JP5802003B2 - Optical fiber sheet - Google Patents

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本発明は光ファイバシートに関する。具体的には睡眠時無呼吸症候群の診断など、横臥人患者の呼吸、心拍、体動の計測に好適に用いられる光ファイバシートに関する。   The present invention relates to an optical fiber sheet. Specifically, the present invention relates to an optical fiber sheet that is suitably used for measurement of respiration, heart rate, and body movement of a lying patient, such as diagnosis of sleep apnea syndrome.

人類は石器を使い始めた頃から柔らかい食物をより口にできるようになり、顎の骨が退化した。その結果、現代人のフラットな顔の骨格では、舌を収容するスペースが狭まり、湾曲した舌が睡眠時の筋肉の弛緩により気道を塞ぎ、睡眠時に呼吸が止まる「睡眠時無呼吸症候群」という人類宿命の病を背負った。睡眠時無呼吸症候群(SAS:Sleep Apnea Syndrome)は同時に現代病でもある。メタボリック症候群との相乗効果で、喉の周囲に豊富な脂肪を蓄えたBMI25以上の肥満の人ではさらに喉の気道を舌が睡眠時に塞いでしまう危険性が高く、高血圧、心筋梗塞、脳梗塞といった突然死につながる重篤な病気の発症率が高まる。SASは一晩(約7時間)の睡眠中に10秒以上の無呼吸・低呼吸が30回以上、または睡眠1時間あたりに無呼吸・低呼吸が5回以上起こる病気である。SAS患者では夜中に呼吸が止まり息苦しいので、睡眠は勢い浅くなり、熟睡感が乏しい。その結果、日中に限りなく眠くなる症状(傾眠の症状)が現れる。これが交通事故や産業事故を引き起こす隠れた要因になっているとも言われている。   Mankind began to use stone tools and became able to make soft food more into their mouths, and jaw bones degenerated. As a result, in the flat face skeleton of modern people, the space for accommodating the tongue is narrowed, the curved tongue blocks the airway due to muscle relaxation during sleep, and the human being called “sleep apnea syndrome” that stops breathing during sleep I was carrying a fate of sickness. Sleep apnea syndrome (SAS) is also a modern disease. Because of the synergistic effect with metabolic syndrome, obese people with BMI25 or more who have accumulated abundant fat around the throat have a higher risk of the tongue closing the airway of the throat during sleep, such as hypertension, myocardial infarction, cerebral infarction Incidence of serious illness leading to sudden death increases. SAS is a disease in which an apnea / hypopnea of 10 seconds or more occurs 30 times or more during sleep (approximately 7 hours) overnight, or an apnea / hypopnea occurs 5 times or more per hour of sleep. In SAS patients, breathing stops and is difficult to breathe at night, so sleep becomes light and sleep is poor. As a result, symptoms of sleeplessness during the day (symptoms of somnolence) appear. It is said that this is a hidden factor causing traffic accidents and industrial accidents.

SASの有病率は4%と言われていて、日本には約480万人の患者がいるとされる。このうち病院に通っている人は200万人で、残る280万人が潜在患者であるとのことである。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。   The prevalence of SAS is said to be 4%, and there are approximately 4.8 million patients in Japan. Of these, 2 million are going to the hospital, and the remaining 2.8 million are potential patients. 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.

ところで、SASの診断は、現在のところ、一泊の入院で行う終夜睡眠ポリグラフ検査(PSG検査)と呼ばれる手法が多用されている。この診断手法は多くのセンサを身体に取り付けて行う極めて拘束性の高い手法である。   By the way, for the diagnosis of SAS, at present, a technique called polysomnography (PSG test) that is performed overnight in hospitalization is frequently used. This diagnostic technique is an extremely restrictive technique in which many sensors are attached to the body.

一方、特殊マットを用いて、呼吸によって生じるマットの高低の変化を圧力の変化として捉えるという方法が実用化されている。しかしながら、この方法はS/N比が悪い。すなわち、この方法は脈拍や寝返りによる体動と呼吸による体動を区別するために特殊な数学的信号解析から判断する方法であり、信頼性が低いものとなっていた。また、マット内に圧力の変化を検出する装置を組み込む必要があるので、構成が煩雑となり、その製造も煩雑なものとなっていた。160個以上の電気的圧力センサを配置した製品が既に市場におかれている。しかしながら、この製品は無呼吸低呼吸指数(AHI)が20以上の中度や重度のSASには適するが、AHIが5前後の健常者か軽度SASの境界領域での感度があまり芳しくなく、SAS患者のスクリーニングには適さないという欠点も抱えている。   On the other hand, a method has been put to practical use in which a special mat is used to detect a change in level of the mat caused by breathing as a change in pressure. However, this method has a poor S / N ratio. In other words, this method is a method of judging from a special mathematical signal analysis in order to distinguish between body motion due to pulse and rolling and body motion due to respiration, and has low reliability. In addition, since it is necessary to incorporate a device for detecting a change in pressure in the mat, the configuration is complicated, and the manufacture thereof is also complicated. Products with more than 160 electrical pressure sensors are already on the market. However, although this product is suitable for moderate or severe SAS with apnea hypopnea index (AHI) of 20 or more, the sensitivity in the border region between healthy individuals with mild AHI of 5 or mild SAS is not so good. It also has the disadvantage of not being suitable for patient screening.

このような状況下、特開2007−61306号公報(特許文献1)には、光ファイバを布などからなるシーツに固定若しくは混入した光ファイバシートが開示されている。この光ファイバシートは、体動によって生じた光ファイバの形状変化を、光ファイバ内を伝播する光の偏波状態の変化として捉えるものである。この光ファイバシートを用いた場合には、S/N比がよく、呼吸によって生じるわずかな体動を検出することができ、寝返りや脈拍と呼吸を明確に区別できる、また、通常の生活環境に近い状態で呼吸の状態を観測することができるという利点がある。   Under such circumstances, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-61306 (Patent Document 1) discloses an optical fiber sheet in which an optical fiber is fixed or mixed with a sheet made of cloth or the like. This optical fiber sheet captures changes in the shape of the optical fiber caused by body movement as changes in the polarization state of light propagating in the optical fiber. When this optical fiber sheet is used, the S / N ratio is good, slight body movements caused by breathing can be detected, turning over, and the pulse and breathing can be clearly distinguished, and in a normal living environment There is an advantage that the state of breathing can be observed in a close state.

特開2007−144070号公報(特許文献2)や特開2010−131340号公報(特許文献3)には、一般家庭の通常の睡眠状態でのSASの完全無拘束なスクリーニングを可能とする、光ファイバを用いた睡眠時無呼吸センサ(F−SASセンサ)が開示されている。このF−SASセンサは光ファイバに加わる側圧により発生する過剰損失に基づく伝送信号光の光量変化を計測することによって、体動を検出する装置である。このセンサは小型かつ静音で、座布団を覆うシーツの下に厚みが3.5mm程度の薄い布製の光ファイバシートを敷いて寝るだけのものであり、身体には一切何も付けずに簡易な操作で測定できることが特徴である。これらに開示されている光ファイバシートは、通常の生活環境に近い状態で呼吸の状態を観測することができるという利点がある。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-144070 (Patent Document 2) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-131340 (Patent Document 3) describe a light that enables complete and unrestricted screening of SAS in a normal sleeping state of a general household. A sleep apnea sensor (F-SAS sensor) using a fiber is disclosed. This F-SAS sensor is a device that detects body movement by measuring a change in the amount of transmission signal light based on excess loss generated by a lateral pressure applied to an optical fiber. This sensor is small and quiet, and only lays on a thin fiber optic fiber sheet with a thickness of about 3.5mm under the sheet covering the cushion, and is easy to operate without attaching anything to the body. It is the feature that it can measure with. The optical fiber sheets disclosed therein are advantageous in that the state of breathing can be observed in a state close to a normal living environment.

特開2007−61306号公報JP 2007-61306 A 特開2007−144070号公報JP 2007-144070 A 特開2010−131340号公報JP 2010-131340 A

しかしながら、特許文献1に開示された光ファイバシートは、体動を光の偏波状態の変動量として捉えている。この偏波変動量を測定するために、光ファイバから出射された光を解析する特別な解析装置が要求され、コスト高になる。そして、その解析には専門的な能力が要求される。また、この光ファイバシートに用いられる光ファイバは、断面形状が非等方的であり、偏波変動量に曲げ依存性があるので、変動に敏感な方向を揃えるようにしてシートを形成しないと、シート毎に体動に対する感度が変動してしまうという問題がある。   However, the optical fiber sheet disclosed in Patent Document 1 captures body movement as a fluctuation amount of the polarization state of light. In order to measure this amount of polarization fluctuation, a special analyzer for analyzing the light emitted from the optical fiber is required, which increases the cost. The analysis requires specialized skills. In addition, the optical fiber used in this optical fiber sheet has an anisotropic cross-sectional shape, and the polarization fluctuation amount has a bending dependency. Therefore, it is necessary to form a sheet so as to align the direction sensitive to the fluctuation. There is a problem that the sensitivity to body movement varies for each seat.

この点、特許文献2や特許文献3に開示された光ファイバシートは、光ファイバを平板状に自由に配することができることができ、配設の自由度は比較的高い。また、光ファイバの終端から出射した光量の変化を検出することにより体動を検出することができるので、比較的簡単に解析を行うことができる。   In this respect, the optical fiber sheets disclosed in Patent Document 2 and Patent Document 3 can freely arrange the optical fibers in a flat plate shape, and the degree of freedom of arrangement is relatively high. Further, since the body movement can be detected by detecting the change in the amount of light emitted from the end of the optical fiber, the analysis can be performed relatively easily.

しかしながら、その感度は比較的低く、交差させることなく一筆書き状に光ファイバを網布に編み込み、光ファイバに縦糸と横糸を重ねる構造とするによって感度を向上させることができるが、心拍を正確に捉えるほどの鋭い感度はなく、耐久性や量産性、生産コストと言った点でも改善の余地は大いにあった。   However, the sensitivity is relatively low, and the sensitivity can be improved by knitting an optical fiber into a net cloth in a single stroke without crossing, and overlapping the warp and weft on the optical fiber. There was no sharp sensitivity to capture, and there was much room for improvement in terms of durability, mass productivity, and production costs.

本発明は、通常の生活環境に近い状態において検査可能であって、比較的簡単な解析方法によりかつ低コストで、体動を正しく検知して無呼吸状態、低呼吸状態と正常呼吸状態とを明確に区別するだけでなく、さらに心拍も測定可能にすると共に、繰り返し使用に耐えうるSASの診断や、呼吸、心拍、及びその他の体動の計測に好適に用いられる体動検出装置用の光ファイバシートを提供することを目的とする。   The present invention can be examined in a state close to a normal living environment, and can detect an apnea state, a hypopnea state, and a normal breath state by correctly detecting a body motion by a relatively simple analysis method and at a low cost. Light for body motion detection device that can be used not only for distinction but also for measuring heart rate, and suitable for diagnosis of SAS that can withstand repeated use and measurement of breathing, heart rate, and other body motions An object is to provide a fiber sheet.

本発明は、光ファイバとそれを支持するシート状体を備え、当該シート状体上に配設された前記光ファイバに加わる側圧により発生する過剰損失に基づく伝送信号光の光量変化を計測するための光ファイバシートであって、前記シート状体は、マットレス、毛布、敷布団等の寝具サイズの布帛、網布、若しくは多孔性スポンジシート又はこれらのいずれかの組み合わせであり、
径30〜50mmの環状部が一筆書き状に複数形成され且つ前記環状部は隣接する環状部と少なくとも2点が重なるように、前記シート状体上に前記光ファイバが配設されることにより、前記側圧を発生させる交差部が前記光ファイバの環状部に少なくとも3点形成され、
前記隣接する環状部との重なりにより形成される交差部が前記シート状体上に固定されないように、前記シート状体上にストライプ状に配置された粘着テープにより、前記光ファイバは部分的に固定され
前記光ファイバは、グレーッドインデックス型石英系光ファイバであることを特徴としている。
The present invention comprises a sheet-like body for supporting an optical fiber it for measuring the light amount change of the transmitted signal light based on the excess loss caused by lateral pressure applied to the optical fiber which is disposed on the sheet-like body a fiber optic sheet, the sheet body, mattresses, blankets, fabric bedding sizes such as mattress, net fabric, or porous sponge sheet or a combination of any of these,
By arranging the optical fiber on the sheet-like body so that a plurality of annular portions having a diameter of 30 to 50 mm are formed in a single stroke and the annular portions overlap at least two points with the adjacent annular portions, At least three intersections for generating the side pressure are formed in the annular portion of the optical fiber,
The optical fiber is partially fixed by an adhesive tape arranged in stripes on the sheet-like body so that the intersection formed by the overlap with the adjacent annular parts is not fixed on the sheet-like body. It is,
The optical fiber is characterized in that a gray de head index type quartz optical fiber.

