JP5426521B2 - センサ装着時間報知方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、センサ装着時間報知方法および装置に関する。

医療現場においては、患者の脈拍、血圧などの生体情報を継続的に無侵襲で監視することが求められる。現在、病院などの医療機関では、生体情報モニタと呼ばれる医療装置を用いて患者の生体情報を継続的に測定して患者の身体状態を監視している。生体情報モニタは、患者に装着されたセンサで生体情報を取り込み、生体情報を患者の身体状態に関する情報として処理したのち、数値などの形に加工して医師または看護士などの医療従事者に伝達する。

一般に、生体情報モニタのセンサは、測定精度を維持する観点から患者に密着した状態で装着される。一方、センサが長時間にわたり患者に密着した状態で装着されると、圧迫による痛みを伴ったり、接触箇所がかぶれたりする場合がある。センサ装着に伴うこのような負担を軽減するためにセンサの構造を改善する技術が、たとえば下記特許文献１および特許文献２に開示されている。特許文献１には、センサを小型軽量にすることで患者に対する負担を軽減する技術が開示されており、特許文献２には、センサによる生体への装着圧力を一定にすることで、生体への局所圧迫による負担を軽減する技術が開示されている。

特開２００７−５４５９４号公報 特開２００８−２４５７０１号公報

しかしながら、上記特許文献１および特許文献２の技術では、センサの装着位置が規定時間までに必ず変更されることを前提としており、実際にセンサの装着位置が規定時間までに変更されるかは、生体情報モニタを操作する医療従事者の装着位置の変更に対する意識に依存している。したがって、センサの装着位置が規定時間までに変更されない場合、依然としてセンサ装着に伴う患者への負担が増大するおそれがある。

本発明は、上述した問題を解決するためになされたものである。本発明の目的は、センサの装着位置が規定時間までに変更されるように、センサが生体に連続して装着されている継続時間を医療従事者に報知するセンサ装着時間報知方法および装置を提供することである。

本発明の上記目的は、下記によって達成される。

本発明のセンサ装着時間報知方法は、生体情報を測定するためのセンサが生体に継続して装着されている時間を測定し、その時間が所定の基準時間に達したときに報知する。

本発明のセンサ装着時間報知装置は、検出手段と、計時手段と、判別手段と、報知手段と、を有する。検出手段は、生体情報を測定するためのセンサが生体に装着されているか否かを検出する。計時手段は、検出手段の検出結果に基づいて、センサが生体に連続して装着されている継続時間を計測する。判別手段は、継続時間が所定の基準時間に達したか否かを判別する。報知手段は、判別手段の判別結果に基づいて、継続時間が基準時間に達したことを報知する。

本発明のセンサ装着時間報知方法および装置によれば、センサが生体に連続して装着されている継続時間が所定の基準時間に達したことが医療従事者に報知される。したがって、センサの装着位置が規定時間までに変更されるように医療従事者に促すことができる。その結果、センサの装着に伴う患者への負担を軽減することができる。

本発明の第１の実施の形態におけるセンサ装着時間報知装置を説明するための概略ブロック図である。 図１に示す検出部を説明するためのブロック図である。 図２に示す復調部から出力される透過光信号の時間変化を示す波形図である。 本発明の第１の実施の形態におけるセンサ装着時間報知方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態におけるセンサ装着時間報知装置を説明するための概略ブロック図である。

以下、添付した図面を参照して本発明のセンサ装着時間報知装置の実施の形態を説明する。なお、図中、同一の部材には同一の符号を用いた。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるセンサ装着時間報知装置を説明するための概略ブロック図である。図１において、センサ装着時間報知装置は、一点鎖線で囲まれた範囲で示されている。センサ装着時間報知装置は、生体情報モニタのセンサで測定した生体情報を利用して、センサが生体に連続して装着されている継続時間が所定の基準時間に達したことを報知するものである。

なお、本実施の形態では、主に生体情報モニタとしてのパルスオキシメータのセンサ装着時間を報知する場合を例示して説明する。パルスオキシメータは、継続的に無侵襲で動脈血の酸素飽和度（Ｓ_ＰＯ_２）を測定する装置である。しかしながら、生体情報モニタとしてはパルスオキシメータに限定されず、パルスオキシメータ以外の生体情報モニタについても、センサが生体表面に固定される形態であれば、本発明の技術思想の範囲内においてセンサ装着時間を報知する構成を実現することが可能である。パルスオキシメータ以外の生体情報モニタへの本発明の適用例については後述する。

図１に示すとおり、本実施の形態のセンサ装着時間報知装置２００は、検出部１００、計時部１２０、判別部１３０、報知部１４０、基準時間設定部１５０を有する。検出部１００は、生体情報測定部１１０および装着検出部１１５を有し、ケーブルまたは無線でセンサ２０に接続されている。なお、図１には、生体１０と、生体１０を測定するセンサ２０との関係が点線で示されている。

