３０６は、第２平坦面３１０の第２導電性部分に適用されて、第２電極を形成している。第１導電性部分３１４および第２導電性部分３１６は、第１導電性部分３１４と第２導電性部分３１６とが相互に接触しないように、ギャップ３１８によって分離されている。１つの実施形態においては、第１導電性部分３１４および第２導電性部分３１６は互いに電気的に分離されている。
幾つかの実施形態において、第１および第２の導電性部分３１４、３１６は、時として、マスク形成部分または皮膜形成部分と呼ばれている。これらの導電性部分３１４、３１６は、マスキングまたは被覆形成プロセスを通じて被覆された材料にさらされている部分であってもよいし、またはそのような材料からブロックされている部分であってもよい。しかしながら、幾つかの実施形態においては、マスクは使用されない。スクリーン印刷またはシルクスクリーニング・プロセス技術のいずれかを用いて上述の第１および第２導電性部分３１４、３１６を創出することができる。
別の実施形態においては、第１皮膜３０４は第１の平坦面３０８、基体３０２のエッジ部分および第１の導電性部分３１４へ適用される。基体３０２のエッジ部分に第１皮膜３０４を適用することにより、場合によってはスルーホール３１２を省くことができる。
１つの実施形態においては、第１皮膜３０４および第２皮膜３０６は導電性材料である。例えば、皮膜３０４、３０６は、銀被覆形成プロセスから得られたものなどの銀を含むことができる。皮膜３０４、３０６として導電性材料を用いることにより、本マルチパラメータ・センサアセンブリは電極としても機能することができる。
電極は、電気的な活動、例えば心臓の電気的活動などを感知または検出するための当業者にとっては周知のデバイスである。心臓組織の分極状態における変化は、心筋を横断する電圧の変動をもたらす。その変動電圧は電場を創出し、電場は、その電場内に位置する電極の対応した電圧の変化を誘導する。電極は、典型的には、心エコー図（ＥＫＧまたはＥＣＧ）装置と共に使用され、それらの装置は、患者の皮膚に取り付けた電極から受信された信号に基づいて、心臓の電気的活動のグラフィック・イメージを提供する。
従って、１つの実施形態においては、センシング素子４００の第１平坦面３０８および第２平坦面３１０を横断する電圧差は、身体内から放出された音響エネルギーによってセンシング素子３００に誘導された物理的な変形および歪みに対するものなどのセンシング素子３００の圧電的な応答と、更には心臓の電気的活動に対するものなどの電気的な応答との両方を指示することができる。本センサアセンブリ内および／またはそのセンサアセンブリにカップリングされた生理学的モニタ（図示せず）内における回路構成が、それら２つの情報の流れを識別し、分離している。１つのそのような回路構成システムが、２００７年３月８日に出願された「Ｍｕｌｔｉ−ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｍｏｎｉｔｏｒ」と題する米国仮出願第６０／８９３，８５３号に記載されており、その仮出願は、参照により本明細書に明確に組み入れられる。
尚も図３Ａ−Ｃを参照しながら説明すると、センシング素子３００は可撓性であり、図３Ｃに示されているように、それのエッジでくるむことができる。１つの実施形態においては、センシング素子４００は、図２Ｄおよび２Ｅに示されているように、フレーム２１８の周りでくるまれたセンシング素子２２０である。更に、第１導電性部分３１４と第２導電性部分３１６との両方を設けることにより、第１皮膜３０４および第２皮膜３０６の両方、それ故、センシング素子３００の第１電極および第２電極の両方を、以下の図５Ａ−Ｂで示されているように、ＰＣＢ２２２などのＰＣＢの同じ表面との直接的な電気的接触状態にもたらすことができる。これは、有利なことに、センシング素子３００を通じる不均等な応力分布を回避しながら、緊張状態下におけるセンシング素子３００の対称的なバイアス負荷をもたらす。
結合層
戻って図２Ｄ−Ｅを参照しながら説明すると、特定の実施形態の結合層２２４（時として絶縁層とよばれることもある）はエラストマであり、且つ、この結合層の両方の面に接着材を有している。別の実施形態においては、結合層２２４は、ゴム、プラスチック、布テープや発泡テープなどのテープもしくは接着材フィルム、またはそれの両面に接着材を有する他の圧縮性材料である。例えば、１つの実施形態においては、結合層２２４は、高粘着性で且つ高剥離性のアクリル系接着材により両面を皮膜形成された順応性ポリエチレンフィルムである。幾つかの実施形態における結合層２２４は、厚みが約２、４、６、８または１０ミリメートルである。
戻って図２Ｄ−Ｅを参照しながら説明すると、特定の実施形態の結合層２２４（時として絶縁層とよばれることもある）はエラストマであり、且つ、この結合層の両方の面に接着材を有している。別の実施形態においては、結合層２２４は、ゴム、プラスチック、布テープや発泡テープなどのテープもしくは接着材フィルム、またはそれの両面に接着材を有する他の圧縮性材料である。例えば、１つの実施形態においては、結合層２２４は、高粘着性で且つ高剥離性のアクリル系接着材により両面を皮膜形成された順応性ポリエチレンフィルムである。幾つかの実施形態における結合層２２４は、厚みが約２、４、６、８または１０ミリメートルである。
結合層２２４は、有利なことに、センサ・サブアセンブリ２０２の特定のコンポーネント間に物理的な絶縁層またはシールを形成し、センサ・サブアセンブリ２０２の特定の部分の間に物質が入るのを防止し、および／またはそのような部分の間で物質が渡り合うのを防止する。多くの実施形態においては、例えば、結合層２２４は物理的な絶縁層を形成し、その絶縁層は耐水性または防水性であり、従って、防水性または耐水性のシールを提供する。結合層２２４の耐水特性は、水分が音響チャンバまたは下部空洞２３６に入るのを防止するという利点を提供する。特定の実施形態においては、センシング素子２２０、結合層２２４および／またはシールド層２２６、２２８（以下で説明される）が耐水性または防水性のシールを形成する。そのシールは、患者に装着されたときに、汗などの水分または他の流体が空洞２３６などのセンサ・サブアセンブリ２０２の特定の部分に入るのを防止することができる。これは、患者が、物理的活動中に、マルチパラメータ・センサアセンブリ２００を装着しているときに特に有利である。耐水性のシールは、患者の汗または他の何らかの水分がセンシング素子２２０および／またはセンサアセンブリ２１５に進入および／または接触したことの結果として、センシング素子２２０の第１表面から第２表面へまたはその逆に電流の流れおよび／または導電性パスが形成されるのを防止する。
また、結合層２２４は、センサ・サブアセンブリ２０２のコンポーネント間に電気的な絶縁をもたらすこともでき、この電気的な絶縁は、センサ・サブアセンブリ２０２の特定の部分の間での電流の流れを防止する。例えば、結合層２２４は、内部電極と外部電極の２つのコンポーネント間に電気的な絶縁を提供することにより、またはそれらのコンポーネント間における電気的な絶縁体として作用することにより、内部電極が外部電極と短絡することも防止する。例えば、図示されている実施形態においては、結合層２２４は、センシング素子２２０と内側シールド層２２６との間に電気的な絶縁をもたらしており、この電気的な絶縁により、センシング素子２２０の内部電極が外部電極と短絡することが防止されている。別の実施形態においては、結合層はセンシング素子２２０の外側の表面と外側シールド層２２８との間に配置される。
結合層２２４の弾力性または圧縮性は、バネとして作用して幾分かの変動性を提供し、センシング素子２２０とＰＣＢ２２２との間にもたらされる圧力および力のコントロール手段を提供することができる。幾つかの実施形態においては、本センサアセンブリは結合層２２４を含んでいない。
電気的なノイズ遮蔽バリア
電気的なノイズ遮蔽バリアは、外部の電気的なノイズからセンシング素子を電気的に遮蔽することができる。幾つかの実施形態においては、静電遮蔽バリアは、圧電性センシング素子の周りにファラデー箱を形成し、且つ、外部の電気的なノイズをその圧電性センシング素子の電極に実質的に等しく分配する、１つもしくはそれ以上の層を含むことができる。更に、その遮蔽バリアは、圧電素子の表面形状が変化するときに、その圧電素子の表面形状にフレキシブルに順応し、これにより、遮蔽およびセンサ性能を改善することができる。
電気的なノイズ遮蔽バリアは、外部の電気的なノイズからセンシング素子を電気的に遮蔽することができる。幾つかの実施形態においては、静電遮蔽バリアは、圧電性センシング素子の周りにファラデー箱を形成し、且つ、外部の電気的なノイズをその圧電性センシング素子の電極に実質的に等しく分配する、１つもしくはそれ以上の層を含むことができる。更に、その遮蔽バリアは、圧電素子の表面形状が変化するときに、その圧電素子の表面形状にフレキシブルに順応し、これにより、遮蔽およびセンサ性能を改善することができる。
尚も図２Ｄ−Ｅを参照しながら説明すると、図示されている実施形態の静電遮蔽バリア２２７は、センシング素子２２０を包囲して、外部の静電場および電磁場などのソースからもたらされるそのセンシング素子へのノイズの影響を低減すべく作用するファラデー箱（Ｆａｒａｄａｙシールドとも呼ばれる）を形成する、第１および第２のシールド層２２６、２２８（本明細書では、内側および外側のシールド層２２６、２２８とも呼ばれる）を含んでいる。以降で説明されているように、内側および外側のシールド層２２６、２２８のうちの１つもしくは両方のシールド層は、有利なことに、使用中、センシング素子２２０の輪郭に順応し、外部の電気的なノイズからのセンシング素子の高められた遮蔽を可能にする。
上述の内側および外側のシールド層２２６、２２８は導電性材料を含んでいる。例えば、内側および外側のシールド層２２６、２２８は、特定の実施形態においては銅を含んでおり、有利には、それらの層がセンサエレメント２２０およびフレーム２１８の形状、輪郭およびトポロジに順応することができるように、薄い銅のテープから形成されている。様々な実施形態においては、内側および外側のシールド層２２６、２２８のうちの１つもしくは両方のシールド層は、厚みが約０．５マイクロメートルから１０マイクロメートルまでの間である。例えば、シールド層２２６、２２８は、厚みが約１．５マイクロメートルから約６マイクロメートルまでの間であってよい。１つの実施形態においては、内側および外側のシールド層２２６、２２８は、厚みが約３マイクロメートルの銅テープを含んでいる。尚も別の実施形態においては、シールド層２２６、２２８は、厚みが１０マイクロメートルよりも大きくてもよいし、または厚みが０．５マイクロメートルよりも小さくてもよい。一般的には、シールド層２２６、２２８の厚みは、シールド層２２６、２２８がセンサエレメント２２０および／またはフレーム２１８に順応することを可能に成しながら、改善された静電遮蔽能力を提供するように選択される。内側シールド層２２６は、フレーム２１８に付着することができるように、その内側表面２５２に接着材を含んでいる。内側シールド層２２６はフレーム２１８に直接的に付着し、有利なことに、空洞２３６の底部を定めている表面２５０に付着して、丸形エッジ２３４および下部空洞２３６などのフレームの輪郭に順応する。結合層２２４（例えばテープ状の接着材）は、内側シールド層２２６およびフレーム２１８の周りでくるまれ、総体的に内側シールド層２２６およびフレーム２１８の輪郭に順応する。センシング素子２２０は、結合層２２４、内側シールド層２２４およびフレーム２１８の周りでくるまれる。外側シールド層２２８は、センシング素子２２０およびフレーム２１８の周りでくるまれ、有利なことに、センシング素子２２０およびフレーム２１８の輪郭に順応する。特定の実施形態においては、結合層または絶縁層は、センシング素子２２０および外側遮蔽層２２８の間にも位置付けられる。そのようなものとして、センシング素子２２０は、センシング素子２２０の周りにファラデー箱を形成する内側シールド層２２６と外側シールド層２２８との間に挟まれ、それら内側および外側のシールド層２２６、２２８内に包み込まれる。これらのシールド層２２６、２２８、センシング素子２２０および結合層２２４の配置構成に関しては、図５Ａ−Ｂとの関係において以下でもっと詳しく説明される。
検討されているように、内側および外側のシールド層２２６、２２８により形成されるファラデー箱などの静電遮蔽バリア２２７は、例えば外部の静電場および電磁場などのソースからもたらされるセンシング素子２２０への電気的なノイズの影響を低減し、これにより、ノイズフロアを低下させること、一層良好なノイズ排除性を提供すること、またはその両方に役立つ。例えば、静電遮蔽バリア２２７は、身体音の指標である感知信号の非ノイズ性成分がセンサ２１５によって捕獲されるのを可能にしながら、センシング素子２２０へ差し向けられた電気的干渉またはノイズの入り込みを除去することができる。例えば、１つの実施形態においては、センシング素子２２０は、例えば陽極および陰極を有し、且つ、差動動作モードで配置構成された、本明細書で開述されている圧電性フィルムのうちの１つなどの圧電性フィルムである。静電遮蔽バリア２２７は、ノイズを圧電素子の陽極と陰極に実質的に等しく分配することにより、ノイズの影響のバランスをとるように作用する。幾つかの実施形態においては、静電遮蔽バリア２２７は、陽極と陰極との両方にノイズを等しく分配する。その上、陽極および陰極に分配されたそれらのノイズ信号は、互いに、実質的に同相であるか、または実際に同相である。例えば、陽極および陰極に分配されたノイズ信号は、それらの間に実質的に位相シフトを伴わない、実質的に同様な周波数および／または振幅である。
陽極および陰極のノイズ信号成分は実質的に同相であるため、それぞれの電極におけるノイズ成分間の相違は無視可能であるか、または実質的に無視可能である。その一方で、陽極および陰極における身体音の指標である差分的非ノイズ性センサ信号成分間の相違は、センシング素子が差動モードで配置構成されているため、ゼロではないであろう。そのようなものとして、ノイズ信号は、有利なことに、コモンモード・リジェクション技法を通じて取り除くことができ、または実質的に取り除くことができる。
例えば、コモンモード・リジェクション・エレメントは、それぞれ、陽極および陰極の複合したノイズ性および非ノイズ性のセンサ信号成分を含む信号を受信することができる。コモンモード・リジェクション・エレメントは、陽極の複合信号と陰極の複合信号との差を示すある値を出力するように構成されている。ノイズ信号間の差は無視することが可能であるため、コモンモード・リジェクション・エレメントの出力は、実質的に、センサ信号の非ノイズ性成分を表し、有意なノイズ成分を含まないであろう。コモンモード・リジェクション・エレメントは、例えば、演算増幅器を含むことができる。１つの実施形態においては、例えば、３つの演算増幅器（図示せず）が使用され、それらの演算増幅器はＰＣＢ２２２に配置される。
遮蔽層２２６、２２８はフレーム２１８およびセンシング素子２２０のトポロジに順応するため、遮蔽層２２６、２２８は物理的にセンシング素子２２０の電極の比較的近くに在り、センシング素子２２０から一層一様になるように配置されている。更に、特定の実施形態の外側シールド層２２８は、使用中、例えばセンサアセンブリが皮膚に配置されたとき、またはセンシング素子２２０が音響振動により動いているときなどに、センシング素子２２０の輪郭とともに活発に動き、その輪郭に順応する。例えば、皮膚に配置されたときには、カップリングエレメント２５８が遮蔽バリア２２７の外側遮蔽層２２８とセンシング素子２２０との両方を押し、これにより、それら両者はカップリングエレメント２５８の内面に沿って湾曲する状態がもたらされる（図５Ａ）。ケージは可撓性であって、遮蔽エレメント２２０の動きに順応することができるため、遮蔽性能およびセンサ性能は改善される。この配列は、例えばノイズ信号が遮蔽層２２６、２２８によりセンシング素子２２０の陽極および陰極へ一層正確に且つ一層均等に分配され、これにより増強された状態でのノイズの低減がもたらされるなどの利点を提供することができる。また、この配列は、改善された製造可能性および一層流線型の設計をも提供することができる。
静電遮蔽バリア２２７の種々の代替的な配置構成が可能である。例えば、内側のシールド層は接着材層を含んでいなくてよく、例えば、（例えばロック用ポスト２３２からの）圧力によりフレーム２１８に対して適所に保持されていてよい。また、幾つかの実施形態においては、外側のシールド層２２８も接着材層を含んでいてよい。様々な他の実施形態において、シールド層２２６、２２８は、別のタイプの金属などの他の材料を含んでいてよい。これらのシールド層のうちの１つもしくは両方の層は、幾つかの配置構成においては、比較的剛性であってよい。１つの実施形態においては、センシング素子２２０と外側シールド層２２８との間に絶縁層または結合層が配置される。幾つかの実施形態においては、内側のシールド層２２６は、外側のシールド層２２８に加え、使用中、センシング素子２２０の輪郭に活発に順応する。別の実施形態においては、内側のシールド層２２６は、使用中、センシング素子２２０に活発に順応し、そして外側のシールド層２２８は順応しない。尚も別の実施形態においては、センサアセンブリ２０１は静電遮蔽バリア２２７を含まない。