本発明によると、感度が向上し、心拍(脈拍)などの弱い体動も検出することができる光ファイバシートが提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, an optical fiber sheet which improves a sensitivity and can detect weak body movements, such as a heartbeat (pulse), is provided.

図1は本発明の光ファイバシートを含む体動検出装置(F−SASセンサ)の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a body motion detection device (F-SAS sensor) including an optical fiber sheet of the present invention. 図2は図1のF−SASセンサに用いられる光ファイバシートの一例を示す分解構成図である。FIG. 2 is an exploded configuration diagram showing an example of an optical fiber sheet used in the F-SAS sensor of FIG. 図3は図2に示す光ファイバシートの断面構造図である。FIG. 3 is a sectional structural view of the optical fiber sheet shown in FIG. 図4は実施例1の光ファイバの配設例を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view illustrating an arrangement example of the optical fiber according to the first embodiment. 図5は光ファイバの他の配設例を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing another arrangement example of the optical fiber. 図6は光ファイバの他の配設例を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing another arrangement example of the optical fiber. 図7は光ファイバの他の配設例を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing another arrangement example of the optical fiber. 図8は光ファイバの他の配設例を示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing another arrangement example of the optical fiber. 図9はF−SASセンサによる測定波形の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a waveform measured by the F-SAS sensor. 図10は呼吸運動をする軽量の赤ちゃん人形を用いて呼吸運動を計測する実験状況を示す画像である。FIG. 10 is an image showing an experimental situation in which respiratory motion is measured using a lightweight baby doll that performs respiratory motion. 図11は図4に示す配設を有する光ファイバシートと呼吸運動をする軽量の赤ちゃん人形を用いて呼吸運動を計測した結果を示す画像である。FIG. 11 is an image showing a result of measuring respiratory motion using the optical fiber sheet having the arrangement shown in FIG. 4 and a lightweight baby doll that performs respiratory motion. 図12は呼吸運動をする軽量の赤ちゃん人形を用いて呼吸運動を計測した場合における測定限界を示す測定例である。FIG. 12 is a measurement example showing a measurement limit when respiratory motion is measured using a lightweight baby doll that performs respiratory motion. 図13は呼吸運動をする軽量の赤ちゃん人形を用いて呼吸運動(呼吸状態及び模擬無呼吸状態)を計測した場合における測定限界を示す測定例である。FIG. 13 is a measurement example showing a measurement limit in the case of measuring respiratory motion (respiratory state and simulated apnea state) using a lightweight baby doll that performs respiratory motion. 図14は実施例2における光ファイバの配設を示す平面図である。FIG. 14 is a plan view showing the arrangement of optical fibers in the second embodiment. 図15は図14に示す配設を有する光ファイバシートと呼吸運動をする軽量の赤ちゃん人形を用いて呼吸運動を計測した結果を示す画像である。FIG. 15 is an image showing a result of measuring respiratory motion using the optical fiber sheet having the arrangement shown in FIG. 14 and a lightweight baby doll that performs respiratory motion. 図16は実施例3における光ファイバの配設を示す平面図である。FIG. 16 is a plan view showing the arrangement of optical fibers in the third embodiment. 図17は図16に示す配設を有する光ファイバシートと呼吸運動をする軽量の赤ちゃん人形を用いて呼吸運動を計測した結果を示す画像である。FIG. 17 is an image showing a result of measuring respiratory motion using the optical fiber sheet having the arrangement shown in FIG. 16 and a lightweight baby doll that performs respiratory motion. 図18は実施例4における光ファイバの配設を示す平面図である。FIG. 18 is a plan view showing the arrangement of optical fibers in the fourth embodiment. 図19は図18に示す配設を有する光ファイバシートと呼吸運動をする軽量の赤ちゃん人形を用いて呼吸運動を計測した結果を示す画像である。FIG. 19 is an image showing a result of measuring respiratory motion using the optical fiber sheet having the arrangement shown in FIG. 18 and a lightweight baby doll that performs respiratory motion. 図20は実施例5における光ファイバの配設を示す平面図である。FIG. 20 is a plan view showing the arrangement of optical fibers in the fifth embodiment. 図21は実施例6における光ファイバの配設を示す平面図である。FIG. 21 is a plan view showing the arrangement of optical fibers in the sixth embodiment. 図22は図21に示す配設を有する光ファイバシートで年齢58歳男性被験者(BMI:26)の睡眠時の呼吸運動を計測した結果の一部を示す画像である。FIG. 22 is an image showing a part of the result of measuring respiratory motion during sleep of a 58 year old male subject (BMI: 26) using the optical fiber sheet having the arrangement shown in FIG. 図23は実施例7における光ファイバの配設を示す平面図である。FIG. 23 is a plan view showing the arrangement of optical fibers in the seventh embodiment.

図1は本発明の体動検出装置の構成図、図2は当該体動検出装置に使用される光ファイバシート1の一例を示す分解構成図、図3は当該光ファイバシート1の断面構成図である。体動検出装置は、光ファイバシート1から出力された光量の変化を測定し、体動を検出するセンサ制御部2と、センサ制御部2を駆動する電源を取得する電気プラグ3と、センサ制御部2から光ファイバシート1へ光の入出力を行う光ファイバコード4を備える。   FIG. 1 is a configuration diagram of a body motion detection device of the present invention, FIG. 2 is an exploded configuration diagram showing an example of an optical fiber sheet 1 used in the body motion detection device, and FIG. 3 is a cross-sectional configuration diagram of the optical fiber sheet 1 It is. The body motion detection device measures a change in the amount of light output from the optical fiber sheet 1, detects a body motion, an electric plug 3 that acquires a power source for driving the sensor control unit 2, and sensor control An optical fiber cord 4 that inputs and outputs light from the unit 2 to the optical fiber sheet 1 is provided.

この体動検出装置は、例えば睡眠時無呼吸症候群診断装置(以下「F−SASセンサ」と称する。)として利用され、光ファイバシート1を通過することにより生じた光の光量変化の変動から体動、つまり、無呼吸状態であるか、低呼吸状態であるか、それとも呼吸に無関係である体動、例えば、心拍によるものであるか寝返りによるものであるのかなどを判定する。   This body movement detection device is used as, for example, a sleep apnea syndrome diagnosis device (hereinafter referred to as “F-SAS sensor”), and the body is detected from a change in the amount of light caused by passing through the optical fiber sheet 1. Motion, that is, apnea, hypopnea, or body movement that is not related to breathing, for example, whether it is due to a heartbeat or due to rolling.

センサ制御部2は、LEDなどの光源と、フォトダイオート(PD)などの受光素子と、受光素子で受光された光量を測定する光量計を備える。光源は光ファイバシート1に一定の光量の光を連続して供給する。出射光を安定に出力できることや軽量、小型であること、発熱量や消費電力が少ないことに鑑みると、光源にはLEDが好適に用いられる。受光素子は光ファイバコード4から伝送された出力光を連続的に受光する。受光した光量は光量計により計測される。計測された受光量(減衰量)の変化は体動、すなわち身体の動きや呼吸、心拍に応じて光ファイバシート1に加わる側圧とほぼ比例関係にある。したがって、受光量の変化が小さいと体動が小さく、受光量の変化が大きいと体動が大きいと判断できる。センサ制御部2は解析ソフトを内蔵したパーソナルコンピューターなどの演算装置(図示せず)と共に解析部を構成する。   The sensor control unit 2 includes a light source such as an LED, a light receiving element such as a photo die auto (PD), and a light meter that measures the amount of light received by the light receiving element. The light source continuously supplies a certain amount of light to the optical fiber sheet 1. Considering that the emitted light can be stably output, light weight and small size, and less heat generation and power consumption, an LED is suitably used as the light source. The light receiving element continuously receives the output light transmitted from the optical fiber cord 4. The received light quantity is measured by a light meter. The change in the measured amount of received light (attenuation) is approximately proportional to the side pressure applied to the optical fiber sheet 1 in accordance with body movement, that is, body movement, respiration, and heartbeat. Accordingly, it can be determined that the body movement is small when the change in the amount of received light is small, and the body movement is large when the change in the amount of received light is large. The sensor control unit 2 constitutes an analysis unit together with an arithmetic device (not shown) such as a personal computer incorporating analysis software.

光ファイバシート1は光ファイバ11とそれを支持するシート状体12とを有する。図2及び図3に示す光ファイバシート1は光ファイバ11とシート状体12からなる光ファイバ構造体10が2枚の外カバー6と外カバー7で覆われた構造を有している。そして、外カバー6と外カバー7の周縁が縫い合わされ、光ファイバ構造体10と一体化されている。光ファイバシート1は、マットレスのような寝具5上に置かれて使用される。   The optical fiber sheet 1 includes an optical fiber 11 and a sheet-like body 12 that supports the optical fiber 11. The optical fiber sheet 1 shown in FIGS. 2 and 3 has a structure in which an optical fiber structure 10 including an optical fiber 11 and a sheet-like body 12 is covered with two outer covers 6 and an outer cover 7. The peripheral edges of the outer cover 6 and the outer cover 7 are sewn together and integrated with the optical fiber structure 10. The optical fiber sheet 1 is used by being placed on a bedding 5 such as a mattress.

光ファイバシート1の表面となる外カバー6は例えば遮光性を備える黒色の布からなる。表面に外カバー6を設けることにより、外部からの光による影響、つまり遮光による影響を避けることができる。外カバー7も布などからなる。この外カバー7は光ファイバシート1の裏面となるものである。遮光を考慮する必要性は少ないが、外カバー6と同様に遮光性を備える素材からなるものが好ましい。遮光の影響をより少なくできるからである。外カバー6や外カバー7は自由な絵柄や配色のものを選ぶことが可能である。外カバー6や外カバー7はいずれも任意的なものである。また、外カバー6や外カバー7は光ファイバ構造体10から取り外し可能にしてもよい。取り外した外カバー6や外カバー7を洗濯すれば、光ファイバシート1を衛生的に保持できるからである。外カバー6や外カバー7は布以外の素材、例えばプラスチック製のフィルムなどを用いてもよい。   The outer cover 6 serving as the surface of the optical fiber sheet 1 is made of, for example, a black cloth having a light shielding property. By providing the outer cover 6 on the surface, the influence of light from the outside, that is, the influence of light shielding can be avoided. The outer cover 7 is also made of cloth or the like. The outer cover 7 is the back surface of the optical fiber sheet 1. Although there is little need to consider light shielding, it is preferable that the outer cover 6 is made of a material having light shielding properties. This is because the influence of light shielding can be reduced. For the outer cover 6 and the outer cover 7, it is possible to select a free picture and color scheme. Both the outer cover 6 and the outer cover 7 are optional. Further, the outer cover 6 and the outer cover 7 may be removable from the optical fiber structure 10. This is because the optical fiber sheet 1 can be held in a sanitary manner by washing the removed outer cover 6 and outer cover 7. The outer cover 6 and the outer cover 7 may be made of a material other than cloth, such as a plastic film.

図2及び図3に示す光ファイバ構造体10は、例えば多数の空孔を有する通気性のあるスポンジシートからなるシート状体12と、当該シート状体12上に配設され、支持体13の両面に粘着剤層14を有する粘着テープ(いわゆる両面粘着テープ)15でもって部分的にシート状体12に固定された光ファイバ11とを有する。そして、光ファイバ11のずれ動きを抑えるために、光ファイバ11上にメッシュ体(網)16が載置されている。   An optical fiber structure 10 shown in FIG. 2 and FIG. 3 includes a sheet-like body 12 made of, for example, a breathable sponge sheet having a large number of holes, and is disposed on the sheet-like body 12. And an optical fiber 11 partially fixed to a sheet-like body 12 with an adhesive tape (so-called double-sided adhesive tape) 15 having an adhesive layer 14 on both sides. In order to suppress the displacement movement of the optical fiber 11, a mesh body (net) 16 is placed on the optical fiber 11.