センサ２０は、生体１０に装着されて生体情報を測定する。具体的には、パルスオキシメータのセンサは通常プローブと称され、生体表面の一部（たとえば、患者の指先、額等）に装着されて、生体１０に向けて照射された光に対する透過光（透過型プローブ）または反射光（反射型プローブ）を測定する。センサ２０は、センサ固定部２１、センシング部２２、およびセンサ情報記憶部２３を有する。

センサ固定部２１は、センサ２０を生体１０に装着する際にセンシング部２２を生体表面に固定する。具体的には、センサ固定部２１は、透過型プローブの場合、センシング部２２の発光部と受光部とが生体１０を介して直線状に配置されるようにセンシング部２２を固定する。また、反射型プローブの場合は、センシング部２２の発光部と受光部とが生体１０に対して並べて配置されるようにセンシング部２２を固定する。

センサ固定部２１には、たとえば、透過型プローブの場合、患者の指を挟持して固定するクリップ形態の固定器具、患者の指に粘着テープを貼り付けて固定する粘着テープ状の固定器具、患者の指に被せて固定する指サック状の固定器具などがあり、反射型プローブの場合、患者の額に粘着テープで貼り付けて固定する粘着テープ状の固定器具などがある。このようにセンサ固定部２１には様々な種類があるので、センサ２０が生体１０にどのくらいの時間にわたり連続して装着可能であるかについては、センサ固定部２１の種類によって異なる。以下の説明においては、センサ２０として透過型プローブを使用した場合について説明する。

センシング部２２は、赤色光および赤外光を生体１０に照射し、透過光を受光する。センシング部２２は、発光部および受光部を備え、検知部１００の生体情報測定部１１０に接続されている。発光部は、たとえば、波長が６６０ｎｍ付近（赤色）および９４０ｎｍ付近（赤外）で発光する発光ダイオードを備え、指先などの生体表面に向けて発光する。受光部は、たとえば、フォトダイオードを備え、血管および生体組織を透過した透過光を受光し、電流信号に変換して検出部１００に出力する。

センサ情報記憶部２３は、センサ情報記憶手段として機能し、センサ２０の種類を記憶する。具体的には、センサ情報記憶部２３は、センサ固定部２１の種類を含む、センサ２０に関する情報を抵抗またはメモリ（ＲＯＭ）などの記憶素子に記憶している。記憶素子は、たとえば、センサ２０と検出部１００とを接続するケーブルのセンサ側のコネクタに埋め込まれている。

センサ装着時間報知装置２００は、センサ情報記憶部２３に記憶されているセンサ２０の種類に関する情報を適宜読み込み、基準時間設定部１５０に伝達する。

検出部１００は、検出手段として、センサ２０が生体１０に装着されているか否かを検出する。検出部１００は、生体情報測定部１１０および装着検出部１１５を有し、センサ２０と、計時部１２０とに接続されている。

生体情報測定部１１０は、生体情報を測定して装着検出部１１５へ伝達するとともに、生体情報を処理して動脈血酸素飽和度を算出する。そして、装着検出部１１５は測定された生体情報に基づいてセンサ２０が生体１０に装着されているか否かを検出する。

生体情報は、生理学的に生体から得られる情報であるので、生体情報測定部１１０で生体情報が測定されることは、センサ２０が生体１０に装着されていることを意味する。

装着検出部１１５は、計時部１２０が計時動作をするための計時イネーブル信号を生成して計時部１２０に伝達する。センサ２０が生体１０に装着されていることが検出された場合、装着検出部１１５は計時イネーブル信号をアクティブにする。一方、センサ２０が生体１０に装着されていないことが検出された場合、装着検出部１１５は計時イネーブル信号をアクティブにしない。生体情報測定部１１０および装着検出部１１５の具体的な構成については後述する。

計時部１２０は、計時手段として、検出部１００の検出結果に基づいて、センサ２０が生体１０に連続して装着されている継続時間を計測する。計時部１２０は、検出部１００と判別部１３０とに接続されている。

計時部１２０は、検出部１００からの計時イネーブル信号を受信して計時を開始し、センサ２０が生体１０に連続して装着されている継続時間を計測する。計時部１２０は、たとえば、所定のクロック周期で動作するディジタルカウンタを備えており、計時イネーブル信号を受信してディジタルカウンタのカウントを開始する。計時部１２０は、カウント値に対応する継続時間を判別部１３０に伝達する。

なお、計時部１２０は、装着されているセンサ２０が生体１０から一時的に（たとえば１秒未満）離脱等して生体情報が測定されなくてもカウント動作を継続する。すなわち、センサ２０が生体１０から一時的に離脱した場合、センサ２０が生体１０に連続して装着されているものとして扱う。一方、センサ２０の離脱が一時的なものではないと判断された場合は、ディジタルカウンタをリセットして、センサ２０が生体１０に再び装着されるのを待つ。