音響カプラ
本センサは、有利なことに本センサにより測定されるべき信号源（例えば患者の皮膚）とセンシング素子との間のカップリング状態を改善する、音響カプラまたはバイアス負荷エレメントも含んでいてよい。音響カプラは、一般的には、緊張状態になるようにセンシング素子にバイアスをかけるために、センシング素子に圧力を加えるように位置付けされたカップリング部分を含んでいる。例えば、音響カプラは、そのような張力を提供する１つもしくはそれ以上の隆起部、ポストまたは凸状部分を含んでいてよい。それらの隆起部、ポストまたは凸状部分は、カプラの内面、カプラの外面、または内面と外面の両方に位置付けられていてよく、また、それらの隆起部などは、センシング素子にわたって圧力を均等に分配するように作用することもできる。
本センサは、有利なことに本センサにより測定されるべき信号源（例えば患者の皮膚）とセンシング素子との間のカップリング状態を改善する、音響カプラまたはバイアス負荷エレメントも含んでいてよい。音響カプラは、一般的には、緊張状態になるようにセンシング素子にバイアスをかけるために、センシング素子に圧力を加えるように位置付けされたカップリング部分を含んでいる。例えば、音響カプラは、そのような張力を提供する１つもしくはそれ以上の隆起部、ポストまたは凸状部分を含んでいてよい。それらの隆起部、ポストまたは凸状部分は、カプラの内面、カプラの外面、または内面と外面の両方に位置付けられていてよく、また、それらの隆起部などは、センシング素子にわたって圧力を均等に分配するように作用することもできる。
特定の実施形態においては、音響カプラは、センシング素子を撓ませて、改善されたカップリング状態を提供するように構成されている。例えば、センシング素子はフレームに取り付けられ、一般的には、フレームの開口空洞にわたって緊張した状態で伸ばされ、平面を定める。その後、音響カプラは、音響カプラがセンシング素子に圧力を加え、センシング素子が平面状態から外れて空洞内へ撓む状態を引き起こすような仕方でフレームに取り付けることができる。そのような配置構成は、更に、センシング素子にバイアスをかけて緊張状態にし、改善されたセンサの作動状態を提供する。
幾つかの実施形態においては、音響カプラは、センシング素子に面する第１の側面と、患者に取り付けられたときに患者の皮膚に面する第２の側面とを有している。この第１および第２の側面のうちの１つもしくは両方の側面は、例えば、凹面または凸面を含むことができる。幾つかの実施形態においては、音響カプラは、第２の側面に凹面部分を含み、第１の側面に凸面部分を含んでいる。特定の実施形態においては、カプラの第２の側面に設けられる部分（例えば、凹面部分、隆起部、ポスト、凸状部分など）は、本センサが患者に適用されたときに、患者の皮膚と接触して、改善されたセンサの動作状態をもたらすことができるように、適切なサイズに成すことができる。
これに加え、音響カプラは、更に、身体からの音波をセンシング素子に伝えるように構成することができる。また、音響カプラは、患者と本センサの電気的コンポーネントとの間での電気的な分離を提供するように構成することもできる。特定の実施形態においては、例えば、センシング素子は音響カプラに電気的にカップリングされていない。
図示されている実施形態においては、音響カプラ２１４は、フレーム２１８、ＰＣＢ２２２、シールド層２２６、２２８、結合層２２４およびセンシング素子２２０を含め、本センサ・サブアセンブリの他のコンポーネントを収容している。音響カプラ２１４は非導電性材料または誘電体を含んでいる。図示されているように、音響カプラ２１４は、一般的に、患者と本センサアセンブリ２０１の電気的コンポーネントとの間に誘電体バリアを形成する。そのようなものとして、音響カプラ２１４は、患者と本センサ・サブアセンブリ２０２の電気的コンポーネントとの間に電気的な分離を提供する。これは、患者と本センサとの間に潜在的に有害な電気経路またはグラウンドループが形成されるのを回避する上で有利である。
図２Ｄ−Ｅに示されているように、音響カプラ２１４は、それ以外のセンサ・サブアセンブリ２０２のコンポーネントを収容することができる中空のシェルの形態に成されている。図２Ｄを参照すると、そこで描かれている実施形態の音響カプラ２１４は、取り付け用サブアセンブリ２０４のボタン２１２（図２Ｂ）および細長いメンバ２１０（図２Ｂ）の部分を受け入れ、且つ、確保することができる凹部２５６および穴２５２も含んでいる。
図４は、線５−５に沿って取った音響カプラ２１４の断面図である。特定の実施形態においては、音響カプラは、カプラ２１４の内面に設けられた隆起部または突起部を含んでおり、有利なことに、センシング膜にバイアスをかけて緊張状態にするように構成されている。例えば、カップリングエレメント２５８が音響カプラ２１４の内部の底の部分に配置されており、このカップリングエレメントはセンシング素子２２０にバイアスをかけて緊張状態にする。図示されている実施形態のカップリングエレメント２５８は総体的に矩形の隆起部であって、その隆起部は、音響カプラ２１４の内部の底に形成されている空洞２６０の上方に高さｈだけ延びている。カップリングエレメント２５８は、ほぼ中心に位置し、音響カプラ２１４の前側付近から音響カプラ２１４の後ろ側付近まで長手方向軸２４０（図２Ｄおよび２Ｅ）に沿って延びている。図示されている実施形態においては、カップリングエレメント２５８は、横軸２３８に沿った音響カプラ２１４の幅の約１／４である。図５Ａ−Ｂとの関係において以下でもっと詳しく検討されているように、カップリングエレメント２５８は、有利なことに、センシング素子２２０に圧力を及ぼすことによってセンシング素子２２０にバイアスをかけて緊張状態にすることができる。センシング素子２２０は、一般的に、カップリング用隆起部２５８の圧力のもとでピンと張った緊張状態であり得るため、センシング素子２２０はカップリング用隆起部２５８に機械的にカップリングされて、カプラ２１４を通じてセンシング素子２２０へ伝わる音響振動に応答性となり、従って、患者の皮膚とセンシング素子２２０との間に改善されたカップリング状態がもたらされるであろう。そのようなものとして、音響カプラ２１４は、他にも種々の利点があるが、中でもとりわけ、改善された測定の感度、正確度、または感度と正確度との両方を提供する。
音響カプラ２１４は、更に、身体からの音波をセンシング素子２２０へ伝送するように構成されている。カプラ２１４は、更に、カプラ２１４の外面に配置されて、使用中、その身体の皮膚と接触するように構成されている部分を含むことができる。例えば、音響カプラ２１４は、その外面に外側の突起部、隆起部または凸状部分を含むことができる。図２Ｅおよび４を参照すると、音響カプラ２１４の下側は、患者の皮膚と接触するように構成され、且つ、皮膚と音響カプラ２１４との間での接触状態を提供することができる部分２１６を含んでいる。皮膚からの音響振動は上述の部分２１６に入射し、音響カプラを通じてカップリング用隆起部２５８へ伝わり、最終的に、隆起部２５８によって緊張した状態に維持されたセンシング素子２２０に入射するであろう。更に、接触用部分２１６は、カップリングエレメント２５８と相俟って、またはそれ自体で、皮膚とセンシング素子２２０との間でのカップリング状態を改善することにおいても役立ち得る。例えば、皮膚に押し付けられたときに、接触用部分２１６は、カップリングエレメント２５８などのカプラ２１４の内面の部分をセンシング素子２２０内へ押し入れ、有利なことに、センシング素子２２０を緊張状態に保持することができる。図示されているように、その描かれている実施形態の接触用部分２１６は、一般的にはカップリングエレメント２５８の下側に取り付けられる半円筒状の隆起部を含んでいる。カップリングエレメント２５８と同様に、接触用部分２１６は、ほぼ中心に位置し、音響カプラ２１４の前側付近から音響カプラ２１４の後ろ側付近まで長手方向軸２４０に沿って延びている。更に、音響カプラ２１４は、使用中、センシング素子２２０に圧力を均等に分配するように作用する。例えば、カップリングエレメント２５８および上述の部分２１６は、一般的に、それらがセンシング素子２２０の表面との関係において中心に在るように位置付けられているため、圧力は、センシング素子２２０をわたって対称的におよび／または均等に分配されるであろう。
図２Ｅを参照すると、１対のスロット２６４が接触用部分２１６のどちらの端部にも配置されており、それぞれのスロットは、音響カプラ２１４の左側付近から音響カプラ２１４の右側まで一般的に横軸に沿って走っている。それらのスロットは、カップリングエレメント２５８および接触用部分２１６を含めた音響カプラ２１４の底部のセグメント２６６を音響カプラ２１４の残りの部分からデカップリングする機能を果たす。そのようなものとして、セグメント２６６は、患者の皮膚で生じた音響振動に応答して音響カプラ２１４の残りの部分から少なくとも部分的に独立して動くことができ、これにより、音響振動をセンシング素子２２０へ効率的に伝えることができる。特定の実施形態の音響カプラ２１４は、例えばゴムまたはプラスチック製材料などのエラストマを含んでいる。
音響カプラ２１４の１つの代替的な実施形態においては、例えば、音響カプラ２１４は中空のシェルを含んでおらず、センサ・サブアセンブリの他のコンポーネントを収容していない。例えばカプラ２１４は単一の平坦な部分を含んでいてよく、例えば、遮蔽層２２６、２２８、センシング素子２２０および結合層２２４がカプラ２１４とフレーム２１８との間に位置付けられるような仕方でフレーム２１８の下側にカップリングするボードなどを含んでいてよい。幾つかの配置構成においては、カプラ２１４は、フレーム２１８と遮蔽層２２６、２２８、センシング素子２２０および結合層２２４のうちの１つもしくはそれ以上との間に位置付けられる。更に、音響カプラ２１４は、有利なことにセンサ・サブアセンブリ２０２の電気的なコンポーネントを患者から電気的に分離する誘電体材料を含んでいてよい。例えば、その誘電体層は、本センサアセンブリと患者との間に電気的な接続状態または電気的な連続性が存在しないことを確実化することができる。
特定の実施形態においては、例えば音響カプラ２１４などの本センサアセンブリの部分は、ゲルまたはゲル様の材料を含んでいてよい。ゲルは、例えば患者の皮膚からの音響振動とセンシング素子２２０との間でのカップリング状態を増強するように機能するなど、有益な音響伝達効果を提供することができる。また、ゲルは、例えば皮膚とセンサとの間をマッチングさせる音響インピーダンスを提供することができる。例えば、ゲルは、皮膚対空気および空気対センシング素子の潜在的な不連続性から生じるインピーダンスのミスマッチを低減するように機能することが可能であり、これにより、潜在的な反射および信号損失を低減することができる。ゲルは音響カプラ２１４のある部分に埋め込まれてよい。例えば、カップリングエレメント２５８および接触用部分２１６のうちの１つもしくは両方がゲルまたはゲル様の材料を含んでいてよい。音響カプラ２１４は、カップリングエレメント２５８および接触用部分２１６のうちの１つもしくは両方が含まれていない特定の実施形態においては、埋め込まれたゲルを含んでいてよい。例えば、音響カプラ２１４の患者との接触用部分全体が、実質的に患者との接触用表面からその接触部分を横断してカプラ２１４の内部へ展開するゲル材料を含んでいてよい。別の実施形態においては、１つもしくはそれ以上のゲル材料のカラムがカプラ２１４の患者との接触用表面からカプラ２１４の内部へ展開していてよい。尚も更なる実施形態においては、ゲルは音響カプラ２１４には埋め込まれておらず、直接皮膚に付着される。１つの実施形態においては、ゲルは音響カプラ２１４に埋め込まれており、本センサアセンブリが患者に適用されたときに、カプラ２１４から解放されるように構成されている。例えば、使用に先立って、音響カプラ２１４の１つもしくはそれ以上の空洞にゲルを充填しておくことができ、この場合、それらの空洞は、カプラが患者に押し付けられたときに開いてゲルを解放するように構成されている。
図５Ａ−Ｂは、それぞれ線５Ａ−５Ａおよび線５Ｂ−５Ｂに沿った、図２のセンサ・サブアセンブリ２０２の断面図である。図示されているように、内側の銅シールド２２６は、シールド層２２６、２２８、結合層２２４およびセンシング素子２２０の最も内側として位置付けられる。図２Ｄ−Ｅおよび図５Ａ−Ｂを参照しながら説明すると、内側銅シールド２２６の４つのタブ２６８は、平らで、フレームの凹部２３０の頂部およびフレームの凹部２３０に着座しているＰＣＢ（図５Ａ−Ｂには示されていない）の上面の４つの隅をわたって延びている。結合層２２４は内側銅シールド２２６の周りでくるまれている。結合層２２４の上方部分２７０は、それらがフレームの空洞２３０の底を横断して延びて、その底と接触するような仕方で、フレーム２１８の形状に順応するように下向きに曲がっている。センシング素子２２０は結合層２２４の周りでくるまれ、センシング素子２２０の上方部分２７２もフレーム２１８の形状に順応するように下向きに曲がっている。そのようなものとして、センシング素子２２０の上方部分２７２は、フレームの空洞２３０の底を横断して延び、ＰＣＢ２２２の底および結合層２２４の上面と接触している。外側の銅層２２８はセンシング素子２２０の周りでくるまれ、外側銅シールド２２８の上方の平面的な部分２７３は、平らで、フレームの凹部２３０の頂部を横断して延び、ＰＣＢ（図示せず）の上面と接触している。
シールド層２２６、２２８、結合層２２４およびセンシング素子２２０は、フレーム２１８の丸められたエッジ２３４の周りをくるんでいる。内側のシールド層２２６および結合層２２４の下方の平面的な部分２７４、２７６は、フレーム２１８の底面２５０を横断して延びるように上向きに曲がっている。その一方で、センシング素子２２０および外側シールド層２２８の下方の平面的な部分２６２、２８０は、下方のフレームの空洞２３６とカプラの空洞２６０との間で延びている。更に、センシング素子２２０および外側シールド層２２８の下方の平面的な部分２６２、２８０は、カップリング部分２５８の頂部にわたって延びている。カプラ部分２５８がカプラの空洞２６０の僅かに上方へ延びて、距離ｈだけ下方のフレームの空洞２３６内へ入っているため、センシング素子２２０は、有利なことに、バイアスがかけられて緊張状態になり、これにより、センシング素子２２０の感度、患者（図示せず）の皮膚における音響振動に対するセンシング素子２２０のカップリング状態、またはそれらの両方が改善される。
様々な実施形態において、センサ・サブアセンブリ２０２の種々のコンポーネントは様々に異なる形態で配列されてよい。例えば、それらのコンポーネントは、全体的なアセンブリができるだけ少ない数の個別コンポーネントを含み、製造可能性を簡単化するように組み合わされてよい。１つの実施形態においては、遮蔽層２２６、２２８、結合層２２４およびセンシング素子２２０のうちの１つもしくはそれ以上が一体化された部分（例えば多層化されたフィルム）を含んでいてよい。幾つかの実施形態においては、１つより多くの結合層２２４が用いられる。１つの実施形態においては、遮蔽層２２６、２２８およびセンシング素子２２０のうちの１つもしくはそれ以上に接着材層が形成され、別個の結合層２２４は何ら存在しない。別の実施形態においては、様々な層が、接着材を使用する方法の代わりに、（例えば接触用ポスト２３２および／またはＰＣＢからの）圧力により一緒に保持される。
尚も図２Ｄ−Ｅおよび図５Ａ−Ｂを参照しながら説明すると、遮蔽層２２６、２２８、結合層２２４、センシング素子２２０およびＰＣＢ２２２をフレーム２１８へ取り付けるための方法は、内側シールド２２６を提供し、それをフレーム２１８へ取り付けるステップを含む。センシング素子２２０および結合層２２４が提供され、それらもフレーム２１８へ取り付けられる。この後、プリント回路基板２２２が提供される。プリント回路基板２２２は、プリント回路基板２２２の第１エッジ２８０がセンシング素子２２０の第１導電性部分上に置かれ、且つ、プリント回路基板２２２の第２エッジ２８２がセンシング素子２２０の第２導電性部分上に置かれるような仕方で、センシング素子２２０の上に置かれる。