光ファイバ構造体10を構成する光ファイバ11は、コアと呼ばれる芯とその外側のクラッドと呼ばれる外層とそれを被覆する被覆層を有する光伝送媒体である。このような構造を有する光ファイバ11であればコアの素材やクラッドの素材、被覆層の素材に関係なく使用できるが、本発明においては、グレーデッインデックス型石英系光ファイバ(石英型GI光ファイバ)が好ましく用いられる。極めて微小な動きである体動を検出できるようになるからである。石英型GI光ファイバとは、屈折率がコアの中心からクラッド方向へ中心軸対象の分布形状を有する屈折率分布(Graed Index)を有する光ファイバであって、コア及びクラッド共に石英ガラスから作製されたものである。

The optical fiber 11 constituting the optical fiber structure 10 is an optical transmission medium having a core called a core, an outer layer called a clad outside the core, and a coating layer covering the outer layer. Such a structure, if the optical fiber 11 having a core material and cladding material, can be used regardless of the material of the covering layer, in the present invention, Gurede' de index type silica-based optical fiber (quartz type GI fibers ) Is preferably used. This is because it is possible to detect body movements that are extremely minute movements. The quartz-type GI optical fiber, the refractive index of an optical fiber having a refractive index distribution (Gra d ed Index) having a distribution shape of the central axis object from the center of the core to the cladding direction, a quartz glass core and cladding both It was produced.

光ファイバ11は側圧による応力付加によりマイクロベンディング損失が発生し、光ファイバ11の伝送損失に過剰損失が発生する。本発明の体動検出装置は、この特性を利用するものであって、体動に起因する光ファイバ11への応力負荷変化による過剰損失の変化を計測することにより、体動を測定可能にしている。特に石英型GI光ファイバは側圧に極めて敏感であり、側圧による応力負荷が発生した場合の過剰損失が大きい。またGI型光ファイバは、マイクロベンディング損失の起こりやすい高次モード(コア中心からより離れたクラッド側に近いところも伝播する光)を多く含んで伝送させることができるので、わずかの体動でも大きな光量変化を生じさせることができる。しかしながら、この高次モードは低次モード(コア中心部をより伝播する直線性の高い光)よりもコアの吸収の影響を大きく受けるため、コア自体の材料の吸収が大きいと、高次モードは途中で減衰してしまって利用することができなくなる。従って、高次モードを効率的に利用するためには、コアの材料にできるだけ吸収の少ない材料を用いる方が有利である。石英ガラスは一般的に光ファイバに使用される材料の中で最も吸収損失の少ない材料であるため、本用途に最も適していると言える。   In the optical fiber 11, a microbending loss occurs due to the stress applied by the side pressure, and an excessive loss occurs in the transmission loss of the optical fiber 11. The body motion detection device of the present invention utilizes this characteristic, and makes it possible to measure body motion by measuring a change in excess loss due to a stress load change to the optical fiber 11 caused by body motion. Yes. In particular, the quartz-type GI optical fiber is extremely sensitive to the side pressure, and has a large excess loss when a stress load is generated due to the side pressure. In addition, GI type optical fiber can transmit a high-order mode (light propagating near the clad side further away from the core center) that is susceptible to microbending loss. A change in the amount of light can be caused. However, this higher-order mode is more affected by the absorption of the core than the lower-order mode (light with higher linearity propagating through the core), so if the absorption of the material of the core itself is larger, the higher-order mode is It becomes attenuated on the way and cannot be used. Therefore, in order to efficiently use the higher-order mode, it is advantageous to use a material having as little absorption as possible for the core material. Quartz glass is generally the most suitable material for this application because it is the material with the smallest absorption loss among the materials used for optical fibers.

体動への感度を最大に高めるためには、GI型石英系の光ファイバ11に、高次モードの光が最も多く伝播されるように信号光の入力状態を調節することが望ましい。このような条件は全モード励振条件と呼ばれる。この条件は、光ファイバ11に光を入力する光源の直径若しくは開口数との相対関係で、光源の直径(若しくは開口数)の方が光ファイバ11の直径(若しくは開口数)よりも大きい場合に達成される。LED光源を用いると、LEDの開口数はGI型石英系の光ファイバ11、特に全モード励振条件で光を入力して高次モードで利用すれば、わずかの体動でも大きな光量変化が生じる。その結果、きわめて感度のよい測定が可能になる。また、摩擦による静電気等の電気的雑音の影響を受けにくく、誤認の少ない測定結果が得られる。   In order to maximize the sensitivity to body movement, it is desirable to adjust the input state of the signal light so that the highest-order mode light propagates most through the GI-type silica-based optical fiber 11. Such a condition is called an all-mode excitation condition. This condition is relative to the diameter or numerical aperture of the light source that inputs light into the optical fiber 11, and the diameter (or numerical aperture) of the light source is larger than the diameter (or numerical aperture) of the optical fiber 11. Achieved. When the LED light source is used, the numerical aperture of the LED causes a large light amount change even with a slight body movement if light is input under the GI-type silica-based optical fiber 11, particularly in a higher-order mode under all mode excitation conditions. As a result, extremely sensitive measurements are possible. In addition, the measurement results are less susceptible to the influence of electrical noise such as static electricity due to friction and are less misidentified.

GI型石英系の光ファイバ11は、ファイバの断面形状が完全に等方的であり、曲げ損失に曲げ方向依存性が存在しないので、光ファイバシート1の形成時に光ファイバ11の方向を揃える必要がなく、この点においても特許文献1に開示された光ファイバシートに比べて有利であると言える。さらに、石英系の光ファイバ11は、プラスチック製ファイバと比較して剛性が非常に高いため、光ファイバシート1に固定する際にキンク等の発生による特性の悪化が生じにくく、光ファイバシート1の生産性に優れている。また、荷重がかかった状態で長期間使用してもファイバが変形したり潰れてしまうことがないので、長期的な安定性(耐久性)に優れている。その一方で剛性に優れた光ファイバとして他に多成分ガラスを用いたファイバもあるが、石英系ファイバは通信用途に広く利用されているので入手しやすく性能も安定しており、耐候性にも高い点で優れている。このような観点から、GI型石英系光ファイバは光ファイバシートの製造面においても非常に有利である。   In the GI-type silica-based optical fiber 11, the cross-sectional shape of the fiber is completely isotropic, and the bending loss does not depend on the bending direction. Therefore, it is necessary to align the direction of the optical fiber 11 when forming the optical fiber sheet 1. In this respect, it can be said that this is advantageous over the optical fiber sheet disclosed in Patent Document 1. Furthermore, since the quartz optical fiber 11 has a very high rigidity as compared with the plastic fiber, the characteristics of the optical fiber sheet 1 are hardly deteriorated due to the occurrence of kink or the like when being fixed to the optical fiber sheet 1. Excellent productivity. In addition, the fiber is not deformed or crushed even if it is used for a long time in a state where a load is applied. Therefore, the long-term stability (durability) is excellent. On the other hand, there are other fibers that use multi-component glass as an optical fiber with excellent rigidity, but silica-based fibers are widely used for communication applications, so they are easily available and have stable performance. Excellent in terms of high points. From such a viewpoint, the GI-type silica-based optical fiber is very advantageous in terms of manufacturing the optical fiber sheet.

GI型石英系の光ファイバ11は強度保持のために通例被覆を有している。このために外部からの光による影響、つまり迷光による影響を受けるおそれがない。そして、本発明においては二次被覆が施された光ファイバ(光ファイバ心線)11が好ましく用いられる。二次被覆は光ファイバを保護する役目を果たすので、さらに光ファイバシート1の作製は容易となる。この場合、二次被覆としては、好ましくは塩化ビニル系樹脂などの柔らかな素材の被覆よりも、ポリエステルエラストマーなどの硬い素材の被覆が好ましい。側圧による圧力が二次被覆に吸収されずに直接光ファイバに加わりやすいからである。   The GI-type silica-based optical fiber 11 usually has a coating to maintain strength. For this reason, there is no possibility of being affected by external light, that is, by stray light. And in this invention, the optical fiber (optical fiber core wire) 11 to which secondary coating was given is used preferably. Since the secondary coating serves to protect the optical fiber, the production of the optical fiber sheet 1 is further facilitated. In this case, the secondary coating is preferably a coating of a hard material such as a polyester elastomer rather than a coating of a soft material such as a vinyl chloride resin. This is because the pressure due to the side pressure is not directly absorbed by the secondary coating but is easily applied directly to the optical fiber.

シート状体12は光ファイバ11を支持する機能を果たす。シート状体12は、布帛、すなわち、織布や編み布、不織布を問わず、いわゆる布として称されるもののみならず、プラスチックシートや紙、メッシュ構造を有する網布、スポンジシートなどの各種シート状物が利用できる。さらに、シート状体12には、上記布帛やプラスチックシートなどのシート状のものだけでなく、スプリング構造体やスポンジ構造体を芯材とするマットレス、敷布団、毛布などの寝具そのものはもちろんのこと、マットレスや敷布団に用いられるスポンジ体など、直接寝具類として利用可能なシート状体12やそれらを素材として寝具に加工されうるシート状体12なども利用できる。   The sheet-like body 12 functions to support the optical fiber 11. The sheet-like body 12 is not limited to a fabric, that is, a woven fabric, a knitted fabric, or a non-woven fabric, but also various sheets such as a plastic sheet, paper, a mesh cloth having a mesh structure, and a sponge sheet. Items can be used. Furthermore, the sheet-like body 12 is not only a sheet-like material such as the above-described fabric or plastic sheet, but also a bedding itself such as a mattress, a mattress, and a blanket having a spring structure or a sponge structure as a core, A sheet-like body 12 that can be directly used as bedding, such as a sponge body used for mattresses and mattresses, or a sheet-like body 12 that can be processed into bedding using these as materials can also be used.

シート状体12の素材は特に制限されるものではない。布帛の素材として、例えば絹や綿、麻、ウールなどの天然素材、アセテートやレーヨンなどの再生繊維、ナイロン、ポリウレタン、ポリエステルなどの合成繊維が例示される。また、プラスチックシートの素材としては、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリアミド、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、エチレンプロピレンゴム、塩化ビニル、スチレンブタジエン系、オレフィン系(TPO)、ポリエステル系(TPEE)、ポリウレタン系(TPU)などの各種熱可塑性エラストマー、発泡スチロールなどが例示される。   The material of the sheet-like body 12 is not particularly limited. Examples of the material of the fabric include natural materials such as silk, cotton, hemp, and wool, recycled fibers such as acetate and rayon, and synthetic fibers such as nylon, polyurethane, and polyester. Plastic sheet materials include polyethylene, polyurethane, polyamide, acrylonitrile butadiene styrene (ABS), ethylene propylene rubber, vinyl chloride, styrene butadiene, olefin (TPO), polyester (TPEE), and polyurethane (TPU). Examples thereof include various thermoplastic elastomers, polystyrene foam and the like.

これらの中で、柔軟性のある素材が好適に用いられる。さらに多孔性のスポンジシートや、綿やウールなどからなる編み布など通気性を有するシート状体12がより望ましく用いられる。本発明の光ファイバシート1は、マットレスやベッド、敷布団などの寝具として、あるいは、これらの寝具上に敷かれるシーツ、敷毛布などの類として用いられるからであり、睡眠時の発汗等の影響を避けることができるからである。さらに、場合によっては木材板なども利用される。   Among these, a flexible material is preferably used. Further, a sheet-like body 12 having air permeability such as a porous sponge sheet or a knitted fabric made of cotton or wool is more preferably used. This is because the optical fiber sheet 1 of the present invention is used as a bedding such as a mattress, a bed, or a mattress or as a sheet or a blanket laid on these beddings. Because it can be avoided. Furthermore, a wood board etc. are utilized depending on the case.

光ファイバ11はシート状体12上に直接又は間接に配設される。また、シート状体12を支持基材としてその上に配設される場合のみならず、シート状体12の内部に編み込んだり、シート状体12の内部に埋設する、積層体からなるシート状体12上に配設することもできる。さらに、2枚のシート状体12の間に挟む、積層体からなるシート状体12同士の間に挟むようにして配設することもできる。   The optical fiber 11 is disposed directly or indirectly on the sheet-like body 12. Further, not only when the sheet-like body 12 is disposed as a supporting base material, but also a sheet-like body made of a laminate that is knitted inside the sheet-like body 12 or embedded in the inside of the sheet-like body 12. 12 can also be disposed. Furthermore, it can also be arrange | positioned so that it may pinch | interpose between the sheet-like bodies 12 which consist of a laminated body and are pinched | interposed between the two sheet-like bodies 12. FIG.

