JP2015073784A - センサ、および形状保持具 - Google Patents

Abstract

【課題】生体情報を検出するセンサが備えるケーブルの固定箇所の選択自由度を高める。
【解決手段】生体に装着されるセンサ１は、センサ本体１０とケーブル２０を備える。センサ本体１０は、生体情報に対応する信号を出力する。ケーブル２０は、センサ本体１０に接続され、当該信号を伝送する。ケーブル２０は、第１の柔軟性を有する第１部分２１、および当該第１の柔軟性よりも低い第２の柔軟性を有する第２部分２２を有する。第２の柔軟性は、屈曲可能かつ屈曲状態の形状保持が可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、生体に装着されて生体情報を検出するセンサに関する。また本発明は、当該生体情報に対応する信号を伝送するケーブルに装着される形状保持具に関する。

生体（被検者）に装着されるセンサに接続されたケーブルが自由に揺れる状態にあると、伝送される信号にノイズが混入する原因となる。そのため、ケーブルを被検者の皮膚に粘着テープで固定する処置が行なわれる場合がある。あるいは、所定の形状を有する固定具がケーブルに装着されたセンサが用いられる場合がある（例えば、特許文献１を参照）。固定具は、被検者の身体の一部に固定されてケーブルの揺れを抑制する。

実開平７−０２８５０２号公報

皮膚が敏感な被検者の場合、テープでケーブルを皮膚に固定すると炎症を起こすおそれがある。そのため粘着テープによる固定箇所が制約を受ける。また特許文献１に記載の固定具は、身体の装着部位に応じた所定の形状を有している。そのためケーブルの固定箇所の選択自由度が低い。

よって本発明は、生体情報を検出するセンサが備えるケーブルの固定箇所の選択自由度を高める技術を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明がとりうる第１の態様は、生体に装着されるセンサであって、
生体情報に対応する信号を出力するセンサ本体と、
前記センサ本体に接続され、前記信号を伝送するケーブルとを備え、
前記ケーブルは、第１の柔軟性を有する第１部分、および前記第１の柔軟性よりも低い第２の柔軟性を有する第２部分を有し、
前記第２の柔軟性は、屈曲可能かつ屈曲状態の形状保持が可能である。

このような構成によれば、第２部分は第２の柔軟性に基づいて自在に屈曲可能であるため、被検者の身体における所望の箇所に沿うように変形させることができる。また被検者ごとに異なる身体の形状に沿うように、第２部分を変形させることができる。これにより、ケーブルを被検者の身体における所望の箇所に固定できる。さらに第２部分は、第２の柔軟性に基づいて屈曲形状を自己保持可能であるため、固定に際して粘着テープや別途の固定具を必要としない。したがって、生体情報を検出するセンサが備えるケーブルの固定箇所の選択自由度を高めることができる。

前記第２部分は、第１最大径を有する径大部、および前記第１最大径よりも小さい第２最大径を有する径小部を含む構成としてもよい。

第２部分が装着される被検者の身体の一部は、不規則な凹凸を有していることが一般的である。上記の構成によれば、径大部と径小部の間に形成される段差が、そのような不規則な凹凸に掛かりやすくなる。これにより、被検者の身体の一部に対してケーブルをより確実に固定できる。したがって、生体情報を検出するセンサが備えるケーブルの固定箇所の選択自由度を高めることができる。

前記径大部は、前記第１の柔軟性よりも高い第３の柔軟性を有する材料で形成されている構成としてもよい。

このような構成によれば、径大部と径小部の間に形成される段差が被検者の身体の一部に当接しても、被検者の皮膚に与える負担を抑制できる。したがって、生体情報を検出するセンサが備えるケーブルの固定箇所の選択自由度を高めることができる。

前記第２部分は、前記第１部分に対して着脱可能とされている構成としてもよい。

このような構成によれば、ケーブルが固定される被検者の身体の一部の形状に応じ、ケーブルにおける屈曲状態の保持が必要な部位を自由に設定することができる。したがって、生体情報を検出するセンサが備えるケーブルの固定箇所の選択自由度を高めることができる。

この場合、第２部分は、生体に装着されて生体情報を検出するセンサが備えるケーブルに装着され、その形状を所望の状態に保持する形状保持具として機能している。

したがって、上記の目的を達成するために本発明がとりうる第２の態様は、信号を伝送するケーブルに装着される形状保持具であって、
前記ケーブルが有する第１の柔軟性よりも低い第２の柔軟性を有し、
前記第２の柔軟性は、屈曲可能かつ屈曲状態の形状保持が可能である。