また、医療従事者が計時開始キー（不図示）を操作することにより計時を開始することもできる。その結果、センサ２０の装着開始時刻をより確実に決定することができる。

判別部１３０は、判別手段として、センサ２０が生体１０に連続して装着されている継続時間が所定の基準時間に達したか否かを判別する。判別部１３０は、計時部１２０と報知部１４０とに接続されている。

判別部１３０は、継続時間が基準時間に達したか否かを知らせる基準時間到達信号を生成して報知部１４０に伝達する。判別部１３０は、計時部１２０から伝達される継続時間が所定の基準時間に達した場合、基準時間到達信号をアクティブにする。一方、判別部１３０は、継続時間が所定の基準時間に達していない場合、基準時間到達信号をアクティブにしない。

報知部１４０は、報知手段として、判別部１３０の判別結果に基づいて、継続時間が基準時間に達したことを報知する。具体的には、報知部１４０は判別部１３０に接続されており、判別部１３０からの基準時間到達信号を受信して、報知動作を実行する。

報知部１４０は、たとえばスピーカ、ランプ、モニタディスプレイなどを備えており、判別部１３０からの基準時間到達信号を受信して、アラーム音、音声によるメッセージ、光、視覚的なメッセージなどで報知することが可能である。また、報知部１４０は、通信手段を備えており、たとえば、患者のいる場所と隔てられた場所にある集中管理センタの医療従事者に対して報知動作を実行することもできる。

基準時間設定部１５０は、センサ情報記憶部２３と判別部１３０とに接続されており、基準時間設定手段として、基準時間を設定して判別部１３０に伝達する。基準時間は、センサ２０を連続して生体表面の同じ場所に装着することができる時間に基づいて決定される時間であり、センサ２０の種類に応じて設定される。

センサ２０の種類は、センサ２０のセンサ情報記憶部２３から基準時間設定部１５０に伝達される。センサ２０の種類には、たとえばセンサ固定部２１の種類などが含まれる。基準時間設定部１５０は、センサ固定部２１の種類に応じて基準時間を設定することができる。基準時間設定部１５０は、たとえば、センサ固定部２１がクリップ形態の固定器具の場合に基準時間を４時間に設定し、センサ固定部２１が粘着テープ状の固定器具の場合に基準時間を８時間に設定する。センサ固定部２１の種類に対応する基準時間の設定は適宜変更することができる。

次に、図２を参照して、図１に示す検出部をさらに詳しく説明する。図２に示すとおり、検出部１００は、生体情報測定部１１０および装着検出部１１５を有する。生体情報測定部１１０は、発光制御部１１１、復調部１１２、吸光度比算出部１１３、および酸素飽和度算出部１１４を有し、装着検出部１１５へ生体情報を伝達するとともに、生体情報を処理して動脈血酸素飽和度を算出する。

発光制御部１１１は、センシング部２２の発光部２２ａの発光タイミングを制御する。具体的には、発光制御部１１１は、発光タイミング信号を生成して所定のタイミングで赤色および赤外の発光ダイオードが交互に発光するように制御する。

復調部１１２は、赤色光の透過光信号および赤外光の透過光信号を生成する。具体的には、復調部１１２は、センシング部２２の受光部２２ｂで生成された電流信号を電圧信号に変換したのち、発光制御部１１１で生成された発光タイミング信号を利用して、電圧信号を復調し、赤色光の透過光信号および赤外光の透過光信号を生成する。

発光部２２ａから生体１０に入射した赤色光または赤外光は、生体組織、静脈血、および動脈血を透過したのち受光部２２ｂで受光される。患者の心臓が収縮して動脈内の血液量が増加しているとき透過光信号は弱まる一方で、心臓が拡張して動脈内の血液量が減少しているとき透過光信号は強まる。したがって、透過光信号は、心臓の拍動による動脈内の血液量の変化に応じて変化する。

吸光度比算出部１１３は、赤色光と赤外光の吸光度の比を算出する。復調部１１２で生成された透過光信号は、直流成分に交流成分（脈波成分）が重畳された波形になっている。吸光度比算出部１１３は、赤色光の透過光信号および赤外光の透過光信号のそれぞれについて、直流成分と交流成分とを分離し、脈動率（交流成分／直流成分）を算出する。そして、吸光度比算出部１１３は、赤色光の脈動率と赤外光の脈動率の比を算出することにより、近似的に赤色光と赤外光の吸光度の比を算出する。

酸素飽和度算出部１１４は、赤色光と赤外光の吸光度の比からヘモグロビンの動脈血酸素飽和度を算出する。この算出過程については、従来のパルスオキシメータにおける算出過程と同様であるので、詳しい説明を省略する。算出された動脈血酸素飽和度は、図示されていない表示手段によって表示される。