シート状体12上に光ファイバ11を配設、固定する方法として、接着剤等を用いてシート状体12に直接光ファイバ11を配設、固定する方法もある。また、光ファイバ11の上下をシート状体12で挟み、シート状体12同士を圧接する、シート状体12の周縁を蒸着や接着することでシート状体12の間に配設、固定する方法もある。さらに、敷布団の綿中に光ファイバ11を埋設し、シート状体12(敷布団の布)に間接的に配設、固定する方法もある。   As a method of arranging and fixing the optical fiber 11 on the sheet-like body 12, there is a method of arranging and fixing the optical fiber 11 directly on the sheet-like body 12 using an adhesive or the like. Also, a method of arranging and fixing between the sheet-like bodies 12 by sandwiching the upper and lower sides of the optical fiber 11 between the sheet-like bodies 12 and press-contacting the sheet-like bodies 12, and depositing or bonding the periphery of the sheet-like bodies 12. There is also. Further, there is a method in which the optical fiber 11 is embedded in the cotton of the mattress, and indirectly disposed and fixed to the sheet-like body 12 (the mattress fabric).

また、粘着シートや粘着テープ15を用いて、布帛やプラスチックシートなどのシート状体12上に間接的に配設、固定する方法やシート状体12に光ファイバ11を配置して、その上から粘着シートや粘着テープ15で固定する方法も例示される。粘着シートや粘着テープ15は、布帛や紙、プラスチックシートなどの各種シート状物を支持体13とし、当該支持体13の片面又はその両面に粘着剤層を備えたものである。粘着シートは、支持体13の全面に粘着剤層14を有するものであっても、ストライプ状や水玉状などに支持体13の一部分に粘着剤層14を有するものであってもよい。このような粘着シートや粘着テープ15を利用する方法は、光ファイバ11の固定が容易であり、光ファイバシート1の製造工程を簡略化できる。この場合、粘着シートや粘着テープ15に用いられる支持体13も本発明のシート状体12として利用できる。さらに、配設した光ファイバ11上に網布などのメッシュ体を載置し、光ファイバ11のずれ動きを抑えてもよい。   Further, by using an adhesive sheet or an adhesive tape 15, a method of indirectly arranging and fixing on a sheet-like body 12 such as a fabric or a plastic sheet, or the optical fiber 11 is arranged on the sheet-like body 12, and from above A method of fixing with an adhesive sheet or an adhesive tape 15 is also exemplified. The pressure-sensitive adhesive sheet and the pressure-sensitive adhesive tape 15 are various sheet-like materials such as cloth, paper, and plastic sheets, and the support 13 is provided with a pressure-sensitive adhesive layer on one side or both sides thereof. The pressure-sensitive adhesive sheet may have the pressure-sensitive adhesive layer 14 on the entire surface of the support 13, or may have the pressure-sensitive adhesive layer 14 on a part of the support 13 in a stripe shape or a polka dot shape. The method using such an adhesive sheet or adhesive tape 15 makes it easy to fix the optical fiber 11 and simplifies the manufacturing process of the optical fiber sheet 1. In this case, the support 13 used for the adhesive sheet or the adhesive tape 15 can also be used as the sheet-like body 12 of the present invention. Further, a mesh body such as a net cloth may be placed on the arranged optical fiber 11 to suppress the movement of the optical fiber 11.

光ファイバ11はシート状体12上に一筆書き状に配設される。一筆書き状であればその配設態様はいかなるものであってもよいが、シート状体12上に配置された線状部材17との交差によりできた接点を作用点として側圧を発生させる1つ以上の交差部が伝送信号光路上に形成されるように光ファイバ11は配設される。   The optical fiber 11 is disposed on the sheet-like body 12 in a single stroke. Any arrangement may be used as long as it is written in a single stroke, but one that generates a lateral pressure with a contact point formed by the intersection with the linear member 17 disposed on the sheet-like body 12 as an action point. The optical fiber 11 is disposed so that the above intersection is formed on the transmission signal optical path.

図4は光ファイバ11の一配設例を示す平面図である。この光ファイバシート1では、光ファイバ11の交差により形成された環状部21(ループ)がシート状体12上にその幅方向(短辺方向)及び長さ方向(長辺方向)に多数形成されるように、多数の環状部(ループ)21を描きながら1本の光ファイバ11が配設されている。また、シート状体12の幅方向に隣接する環状部(ループ)21の一部が互いに重なるように、光ファイバ11が配設されている(この配設を「とぐろ配置」と言う。)。この光ファイバシート1では、光ファイバ11が交差する箇所がそれぞれ交差部となり、伝送信号光路となる光ファイバ11が線状部材17の機能を果たしている。   FIG. 4 is a plan view showing an arrangement example of the optical fiber 11. In the optical fiber sheet 1, a large number of annular portions 21 (loops) formed by the intersection of the optical fibers 11 are formed on the sheet-like body 12 in the width direction (short side direction) and the length direction (long side direction). As described above, one optical fiber 11 is arranged while drawing a large number of annular portions (loops) 21. Further, the optical fiber 11 is disposed so that a part of the annular portions (loops) 21 adjacent to each other in the width direction of the sheet-like body 12 overlap each other (this arrangement is referred to as “cross-sectional arrangement”). In this optical fiber sheet 1, the locations where the optical fibers 11 intersect each other are intersections, and the optical fiber 11 serving as the transmission signal optical path functions as the linear member 17.

光ファイバ11は側圧による伝送損失を測定するための伝送信号光路を構成する媒体である。本発明の光ファイバシート1においては伝送信号光路上に形成された交差部が作用点(又は支点)となって、体動による側圧がより大きく光ファイバ11に発生する。従って、わずかの体動でもより大きな光量変化を生じさせ、その結果F−SASセンサとしての感度が上昇するものと考えられる。   The optical fiber 11 is a medium constituting a transmission signal optical path for measuring transmission loss due to lateral pressure. In the optical fiber sheet 1 of the present invention, the intersection formed on the transmission signal optical path serves as an action point (or fulcrum), and the lateral pressure due to body movement is generated more in the optical fiber 11. Therefore, it is considered that even a slight body movement causes a larger light amount change, and as a result, the sensitivity of the F-SAS sensor increases.

線状部材17は光ファイバ11と交差することによって上記機能を果たす交差点を伝送信号光路上に形成する。例えば図4に示すように、当該伝送信号光路を構成する光ファイバ11が線状部材17として利用され、光ファイバ11同士の交差により交差部が形成される。   The linear member 17 intersects the optical fiber 11 to form an intersection that performs the above function on the transmission signal optical path. For example, as shown in FIG. 4, the optical fiber 11 constituting the transmission signal optical path is used as the linear member 17, and an intersection is formed by the intersection of the optical fibers 11.

線状部材17はその上を光ファイバ11が横切るようにシート状体12上に配置される。線状部材17は光ファイバ11との交差によって形成された交差部が上記機能を発揮する程度の硬さが必要であって、ピアノ線などの金属線や光ファイバ、アクリル線、ポリメチルメタクリレート線などが例示される。網布に用いられる繊維では柔らかすぎて、感度を高めることが困難である。また、光ファイバシート1を曲げて持ち運びできる、光ファイバシート1を軽量に作製できるなどの観点から、光ファイバが好ましく用いられる。この際、線状部材17となる光ファイバと伝送信号光路を構成する光ファイバ11の構造や材質の異同は問われない。特に、線状部材17として光ファイバを用いると、例えば図4に示すとぐろ配置のように、伝送信号光路となる1本の光ファイバ11を交差させて交差部を形成できるので、製造コストや量産性の点でも有利である。線状部材17の断面形状は略円形のみならず、矩形状や多角形状であってもよい。   The linear member 17 is disposed on the sheet-like body 12 so that the optical fiber 11 crosses over the linear member 17. The linear member 17 is required to have a hardness such that the intersection formed by the intersection with the optical fiber 11 exhibits the above-described function, and is a metal wire such as a piano wire, an optical fiber, an acrylic wire, or a polymethyl methacrylate wire. Etc. are exemplified. The fiber used for the net cloth is too soft and it is difficult to increase the sensitivity. In addition, an optical fiber is preferably used from the standpoint that the optical fiber sheet 1 can be bent and carried, and the optical fiber sheet 1 can be made lightweight. At this time, the difference in structure and material between the optical fiber to be the linear member 17 and the optical fiber 11 constituting the transmission signal optical path is not questioned. In particular, when an optical fiber is used as the linear member 17, for example, as shown in FIG. 4, a single optical fiber 11 serving as a transmission signal optical path can be crossed to form an intersection, so that the manufacturing cost and mass production are possible. It is also advantageous in terms of sex. The cross-sectional shape of the linear member 17 is not limited to a substantially circular shape, but may be a rectangular shape or a polygonal shape.

少なくとも1つ以上の交差部が伝送信号光路上にあればよく、交差部の数が多いほど好ましいと考えられるが、必ずしも交差部の数と感度は比例せず、光ファイバ11や線状部材17の素材、光ファイバ11や線状部材17の外径、光ファイバ11や線状部材17の配設模様などによっても感度は影響される。従って、光ファイバ11や線状部材17の素材、これらの外径等を考慮しながら、光ファイバシート1の感度が上昇するように交差部の数や位置が決められる。また、環状部(ループ)21は真円である必要はなく、楕円のように偏平したものであっても差し支えない。環状部(ループ)21の径は光ファイバ11の種類によって制約を受ける場合があるが、その一例を挙げると最も大きくなる箇所において30〜50mmである。   It is sufficient that at least one or more intersections are on the transmission signal optical path, and it is considered preferable that the number of intersections is large. However, the number of intersections and sensitivity are not necessarily proportional, and the optical fiber 11 and the linear member 17 are not necessarily proportional. The sensitivity is also affected by the material, the outer diameter of the optical fiber 11 and the linear member 17, the arrangement pattern of the optical fiber 11 and the linear member 17, and the like. Accordingly, the number and position of the intersections are determined so that the sensitivity of the optical fiber sheet 1 is increased in consideration of the materials of the optical fiber 11 and the linear member 17, the outer diameter thereof, and the like. Further, the annular portion (loop) 21 does not have to be a perfect circle, and may be a flat shape such as an ellipse. Although the diameter of the annular portion (loop) 21 may be restricted depending on the type of the optical fiber 11, for example, the diameter is 30 to 50 mm at the largest point.

交差部においては、伝送信号光路となる光ファイバ11(交差部上側の光ファイバ11)は、線状部材17(交差部下側の光ファイバ11)に固定されず、交差部を作用点(支点)として自由に屈曲する。線状部材17をシート状体12に固定してもよいが、交差部近傍においては線状部材17をシート状体12に固定しないことが好まれる。交差部を設けることにより感度の向上が期待されるが、交差する光ファイバ11と線状部材17の両者が自由に変位する方が側圧による応力負荷が発生しやすく、さらなる感度の向上に寄与するものと考えられるからである。なお、複数の線状部材17を近接して配設すると、線状部材17と交差する光ファイバ11(伝送信号光路となる光ファイバ11)が自由に屈曲できずに、十分な感度向上を望めないおそれがある。従って、適度な間隔を設けて線状部材17を配設し、光ファイバ11が自由に屈曲できるように交差部を形成することが望まれる。また、交差部では、配設時において光ファイバ11と線状部材17が必ずしも接している必要はなく、測定時において両者が接すればよい。   At the intersection, the optical fiber 11 (the optical fiber 11 on the upper side of the intersection) serving as the transmission signal optical path is not fixed to the linear member 17 (the optical fiber 11 on the lower side of the intersection), and the intersection is an action point (fulcrum). Bend as freely. Although the linear member 17 may be fixed to the sheet-like body 12, it is preferable not to fix the linear member 17 to the sheet-like body 12 in the vicinity of the intersection. Although the improvement of sensitivity is expected by providing the intersecting portion, it is easier to generate a stress load due to the side pressure when both the intersecting optical fiber 11 and the linear member 17 are freely displaced, which contributes to further improvement of sensitivity. It is because it is considered. If a plurality of linear members 17 are arranged close to each other, the optical fiber 11 that intersects the linear members 17 (the optical fiber 11 serving as a transmission signal optical path) cannot be bent freely, and a sufficient improvement in sensitivity can be expected. There is a risk of not. Therefore, it is desirable that the linear members 17 are provided with an appropriate interval and that the crossing portion is formed so that the optical fiber 11 can be bent freely. In addition, at the intersection, the optical fiber 11 and the linear member 17 do not necessarily have to be in contact with each other at the time of disposition, and may be in contact with each other at the time of measurement.

