JP3492995B2 - 子宮内用途センサ - Google Patents

子宮内用途センサ

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は一般的に子宮内の胎児
の状態を測定または検出するのに使用される器具に係
り、特に陣痛および分娩中の胎児の血液酸素飽和度を測
定するのに使用されるパルスオキシメータセンサに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】パルスオキシメータは、典型的には動脈
血の酸素飽和度と脈拍を含む種々の血液特性を測定する
のに使用される。パルスオキシメータセンサは患者の組
織の一部に光を通過させ、その組織による光吸収におけ
る脈動変化を光電効果にて検出する。次いで検出光は、
関心の特性を決定するために使用される。
【０００３】パルスオキシメータセンサは、一般的に２
つのカテゴリーに分類される。透過型パルスオキシメー
タセンサは、光エミッタと光検出器とを指や耳のような
組織の対向する両側に配置することにより、対向する血
液灌流組織表面中に光を照射する。一方、トランスフレ
クタンス型センサは光を組織に照射し、組織の同じ側か
ら光を検出する。
【０００４】パルスオキシメータセンサにより生成され
た光信号の品質は、センサと患者との間の光結合の品質
に依存する。光結合は、光を一方の物体から他方の物体
へ透過される２つの物体間の関係に関連している。パル
スオキシメータセンサと患者に関して、光結合はセンサ
が光を患者の血液灌流組織内へ透過させ、光の一部が組
織を通過した後センサへ戻ることを可能にさせるセンサ
と患者の間の関係に関連している。光結合の品質は、セ
ンサにより照射された実際に患者の組織へ入る光量と、
センサにより受光された実際に患者の血液灌流組織を通
過した光部分とに関係がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】センサ設置部における
組織の特性が、センサと患者間の光結合の品質に影響を
与え得る。例えば、皮膚上の毛髪または粘液がセンサに
よる組織内への透過光を減衰させるであろう。
【０００６】更に、患者の皮膚に関してはセンサの物理
的な位置および向きが、患者とセンサとの光結合に影響
を与えるであろう。不適切に当てられたセンサは、患者
の組織を透過すること無く、光照射器からの光の一部を
直接光検出器に短絡させてしまうかもしれない。後者の
問題は、透過型センサよりもトランスフレクタンス型セ
ンサの方がより顕著である。
【０００７】パルスオキシメータは陣痛および分娩中の
胎児の血液酸素飽和度を測定するのに使用される。胎児
の利用できる部分（普通は頭頂部）は透過型パルスオキ
シメータに対して対向する組織表面を提供できないの
で、トランスフレクタンス型センサが使用される。胎児
環境におけるトランスフレクタンス型センサの使用は、
センサ設置部での組織特性および選択部位での保持力の
両方に関して、幾つかの独特の光結合問題が存在する。
【０００８】先行技術の胎児用パルスオキシメータは幅
広になった子宮頸部分（「先進部」）を通して見える部
分上に、または子宮内で子宮頸部に隣接する胎児の部分
（「子宮頸部領域」）上に置かれた。先進部上に置かれ
たセンサは、典型的には胎児の皮膚を介して付着したフ
ックによりまたは適所にセンサを保持する為の吸引器に
より取付けられた。子宮頸部領域に置かれたセンサは、
胎児に対する子宮頸部壁の圧力により適所に保持され
た。使用者はどちらも胎児組織を見ることはできない
が、両領域ともセンサと組織間の充分な光結合を提供す
る胎児上の適所にしっかりとあることを確実にするため
の使用者の指を到達させることができた。
【０００９】子宮壁の周期的な収縮の間、先進部および
子宮頸部領域上に付加的な局部力が子宮頸部により能動
的にかつ母親の骨盤の骨により受動的に働く。これらの
過渡的な局部力は、よりいっそうパルス振幅に影響を与
えるであろう。従って、顕著でかつ一貫したパルスを陣
痛および分娩中に得ることは困難である。
【００１０】また、センサ設置部における胎児の毛髪に
より読取りに影響を受けるかもしれない。その色や量に
依存して、毛髪は光を種々の範囲まで減衰させる。毛髪
はまた、光を光源から光検出器へ短絡させる原因となり
得る。光の減衰および光の短絡は、センサと胎児間の光
結合の質を低下させる。
【００１１】先進部および子宮頸部領域上の胎児センサ
