JP2013015798A - Optical fiber sheet for sleep apnea sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、睡眠時の呼吸における寝具への圧力変化を寝具の上と人体との間に敷きつめられた光ファイバにより検知し、光ファイバへの側圧変化に起因する信号をパソコンやマイコン等で制御されたメモリーカード等に収録し、無呼吸睡眠状態を検知し乳幼児等も含む被験者の呼吸疾患を迅速に検出するための光ファイバシート及びその構造に関するものである。 The present invention detects changes in pressure on the bedding during breathing during sleep using an optical fiber laid between the bedding and the human body, and controls signals resulting from changes in the lateral pressure on the optical fiber with a personal computer, microcomputer, etc. In particular, the present invention relates to an optical fiber sheet for detecting an apnea sleep state and quickly detecting a respiratory disease of a subject including an infant and the like and a structure thereof.
睡眠時無呼吸症候群(Sleep Apnea Syndrome:SAS)とは睡眠中に10秒以上の呼吸が停止もしくは、気道が狭くなり呼吸が細くなること(10秒以上換気量が50%以下に低下すること)が5回以上繰り返される病気である。起床時の頭痛,日中の眠気などの症状が現れる。また,高血圧を引き起こす原因となり,心筋梗塞・脳卒中などの合併率も高くなる。その他にも夜間頻尿やインポテンツ、頭重感や口渇などの症状がある。また、中高年の男性にみられることが多いが,女性も男性よりは低い割合では発症する。これは、柔らかい食物を多く摂取するようになり顎が退化し始めた人類宿命の病気とも言われている。また、睡眠時無呼吸症候群の患者では眠気が強いと居眠り運転をして交通事故や産業事故を起こしやすく、電車等の公共交通機関の運転手などでこのような病気の者が運転に携わることは社会的に極めて危険なことである。2003年の新幹線居眠り運転などで−躍注目を集めるようになったSASの患者数が、全国人口の4%、数にして480万人とも言われ、そのうち潜在的な患者数は280万人とも言われている。この病気は中高年の肥満の男性や女性のみならず、顎の細い細身の中高生の若者でも発病し、集中力の低下、寝起きの悪さから学業の低下を招く。さらには、乳幼児でも発症し、深い眠りが妨げられると成長ホルモンの分泌を阻害し、小人症を引き起こす要因ともなる。従って本発明のような体に何も装着しないで測定できる検査装置に用いる光ファイバシートは特に乳幼児には最適であると言える。 Sleep Apnea Syndrome (SAS) means that breathing stops for 10 seconds or more during sleep, or the airway becomes narrower and the breathing becomes narrower (the ventilation volume decreases to 50% or less for 10 seconds or more) Is a disease that is repeated more than 5 times. Symptoms such as headache when waking up and daytime sleepiness appear. It also causes hypertension and increases the rate of complications such as myocardial infarction and stroke. Other symptoms include nocturia, impotence, head sensation and dry mouth. It is also common in older men, but women also develop at a lower rate than men. This is also said to be a fate of mankind that began to degenerate chins due to the consumption of soft food. Also, patients with sleep apnea syndrome are likely to have a drowsy driving and cause traffic accidents and industrial accidents if they are sleepy. People with such illnesses may be involved in driving by public transport drivers such as trains. Is extremely dangerous socially. It is said that the number of patients with SAS that has gained a great deal of attention due to the dormant driving of the Shinkansen in 2003 is 4% of the national population, or 4.8 million, of which 2.8 million are potential patients. It is said. The disease affects not only middle-aged and obese men and women, but also slender, middle-aged and high-school youths, leading to poor academic ability due to poor concentration and poor sleep. Furthermore, it develops even in infants, and if deep sleep is prevented, secretion of growth hormone is inhibited, which may cause dwarfism. Therefore, it can be said that the optical fiber sheet used in the inspection apparatus capable of measuring without wearing anything on the body as in the present invention is particularly suitable for infants.
本発明は、睡眠中の呼吸時と無呼吸時での、寝具(シーツや敷布団等)に設置した光ファイバへの応力付加変化による過剰損失の変化を計測し、パソコンやマイコン等で制御されたメモリーカード等に一晩の睡眠時の経時変化を記録するものである。使用する光ファイバの中でもプラスチック光ファイバは、曲げに強く、安価なため、睡眠時に動きの激しい乳幼児には適している。石英系光ファイバや石英コア−プラスチッククラッド光ファイバも適用可能である。さらに、低価格なLEDを光源とすることで低コスト化が可能である。一般にプラスチック光ファイバは変形しやすく、応力付加によりプラスチック光ファイバの形状は変化する。その形状変化により、導波構造が乱れ、プラスチック光ファイバの伝送損失に過剰損失が発生する。石英光ファイバにおいては側圧付加によりマイクロベンディングロスが発生し、光ファイバの伝送損失に過剰損失が発生する。この側圧による過剰損失発生を原理とするセンシング機能を活かし、光ファイバを用いた睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートを提供するものである。乳幼児への適用のためには、ベッド上を広くカバーし、検査に使用しないときは折りたたんで格納できることが臨床現場からは望まれており、そのような格納性を付与した構造の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートを提供するものである。 The present invention measures the change of excess loss due to the stress applied to the optical fiber installed in the bedding (sheets, mattress, etc.) during breathing and apnea during sleep, and is controlled by a personal computer or a microcomputer. It records the changes over time during an overnight sleep on a memory card. Among the optical fibers used, plastic optical fibers are suitable for infants who move rapidly during sleep because they are resistant to bending and are inexpensive. Quartz-based optical fibers and quartz core-plastic clad optical fibers are also applicable. Furthermore, it is possible to reduce the cost by using an inexpensive LED as a light source. In general, a plastic optical fiber is easily deformed, and the shape of the plastic optical fiber is changed by applying a stress. Due to the shape change, the waveguide structure is disturbed, and an excessive loss occurs in the transmission loss of the plastic optical fiber. In the quartz optical fiber, a microbending loss occurs due to the side pressure applied, and an excessive loss occurs in the transmission loss of the optical fiber. An optical fiber sheet for a sleep apnea sensor using an optical fiber is provided by utilizing the sensing function based on the principle of excessive loss due to the lateral pressure. For application to infants, it is desired from the clinical site that it can cover the bed widely and can be folded and stored when not used for testing, and sleep apnea with a structure that provides such storage characteristics An optical fiber sheet for a sensor is provided.