さらに具体的に説明すると、例えば図4に示すとぐろ配置では、とぐろ配置を維持するために、環状部(ループ)21を形成する交差部(交差箇所)はシート状体12の長さ方向にストライプ状に配置された両面粘着テープ15によってシート状体12に固定されている。一方、環状部(ループ)21の重なり合いにより形成された交差部の近傍では、交差する光ファイバ11はそれぞれシート状体12に固定されておらず、当該近傍において交差する光ファイバ11は体動によって自由に変位する。   More specifically, for example, in the cross-sectional arrangement shown in FIG. 4, in order to maintain the cross-sectional arrangement, the cross part (intersection part) forming the annular part (loop) 21 is striped in the length direction of the sheet-like body 12. It is being fixed to the sheet-like body 12 with the double-sided adhesive tape 15 arrange | positioned in the shape. On the other hand, in the vicinity of the intersection formed by the overlapping of the annular portions (loops) 21, the intersecting optical fibers 11 are not fixed to the sheet-like bodies 12, respectively. Displace freely.

図5及び図6はそれぞれ光ファイバ11の他の配設例を示す平面図である。これらの光ファイバシート1では、シート状体12の幅方向に折り返すU字状部22を多数形成しつつ配設された光ファイバ11の蛇行部11aと、光ファイバ11の光入射端若しくは光出射端の近くにてほぼ直線状に配設された光ファイバ11の光路端部11bとの交差により、交差部が形成されている。   5 and 6 are plan views showing other examples of arrangement of the optical fiber 11, respectively. In these optical fiber sheets 1, the meandering portion 11 a of the optical fiber 11 disposed while forming many U-shaped portions 22 that are folded back in the width direction of the sheet-like body 12, and the light incident end or the light emitting end of the optical fiber 11. An intersection is formed by the intersection with the optical path end 11b of the optical fiber 11 arranged substantially linearly near the end.

図5に示す配設例においては、比較的大きな径を有する複数のU字状部22が互い違いに対向してシート状体12の幅方向端部に形成され、8の字を描くように光ファイバ11が配設された蛇行部11aが配置されている。そして、光ファイバ11の光入射端又は光出射端の近い光路端部11bが、いずれか一方の幅方向端部に形成されたU字状部22の近傍を横断するようにほぼ直線状に配設されている(この配設を「8の字状配置」と言う。)。この8の字状配置では、光路端部11bが線状部材17として利用され、光路端部11bと蛇行部11aとの交差によって交差部が形成されている。蛇行部11aは、8の字状配置が維持されるようにシート状体12の長辺方向にストライプ状に配置された両面粘着テープ15でシート状体12に部分的に固定されている。また、光ファイバ11の光入射端及び光出射端近傍は、シート状体12の幅方向に配置された両面粘着テープ15で固定されている。一方、交差部の近傍では光ファイバ11(蛇行部11a)と線状部材17(光路端部11b)はシート状体12に固定されておらず、交差部近傍において光ファイバ11と線状部材17の両者は体動によって自由に変位する。   In the arrangement example shown in FIG. 5, a plurality of U-shaped portions 22 having relatively large diameters are alternately formed at the end in the width direction of the sheet-like body 12, and an optical fiber is drawn so as to draw an 8-character shape. The meandering part 11a in which 11 is arrange | positioned is arrange | positioned. Then, the optical path end portion 11b near the light incident end or the light exit end of the optical fiber 11 is arranged substantially linearly so as to cross the vicinity of the U-shaped portion 22 formed at one of the width direction end portions. (This arrangement is referred to as “eight-shaped arrangement”). In this 8-shaped arrangement, the optical path end portion 11b is used as the linear member 17, and an intersection is formed by the intersection of the optical path end portion 11b and the meandering portion 11a. The meandering portion 11a is partially fixed to the sheet-like body 12 with a double-sided pressure-sensitive adhesive tape 15 arranged in a stripe shape in the long-side direction of the sheet-like body 12 so that the 8-shaped arrangement is maintained. Further, the light incident end and the light emitting end vicinity of the optical fiber 11 are fixed with a double-sided adhesive tape 15 disposed in the width direction of the sheet-like body 12. On the other hand, the optical fiber 11 (meandering portion 11a) and the linear member 17 (optical path end portion 11b) are not fixed to the sheet-like body 12 in the vicinity of the intersection, and the optical fiber 11 and the linear member 17 in the vicinity of the intersection. Both of these are freely displaced by body movement.

また、図6に示す配置では、図5のU字状部22に比べて小さな径を有する複数のU字状部22が互い違いに対向してシート状体12の幅方向に多数形成され、梯子を描くように光ファイバ11が配設された蛇行部11aが配置されている。そして、光ファイバ11の光入射端又は光出射端の近い光路端部11bが、いずれか一方の幅方向端部に形成されたU字状部22の近傍を横断するようにほぼ直線状に配設されている(この配設を「梯子状配置」と言う。)。この梯子状配置によっても交差部を形成できる。   Further, in the arrangement shown in FIG. 6, a plurality of U-shaped portions 22 having a smaller diameter than the U-shaped portion 22 of FIG. 5 are alternately formed in the width direction of the sheet-like body 12 to form a ladder. The meandering part 11a where the optical fiber 11 is arrange | positioned so that it may draw is arrange | positioned. Then, the optical path end portion 11b near the light incident end or the light exit end of the optical fiber 11 is arranged substantially linearly so as to cross the vicinity of the U-shaped portion 22 formed at one of the width direction end portions. (This arrangement is called “ladder arrangement”). An intersection can also be formed by this ladder arrangement.

図7は光ファイバ11のさらに別な配設例を示す平面図である。図7の光ファイバシート1では、8の字状配置された光ファイバ11とは異なる複数の線状部材17が用いられ、これらの線状部材17も光ファイバ11との交差により交差部を形成している。線状材料17には光ファイバが用いられている。各線状部材17はシート状体12の長さ方向に配設され、その両端がシート状体12の幅方向に配置された両面粘着テープ15によってシート状体12に固定されている。一部の線状部材17はその全部が両面粘着テープ15によってシート状体12に固定されているが、残る線状部材17はその両端のみがシート状体12に固定されている。両端のみが固定された線状部材17と光ファイバ11の交差部近傍で両者が体動によって自由に変位する。   FIG. 7 is a plan view showing still another example of arrangement of the optical fiber 11. In the optical fiber sheet 1 of FIG. 7, a plurality of linear members 17 different from the optical fibers 11 arranged in a figure 8 shape are used, and these linear members 17 also form intersections with the optical fibers 11. doing. An optical fiber is used for the linear material 17. Each linear member 17 is arranged in the length direction of the sheet-like body 12, and both ends thereof are fixed to the sheet-like body 12 by a double-sided adhesive tape 15 arranged in the width direction of the sheet-like body 12. Although some of the linear members 17 are all fixed to the sheet-like body 12 by the double-sided adhesive tape 15, only the both ends of the remaining linear members 17 are fixed to the sheet-like body 12. In the vicinity of the intersection of the linear member 17 and the optical fiber 11 with only both ends fixed, both are freely displaced by body movement.

この配設例では、伝送信号光路となる光ファイバ11の交差による交差部に加えて、線状部材17と光ファイバ11の交差による交差部の形成により、より一層の感度向上が図られている。また、この配設例は、図5に示す配設例に比べてU字状部22が多く形成され、光路長が長くなっている。本発明の光ファイバシート1は、側圧による過剰損失の変化を利用しているので、感度向上には光路長が長いほど有利であり、光路長の観点からも感度の向上が計られている。   In this arrangement example, the sensitivity is further improved by the formation of the intersection portion due to the intersection of the linear member 17 and the optical fiber 11 in addition to the intersection portion due to the intersection of the optical fiber 11 serving as the transmission signal optical path. Further, in this arrangement example, more U-shaped portions 22 are formed and the optical path length is longer than in the arrangement example shown in FIG. Since the optical fiber sheet 1 of the present invention uses the change in excess loss due to the lateral pressure, the longer the optical path length is, the more advantageous it is for improving the sensitivity, and the improvement in sensitivity is also achieved from the viewpoint of the optical path length.

図8は光ファイバ11のさらに別な配設例を示す平面図である。図8の光ファイバシート1では、光ファイバ11とは異なる線状部材17との交差のみから交差部が形成されている。図示するように、比較的小さな径を有する多数のU字状部22が互い違いに対向してシート状体12の幅方向端部に形成され、梯子を描くように光ファイバ11が配設された蛇行部11aが配置されている。そして、梯子状に配設された蛇行部11aが幅方向に2段に形成されている。つまり、光ファイバ11は2段の蛇行部11aを有する梯子状配置となっており、複数の線状部材17が2段に配設された蛇行部11aを直交してシート状体12上に配置されている。   FIG. 8 is a plan view showing still another example of arrangement of the optical fiber 11. In the optical fiber sheet 1 of FIG. 8, the intersection is formed only from the intersection with the linear member 17 different from the optical fiber 11. As shown in the figure, a large number of U-shaped portions 22 having relatively small diameters are alternately formed at the end portions in the width direction of the sheet-like body 12, and the optical fiber 11 is disposed so as to draw a ladder. A meandering portion 11a is arranged. And the meander part 11a arrange | positioned at the ladder shape is formed in two steps in the width direction. That is, the optical fiber 11 has a ladder-like arrangement having two stages of meandering parts 11a, and the meandering parts 11a in which a plurality of linear members 17 are arranged in two stages are orthogonally arranged on the sheet-like body 12. Has been.

蛇行部11aは梯子状配置が維持されるようにシート状体12の長さ方向にストライプ状に配置された両面粘着テープ15で部分的に固定されている。線状部材17はその両端がシート状体12の幅方向に配置された両面粘着テープ15によってシート状体12に固定されている。一部の線状部材17はその全部が両面粘着テープ15によってシート状体12に固定されているが、残る線状部材17はその両端のみがシート状体12に固定されている。両端のみが固定された線状部材17と光ファイバ11の交差部近傍で両者が体動によって自由に変位する。このように、光ファイバ11同士の交差によらず線状部材17と光ファイバ11の交差のみによって交差部を形成して、感度を向上させることもできる。また、この配置によると光路長が長くなり、光路長の観点からも感度の向上が計られている。   The meandering portion 11a is partially fixed by a double-sided adhesive tape 15 arranged in a stripe shape in the length direction of the sheet-like body 12 so that the ladder-like arrangement is maintained. Both ends of the linear member 17 are fixed to the sheet-like body 12 by a double-sided adhesive tape 15 disposed in the width direction of the sheet-like body 12. Although some of the linear members 17 are all fixed to the sheet-like body 12 by the double-sided adhesive tape 15, only the both ends of the remaining linear members 17 are fixed to the sheet-like body 12. In the vicinity of the intersection of the linear member 17 and the optical fiber 11 with only both ends fixed, both are freely displaced by body movement. In this way, it is possible to improve the sensitivity by forming the crossing portion only by the crossing of the linear member 17 and the optical fiber 11 regardless of the crossing of the optical fibers 11. In addition, this arrangement increases the optical path length, and the sensitivity is improved from the viewpoint of the optical path length.

以上述べたように、伝送信号光路となる光ファイバ11を交差させるだけでなく、他の線状部材17(例えば光ファイバのような線状部材)と光ファイバ11とを交差させることによって感度の向上を図ることができる。また、本発明の光ファイバシート1は、側圧による過剰損失の変化を利用しているので、感度向上には光路長が長いほど有利であり、配設態様の工夫によって測定目的に応じて感度調整することもできる。   As described above, in addition to crossing the optical fiber 11 serving as the transmission signal optical path, the sensitivity can be improved by crossing the optical fiber 11 with another linear member 17 (for example, a linear member such as an optical fiber). Improvements can be made. In addition, since the optical fiber sheet 1 of the present invention uses the change in excess loss due to lateral pressure, the longer the optical path length is, the more advantageous it is to improve sensitivity. You can also

なお、図7、図8に示す光ファイバシート1では、一部の交差部において、その近傍にある線状部材17が両面粘着テープ15によってシート状体12に固定されているが、このように本発明においては一部若しくは全ての交差部近傍の線状部材17がシート状体12に固定されても差し支えない。シート状体12に固定された線状部材17との交差によってできた接点もそれを作用点としてより大きな側圧を発生させることになるからである。また、粘着シートや両面粘着テープ17の使用のみならず、メッシュ構造を有する網布に編み込む、シート状体12に挟み込むなどの方法によって線状部材17をシート状体12に固定させることもできる。   In the optical fiber sheet 1 shown in FIGS. 7 and 8, the linear member 17 in the vicinity thereof is fixed to the sheet-like body 12 by the double-sided adhesive tape 15 at some intersections. In the present invention, some or all of the linear members 17 in the vicinity of the intersection may be fixed to the sheet-like body 12. This is because the contact point formed by the intersection with the linear member 17 fixed to the sheet-like body 12 also generates a larger lateral pressure using the contact point as an action point. Moreover, the linear member 17 can be fixed to the sheet-like body 12 not only by the use of the adhesive sheet and the double-sided adhesive tape 17 but also by a method such as knitting into a net cloth having a mesh structure or sandwiching the sheet-like body 12.