の置き場所に対するこれらの欠点の幾つかを克服するた
めに、トランスフレクタンス型センサはより良いオキシ
メータ信号特性を供給する胎児組織上の子宮頸部領域の
向こうの胎児の一部分（「好適領域」）に置かれる。し
かしながら、この好適領域は使用者の手の届かない位置
であるため、センサが胎児の組織表面に対し適正に置か
れたことを使用者は確認することができない。さらに、
先行技術のフックや吸引器の保持機構は、センサが胎児
の目のような敏感な領域上に置かれるかもしれない恐れ
のために使用できない。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明は、使用者の手
の届かない胎児のセンサ設置部での使用のためのセンサ
配置および保持機構である。この発明のセンサは十分な
光結合を提供する一方、胎児および母親の両方に対する
損傷を最小にする。さらに、この発明のパルスオキシメ
ータセンサは、センサ面が胎児の皮膚に対して適当な位
置に置かれた時を示す接触信号を備える。
【００１３】この発明の好適な実施例は、光源と光検出
器とが動作する作動面を有する胎児用パルスオキシメー
タセンサである。このセンサは、子宮頸部領域の向こう
側でかつ使用者の手の届かない好適領域内のセンサ設置
部における作動面の配置を容易にするハンドルを含む。
自己膨脹袋部は、センサがセンサ設置部における組織と
光学的に結合するようセンサの作動面を胎児の皮膚に対
して押圧する。一対の電極−−１つは胎児の皮膚に対し
て配置され、１つは羊水にさらされる−−は、センサが
しっかりと胎児上の適所にあることを確認するために使
用される。
【００１４】
【実施例】次に本発明を添付図面を参照しながら以下詳
細に説明する。
【００１５】図１は、この発明の好適な実施例に従った
胎児用パルスオキシメータシステムのブロック図であ
る。このシステムは、光信号ユニット２０２と接触信号
ユニット２０４からなるパルスオキシメータセンサ２０
０を含む。光信号ユニット２０２は、パルスオキシメー
タ技術における周知の方法での光源と光検出器を含むこ
とができる。
【００１６】光がセンサの光源からセンサの光検出器へ
短絡するようなことを最小にするようなやり方で（すな
わち、光結合の質を最大にするようなやり方で）、接触
信号ユニット２０４は、パルスオキシメータセンサ２０
０の光信号ユニット２０２がセンサ設置部２１３におい
て適所にある場合に、胎児の皮膚表面２１１に対してし
っかりと置かれるように適合された第１の電極２１０か
ら構成される。また、接触信号ユニットは、光信号ユニ
ット２０２がセンサ設置部２１３において適所にある場
合に、子宮内の羊水２１５にさらされるよう適合された
第２の電極２１２から構成される。
【００１７】光信号ユニット２０２は、パルスオキシメ
ータモニタ１００内の酸素飽和度演算ユニット１０２と
バス２０６を介して通信する。酸素飽和度演算ユニット
１０２は、公知のいかなる方法でも構成され得るが、好
適にはネルカー社により販売されるＮ−２００型オキシ
メータのように構成することができる。
【００１８】接触信号ユニット２０４は、オキシメータ
モニタ１００内の接触表示ユニット１０４とバス２０８
および２０９を介して通信する。接触表示ユニット１０
４は、バス２０８を介して第１の電極２１０に接続さ
れ、かつ、バス２０９を介して第２の電極２１２に接続
された電流発生器１０６からなる。電流発生器１０６
は、第１の電極２１０と第２の電極２１２との間に電流
を生成する。
【００１９】また、接触表示器１０４は、（１）第１の
電極２１０と第２の電極２１２との間に流れる電流に応
じた電圧を測定し、かつ、（２）バス１１０上に測定電
圧信号を生成する、電圧測定ユニット１０８からなる。
バス１１０を越えて受け取られた電圧は、電極２１０と
２１２との間の電気経路のインピーダンスに直接比例し
ている。
【００２０】比較器１１２は、バス１１０から測定電圧
信号を受け取り、この受信電圧とバス１１４を介して受
け取られたしきい値電圧値Ｔとを比較する。比較器１１
２は、ハードウェアで完全に実行され得るが、アナログ
・デジタル変換器と関連ソフトウェアを含めることがで
きる。
【００２１】接触信号ユニット２０４および接触表示ユ
ニット１０４は、センサ２００が胎児の皮膚表面に正し
く接触したかを示すのに使用される。上記したように、
光信号ユニット２０２がセンサ設置部２１３にける胎児
の皮膚２１１に対して正しく適所にある場合、電極２１
０は胎児の皮膚２１１に対向し、電極２１２は羊水２１