装着検出部１１５は、生体情報測定部１１０からの生体情報信号に基づいてセンサ２０が生体に装着されているか否かを検出する。具体的には、装着検出部１１５は、生体情報測定部１１０の復調部１１２に接続されており、復調部１１２で生成された透過光信号を利用して、センサ２０が生体１０に装着されているか否かを検出する。以下、図３を参照して、透過光信号を利用してセンサ２０が生体１０に装着されているか否かを検出する方法について説明する。

図３は、図２に示す復調部１１２から出力される透過光信号の時間変化を示す波形図である。図３における縦軸は透過光信号の強度であり、横軸は時間である。

図３には、赤色光および赤外光を生体１０に照射した際に復調部１１２から出力される透過光信号が模式的に示されており、これらの透過光信号は赤色光および赤外光についての脈波を反映している。以下では、赤色光および赤外光で測定された脈波を脈波１および脈波２と称する。なお、図３では、脈波１と脈波２とを同じ時間軸上に描く都合上、脈波２の透過光信号の直流成分ＤＣ_２が、脈波１の透過光信号の最大値よりも大きく描かれている。

脈波１および脈波２の透過光信号の直流成分ＤＣ_１，ＤＣ_２の大きさは、生体組織の厚さおよび静脈血の量に依存し、振幅Ａ_１，Ａ_２の大きさは、動脈血中のヘモグロビンと酸素との結合の程度に依存する。

パルスオキシメータのセンサ２０が生体１０の所定の位置に適切に装着されているとき、脈波１および脈波２の直流成分ＤＣ_１，ＤＣ_２、振幅値Ａ_１，Ａ_２、および周期Ｔ_１，Ｔ_２は、それぞれ所定の範囲内の値をとる。ここで、生体１０の所定の位置とは、たとえば指先などの生体１０における比較的薄い組織の部分である。

図３に示すとおり、直流成分ＤＣ_１，ＤＣ_２が透過光信号強度の上側閾値Ｉ_ＵＴｈと下側閾値Ｉ_ＬＴｈとの間の値をとる場合、直流成分ＤＣ_１，ＤＣ_２は所定の範囲内の値である。一方、直流成分ＤＣ_１またはＤＣ_２が上側閾値Ｉ_ＵＴｈと下側閾値Ｉ_ＬＴｈとの間の値をとらない場合、直流成分ＤＣ_１またはＤＣ_２は所定の範囲内の値ではない。この場合、センサ２０が生体１０の所定の位置に適切に装着されていない可能性がある。

たとえば、直流成分ＤＣ_１またはＤＣ_２が上側閾値Ｉ_ＵＴｈよりも大きい場合、センサ２０の発光部２２ａと受光部２２ｂとの間に指先が適切に挿入されておらず、発光部２２ａからの光が受光部２２ｂへ直接的に伝達されている可能性がある。

一方、直流成分ＤＣ_１またはＤＣ_２が下側閾値Ｉ_ＬＴｈよりも小さい場合、センサ２０が指先から外れているか、あるいはセンサ２０が指先よりも厚い生体部分に装着されており、センサ２０の発光部２２ａと受光部２２ｂとの間で光が伝達されていない可能性がある。

また、脈波１および脈波２の振幅値Ａ_１，Ａ_２は、動脈血中のヘモグロビンと酸素との結合の程度に応じて所定の範囲内の値をとる。ここで、所定の範囲は、ヘモグロビンと酸素との結合の程度と、生体の赤色光および赤外光における透過光特性との関係に基づいて適宜決定されうる。振幅値Ａ_１，Ａ_２が所定の範囲内の値ではない場合、センサ２０が生体１０の所定の位置に適切に装着されていない可能性がある。

さらに、脈波１および脈波２の周期Ｔ_１，Ｔ_２は、動脈血の量の変化に応じて所定の範囲内の値をとる。周期Ｔ_１およびＴ_２が所定の範囲内の値ではない場合、センサ２０が生体１０の所定の位置に適切に装着されていない可能性がある。

したがって、直流成分ＤＣ_１，ＤＣ_２、振幅値Ａ_１，Ａ_２、および周期Ｔ_１，Ｔ_２が所定の範囲内の値であるか否かに基づいて、センサ２０が生体１０の所定の位置に適切に装着されていることを判断することができる。

なお、直流成分、振幅値、周期のほかに、たとえば脈波の立ち上り時間または形状なども判断条件として加えることができる。また、透過光信号として透過光の絶対値を用いる代わりに、透過光と入射光との比を用いてもよい。

以上のとおり、本実施の形態のセンサ装着時間報知装置２００では、まず、センサ２０が生体１０に装着されているか否かを検出する。具体的には、検出部１００は、センサ２０が生体１０に装着されていることが検出された場合、計時イネーブル信号をアクティブにする。一方、検出部１００は、センサ２０が生体１０に装着されていないことが検出された場合、計時イネーブル信号をアクティブにしない。