上記光ファイバシート1を用いて測定された結果は、解析ソフトを内蔵したパーソナルコンピューターなどの演算装置によって解析され、CRTやプリンタなどの表示装置に表示される(いずれの装置も図示しない)。図9はF−SASセンサによる測定波形の一例を示す図である。各図の縦軸は光ファイバシートから出力された光の受光量(絶対値)、横軸は経過時間を示している。例えば図9のAに示されるように、受光量が規則正しく変化して一定量以上の振幅の大きさで観測されれば通常の呼吸状態(正常呼吸領域)であると判断できる。また、図9のBで示されるように、受光量の変化がほとんど観察されず変動振幅が小さければ無呼吸状態であると判断できる。この領域において小さなノイズのように見える波形は心拍の波形を示している。そして、受光量の変化が通常の呼吸状態と無呼吸状態との間であれば、低呼吸状態であると判断できる。また、図9のCに示されるように変動振幅が大きければ、寝返りなど大きく身体を動かしたことに起因したものであると判断できる。   The results measured using the optical fiber sheet 1 are analyzed by an arithmetic device such as a personal computer incorporating analysis software and displayed on a display device such as a CRT or a printer (none of these devices are shown). FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a waveform measured by the F-SAS sensor. In each figure, the vertical axis represents the amount of light received from the optical fiber sheet (absolute value), and the horizontal axis represents the elapsed time. For example, as shown in FIG. 9A, if the amount of received light changes regularly and is observed with an amplitude greater than or equal to a certain amount, it can be determined that the patient is in a normal breathing state (normal breathing region). Further, as shown by B in FIG. 9, it can be determined that the patient is in an apneic state if little change in the amount of received light is observed and the fluctuation amplitude is small. A waveform that looks like a small noise in this region represents a waveform of a heartbeat. If the change in the amount of received light is between a normal respiratory state and an apnea state, it can be determined that the patient is in a hypopnea state. Also, as shown in FIG. 9C, if the fluctuation amplitude is large, it can be determined that it is caused by a large body movement such as turning over.

このように本発明によると、一般家庭においても無拘束で無侵襲性な成人のSAS患者のスクリーニング機器として有効であるばかりでなく、光ファイバシート1から出力された光量の変化を測定するという簡単な解析だけで、寝返り、脈拍、呼吸を検出できる体動検出装置用の光ファイバシート1が提供される。この光ファイバシート1の使用により、測定時に身体に何も着ける必要がなくなるので、電極装着によって生じていた患者皮膚への負担が大幅に軽減される。そして、寝返り、脈拍、呼吸情報など、未熟児を含む新生児のNICU(新生児集中治療室)、GCU(継続保育室)等での成長モニターに必要な情報を正確に捉えることが可能となる。   As described above, according to the present invention, not only is it effective as a screening device for adult SAS patients that are non-restrictive and non-invasive even in general households, but also it is easy to measure changes in the amount of light output from the optical fiber sheet 1. An optical fiber sheet 1 for a body motion detection device capable of detecting a turn, a pulse, and a respiration can be provided by simple analysis. The use of the optical fiber sheet 1 eliminates the need to put anything on the body at the time of measurement, thereby greatly reducing the burden on the patient's skin caused by electrode mounting. Then, it is possible to accurately capture information necessary for growth monitoring in the NICU (neonatal intensive care unit), GCU (continuous childcare room), etc. of newborns including premature babies, such as turning over, pulse, and respiratory information.

以下、本発明についてさらに下記の実施例に基づいて詳細に説明する。
シート状体である通気性を有する網布(250mm×350mm)に光ファイバ(コア径φ50μm、クラッド径φ125μm、配設延長10m:住友電工製EG5)を編み込み、図4に示すように、網布の短辺方向に7列、長辺方向に6列の計42個の環状部(最大径で約30mm)を形成した光ファイバ構造体(とぐろ配置)を作製した。この際、網布の短辺方向に隣接する環状部が一部重なり合うように光ファイバを配置した(重なり合いの幅:10mm)。そして、図示するように、網布の長辺方向にストライプ状に配置した両面粘着テープ(幅15mm)で、環状部を形成させるために交差させた光ファイバの交差点を含ませて、長辺方向に配置された6つの環状部を、厚さ3mmの多数の空孔のあるスポンジシート(250mm×350mm)上に固定した。このとき、隣接する環状部が重なり合う部分を粘着テープでスポンジシートに固定せず、当該重なり合う部分近傍の2本の光ファイバが自由に変位するようにした。さらにこの構造体の上下に黒い布製のカバーを覆い、実施例1の光ファイバシートとした。
Hereinafter, the present invention will be further described in detail based on the following examples.
An optical fiber (core diameter φ50 μm, cladding diameter φ125 μm, arrangement extension 10 m: EG5 manufactured by Sumitomo Electric) is braided into a sheet-like net cloth (250 mm × 350 mm) having air permeability, and as shown in FIG. An optical fiber structure (spindle arrangement) in which a total of 42 annular portions (maximum diameter of about 30 mm), 7 rows in the short side direction and 6 rows in the long side direction, was produced. At this time, the optical fibers were arranged so that the annular portions adjacent to each other in the short side direction of the mesh cloth partially overlap (overlap width: 10 mm). And, as shown in the figure, the double-sided adhesive tape (width 15 mm) arranged in stripes in the long side direction of the mesh cloth includes the intersection of the optical fibers crossed to form the annular portion, and the long side direction The six annular portions arranged in (1) were fixed on a sponge sheet (250 mm × 350 mm) having a large number of holes having a thickness of 3 mm. At this time, the portion where the adjacent annular portions overlap was not fixed to the sponge sheet with the adhesive tape, and the two optical fibers near the overlapping portion were freely displaced. Further, a black cloth cover was covered on the upper and lower sides of this structure to obtain an optical fiber sheet of Example 1.

この光ファイバシートをマットレス上に載置し、図10に示すように呼吸運動を行う赤ちゃん人形(質量306g)を用いて体動を測定した。光源には赤色LEDを用い、光ファイバシートの入射端及び光ファイバの出射端と光パワーメータを光ファイバコードで接続して光量変化を測定し、赤ちゃん人形の呼吸運動について計測を行った。その結果を図11に示す。   This optical fiber sheet was placed on a mattress, and body movement was measured using a baby doll (mass 306 g) that performs breathing exercise as shown in FIG. A red LED was used as the light source, and the incident end of the optical fiber sheet, the output end of the optical fiber, and an optical power meter were connected with an optical fiber cord to measure the change in the amount of light, and the respiratory movement of the baby doll was measured. The result is shown in FIG.

図11の縦軸は光ファイバシートから出力された光の受光量(絶対値)、横軸は経過時間を示している。呼吸時(Normal)における呼吸信号のPeak to Peak振幅(呼吸P−P)は0.017dBであり、306gという軽量の赤ちゃん人形の呼吸運動が明確に捕らえることができた。このことは、NICUなどの未熟児の呼吸状態をモニターするのに適した光ファイバシートであることを示している。さらに、250mm×450mmの大きさの網布及びスポンジシートを用いて同様に光ファイバシートを作製したところ、呼吸信号のPeak to Peak振幅(呼吸P−P)は0.014dBであった。   The vertical axis in FIG. 11 represents the amount of light received from the optical fiber sheet (absolute value), and the horizontal axis represents the elapsed time. The peak-to-peak amplitude (respiration PP) of the respiration signal during respiration (Normal) was 0.017 dB, and the breathing motion of a light baby doll of 306 g could be clearly captured. This indicates that the optical fiber sheet is suitable for monitoring the respiratory state of premature infants such as NICU. Further, when an optical fiber sheet was similarly produced using a mesh cloth and a sponge sheet having a size of 250 mm × 450 mm, the Peak to Peak amplitude (respiration PP) of the respiratory signal was 0.014 dB.

また、同じ構成を有する別な光ファイバシートを用いてその測定限界を測定した。図12は呼吸状態(赤ちゃん人形の動作時)における測定結果を示す図、図13は呼吸状態(同動作時)と模擬無呼吸状態(同停止時)における測定結果を示す図である。これによると、呼吸状態では呼吸信号のPeak to Peak振幅(呼吸P−P)は0.012〜0.016dBであるのに対し、模擬無呼吸状態では0.001dBであった。このことは、光ファイバシートにおけるノイズ(Peak to Peak振幅)は0.001dB程度であり、0.001dBを超える振幅であれば体動として検出できることを示している。このことからも、本発明の光ファイバシートはNICUなどの未熟児の呼吸状態をモニターするのに適した光ファイバシートであり、心拍のような小さなPeak to Peak振幅でも検出できることが確認された。   Moreover, the measurement limit was measured using another optical fiber sheet having the same configuration. FIG. 12 is a diagram showing measurement results in a breathing state (when the baby doll is operating), and FIG. 13 is a diagram showing measurement results in a breathing state (when the baby doll is operating) and a simulated apnea state (when the baby doll is stopped). According to this, the Peak to Peak amplitude (respiration PP) of the respiration signal was 0.012 to 0.016 dB in the breathing state, whereas it was 0.001 dB in the simulated apnea state. This indicates that the noise (Peak to Peak amplitude) in the optical fiber sheet is about 0.001 dB, and any body motion can be detected if the amplitude exceeds 0.001 dB. From this, it was confirmed that the optical fiber sheet of the present invention is an optical fiber sheet suitable for monitoring the respiratory state of premature infants such as NICU, and can be detected even with a small peak to peak amplitude such as a heartbeat.

次に実施例1と同様にして、図14に示すとぐろ配置を有する光ファイバシートを作製した。網布(250mm×450mm)に光ファイバを編み込み、網布の短辺方向に5列、長辺方向に7列に計35個の環状部(最大径約40mm)を形成した光ファイバ構造体(とぐろ状配置)を作製した。そして、スポンジシート(250mm×450mm)上に両面粘着テープで固定して、実施例2の光ファイバシートを作製した。この光ファイバシートを用いて、実施例1と同様な条件で、赤ちゃん人形の呼吸運動について計測を行った。その結果を図15に示す。呼吸信号のPeak to Peak振幅(呼吸P−P)は0.029dB、模擬無呼吸状態ではわずかなノイズ波形(Peak to Peak振幅は0.001dB以下)が見られたに過ぎず、実施例1の光ファイバシート1よりも大きなPeak to Peak振幅が観察された。さらに、250mm×350mmの大きさの網布及びスポンジシートを用いて同様に光ファイバシート1を作製したところ、呼吸信号のPeak to Peak振幅(呼吸P−P)は0.021dBであり、模擬無呼吸状態ではPeak to Peak振幅は0.001dB以下であった。   Next, in the same manner as in Example 1, an optical fiber sheet having the cross-sectional arrangement shown in FIG. 14 was produced. An optical fiber structure in which an optical fiber is knitted into a net cloth (250 mm × 450 mm), and a total of 35 annular portions (maximum diameter of about 40 mm) are formed in five rows in the short side direction and seven rows in the long side direction ( A spider-like arrangement) was produced. And it fixed with the double-sided adhesive tape on the sponge sheet | seat (250 mm x 450 mm), and the optical fiber sheet of Example 2 was produced. Using this optical fiber sheet, the breathing motion of the baby doll was measured under the same conditions as in Example 1. The result is shown in FIG. The peak-to-peak amplitude (respiration PP) of the respiration signal was 0.029 dB, and only a slight noise waveform (peak-to-peak amplitude of 0.001 dB or less) was observed in the simulated apnea state. A larger Peak to Peak amplitude than that of the optical fiber sheet 1 was observed. Furthermore, when the optical fiber sheet 1 was similarly manufactured using a net cloth and a sponge sheet having a size of 250 mm × 350 mm, the peak to peak amplitude (respiration PP) of the respiration signal was 0.021 dB, In the breathing state, the Peak to Peak amplitude was 0.001 dB or less.