５にさらされるであろう。しかしながら、光信号ユニッ
ト２０２が胎児の皮膚にしっかりと対向していない場合
（それ故に胎児の組織と適正に光学的に結合されていな
い）には、両電極２１０と２１２はセンサを囲繞する羊
水にさらされることとなろう。センサ２００を取り囲む
羊水２１５のインピーダンスはセンサ２００が置かれる
胎児の皮膚表面のインピーダンスより低いので、電圧測
定ユニット１０８により測定された電圧は、電極２１０
が胎児の皮膚に対してしっかりと置かれた場合（すなわ
ち、電極間の電気経路が羊水に達する前の胎児の皮膚表
面と交差する場合）、比較的高く、両電極が羊水にさら
された場合（すなわち、両電極間の電気経路が羊水を通
る連続経路である場合）、比較的低くなる。
【００２２】しきい値Ｔが期待される高電圧値と低電圧
値の間に選択されるならば、バス１１０を介して受信さ
れた電圧がバス１１４を介して受信されたしきい値Ｔよ
りも大きい場合に、比較器１１２は接触表示器１１８に
対し、バス１１６を介して接触信号を供給して、第１の
電極２１０と胎児の皮膚表面２１１との間での適正な接
触（それ故に、光信号ユニット２０４と胎児の皮膚表面
２１１との間での適正な接触）であることを表示する。
さらに、この接触信号は、バス１２０を介して酸素飽和
度演算ユニット１０２へ送信され、図８を参照して後述
するように飽和度の計算に使用される。
【００２３】図２は、図１に示した電流発生器１０６お
よび電圧測定ユニット１０８の回路図である。電流発生
器１０６は、クロック発生器３０２とローパスフィルタ
３０４から構成される。この実施例において、クロック
発生器３０２はローパスフィルタ３０４内のコンデンサ
３０８の一方の端子に接続される配線３０６上へ０−５
Ｖ、５０ｋＨｚの方形波信号を生成する。このコンデン
サ３０８の他方の端子は、抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２との
間の接続点３１０に接続される。抵抗器Ｒ１の他方の端
子は、接地電位に接続される。抵抗器Ｒ２の他方の端子
は、抵抗器Ｒ３とコンデンサＣ２との間の接続点３１２
に接続される。抵抗器Ｒ３の他方の端子は、演算増幅器
（オペアンプ）３１６の非反転入力端子とコンデンサＣ
３との間の接続点３１４に接続される。コンデンサＣ３
の他方の端子は接地電位に接続される。オペアンプ３１
６の出力端子は、ＡＣ結合コンデンサＣ４，抵抗器Ｒ４
およびコンデンサＣ２の他方の端子との間の接続点３１
８に接続される。抵抗器Ｒ４の他方の端子は、抵抗器Ｒ
５とオペアンプ３１６の反転入力端子との間の接続点３
２０に接続される。抵抗器Ｒ５の他方の端子は接地電位
に接続される。コンデンサＣ４の他方の端子は、電流制
限抵抗器Ｒ６，ダイオードＤ１のカソードおよびダイオ
ードＤ２のアノードとの間の接続点３２２に接続され
る。ダイオードＤ１のアノードは−１５Ｖの電源に接続
され、かつ、ダイオードＤ２のカソードは＋１５Ｖの電
源に接続される。抵抗器Ｒ６の他方の端子は接続点３２
４に接続される。ローパスフィルタ３０４の機能は、接
続点３２４において約５−６Ｖのピーク振幅を有する約
５０ｋＨｚのサイン波信号を生成することである。
【００２４】接続点３２４は、抵抗器Ｒ７の一方の端
子、高周波瀘波コンデンサＣ５の一方の端子および変圧
器３２８の第１の一次側入力端子３２６との間に接続さ
れる。コンデンサＣ５の他方の端子は、変圧器３２８の
第２の一次側入力端子３３２と接地電位との間の接続点
３３０に接続される。従って、接続点３２４における信
号は、変圧器３２８の一次側入力端子３２６，３３２間
に印加される。電流制限抵抗器Ｒ６が約１００ｋΩの値
を有するならば、その場合には変圧器３２８の二次側を
流れる最大電流は約６０μＡである。
【００２５】変圧器３２８の第１の二次側出力端子３３
４は、結合コンデンサＣ６と更に電流制限抵抗器Ｒ８を
介してバス２０８（従って、第１のセンサ２１０）に接
続される。同様に、第２の二次側出力端子３３６は結合
コンデンサＣ７と電流制限抵抗器Ｒ９を介してバス２０
９に接続される。
【００２６】センサ２１０と２１２間のインピーダンス
は、変圧器３２８の二次側端子３３４と３３６を介して
流れる電流に応じて電圧を発生し、かつ、この電圧は変
圧器３２８を横切り一次側入力端子３２６と３３２（従
って、接続点３２４）に反映されるので、この場合、変
圧器３２８および接続点３２４は電流発生器１０６と同
様に電圧測定ユニット１０８の一部分と考えることがで