現在主に行われているSASの診断には、一晩の入院により行う終夜睡眠ポリグラフ検査(PSG検査)や、自宅にて携帯用装置を用いて行う睡眠検査(パルスオキシメータによる簡易検査)がある。しかしながら、これらの検査は、入院や検査後に、技師による解析が必要であり、手間・時間、そして高い費用がかかっていた。従来の睡眠時無呼吸センサは口元や鼻の近くにサーミスタを配置するものなど、自然な睡眠を妨げるものであった。また、敷布団の上に特殊マットを置き、呼吸によるマットの高低の変化を気圧の変化(高度の変化による気圧の変化)で捉えるという極めてS/Nの悪い、即ち、脈拍や寝返りと呼吸による区別を特殊な数学的信号解析から行なう手法で信頼性に問題がある手法が開発されていた。このような成人向けの装置が乳幼児にも適用され、多くのセンサを装着して測定するPSGは乳幼児には全く不向きであり、むしろ配線コードの巻きつき等の危険性も伴う。多くの場合パルスオキシメータによる簡易検査は乳幼児に適用されるが、指にきつく装着したり、鼻にカニューレと呼ばれる管を装着したりするので、夜中の睡眠中に無意識にはずしてしまうことが多く、安定した測定が困難であった。 Currently, SAS diagnosis is mainly performed by overnight polygraph examination (PSG examination) performed by overnight hospitalization and sleep examination (simple examination by pulse oximeter) performed using a portable device at home. is there. However, these tests require analysis by an engineer after hospitalization or examination, which is laborious, time consuming and expensive. Conventional sleep apnea sensors interfere with natural sleep, such as a thermistor placed near the mouth or nose. In addition, a special mat is placed on the mattress, and the change in the level of the mat due to breathing is captured by the change in atmospheric pressure (the change in atmospheric pressure due to the change in altitude). A method with a problem of reliability has been developed by performing a special mathematical signal analysis. Such a device for adults is also applied to infants, and PSG that is measured by mounting many sensors is not suitable for infants, and there is a risk of winding cords and the like. In many cases, a simple test using a pulse oximeter is applied to infants, but it is often unconsciously removed during sleep at night because it is worn tightly on the finger or a tube called a cannula on the nose. Stable measurement was difficult.
本発明は、以上の点を解決するために、光ファイバ(安全性を要求する場合はプラスチックファイバを、高感度を要求する場合は石英系光ファイバ)を寝具、特にシーツなどの下に敷きつめるなり、織り込むなどして、自然な睡眠を妨げないようにし、また側圧の大きさによる伝送損失の変化で呼吸状態、無呼吸状態を捉える睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートを提供しようというものである。さらに、光ファイバに加わる側圧により発生する過剰損失による伝送信号光の変化を計測する睡眠時無呼吸センサ用の光ファイバを蛇行させて配置した光ファイバシートにおいて、一本の光ファイバを用いて複数の象限構造を持たせ、その複数の象限構造が2象限からなる場合は、二つに折って畳んで二重重ねの構造で、広げた状態の元のファイバシートの1/2の面積で格納できるようにし、また複数の象限構造が4象限からなる場合は、二つ に折って畳んだ後にさらにそれを二つに折って四重重ね(直角四つ折り)の構造で、広げた状態の元のファイバシートの1/4の面積で格納できるようにする構造を持たせた。これらの複数の象限構造間の光ファイバの配線は象限間の境界領域を斜めに通過するように配線させる構造も持たせた。 In order to solve the above-described problems, the present invention lays an optical fiber (a plastic fiber when safety is required, or a silica-based optical fiber when high sensitivity is required) under a bedding, particularly a sheet. It is intended to provide an optical fiber sheet for sleep apnea sensor that does not interfere with natural sleep, such as by interweaving, and that captures respiratory and apnea conditions by changing transmission loss due to the magnitude of lateral pressure. is there. Furthermore, in the optical fiber sheet in which the optical fiber for the sleep apnea sensor for measuring the change in the transmission signal light due to the excess loss generated by the side pressure applied to the optical fiber is arranged in a meandering manner, a plurality of optical fibers are used by using one optical fiber. If the quadrant structure is composed of two quadrants, it is folded in two and folded into a double-layered structure and stored in half the area of the original fiber sheet in the expanded state. If the quadrant structure consists of four quadrants, fold it in two and then fold it in two to create a quadruple (right quadrant) structure. The fiber sheet has a structure that can be stored in 1/4 of the area. The optical fiber wiring between the plurality of quadrant structures is also provided with a structure that allows the boundary area between the quadrants to pass diagonally.
それら複数の象限構造が4象限からなり、各象限ごとに分離配線されていて、それぞれの象限のファイバシートはそれぞれの光アダプタで接続されて4象限が一体となった光ファイバシートを構成する構造も持たせた。 The plurality of quadrant structures are composed of four quadrants and are separated and wired in each quadrant, and the fiber sheets in each quadrant are connected by respective optical adapters to form an optical fiber sheet in which the four quadrants are integrated. I also gave it.
また、同一パターンの配線構造を持つファイバシートを光アダプタで接続して、縦列接続で2枚、3枚、4枚、5枚、6枚、7枚、8枚、及びそれ以上の任意の枚数で任意の縦長面積構造に拡張できるようにしたり、横列接続で2枚、3枚、4枚、5枚、6枚、7枚、8枚及びそれ以上の任意の枚数で任意の横長面積構造に拡張できるようにしたりできる構造も持たせた。 Also, fiber sheets with the same pattern wiring structure are connected by an optical adapter, and any number of 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, and more in cascade connection Can be expanded to any vertically long area structure, or any horizontally long structure with any number of 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 or more in a row connection. A structure that can be expanded is also provided.
さらに、2枚x2(4枚)、2枚x3(6枚)、2枚x4(8枚)、3枚x3(9枚)や3枚以上の枚数とその倍数のといった任意の組み合わせにより、任意の形状と任意の広さへ展開可能な拡張性を持たせることができる光ファイバシート配線構造を持たせた。 In addition, 2 sheets x2 (4 sheets), 2 sheets x3 (6 sheets), 2 sheets x4 (8 sheets), 3 sheets x3 (9 sheets), or any combination of 3 or more sheets and multiples thereof, any An optical fiber sheet wiring structure that can be expanded to any shape and any size is provided.
本発明は次のような効果を奏する。本発明の光ファイバシートを睡眠時無呼吸センサに用いることにより、睡眠時無呼吸状態を自然な睡眠を妨げない状態で日常、自宅でいつもの睡眠時に測定可能となる。即ち非侵襲性の健康管理器具を提供するものである。また、摩擦による静電気等の電気的雑音の影響を受けないために誤動作が少ない。また、荷重の大きさ、寝返りによる信号と呼吸による信号を完全に判別できるという特徴がある。光ファイバは10gの1点荷重に対しても測定可能な過剰損失を与えるほど、側圧に敏感であり、極めて感度の良い、睡眠時無呼吸センサーの提供が可能である。一筆書き状に蛇行配線しているため、夜中に子供がどんなに激しく、ベッドやふとん上を動き回っても、シーツの下に広げて敷いた光ファイバシート上のどこかに体が触れていれば、即ち寝相が悪い乳幼児の被験者に対しても十分測定が可能である。さらに、通気性のあるスポンジ構造やメッシュ構造の中敷きマットを用い、カバーにも布あるいは細孔穴あけ構造のプラスチックカバーを用いているので通気性が十分に確保され、激しく寝汗をかく乳幼児等でも普段の快適な睡眠状態を確保できる。黒い布製カバーで迷光を十分に遮光し、S/N比の確保もできている。内カバー、外カバーの二重構造で外カバーの洗濯を可能とし、衛生的な面での配慮も可能である。粘着シート上への光ファイバ配線により大量生産に向けた製造の容易性も確保されている。複数の象限構造にしたことにより、使用しないときは、二重、三重、四重に折り畳んで、小さな面積にして格納できる便利さもある。 The present invention has the following effects. By using the optical fiber sheet of the present invention for a sleep apnea sensor, it is possible to measure a sleep apnea state in a state that does not interfere with natural sleep in daily life or at home during normal sleep. That is, a non-invasive health care instrument is provided. In addition, there are few malfunctions because it is not affected by electrical noise such as static electricity due to friction. In addition, there is a feature that the magnitude of the load, the signal of turning over and the signal of breathing can be completely distinguished. It is possible to provide a sleep apnea sensor that is very sensitive to lateral pressure and extremely sensitive to an excessive loss that can be measured even for a single point load of 10 g. Because the wiring meanders in a single stroke, no matter how intense the child moves in the middle of the night, if the body touches somewhere on the fiber optic sheet spread under the sheets, In other words, sufficient measurement is possible even for infant subjects who have poor sleep. In addition, an insole mat with a breathable sponge structure and mesh structure is used, and a cloth or plastic cover with a perforated structure is also used for the cover, so that the air permeability is sufficiently secured, even for infants and others who usually sweat heavily and sweat. Can ensure a comfortable sleep state. The black cloth cover sufficiently shields stray light and secures the S / N ratio. The outer cover can be washed with a double structure of the inner cover and the outer cover, and hygiene considerations are possible. The ease of manufacturing for mass production is ensured by optical fiber wiring on the adhesive sheet. Because of the quadrant structure, when not in use, it can be folded into double, triple, or quadruple and stored in a small area.