次に、センサ２０が生体１０に装着されているか否かの検出結果に基づいて、センサ２０が生体１０に連続して装着されている継続時間を計測する。具体的には、計時部１２０は、検出部１００からの計時イネーブル信号を受信して計時を開始し、センサ２０が生体１０に連続して装着されている継続時間を計測する。

次に、継続時間が所定の基準時間に達したか否かを判別する。具体的には、判別部１３０は、計時部１２０から伝達される継続時間が所定の基準時間に達した場合、基準時間到達信号をアクティブにする。一方、判別部１３０は、継続時間が所定の基準時間に達していない場合、基準時間到達信号をアクティブにしない。

次に、判別部１３０の判別結果に基づいて、継続時間が基準時間に達したことを報知する。具体的には、報知部１４０は、判別部１３０からの基準時間到達信号を受信して、アラーム音、音声によるメッセージ、光、視覚的なメッセージなどで報知する。

以上のとおり、本実施の形態のセンサ装着時間報知装置２００の構成を説明した。以下、図４を参照して、本実施の形態におけるセンサ装着時間報知方法を説明する。図４は、本実施の形態におけるセンサ装着時間報知方法を説明するためのフローチャートである。本実施の形態におけるセンサ装着時間報知方法は、生体情報を測定するためのセンサが生体に継続して装着されている時間を測定し、その時間が所定の基準時間に達したときに報知するものである。

図４に示すとおり、まず、センサが生体に装着されているか否かを判断する（ステップＳ１０１）。センサが生体に装着されている場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、次のステップＳ１０２に進む。一方、センサが生体に装着されていない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、センサが生体に装着されるまで待つ。

次に、センサが生体に連続して装着されている継続時間を計測する（ステップＳ１０２）。

次に、継続時間が所定の基準時間に達したか否かを判断する（ステップＳ１０３）。継続時間が所定の基準時間に達した場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、次のステップＳ１０４に進む。一方、継続時間が所定の基準時間に達していない場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、継続時間が所定の基準時間に達するまで待つ。

以上では、生体情報モニタとしてのパルスオキシメータについて、センサ装着時間を報知する構成を説明した。以下、パルスオキシメータ以外の生体情報モニタについて、センサ装着時間を報知する構成を説明する。なお、以下で述べるセンサ装着時間報知装置では、センサおよび検出部の構成のみが、上述のパルスオキシメータのセンサ装着時間報知装置と異なる。したがって、以下ではセンサおよび検出部の構成を説明し、それ以外の構成については説明を省略する。

[心電計]
心電計のセンサ装着時間報知装置では、センサのセンシング部として複数の電極が使用される。電極は、粘着テープなどのセンサ固定部で生体に固定され、電極からの心電信号は検知部の生体情報測定部に伝達される。

生体情報測定部は、心電信号を増幅したのち心電波形を抽出して装着検出部に伝達する。なお、生体情報測定部において心電波形を計測処理する部分については、従来の心電計と同様であるので説明を省略する。生体情報測定部で抽出された心電波形は、装着検出部において振幅値、および周期が計測され、計測値が所定の範囲内の値であるか否かに基づいて、センサが生体に装着されているか否かを検出する。なお、心電波形の形状なども判断条件として加えることもできる。

[脳波計]
脳波計のセンサ装着時間報知装置では、センサのセンシング部として複数の電極が使用される。電極は、たとえば針電極または皿電極であり、粘着テープまたは帽子状の固定器具などのセンサ固定部で固定される。電極からの脳波信号は検知部の生体情報測定部に伝達される。

生体情報測定部は、脳波信号を増幅したのち脳波波形を抽出して装着検出部に伝達する。なお、生体情報測定部において脳波を計測処理する部分については、従来の脳波計と同様であるので説明を省略する。生体情報測定部で抽出された脳波波形は、装着検出部において振幅値、および周期が計測され、計測値が所定の範囲内の値であるか否かに基づいて、センサが生体に装着されているか否かを検出する。なお、脳波波形の立ち上り時間または形状なども判断条件として加えることもできる。

[体温計]
体温計のセンサ装着時間報知装置では、センサのセンシング部としてサーミスタが使用される。サーミスタは、粘着テープなどのセンサ固定部で生体に固定され、生体温度を電気信号に変換して検知部の生体情報測定部に伝達する。

生体情報測定部は、生体温度を計測して装着検出部に伝達する。なお、生体情報測定部において生体温度を計測処理する部分については、従来の体温計と同様であるので説明を省略する。装着検出部では、計測された生体温度が所定の範囲内の値であるか否かに基づいて、センサが生体に装着されているか否かを検出する。

[心音計]
心音計のセンサ装着時間報知装置では、センサのセンシング部としてマイクロフォンが使用される。マイクロフォンは、粘着テープなどのセンサ固定部で生体に固定され、心音を電気信号に変換して検知部の生体情報測定部に伝達する。