きる。
【００２７】電圧測定ユニット１０８は、増幅器３３
８、ピーク検出器３４０、およびバッファ３４２から構
成される。増幅器３３８は接続点３２４における電圧を
３倍に増幅し、ピーク検出器３４０はこの電圧をバッフ
ァ３４２へ送信する前に増幅器３３８によりピーク電圧
（正または負）出力を感知すると共に保持する。
【００２８】前述したように、接続点３２４は増幅器３
３８内に在る抵抗器Ｒ７の一方の端子に接続される。抵
抗器Ｒ７の他方の端子はオペアンプ３４６の非反転入力
端子、ダイオードＤ３のカソード、およびダイオードＤ
４のアノードとの間の接続点３４４に接続される。ダイ
オードＤ３のアノードは−１５Ｖ電源に接続され、かつ
ダイオードＤ４のカソードは＋１５Ｖ電源に接続され
る。オペアンプ３４６の出力端子は、抵抗器Ｒ１０の一
方の入力端子とピーク検出器回路３４０内のダイオード
Ｄ５のアノードとの間の接続点３４８に接続される。抵
抗器Ｒ１０の他方の端子は、オペアンプ３４６の反転入
力端子と抵抗器Ｒ１１間の接続点３５２に接続される。
抵抗器Ｒ１１の他方の端子は、接地電位に接続される。
接続点３４８は、ピーク検出器３４０に対し増幅された
電圧を供給する。
【００２９】ダイオードＤ５のカソードは、抵抗器Ｒ１
２の一方の端子に接続される。抵抗器Ｒ１２の他方の端
子は、バッファ３４２内のオペアンプ３５６の非反転入
力端子、コンデンサＣ８の一方の端子、および抵抗器Ｒ
１３の一方の入力端子との間の接続点３５４に接続され
る。コンデンサＣ８と抵抗器Ｒ１３の他方の端子は、接
地電位に接続される。前述の素子の値は、ピーク検出器
３４０が数ヘルツといった入力変化に追随するよう選択
される。
【００３０】オペアンプ３５６はバッファ３４２を形成
する。オペアンプ３５６の出力端子は、バス１１０とオ
ペアンプ３５６の非反転入力端子との間の接続点３５８
に接続される。接続点３５８は、比較器１１２において
しきい値電圧Ｔと比較される電圧を供給する。
【００３１】所望回路に対する種々の変更を使用するこ
とができる。例えば、変圧器３２８とその付随保護回路
（例えば、電流制限抵抗器）を除去し、残りの電流発生
回路を直接に第１センサ２１０と第２センサ２１２へ接
続することができる。非常に高い電圧は、センサの一方
が空気中に置かれたり、或いは関係ないある他の高イン
ピーダンス媒体に対して置かれたことを示すので、比較
器１１２は、測定電圧が選択された範囲内の場合にのみ
接触信号を供給するウインドウコンパレータとしてもよ
い。
【００３２】図３は、この発明の好適な実施例に係るセ
ンサ装置の側断面図を示す。パルスオキシメータセンサ
２は、一対の弾性ハウジング４部分からなる。カバー部
分１０は、好適には黒色のシリコンゴムで形成され、そ
してボデイ部分１２はセンサがその設置部の形状に従っ
て長手方向に少量曲げることができるよう導電性の黒色
シリコンゴムで形成される。
【００３３】電磁放射指示ユニット６と電磁放射指示ユ
ニット８は、ハウジング４のカバ−１０内に配置されて
センサの作動面を形成する。電磁放射指示ユニット６
は、第１の発光ダイオード（ＬＥＤ）と第２のＬＥＤ
（図示されない）から成る。第１のＬＥＤは約６６０ナ
ノメータの波長を有する赤色光を発し（赤色ＬＥＤ）、
そして第２のＬＥＤは約９００ナノメータの波長を有す
る赤外線光を発光する（赤外線ＬＥＤ）。電磁放射指示
ユニット８は、電磁的な干渉を防止するためにファラデ
ィシールドにより遮蔽され得る標準的な光検出器であ
る。電磁放射指示ユニット６と電磁放射指示ユニット８
は電線で接続され（図示されない）、遠隔操作のオキシ
メータモニタ内の酸素飽和度演算ユニット（図示されな
い）と通信するバス（図１及び図２に示されるバス２０
６に対応する）を形成する。また、電線の露出した部分
はどれでも接地されたファラディシールドにより遮蔽さ
れる。透き通ったシリコンレンズ７と９が、それぞれユ
ニット６と８を覆う。
【００３４】電極３２（図１における電極２１０に対応
する）は、センサハウジング４のカバー１０内のユニッ
ト６と８との間に配置される。他の導電材料が使用可能
であるけれども、好適には電極３２はスターリング銀か
ら形成される。導電性シリコンハウジングのボデイ１２
（図１と図２の電極２１２に対応する）と電極３２は、
遠隔操作のオキシメータモニタ内の接触表示ユニット
（図示されない）と通信するバス（図１及び図２に示さ
れるバス２０８及び２０９に対応する）を形成するケー