また、複数の各象限を分離配線し各象限をアダプタ接続、各象限のファイバが万が一損傷した場合でも損傷がある象限のみ取り換えれば良く、交換保守が効率的で経済的に行うことが可能となる。 Also, multiple quadrants can be separated and connected, and each quadrant can be connected to an adapter. Even if the fiber in each quadrant is damaged, only the damaged quadrant needs to be replaced, so that replacement maintenance can be performed efficiently and economically. Become.
さらに、同一パターンの配線構造を持つファイバシートを光アダプタで接続して、縦列接続で2枚、3枚、4枚、5枚、6枚、7枚、8枚、及びそれ以上の任意の枚数で任意の縦長面積構造に拡張できるようにしたり、横列接続で2枚、3枚、4枚、5枚、6枚、7枚、8枚及びそれ以上の任意の枚数で任意の横長面積構造に拡張できるようにしたりできる構造にすることにより、光ファイバシートごとの交換が可能であり、交換保守が効率的で経済的に行うことが可能となるのみならず、同一配線のファイバシートを使用するために在庫リスクを軽減し、在庫管理が容易となるメリットが生じる。 In addition, fiber sheets with the same pattern wiring structure are connected by an optical adapter, and any number of 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, and more in cascade connection Can be expanded to any vertically long area structure, or any horizontally long structure with any number of 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 or more in a row connection. By adopting a structure that can be expanded, it is possible to replace each fiber optic sheet, not only making replacement maintenance efficient and economical, but also using fiber sheets with the same wiring. Therefore, there is an advantage that inventory risk is reduced and inventory management becomes easy.
さらに、2枚x2(4枚)、2枚x3(6枚)、2枚x4(8枚)、3枚x3(9枚)や3枚以上の枚数とその倍数のといった任意の組み合わせにより、任意の形状と任意の広さへ展開可能な拡張性を持たせることができる光ファイバシート配線構造を持たせることにより、任意のベッドサイズに合わせて配置することが可能となり、汎用性を大きく高めることができる。 In addition, 2 sheets x2 (4 sheets), 2 sheets x3 (6 sheets), 2 sheets x4 (8 sheets), 3 sheets x3 (9 sheets), or any combination of 3 or more sheets and multiples thereof, any By having an optical fiber sheet wiring structure that can be expanded to any shape and expandable, it can be arranged according to any bed size, greatly increasing versatility Can do.
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、各実施例はあくまで本発明を説明するための代表的実施形態の一例であり、本発明の普遍的な基本技術内容が各実施例によって限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples, but each example is merely an example of a representative embodiment for explaining the present invention, and the universal basic technical contents of the present invention are examples. It is not limited by.
図1は本発明の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートの一使用形態を示す回路構成図である。使用した装置は光ファイバ型睡眠時無呼吸センサ(F−SASセンサ)である。このF−SASセンサの光源(100)に赤色LEDを用いてSC型光コネクタ(101)を介して入力信号を入射端に入力させた。プラスチック光ファイバ(102)を用いて蛇行配置された光ファイバシート(103)を、出力端に受光素子であるPD(フォトダイオード)が装着された光パワーメータ(104)と、出射端はSC形光コネクタを介して接続した。このような配線回路を用いて、一般家庭で睡眠時無呼吸の可能性のある被験者の測定を行った使用形態例を図2に示す。即ち、図2は本発明の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートを含む光ファイバ型睡眠時無呼吸症候群測定システムを用いた実際の測定の1例である。図2に示すように、光ファイバシートを和式布団あるいは洋式のベッド上に設置し、シーツで覆う。続いて、100Vの家庭用電源にAC/DCアダプタ(105)を差込み、これを制御部側面に接続し、制御部(106)の電源ボタン(107)を押す。続いて、測定開始用赤ボタン(108)を押し、測定開始すると、表示部(109)に日時とSASセンサからの光出力パワーが表示されるのを確認したら、通常の状況就寝状態を取ってもらい、翌朝、測定開始用赤ボタン(108)押して測定を終了する。この間、寝返りも、横向きや仰向けで寝ることも、トイレへ出向くことも自由である。一晩の測定データは106(▲2▼)の制御部側面に装着されたメモリーカードに蓄えられており、測定終了後はこのカードを抜いて、F−SASセンサ自動解析プログラムをインストールしたPCで解析を数秒で行う。白い4つのボタンで構成されるモードボタン(110)で詳細な測定条件を選択する。図3はこの測定に用いた、本発明の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートの一形態を示す例であり、その組み立て構成図である。蛇行させたプラスチック光ファイバ(102)を、通気性のあるメッシュ構造の網(111)上に這わせても良いし、多数の空孔のあるスポンジ状の3mm厚の中敷きマット(112)上に這わせても良い。あるいはメッシュ構造の網(111)に光ファイバを編込み、中敷きマット(112)上に配置した「メッシュ上編込みスポンジ状中敷きマット上配置光ファイバシート」(113)の上に、黒い布製の外カバーを被せた「メッシュ上編込みスポンジ状中敷きマット上配置黒色布カバー付光ファイバシート」(114)を用いると、明るい室内での使用でも迷光の影響を避ける遮光効果が十分に得られた。このような本発明の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシート及び本発明の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシート含んで成る光ファイバ型睡眠時無呼吸症候群測定システムで測定した結果を図4に示す。病室でのポリソムノグラフィー(PSG)測定時にベッドのシーツの下に光ファイバシートを設置し、PSGとF−SASセンサとの同時測定を行った。AHI40以上の被験者による同時測定結果である。まず、正常呼吸領域(115)、無呼吸領域(116)、低呼吸領域(117)の各領域と寝返り信号(118)が明確に分離して捕捉されていることが明らかである。F−SASセンサはC−SAS(中枢型睡眠時無呼吸症)、O−SAS(閉塞型睡眠時無呼吸症)、M−SAS(混合型睡眠時無呼吸症)に関わらず無呼吸を検知可能であることと、軽症のSASではPSGとの対応は良好であるが、重症例でのpro−AHI(一般的なRDIに対応する値)はPSGで得られるAHIより低めに検出される傾向も明らかとなった。これは、総臥床時間と総睡眠時間で補正することで、PSGによるRDI[29.6]とF−SASセンサによるRDI[25.2](pro−AHI)とが比較的良く一致することが示された。本発明の光ファイバシートが普段の就寝時に無侵襲性な測定で睡眠時無呼吸症の可能性の高い潜在患者をスクリーンニングする上で極めて有効であることが明らかとなった。 FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing one usage pattern of the optical fiber sheet for sleep apnea sensor of the present invention. The device used is a fiber optic sleep apnea sensor (F-SAS sensor). An input signal was input to the incident end via the SC type optical connector (101) using a red LED for the light source (100) of the F-SAS sensor. An optical fiber sheet (103) serpentinely arranged using a plastic optical fiber (102), an optical power meter (104) having a PD (photodiode) as a light receiving element mounted at the output end, and an output end at the SC type Connected via an optical connector. FIG. 2 shows an example of a usage pattern in which a subject having a possibility of sleep apnea is measured in a general home using such a wiring circuit. That is, FIG. 2 is an example of actual measurement using the optical fiber type sleep apnea syndrome measuring system including the optical fiber sheet for sleep apnea sensor of the present invention. As shown in FIG. 2, an optical fiber sheet is installed on a Japanese-style futon or a Western-style bed and covered with a sheet. Subsequently, the AC / DC adapter (105) is inserted into a 100V household power source, connected to the side of the control unit, and the power button (107) of the control unit (106) is pushed. Subsequently, when the measurement start red button (108) is pressed and measurement is started, it is confirmed that the date and time and the optical output power from the SAS sensor are displayed on the display unit (109). The next morning, the measurement start red button (108) is pressed to complete the measurement. During this time, you can turn over, sleep on your side or on your back, or go to the bathroom. The overnight measurement data is stored in a memory card attached to the side of the control unit 106 ((2)). After the measurement is completed, this card is removed and the F-SAS sensor automatic analysis program is installed on the PC. Analyze in seconds. A detailed measurement condition is selected by a mode button (110) including four white