プリント回路基板２２２は、フレーム２１８の方向において、センシング素子２２０内へ押し下げられる。プリント回路基板２２２が下向きに押し下げられると、フレーム２１８の接触用隆起部（図示せず）が、結合層２２４およびセンシング素子２２０を、プリント回路基板２２２の第１および第２の側面またはエッジ２８０、２８２に沿って位置付けられた接触用ストリップ内へ押し入れる。プリント回路基板２２２の接触用ストリップは金などの導電性材料から製作されている。代わりに、センシング素子２２０の導電性部分に対して良好な電気陰性度マッチング特性を有する他の材料を使用することもできる。結合層２２４の弾力性または圧縮性はバネとして作用し、センシング素子２２０とプリント回路基板２２２との間にもたらされる圧力および力における幾分かの可変性およびコントロール能力を提供する。
外側シールド２２８が提供されてフレーム２１８へ取り付けられるとすぐに、ＰＣＢ２２２およびフレーム２１８の間に望ましい量の力が加えられ、ロック用ポスト２３２の材料がＰＣＢ２２２上へ流れるまで、ロック用ポスト２３２が振動を加えられ、または超音波を当てられ、または加熱される。ロック用ポスト２３２は、加熱によるステーキング、または超音波溶接用のホーンをロック用ポスト２３２の表面と接触させて配置する方法、および超音波エネルギーを適用する方法を含め、様々な手法のうちのいずれかの技術を用いて溶接されてよい。溶接されるとすぐに、ロック用ポスト２３２の材料はマッシュルーム様の形状に流動して、硬化し、フレーム２１８およびセンシング素子２２０から離れる方向のＰＣＢ２２２の動きに対する機械的な拘束をもたらす。センシング素子２２０との関係においてＰＣＢ２２２を機械的に確保することにより、センサ・サブアセンブリ２０２の様々なコンポーネントは適所にロックされ、本マルチパラメータ・センサアセンブリが臨床的な使用状況に置かれたときに、相互の関係において不動となる。これは、アセンブリのコンポーネントを動かすことに由来する電気的なノイズを誘発するという望ましくない影響、またはＰＣＢ２２２とセンシング素子２２０との間での不安定な電気的接触抵抗を誘発するという望ましくない影響を防止することにつながる。特定の実施形態においては、ロック用ポスト２３２は、多数のセンサにわたってこれらの利点を実質的に一様に提供する。
従って、ＰＣＢ２２２は、付加的な機械的デバイス、例えばリベットもしくは圧着具、導電性接着材、例えば導電性のテープやシアノアクリラートなどの導電性接着剤などを用いることなくセンシング素子２２０へ電気的にカップリングすることができる。更に、ロック用ポスト２３２の機械的な溶接は、例えばある一定の圧力でＰＣＢ２２２をセンシング素子２２０に保持することにより、ＰＣＢ２２２とセンシング素子２２０との間での安定した接触抵抗を確実化するのに役立ち、および／またはＰＣＢ２２２とセンシング素子２２０との間での相互の関係における動きを防止するのにも役立つ。
センシング素子２２０とＰＣＢ２２２との間での接触抵抗は、テストパッドをＰＣＢ２２２にアクセスすることにより、測定および試験することができる。例えば、１つの実施形態においては、ＰＣＢ２２２は、ＰＣＢ２２２とセンシング素子２２０との間での２つの接触部分をオーバーラップする３つの不連続的な整列したテストパッドを含んでいる。駆動電流が流され、それらのテストパッドをわたる電圧降下が測定される。例えば、１つの実施形態においては、約１００ｍＡの駆動電流が与えられる。テストパッドを横断する電圧降下を測定することにより、その接触抵抗は、Ｏｈｍの法則（即ち、電圧降下（Ｖ）は抵抗器を通じる電流（Ｉ）に抵抗の大きさ（Ｒ）を掛け合わせた値に等しい、つまりＶ＝ＩＲ）を用いて決定することができる。シールド層２２６、２２８、結合層２２４、センシング素子およびＰＣＢ２２２をフレーム２１８へ取り付けるための１つの方法を説明してきたが、別の方法も可能である。例えば、これまでの箇所で検討されているように、幾つかの実施形態においては、様々な別個の層のうちの１つもしくはそれ以上の層が組み合わされて１つの一体的な層に成され、この一体的な層が１つのステップでフレーム２１８へ取り付けられる。
プリント回路基板
ＰＣＢ２２２は、ＰＣＢ２２２のどちらかの面または両方の面に裁置された様々な電子的コンポーネントを含んでいる。センサアセンブリが組み立てられて、ＰＣＢ２２２が上方のフレームの空洞２３０に配置されたときには、ＰＣＢ２２２の電子的コンポーネントのうちの幾つかは前述の上方フレーム空洞２３０の上へ伸びていてよい。スペースに関する必要条件を軽減し、且つ、電子的コンポーネントがセンサアセンブリの動作に悪影響を及ぼすのを防ぐため、それらの電子的コンポーネントは低プロフィールの表面載置型デバイスであってよい。電子的コンポーネントは、しばしば、通常の半田付け技術を用いて、例えばフリップチップ半田付け技術を用いてＰＣＢ２２２に接続される。フリップチップ半田付けは、半田付けされた電子的コンポーネントのプロフィールをコントロールするため、深さが予測可能であるような小さな半田隆起部を使用する。１つの実施形態においては、内側銅シールド２２６の４つのタブ２６８および外側銅シールド２２８の上方の平面的な部分２７３がＰＣＢ２２２に半田付けされ、静電遮蔽バリアがＰＣＢ２２２にカップリングされる。
ＰＣＢ２２２は、ＰＣＢ２２２のどちらかの面または両方の面に裁置された様々な電子的コンポーネントを含んでいる。センサアセンブリが組み立てられて、ＰＣＢ２２２が上方のフレームの空洞２３０に配置されたときには、ＰＣＢ２２２の電子的コンポーネントのうちの幾つかは前述の上方フレーム空洞２３０の上へ伸びていてよい。スペースに関する必要条件を軽減し、且つ、電子的コンポーネントがセンサアセンブリの動作に悪影響を及ぼすのを防ぐため、それらの電子的コンポーネントは低プロフィールの表面載置型デバイスであってよい。電子的コンポーネントは、しばしば、通常の半田付け技術を用いて、例えばフリップチップ半田付け技術を用いてＰＣＢ２２２に接続される。フリップチップ半田付けは、半田付けされた電子的コンポーネントのプロフィールをコントロールするため、深さが予測可能であるような小さな半田隆起部を使用する。１つの実施形態においては、内側銅シールド２２６の４つのタブ２６８および外側銅シールド２２８の上方の平面的な部分２７３がＰＣＢ２２２に半田付けされ、静電遮蔽バリアがＰＣＢ２２２にカップリングされる。
幾つかの実施形態においては、電子的コンポーネントは、ケーブルを通じて生理学的モニタへ伝送するのに先立って、センシング素子２２０から受信された低い増幅度の電気信号を前処理または処理するためのフィルターや増幅器（例えば、ファラデー箱との関係において上で検討されている演算増幅器）などを含んでいる。別の実施形態においては、電子的コンポーネントは、電気信号を処理するためのプロセッサまたはプリプロセッサを含んでいる。そのような電子的コンポーネントは、例えば、電気信号をデジタル信号に変換するためのアナログ・デジタル変換器および結果として得られたデジタル信号を解析するための中央演算処理装置を含むことができる。
別の実施形態においては、ＰＣＢ２２２は、米国特許第６，６６１，１６１号（この特許は、参照により本明細書に組み入れられる）に開示されているような、インダクタ、コンデンサおよび発振器を有する周波数変調回路を含んでいる。別の実施形態においては、ＰＣＢ２２２は、ＦＥＴトランジスタおよびＤＣ−ＤＣ変換器または絶縁変圧器およびフォトトランジスタを含んでいる。ダイオードおよびコンデンサも設けられていてよい。尚も別の実施形態においては、ＰＣＢ３１１４はパルス幅変調回路を含んでいる。
１つの実施形態においては、ＰＣＢ２２２は無線送信器も含んでおり、これにより、機械的なコネクタおよびケーブルを排除している。例えば、別の実施形態においては、少なくとも１つの光ファイバーを介する光通信または無線周波数（ＲＦ）通信が実行される。別の実施形態においては、本センサアセンブリは、センサアセンブリと、以下で説明されているように、そこに取り付けられ、且つ、他の機能を提供する生理学的モニタとの間の適合性を決定することができる情報エレメントを含んでいる。
情報エレメント
図６Ａは、図１Ａ−Ｃに示されている生理学的モニタのうちのいずれかと共に使用するのに適したセンサアセンブリ６０１を含むセンサシステム６００の別の実施形態の部分を描いた上面透視図である。センサアセンブリ６０１は、センサ６１５、ケーブルアセンブリ６１７およびコネクタ６０５を含んでいる。センサ６１５は、１つの実施形態においては、センサ・サブアセンブリ６０２および取り付け用サブアセンブリ６０４を含んでいる。１つの実施形態のケーブルアセンブリ６１７はケーブル６０７および患者用アンカ６０３を含んでいる。センサケーブル６０７を介して様々なコンポーネントが相互に接続される。センサコネクタ６０５は、モニタモニタケーブルまたは何らかの他のメカニズムを通じるなどして、生理学的モニタモニタ（図示せず）に取り外し可能に取り付けることができる。１つの実施形態においては、センサアセンブリ６０１は無線接続を介して生理学的モニタモニタと通信する。
図６Ａは、図１Ａ−Ｃに示されている生理学的モニタのうちのいずれかと共に使用するのに適したセンサアセンブリ６０１を含むセンサシステム６００の別の実施形態の部分を描いた上面透視図である。センサアセンブリ６０１は、センサ６１５、ケーブルアセンブリ６１７およびコネクタ６０５を含んでいる。センサ６１５は、１つの実施形態においては、センサ・サブアセンブリ６０２および取り付け用サブアセンブリ６０４を含んでいる。１つの実施形態のケーブルアセンブリ６１７はケーブル６０７および患者用アンカ６０３を含んでいる。センサケーブル６０７を介して様々なコンポーネントが相互に接続される。センサコネクタ６０５は、モニタモニタケーブルまたは何らかの他のメカニズムを通じるなどして、生理学的モニタモニタ（図示せず）に取り外し可能に取り付けることができる。１つの実施形態においては、センサアセンブリ６０１は無線接続を介して生理学的モニタモニタと通信する。
センサシステム６００およびそのシステムの特定のコンポーネントは、一般的に、例えば図１−５との関係において本明細書で説明されているセンサシステム１００、２００などの本明細書で開述されている他のセンサシステムと構造および機能が同様であってよく、または同一であってよい。
例えば、センサシステム６００は、圧電性センシング素子の周りにファラデー箱を形成し（図６Ｄ−Ｅ）、且つ、外部の電気的なノイズをその圧電性センシング素子の両電極に実質的に等しく分配する、１つもしくはそれ以上の層を含んだ静電遮蔽バリア（図６Ｄ−Ｅ）を含むことができる。幾つかの実施形態の遮蔽バリアまたはそのバリアの一部は、圧電素子の表面形状が変化するときに、その圧電素子の表面形状にフレキシブルに順応することができ、これにより、遮蔽およびセンサ性能を改善することができる。
センサシステム６００は、更に、音響カプラ６１４を含んでいてよく、その音響カプラは、センシング素子にバイアスをかけて緊張状態にするために、センシング素子に圧力を加えるように位置付けされた隆起部を含むことができる。この音響カプラは、患者と本センサの電気的なコンポーネントとの間での電気的な分離を提供することもでき、これは、有益なことに、潜在的に有害な電気経路またはグラウンドループが形成されて、患者や本センサに悪影響を及ぼすのを防止する。
センサシステム６０９は取り付け用サブアセンブリ６０４も含んでいてよい。１つの実施形態においては、取り付け用サブアセンブリ６０４は、予め定められた量の力で本センサを患者の皮膚に押し付けるように構成されている。取り付け用サブアセンブリ６０４は、バネのような仕方で作用して本センサ６００を患者に押し付けるように構成することができる。また、取り付け用サブアセンブリ６０４は、取り付け用サブアセンブリ６０４との関係における本センサ６００の動きが、使用中に、取り付け用サブアセンブリ６０４が患者から剥がれてしまうか、または別な仕方で患者から脱離してしまう事態を引き起こさないように構成することもできる。
更に、幾つかの実施形態においては、有利なことに、ケーブル６０７の両端間におけるあるポイントでセンサ６１５を患者に確保する患者用アンカ６０３が設けられている。ケーブル６０７を患者に確保することにより、例えばケーブル６０７に生じる偶発的なグイッとした引っ張りまたはビクッとした動き、更には患者の動きなどの様々な動きによるケーブル６０７の動きからセンサアセンブリ６００をデカップリングすることができる。ケーブル６０７の動きからセンサアセンブリ６００をデカップリングすることは、ケーブル６０７の動きに関係した音響的ノイズを排除または低減することにより、性能を有意に改善することができる。例えば、センサ６００をケーブルの動きからデカップリングすることにより、ケーブルの動きは、センサ６００により発生される音響信号中のノイズとして登録されず、または別な仕方で音響信号中のノイズとして導入されることがないであろう。
遮蔽バリア、音響カプラ６１４、取り付け用サブアセンブリ６０４および患者用アンカ６０３は、一般的に、特定の構造および機能の観点からして、例えば図２Ａ−５Ｂとの関係において説明されているセンサシステム２００などの本明細書で開述されている他のセンサシステムの遮蔽バリア、音響カプラ２１４、取り付け用サブアセンブリ２０４および患者用アンカ２０３と同様であってよい。
図６Ｂ−Ｃは、本開示の別の実施形態による、センサ・サブアセンブリ６０２および取り付け用サブアセンブリ６０４を含むセンサの上面透視図および底面透視図である。取り付け用サブアセンブリ６０４は、一般的に、センサ・サブアセンブリ６０２の周りに対称的に配置された側方伸展部を含んでいる。同様な取り付け用サブアセンブリの１つの実施形態が図１０との関係において詳しく説明されている。
図６Ｄ−Ｅは、図６Ａ−Ｃのセンサ・サブアセンブリの、それぞれ、分解上面透視図および分解底面透視図である。フレーム６１８は、一般的に、圧電素子、静電遮蔽バリア、取り付け用エレメントおよび他のコンポーネントなどの本センサの様々なコンポーネントを支えている。センサ・サブアセンブリ６０２は音響カプラ６１４、センシング素子６２０、接着材層６２４、ならびに第１および第２の静電遮蔽層６２６、６２８を含んでおり、これらのコンポーネントは、特定の観点においては、その構造および機能が、例えば図２Ａ−２Ｅの音響カプラ２１４、センシング素子２２０、接着材層２２４、ならびに第１および第２の静電遮蔽層２２６、２２８の場合と同様であってよい。
図示されているように、また、図２Ａ−Ｅに示されている実施形態とは異なり、図６Ｄ−Ｅの接着材層６２４は、フレーム６１８の下側の表面６５０に合わせることなく、フレーム６２８を横断して真っすぐに伸びている。従って、センシング素子６２０は接着材層６２４と外側の遮蔽層６２８との間に挟まれている。接着材層６２４は、センシング素子２２０と接触状態にあるその層の外面全体に接着材を含んでいる。更に、銅層６２８もセンシング素子２２０のもう一方の側面と接触するその層の内面に接着材を含んでいてよい。そのようなものとして、接着材層６２４および遮蔽層６２８はセンシング素子２２０の対向する側面に結合し、センシング素子を挟み、そのセンシング素子の周りにシールを創出する。センシング素子６２０を挟み込んでシールを形成するこの方策は、（例えば汗または他のソースからもたらされる）水分または水蒸気がセンシング素子２２０に進入してセンシング素子２２０と接触するのを妨げることにより、センサ・サブアセンブリ６０２の液体に対する抵抗力を改善する。従って、センシング素子６２０の挟み込みは、例えば液体の進入による電気的な短絡などの望ましくない影響からセンサ６０２を保護する。１つの実施形態においては、センサ６０２はＩＰＸ１準拠品である。
接着材層６２４の平面状部分６２５は、センシング素子６２０および外側遮蔽層６２８の対応する平面状部分６２１、６２９とともに、振動に応答して、フレーム６１８の下側により定められる空洞との関係において（に対して）動くように構成されている。接着材層６２４は、一般的に、平面状部分６２５の内面を除くその層のすべての表面領域に接着材を含んでいる。そのようなものとして、接着材層６２４は、作動中、平面状部分６２５がくっつくことなく上述の空洞との関係において（に対して）自由に動くことができる状態でありながら、適所にしっかりと結合される。その上、平面状部分６２５の内側部分は非粘着性であるため、塵埃粒子などの異物は、一般的に、その非粘着性の平面状部分６２５にくっつかず、これにより、センサの動作が改善されよう。
図２Ｄのフレーム２１８と同様に、フレーム６１８は４つのロック用ポスト６３２を含んでいる。しかしながら、図６Ｄのポスト６３２は、図２Ｄに描かれているポスト２３２とは異なり、ロックされた配置構成または液化された配置構成で示されている。
図６Ｄに示されているように、遮蔽層６２６、６２８はフラップ部分６６８、６７３を含んでおり、これらのフラップ部分は、フレーム６１８に順応し、組み立てられた配置構成におけるＰＣＢ２２２の下側に着座する。同様に、センサ・サブアセンブリ２０２のセンシング素子６２０はフラップ部分６７２を含んでおり、このフラップ部分はフレーム６１８に順応し、ＰＣＢ２２２の下側に着座する。ロック用ポスト２３２を溶接すると、ＰＣＢ２２２は押し下げられて、遮蔽層６２６、６２８およびセンシング素子６２０のフラップ部分６６８、６７３、６７２と物理的および電気的に接触した状態になる。そのようなものとして、フラップ部分６６８、６７３、６７２はＰＣＢ２２２の下側に着座するように構成されているため、それらのフラップ部分は、半田付けすることなく、圧入で適所に保持される。