ブル１５内の電線に接続される。
【００３５】代替構成では、センサのボデイはモールド
された不透明でフレキシブルなＰＶＣまたは熱可塑性エ
ラストマー樹脂（ポリウレタンのような）から形成する
ことができる。これらの材料は導電性ではないので、両
電極はセンサのボデイ内に配置された別々の導電部材と
しなければならない。
【００３６】さらに、センサの作動面上の光学部品と電
極は、電極及び光学部品と通信するバスを（一部分）形
成する導電性トレースを備えた標準的な繊維ガラスの回
路基板上に配置され得る。この実施例において、図１及
び図２の電極２１２に対応する電極は、ボタン電極の代
わりに回路基板の導電性部分とすることができる。セン
サのボデイは、ボデイ内に形成される電極及び光学部品
のための適当な開口部を備えて、回路基板の周囲にモー
ルドされ得る。
【００３７】図３に示される好適な実施例のハウジング
４に付着されるものは、挿入及び配置補助として機能す
るハンドル１４である。ハンドル１４は、ユニット６及
び８に接続された電線を内蔵するケーブル１５と一緒
に、熱収縮性管材からなるチューブ１８により包まれた
実質的に平坦なガイドチューブ１６から構成される。移
動可能な芯部２０は、チューブ１８を収縮する前にガイ
ドチューブ１６内に配置される。芯部２０は、横方向へ
の曲げには抵抗するけれども、探測されるべき領域へ向
かって、胎児の頭や母親の骨盤の湾曲に沿って曲げるこ
とが可能な所望の特性を有する。
【００３８】好適な実施例において、ハンドル１４は図
４に示されるように、規則正しく区切られた一連のマー
ク２２を有する。これらのマークは、母親の腟内におけ
るセンサの挿入深さの視角的な表示を提供する。また、
マーク２２は分娩が進行するときの、胎児の降下を測定
するのに使用することができる。
【００３９】さらに、段付部２４はハウジング４の前縁
部２６から予め決められた距離のハンドル上に形成し得
る。段付部２４とハウジングの前縁部２６との間の間隔
は、分娩が行われる平均的な胎児に対して、段付部２４
が胎児の頭部の矢状縫合線にある場合に、ハウジンング
４が母親の子宮内の好適なモニタ領域にあるような間隔
である。
【００４０】一方に片寄らせた袋部４０は、オプション
のセンサ保持機構を提供するために導電性ハウジングの
ボデイ１２を部分的に覆う。袋部４０は、例えば、その
中に小さな開口部４６が形成されたシリコン皮膜４４に
より囲まれた弾力のある開口細胞化ポリウレタンフォー
ム４２で作られる。開口部４６は、さらに後述するよう
に、力が袋部４０の外側に加えられたときにフォーム４
２と皮膜４４内の空気や液体を逃げさせることにより、
センサの挿入中に袋部がぺしゃんこになることを可能に
する。この弾力性フォーム４２は外力が減少と伴に再膨
脹し、これにより開口部４６を介して袋部４０内へ流体
を引き戻す。開口部のサイズは袋部４０の所望の再膨脹
率を生成するために変化させることができるけれども、
この実施例では、開口部４６は約０．０５０インチであ
る。袋部４０の機能は、センサ設置部において胎児に対
してしっかりとセンサハウジング４の作動面を押圧する
ことと、陣痛と関連する収縮の間適所にセンサを保持す
ることである。
【００４１】代わりとして、フォーム４２をばね、ダイ
ヤフラム、または他のバイアス機構に置き換えることが
できる。また、フォーム４２と皮膜４４の代わりに、セ
ルフスキニング・フォームを使用することができる。
【００４２】別の代替実施例では、自己膨脹袋部４０
は、センサが子宮内へ挿入された後に塩水溶液または他
の適当な液体で選択的に膨脹させ得る中空の密閉された
袋部に置き換えられることができる。この選択的に膨脹
可能な袋部は、圧力調整弁のような予め決められた袋部
の液圧を維持するための機構を備えることができる。
【００４３】図３の装置の好適な使用方法は次の通りで
ある。使用者は、母親の腹部検査により胎児の背中の位
置および身長並びに胎児の頭部の向きを決定する。その
際、使用者はビショップスコアを使用して子宮頸状態を
腟査定する。このスコアは、子宮頸を５つの要素に部類
分けする：拡張度、消滅、位置、場所（胎児の頭部の位
置、すなわち上、下、または座骨に）、および堅さ（堅
い、柔かい，等）。また、腟検査は、胎児頭部の位置を
正確に確認する。
【００４４】センサ２の挿入および使用の好適な方法
を、図５〜図７に示す。既に腟４０２内にある診察の指
４０１と一緒に、後部子宮頸４０３において、使用者は
もう一方の手４００を用いてハンドル１４によりこの装