buttons. FIG. 3 is an example showing an embodiment of the optical fiber sheet for sleep apnea sensor of the present invention used in this measurement, and is an assembly configuration diagram thereof. The meandering plastic optical fiber (102) may be placed on a mesh (111) having a breathable mesh structure, or on a sponge-like 3 mm thick insole mat (112) with a large number of holes. You can make it look good. Alternatively, an optical fiber is knitted into a mesh-structured net (111), and placed on a “mesh-on-mesh sponge-like insole mat-laid optical fiber sheet” (113) placed on the insole mat (112). When the “optical fiber sheet with a black cloth cover arranged on a mesh knitted sponge-like insole mat” (114) covered with a cover was used, a sufficient light shielding effect was obtained to avoid the influence of stray light even in a bright room. FIG. 4 shows the result of measurement by the optical fiber type sleep apnea syndrome measuring system including the optical fiber sheet for sleep apnea sensor of the present invention and the optical fiber sheet for sleep apnea sensor of the present invention. . At the time of polysomnography (PSG) measurement in a hospital room, an optical fiber sheet was placed under the bed sheet, and PSG and F-SAS sensor were simultaneously measured. It is the simultaneous measurement result by the test subject of AHI40 or more. First, it is clear that the normal breathing region (115), the apnea region (116), and the hypopnea region (117) and the turning signal (118) are clearly separated and captured. F-SAS sensor detects apnea regardless of C-SAS (central sleep apnea), O-SAS (obstructive sleep apnea), M-SAS (mixed sleep apnea) Possibility and good correspondence with PSG in mild SAS, but pro-AHI (value corresponding to general RDI) in severe cases tends to be detected lower than AHI obtained with PSG It became clear. By correcting for total bedtime and total sleep time, RDI [29.6] by PSG and RDI [25.2] (pro-AHI) by F-SAS sensor may be relatively well matched. Indicated. The optical fiber sheet of the present invention was found to be extremely effective in screening potential patients who are highly likely to have sleep apnea by non-invasive measurement at normal bedtime.
図5は本発明の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートの一実施形態で、119は2象限構造型睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートを示している。これは2象限構造から成り立っており、プラスチック光ファイバを蛇行配線させ、それと垂直に交わるようにプラスチック光ファイバの横糸を配置して多数の交点を形成し、側圧が加わったときにマイクロベンドロスが効率よく発生し、光ファイバシートの側圧に対する感度がより向上するように設計されている。このような配置を右側半分の領域に形成すると同様に左側半分の領域にも形成した。全体のサイズは800mmx600mmである。右側半分(約600mmx400mm弱)を第一象限(120)とし左側半分(約600mmx400mm弱)を第二象限(121)とすると両者を連絡する中央部(122)は横糸の配線は行わず、第一象限から第二象限に連絡するプラスチックファイバ二本が斜めにそのプラスチック光ファイバ配線空白地帯(境界領域)(122)を通過する配置にした。この配線構造により、第一象限と第二象限は中央のプラスチック光ファイバ配線空白地帯(境界領域)(122)に沿って折り曲げられ、二つの象限は二重重ねの状態で折り畳まれて元のファイバシートの面積が半分の状態で格納できた。この2象限構造の光ファイバシート119を広げてもとの大きさの面積にして、図1に示したF−SASセンサの光ファイバシート(103)の置き換えとして106の制御部に101のSC形光コネクタにより光ファイバ接続し、100のLED光源をオンにして104の光パワーメータの液晶出力表示を読むと−25.70dBmであった。次に上記のように二つに折って1/2の面積状態で測定しても、−25.8dBmとほとんど変化は生じなかった。さらに再度広げて計測すると−25.7dBmであり折りたたみによる伝送損失への影響は少ないことがわかった。このファイバシートを用いて、小児科の協力を得て倫理委員会承認のもとに10歳児(女子、身長100.8cm、体重15kg、BMI14.8)の睡眠時無呼吸症の測定を行った。就寝前の夕方に検査技師が二つ折り状態の光ファイバシート119を広げて、ベッドのシーツの下に敷き、体に何も装着せずに10歳の子供の睡眠時の呼吸状態の測定を1晩で回測定を行った。結果は、pro−AHI(RDI)が1.0であり、同時測定のSAS2100(呼気フローセンサ付きパルスオキシメータ)のAHIは2.2で健常者もしくは極めて軽症である可能性が示された。測定前あるいは終了後はベッドから簡単にとりはずし、ふたつ折りの状態にして小さく格納できるので、検査技師には大変好評であった。 FIG. 5 shows an embodiment of an optical fiber sheet for sleep apnea sensor according to the present invention. 119 shows an optical fiber sheet for sleep apnea sensor of two quadrant structure type. This is composed of a two-quadrant structure. The plastic optical fiber is meandered, and the weft of the plastic optical fiber is arranged so that it intersects perpendicularly to form a number of intersections. It is designed to generate efficiently and to improve the sensitivity to the side pressure of the optical fiber sheet. Such an arrangement was formed in the left half region as well as in the right half region. The overall size is 800 mm x 600 mm. If the right half (approximately 600 mm × 400 mm) is the first quadrant (120) and the left half (approximately 600 mm × 400 mm is less) the second quadrant (121), the central portion (122) connecting the two does not perform the weft wiring. Two plastic fibers connected from the quadrant to the second quadrant are arranged so as to pass through the plastic optical fiber wiring blank zone (boundary region) (122) obliquely. By this wiring structure, the first quadrant and the second quadrant are folded along the central plastic optical fiber wiring blank zone (boundary region) (122), and the two quadrants are folded in a double-stacked state, and the original fiber is folded. The sheet could be stored in half. As the replacement of the optical fiber sheet (103) of the F-SAS sensor shown in FIG. When an optical fiber was connected by an optical connector, and the LED light source of 100 was turned on and the liquid crystal output display of the optical power meter of 104 was read, it was -25.70 dBm. Next, even when folded in half as described above and measured in an area state of ½, there was almost no change to −25.8 dBm. Furthermore, when expanded and measured again, it was found to be −25.7 dBm, and it was found that the influence on the transmission loss due to folding was small. Using this fiber sheet, sleep apnea was measured in a 10-year-old child (girl, height 100.8 cm, body weight 15 kg, BMI 14.8) with the cooperation of the pediatrics with the cooperation of pediatrics. In the evening before going to bed, a laboratory technician spreads the optical fiber sheet 119 in a folded state, lays it under the bed sheet, and measures the respiratory state during sleep of a 10-year-old child without wearing anything on the body. Time measurements were taken at night. As a result, pro-AHI (RDI) was 1.0, and AHI of SAS2100 (pulse oximeter with expiratory flow sensor) of simultaneous measurement was 2.2, indicating that the subject may be healthy or very mild. It was very popular with laboratory technicians because it could be easily removed from the bed before or after measurement and stored in a folded state.