次に実施例1と同様にして、図16に示すとぐろ配置を有する光ファイバシートを作製した。網布(250mm×350mm)に光ファイバを編み込み、網布の短辺方向に4列、長辺方向に4列に計16個の環状部(最大径約50mm)を形成した光ファイバ構造体(とぐろ状配置)を作製した。そして、スポンジシート(250mm×350mm)上に粘着テープで固定して、実施例3の光ファイバシートを作製した。この光ファイバシートを用いて、実施例1と同様な条件で、赤ちゃん人形の呼吸状態について計測を行った。その結果を図17に示す。呼吸信号のPeak to Peak振幅(呼吸P−P)は0.012dB、模擬無呼吸状態では、わずかなノイズ波形(Peak to Peak振幅は0.001dB以下)が見られたに過ぎなかった。この光ファイバシートでは、呼吸信号のPeak to Peak振幅は、実施例1の光ファイバシートに比べて小さくなり、感度は悪くなったが、306gという軽量の赤ちゃん人形の呼吸運動を明確に捕らえることができた。さらに、250mm×450mmの大きさの網布及びスポンジシートを用いて同様に光ファイバシート1を作製したところ、呼吸信号のPeak to Peak振幅(呼吸P−P)は0.009dBであったが、測定器のS/Nからくる呼吸モニターの最低検出レベル(ノイズレベル)である0.001dBを超えており、良好に呼吸を検出することができた。   Next, in the same manner as in Example 1, an optical fiber sheet having a tuna arrangement shown in FIG. 16 was produced. An optical fiber structure in which an optical fiber is knitted into a net cloth (250 mm × 350 mm), and a total of 16 annular portions (maximum diameter of about 50 mm) are formed in four rows in the short side direction and four rows in the long side direction ( A spider-like arrangement) was produced. And it fixed with the adhesive tape on the sponge sheet | seat (250 mm x 350 mm), and the optical fiber sheet of Example 3 was produced. Using this optical fiber sheet, the breathing state of the baby doll was measured under the same conditions as in Example 1. The result is shown in FIG. The Peak to Peak amplitude (respiration PP) of the respiration signal was 0.012 dB, and in the simulated apnea state, only a slight noise waveform (Peak to Peak amplitude was 0.001 dB or less) was observed. In this optical fiber sheet, the Peak to Peak amplitude of the respiratory signal is smaller than that of the optical fiber sheet of Example 1 and the sensitivity is deteriorated, but it is possible to clearly capture the respiratory motion of a lightweight baby doll of 306 g. did it. Furthermore, when the optical fiber sheet 1 was similarly produced using a net cloth and a sponge sheet having a size of 250 mm × 450 mm, the Peak to Peak amplitude (respiration PP) of the respiratory signal was 0.009 dB. The minimum detection level (noise level) of the respiratory monitor coming from the S / N of the measuring device exceeded 0.001 dB, and respiration could be detected well.

シート状体である通気性を有する網布(250mm×350mm)に光ファイバ(コア径φ50μm、クラッド径φ125μm、配設延長10m:住友電工製EG5)を編み込み、図18に示すように、網布の端部近傍にて網布の短辺方向(幅方向)に折り返す4つのU字状部(最大径約70mm)を、U字状部が互い違いに向き合う配置で網布の両端にそれぞれ形成した。また、光ファイバの入射端側(若しくは出射端側)のU字状部は半U字状に形成するとともに、網布の端部(長辺)に沿って配設された出射側端の光ファイバと4つのU字状部(一つは半U字状部)が交差するように光ファイバを配設した構造体(8の字状配置)を作製した。そして、図示するように、網布の長辺方向にストライプ状に配置した両面粘着テープ(幅15mm)で、厚さ3mmの多数の空孔のあるスポンジシート(250mm×350mm)上に固定した。このとき、光ファイバが交差する近傍は粘着テープでスポンジシートに固定せず、当該交差点近傍の光ファイバが自由に変位するようにした。さらにこの構造体の上下に黒い布製のカバーを覆い、実施例4の光ファイバシートとした。   An optical fiber (core diameter φ50 μm, clad diameter φ125 μm, arrangement extension 10 m: EG5 manufactured by Sumitomo Electric) is woven into a sheet-like net cloth (250 mm × 350 mm) having air permeability, and as shown in FIG. Four U-shaped portions (maximum diameter of about 70 mm) that are folded back in the short side direction (width direction) of the mesh cloth in the vicinity of the edge portions of the mesh cloth are formed at both ends of the mesh cloth in such a manner that the U-shaped portions face each other alternately. . Further, the U-shaped portion on the incident end side (or the emission end side) of the optical fiber is formed in a half U-shape, and the light at the emission side end disposed along the end portion (long side) of the net cloth. A structure (8-shaped arrangement) in which an optical fiber was arranged so that the fiber and four U-shaped parts (one half U-shaped part) intersected was prepared. Then, as shown in the figure, it was fixed on a sponge sheet (250 mm × 350 mm) having a large number of pores with a thickness of 3 mm with a double-sided adhesive tape (width 15 mm) arranged in a stripe shape in the long side direction of the net cloth. At this time, the vicinity of the intersection of the optical fibers was not fixed to the sponge sheet with the adhesive tape, and the optical fiber in the vicinity of the intersection was freely displaced. Further, a black cloth cover was covered on the upper and lower sides of this structure to obtain an optical fiber sheet of Example 4.

この光ファイバシートをマットレス上に載置し、図10に示すように呼吸運動を行う赤ちゃん人形(質量306g)を用いて体動を測定した。光源には赤色LEDを用い、光ファイバシートの入射端及び光ファイバの出射端と光パワーメータを光ファイバコードで接続して光量変化を測定し、呼吸運動について計測を行った。その結果を図19に示す。   This optical fiber sheet was placed on a mattress, and body movement was measured using a baby doll (mass 306 g) that performs breathing exercise as shown in FIG. A red LED was used as the light source, the change in the amount of light was measured by connecting the incident end of the optical fiber sheet and the emission end of the optical fiber and an optical power meter with an optical fiber cord, and the respiratory motion was measured. The result is shown in FIG.

図19に示すように、呼吸信号のPeak to Peak振幅(呼吸P−P)は0.022dBであり、306gという軽量の赤ちゃん人形の呼吸運動が明確に捕らえることができた。また、図示はしないが模擬無呼吸状態では、わずかなノイズ波形(Peak to Peak振幅は0.001dB以下)が見られたに過ぎなかった。このことは、NICUなどの未熟児の呼吸状態をモニターするのに適した光ファイバであることを示している。さらに同じ構成を有する光ファイバシートを別途作製して、同様に赤ちゃん人形の呼吸状態について計測したところ、呼吸信号のPeak to Peak振幅(呼吸P−P)は0.023dBであり、良好な再現性が得られた。この光ファイバシートも、実施例1よりもPeak to Peak振幅(呼吸P−P)が増大し、良好に体動を検出することができた。   As shown in FIG. 19, the peak to peak amplitude (respiration PP) of the respiration signal was 0.022 dB, and the breathing motion of a lightweight baby doll of 306 g could be clearly captured. Although not shown, only a slight noise waveform (Peak to Peak amplitude is 0.001 dB or less) was observed in the simulated apnea state. This indicates that the optical fiber is suitable for monitoring the respiratory state of premature infants such as NICU. Furthermore, when an optical fiber sheet having the same configuration was separately manufactured and the breathing state of the baby doll was measured in the same manner, the peak to peak amplitude (respiration PP) of the respiratory signal was 0.023 dB, and good reproducibility. was gotten. This optical fiber sheet also had a larger Peak to Peak amplitude (respiration PP) than that in Example 1, and was able to detect body movement satisfactorily.

次に、図20に示す配置を有する光ファイバシートを作製した。網布(250mm×450mm)に前記光ファイバを編み込み、図20に示すように、網布の端部近傍にて網布の短辺方向(幅方向)に折り返す5つのU字状部(径約70mm)を、U字状部が互い違いに向き合う配置で網布の両端にそれぞれ形成した。また、光ファイバの入射端側(若しくは出射端側)のU字状部は半U字状に形成するとともに、網布の端部(長辺)に沿って配設された出射側端の光ファイバと5つのU字状部(一つは半U字状部)が交差するように光ファイバを配設した構造体(8の字状配置)を作製した。構造体(8の字状配置)を作製した。そして、スポンジシート(250mm×450mm)上に両面粘着テープで固定して、実施例5の光ファイバシートを作製した。この光ファイバシートを用いて、実施例1と同様な条件で、赤ちゃん人形の呼吸状態について計測を行った。その結果、呼吸信号のPeak to Peak振幅(呼吸P−P)は0.014dB、模擬無呼吸状態では、わずかなノイズ波形(Peak to Peak振幅は0.001dB以下)が見られたに過ぎなかった。この光ファイバシートでは、呼吸信号のPeak to Peak振幅は実施例1の光ファイバシートに比べて小さくなり、感度が悪くなったが、306gという軽量の赤ちゃん人形の呼吸運動が明確に捕らえることができた。さらに同じ構成を有する光ファイバシートを別途作製して、同様に赤ちゃん人形の呼吸状態について計測したところ、呼吸信号のPeak to Peak振幅(呼吸P−P)は0.017dBであり、良好な再現性が得られた。   Next, an optical fiber sheet having the arrangement shown in FIG. 20 was produced. The optical fiber is knitted into a net cloth (250 mm × 450 mm), and as shown in FIG. 20, five U-shaped parts (diameter of about diameter) are folded back in the short side direction (width direction) of the net cloth near the end of the net cloth. 70 mm) was formed on both ends of the mesh cloth in such a manner that the U-shaped portions face each other alternately. Further, the U-shaped portion on the incident end side (or the emission end side) of the optical fiber is formed in a half U-shape, and the light at the emission side end disposed along the end portion (long side) of the net cloth. A structure (8-shaped arrangement) in which the optical fiber was arranged so that the fiber and five U-shaped parts (one half U-shaped part) intersected was prepared. A structure (8-shaped arrangement) was produced. And it fixed with the double-sided adhesive tape on the sponge sheet | seat (250 mm x 450 mm), and produced the optical fiber sheet of Example 5. Using this optical fiber sheet, the breathing state of the baby doll was measured under the same conditions as in Example 1. As a result, the peak-to-peak amplitude (respiration PP) of the respiratory signal was 0.014 dB, and in the simulated apnea state, only a slight noise waveform (peak-to-peak amplitude was 0.001 dB or less) was seen. . In this optical fiber sheet, the Peak to Peak amplitude of the respiration signal was smaller than that of the optical fiber sheet of Example 1, and the sensitivity was deteriorated. However, the breathing motion of a lightweight baby doll of 306 g can be clearly captured. It was. Furthermore, when an optical fiber sheet having the same configuration was separately manufactured and the breathing state of the baby doll was measured in the same manner, the peak to peak amplitude (respiration PP) of the respiratory signal was 0.017 dB, and good reproducibility. was gotten.

実施例1〜5で得られた測定結果を表1にまとめた。いずれの光ファイバシートも、無呼吸状態では、Peak to Peak振幅は0.001dB以下という小さなノイズ波形しか観察されず、呼吸状態では測定器のS/Nからくる呼吸モニターの最低検出レベルである0.001dBを超えており、良好に呼吸を検出することができた。   The measurement results obtained in Examples 1 to 5 are summarized in Table 1. In any of the optical fiber sheets, only a small noise waveform having a Peak to Peak amplitude of 0.001 dB or less is observed in the apnea state, and in the respiration state, 0 is the lowest detection level of the respiration monitor coming from the S / N of the measuring instrument. It was over 0.001 dB, and respiration could be detected well.

シート状体である通気性を有する網布(400mm×600mm)に被覆が施された光ファイバを編み込み、図21に示すように、網布の短辺方向(幅方向)に折り返すU字状部(最大径約20mm)を、U字状部が互い違いに向き合う配置で網布の短辺方向に2段にそれぞれ形成した。さらに、横糸(線状部材)として光ファイバを網布の長辺方向に横切る方向に、伝送信号光路を構成しない18本の光ファイバを編み込んで光ファイバ構造体を作製した。そして、図示するように、両面粘着テープ(幅15mm)で、厚さ3mmの多数の空孔のあるスポンジシート(400mm×600mm)上に固定した。このとき、光ファイバ同士が交差する近傍は粘着テープでスポンジシートに固定せず、当該交差点近傍の光ファイバが自由に変位するようにした。また、4本の横糸を両面粘着テープでスポンジシートに固定した。さらにこの構造体の上下に黒い布製のカバーを覆い、実施例6の光ファイバシートとした。なお、実施例6においては表2に示す4種類の二次被覆された光ファイバを用い、横糸には光ファイバCK−20(三菱レイヨン社製、商品名エスカ、ファイバ径0.5mm)と光ファイバCK−30(同、ファイバ径0.75mm)を用いた。   A U-shaped part that weaves an optical fiber coated with an air-permeable net cloth (400 mm × 600 mm) that is a sheet-like body and folds in the short side direction (width direction) of the net cloth as shown in FIG. (Maximum diameter of about 20 mm) was formed in two steps in the short side direction of the mesh cloth in such an arrangement that the U-shaped portions face each other alternately. Further, an optical fiber structure was fabricated by weaving 18 optical fibers that do not constitute a transmission signal optical path in a direction crossing the optical fiber as the weft (linear member) in the long side direction of the net cloth. Then, as shown in the figure, it was fixed on a sponge sheet (400 mm × 600 mm) having a large number of pores with a thickness of 3 mm with a double-sided adhesive tape (width 15 mm). At this time, the vicinity where the optical fibers cross each other was not fixed to the sponge sheet with the adhesive tape, and the optical fibers near the intersection were freely displaced. Four wefts were fixed to the sponge sheet with double-sided adhesive tape. Further, a black cloth cover was covered on the upper and lower sides of this structure to obtain an optical fiber sheet of Example 6. In Example 6, four types of secondary-coated optical fibers shown in Table 2 were used, and the optical fiber CK-20 (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., trade name ESCA, fiber diameter 0.5 mm) and light were used as the weft. Fiber CK-30 (same as above, fiber diameter 0.75 mm) was used.