置をつかむ。センサハウジング４は、胎児に面したハウ
ジングカバー１０と共に腟内へ挿入される。このとき、
センサハウジング４は、診察する手４０４の人差し指と
中指の間を縫うように通される。
【００４５】診察する手の指４０１は、センサハウジン
グ４用の空間を作るために後部子宮頸４０３を広げる。
センサに対向する子宮頸により発揮される圧力は、袋部
４０を圧縮する。さらに、図６に示すように、使用者は
センサハウジング４を先進部４０５および子宮頸部領域
を通り過ぎて子宮内へ進める。センサハウジング４は、
このとき好適領域４０６に在る。図７に示すように、分
娩日における胎児に対し、ハンドル１４上の段付部２４
は、センサハウジング４が好適領域４０６にある場合、
胎児の頭頂部に直に接触するであろう。
【００４６】袋部４０は、子宮壁４１０と胎児との間の
空間を満たすために再膨脹する。この袋部４０の弾性力
が、センサのハウジングカバー１０（すなわち、レンズ
７と９および電極３２を含むセンサ２の作動面）を胎児
の皮膚表面に対してしっかりと押圧する。袋部によるこ
の作用は、センサとセンサ設置部における組織との間の
光結合の質を最大にし、そして陣痛および分娩の間中、
好適領域４０６内にセンサ設置部におけるセンサを保持
するのに役立つ。
【００４７】好適な実施例においては、ネルカー社のモ
デルＮ−２００型パルスオキシメータが、図１及び図２
の接触表示ユニット１０４（すなわち、電流発生器、電
圧測定ユニット及び比較器）を含めるために修正され
る。センサ２の電極３２と導電性センサハウジングボデ
イ１２は、センサのケーブル１５内に配置された電線を
介して接触表示ユニット１０４に接続する。ケーブル１
５は、９ピンのコネクタを介してＮ−２００型パルスオ
キシメータに接続する。
【００４８】さらに、選択されたセンサ設置部でセンサ
ハウジング４を保持するために、袋部４０の作用により
ハウジングカバー１０と弾力のある胎児の皮膚との間に
生じる力が、電極３２を羊水から隔離する。従って、電
流発生器により発生して電極１２と３２との間を流れる
電流は、羊水と同様に胎児の皮膚を横切って行く。言い
換えれば、皮膚と羊水は直列接続の抵抗である。従っ
て、オキシメータの電圧測定ユニット（すなわち、図１
および図２における構成要素１０８）により測定される
電圧は、両電極が比較的導電性の羊水にさらされた場合
（センサ２の方向は電極３２が皮膚に触れてかつ、また
羊水にさらされているような場合）、この場合羊水と皮
膚は並列接続の抵抗或いは羊水が単一抵抗（電極３２が
全く皮膚に触れない場合）として働くが、その場合に測
定された電圧よりも高い。以下に説明するように、この
とき電圧測定ユニットは、センサがしっかりと適所に存
することを視角的表示で与えるための信号を送信する。
この視角表示器が点灯しない場合は、使用者はセンサと
皮膚との間の接触を改善するために好適領域内の隣接位
置へセンサを動かすことができる。
【００４９】代替の実施例では、複数の相互接続された
電極を電極３２の代わりに用いることができる。例え
ば、一対の電極をＬＥＤと光検出器間のセンサの作動面
上の横に配置することができる。この実施例では、電極
は、一方の電極が羊水にされされている場合に、接触表
示ユニットは、センサが適所でないことを表示するよう
に、電気的に内部配線される。電極を横に配置すること
は、センサの作動面が胎児の皮膚に対して平坦でなくて
センサハウジングの長軸に対し回転している場合に適正
な位置でないことを接触表示ユニットが表示することを
確実にするのに役立つ。また、他の電極構成も可能であ
る。
【００５０】図８のフローチャートは、測定電圧に使用
される好適な方法を示す。ブロック５００は、電極１２
と３２間の電圧の測定を表す。菱形５０２は、測定電圧
と所定のしきい値Ｔとの比較を表す。しきい値Ｔは、電
極３２が胎児の皮膚に接触したときに期待される電圧
と、電極３２が皮膚から離れているとき、すなわち両電
極が羊水にさらされているときに期待される電圧との間
の値に選択される。菱形５０２はゲートであり、測定電
圧がしきい値Ｔよりも大きくない場合には、酸素飽和度
は計算されない。
【００５１】しかしながら、測定電圧がＴよりも大きい
場合、オキシメータモニタ上の表示ランプはブロック５
０４により表されるように点灯され、そしてオキシメー
タはブロック５０６によって示されるようにセンサの光
検出器８により酸素飽和度演算ユニット（すなわち、図