図6は本発明の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートの一実施形態で、123は4象限構造型睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートを示している。124はその側面図である。これは4象限構造から成り立っており、プラスチック光ファイバを蛇行配線させ、それと垂直に交わるようにプラスチック光ファイバの横糸を配置して多数の交点を形成し、側圧が加わったときにマイクロベンドロスが効率よく発生し、光ファイバシートの側圧に対する感度がより向上するように設計されている。このような配置を右側上側四分の一の領域に第一象限(125)として形成すると同様に、左側上側四分の一の領域にも第二象限(126)として形成、左側下側四分の一の領域にも第三象限(127)として形成、右側下側四分の一の領域にも第四象限(128)として形成した。全体のサイズは800mmx800mmである。第一象限から第四象限との各サイズはおおよそ400mmx400mm弱で、第一象限と第二象限、第二象限と第三象限、第三象限と第四象限を連絡する境界部は横糸の配線は行わず、各象限間を連絡するプラスチックファイバー本のみが斜めにそのプラスチック光ファイバ配線空白地帯(境界領域)を通過する配置にした。この4象限配線構造により、第一象限と第二象限の境界及び第三象限と第四象限の境界に沿って同時に全体が半分の面積になるように二重重ねで折り曲げられ、続いて第一象限と第四象限、第二象限と第三象限の境界で折り曲げて四重重ね(直角四つ折り)にして面積が四分の一になるようにして格納が可能となった。この4象限構造の光ファイバシート123を広げてもとの大きさの面積にして、図1に示したF−SASセンサの光ファイバシート(103)の置き換えとして106の制御部に光コネクタにより光ファイバ接続し、100のLED光源をオンにして104の光パワーメータの液晶出力表示を読むと−27.4dBmであった。次に上記のように二つに折って、さらにそれを二つに折って直角4つ折りとした1/4の面積状態で測定しても、−27.5dBmとほとんど変化は生じなかった。さらに再度広げて計測すると−27.4dBmであり、折りたたみによる伝送損失への影響は少ないことがわかった。このファイバシートを用いて、小児科の協力を得て、倫理委員会承認のもとに7歳児(女子、身長115cm、体重21kg、BMI15.9)の睡眠時無呼吸症の測定を行った。就寝前の夕方に検査技師が四つ折り状態の光ファイバシート123を広げて、ベッドのシーツの下に敷き、体に何も装着せずに7歳の子供の睡眠時の呼吸状態の測定を1晩で1回測定を行った。結果は、pro−AHI(RDI)が1.3であり、同時測定のSAS2100(呼気フローセンサ付きパルスオキシメータ)のAHIは1.3で健常者もしくは極めて軽症である可能性が示された。さらに小児科の協力を得て、倫理委員会承認のもとに7歳児(男子、身長111.9cm、体重17.8kg、BMI14.2)の睡眠時無呼吸症の測定を行った。就寝前の夕方に検査技師が四つ折り状態の光ファイバシート123を広げて、ベッドのシーツの下に敷き、体に何も装着せずに7歳の子供の睡眠時の呼吸状態の測定を1晩で1回測定を行った結果は、pro−AHI(RDI)が4.0であり、同時測定のSAS2100(呼気フローセンサ付きパルスオキシメータ)のAHIは9.7で軽症ではあるが小児睡眠時無呼吸症の可能性が示された。いずれのケースの場合も測定前あるいは終了後はベッドから簡単にとりはずすことができ、直角四つ折りの状態にして小さく格納できるので、検査技師には大変好評であった。FIG. 6 shows an embodiment of the optical fiber sheet for sleep apnea sensor according to the present invention. Reference numeral 123 denotes an optical fiber sheet for sleep apnea sensor of four quadrant structure type. 124 is a side view thereof. This is composed of a four-quadrant structure. The plastic optical fiber is meandered, and wefts of the plastic optical fiber are arranged so as to intersect perpendicularly to form a large number of intersections. It is designed to generate efficiently and to improve the sensitivity to the side pressure of the optical fiber sheet. Similarly to forming such an arrangement in the right upper quadrant as the first quadrant (125), the left upper quadrant is also formed as the second quadrant (126) in the left lower quadrant. One quadrant is also formed as the third quadrant (127), and the right lower quadrant is also formed as the fourth quadrant (128). The overall size is 800 mm x 800 mm. Each size from the first quadrant to the fourth quadrant is approximately 400 mm x 400 mm, and the boundary between the first quadrant and the second quadrant, the second quadrant and the third quadrant, the third quadrant and the fourth quadrant is the weft wiring. Instead, only the plastic fiber books that communicate between the quadrants are arranged to pass through the plastic optical fiber wiring blank area (boundary region) diagonally. With this four-quadrant wiring structure, the first quadrant and the second quadrant and the third quadrant and the fourth quadrant are simultaneously folded in double overlap so that the entire area becomes half, and then the first quadrant Folding at the boundary between quadrant and fourth quadrant, second quadrant and third quadrant, and quadruple (right quadrant folding) makes it possible to store in a quarter area. The optical fiber sheet 123 having a four-quadrant structure is expanded to an original size, and the optical fiber sheet (103) of the F-SAS sensor shown in FIG. It was -27.4 dBm when the liquid crystal output display of the optical power meter 104 was read by connecting the fiber and turning on the LED light source 100. Next, even when the sample was folded in two as described above and further folded into two and folded at a right angle of four, measurement was carried out in a 1/4 area state with almost no change of -27.5 dBm. Furthermore, when expanded and measured again, it was -27.4 dBm, and it was found that the influence on transmission loss due to folding was small. Using this fiber sheet, sleep apnea was measured in a 7-year-old child (girl, height 115 cm, weight 21 kg, BMI 15.9) with the cooperation of the pediatrics department with the cooperation of the pediatrics. In the evening before going to bed, a laboratory technician spreads the optical fiber sheet 123 in a folded state, lays it under the bed sheet, and measures the respiratory state during sleep of a 7-year-old child without wearing anything on the body. One measurement was taken in the evening. As a result, pro-AHI (RDI) was 1.3, and AHI of SAS2100 (pulse oximeter with an expiratory flow sensor) of simultaneous measurement was 1.3, indicating the possibility of being healthy or extremely mild. Furthermore, with the cooperation of the pediatric department, sleep apnea was measured in a 7-year-old child (boy, height 111.9 cm, body weight 17.8 kg, BMI 14.2) with the approval of the Ethics Committee. In the evening before going to bed, a laboratory technician spreads the optical fiber sheet 123 in a folded state, lays it under the bed sheet, and measures the respiratory state during sleep of a 7-year-old child without wearing anything on the body. As a result of measuring once in the evening, pro-AHI (RDI) is 4.0, and AHI of simultaneous measurement SAS2100 (pulse oximeter with expiratory flow sensor) is 9.7. The possibility of apnea was shown. In either case, it can be easily removed from the bed before or after the measurement, and it can be stored in a small size by folding it into a right-angled quadrilateral, so it was very popular with laboratory technicians.