生体情報測定部は、伝達された電気信号を増幅および濾波したのち、心臓からの音のみを抽出し、心音信号として装着検出部に伝達する。なお、生体情報測定部において心音を計測処理する部分については、従来の心音計と同様であるので説明を省略する。生体情報測定部で抽出された心音信号は、装着検出部において直流成分、振幅値、および周期が計測され、計測値が所定の範囲内の値であるか否かに基づいて、センサが生体に装着されているか否かを検出する。なお、心音信号の立ち上り時間または形状なども判断条件として加えることもできる。

[経皮ガスモニタ]
経皮ガスモニタのセンサ装着時間報知装置では、センサのセンシング部として経皮ガスセンサが使用される。経皮ガスセンサは、粘着テープなどのセンサ固定部で生体に固定され、生体表面でのガスをサンプリングして検出部の生体情報測定部に伝達する。

生体情報測定部は、伝達されたガス成分を分析し、分析結果を電気信号に変換してガス成分信号として装着検出部に伝達する。装着検出部では、ガス成分信号に基づいて測定対象のガス成分が所定量存在するか否かに基づいて、センサが生体に装着されているか否かを検出する。

[血圧計]
血圧計のセンサ装着時間報知装置では、センサのセンシング部とセンサ固定部とを兼ねるカフが使用される。生体の腕等に巻回されたカフ内の圧力と心拍動に伴う圧脈波とを圧力センサで検出する。圧力センサは、前記圧力と前記圧脈波とを電気信号に変換して検知部の生体情報測定部に伝達する。

生体情報測定部は、伝達された電気信号からカフ圧および圧脈波を抽出し、カフ圧信号および脈波信号として装着検出部に伝達する。なお、生体情報測定部において血圧を計測処理する部分については、従来の血圧計と同様であるので説明を省略する。生体情報測定部で抽出された脈波信号は、装着検出部において直流成分、振幅値、および周期が計測され、脈波信号の計測値とカフ圧とが所定の範囲内の値であるか否かに基づいて、センサが生体に装着されているか否かを検出する。なお、脈波信号の立ち上り時間または形状なども判断条件として加えることもできる。

以上のとおり、本実施の形態のセンサ装着時間報知装置では、センサが生体に装着されているか否かを検出し、検出結果に基づいて、センサが生体に連続して装着されている継続時間を計測する。そして、継続時間が所定の基準時間に達したか否かを判別し、判別結果に基づいて、継続時間が基準時間に達したことを報知する。

以上のとおり、説明した本実施の形態は以下の効果を奏する。

（ａ）本実施の形態のセンサ装着時間報知方法および装置によれば、センサが生体に連続して装着されている継続時間が所定の基準時間に達したことが医療従事者に報知される。したがって、センサの装着位置が規定時間までに変更されるように医療従事者に促すことができる。その結果、センサの装着に伴う患者への負担を軽減することができる。

（ｂ）センサは、動脈血酸素飽和度を測定するパルスオキシメータ用プローブを含む。したがって、プローブの装着位置が規定時間までに変更されるように医療従事者に促すことができる。その結果、プローブの装着に伴う患者への負担を軽減することができる。

（ｃ）本実施の形態のセンサ装着時間報知装置は、センサの種類を含むセンサ情報が記憶されているセンサ情報記憶部を備える。そして、基準時間は、センサの種類に応じて設定されるので、各々のセンサが有する形態または特性に応じて適切に基準時間を設定することができる。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、基準時間設定部は、センサ情報記憶部と判別部とに接続されており、基準時間は、センサの種類に応じて設定された。

図５は、本発明の第２の実施の形態におけるセンサ装着時間報知装置を説明するための概略ブロック図である。図５に示すとおり、本実施の形態におけるセンサ装着時間報知装置２００は、第１の実施の形態におけるセンサ装着時間報知装置２００の構成に加えて、温度測定部１６０、圧力測定部１７０、および手動設定部１８０をさらに有する。

本実施の形態では、基準時間設定部１５０は、センサ情報記憶部２３および判別部１３０に加えて、生体情報測定部１１０、温度測定部１６０、圧力測定部１７０、および手動設定部１８０に接続されている。

温度測定部１６０は、温度測定手段として、生体１０とセンサ２０との接触部分の温度を直接的または間接的に測定する。生体温度を直接的に測定する場合は、たとえば温度センサを生体表面に接触させて、生体１０とセンサ２０との接触部分の温度を直接的に測定する。

一方、生体温度を直接的に測定することが困難であり、生体温度を間接的に測定する場合は、接触部分の温度に関係する温度を測定することにより接触部分の温度を推定することが可能である。たとえば、センサ２０の発光部から生体表面までの熱勾配が条件よって変わらないと仮定すれば、発光部の温度を測定することにより生体表面の温度を推定することができる。そして、発光部の温度は、発光部が発光ダイオードの場合、順方向電圧を測定することにより推定することができる。

