JP2020510512A5 - - Google Patents

Description

本発明の実施形態に係る測定方法の具体例を説明するための図である。 従来のアームバンドの具体例を示す図である。 本発明の実施形態の断面図である。 クロスオーバー回路における複数の圧力センサーユニットの電気回路図である。 本発明の実施形態による生データの例である。 センサーアレイを使用した脈波伝播速度の測定の概略図及び具体例を示す図である。 回路配列の具体例を示す図である。 ３つの回路を備える回路配列を示す図である。 圧力センサーユニットの断面図である。 圧力センサーユニットの断面図である。 測定システムの構造例を示す図である。 分圧器の一部として使用されている実施形態の原理及び圧力印加のプロセス中に測定するコンダクタンスの一般的な測定経過を示す図である。 分圧器の一部として使用されている実施形態の原理及び圧力印加のプロセス中に測定するコンダクタンスの一般的な測定経過を示す図である。 圧力センサーユニットの断面図である。 圧力センサーユニットの別の実施形態の断面図である。

Claims (34)

1. 血圧、動脈硬化、脈波伝播時間、脈波伝播速度、脈波、及び／又は心拍出量の変化、及び／又は心拍出量について、時間分解測定を行うためのシステムであって、
   皮膚への押圧時に脈波によって加えられる圧力の時間分解圧力測定に用いる少なくとも１つの圧力センサーユニットと、
   前記センサーユニットを皮膚に押し付けるように設定されているアクチュエータとを備え、
   前記圧力センサーユニットは、圧力の印加時に少なくとも１つのコンダクタンス及び／又は電気抵抗を変化させるように設定されており、
   前記圧力センサーユニットは、少なくとも２つの導電層及び／又は回路と、圧力の印加によって圧縮され、前記導電層の間及び／又は前記回路の間で接触を確立及び／又は変更するように設定されている機能ポリマーとを有し、及び／又は前記圧力センサーユニットは、空気圧及び／又はガス圧センサーであり、その間に誘電体が配置された少なくとも２つの導電層を有し、圧力の印加によって前記誘電体が圧縮される、及び／又はそれによって２つの導電層からなる配置の容量が変化するように設定されている
   ことを特徴とするシステム。
2. 前記圧力センサーユニットは、露出している前記回路及び／又は回路網の少なくとも１つの配置と、圧力の印加によって前記回路及び／又は回路網の少なくとも１つの配置の方に押し付けられる抵抗伝導性及び／又は導電性ポリマーとを有し、及び／又は前記圧力センサーユニットは、少なくとも１つの非導電性ポリマー又は塗装を有し、前記非導電性ポリマー又は塗装は、それぞれ少なくとも１つの前記回路の２つの配置の間及び／又は２つの前記導電層の間に配置されかつ穴を有する
   ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
3. 前記抵抗伝導性及び／又は導電性ポリマーは、微細構造を有しており、前記微細構造は圧力によって変形し、露出している前記回路の少なくとも１つの配置に対する接触面を増加させ、電気的接触が改善し、前記回路と前記抵抗伝導性及び／又は導電性ポリマーとの間及び／又は前記回路の間の電気抵抗は小さくなる
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のシステム。
4. 前記抵抗伝導性及び／又は導電性ポリマーは、前記機能性ポリマーの一部であり、前記機能性ポリマーは、前記抵抗伝導性及び／又は導電性ポリマーによって形成されている導電性表面を有する
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載のシステム。
5. 前記アクチュエータは、電気式、空圧式及び／又は油圧式アクチュエータであり、電気振動モーター及び／又はエアバッグを含み、前記アクチュエータは、前記圧力センサーユニットを身体に押し付けるために、前記エアバッグに空気をポンプで入れる及び／又は供給するように設定されており、そのためにポンプを含む
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記載のシステム。
6. 前記システムは、マンシェットの形式のエアバッグを備え、前記圧力センサーユニットは、前記エアバッグ上に、前記エアバッグ内に、及び／又は前記エアバッグと流体技術的に接続している体積内に、及び／又はそのような体積又は前記エアバッグに隣接して配置されており、前記システムは、前記エアバッグを皮膚に押し付けているときに脈波によって加えられる圧力が前記エアバッグ内の気体によって伝達され、前記圧力センサーユニットによって検知されるように、及び／又は前記エアバッグを皮膚に押し付けているときに前記脈波によって加えられる圧力は、前記エアバッグから前記圧力センサーユニットへ伝達されるように設定されている
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一記載のシステム。
7. 前記圧力センサーユニットの静止状態において、露出している回路の少なくとも１つの配置には、僅かな微細構造の突起部しか接触しておらず、前記抵抗伝導性及び／又は導電性ポリマーと前記回路の間に高い電気抵抗が存在しており、圧力及び／又は背圧によって前記微細構造が変形し、接触面が増加する