図7は本発明の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートの一実施形態で、129は3象限構造型睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートである。これは3象限構造から成り立っており、プラスチック光ファイバを蛇行配線させ、それと垂直に交わるようにプラスチック光ファイバの横糸を配置して多数の交点を形成し、側圧が加わったときにマイクロベンドロスが効率よく発生し、光ファイバシートの側圧に対する感度がより向上するように設計されている。このような配置を右側1/3の領域に第一象限(130)を形成すると同様に、中央側1/3の領域に第二象限(131)、左側1/3の領域に第三象限(132)の領域にも形成した。全体のサイズは900mmx600mmである。右側1/3(約600mmx300mm弱)を第一象限(130)とし、中央側1/3(約600mmx300mm弱)を第二象限(131)とし左側1/3(約600mmx300mm弱)を第三象限(132)とすると各隣接象限同士を連絡する中央部(133)、(134)は横糸の配線は行わず、第一象限から第二象限に連絡するプラスチックファイバ二本が斜めにそのプラスチック光ファイバ配線空白地帯(境界領域)(133)を通過する配置にした。同様に、第二象限から第三象限に連絡するプラスチックファイバ日本が斜めにそのプラスチック光ファイバ配線空白地帯(境界領域)(134)を通過する配置にした。この配線構造により、第一象限と第二象限は中央のプラスチック光ファイバ配線空白地帯(境界領域)(133)に沿って折り曲げられ、二つの象限は二重重ねの状態で折り畳まれ、さらに第ニ象限と第三象限は中央のプラスチック光ファイバ配線空白地帯(境界領域)(134)に沿って折り曲げられ、元のファイバシートの面積が1/3の状態で格納できた。この3象限構造の光ファイバシート129を広げてもとの大きさの面積にして、図1に示したF−SASセンサの光ファイバシート(103)の置き換えとして106の制御部に光コネクタにより光ファイバ接続し、100のLED光源をオンにして104の光パワーメータの液晶出力表示を読むと−26.20dBmであった。次に上記のように三重重ねにして1/3の面積状態で測定しても、−26.3dBmとほとんど変化は生じなかった。さらに再度広げて計測すると−26.2dBmであり折り畳みによる伝送損失への影響は少ないことがわかった。このファイバシートを用いて、小児科の協力を得て、倫理委員会承認のもとに2歳児(男子、身長91.2cm、体重12.9kg、BMI15.5)の睡眠時無呼吸症の測定を行った。就寝前の夕方に検査技師三つ折り状態の光ファイバシート129を広げて、ベッドのシーツの下に敷き、体に何も装着せずに2歳の子供の睡眠時の呼吸状態の測定を1晩で1回測定を行った。結果は、pro−AHI(RDI)が6.4であり、同時測定のSAS2100(呼気フローセンサ付きパルスオキシメータ)のAHIは9.3で軽症ながら睡眠時無呼吸症である可能性が示された。この横に3象限の配列構造は、ベッドサイズからの要求に応じて、横に4象限配列、5象限配列、6象限配列、7象限配列、8象限配列とすることも可能であった。同様に、縦に2象限配列、3象限配列、4象限配列、5象限配列、6象限配列、7象限配列、8象限配列とすることも可能であった。FIG. 7 shows an embodiment of an optical fiber sheet for sleep apnea sensor according to the present invention. Reference numeral 129 denotes a three-quadrant structure type sleep optical apnea sensor optical fiber sheet. This is made up of a three-quadrant structure, in which a plastic optical fiber is meandered and plastic fiber optic wefts are arranged so as to intersect perpendicularly to form a number of intersections. It is designed to generate efficiently and to improve the sensitivity to the side pressure of the optical fiber sheet. Similarly to the formation of the first quadrant (130) in the right third region, the second quadrant (131) is formed in the central one third region and the third quadrant (left third region) is formed in the left third region. 132). The overall size is 900 mm x 600 mm. The right 1/3 (approximately 600 mm x 300 mm slightly) is the first quadrant (130), the central 1/3 (approximately 600 mm x 300 mm slightly less) is the second quadrant (131), and the left 1/3 (approximately 600 mm x 300 mm slightly less) is the third quadrant ( 132), the central portions (133) and (134) connecting the adjacent quadrants do not perform the weft wiring, and the two plastic fibers connecting the first quadrant to the second quadrant are obliquely connected to the plastic optical fiber wiring. It was arranged to pass through a blank zone (boundary region) (133). Similarly, the plastic fiber Japan connecting from the second quadrant to the third quadrant is arranged to pass through the plastic optical fiber wiring blank zone (boundary region) (134) diagonally. With this wiring structure, the first quadrant and the second quadrant are folded along the central plastic optical fiber wiring blank zone (boundary region) (133), the two quadrants are folded in a double overlap state, and the second quadrant is further folded. The quadrant and the third quadrant were bent along the central plastic optical fiber wiring blank zone (boundary region) (134), and the original fiber sheet area could be stored in 1/3. The optical fiber sheet 129 having a three-quadrant structure is expanded to an original size, and the optical fiber sheet (103) of the F-SAS sensor shown in FIG. It was -26.20 dBm when a fiber connection was made and the LED light source of 100 was turned on and the liquid crystal output display of 104 optical power meter was read. Next, even when the measurement was carried out in the triple state as described above in the triple state, there was hardly any change of −26.3 dBm. Furthermore, when it was expanded again and measured, it was -26.2 dBm, and it was found that the influence on the transmission loss due to folding was small. Using this fiber sheet, with the cooperation of pediatrics, with the approval of the ethics committee, measurement of sleep apnea in a 2-year-old child (boy, height: 91.2 cm, weight: 12.9 kg, BMI: 15.5) went. In the evening before going to bed, spread the fiber optic sheet 129 in the state of a laboratory technician, lay it under the bed sheet, and measure the respiratory state during sleep of a 2-year-old child without wearing anything on the body overnight The measurement was performed once. As a result, pro-AHI (RDI) was 6.4 and AHI of simultaneous measurement SAS2100 (pulse oximeter with expiratory flow sensor) was 9.3, indicating the possibility of mild sleep apnea. It was. The horizontal three-quadrant array structure could be a four-quadrant array, a five-quadrant array, a six-quadrant array, a seven-quadrant array, and an eight-quadrant array horizontally according to the request from the bed size. Similarly, a 2-quadrant array, a 3-quadrant array, a 4-quadrant array, a 5-quadrant array, a 6-quadrant array, a 7-quadrant array, and an 8-quadrant array could be used vertically.