１の構成要素１０２）へ送られた最新の光パルスデータ
を検査する。オキシメータの光パルスデータの検査は、
好適には、（ｉ）履歴パルスの振幅との比較、（ｉｉ）
履歴パルスの周波数との比較および（ｉｉｉ）独立した
心電図信号との相関のようなパラメータを有する最新の
パルスの認定を含む。
【００５２】菱形５０８により表されるように、パルス
が認定されない場合、パルスは捨てられる。このときこ
のアルゴリズムは、ブロック５００へ戻り、そしてなお
測定電圧がしきい値Ｔを越えるかを見るために調べる。
しかしながら、パルスが認定基準と合致する場合、光パ
ルスはさらに処理されて、飽和度の値が従来技術のＮ−
２００型オキシメータのように表示される。
【００５３】図８におけるブロック５０４によって表さ
れる「センサ接触」信号の代わりとして、測定電圧がし
きい値よりも低いときに「非接触」信号を発生するため
に、電圧測定ユニットにより測定された電圧を使用する
ことができる。また、所望のしきい値Ｔは、当業者周知
の方法でセンサ自身内にコード化することができる。こ
のときオキシメータモニタには、接触表示ユニットによ
る使用のためにセンサからしきい値を読み取る手段が用
意されるであろう。
【００５４】図９は、この発明に係るパルスオキシメー
タセンサの代替実施例を示す。この実施例は、図３の実
施例の一方に片寄らせた袋部４０を省略したものであ
る。代わりに、センサ２は湾曲ハンドル５０を有する。
ハンドル５０は、固定湾曲スリーブ５２と、逆に湾曲し
た移動芯部５４とからなり、両者ともチューブ５６によ
り包まれている。湾曲スリーブ５２と移動芯部５４は、
好適には０．０２０インチと０．０２５インチのステン
レス鋼から、それぞれ形成される。チューブ５６は、図
３と図４に示される実施例のような同様のマークと段付
部とを有する。
【００５５】湾曲スリーブ５２と移動芯部５４のばね定
数は、芯部５４が適所に在る場合に、ハンドルが実質的
に真っ直ぐとなるように選択される。芯部５４が取り除
かれると、すなわち、図９に示すようにセンサの弛緩状
態において、ハンドル５０の半径は出産時の胎児頭部の
半分に相当する。芯部５４を挿入する場合、センサハウ
ジングの子宮内への挿入を容易にするため、（図９にお
ける仮想線６０に示すように）ハンドル５０を真っ直ぐ
にする。
【００５６】子宮内へ所要の深さにセンサハウジングを
挿入後、ストレートナー５４は引き出される。胎児頭部
の曲率半径は弛緩状態でのセンサの曲率半径よりも大き
いので、センサは仮想線６２に示される位置となり、そ
して湾曲スリーブ５２のばね力が胎児の皮膚表面に対し
てセンサハウジング４のカバー１０（すなわち、レンズ
７と９及び電極３２を含むセンサの作動面）を押圧す
る。ハンドルの連続した曲がりは、センサハウジングが
胎児の頭部形状に従うのに役立つので、この作用はセン
サ設置部での組織とセンサのＬＥＤおよび光検出器とを
光学的に結合し、陣痛および分娩の間中、センサ設置部
における適所にセンサを保持するのに役立つ。
【００５７】代替の実施例では、移動芯部の形状および
／またはばね特性は、ハンドル内の適所に芯部がある場
合でさえ、ハンドルが少し湾曲するように選択すること
ができる。初期の曲率は母親の骨盤の曲率に近いことに
より、センサの挿入を助長する。この実施例では、芯部
を引っ込めると、センサは図９における仮想線６２で示
される位置に来ると仮定できる。
【００５８】本発明の範囲を外れることなく、開示され
た装置および方法に対し他の変形が為され得る。例え
ば、自然又は人工吸引のような、他のセンサ保持機構
を、上記の袋部または湾曲ハンドルの代わりまたは一緒
に使用することができる。
【００５９】更に、接触信号ユニットの比較器からの接
触信号の別の使用が考えられる。例えば、接触信号はオ
キシメータのビーという可聴音のためのゲートとして使
用できる。代わりに、接触信号の無し（または「非接触
信号」の有り）は、可聴警告音を発することができる。
【００６０】また、センサに、その位置や形状を子宮外
の遠隔操作位置から制御可能な可動関節で繋がったハン
ドルを用意することができる。
【００６１】この発明の他の実施例では、センサのハン
ドルは、羊水膜を破壊するのに使用する器具用および子
宮内圧力変換器のような他の変換器の導入用の通路を提
供するためのチャネルを備えることができる。
【００６２】本発明の他の変形が当業者にとっては明瞭
であろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に従った胎児用パルスオ