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一記載のシステム。
8. 前記センサーユニットは、最低４０ｍｍＨｇ〜最低３００ｍｍＨｇの測定範囲を有する、及び／又は少なくとも０．５ｍｍＨｇの分解能を有する、及び／又は１秒間に少なくとも１０００数値を収集するように設定されている、及び／又は少なくとも１ｍｓの時間分解能を有する
   ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一記載のシステム。
9. 前記システムは、背圧で前記圧力センサーユニットを皮膚に押し付けるように設定されているキャリブレーションアクチュエータを有する、及び／又は前記圧力センサーユニットを皮膚に押し付ける背圧の測定に用いる背圧センサーを有する
   ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一記載のシステム。
10. キャリブレーションセンサー、ひずみゲージなどの力及び／又はひずみセンサー、及び／又は一定の圧縮によって圧力を加えるキャリブレーションアクチュエータ、及び／又は振動モーター、モーター付きアームバンドを有する
    ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一記載のシステム。
11. １秒間に少なくとも１０００回測定する前記圧力センサーユニットの測定と同時に、前記圧力センサーユニットを皮膚に押し付ける、ユーザーの指から開始される力を測定する背圧センサーを有する
    ことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一記載のシステム。
12. 複数の前記圧力センサーユニットからなるセンサーアレイを、感受性シェル、感受性表面又は人工皮膚、ロボットの構成部品として有する
    ことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一記載のシステム。
13. 複数の前記圧力センサーユニットからなるセンサーアレイは、凸形の面及び／又は凸形の形成物の上に配置されている
    ことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか一記載のシステム。
14. 少なくとも１つの前記圧力センサーユニット及び前記背圧センサー及び／又は前記キャリブレーションセンサーの測定値から、収縮期及び／又は拡張期血圧、動脈硬化、脈波伝播時間、脈波伝播速度、及び／又は相対心拍出量又は絶対心拍出量を計算する評価ユニットを備える
    ことを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか一記載のシステム。
15. 前記圧力センサーユニットは、さくらんぼの種よりも大きくないか、又は直径が５ｍｍ未満である
    ことを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか一記載のシステム。
16. 少なくとも１つの加速度センサー及び／又はＨＩＰに対する位置／高さを検出する慣性センサーを有する
    ことを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか一記載のシステム。
17. 請求項２０ないし３１のいずれか一記載の方法を実施するように設定されている、制御及び／又は評価ユニットを有する
    ことを特徴とする請求項１ないし１６のいずれか一記載のシステム。
18. 最適なポジションに位置している前記圧力センサーユニット又は前記圧力センサーユニットの初期数を多数の前記圧力センサーユニットの中から特定し、前記圧力センサーユニットの位置が所定の要件を満たさない場合、ユーザーは前記圧力センサーユニットの前記位置を調整できるという情報をユーザーに伝えるように設定されている
    ことを特徴とする請求項１ないし１７のいずれか一記載のシステム。
19. 少なくとも１つの外部測定システム、詳細には心拍数を特定するためのＥＣＧ装置又はプレスチモグラフィに基づく装置に接続するように設定されているシステムであり、前記外部測定システムは、脈動する圧力波又はＥＣＧ波のリアルタイム測定を許容し、データのリアルタイム出力を可能にするオープンなデータインターフェースを装備している
    ことを特徴とする請求項１ないし１８のいずれか一記載のシステム。
20. 動脈上方の皮膚への押圧時に脈波によって加えられる圧力による機能性ポリマー及び／又は誘電体の圧縮によって、少なくとも２つの導電層の間及び／又は少なくとも２つの回路の間でコンダクタンス及び／又は抵抗及び／又は容量が変化することで、血圧、動脈硬化、脈波伝播時間、脈波伝播速度、脈波、及び／又は心拍出量の変化、及び／又は心拍出量について、時間分解測定を行う
    ことを特徴とする方法。
21. 前記回路及び前記機能性ポリマーを様々な圧力で皮膚に押し付け、前記コンダクタンス及び／又は抵抗を測定する、及び／又は前記コンダクタンス及び／又は抵抗の変化を少なくとも１ｍｓの時間分解能で検出し、前記様々な圧力は、背圧及び／又は押圧力のさらなる上昇の下で、最大測定コンダクタンス及び／又は最小測定抵抗及び／又は最小測定圧力を超えて、脈波が測定コンダクタンスの上昇、及び／又は測定抵抗及び／又は測定圧力の低下を引き起こせなくなるまで、単調に及び／又は連続的に上昇し、前記押圧は、エアバッグを膨張させることによって実施される