実施例1から実施例4の結果をもとに、2象限配置の2つ折り構造のファイバシート(119)を用いた、F−SASセンサの小児睡眠時無呼吸症候群診断への本格的臨床応用結果は以下のようになった。従来と同様に光ファイバシートからの光コードを呼吸計測制御装置に接続し、就寝時の呼吸状態の8時間〜11時間の連続計測・記録を実施した。無呼吸/低呼吸イベントは各被験者の二呼吸時間以上の無呼吸/低呼吸で定義し計測した。(3)[解析方法]計測後、基準装置であるSAS2100の低呼吸・無呼吸指数(AHI)の算出と、F−SASセンサの呼吸障害指数(RDI)の算出は、夫々完全独立、双方ブラインドで各装置に蓄積された計測データの波形解析を行い、後に両者の相関を取った。[測定結果]測定結果を図8に示す。この図は同時測定を行った際の携帯型睡眠時無呼吸検査装置SAS2100(呼気フローセンサー付きパルスオキシメーター)と本発明の2象限配置の2つ折り構造のファイバシート(119)を用いたF−SASセンサによるRDI(pro−AHI)との相関を示す図(135)である。横軸が携帯型睡眠時無呼吸検査装置SAS2100(呼気フローセンサー付きパルスオキシメーター)のAHI指数(136)で縦軸がF−SASセンサによるRDI(pro−AHI)(137)である。携帯型睡眠時無呼吸検査装置SAS2100でのAHIと、完全自動解析によるF−SASセンサでのRDIの間には極めて良い正の相関があり、相関係数は0.76という大変良好な結果が得られた。体に何も装着しないで測定可能なF−SASセンサは幼児の睡眠時の無呼吸/低呼吸状態を、無拘束で捉えるのに極めて有効であると言える。Based on the results of Example 1 to Example 4, the results of full-scale clinical application of the F-SAS sensor to the diagnosis of childhood sleep apnea syndrome using a two-quadrant double-fold fiber sheet (119) It became as follows. The optical cord from the optical fiber sheet was connected to the respiration measurement control device in the same manner as before, and continuous measurement / recording of the respiratory state at bedtime for 8 to 11 hours was performed. Apnea / hypopnea events were defined and measured as apnea / hypopnea over two breath times for each subject. (3) [Analysis method] After measurement, calculation of the hypopnea / apnea index (AHI) of the reference device SAS2100 and calculation of the respiratory disorder index (RDI) of the F-SAS sensor are both completely independent and blind. The waveform analysis of the measurement data accumulated in each device was performed, and the correlation between the two was obtained later. [Measurement Results] The measurement results are shown in FIG. This figure shows an F− using a portable sleep apnea test apparatus SAS2100 (pulse oximeter with an expiratory flow sensor) and a two-quadrant fiber sheet (119) of the present invention when simultaneous measurement is performed. It is a figure (135) which shows the correlation with RDI (pro-AHI) by a SAS sensor. The horizontal axis represents the AHI index (136) of the portable sleep apnea test apparatus SAS2100 (pulse oximeter with expiratory flow sensor), and the vertical axis represents RDI (pro-AHI) (137) by the F-SAS sensor. There is a very good positive correlation between the AHI in the portable sleep apnea test apparatus SAS2100 and the RDI in the F-SAS sensor based on the fully automatic analysis, and the correlation coefficient is 0.76. Obtained. It can be said that an F-SAS sensor that can be measured without wearing anything on the body is extremely effective in capturing an apnea / hypopnea state during sleep of an infant without restriction.
図9は本発明の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートの一実施形態で、138は光コネクタ接続型4象限睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートである。139はその側面図である。これは4象限構造から成り立っており、プラスチック光ファイバを蛇行配線させ、それと垂直に交わるようにプラスチック光ファイバの横糸を配置して多数の交点を形成し、側圧が加わったときにマイクロベンドロスが効率よく発生し、光ファイバシートの側圧に対する感度がより向上するように設計されている。このような配置を右側上側四分の一の領域に第一象限(140)として形成すると同様に、左側上側四分の一の領域にも第二象限(141)として形成、左側下側四分の一の領域にも第三象限(142)として形成、右側下側四分の一の領域にも第四象限(143)として形成した。各象限の光ファイバは分離した状態で配置し、各象限はそれぞれ光ファイバアダプタ(144から146)で光接続される。図9で示すように、第一象限と第四象限はアダプタ(144)で、第二象限と第三象限はアダプタ(145)で、第三象限と第四象限はアダプタ(146)で光接続される。このような配線構造にしたことにより、数十回以上の繰り返し使用において、万が一幼い子供が夜尿をして部分的に光ファイバシートを汚した場合には、その象限のみをアダプタを外して、新規のファイバシートに交換して用いることが可能でる。また、繰り返し使用でプラスチック光ファイバに急激な曲げなどのクセがついた場合(即ち塑性変形が生じた場合)、その象限のみをアダプタを外して、新規のファイバシートに交換して用いることが可能である。このような構造にすることで、看護師や検査技師の扱いが極めて楽で、いつでも取り換えられるという安心感の増大につながり、また、直角4つ折りの状態にして小さく格納できるので、看護師や検査技師には大変好評であった。 FIG. 9 shows an embodiment of the optical fiber sheet for sleep apnea sensor of the present invention. Reference numeral 138 denotes an optical fiber sheet for sleep apnea sensor in a four-quadrant sleep type with an optical connector. 139 is a side view thereof. This is composed of a four-quadrant structure. The plastic optical fiber is meandered, and wefts of the plastic optical fiber are arranged so as to intersect perpendicularly to form a large number of intersections. It is designed to generate efficiently and to improve the sensitivity to the side pressure of the optical fiber sheet. Similarly to forming such an arrangement as the first quadrant (140) in the right upper quadrant, the left upper quadrant is also formed as the second quadrant (141) in the left upper quadrant. One region is also formed as the third quadrant (142), and the right lower quadrant region is also formed as the fourth quadrant (143). The optical fibers in each quadrant are arranged in a separated state, and each quadrant is optically connected by an optical fiber adapter (144 to 146). As shown in FIG. 9, the first quadrant and the fourth quadrant are optically connected by an adapter (144), the second quadrant and the third quadrant are adapters (145), and the third and fourth quadrants are optically connected by an adapter (146). Is done. By having such a wiring structure, in repeated use over several tens of times, if a young child accidentally urinates and partially soils the optical fiber sheet, remove the adapter only in that quadrant, It can be used by replacing it with a new fiber sheet. If the plastic optical fiber is suddenly bent due to repeated use (ie, plastic deformation occurs), only the quadrant can be removed and replaced with a new fiber sheet. It is. This structure makes the treatment of nurses and laboratory technicians extremely easy and leads to an increase in the sense of security that they can be replaced at any time. It was very popular with engineers.