当該形状保持具は、信号を伝送する適宜のケーブルに装着されうる。例えば、電子機器のケーブルを屈曲し、所望の箇所に固定した状態で屈曲形状を保持させることができる。

本発明の第１の実施形態に係るセンサを示す斜視図である。 図１のセンサが備えるケーブルを変形した状態を示す斜視図である。 図１のセンサが被検者の耳に装着された状態を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係るセンサを示す斜視図である。 図４のセンサが被検者の指に装着された状態を示す斜視図である。 図４のセンサが被検者の耳に装着された状態を示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係るセンサの一部を示す斜視図である。 本発明の第４の実施形態に係るセンサの一部を示す斜視図である。

本発明に係る実施形態の例を添付の図面を参照しつつ以下詳細に説明する。なお以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るセンサ１を示す斜視図である。生体（被検者）に装着されるセンサ１は、センサ本体１０とケーブル２０を備えている。センサ１は、例えばパルスオキシメータのプローブとして用いられる。

センサ本体１０は、クリップ形状を呈しており、被検者の身体の一部（指先や耳たぶなど）を挟持可能な構成とされている。センサ本体１０は、発光部１１と受光部１２を備えている。発光部１１は、赤色光と赤外光を出射するように構成されている。受光部１２は、センサ本体１０により挟持された被検者の身体の一部を通過した各光の強度に対応する信号を出力する構成とされている。

血液中のヘモグロビンは、酸素との結合の有無により赤色光と赤外光の吸光度が異なるため、受光部１２が検出する各光の強度を分析することにより、動脈血酸素飽和度（ＳｐＯ２）を測定できる。また心臓の拍動に伴う脈波成分を検出することにより、心拍数を測定できる。すなわちセンサ本体１０は、生体情報の一例としてのＳｐＯ２と心拍数に対応する信号を出力する。

ケーブル２０は、受光部１２から出力される信号を図示しないパルスオキシメータへ伝送する。パルスオキシメータは、伝送された信号に基づいて、上述のＳｐＯ２と心拍数を測定する。

ケーブル２０は、第１部分２１と第２部分２２を備えている。第１部分２１の一端は、受光部１２と接続されている。第１部分２１の他端は、パルスオキシメータに接続されている。

第１部分２１は、第１の柔軟性を有している。第１の柔軟性は、屈曲可能かつ屈曲状態の形状保持が不可能な程度の柔軟性である。

第２部分２２は、第１部分２１の一部を覆うように設けられている。第２部分２２は、第２の柔軟性を有している。第２の柔軟性は、第１の柔軟性よりも低い。第２の柔軟性は、屈曲可能かつ屈曲状態の形状保持が可能な程度の柔軟性である。

図２は、上記の構成を有するケーブル２０を変形させた状態を示す斜視図である。第２部分２２を屈曲させ、所望の形状を呈するようにした状態を示している。さらに第２部分２２の一端の直下を指先でつまみ、センサ本体１０が指先よりも上方に位置するようにした状態を示している。

第２部分２２は、上述した第２の柔軟性に基づき、屈曲状態の形状を保持している。そのため、ケーブル２０は自立した状態で、センサ本体１０を図示の位置に支持している。第１部分２１のみでは、第１の柔軟性に基づき、センサ本体１０の重量を支えられず、下方に屈曲してしまう。

図３は、上記の構成を有するセンサ１を被検者の耳に装着した状態を示す斜視図である。センサ本体１０は、被検者の耳たぶ９１を挟持している。ケーブル２０の第２部分２２は、耳の上部９２に掛けられている。第２部分２２は、耳の上部９２に沿う形状に屈曲変形されている。第２部分２２は、屈曲状態の形状保持が可能であるため、耳の上部９２にフィットした状態が維持される。

第２部分２２は、第２の柔軟性に基づいて自在に屈曲可能であるため、被検者の身体における所望の箇所に沿うように変形させることができる。また被検者ごとに異なる身体の形状に沿うように、第２部分２２を変形させることができる。これにより、ケーブル２０を被検者の身体における所望の箇所に固定できる。さらに第２部分２２は、第２の柔軟性に基づいて屈曲形状を自己保持可能であるため、固定に際して粘着テープや別途の固定具を必要としない。したがって、生体情報を検出するセンサ１が備えるケーブル２０の固定箇所の選択自由度を高めることができる。

図４は、本発明の第２の実施形態に係るセンサ１Ａを示す斜視図である。第１の実施形態に係るセンサ１と同一または同様の要素については同一の参照番号を付与し、繰り返しとなる説明は割愛する。