キシメータシステムのブロック図である。
【図２】本発明のセンサ接触表示システムの電流発生器
と電圧測定ユニットの回路図である。
【図３】本発明の好適な実施例に従ったセンサの断面図
である。
【図４】図３に示すセンサの正面図である。
【図５】センサを腟内に挿入する使用者を示す説明図で
ある。
【図６】センサを好適領域へ導く使用者の手を示す説明
図である。
【図７】好適領域内の適所にあるセンサを示す説明図で
ある。
【図８】接触表示信号の好適な使用方法を示すフローチ
ャートである。
【図９】本発明に係るセンサの代替実施例の断面図であ
る。
【符号の説明】
２ センサ ４ ハウジング ６ 電磁放射指示ユニット ７ シリコンレンズ ８ 電磁放射指示ユニット ９ シリコンレンズ １０ カバー １２ ボデイ １４ ハンドル １５ ケーブル １６ ガイドチューブ １８ チューブ ２０ 芯部 ２２ マーク ２４ 段付部 ２６ ハウジングの前縁部 ３２ 電極 ４０ 袋部 ４２ ポリウレタンフォーム ４４ シリコン皮膜 ４６ 開口部 ５０ ハンドル ５２ 固定湾曲スリーブ ５４ 移動芯部 ５６ チューブ １００ パルスオキシメータモニタ １０２ 酸素飽和度演算ユニット １０４ 接触表示ユニット １０６ 電流発生器 １０８ 電圧測定ユニット １１０，１１４ バス １１２ 比較器 １１６，１２０ バス １１８ 接触表示器 ２００ パルスオキシメータセンサ ２０２ 光信号ユニット ２０４ 接触信号ユニット ２１０，２１２ 電極 ２１１ 胎児の皮膚 ２１３ センサ設置部 ２１５ 羊水
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カール リットスン アメリカ合衆国、カリフォルニア 95120、サン ホセ、モンテラノ ドラ イブ 1537番 (72)発明者 ポール デー マンハイマー アメリカ合衆国、カリフォルニア 94002、ベルモント、リード アベニュ ー 2619番 (72)発明者 ヘレン エム マクナマラ イギリス国、エルエス９ ７ティーエ フ、リーズ、ベッカー ストリート、セ ント ジェームズ ホスピタル（番地な し) (56)参考文献 特開 平２−109549（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−118738（ＪＰ，Ａ) 特表 平３−504441（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 5/145 A61B 10/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光源および光検出器を含む作動面を有す
    るセンサと、先進部を越え、かつ子宮頸部領域を越えた
    胎児上の設置部にセンサの作動面を正確に置くための該
    センサに結合したハンドル手段と、かつ胎児上の設置部
    の適所にセンサの作動面を保持するためのセンサの作動
    面と胎児上の設置部との間に力を印加する手段と、及び
    作動面が胎児上の設置部にしっかりと接触したかどうか
    を決定するための前記センサに電気的に結合した接触決
    定手段から構成され、陣痛および分娩中の胎児組織内の
    血液特性を測定する際に使用するパルスオキシメータ装
    置。
  2. 【請求項２】 センサを正確に置くための手段は可撓性
    ハンドルからなる請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 さらに、子宮内への挿入深さを表示する
    ための手段からなる請求項２記載の装置。
  4. 【請求項４】 深さを表示するための手段は、ハンドル
    上に配置された段付部からなる請求項３記載の装置。
  5. 【請求項５】 光源および光検出器を含む作動面を有す
    るセンサと、先進部を越え、かつ子宮頸部領域を越えた
    胎児上の設置部にセンサの作動面を正確に置くための該
    センサに結合したハンドル手段と、かつ作動面が胎児上
    の設置部にしっかりと接触したかどうかを決定するため
    の前記センサに電気的に結合した接触決定手段とから構
    成され、陣痛および分娩中の胎児組織内の血液特性を測
    定する際に使用するパルスオキシメータ装置。
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