図10は本発明の睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートの一実施形態で、147は同一モジュール接続型コネクタ接続型4象限睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシートである。これは4象限構造から成り立っており、プラスチック光ファイバを蛇行配線させ、それと垂直に交わるようにプラスチック光ファイバの横糸を配置して多数の交点を形成し、側圧が加わったときにマイクロベンドロス が効率よく発生し、光ファイバシートの側圧に対する感度がより向上するように設計されている。このような配置をすべての象限で同一配線構造の光ファイバシートを用いて構成する方式とした。即ち、図10に示すように、右側上側四分の一の領域の第一象限(148)も、左側上側四分の一の領域の第二象限(148‘)も、左側下側四分の一の領域の第三象限(148‘‘)も、右側下側四分の一の領域の第四象限(148‘‘‘)もすべて同じファイバ配線構造の光ファイバを149、150、151の光アダプタで接続として4象限配置構造とした。もちろんベッドサイズや被験者の体格に応じて、この配線構造を横並び(横列配置)の2象限配置構造にも、3象限配置構造にも、5象限、6象限、7象限、8象限、9象限と任意にサイズに拡大、縮小することが可能である。また、同様に縦並び(縦列配置)の象限配置構造にも、3象限配置構造にも、5象限、6象限、7象限、8象限、9象限と任意にサイズに拡大、縮小することが可能である。さらに、2枚x2の4枚、2枚x3の6枚、2枚x4の8枚、3枚x3の9枚といった任意の形状と広さを持たせることも可能である。このような配線構造にしたことにより、数十回以上の繰り返し使用において、万が一幼い子供が夜尿をして部分的に光ファイバシートを汚した場合には、その象限のみをアダプタを外して、新規のファイバシートに交換して用いることが可能である。また、繰り返し使用でプラスチック光ファイバに急激な曲げなどのクセがついた場合(即ち塑性変形が生じた場合)、その象限のみをアダプタを外して、新規のファイバシートに交換して用いることが可能である。このような構造にすることで、看護師や検査技師の扱いが極めて楽で、いつでも取り換えられるという安心感の増大につながり、また、直角4つ折りの状態にしたり、あるいはアダプタを外してシートを4枚重ねた状態にして小さく格納できるので、看護師や検査技師には大変好評であった。 FIG. 10 shows an embodiment of an optical fiber sheet for sleep apnea sensor according to the present invention. Reference numeral 147 denotes an optical fiber sheet for a sleep apnea sensor for sleeping in four quadrants of the same module connection type. This consists of a four-quadrant structure. The plastic optical fiber is meandered, and wefts of the plastic optical fiber are arranged so that it intersects perpendicularly to form a number of intersections. It is designed to generate efficiently and to improve the sensitivity to the side pressure of the optical fiber sheet. This arrangement is configured by using optical fiber sheets having the same wiring structure in all quadrants. That is, as shown in FIG. 10, both the first quadrant (148) of the upper right quadrant and the second quadrant (148 ') of the upper left quadrant are both left lower quadrant. In the third quadrant (148 ″) of the one region and the fourth quadrant (148 ′ ″) of the lower right quadrant region, optical fibers having the same fiber wiring structure are used for the light beams 149, 150, and 151. A four-quadrant arrangement structure was used for connection with an adapter. Of course, depending on the bed size and the physique of the subject, this wiring structure can be arranged in two-quadrant arrangement (horizontal arrangement), three-quadrant arrangement structure, five-quadrant, six-quadrant, seven-quadrant, eight-quadrant, nine-quadrant. It is possible to enlarge or reduce the size arbitrarily. Similarly, in a quadrant arrangement structure of vertical arrangement (tandem arrangement) and a three-quadrant arrangement structure, it is possible to arbitrarily expand or reduce the size to five quadrants, six quadrants, seven quadrants, eight quadrants, and nine quadrants. It is. Furthermore, it is possible to have an arbitrary shape and width, such as 4 sheets of 2 sheets x2, 6 sheets of 2 sheets x3, 8 sheets of 2 sheets x4, and 9 sheets of 3 sheets x3. By having such a wiring structure, in repeated use over several tens of times, if a young child accidentally urinates and partially soils the optical fiber sheet, remove the adapter only in that quadrant, It can be used by replacing it with a new fiber sheet. If the plastic optical fiber is suddenly bent due to repeated use (ie, plastic deformation occurs), only the quadrant can be removed and replaced with a new fiber sheet. It is. This structure makes it easier for nurses and laboratory technicians to handle and increases the sense of security that they can be replaced at any time. It was very popular with nurses and laboratory technicians because it can be stored in a small size in a stacked state.
100 LED光源
101 SC形光コネクタ
102 蛇行配置光ファイバ
103 光ファイバシート
104 Si−PD(フォトダイオード)内蔵の光パワーメータ
105 100V商用電源
106 光ファイバ型睡眠時無呼吸センサ(F−SASセンサ)制御部
107 電源ボタン
108 測定開始用赤ボタン
109 表示部
110 モードボタン
111 メッシュ構造の網
112 スポンジ状の中敷きマット
113 メッシュ上編込みスポンジ状中敷きマット上配置光ファイバシート
114 メッシュ上編込みスポンジ状中敷きマット上配置黒色布カバー付光ファイバシート
115 正常呼吸領域
116 無呼吸領域
117 低呼吸領域
118 寝返り信号
119 2象限構造型睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシート
120 第一象限
121 第二象限
122 配線空白地帯(境界領域)
123 4象限構造型睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシート
124 側面図
125 第一象限
126 第二象限
127 第三象限
128 第四象限
129 3象限構造型睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシート
130 第一象限
131 第二象限
132 第三象限
133 中央部
134 中央部
135 携帯型睡眠時無呼吸検査装置SAS2100と本発明の2象限配置の2つ折り構造のファイバシートを用いたF−SASセンサによるRDI(pro−AHI)との相関を示す図
136 携帯型睡眠時無呼吸検査装置SAS2100(呼気フローセンサー付きパルスオキシメーター)のAHI指数
137 本発明の睡眠時無呼吸センサ(F−SASセンサ)によるRDI(pro−AHI)
138 光コネクタ接続型4象限睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシート
139 側面図
140 第一象限
141 第二象限
142 第三象限
143 第四象限
144 光ファイバアダプタ
145 光ファイバアダプタ
146 光ファイバアダプタ
147 同一モジュール接続型コネクタ接続型4象限睡眠時無呼吸センサ用光ファイバシート
148 第一象限
148‘ 第二象限
148‘‘ 第三象限
148‘‘‘ 第四象限
149 光アダプタ
150 光アダプタ
151 光アダプタDESCRIPTION OF SYMBOLS 100 LED light source 101 SC type optical connector 102 Serpentine arrangement optical fiber 103 Optical fiber sheet 104 Optical power meter 105 with built-in Si-PD (photodiode) 100V commercial power source 106 Optical fiber type sleep apnea sensor (F-SAS sensor) control Unit 107 Power button 108 Measurement start red button 109 Display unit 110 Mode button 111 Mesh structure net 112 Sponge insole mat 113 Mesh knitted sponge insole mat optical fiber sheet 114 Mesh above knitted sponge insole mat Optical fiber sheet 115 with black cloth cover on top 115 Normal breathing area 116 Apnea area 117 Hypopnea area 118 Rolling signal 119 Two-quadrant type sleep apnea sensor optical fiber sheet 120 First quadrant 121 Second quadrant 122 Wiring White area (border area)
123 Quadrant structure type sleep apnea sensor optical fiber sheet 124 Side view 125 First quadrant 126 Second quadrant 127 Third quadrant 128 Fourth quadrant 129 Three quadrant structure sleep apnea sensor optical fiber sheet 130 First Quadrant 131 Second quadrant 132 Third quadrant 133 Central part 134 Central part 135 RDI (pro) by F-SAS sensor using portable sleep apnea test apparatus SAS2100 and a two-quadrant fiber sheet of the present invention -AHI) Fig. 136 AHI Index 137 of Portable Sleep Apnea Test Device SAS2100 (Pulse Oximeter with Expiratory Flow Sensor) RDI (pro) by Sleep Apnea Sensor (F-SAS Sensor) of the Present Invention -AHI)
138 Optical connector connection type four-quadrant sleep apnea sensor optical fiber sheet 139 Side view 140 First quadrant 141 Second quadrant 142 Third quadrant 143 Fourth quadrant 144 Optical fiber adapter 145 Optical fiber adapter 146 Optical fiber adapter 147 Same module Connection type connector Connection type 4 quadrant sleep apnea sensor optical fiber sheet 148 1st quadrant 148 ′ 2nd quadrant 148 ″ 3rd quadrant 148 ′ ″ 4th quadrant 149 Optical adapter 150 Optical adapter 151 Optical adapter
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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