本実施形態のセンサ１Ａは、センサ本体１０とケーブル２０Ａを備えている。ケーブル２０Ａは、第１部分２１と第２部分２２Ａを備えている。第２部分２２Ａは、第１部分２１の一部を覆うように設けられている。第２部分２２Ａは、第１の実施形態を参照して説明した第２の柔軟性を有している。

第２部分２２Ａは、径大部２３と径小部２４を有している。径大部２３の最大径は、径小部２４の最大径よりも大きくなるように形成されている。

図５は、上記の構成を有するセンサ１Ａを被検者の指先に装着した状態を示す斜視図である。センサ本体１０は、被検者の指先９３を挟持している。ケーブル２０Ａの第２部分２２Ａは、指９４に巻き付けられている。第２部分２２Ａは、指９４に沿って螺旋状に延びる形状に屈曲変形されている。第２部分２２Ａは、屈曲形状の形状保持が可能であるため、指９４にフィットした状態が維持される。

図６は、上記の構成を有するセンサ１Ａを被検者の耳に装着した状態を示す斜視図である。センサ本体１０は、被検者の耳たぶ９１を挟持している。ケーブル２０Ａの第２部分２２Ａは、耳の上部９２に掛けられている。第２部分２２Ａは、耳の上部９２に沿う形状に屈曲変形されている。第２部分２２Ａは、屈曲状態の形状保持が可能であるため、耳の上部９２にフィットした状態が維持される。

第２部分２２Ａが装着される被検者の身体の一部は、不規則な凹凸を有していることが一般的である。本実施形態の構成によれば、径大部２３と径小部２４の間に形成される段差が、そのような不規則な凹凸に掛かりやすくなる。これにより、被検者の身体の一部に対してケーブル２０Ａをより確実に固定できる。したがって、生体情報を検出するセンサ１Ａが備えるケーブル２０Ａの固定箇所の選択自由度を高めることができる。

径大部２３は、第３の柔軟性を有している。第３の柔軟性は、第１部分２１が有する第１の柔軟性よりも大きい。例えば、径大部２３をスポンジなどの材料で形成することにより、第３の柔軟性を有する構成が得られる。

このような構成によれば、径大部２３と径小部２４の間に形成される段差が被検者の身体の一部に当接しても、被検者の皮膚に与える負担を抑制できる。したがって、生体情報を検出するセンサ１Ａが備えるケーブル２０Ａの固定箇所の選択自由度を高めることができる。

図７は、本発明の第３の実施形態に係るセンサ１Ｂの一部を示す斜視図である。第１の実施形態に係るセンサ１と同一または同様の要素については、図示を省略するか同一の参照番号を付与し、繰り返しとなる説明は割愛する。

図７の（ｃ）に示すように、本実施形態のセンサ１Ｂは、センサ本体１０とケーブル２０Ｂを備えている。ケーブル２０Ｂは、第１部分２１と第２部分２２Ｂを備えている。第２部分２２Ｂは、第１部分２１に対して着脱可能とされている。第２部分２２Ｂは、第１の実施形態を参照して説明した第２の柔軟性を有している。

図７の（ａ）に示すように、第２部分２２Ｂは、初期状態において板状の外観を有している。このような第２部分２２Ｂを第１部分２１に装着するには、図７の（ｂ）と図７の（ｃ）に示すように、第１部分２１における所望の箇所に第２部分２２Ｂを巻き付ければよい。第２部分２２Ｂは、変形した状態を自己保持可能に構成されているため、第１部分２１における所望の箇所に巻き付けられた状態が維持される。

このような構成によれば、ケーブル２０Ｂが固定される被検者の身体の一部の形状に応じ、ケーブル２０Ｂにおける屈曲状態の保持が必要な部位を自由に設定することができる。したがって、生体情報を検出するセンサ１Ｂが備えるケーブル２０Ｂの固定箇所の選択自由度を高めることができる。

この場合、第２部分２２Ｂは、生体に装着されて生体情報を検出するセンサが備えるケーブルに装着され、その形状を所望の状態に保持する形状保持具として機能している。

図８は、本発明の第４の実施形態に係るセンサ１Ｃの一部を示す斜視図である。第１の実施形態に係るセンサ１と同一または同様の要素については、図示を省略するか同一の参照番号を付与し、繰り返しとなる説明は割愛する。

図８の（ｃ）に示すように、本実施形態のセンサ１Ｃは、センサ本体１０とケーブル２０Ｃを備えている。ケーブル２０Ｃは、第１部分２１と第２部分２２Ｃを備えている。第２部分２２Ｃは、第１部分２１に対して着脱可能とされている。第２部分２２Ｃは、第１の実施形態を参照して説明した第２の柔軟性を有している。