更に、本センサアセンブリは、読み出し可能および／または書き込み可能なメモリなどのあらゆる様々な情報エレメントを含むことができる。情報エレメントは、デバイスの使用履歴、製造情報、センサの使用期間、適合性情報、キャリブレーション情報、識別情報、他のセンサ、生理学的モニタ、および／または患者の統計データなどを保持するために使用することができる。情報エレメントはそのような情報を生理学的モニタへ通信することができる。例えば、１つの実施形態においては、情報エレメントは、製造業者、ロット番号、使用期限、および／または他の製造情報を特定する。別の実施形態においては、情報エレメントは、マルチパラメータ・センサアセンブリ２２２に関するキャリブレーション情報を含む。情報エレメントからの情報は、当業者にとっては公知の何らかの通信プロトコルに従って生理学的モニタへ与えられる。例えば、１つの実施形態においては、情報はＩ２Ｃプロトコルに従って通信される。情報エレメントはＰＣＢ２２２に与えられてよく、またはＰＣＢ２２２との電気的な通信でもたらされてもよい。様々な実施形態においては、情報エレメントは本センサアセンブリの別の部分に位置付けることもできる。例えば、１つの実施形態においては、情報エレメントはＰＣＢ２２２に接続されるケーブルに与えられる。情報エレメントは、更に、センサコネクタ２０５、取り付け用サブアセンブリ２０４、または本センサアセンブリの何らかの他のパーツに位置付けられてもよい。
情報エレメントは、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、および前述のものの組み合わせなどを含め、本明細書での開示から当業者にとっては公知の広範囲にわたる様々なメモリデバイスのうちの１つもしくはそれ以上を含むことができる。情報エレメントは、ＲＯＭなどの読み出し専用のデバイス、ＲＡＭなどの読み出しおよび書き込み用のデバイス、および前述のものの組み合わせなどを含むことができる。本開示の残りの部分では、開示を簡明化するため、そのような組み合わせを単にＥＰＲＯＭとして表す；しかしながら、当業者であれば、本明細書での開示から、情報エレメントがＲＯＭ、ＲＡＭ、シングル・ワイヤ・メモリ、および前述のものの組み合わせなども含み得ることが認識されよう。
情報エレメントは、有利なことに、例えばセンサのタイプもしくは動作、患者もしくは身体組織のタイプ、購入者もしくは製造業者に関する情報、計算モードデータおよびキャリブレーションデータを含むセンサ特性、スクリプトおよび実行コードなどのソフトウェア、センサの電子的エレメント、幾つかもしくはすべてのセンサコンポーネントが使用期限を満了していて、交換すべきであるかどうかを指示するセンサ寿命データ、暗号化情報、またはモニタもしくはアルゴリズムのアップグレードに関する命令もしくはデータなどについての情報を含め、広範囲にわたる様々な情報のうちの幾つかまたはすべての情報を保存することができる。幾つかの実施形態においては、情報エレメントは品質管理機能をもたらすために使用することができる。例えば、情報エレメントはシステムに対するセンサ識別情報を提供してよく、これにより、システムはその識別情報を利用して、センサがそのシステムに適合するものであるかどうかを決定することができる。
１つの有利な実施形態においては、モニタがセンサの情報エレメントを読み出し、例えばセンサのタイプもしくは動作、患者のタイプ、センサ購入者のタイプもしくは特定、センサ製造業者に関する情報、センサ温度の履歴を含めたセンサ特性、測定すべく意図されているパラメータ、キャリブレーションデータ、スクリプトおよび実行コードなどのソフトウェア、センサの電子的エレメント、センサが使い捨て式であるのか、再使用可能であるのか、または多数の部位が部分的に再使用可能であるのか、もしくは部分的に使い捨て式であるのかについての情報、センサが粘着性であるのかもしくは非粘着性であるのかについての情報、幾つかもしくはすべてのセンサコンポーネントが使用期限を満了していて、交換すべきであるかどうかを指示するセンサ寿命データ、キー、キーの索引もしくは有している機能などを含む暗号化情報、モニタもしくはアルゴリズムのアップグレードに関する命令もしくはデータ、幾つかもしくはすべてのパラメータ方程式、年齢、性別および薬物療法を含めた患者に関する情報、ならびに正確さもしくはアラーム設定および感度にとって有用であり得る他の情報、傾向に関する履歴、アラームに関する履歴、およびセンサ寿命などについての情報を含めた、広範囲にわたる様々なデータおよび情報のうちの１つ、幾つかもしくはすべてを決定する。
図７は情報エレメント７００の１つの実施形態を示している。情報エレメント７００は読み出し専用セクション７０２および読み書きセクション７０４を含んでいる。読み出し専用セクションおよび読み書きセクションは同じメモリに在ってもよいし、または別個の物理メモリに在ってもよい。更に、読み出し専用ブロック７０２および読み書きブロック７０４は、多数の分離した物理的情報エレメントを含んでいてもよいし、または単一の情報エレメントを含んでいてもよい。読み出し専用セクション７０２は、例えばセンサ寿命モニタリング関数（ＳＬＭ）７０６、使用期限満了近接百分率７０８、アップデート期日７１０、極限的使用期限７１２、機能の索引７１４、およびセンサのタイプなどの読み出し専用情報を含んでいる。例えば、幾つかの実施形態においては、機能の索引７１４は、本センサによってどのパラメータ（例えば、換気、無呼吸、呼吸速度など）を測定することができるのかに関する配置構成情報を含んでいる。１つの実施形態においては、情報エレメント７００は、センシング素子の感度に関する情報、センサの機械的配置構成に関する情報、または何らかの他のタイプの配置構成もしくはキャリブレーションに関する情報を提供する。
読み書きセクション７０４は、センサがモニタリングシステムへ接続された回数７１６、センサが成功裏にキャリブレーションされた回数７１８、モニタシステムに接続された合計経過時間７２０、患者のバイタルパラメータを処理するために使用された合計時間７２２、患者に取り付けられたセンサの積算温度７２４、および使用期限満了状況７２６などの非常に多くの読み書きパラメータを含んでいる。特定のパラメータおよび情報との関係において説明されるが、当業者であれば、本明細書の開示から、センサの有効寿命または幾つかの他のパラメータを決定する上で有利な場合には、もっと多い数またはもっと少ない数の読み出し専用パラメータおよび読み／書きパラメータがメモリに保存されていてよいことが理解されよう。
図８は、モニタとセンサとの間での読み／書きプロセスの１つの実施形態のフローチャートを描いている。ブロック８０２において、モニタは、センサからセンサパラメータを取得する。例えば、ブロック８０２において、モニタは、ＳＬＭ関数７０６、使用期限満了近接百分率７０８、アップデート期日７１０、極限的使用期限７１２、および／または機能の索引７１４（図７）などの機能を得るため、情報エレメントの読み出し専用セクション７０２へアクセスすることができる。モニタは、センサの使用情報を追跡するため、ブロック８０４において、これらの機能を使用する。ブロック８０４において、モニタは、例えばセンサが使用されている時間の量、センサが接続されている時間の量、平均温度、更にはセンサが直面し得る何らかの他のストレスなどのセンサ使用情報を追跡する。次いで、モニタは、ブロック８０６において、この使用情報を定期的なベースでセンサに書き込む。判定ブロック８０８において、モニタは、本センサおよび上述の使用情報から得られたパラメータに基づいて、センサ寿命が満了しているか否かを決定する。ブロック８０８においてセンサの寿命が満了していない場合には、本システムはブロック８０４へ戻り、その場合、モニタはセンサ使用情報を追跡し続ける。しかし、もし判定ブロック８０８においてモニタが、センサ寿命が満了していると判定したときには、モニタは、ブロック８１０において、センサ寿命が満了していることを表示するであろう。
センサ使用情報は数多ある仕方のうちのどのような方法において決定されてもよい。例えば、１つの実施形態においては、センサに電力が供給される時間枠が決定され、ある指示がメモリに保存される。１つの実施形態においては、センサへ流される電流の量がモニタリングされ、ある指示がメモリに保存される。１つの実施形態においては、センサに電源を入れた回数、または電源が切られた回数がモニタリングされ、ある指示がメモリに保存される。１つの実施形態においては、センサがモニタに接続された回数が追跡され、ある指示がメモリに保存される。１つの実施形態においては、センサが患者に取り付けられた回数、または患者から取り外された回数がモニタリングされ、ある指示がメモリに保存される。センサが患者に取り付けられた回数、または患者から取り外された回数は、感知されたプローブ・オフ状態の回数をモニタリングすることにより監視することができ、またはセンサもしくはセンサの一部がセンサ押し下げされたとき、開かれたとき、取り外されたとき、交換されたとき、もしくは取り付けられたときなどを決定するために別個のモニタリングデバイスを本センサに配置することによって監視することもできる。
１つの実施形態においては、センサの平均動作温度がモニタリングされ、ある指示が保存される。これは、例えば上で説明されているとおりのバルク・マスの使用を通じて、またはセンシング素子の温度、または本センサの別の部分の温度を直接的にモニタリングすることを通じて為すことができる。１つの実施形態においては、本センサに接続された種々の異なるモニタの数が追跡され、ある指示がメモリに保存される。１つの実施形態においては、センサがキャリブレーションされた回数がモニタリングされ、ある指示がメモリに保存される。１つの実施形態においては、センサを使用する患者の数がモニタリングされ、ある指示が保存される。これは、例えば患者についての感知された情報もしくは手操作で入力された情報を保存し、その情報を、本センサがその同一の患者に接続されるのか、または新たな患者に接続されるのかどうかを決定するため、センサに電源が入れられるとき、切断されるときおよび／または再接続されるとき、または他の有意な事象が生じるときに得られる情報と比較することにより、または定期的に得られる新たな情報と比較することにより為すことができる。
１つの実施形態においては、ユーザーは患者についての情報を入力するように要求され、次いで、その患者情報はメモリに保存され、有効なセンサ寿命を決定するために使用される。１つの実施形態においては、ユーザーはセンサの清浄化または滅菌処理についての情報を入力するように要求され、ある指示がメモリに保存される。特定の仕方で特定のパラメータを測定することに関して説明されているが、当業者であれば、本明細書での開示から、様々な電気的または機械的な測定を利用して、センサの有効寿命を測定する上で有用などのようなパラメータを決定してもよいことが理解されよう。
本モニタおよび／または本センサはセンサ使用情報に基づいてセンサ寿命を決定する。１つの実施形態においては、本モニタおよび／またはセンサはセンサのメモリにより与えられた式を使用し、上述の変数を用いてセンサ寿命を測定する。１つの実施形態においては、その式は１つの関数または一連の関数、例えばＳＬＭ関数７０６として保存されている。１つの実施形態においては、センサの寿命を決定するために使用される式を決定するために実験データまたは経験的なデータが用いられる。１つの実施形態においては、有効なセンサ寿命を予測する上で有用な式を構築するために、損傷を被ったセンサおよび／または使用済みのセンサが調べられ、使用情報が取得される。
１つの実施形態においては、１つの式または一組の式がモニタのメモリに保存されている。モニタによって使用されるべき正しい１つの式または正しい一組の式の指示はセンサに保存されている。センサに保存されている指示がモニタによって読み出しされ、これにより、モニタは、そのセンサの有効寿命を決定するためにどの式またはどの一連の式を使用すべきであるのかを知る。このように、関数または一組の関数をモニタのメモリに保存し、そして、使用されるべき１つまたは複数の正しい関数の指示のみをセンサのメモリに保存することにより、メモリスペースが節約される。センサ寿命をモニタリングするためのセンサ情報エレメントおよびシステムならびに方法の実施形態に関する更なる詳細は、米国公開公報第２００８／００８８４６７号に見出すことができ、これをもってその公開公報は、参照により、その内容全体が本明細書に組み入れられる。
取り付け用サブアセンブリ
本音響センサは、予め定められた量の力で本センサを患者の皮膚に押し付けるように構成された取り付け用サブアセンブリも含むことができる。その取り付け用サブアセンブリは、センサから延びる翼様の伸展部またはアームなどの、センサの周りに対称に配置された側方伸展部を含むことができる。別の実施形態においては、取り付け用サブアセンブリは、有利なことに音響学的測定部位への取り付け用サブアセンブリの一様な付着を可能にする、円形または丸められた形状を有している。取り付け用サブアセンブリは、有利にはバネ様の仕方で本センサを患者に押し付けるように作用するために、曲げられたときにその形状を保持するようにバイアスが掛かるバネまたは他の材料を含め、プラスチック製、金属製または何らかの弾力性材料を含むことができる。更に、取り付け用サブアセンブリは、患者から剥離することなく接着材の作用により患者に取り付けることができるように細長いメンバと相互作用し得る取り付け用の層も含むことができる。
本音響センサは、予め定められた量の力で本センサを患者の皮膚に押し付けるように構成された取り付け用サブアセンブリも含むことができる。その取り付け用サブアセンブリは、センサから延びる翼様の伸展部またはアームなどの、センサの周りに対称に配置された側方伸展部を含むことができる。別の実施形態においては、取り付け用サブアセンブリは、有利なことに音響学的測定部位への取り付け用サブアセンブリの一様な付着を可能にする、円形または丸められた形状を有している。取り付け用サブアセンブリは、有利にはバネ様の仕方で本センサを患者に押し付けるように作用するために、曲げられたときにその形状を保持するようにバイアスが掛かるバネまたは他の材料を含め、プラスチック製、金属製または何らかの弾力性材料を含むことができる。更に、取り付け用サブアセンブリは、患者から剥離することなく接着材の作用により患者に取り付けることができるように細長いメンバと相互作用し得る取り付け用の層も含むことができる。
図９Ａは、本開示の１つの実施形態による取り付け用サブアセンブリ９０４の分解透視図である。取り付け用サブアセンブリ９０４は図２の取り付け用サブアセンブリ２０４であってよい。取り付け用サブアセンブリ９０４は、センサ・サブアセンブリ２０２などのセンサを患者の皮膚にカップリングする。取り付け用サブアセンブリ９０４は第１および第２の細長い部分９０６、９０８を含んでおり、それらの各細長い部分は上面のテープ部分９１４、底面のテープ部分９１６およびライナー部分９１８を含んでいる。取り付け用サブアセンブリ９０４は、更に、取り付け用サブアセンブリ９０４をセンサ・サブアセンブリに機械的に嵌め合わせるボタン部分９１２を含んでいる。取り付け用サブアセンブリ９０４は、時として、取り付け用エレメントまたはバネアセンブリと呼ばれることもある。
細長いメンバ９１０は、特定の実施形態においては、弾力性を有する材料からなるストリップを含む。例えば、細長いメンバ９１０は、曲げられた後に容易に反発し、半剛性であり、バネとして作用するか、または伸縮性もしくは半伸縮性である、弾力性を有していて曲げることが可能な材料を含んでいる。図示されている実施形態の細長いメンバ９１０は、取り付け用サブアセンブリ９０４が組み立てられたときには、上面テープ部分９１４と底面テープ部分９１６との間に挟まれている。細長いメンバ９１０は第１および第２の舌状セグメント９３０、９３２を含んでおり、これらの舌状セグメントは、それぞれ、第１および第２の細長い部分９０６、９０８を形成している。この細長いメンバ９１０はバネ部分と呼ばれることがあり、またはバネ部分を含んでいてよい。例えば、舌状部分９３０、９３２は、細長いメンバ９１０のバネ部分と記述されることがある。別の実施形態においては、細長いメンバ９１０全体をバネ部分と呼ぶことがある。細長いメンバ９１０は、更に、総体的に円形の中心部分９２８を含んでいる。その円形部分９２８は、ボタン９１２に設けられた１つもしくはそれ以上の嵌合性を有する特徴的機構９２８を受け入れるための１つもしくはそれ以上の穴９２４、９２６を含んでいる。１つの実施形態においては、細長いメンバ９１０はプラスチックを含んでいる。