    ことを特徴とする請求項２０記載の方法。
22. 前記コンダクタンス及び／又は抵抗から圧力の変化を検出する
    ことを特徴とする請求項２０又は２１記載の方法。
23. 収縮期血圧は、前記背圧及び／又は押圧力のさらなる増加の下で、最大測定圧力を超えて脈波が測定圧力の上昇を引き起こせなくなる圧力と見なされる、及び／又は前記背圧及び／又は押圧力は増加しても、最大測定圧力はそれ以上増加しない圧力又はより高い圧力として前記背圧及び／又は押圧力が選択されている場合、拡張期血圧は、脈波の測定値の最小値に該当する圧力と見なされる
    ことを特徴とする請求項２０ないし２２のいずれか一記載の方法。
24. 押圧の圧力を、続いて収縮期血圧の１．５倍から完全な負荷除去に至る範囲内にある数値まで低下させる
    ことを特徴とする請求項２０ないし２３のいずれか一記載の方法。
25. 押圧の圧力を、続いて及び／又は最初の収縮期血圧及び／又は前記最初の収縮期血圧の印加下における少なくとも１つの圧力センサーユニットの最初のコンダクタンス及び／又は最初の抵抗を知った上で低下させ、前記背圧及び／又は押圧力は前記最初の収縮期血圧の１．１倍未満、又は前記最初の収縮期血圧未満に、脈動する圧力波が測定可能である限り、拡張期血圧よりも低い値まで下げられるか、又は除去され、次に前記測定したコンダクタンス及び／又は抵抗と前記最初のコンダクタンス及び／又は最初の抵抗との比、及び／又は次に前記測定したコンダクタンス及び／又は抵抗に割り当てられた圧力と前記最初の収縮期血圧との比を係数として用いることにより、前記最初の収縮期血圧から、現在の血圧、現在の動脈硬化、現在の脈波伝播時間、現在の脈波伝播速度、現在の脈波及び／又は心拍出量の現在の変化及び／又は現在の心拍出量を特定する
    ことを特徴とする請求項２０ないし２４のいずれか一記載の方法。
26. 低下した前記押圧力によって前記コンダクタンス及び／又は脈波の圧力の連続測定を行い、前記連続測定は、前記脈動する圧力波の１０％を上回る圧力最大値の変動を検知するまで、及び／又は前記脈動する圧力波における圧力最小値と圧力最大値との間の間隔が１０％よりも大きく変動するまで行われ、続いて、前記押圧力をさらに低下させ、続いて再び上昇させ、詳細には単調に及び／又は連続的に上昇させ、このとき、少なくとも１ｍｓの時間分解能で、前記コンダクタンスを測定する及び／又は前記コンダクタンスの変化を検出する
    ことを特徴とする請求項２０ないし２５のいずれか一記載の方法。
27. 身体の様々な箇所に取り付ける多数のセンサーを使用して前記脈動する圧力波を測定し、測定曲線の相互のずれから脈波伝播時間を検出し、前記センサー相互の距離のデータを使って脈波伝播速度を計算する
    ことを特徴とする請求項２０ないし２６のいずれか一記載の方法。
28. 測定したすべてのコンダクタンス及び／又は圧力値及び／又は２つの収縮期圧力の間及び／又は２つの拡張期圧力の間にある１つの脈波内の脈波圧力値の積分値の変化を検出することによって、心拍出量の変化を特定する、及び／又は測定したすべてのコンダクタンス及び／又は圧力値及び／又は２つの収縮期圧力の間及び／又は２つの拡張期圧力の間にある１つの脈波内の脈波圧力値の積分値から、動脈及び／又は大動脈弓の断面積を乗じることによって、心拍出量を特定する
    ことを特徴とする請求項２０ないし２７のいずれか一記載の方法。
29. 連続的な長期モニターのための方法である
    ことを特徴とする請求項２０ないし２８のいずれか一記載の方法。
30. 前記背圧及び／又は押圧力は、電気式、空圧式、油圧式及び／又は手動で、筋収縮によって加えられる
    ことを特徴とする請求項２０ないし２９のいずれか一記載の方法。
31. 皮膚の押圧箇所のＨＩＰに対する高さを検出し、前記皮膚の押圧箇所のＨＩＰに対する高さに応じて、測定値の修正を実施する
    ことを特徴とする請求項２０ないし３０のいずれか一記載の方法。
32. 脈波伝播速度を特定するため、データのリアルタイム出力を可能にするオープンなデータインターフェース、少なくとも１つの外部測定システム、詳細には心拍数を特定するためのＥＣＧ装置又はプレスチモグラフィに基づく装置を使用する
    ことを特徴とする請求項２０ないし３１のいずれか一記載の方法。
33. 血圧、動脈硬化、脈波伝播時間、脈波伝播速度、脈波、及び／又は心拍出量の変化、及び／又は心拍出量について、時間分解測定を行うために、動脈上方の皮膚への押圧時に脈波によって加えられる圧力で機能性ポリマー及び／又は誘電体を圧縮することによる、少なくとも２つの導電層の間及び／又は少なくとも２つの回路の間における、容量、コンダクタンスの変化、及び／又は容量、抵抗及び／又はコンダクタンス及び／又は抵抗の変化の使用。
34. データのリアルタイム出力を可能にするオープンなデータインターフェース、少なくとも１つの外部測定システム、詳細には心拍数を特定するためのＥＣＧ装置又はプレスチモグラフィに基づく装置を脈波伝播速度の特定に使用する、請求項３３記載の使用。