図８の（ａ）に示すように、第２部分２２Ｃは、初期状態において筒状の本体２２１を有しており、長手方向全体にわたってスリット２２２が形成されている。本体２２１が有する柔軟性により、スリット２２２は拡開可能とされている。本体２２１には長手方向全体にわたって芯線２２３が埋設されている。芯線２２３は針金などからなり、上記第２の柔軟性を有している。本体２２１の柔軟性は、芯線２２３の柔軟性よりも大きい。

このような第２部分２２Ｃを第１部分２１に装着するには、図８の（ｂ）と図８の（ｃ）に示すように、スリット２２２を拡開して第１部分２１における所望の箇所を第２部分２２Ｃで挟み込めばよい。第２部分２２Ｃは、変形した状態を自己保持可能に構成されているため、第１部分２１における所望の箇所に巻き付けられた状態が維持される。

このような構成によれば、ケーブル２０Ｃが固定される被検者の身体の一部の形状に応じ、ケーブル２０Ｃにおける屈曲状態の保持が必要な部位を自由に設定することができる。したがって、生体情報を検出するセンサ１Ｃが備えるケーブル２０Ｃの固定箇所の選択自由度を高めることができる。

この場合、第２部分２２Ｃは、生体に装着されて生体情報を検出するセンサが備えるケーブルに装着され、その形状を所望の状態に保持する形状保持具として機能している。

上記の実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであって、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更・改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは明らかである。

上記の実施形態においては、パルスオキシメータのプローブとして用いられるセンサが例示されている。しかしながら、生体情報を検出し、当該生体情報に対応する信号を伝送するケーブルを備える適宜のセンサに対し、本発明を適用可能である。

第２の実施形態に係る第２部分２２Ａは、径大部２３の最大径を有する部分と径小部２４の最大径を有する部分が、それぞれ一定の区間連続することにより、径大部２３と径小部２４の間に段差が形成されている。しかしながら第２部分２２Ａは、外径が連続的に増減しながら径大部と径小部が繰り返される形状とされてもよい。

第３の実施形態に係る第２部分２２Ｂは、第２の実施形態に係る第２部分２２Ａのように径大部と径小部を有するように構成してもよい。例えば、図７の（ａ）に示す板状の第２部分２２Ｂの裏側（第１部分２１に対向していない側）の一部に凹凸を形成し、図７の（ｃ）に示す状態において当該凹凸が最外周面に位置するように第２部分２２Ｂの巻き付けを行なえばよい。

第３の実施形態に係る第２部分２２Ｂと第４の実施形態に係る第２部分２２Ｃは、必ずしも第１部分２１に対して着脱可能とされることを要しない。適宜の箇所に接着部を設けることにより、第１部分２１に対して永続的に装着された状態とすることができる。

第３の実施形態に係る第２部分２２Ｂと第４の実施形態に係る第２部分２２Ｃは、必ずしも生体信号を検出するセンサが備えるケーブルに装着されることを要しない。当該形状保持具は、信号を伝送する適宜のケーブルに装着可能である。例えば、電子機器のケーブルを屈曲し、所望の箇所に固定した状態で屈曲形状を保持させることができる。

１、１Ａ、１Ｂ：センサ、１０：センサ本体、２０：ケーブル、２１：第１部分、２２、２２Ａ：第２部分、２２Ｂ：第２部分（形状保持具）、２３：径大部、２４：径小部

Claims (6)

1. 生体に装着されるセンサであって、
   生体情報に対応する信号を出力するセンサ本体と、
   前記センサ本体に接続され、前記信号を伝送するケーブルとを備え、
   前記ケーブルは、第１の柔軟性を有する第１部分、および前記第１の柔軟性よりも低い第２の柔軟性を有する第２部分を有し、
   前記第２の柔軟性は、屈曲可能かつ屈曲状態の形状保持が可能な、センサ。
2. 前記第２部分は、第１最大径を有する径大部、および前記第１最大径よりも小さい第２最大径を有する径小部を含む、請求項１に記載のセンサ。
3. 前記径大部は、前記第１の柔軟性よりも高い第３の柔軟性を有する材料で形成されている、請求項２に記載のセンサ。
4. 前記第２部分は、前記第１部分に対して着脱可能とされている、請求項１から３のいずれか一項に記載のセンサ。
5. 信号を伝送するケーブルに装着される形状保持具であって、
   前記ケーブルが有する第１の柔軟性よりも低い第２の柔軟性を有し、
   前記第２の柔軟性は、屈曲可能かつ屈曲状態の形状保持が可能である、形状保持具。
6. 前記ケーブルに対して着脱可能とされている、請求項５に記載の形状保持具。

Images