第１および第２の細長い部分９０６、９０８のそれぞれに対して、上面テープ部分９１４の下側は、組み立てられた配置構成において底面テープ部分９１６の上面および細長いメンバ９１０の舌状セグメント９３０、９３２の上面に付着する接着性の物質を含んでいる。これに加え、底面テープ部分９１６の下側は、ライナー部分９１８が底面テープ部分９１６から取り除かれたときに現れる接着性物質を含んでいる。例えば、ユーザーは、タブ部分９２０を引っ張ることによりライナー部分９１８を取り除くことができる。その後、第１および第２の細長い部分９０６、９０８の各部分の底面テープ部分９１６を患者の皮膚に付着させることができる。細長い部分９０６、９０８のうちの患者に付着する部分は、時として取り付け用部分９１７と呼ばれることがある。幾つかの実施形態においては、それらの取り付け用部分は、底面テープ部分９１６にではなく、取り付け用サブアセンブリ９０４の別の部分に位置付けられており、例えば細長いメンバ９１０に直接的に位置付けられている。
図９Ｂは、センサ・サブアセンブリ９０２に取り付けられた取り付け用サブアセンブリ９０４の側面図である。センサ・サブアセンブリ９０２は図２のセンサ・サブアセンブリ２０２であってもよいし、または何らかの他のセンサ・サブアセンブリであってもよい。取り付け用サブアセンブリ９０４は、有利なことに、患者の皮膚とセンサ・サブアセンブリ９０２との間の接続状態を改善し、一層良好なセンサ性能および一層効率的な使用を提供する。細長いメンバ９１０は弾力性を有する材料を含んでおり、この弾力性材料は、第１および第２の舌状セグメント９３０、９３２およびそれに対応する第１および第２の細長い部分９０６、９０８が、その第１および第２の細長い部分９０６、９０８を接着材により患者の皮膚に取り付けることができるように、ｙ方向に関して取り付けられていない第１の位置から、第２の取り付けられた位置へ曲げられることを可能にする。図示されている実施形態においては、細長いメンバ９１０は総体的にセンサ・サブアセンブリ９０２の上面に位置付けられているが、他の配置構成も可能である。例えば、幾つかの実施形態においては、細長いメンバは、センサ・サブアセンブリ９５４の中間部分から、例えば支持用フレームの中間部分などから延びている。１つの実施形態においては、例えば、細長いメンバ９１０は、センサ・サブアセンブリ９５４の対向する側面に付着し、且つ、対向する側面から延びる、２つもしくはそれ以上の個別の部片を含んでいる。別の実施形態においては、細長いメンバ９１０は、センサ・サブアセンブリ９５４の本体を通じて延びる１つの一体型の部片を含んでおり、且つ、センサ・サブアセンブリ９５４の対向する側面から延びる２つもしくはそれ以上のアームを含んでいる。
曲げられて取り付けられた配置構成においては、細長いメンバ９１０は緊張状態にある。そのようなものとして、細長いメンバ９１０の中心部分９２８は、舌状セグメント９３０、９３２との平衡状態を達成するため、ｙ方向に関して患者の皮膚へ向けて下側へ駆り立てる。それ故、中心部分９２８はセンサ・サブアセンブリ９０２の上面にｙ方向に関して予め定められた力を及ぼすこととなり、これは、有利なことに、音響カプラ９１４の接触用部分９１６を患者の皮膚に向けてバイアスをかけることになるであろう。これにより、細長いメンバ９１０は、皮膚とセンサ・サブアセンブリ９０２との間に改善された接触状態を提供する。例えば、細長いメンバ９１０は、特定の実施形態においては、皮膚とセンサ・サブアセンブリ９０２との間に一層大きめの圧力および／または一層一様な圧力を提供する。また、この改善されたカップリング状態は、有利なことに、センサによる測定値の信頼性をも増強する。その上、細長いメンバ９１０のバネ部分のバネ様の特性がそのバネ部分の剛性に基づいて様々に変わり得るため、センサ・サブアセンブリ９０２が皮膚に押し付けられる上述の予め定められた力は、少なくとも部分的には、そのバネ部分の剛性に基づいて決定することができる。これに加え、細長いメンバ９１０は、センサが患者に取り付けられている間、一般的に、緊張した状態のままであるため、取り付け用サブアセンブリ９０４は、一般的に、センサ・サブアセンブリ９５４に連続的な力を及ぼすであろう。
取り付け用サブアセンブリ９０４は、更に、有利なことに、センサ・サブアセンブリと患者の皮膚が伸びる事象にある患者との間での持続的な確実な接続を可能に成すように構成されている。曲げられて取り付けられた配置構成にあるときには、細長いメンバは緊張した状態にあるため、舌状セグメント９３０、９３２は、取り付け用部分９１７を、センサ・サブアセンブリ９０２から離れるように少なくとも部分的に横方向に駆り立てるであろう。そのようなものとして、患者の皮膚はセンサ・サブアセンブリ９０２から離れて側方に伸び得る。しかしながら、皮膚が伸びるときに、細長いメンバ９１０は、中心部分９２８がセンサ・サブアセンブリ９０２に高められた力を加えるように構成されている。高められた力の量は、例えば、伸びる量に対応するものであってよい。そのようなものとして、取り付け用サブアセンブリ９０４は、例えばセンサ・サブアセンブリ９０４のフレームに対してなど、センサ・サブアセンブリ９０４に連続的な力を加え、これにより、内科患者の皮膚が伸びるときにセンサ・サブアセンブリをその患者の皮膚に押し込むように構成されている。
取り付け用サブアセンブリ９０４も様々な代替的配置構成において提供されてよい。例えば、細長いメンバ９１０は、センサアセンブリ２０１が患者に取り付けられていないときには、フレーム２１８から離れる方向で曲がっていてよい。１つの実施形態においては、細長いメンバ９１０は、取り付け用サブアセンブリ９０４がセンサ・サブアセンブリ９０２と皮膚との間の接続に及ぼす圧力の量を高めるために、予めバイアスがかけられた配置構成で形成されている。例えば、１つの実施形態においては、細長いメンバ９１０は平坦ではなく、代わりに、皮膚へのセンサ・サブアセンブリ９０２の取り付けに先立って、舌状セグメント９３０、９３２が皮膚から離れて上向きに曲げられているような仕方で、湾曲した配置構成で形成されている。従って、センサを患者に取り付けるために舌状セグメント９３０、９３２および細長い部分９０６、９０８が下側へ曲げられるときには、細長いメンバ９１０に組み込まれているバイアスにより、細長いメンバ９１０の中心部分９２８によってセンサ・サブアセンブリ９０２に一層大きな圧力が及ぼされる。別の実施形態においては、異なる材料もしくはコンポーネントが使用されてよく、または組み合わされてよい。例えば、１つの実施形態においては、細長いメンバは金属材料を含んでいる。
幾つかの実施形態においては、取り付け用サブアセンブリ９０４自体が、センサと皮膚との１つもしくはそれ以上のカップリングパラメータを測定するために使用される。例えば、１つの実施形態においては、取り付け用サブアセンブリ９０４は、センサ・サブアセンブリ９０２によって皮膚へ加えられている実際の力の指標となる出力信号を供給することができる補助センサ（図示せず）を含んでいる。細長いメンバ９１０は、例えば、細長いメンバ９１０の歪みを測定することができる歪みゲージを含んでいてよい。この後、例えば、その歪みの測定値を用いて、センサ・サブアセンブリにより皮膚に加えられている力を決定することができる。１つの実施形態においては、その歪みゲージはＷｈｅａｔｓｔｏｎｅブリッジ回路を含んでいる。特定の実施形態においては、上述の補助センサからの信号が、更なる処理のため、センサアセンブリに設けられているエレクトロニクスへ、例えば本明細書で開述されているプロセッサおよび／または情報エレメントのうちの１つなどへ通信されてよい。別の実施形態においては、圧力センサからの信号を患者モニタへ通信するために、別個の電気的なリードが使用されてよい。
上述の補助センサからの測定値は様々な目的で使用することができる。歪みゲージなどの補助センサからの測定値は、例えば、センサ・サブアセンブリ９０２が皮膚から緩んできているかどうか、または別な仕方で、信頼性のある測定値をもたらすのに充分な皮膚との接続状態になっていないかどうかを決定するために使用することができる。例えば、皮膚は弾力性を有しているので、時間とともに伸びる可能性があり、特に、センサ２０１に取り付けられているときには尚更である。それ故、歪みゲージ、または他の圧力、歪みまたは張力などを測定する骨格９１０を伴ったデバイスを提供することは、生理学的モニタリングシステム１００がセンサと皮膚とのカップリングの質を知的にモニタリングし、そのカップリング状態の変化に適応することを可能にする。このようにして、モニタ１００は、患者の内部からやって来る音響学的な音などの測定された生理学的信号、およびセンサと皮膚とのカップリングの質を指示するカップリング信号に基づいて、ある出力信号を与えることができる。前述のカップリング信号は、センサと皮膚とのカップリング状態の指標となる歪み、圧力、張力または他の信号を含むことができる。
本システムは、例えば接続状態が良くない場合に、アラーム状態を指示することができ、および／またはセンサの動作を自動的にシャットダウンすることができる。そのような実施形態においては、取り付け用サブアセンブリ９０４がアラームをトリガーする。補助センサの読み取り情報もセンサをキャリブレーションするために使用することができる。例えば、補助センサがセンサ・サブアセンブリ９０２と皮膚との間の接続状態が比較的弱いことを指示している場合には、本システムは、センサの感度を高めることができ、またはセンサ信号を増幅するように構成されている増幅器のゲインを高めることができる。一方、補助センサがセンサ・サブアセンブリ９０２と皮膚との間の接続状態が比較的強いことを指示している場合には、本システムは、センサの感度を低くすることができ、またはセンサ信号を増幅するように構成されている増幅器のゲインを低くすることができる。幾つかの実施形態においては、ユーザーが補助的な読み取り情報に基づいてセンサのキャリブレーションを随意選択的に変えることができ、本システムはキャリブレーションを自動的に変えない。
補助センサの読み取り情報は、センサからの生理学的測定信号（例えば、換気、無呼吸および呼吸速度などに関する測定値）を評価するために使用することができる。例えば、生理学的測定値に変化があった場合、本システムはその補助センサの読み取り情報を評価し、その生理学的測定値の変化が、実際に、少なくとも一部ではセンサと患者との間での不完全な接続状態によるものであったのかどうかを決定することができる。別の実施形態においては、補助センサはセンサ・サブアセンブリ９０２の一部に接続されていてよい。例えば、１つの実施形態においては、音響カプラ９１４の接触用部分９１６が、皮膚に加えられている力を測定する圧力センサを含んでいる。
補助センサおよび補助センサの配置構成に関する様々な実施形態を提供することができる。例えば、補助センサは、取り付け用サブアセンブリの代わりに、または取り付け用サブアセンブリに加えて、本センサアセンブリの別の部分に含まれていてもよい。例えば、１つの実施形態においては、センサ・サブアセンブリが補助センサを含んでいる。様々な実施形態において、補助センサは押しボタン式もしくはスケール型の圧力センサまたは温度センサなどであってよい。
上で検討されているように、特定の実施形態においては、本センサはレスポーザブルであり、使い捨て式のパーツと再使用可能なパーツとの両方を有している。例えば、１つの実施形態においては、取り付け用サブアセンブリ９０４またはそれの一部は、使い捨て式でありおよび／またはセンサ・サブアセンブリ９０２から取り外し可能に取り付け可能である。取り付け用サブアセンブリ９０４はスナップフィット機構を介してセンサ・サブアセンブリに取り外し可能に取り付けることができる。取り付け用サブアセンブリ９０４は、例えば摩擦嵌め機構および接着機構などの他の機構を介してセンサ・サブアセンブリ９０２に取り外し可能に取り付けられてよい。様々な別の実施形態においては、取り付け用サブアセンブリ９０４などの使い捨てのエレメントは、第’３４５号特許に記載されている取り付け用機構のうちの１つを介して取り付けることができ、例えば第５欄の１５行目から第８欄の２６行目までで説明されているもののうちの１つと同様な取り付け用機構などを介して取り付けられていてよい。取り外し可能に取り付け可能なおよび／または使い捨て式の取り付け用サブアセンブリ９０４は幾つかの理由から有利であり得る。例えば、取り付け用サブアセンブリ９０４またはそれのコンポーネント（例えば取り付け用部分）は、本センサアセンブリのそれ以外のコンポーネントと比べて（例えばセンサ・サブアセンブリ９０２と比べて）比較的速く使い古される可能性があり、または皮膚との直接的な付着接触により汚れた状態になる可能性がある。更に、取り付け用サブアセンブリ９０４は、本センサアセンブリのそれ以外のコンポーネントよりも比較的コストが掛からずに製造することが可能であり得る。そのようなものとして、取り付け用サブアセンブリ９０４が損傷を被った場合、取り外し可能に取り付け可能なおよび／または使い捨て式の取り付け用サブアセンブリ９０４は、ユーザーが本センサアセンブリ全体を取り換えなくて済むため、コストを低減することができる。これに加え、取り付け用サブアセンブリ９０４が汚れた場合、ユーザーは、それ以降も使えるように時間を掛けてそれを滅菌するのではなく、取り付け用サブアセンブリ９０４のみを随意選択的に取り換えることができる。
取り付け用サブアセンブリ９０４は、更に、本システムに情報を提供することができる情報エレメント（図示せず）を含んでいてよい。その情報エレメントは本明細書で開述されている情報エレメントのうちの１つであってもよいし、または別の情報エレメントであってもよい。例えば、情報エレメントは、図７および８との関係において上で説明されているような仕方でセンサアセンブリ、取り付け用サブアセンブリ９０４またはセンサアセンブリの別のパーツの寿命をモニタリングしてよい。１つの実施形態においては、情報エレメントは、例えば上で説明されている歪みゲージなどの取り付け用サブアセンブリ９０４に設けられている補助センサによりもたらされる情報を保存することができる。情報エレメントは本システムへ情報を提供してよく、また、その情報を用いてセンサを設定することができる。幾つかの実施形態においては、情報エレメントは品質管理機能をもたらすために使用することができる。例えば、情報エレメントは本システムに識別情報を提供してよく、本システムはその情報を用いて、取り付け用サブアセンブリ９０４が本システムと適合しているかどうかを決定することができる。別の実施形態においては、情報エレメントは、取り付け用サブアセンブリ９０４の使用の量に関する使用情報を提供する。
上で述べられているように、取り付け用サブアセンブリは、患者から剥がれることなく接着材の作用により患者に付着することができるように細長いメンバと相互作用し得る取り付け用の層も含むことができる。取り付け用サブアセンブリは、弾力性のある材料を含み、且つ、上述の取り付け用の層にカップリングされる細長いメンバを含んでいてよい。取り付け用の層は、例えば図９Ａ−９Ｂの底面テープ部分９１６および上面テープ部分９１４のうちの１つまたは両方を含んでいてよい。例えば、上述の細長いメンバは、取り付け用の層が内科患者に取り付けられたときに、細長いメンバが取り付け用の層に実質的に平行である第１の位置から、細長いメンバが取り付け用の層との関係において（に対して）ある角度で傾いている第２の位置へ動くように構成することができる。
図９Ｃ−Ｄは、それぞれ、患者の皮膚９５１に取り付けられた配置構成および取り付けられていない配置構成における取り付け用サブアセンブリ９５０の１つの実施形態を示している。取り付け用サブアセンブリ９５０は、センサ・サブアセンブリ９５４によって支えられ、且つ、センサ・サブアセンブリ９５４の第１の側面９５６を越えて延びる取り付け用エレメント９５２を含んでいる。
取り付け用エレメント９５２は、患者への取り付け用表面９６０を有する取り付け用の層９５８を含んでいる。図示されているように、細長いメンバ９７４の端部９７５は、取り付け用の層９５８のエッジ９７６から予め定められた距離を隔てて位置付けられている。取り付け用エレメント９５２の接続用部分９６６は細長いメンバ９７４の上面に付着されており、細長いメンバ９７４を取り付け用の層９５８にカップリングしている。図９Ｃに示されているように、細長いメンバ９７４は、細長いメンバ９７４が取り付け用の層９５８に平行もしくは実質的に平行な第１の位置に位置することが可能である。細長いメンバ９７４は、例えば、取り付け用の層９５８の取り付け用表面９６０が患者の皮膚９５１に取り付けられていないときに、この第１の位置に位置付けられる。更に、図９Ｄに示されているように、細長いメンバ９７４は、取り付け用表面９６０が患者の皮膚９５１に取り付けられたときに、第１の位置から、細長いメンバ９７４が取り付け用の層との関係において（に対して）角度θで傾いている第２の位置へ動くように構成されている。