圧力測定部１７０は、圧力測定手段として、センサ２０の生体１０に対する接触圧力を直接的または間接的に測定する。センサ２０の生体１０に対する接触圧力を直接的に測定する場合は、たとえば圧力センサを生体表面に接触させて、生体１０とセンサ２０との接触部分の圧力を測定する。

一方、接触部分の圧力を直接的に測定することが困難であり、センサ２０の生体１０に対する圧力を間接的に測定する場合は、たとえば、センサ固定部２１の歪みあるいは延びなどを測定し、生体表面における圧力を推定することができる。

基準時間の設定は、以下のようにできる。

本実施の形態では、基準時間は、センサ２０の種類、生体情報、生体１０とセンサ２０との接触部分の温度、センサ２０の生体１０に対する接触圧力のうちの少なくとも１つに応じて設定されうる。また、基準時間は、医療従事者により直接手入力して優先的に設定することも可能である。

測定した生体情報を用いて基準時間を設定する場合は、次の通りである。

生体情報は、生体情報測定部１１０から基準時間設定部１５０に伝達される。基準時間設定部１５０は、生体情報測定部１１０からの生体情報測定結果に基づいて基準時間を設定することができる。たとえば、同じセンサを使用する場合であっても、患者の状態によっては通常の基準時間よりも早く装着位置を変更する必要がある。

たとえば、皮膚が非常に弱い低出生体重児、あるいは抹消循環が悪い患者の場合は、より頻繁にセンサ２０の装着位置を変更する必要がある。基準時間設定部１５０は、たとえば、生体情報測定部１１０で測定された脈波の振幅が非常に小さく所定値に満たない場合、基準時間を短く設定することができる。また、基準時間設定部１５０は、心拍数が非常に高い場合、あるいは心拍数が非常に低い場合、心拍数に応じて基準時間を短く設定することができる。

測定した温度を用いて基準時間を設定する場合は、次の通りである。

生体１０とセンサ２０との接触部分の温度は、温度測定部１６０から温度測定結果として基準時間設定部１５０に伝達される。基準時間設定部１５０は、温度測定部１６０の温度測定結果に基づいて基準時間を設定することができる。また、基準時間設定部１５０は、補正手段を備えることができる。補正手段は、たとえば、測定温度が高ければ高いほど基準時間を短くするように基準時間を補正する。したがって、生体１０とセンサ２０との接触部分の温度が高い場合は、基準時間が短縮される。その結果、発光部の発熱による患者の皮膚への負担を軽減することができる。

さらに、基準時間設定部１５０は、測定温度が所定値を超えた場合、基準時間を０〜数秒程度に設定することができる。その結果、判別部１３０が、基準時間到達信号を即時出力することができる。したがって、生体１０とセンサ２０との接触部分の温度が規定よりも高い場合には、システムを即時停止するか、あるいは患者に対して安全な状態に移行するなどの緊急の措置を講じることができる。

測定した接触圧力を用いて基準時間を設定する場合は、次の通りである。

センサ２０の生体１０に対する接触圧力は、圧力測定部１７０から圧力測定結果として基準時間設定部１５０に伝達される。基準時間設定部１５０は、圧力測定部１７０の圧力測定結果に基づいて基準時間を設定することができる。また、基準時間設定部１５０は、補正手段を備えることができる。補正手段は、たとえば、測定圧力が高ければ高いほど基準時間を短くするように測定圧力に反比例して基準時間を補正する。したがって、センサ２０の生体１０に対する接触圧力が高い場合は、基準時間が短縮される。その結果、センサ２０による患者の皮膚に対する過剰な接触圧力が長時間にわたり持続することが防止される。

さらに、基準時間設定部１５０は、測定圧力が所定値を超えた場合、基準時間を０〜数秒程度に設定することができる。その結果、判別部１３０が、基準時間到達信号を即時出力することができる。したがって、センサ２０による生体１０に対する接触圧力が規定よりも高い場合には、システムを即時停止するか、あるいは患者に対して安全な状態に移行するなどの緊急の措置を講じることができる。

医療従事者により直接手入力して基準時間を設定する場合は、次の通りである。

基準時間設定部１５０は、手動設定部１８０からの手動設定情報に基づいて基準時間を設定することができる。手動設定部１８０は、手動設定手段として機能し、たとえば入力キーボード、タッチパネルなどの入力手段を備える。基準時間設定部１５０は、医療従事者が手動設定部１８０を介して入力した手動設定情報に基づいて基準時間を設定する。手動設定情報は、基準時間に相当する数値のほか、患者の身体状態に関する情報であってもよい。