図９Ｄの取り付けられて曲げられた配置構成にあるとき、細長いメンバ９７４は上方へ駆り立てるであろう。そのようなものとして、細長いメンバ９７４は接続用部分９６６を上方へ駆り立て、従って、取り付け用の層９５８をも上方へ駆り立てるであろう。更に、例えば音響振動または患者の動きによるセンサ・サブアセンブリ９５４の動きは、細長いメンバ９７４を、従って取り付け用の層９５８を、患者の皮膚から離れる方向に駆り立てるであろう。しかしながら、細長いメンバ９７４は、取り付け用の層との関係におけるセンサ・サブアセンブリ９５４の動きも細長いメンバ９７４からの力もどちらも取り付け用の層が使用中に内科患者から外れてしまう状態を引き起こさないような仕方で取り付け用の層に接続されている。
図９Ｄに示されているように、曲げられて取り付けられた配置構成において、細長いメンバ９７４および取り付け用の層９５８は、取り付け用の層９５８の上面と細長いメンバ９７４の下側との間に形成される領域９７８に接着材の作用または別な仕方で接続されておらず、これにより、有利なことに、細長いメンバ９７４が取り付け用の層９５８との関係において（に対して）傾くことが可能に成されている。更に、細長いメンバ９７４は取り付け用の層９５８のエッジ９７６からある距離だけ隔てて位置付けられており、従って、細長いメンバ９７４から上向き方向に取り付け用の層９５８に入射する力は、エッジ９７６においてではなく、細長い部分９７４の端部９７５付近で分配される。そのようなものとして、力は、取り付け用の層９５８と皮膚との接続部のエッジ９７６から離れた領域で分配される。取り付け用の層９５８のエッジから離れた領域での上向きの力は取り付け用の層９５８を皮膚から剥離する傾向をそれほど有しておらず、従って、意図されていない脱離が低減し、これにより、改善され、且つ、信頼性が一層高められた測定値がもたらされる。
細長いメンバ９７４の端部９７５が取り付け用の層９５８のエッジ９７６から隔てられている距離は、剥離の傾向を低減するように選定される。例えば、細長いメンバ９７４の端部９７５は、特定の実施形態においては、取り付け用の層９５８の中心付近に位置付けられてよい。更に、角度θは、例えば細長いメンバ９７４の剛性度などの様々な因子の関数であってよい。また、角度θは、細長いメンバの端部９７５が第１の位置から第２の位置まで皮膚へ向けて移動する距離の関数であってもよい。この距離は、１つの実施形態においては、センサ・サブアセンブリ９５４の大凡の高さに相当するものであってよく、その場合、例えば、細長いメンバ９７４はセンサ・サブアセンブリ９５４の上面に位置付けられる。しかしながら、幾つかの代替的な実施形態においては、接続用部分は、取り付け用の層９５８のエッジ９７６の実質的に近くにカップリングし、またはエッジ９７６にカップリングする。
図示されているように、取り付け用サブアセンブリ９５０は、更に、第１の側面９５６とは実質的に反対側のセンサ・サブアセンブリ９５４の第２の側面を越えて延びる第２の取り付け用エレメント９７２を含んでいる。幾つかの実施形態においては、２つより多くの取り付け用エレメントを含めることができる。例えば、１つの実施形態においては、第３および第４の取り付け用エレメントがセンサ・サブアセンブリ９５４の対向する第３および第４の側面を越えて延びている。１つの実施形態においては、唯一つの取り付け用エレメントが含まれている。幾つかの実施形態においては、接続用部分９６６は、上で説明されている上面テープ部分９１４などのテープ部分を含んでいてよい。
接続用部分９６６は、更に、弾力性のある材料からなる細長いメンバ９７４を含んでいてよい。この細長いメンバは、例えば上で説明されている細長いメンバ９１０もしくは何らかの他の細長いメンバまたはバネであってよい。細長いメンバ９７４は、センサ・サブアセンブリ９５４にはカップリングされてよいが、取り付け用の層９５８には実質的にカップリングされない。細長いメンバ９１０と同様に、細長いメンバ９７４は、センサ・サブアセンブリが使用中に内科患者の測定部位に押し付けられるような仕方で、予め定められた力をフレームに加えるように構成されていてよい。
戻って図９Ａ−Ｂの取り付け用サブアセンブリ９０４を参照しながら説明すると、底面テープ部分９１６の底面は、患者の皮膚に付着する接着材を含んでいる。更に、上面テープ部分９１４の下側は接着材を含んでいて細長いメンバ９１０の上面および底面テープ部分９１６の上面に付着する。そのようなものとして、上面テープ部分９１４は細長いメンバ９１０を底面テープ部分９１８にカップリングする。従って、上面テープ部分は上で説明されている接続用部分９６６などの接続用部分として作用し、そして、底面テープ部分９１６は上で説明されているとおりの取り付け用の層９５８として作用する。
更に、底面テープ部分（取り付け用の層）９１６の上面は付着性でなく、従って、細長いメンバ９１０の底面に付着しない。そのようなものとして、上面テープ部分９１４および細長いメンバ９１０細長いメンバ９１０は、細長いメンバ９１０が底面テープ部分９１８に平行もしくは実質的に平行な第１の位置に位置することが可能であり、且つ、取り付け用表面９６０が患者の皮膚９５１に取り付けられたときに、第１の位置から、底面テープ部分９１８もしくは取り付け用の層との関係において（に対して）細長いメンバ９１０が角度θで傾いている第２の位置へ動くように構成されている。そのようなものとして、また、図９Ｃ−Ｄとの関係において上で説明されているように、曲げられて取り付けられた配置構成における細長いメンバ９１０からの上向きの力は、底面テープ部分９１８と皮膚との接続部のエッジ９７６から離れた領域で分配され、これにより、本センサの剥離または他の非意図的な脱離の発生率が低減される。
再び図９Ｃ−Ｄを参照しながら説明すると、接続用部分９６６および取り付け用の層９５８は一体的な部片を形成していてよい。別の実施形態においては、上で検討されているように、接続用部分９６６および取り付け用の層９５８は分離可能なユニット、例えばテープの底面層および上面層などを含んでいる。接続用部分９６６が接着材を含んでいる特定の実施形態においては、接続用部分９６６の底面の選定された部分のみがそのような接着材を含んでいる。例えば、１つの実施形態においては、接続用部分９６６のうち、細長いメンバ９７４に接触する部分のみが接着材を含んでいる。別の実施形態においては、接着材の作用により取り付け用の層９５８に付着する接続用部分９６６のうちの選定された部分のみが接着材を含んでいる。尚も別の配置構成においては、接続用部分は、細長いメンバ９７４と、取り付け用の層９５８に付着する選定された部分との両方に接続する接着材を含んでいる。
図１０は、本開示の別の実施形態による、図１Ａ−２Ｅおよび図６Ａ−Ｅのセンサアセンブリのうちのいずれかと適合する取り付け用サブアセンブリ１００４の分解透視図である。取り付け用サブアセンブリ１００４は、例えば図６の取り付け用サブアセンブリ６０４であってよい。本明細書で開述されている他の取り付け用エレメントと同様に、取り付け用サブアセンブリ１００４は、センサ・サブアセンブリ６０２などのセンサを患者の皮膚にカップリングし、そして、予め定められた量の力でそのセンサを患者の皮膚に押し付け、バネ様の仕方でそのセンサを測定部位に押し付けるべく作用するように構成することができる。また、取り付け用サブアセンブリ１００４は、取り付け用サブアセンブリ１００４との関係における本センサの動きが原因で、使用中に、取り付け用エレメントが患者から剥離もしくは別な仕方で脱離してしまわないように構成することもできる。例えば、取り付け用サブアセンブリ１００４は、開述されている他の取り付け用エレメント（例えば、図９Ａ−９Ｄとの関係において説明されている取り付け用サブアセンブリ９００）と同様な仕方で動作し、且つ、同様な利点および機能をもたらすことができる。
取り付け用サブアセンブリ１００４は第１の端部１００６および第２の端部１００８を有している。また、取り付け用サブアセンブリ１００４は、上面テープ部分１０１４、底面テープ部分１０１６、ライナー部分１０１８、および細長いメンバ１０１０を含んでいる。取り付け用サブアセンブリ１００４は、更に、取り付け用サブアセンブリ１００４をセンサ・サブアセンブリ（図示せず）に機械的に嵌合するボタン１０１２を含んでいる。１つの実施形態においては、上面テープ部分１０１４は半透明であって、それの下側に接着材を含んでいる。上面テープ部分は、細長いメンバ１０１０の上面および上方底面テープ部分１０１６の上面に付着する。上方底面テープ部分１０１６は半透明の上面テープ部分１０１６を通じて視覚可能な印刷された文字列を含んでいる。上方底面テープ部分１０１６の下側は下方底面テープ部分１０１６の上面に付着する。ライナー１０１８は底面テープ部分を保護しており、剥がして、下方底面テープ部分１０１６の下側の接着材を露出させることができる。
取り付け用サブアセンブリ１００４は、時として、取り付け用エレメントまたはバネアセンブリと呼ばれることがある。図１０の細長いメンバ１０１０は、フォーク状または「Ｙ」字形を含め、あらゆる様々な形状を含むことができ、そして、細長いメンバ１０１０は１つの脚１０２２を有する第１の端部１０２０および２つの脚１０２６を有する第２の端部１０２４を含んでいる。
上述のフォーク状の構造は特定の利点をもたらす。例えば、第２端部１０２４の多脚構造は、本センサを皮膚に押し付ける上で高められた量のバネ作用を提供することができ、または一層均等に分配された力および／または一層効率的に差し向けられた力を提供することができる。
第１端部１０２０の単脚構造は、特定の環境下、例えば第１の細長い部分１００６が患者の皮膚の起伏のある領域もしくはでこぼこな領域に付着される場合などにおける測定部位への付着能力の増強を可能にし、または別な要因で取り付けるのが比較的難しい測定部位への付着能力の増強を可能にする。例えば、第１端部１０２０の脚は中央に位置しており、従って、テープ部分１０１４、１０１６のエッジから隔たっているため、第１の細長い部分１００６が患者から剥離する傾向を低減することができる。更に、単脚構造は、多脚構造よりも、比較的小さなバネ作用または復元力を有しているものと考えられ、これも剥離する傾向を低減させる。
使用に関する１つのシナリオにおいては、骨格１０１０の単脚第１端部１０２０を含む取り付け用エレメント１００４の第１端部１００６が患者の喉仏の上に置かれ、比較的起伏のある喉仏領域に増強された付着能力をもたらす。使用に関する一例としてのシナリオにおいては、そのセンサアセンブリは、更に、センシング素子が患者の頸部の正面側を横断して位置付けられるような仕方で、患者の頸部の側面の周りにくるまれる。最後に、骨格１０１０の第２端部１０２２の多脚構造を含む取り付け用エレメント１００４の第２端部１００８が、総体的に、喉仏領域よりも比較的でこぼこさが少ない患者の頸部の側面に置かれる。そのようなケースにおいて、細長いメンバ１０１０のフォーク状の構造は：（１）第１端部１０２０の単脚構造による、患者の喉仏上へのしっかりとした付着；および（２）第２端部１０２２の二脚構造による、センサを測定部位へ押し付けることにおけるバネ様の振る舞いの改善；の両方を可能にする。
別の実施形態においては、第１端部１０２０もフォーク状であってよく、細長いメンバ１０１０は総体的に「Ｘ」字形の形状から成っていてよい。第１および第２端部１０２０、１０２２のうちの１つもしくは両方が２つより多くの脚を含んでいてよい。尚も別の実施形態においては、第１および第２端部１０２０、１０２２の両方が、図９の細長いメンバ９１０と同様な仕方で１つの脚のみを含んでいてもよい。
患者用アンカ
ケーブルのグイッとした引っ張り、ビクッとした動きまたは牽引などの動きは、センサアセンブリ２０１と患者との間での付着性接続に応力をもたらし得る。そのような応力は、例えば患者の動き、モニタの動き、または医療従事者による偶発的なケーブルの引っ張りなどによって引き起こされ得る。それ故、ケーブルの両端間におけるあるポイントでケーブルを身体に確保し、これにより、センサアセンブリ２０１と患者との間での付着性接続からケーブルの潜在的な動きをデカップリングすることは有益であり得る。そのようなものとして、ケーブルアセンブリは、有利なことにケーブルの両端間におけるあるポイントでケーブルを患者に確保する患者用アンカを含むことができる。患者用アンカは、例えば接着材の作用によりケーブルを身体に確保する１つもしくはそれ以上のパネルを含むことができる。
ケーブルのグイッとした引っ張り、ビクッとした動きまたは牽引などの動きは、センサアセンブリ２０１と患者との間での付着性接続に応力をもたらし得る。そのような応力は、例えば患者の動き、モニタの動き、または医療従事者による偶発的なケーブルの引っ張りなどによって引き起こされ得る。それ故、ケーブルの両端間におけるあるポイントでケーブルを身体に確保し、これにより、センサアセンブリ２０１と患者との間での付着性接続からケーブルの潜在的な動きをデカップリングすることは有益であり得る。そのようなものとして、ケーブルアセンブリは、有利なことにケーブルの両端間におけるあるポイントでケーブルを患者に確保する患者用アンカを含むことができる。患者用アンカは、例えば接着材の作用によりケーブルを身体に確保する１つもしくはそれ以上のパネルを含むことができる。
図１１Ａは、本開示の１つの実施形態による患者用アンカ１１００の透視図である。患者用アンカ１１００は、図２Ａの患者用アンカ２０３または何らかの他の患者用アンカであってよい。しかしながら、幾つかの実施形態においては、センサアセンブリ２０１は何ら患者用アンカを含んでいない。患者用アンカは、ケーブルアセンブリの形成用パーツと呼ばれることがある。図示されているように、患者用アンカ１１００は、センサ・サブアセンブリ（図示せず）とセンサ・コネクタ・サブアセンブリ（図示せず）との間、例えば本明細書で開述されているセンサ・サブアセンブリのうちの１つとセンサ・コネクタ・サブアセンブリのうちの１つとの間などでセンサケーブル１１０２に取り付けられる。以降で説明されているように、患者用アンカ１１００は、有利なことに、センサアセンブリと患者との間での接触の中間的なポイントを提供し、これにより、患者とセンサ・サブアセンブリとの間での接触ポイントにかかる応力を低減することができる。そのような応力は、例えばケーブル１１０２のビクッとした動きまたはグイッとした引っ張りにより引き起こされ得る。患者用アンカは、ケーブル１１０２の近位側セグメント１１１６とケーブル１１０２の遠位側セグメント１１１８との間の場所でケーブル１１０２に位置付けられる。近位側セグメント１１１６はセンサ・サブアセンブリに付着するように構成されている近位側端部（図示せず）で終わり、遠位側セグメント１１１８はセンサ・コネクタ・サブアセンブリに接続するように構成されている遠位側端部で終わる。
図１１Ｂは本開示の１つの実施形態による患者用アンカ１１００の分解透視図である。図１１Ａ−Ｂを参照すると、患者用アンカ１１００は上面アンカパネル１１０４、底面アンカパネル１１０６およびライナーパネル１１０８を含んでいる。上面および底面のアンカパネル１１０４、１１０６は接着材の作用によりケーブル１１０２の対向する側面に、且つ、相互に付着し、一方、ライナーパネル１１０８は接着材の作用により底面パネル１１０６の下側に付着している。ライナーパネルの下側１１１０は、患者の皮膚に付着するように構成されている接着材を底面パネル１１０６の下側に露出させるべく、底面パネル１１０６から取り外し可能である。様々な実施形態において、パネル１１０６、１１０８は、ゴム、プラスチック、布テープ、発泡テープもしくは接着材フィルムなどのテープ、またはその材料の一方の面もしくは両方の面に接着材を有している他の圧縮性材料を含んでいる。ライナーパネルは接着材フィルムまたは他の同様な材料を含んでいる。
図示されているように、ケーブル１１０２は、ケーブル１１０２が患者用アンカ１１００に入るポイントにおいて真っすぐになっている。しかしながら、図１１Ｂに示されているように、ケーブル１１０２は、患者用アンカが取り付けられる領域に屈曲した部分１１１９を含んでいる。この屈曲した部分１１１９の形状が、更に、遠位側セグメント１１１８に入射する応力から近位側セグメント１１１６を、従ってセンサアセンブリと患者との間での付着性接続をデカップリングする。この改善されたデカップリングは、ケーブル１１０２に屈曲部１１１５、１１１７などの１つもしくはそれ以上の機械的な屈曲部を設けることにより達成される。また、屈曲した部分１１１９は、例えばそこへ付着するためのパネル１１０４、１１０６に対するケーブルの表面積を増やすことにより、パネル１１０４、１１０６へのケーブル１１０２の取り付けをも改善することができる。例えば、図示されている実施形態においては、屈曲した部分１１１９は「Ｓ」字の形状に形成されている。ケーブル１１０２は、例えば、ケーブル１１０２に付着して屈曲した部分１１１９を適所に保持するアンカパネル１１０４、１１０６を適用する前に曲げられる。屈曲した部分１１１９は別の方法で適所に保持することもできる。例えば、１つの実施形態においては、ケーブル１１０２の屈曲した部分１１１９は比較的剛性である。
図１２は、本開示の１つの実施形態による、患者に取り付けられた患者用アンカ２０２およびセンサ・サブアセンブリ１２０４の上面図である。患者の頸部１２０８の上面断面図との関係において示されているように、患者用アンカ１２０２は中間的なポイント１２１０において患者１２０８に取り付けられ、一方、センサ・サブアセンブリ１２０４はモニタリングポイント１２１２に取り付けられる。検討されているように、患者用アンカは、有利なことに、例えばケーブル１２０６におけるグイッとした引っ張りまたはビックっとした動きに由来する応力によりセンサ・サブアセンブリ１２０４と患者との間での接触ポイントにもたらされる応力を低減する。患者用アンカ１２０２は患者の頸部に取り付けられた状態で示されているが、患者用アンカ１２０２は、幾つかの実施形態においては、どこか別の場所に取り付けられてもよい。例えば、１つの配置構成においては、患者用アンカ１２０２は患者の胸の上部に取り付けられる。様々な配置構成において、アンカ１２０２は肩、腕、または患者のどこか別の部分に取り付けられてよい。幾つかのケースにおいては、アンカ１２０２は、患者以外の対象物に取り付けられてよい。例えば、患者用アンカ１２０２は患者のベッドまたは別の一般的には固定された対象物に取り付けることができる。
例えば患者用アンカ１１００などの患者用アンカを用いてセンサを測定部位に取り付ける方法は、そのセンサを測定部位へ取り付けるステップを含む。本方法は、更に、測定部位から予め定められた距離にあるアンカリング場所に患者用アンカを取り付けるステップを含む。検討されているように、患者用アンカは、センサにカップリングされたケーブルの近位側端部とセンサコネクタにカップリングされたケーブルの遠位側端部との間に位置付けられる。上述の予め定められた距離は、センサアセンブリおよび患者用アンカが取り付けられたときに、センサ・サブアセンブリと患者用アンカ１１００との間のケーブル１００６の近位側セグメント１１１８が幾分かの緩みをもたらし、これにより、近位側セグメント１１１８におけるあらゆる張力、および患者とセンサアセンブリとの間での付着性接続に結果としてもたらされるあらゆる応力が回避されるように選定することができる。更に、上述の予め定められた距離は、近位側セグメント１１１８が、使用中に、もつれた状態または引っ張られた状態にならないように、センサアセンブリおよび患者用アンカが取り付けられたときに、特定の最大量の緩みがもたらされるように選定されてよい。また、特定の実施形態の予め定められた距離は、近位側セグメント１１１８の長さが、患者用アンカを取り付けるのに比較的適した患者のある部分、例えば身体の平坦な部分または毛のない部分などに患者用アンカ１００２を取り付けるのに適切であるように選定される。様々な実施形態においては、予め定められた距離は約１インチから１２インチまでの間であり、そして、近位側セグメント１１１８の長さは１．５インチから１８インチまでの間である。別の実施形態においては、予め定められた距離は約３インチから６インチまでの間であり、そして、近位側セグメント１０１８の長さは約４インチから９インチまでの間である。別の実施形態においては、予め定められた距離は１インチ未満であり、または１２インチより大きい。
別の実施形態においては、患者用アンカは１つの一体型の部片を含み、個別的なパネル１１０６、１１０８およびライナー１１１０を含まない。別の実施形態においては、屈曲した部分１１１８は含まれていなくてよく、または例えば「Ｌ」字形などの異なる形状に形成されていてよい。様々な実施形態において、屈曲した部分１１１８はあらゆる形状を含むことができ、そのような形状は、上で説明されているとおりの１つもしくはそれ以上の予め形成された屈曲部、または別な仕方でセンサアセンブリと患者との間での付着性接続からケーブル１１０２の遠位側セグメント１１１６に入射する応力をデカップリングする１つもしくはそれ以上の予め形成された屈曲部を含む。これに加え、近位側端部および遠位側端部は別のコンポーネントに接続するように構成されていてよい。例えば、別の実施形態においては、遠位側端部は患者モニタまたは患者モニタコネクタに接続するように構成されている。更に、幾つかの実施形態においては、患者用アンカ１１００は、接着材の作用以外のメカニズムにより患者または別の対象物に取り付けられる。例えば、患者用アンカ１１００はクリップまたは他の機械的な取り付け機構を含んでいてよい。１つの実施形態においては、アンカ１１００は患者の衣服に取り付けることが可能なワニ口クリップを含んでいる。
音響センサが特定の実施形態に関して説明されてきた。本明細書で開述されているコンポーネントおよびサブコンポーネントの様々な組み合わせが本開示の範囲内である。例えば、特定の実施形態においては、取り付け用サブアセンブリ、補助センサ、音響カプラ、静電遮蔽バリア、結合層、情報エレメントおよび患者用アンカのうちの１つもしくはそれ以上が含まれていない。例えば、１つの実施形態においては、本センサアセンブリは、補助センサおよび患者用アンカを除き、前述のコンポーネントをすべて含んでいる。別の実施形態においては、本センサアセンブリは、情報エレメントを除き、前述のコンポーネントをすべて含んでいる。
他の組み合わせ、省略、置換および修飾も本開示の範囲内である。開述されている本システムおよび方法の様々な態様および特徴的機構は個別に、一緒に組み合わせて、または相互に取り換えて実践され得ることが想定されており、また、それらの特徴的機構および態様の様々な組み合わせおよびサブコンビネーションを成すことができるが、それらの組み合わせおよびサブコンビネーションは尚も本開示の範囲内であることが想定されている。更に、上で開述されているシステムは、好適な実施形態において説明されているモジュールおよび機能のすべてを含む必要はない。従って、本開示の範囲は好適な実施形態の詳述により制限されることを意図したものではなく、本開示の範囲は添付の特許請求項を参照することによって定められるべきである。
本明細書で使用されている条件語句、例えば、数ある中でもとりわけ「ｃａｎ」、「ｃｏｕｌｄ」、「ｍｉｇｈｔ」、「ｍａｙ」「ｅ．ｇ．」などは、具体的に別な具合に述べられていない限り、または使用されたとおりの文脈内において別な具合に理解されない限り、一般的に、他の実施形態は含まないが、特定の実施形態は特定の特徴的機構、エレメントおよび／または状態を含むことを伝えるべく意図されている。従って、そのような条件語句は、一般的に、特徴的機構、エレメントおよび／または状態が、どのような形であれ、１つもしくはそれ以上の実施形態で必要とされることを示唆すべく意図されたものではなく、また、１つもしくはそれ以上の実施形態が、著者の考えの提供もしくは指示が有る無しに関わらず、これらの特徴的機構、エレメントおよび／または状態が何らかの特定の実施形態に含まれるかどうか、または特定の実施形態において果たされるべきであるかどうかを決定するためのロジックを必然的に含んでいることを示唆すべく意図されたものでもない。
実施形態に依存して、本明細書で開述されているいずれの方法においても、特定の作用、事象または機能は異なるシーケンスで果たされてよく、加えられてよく、統合されてよく、またはひとまとめにして省略されてよい（例えば、本方法の実践にとって、開述されているすべての作用または事象が必要なわけではない）。更に、特定の実施形態においては、作用または事象は、逐次的にというよりも寧ろ、例えばマルチスレッド化された処理、割り込み処理、またはマルチ・プロセッサもしくはマルチ・プロセッサ・コアを通じて、同時的に果たされてよい。
本明細書で開示されている実施形態と結び付けて説明されている様々の例示的な論理ブロック、モジュール、回路およびアルゴリズムのステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはそれら両者の組み合わせとして実行されてよい。このハードウェアとソフトウェアの互換性を明確に例証するため、これまでの箇所では、様々の例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路およびステップがそれらの機能性の観点から説明されてきた。そのような機能性がハードウェアとして実行されるのか、またはソフトウェアとして実行されるのかは、その全体的なシステムに課されている特定の用途および設計上の制約事項に依存する。開述されている機能性は、それぞれの特定の用途に合わせて様々に異なる仕方で実行することができるが、そのような実行形態の決定が本開示の範囲からの逸脱をもたらすものと解釈すべきではない。
本明細書で開示されている実施形態と結び付けて説明されている様々の例証的な論理ブロック、モジュールおよび回路は、本明細書で開述されている機能を果たすように設計された汎用プロセッサ、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレー（ＦＰＧＡ）もしくは他のプログラマブル・ロジック・デバイス、ディスクリート・ゲートもしくはトランジスタ・ロジック、ディスクリート・ハードウェア・コンポーネント、またはそれらのあらゆる組み合わせを用いて実行することができ、またはそれらを用いて果たすことができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってよいが、代替的に、そのプロセッサはあらゆる通常のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラまたはステート・マシンであってもよい。また、プロセッサはコンピュータ・デバイスの組み合わせとして実行することもでき、例えばＤＳＰおよびマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアとの併用における１つもしくはそれ以上のマイクロプロセッサ、またはあらゆる他のそのような配置構成として実行されてもよい。
本明細書で開示されている実施形態と結び付けて説明されている本方法およびアルゴリズムのブロックは、ハードウェアで、プロセッサにより実行されるソフトウェアモジュールで、またはそれら２つの組み合わせで直接的に具体化することができる。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野において公知のあらゆる他の形態のコンピュータ可読記憶媒体に在ってよい。１つの例証的な記憶媒体が、プロセッサがその記憶媒体から情報を読み出し、且つ、その記憶媒体に情報を書き込むことができるような仕方で、プロセッサにカップリングされる。代替的に、記憶媒体がプロセッサと一体になっていてもよい。そのプロセッサおよび記憶媒体はＡＳＩＣに在ってよい。また、そのＡＳＩＣはユーザー端末に在ってよい。代替的に、そのプロセッサおよび記憶媒体はユーザー端末のディスクリート・コンポーネントとして存在していてもよい。
以上で詳述された説明は、様々な実施形態に適用された場合の新規な特徴的機構を示し、開述し、指摘してきたが、本開示の精神から逸脱することなく、例示されたデバイスまたはアルゴリズムの形態および詳細における様々な省略、置換および変更が為し得ることが理解されよう。認識されるものと思われるが、本明細書で開述されている発明の特定の実施形態は、幾つかの特徴的機構が他のものとは別個に使用もしくは実践することができるため、本明細書で明らかにされている特徴および利点のすべてをもたらすものではない形態内で具体化することができる。本明細書で開示されている特定の発明の範囲は、前述の説明によってではなく、添付の特許請求項によって指示される。それらの特許請求項の意義および同等物の範囲内に収まるすべての変更は、それらの範囲に包含されることとなる。
Claims (81)
- 内科患者の１つもしくはそれ以上の生理学的パラメータの指標である音響振動に応答して信号を非侵襲的に出力するための音響センサアセンブリにおいて：
フレーム；
上記フレームによって支えられ、音響振動に応答して信号を出力するように構成されているセンシング素子；および
該フレームによって支えられ、且つ、予め定められた張力で上記センシング素子にバイアスをかけるために該センシング素子に圧力を加えるように位置付けられている音響カプラであって、該音響カプラは、当該音響センサアセンブリが内科患者に取り付けられたときに、該音響カプラを通じて音響振動を上記センシング素子に伝えるように構成されている、音響カプラ；
を含む、音響センサアセンブリ。 - 上記音響カプラが、該音響カプラの内面に配置された内部突起を含む、請求項１記載の音響センサアセンブリ。
- 上記音響カプラが、更に、該音響カプラの外面に配置された外部突起を含む、請求項２記載の音響センサアセンブリ。
- 上記音響カプラは、当該音響センサアセンブリが該内科患者に取り付けられたときに、該内科患者から上記音響センシング素子を電気的に絶縁する、請求項１記載の音響センサアセンブリ。
- 上記音響カプラは、当該音響センサアセンブリが該内科患者に取り付けられたときに、該内科患者から上記音響センシング素子を電気的に分離する、請求項１記載の音響センサアセンブリ。
- 上記音響カプラがエラストマを含む、請求項１記載の音響センサアセンブリ。
- 上記音響カプラが該センシング素子に実質的に均等に圧力を分配するように構成されている、請求項１記載の音響センサアセンブリ。
- 上記センシング素子が圧電性材料を含む、請求項１記載の音響センサアセンブリ。
- 上記音響カプラがゲルを含む、請求項１記載の音響センサアセンブリ。
- 上記ゲルが該患者の測定部位と上記センシング素子との間をマッチングさせる音響インピーダンスをもたらす、請求項９記載の音響センサアセンブリ。
- 更に、上記フレームによって支えられた情報エレメントを含む、請求項１記載の音響センサアセンブリ。
- 上記情報エレメントがセンサ使用情報を保存するように構成されている、請求項１１記載の音響センサアセンブリ。
- 上記情報エレメントがセンサ適合性情報を保存するように構成されている、請求項１１記載の音響センサアセンブリ。
- 上記情報エレメントがセンサキャリブレーション情報を保存するように構成されている、請求項１１記載の音響センサアセンブリ。
- 更に、上記センシング素子と連通しているケーブルおよび該ケーブルに取り付けられたコネクタを含み、上記情報エレメントが前記コネクタによって支持される、請求項１１記載の音響センサアセンブリ。
- 上記情報エレメントが１つもしくはそれ以上のメモリデバイスを含む、請求項１１記載の音響センサアセンブリ。
- 更に、使用中、上記フレームに予め定められた力を加えるように構成されている取り付け用エレメントを含む、請求項１記載の音響センサアセンブリ。
- 内科患者の１つもしくはそれ以上の生理学的パラメータの指標である音響振動に応答して非侵襲的に信号を出力する方法において：
音響センサを提供するステップであって、該音響センサは、フレーム、前記フレームによって支えられ、且つ、音響振動を検出するように構成されているセンシング素子、および該フレームによって支えられ、且つ、内科患者への取り付けに先立って予め定められた張力になるように前記センシング素子にバイアスをかけるために、該センシング素子に圧力を及ぼすように位置付けされている音響カプラを含んでいる、音響センサの提供ステップ；
上記音響センサを該内科患者に取り付けるステップであって、上記音響カプラは該内科患者と接触した状態で配置される、音響センサの取り付けステップ；および
上記音響カプラを通じて伝送され、且つ、上記センシング素子によって検出された音響振動に基づいて、該内科患者の生理学的パラメータの指標である音響振動に応答した信号を出力するステップ；
を含む、非侵襲的な信号出力方法。 - 上記取り付けステップが、更に、該フレームに予め定められた力を加えるように構成されている該音響センサの取り付け用アセンブリを使用するステップを含み、ここで、前記音響センサは該内科患者に押し付けられる、請求項１８記載の方法。
- 遮蔽された音響センサを製造する方法において、当該方法が：
音響カプラ、センシング素子およびフレームを提供するステップであって、該フレームが開口空洞を定めている、提供ステップ；
該センシング層が上記開口空洞を横断して伸展するような仕方で上記センシング素子を上記フレームに取り付けるステップ；および
上記音響カプラを上記フレームに取り付けるステップであって、該音響カプラは、予め定められた張力になるように上記センシング素子にバイアスをかけるべく、該センシング素子に圧力を及ぼす、音響カプラの取り付けステップ；
を含み、
上記音響カプラは、該音響センサアセンブリが内科患者に取り付けられたときに、該音響カプラを通じて音響振動を上記センシング素子へ伝送するように構成されている、遮蔽音響センサの製造方法。 - 内科患者の１つもしくはそれ以上の生理学的パラメータの指標である音響振動に応答して非侵襲的に信号を出力するための音響センサアセンブリにおいて：