以上のとおり、本実施の形態では、基準時間は、センサ２０の種類、生体情報、生体１０とセンサ２０との接触部分の温度、センサ２０の生体１０に対する接触圧力のうちの少なくとも１つに応じて設定されうる。また、基準時間は、医療従事者により直接手入力して優先的に設定することも可能である。

以上のとおり、説明した本実施の形態は、第１の実施の形態における効果に加えて、以下の効果を奏する。

（ｄ）本実施の形態のセンサ装着時間報知装置は、基準時間を手動で設定する手動設定部を備える。したがって、患者の身体状態に応じてより適切な基準時間を設定することができる。

（ｅ）本実施の形態のセンサ装着時間報知装置は、生体とセンサとの接触部分の温度を直接的または間接的に測定する温度測定部を備える。そして、基準時間は、温度測定部の測定結果を用いて設定または補正される。したがって、生体とセンサとの接触部分の温度が高い場合は、基準時間が短縮される。その結果、発光部の発熱による患者の皮膚への負担を軽減することができる。

（ｆ）本実施の形態のセンサ装着時間報知装置は、センサの生体に対する接触圧力を直接的または間接的に測定する圧力測定部を備える。そして、基準時間は、圧力測定部の測定結果を用いて設定または補正される。したがって、センサの生体に対する接触圧力が高い場合は、基準時間が短縮される。その結果、センサによる患者の皮膚に対する過剰な接触圧力が長時間にわたり持続することが防止される。

以上のとおり、実施の形態において、本発明のセンサ装着時間報知装置を説明した。しかしながら、本発明は、その技術思想の範囲内において当業者が適宜に追加、変形、および省略することができることはいうまでもない。

例えば、上述した実施の形態では、生体情報モニタとして、パルスオキシメータ、心電計、脳波計、体温計、心音計、経皮ガスモニタ、血圧計についてセンサ装着時間を報知する構成を説明した。しかしながら、本発明が適用される生体情報モニタは上記の生体情報モニタに限定されず、呼吸音測定装置、筋電計、組織酸素濃度計など、センサが生体表面に固定される形態であれば、センサ装着時間を報知する構成を実現することが可能である。

また、上述した実施の形態では、センサの種類、温度測定結果、圧力測定結果、生体情報測定結果、手動設定情報のうちの少なくとも１つの情報を用いて基準時間を調整した。しかしながら、基準時間を一定に維持しておき、上記情報を用いて計時部のディジタルカウンタのクロック周期を変更することによりカウント動作速度を調整しても、基準時間を調整する場合と同じ効果が得られる。

さらに、センサの生体への装着は、生体とセンサとの接触部分の温度および／またはセンサの生体に対する接触圧力によって検出することもできる。すなわち、前記温度および／または前記圧力が所定の範囲に入っていれば、センサが生体へ装着されていると判別できる。

１００ 検出部（検出手段）、
１１０ 生体情報測定部（検出手段）、
１１５ 装着検出部（検出手段）、
１２０ 計時部（計時手段）、
１３０ 判別部（判別手段）、
１４０ 報知部（報知手段）、
１５０ 基準時間設定部（基準時間設定手段）、
１６０ 温度測定部（温度設定手段）、
１７０ 圧力測定部（圧力設定手段）、
１８０ 手動設定部、
２００ センサ装着時間報知装置。

Claims (7)

1. 生体情報を測定するためのセンサが生体に継続して装着されている時間を測定し、その時間が所定の基準時間に達したときに報知するセンサ装着時間報知方法。
2. 生体情報を測定するためのセンサが生体に装着されているか否かを検出する検出手段と、
   前記検出手段の検出結果に基づいて、前記センサが前記生体に連続して装着されている継続時間を計測する計時手段と、
   前記継続時間が所定の基準時間に達したか否かを判別する判別手段と、
   前記判別手段の判別結果に基づいて、前記継続時間が前記基準時間に達したことを報知する報知手段と、
   を備えるセンサ装着時間報知装置。
3. 前記センサの種類を含むセンサ情報が記憶されているセンサ情報記憶手段をさらに備え、
   前記基準時間は、前記センサの種類に応じて設定されることを特徴とする請求項２に記載のセンサ装着時間報知装置。
4. 前記基準時間を手動で設定する手動設定手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２または３に記載のセンサ装着時間報知装置。
5. 前記生体と前記センサとの接触部分の温度を直接的または間接的に測定する温度測定手段をさらに備え、
   前記基準時間は、前記温度測定手段の測定結果を用いて設定されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のセンサ装着時間報知装置。
6. 前記センサの前記生体に対する接触圧力を直接的または間接的に測定する圧力測定手段をさらに備え、
   前記基準時間は、前記圧力測定手段の測定結果を用いて設定されることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載のセンサ装着時間報知装置。
7. 前記センサは、動脈血酸素飽和度を測定するパルスオキシメータ用プローブを含むことを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載のセンサ装着時間報知装置。

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