フレーム；
上記フレームによって支えられた第１の静電遮蔽層；
音響振動に応答して信号を出力するように構成されているセンシング素子であって、該センシング素子は上記フレームによって支えられており、前記第１の静電遮蔽層が該フレームと該センシング素子との間に位置付けられている、センシング素子；および
上記フレームによって支えられた第２の静電遮蔽層であって、該センシング素子は前記第２の静電遮蔽エレメントと上記フレームとの間に位置付けられており、該第２の静電遮蔽層は、該センシング素子の表面が上記音響振動に応答して動くときに、該センシング素子の表面形状に順応するように構成されている、第２の静電遮蔽層；
を含む、音響センサアセンブリ。 - 上記第１の静電遮蔽層は、上記センシング素子が上記音響振動に応答して動くときに、該センシング素子の表面に順応するように構成されている、請求項２１記載の音響センサアセンブリ。
- 上記第１および第２の静電遮蔽層が該センシング素子の周りにファラデー箱を形成する、請求項２１記載の音響センサアセンブリ。
- 上記センシング素子が圧電性フィルムを含む、請求項２１記載の音響センサアセンブリ。
- 更に、該センシング素子と該第１の遮蔽層との間に位置付けられた絶縁層を含む、請求項２１記載の音響センサアセンブリ。
- 更に、該センシング素子と該第２の遮蔽層との間に位置付けられた第２の絶縁層を含む、請求項２５記載の音響センサアセンブリ。
- 上記絶縁層が接着材を含む、請求項２５記載の音響センサアセンブリ。
- 上記第１および第２の静電遮蔽層のうちの１つまたは両方が銅を含む、請求項２１記載の音響センサアセンブリ。
- 上記第１および第２の静電遮蔽層のうちの１つまたは両方は、厚みが約０．５マイクロメートルから約１０マイクロメートルまでの間である、請求項２１記載の音響センサアセンブリ。
- 上記第１および第２の静電遮蔽層のうちの１つまたは両方は、厚みが略３マイクロメートルである、請求項２１記載の音響センサアセンブリ。
- 上記センシング素子が第１および第２の電極を含んでいて、上記第１および第２の静電遮蔽層が該遮蔽エレメントへ差し向けられた電気的なノイズを前記第１および第２の電極に実質的に等しく分配する、請求項２１記載の音響センサアセンブリ。
- 上記遮蔽層が電気的なノイズを実質的に同相で上記第１および第２の電極に分配するように構成されている、請求項３１記載の音響センサアセンブリ。
- 上記センシング素子ならびに第１および第２の遮蔽層がコモンモード・リジェクションによりノイズを実質的に遮蔽するように構成されている、請求項３１記載の音響センサアセンブリ。
- 上記静電遮蔽エレメントが当該音響センサアセンブリのノイズ排除性を改善するように構成されている、請求項２１記載の音響センサアセンブリ。
- 上記静電遮蔽エレメントが当該音響センサアセンブリによって発生された出力信号のノイズ成分を低減するように構成されている、請求項２１記載の音響センサアセンブリ。
- 上記静電遮蔽エレメントが改善された信号対ノイズ比をもたらすように構成されている、請求項２１記載の音響センサアセンブリ。
- 内科患者の１つもしくはそれ以上の生理学的パラメータの指標である音響振動に応答して非侵襲的に信号を出力するための音響センサアセンブリにおいて：
フレーム；
音響振動に応答して信号を出力するように構成されていて、且つ、上記フレームによって支えられたセンシング素子であって、該センシング素子が第１の電極および第２の電極を含んでいる、センシング素子；および
上記フレームによって支えられていて、且つ、上記センシング素子に関連付けて位置付けされた静電遮蔽エレメントであって、前記静電遮蔽エレメントが該センシング素子に差し向けられたノイズを上記第１および第２の電極に実質的に等しく分配する、静電遮蔽エレメント；
を含む、音響センサアセンブリ。 - 上記静電遮蔽エレメントが該センシング素子に関連したファラデー箱を形成する、請求項３７記載の音響センサアセンブリ。
- 静電遮蔽エレメントが電気的なノイズの第１の部分を上記第１の電極へ分配し、且つ、電気的なノイズの第２の部分を上記第２の電極へ分配し、前記第１および第２のノイズ部分が互いに実質的に同相である、請求項３７記載の音響センサアセンブリ。
- 上記静電遮蔽エレメントがコモンモード・リジェクションによりノイズを除去するように構成されている、請求項３７記載の音響センサアセンブリ。
- 上記静電遮蔽エレメントが当該音響センサアセンブリによって発生された出力信号のノイズ成分を低減するように構成されている、請求項３７記載の音響センサアセンブリ。
- 上記静電遮蔽エレメントが第１の層および第２の層を含んでおり、該センシング素子が前記第１の層と前記第２の層との間に位置付けされる、請求項３７記載の音響センサアセンブリ。
- 上記静電遮蔽エレメントは厚みが約０．５マイクロメートルから約１０マイクロメートルまでである、請求項３７記載の音響センサアセンブリ。
- 上記静電遮蔽エレメントは厚みが略３マイクロメートルである、請求項３７記載の音響センサアセンブリ。
- 上記静電遮蔽エレメントの少なくとも一部が、使用中、該センシング素子の表面に順応する、請求項３７記載の音響センサアセンブリ。
- 遮蔽された音響センサを製造する方法において、当該方法が：
第１の静電遮蔽層をフレームに取り付けるステップ；
センシング層を上記フレームに、且つ、上記第１の静電遮蔽層上に取り付けるステップ；および
第２の静電遮蔽層を該フレームに、且つ、上記センシング層上に取り付けるステップ；
を含み、
上記第２の静電遮蔽層は、上記センシング層の表面が形状を変えたときに、該センシング層により定められる表面に順応するように構成されている、遮蔽音響センサの製造方法。 - 遮蔽された音響センサを製造する方法において、当該方法が：
音響振動に応答して信号を出力するように構成されたセンシング素子をフレームに取り付けるステップであって、該センシング素子が第１の電極および第２の電極を含んでいる、センシング素子の取り付けステップ；および
上記センシング素子に関連付けて静電遮蔽エレメントを位置付けるステップであって、該静電遮蔽エレメントが上記センシング素子に差し向けられたノイズを上記第１および第２の電極に実質的に等しく分配する、静電遮蔽エレメントの位置付けステップ；
を含む、遮蔽音響センサの製造方法。 - 内科患者の１つもしくはそれ以上の生理学的パラメータの指標である音響振動に応答して非侵襲的に信号を出力するための音響センサアセンブリにおいて：
フレーム；
上記フレームによって支えられていて、且つ、内科患者からの音響振動を検出し、該音響振動の指標となる出力信号を与えるように構成されているセンシング素子；および
上記フレームによって支えられた細長いメンバであって、前記細長いメンバが該フレームの対向する側面を少なくとも部分的に越えて延びるバネ部分を含んでいる、細長いメンバ；
を含み、
上記細長いメンバは、上記バネ部分によって該フレームに予め定められた力を及ぼすように構成されており、当該音響センサアセンブリは、該音響センサアセンブリが該内科患者に取り付けられたときに、該内科患者の測定部位へ押し付けられ、
上記予め定められた力は少なくとも部分的には上記バネ部分の剛性に基づいて決定される、音響センサアセンブリ。 - 上記細長いメンバは、当該音響センサアセンブリが該内科患者に取り付けられていないときには、実質的に平坦である、請求項４８記載の音響センサアセンブリ。
- 上記細長いメンバは、当該音響センサアセンブリが該内科患者に取り付けられていないときには、該フレームから離れる方向に曲がっている、請求項４８記載の音響センサアセンブリ。
- 上記フレームが上面および底面を含んでいて、該センシング素子は前記底面を横断して延びており、該細長いメンバは前記上面を横断し且つ該上面を越えて延びている、請求項４８記載の音響センサアセンブリ。
- 上記細長いメンバが該フレームの中間部分にカップリングされている、請求項４８記載の音響センサアセンブリ。
- 更に、上記フレームによって支えられ、且つ、該フレームと上記細長いメンバとの間に位置付けられた誘電体材料を含んでいる、請求項４８記載の音響センサアセンブリ。
- 上記細長いメンバは、該内科患者の皮膚が伸びるときに、上記フレームに連続的な力を加えて、該フレームを該内科患者の皮膚に押し込むように構成されている、請求項４８記載の音響センサアセンブリ。
- 上記細長いメンバが、更に、当該音響センサアセンブリを該患者に取り付けるように構成されている取り付け用部分を含んでいる、請求項４８記載の音響センサアセンブリ。
- 上記取り付け用部分が接着材を含む、請求項５５記載の音響センサアセンブリ。
- 上記細長いメンバが該フレームに取り外し可能にカップリングされている、請求項４８記載の音響センサアセンブリ。
- 上記細長いメンバが使い捨て式である、請求項５７記載の音響センサアセンブリ。
- 上記細長いメンバがフォーク状の形状を含んでいる、請求項５７記載の音響センサアセンブリ。
- 内科患者の１つもしくはそれ以上の生理学的パラメータの指標である音響振動に応答して非侵襲的に信号を出力するための音響センサアセンブリにおいて：
フレーム；
上記フレームによって支えられているセンシング素子であって、且つ、当該センシング素子によって検出された音響振動の指標である信号を与えるように構成されているセンシング素子；および
上記フレームによって支えられた取り付け用エレメントであって：
当該音響センサアセンブリを該内科患者に確保するように構成されている、取り付け用の層；および
弾力性のある材料を含む細長いメンバであって、該細長いメンバが上記取り付け用の層に可動的にカップリングされている、細長いメンバ；
を含む、取り付け用エレメント；
を含み、
上記細長いメンバは、上記取り付け用の層が該内科患者に取り付けられたときに、該細長いメンバが前記取り付け用の層に実質的に平行な第１の位置から、該細長いメンバが前記取り付け用の層との関係においてある角度で傾いている第２の位置へ動くように構成されている、音響センサアセンブリ。 - 上記細長いメンバの端部が上記取り付け用の層のエッジから予め定められた距離を隔てて位置付けられている、請求項６０記載の音響センサアセンブリ。
- 上記細長いメンバの該端部が上記取り付け用の層の中心付近に位置付けられている、請求項６１記載の音響センサアセンブリ。
- 上記細長いメンバが上記取り付け用の層に接続されていて、ここで、該取り付け用の層との関係における該フレームの動きは、該取り付け用の層が使用中に該内科患者から外れてしまう事態を引き起こさない、請求項６０記載の音響センサアセンブリ。
- 上記細長いメンバが、使用中、該フレームに予め定められた力を及ぼして、当該音響センサアセンブリを該内科患者の測定部位へ押し付けるように構成されている、請求項６０記載の音響センサアセンブリ。
- 上記取り付け用の層が接着材を含んでいる、請求項６０記載の音響センサアセンブリ。
- 上記取り付け用エレメントが該フレームに取り外し可能にカップリングされている、請求項６０記載の音響センサアセンブリ。
- 上記取り付け用エレメントが使い捨て式である、請求項６６記載の音響センサアセンブリ。
- 上記細長いメンバがフォーク状の形状を含んでいる、請求項６０記載の音響センサアセンブリ。
- １つもしくはそれ以上の生理学的パラメータの指標である音響振動に応答して非侵襲的に信号を出力するための音響センサアセンブリを内科患者に取り付ける方法において：
フレーム、該フレームによって支えられたセンシング素子、および該フレームによって支えられた細長いメンバを含む音響センサアセンブリを提供するステップであって、前記細長いメンバが該フレームの対向する側面を少なくとも部分的に越えて延びるバネ部分を含んでいる、音響センサアセンブリの提供ステップ；
上記細長いメンバを該内科患者の皮膚に取り付けることにより、該音響センサアセンブリを内科患者に取り付けるステップ；および
上記バネ部分により該フレームに予め定められた力を加えるステップであって、該音響センサアセンブリは該内科患者の皮膚に押し付けられる、力の付加ステップ；
を含み、
上記予め定められた力が少なくとも部分的には上記バネ部分の剛性に基づいて決定される、音響センサアセンブリの取り付け方法。 - １つもしくはそれ以上の生理学的パラメータの指標である音響振動に応答して非侵襲的に信号を出力するための音響センサアセンブリを内科患者に取り付ける方法において：
フレーム、該フレームによって支えられたセンシング素子、および該フレームによって支えられた取り付け用エレメントであって、該取り付け用エレメントが：
該音響センサアセンブリを該内科患者に確保するように構成されている、取り付け用の層；および
弾力性のある材料を含み、上記取り付け用の層にカップリングされている細長いメンバ；
を含む、取り付け用エレメント；
を含む音響センサアセンブリを提供するステップ；および
上記取り付け用の層を該内科患者の皮膚に取り付けることにより該音響センサアセンブリを内科患者に取り付けるステップであって、該取り付け用の層を取り付ける上記ステップが、上記細長いメンバを、該細長いメンバが前記取り付け用の層に実質的に平行な第１の位置から、該細長いメンバが前記取り付け用の層との関係においてある角度で傾いている第２の位置へ曲げるステップを含む、音響センサアセンブリの取り付けステップ；
を含む、音響センサアセンブリの取り付け方法。 - 音響センサアセンブリにおいて：
フレーム；
上記フレームによって支えられているセンシング素子；
上記フレームの対向する側面を横断し且つ該対向する側面を越えて延びる、弾力性を有する骨格；および
上記骨格の外側の端部に設けられた取り付け用エレメントであって、該取り付け用エレメントが上面部分および底面部分を含んでいる、取り付け用エレメント；
を含み、
上記上面部分は前記骨格に取り付けられ、上記底面部分は内科患者に取り付けられるように構成されており、そして
上記上面部分は、前記内科患者に取り付けられたときに、上記底面部分との関係において傾くように構成されている、音響センサアセンブリ。 - 内科患者の１つもしくはそれ以上の生理学的パラメータの指標である音響振動に応答して信号を出力するように構成されているセンサと共に使用するためのケーブルアセンブリにおいて、当該ケーブルアセンブリが：
コネクタ；
ケーブルであって、該ケーブルは、上記コネクタに取り付けられる近位側端部と遠位側端部とを有していて、内科患者からの音響振動に応答して信号を出力するように適合化されたセンサに取り付けられるように構成されている、ケーブル；および
上記近位側端部と遠位側端部との間で上記ケーブルに取り付けられる患者用アンカであって、該患者用アンカはアンカリング部位において該患者に取り付けられ、且つ、該アンカリング部位において該ケーブルを該患者に確保するように構成されている、患者用アンカ；
を含む、ケーブルアセンブリ。 - 上記患者用アンカは、該患者用アンカが該患者に取り付けられたときに、該ケーブルの近位側端部の動きを該ケーブルの遠位側端部からデカップリングするように構成されている、請求項７２記載のケーブルアセンブリ。
- 上記ケーブルが、更に、該患者用アンカに位置付けされた屈曲部分を含んでいる、請求項７２記載のケーブルアセンブリ。
- 屈曲部分が「Ｓ」字形の形状を形成している、請求項７４記載のケーブルアセンブリ。
- 上記患者用アンカが接着材を含んでいる、請求項７２記載のケーブルアセンブリ。
- 上記ケーブルアセンブリが該センサに取り外し可能にカップリングされている、請求項７２記載のケーブルアセンブリ。
- 上記患者用アンカが該内科患者の頸部に取り付けられるように構成されている、請求項７２記載のケーブルアセンブリ。
- 非侵襲的な生理学的センサを内科患者の測定部位に確保する方法において、当該方法が：
センサアセンブリを提供するステップであって、該センサアセンブリはセンサおよびケーブルを有していて、該センサは患者への取り付け用部分、ならびに第１の端部、第２の端部および前記第１の端部と第２の端部との間に位置付けられたアンカを有するケーブルを有している、センサアセンブリの提供ステップ；
該センサを上記患者への取り付け用部分を用いて該内科患者の測定部位へ取り付けるステップ；および
該ケーブルを上記アンカにより該内科患者のアンカリング部位へ取り付けるステップ；
を含む、生理学的センサの確保方法。 - 該センサを取り付けるステップが、上記患者への取り付け用部分に設けられている接着材により該センサを該測定部位へ取り付けるステップを含む、請求項７９記載の方法。
- 該ケーブルを取り付けるステップが、上記アンカに設けられている接着材により該ケーブルを該アンカリング部位へ取り付けるステップを含む、請求項７９記載の方法。
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