上記4種類の光ファイバシートを用いて、58歳の男性被験者(BMI:26)の協力のもとに就寝時の体動測定を行った。一般家庭において普段の就寝時に使うシーツの下に実施例6の光ファイバシートを敷き、普段どおりに就寝してもらった。図22にその結果の一例を示す。この結果は試験No.4による結果である。呼吸信号のPeak to Peak振幅(呼吸P−P)は0.009dBであり、測定器のS/Nからくる呼吸モニターの最低検出レベルである0.001dBを超えており、良好に呼吸を検出することができた。   Using the four types of optical fiber sheets described above, body movement measurement at bedtime was performed with the cooperation of a 58-year-old male subject (BMI: 26). The fiber optic sheet of Example 6 was laid under a sheet used at the time of normal sleeping in a general household, and the patient was allowed to sleep as usual. FIG. 22 shows an example of the result. This result is a result of Test No. 4. The peak-to-peak amplitude (respiration PP) of the respiration signal is 0.009 dB, which exceeds the minimum detection level of the respiration monitor coming from the S / N of the measuring device, which is 0.001 dB. I was able to.

さらに、横糸に光ファイバCK−40(三菱レイヨン社製、商品名エスカ、ファイバ径1.0mm)を用いて同様の実験を行ったところ、いずれの心線を用いた場合にも、呼吸P−Pが約2倍程度の振幅が得られ、さらなる感度の向上が計られた(結果は図示せず)。これらの結果から、横糸の径が太いほど側圧効果が増大し、同じ構成を有する限り径の太い光ファイバを線状部材として用いるのが好ましいと言える。   Furthermore, when the same experiment was conducted using an optical fiber CK-40 (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., trade name: ESCA, fiber diameter: 1.0 mm) as the weft, the respiration P- An amplitude of about twice P was obtained, and further improvement in sensitivity was achieved (results not shown). From these results, it can be said that it is preferable to use an optical fiber having a large diameter as the linear member as long as the diameter of the weft is larger, as long as it has the same configuration.

通常のGI型石英系光ファイバ(二次被覆のないタイプ)を用いた場合、呼吸P−Pは通常成人では0.03〜0.05dBになるが、上記二次被覆を有する心線タイプのGI型石英系光ファイバを用いた場合、306gという軽量の赤ちゃん人形では1つを除いて呼吸P−Pは0.003dB程度となった。このように軽量の被験者でも測定できる十分な感度が得られた。No.1や2の光ファイバシートでは横糸の種類に影響を受けず呼吸P−Pは小さいが、No.3や4の光ファイバシートでは横糸にファイバ径の太いCK−30を使用した場合に呼吸P−Pが大きく向上した。この要因として、No.1や2の光ファイバシートに用いられた心線は二次被覆がポリ塩化ビニル系の樹脂から作製されており比較的柔らかであるのに対し、No.3や4の光ファイバシート1に用いられた心線は二次被覆が硬質難燃性樹脂から作製されており比較的堅く、光ファイバ(コア)に圧力が直接的に加わったことが考えられる。また、No.3や4の光ファイバシート1に用いられた心線のコア径が50μmであるのに対し、No.1や2の光ファイバシート1に用いられた心線のコア径が62.5μmとそれに比べて大きく、No.3や4の光ファイバシート1用いられた心線のV値が低くなり、光の閉じ込め効果も下がり、センサとしての感度が向上したものと考えられる。このように二次被覆が施された光ファイバを用いても、実用に耐えられるうる光ファイバシートを作製できる。   When a normal GI-type silica-based optical fiber (type without a secondary coating) is used, the respiration PP is usually 0.03 to 0.05 dB in an adult. When a GI type silica optical fiber was used, the respiration PP was about 0.003 dB except for one for a light baby doll of 306 g. Thus, sufficient sensitivity was obtained that could be measured even by a light subject. The No. 1 and 2 optical fiber sheets are not affected by the type of weft and the respiration PP is small. However, in the No. 3 and 4 optical fiber sheets, when CK-30 having a large fiber diameter is used for the weft. Respiration PP greatly improved. As a cause of this, the cores used in the optical fiber sheets No. 1 and 2 are relatively soft because the secondary coating is made of a polyvinyl chloride resin, whereas No. 3 and 4 The core wire used in the optical fiber sheet 1 has a secondary coating made of a hard flame retardant resin and is relatively hard, and it is considered that pressure was directly applied to the optical fiber (core). Further, the core diameter of the core wire used in the optical fiber sheet 1 of No. 3 or 4 is 50 μm, whereas the core diameter of the core wire used in the optical fiber sheet 1 of No. 1 or 2 is 62 μm. It is considered that the sensitivity as a sensor is improved because the V value of the core wire used in the optical fiber sheet 1 of No. 3 or 4 is lowered, the optical confinement effect is lowered, and the sensitivity is increased. An optical fiber sheet that can withstand practical use can be produced even if an optical fiber with a secondary coating is applied.

シート状体である通気性を有するメッシュ構造の網布(250mm×450mm)に光ファイバ(コア径φ50μm、クラッド径φ125μm、配設延長10m:住友電工製EG5)を編み込み、図23に示すように、網布の端部近傍にて網布の短辺方向(幅方向)に折り返す5つのU字状部(径約70mm)を、U字状部が互い違いに向き合う配置で網布の両端にそれぞれ形成した。さらに、横糸(線状部材)として光ファイバCK−30(三菱レイヨン社製、商品名エスカ、ファイバ径0.75mm)を網布の長辺方向に編み込み光ファイバ構造体を作製した。そして、図示するように、網布の長辺方向及び幅方向にストライプ状に配置した両面粘着テープ(幅15mm)で、厚さ3mmの多数の空孔のあるスポンジシート(250mm×450mm)上に固定した。さらにこの構造体の上下に黒い布製のカバーを覆い、実施例7の光ファイバシートとした。この光ファイバシートを用いて、実施例1と同様な条件で、赤ちゃん人形の呼吸状態について計測を行った。その結果、呼吸信号のPeak to Peak振幅(呼吸P−P)は0.029dBとなり、横糸を用いない場合に比べて約2倍の感度(Peak to Peak振幅)が得られた。また、図示はしないが、実施例4に示された8の字状配置の光ファイバに5本の横糸を実施例7と同様に交差させた光ファイバシート(大きさ:250mm×350mm)を用いて測定したところ、同様に横糸を加えない場合に比べて約2倍の感度(Peak to Peak振幅)が得られた。   As shown in FIG. 23, an optical fiber (core diameter φ50 μm, clad diameter φ125 μm, arrangement extension 10 m: EG5 manufactured by Sumitomo Electric) is braided into a mesh fabric (250 mm × 450 mm) having a breathable mesh structure which is a sheet-like body. The five U-shaped parts (diameter: about 70 mm) that fold in the short side direction (width direction) of the net cloth near the end of the net cloth are arranged at both ends of the net cloth so that the U-shaped parts face each other alternately. Formed. Further, an optical fiber CK-30 (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., trade name: ESCA, fiber diameter: 0.75 mm) was knitted in the long side direction of the net cloth as a weft (linear member) to produce an optical fiber structure. Then, as shown in the figure, a double-sided adhesive tape (width 15 mm) arranged in stripes in the long side direction and width direction of the net cloth on a sponge sheet (250 mm × 450 mm) having a large number of holes 3 mm in thickness. Fixed. Further, a black cloth cover was covered on the upper and lower sides of this structure to obtain an optical fiber sheet of Example 7. Using this optical fiber sheet, the breathing state of the baby doll was measured under the same conditions as in Example 1. As a result, the peak-to-peak amplitude (respiration PP) of the respiration signal was 0.029 dB, and about twice the sensitivity (Peak-to-Peak amplitude) was obtained compared to when no weft was used. Further, although not shown, an optical fiber sheet (size: 250 mm × 350 mm) in which five wefts are crossed in the same manner as in Example 7 is used for the optical fiber having the 8-shaped arrangement shown in Example 4. As a result, about twice as much sensitivity (Peak to Peak amplitude) was obtained as compared with the case where no weft was added.

以上説明したように、本発明の光ファイバシートを用いれば、測定器のS/Nからくる呼吸モニターの最低検出レベル(0.001dB)を超える信号を検出することができる。この結果、呼吸や寝返りのような体動はもちろんのこと、心拍のような小さな体動でも検出できることになる。また、繰り返し使用が可能であり、製造時における光ファイバの取りまわしが容易であるなどの点でも本発明の光ファイバシートは画期的なものであると言える。   As described above, when the optical fiber sheet of the present invention is used, a signal exceeding the lowest detection level (0.001 dB) of the respiratory monitor coming from the S / N of the measuring device can be detected. As a result, not only body movements such as breathing and turning over, but also small body movements such as heartbeats can be detected. Moreover, it can be said that the optical fiber sheet of the present invention is epoch-making in that it can be repeatedly used and the optical fiber can be easily handled at the time of manufacture.

もっとも、本発明の光ファイバシートは、仰臥位や腹臥位になった人の呼吸や心拍、体動を感度よく検出できるのでSASの診断に対して非常に好適ではあるが、必ずしもSAS診断装置に限って用いられるものではなく、SAS診断装置の他にも体動を検出して姿勢の移動を捉えるための装置に広く用いることができるのは言うまでもない。   However, since the optical fiber sheet of the present invention can detect respiration, heartbeat, and body movement of a person who is in a supine position or prone position with high sensitivity, it is very suitable for SAS diagnosis. Needless to say, the present invention is not limited to the SAS diagnostic apparatus, but can be widely used in apparatuses for detecting body movements and capturing posture movements.

なお、上記に示された実施形態や実施例は例示であって、本発明は上記の実施形態や実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲及びこれと均等に含まれるすべての変更が本発明に含まれることが意図される。   The embodiments and examples shown above are exemplifications, and the present invention is not limited to the embodiments and examples described above, and is included in the scope of the claims and all equivalents thereto. Are intended to be included in the present invention.

本発明によると、睡眠時無呼吸症候群の診断を含む横臥人患者の呼吸、心拍、体動の計測に好適に用いられる光ファイバシートが提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical fiber sheet used suitably for the measurement of the respiration, heartbeat, and body motion of a lying person patient including the diagnosis of sleep apnea syndrome is provided.

1 光ファイバシート
2 センサ制御部
5 寝具
6 光ファイバシートの表面となる遮光性のある外カバー
7 光ファイバシートの裏面となる外カバー
10 光ファイバが配線された光ファイバ構造体
11 光ファイバ
12 スポンジシートのようなシート状体
15 両面粘着テープ
17 線状部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical fiber sheet 2 Sensor control part 5 Bedding 6 Outer cover with light-shielding used as the surface of an optical fiber sheet 7 Outer cover used as the back surface of an optical fiber sheet 10 Optical fiber structure 11 with which optical fiber was wired 11 Optical fiber 12 Sponge Sheet-like body 15 such as sheet Double-sided adhesive tape 17 Linear member

Claims (5)

光ファイバとそれを支持するシート状体を備え、当該シート状体上に配設された前記光ファイバに加わる側圧により発生する過剰損失に基づく伝送信号光の光量変化を計測するための光ファイバシートであって、
前記シート状体は、マットレス、毛布、敷布団等の寝具サイズの布帛、網布、若しくは多孔性スポンジシート又はこれらのいずれかの組み合わせであり、
径30〜50mmの環状部が一筆書き状に複数形成され且つ前記環状部は隣接する環状部と少なくとも2点が重なるように、前記シート状体上に前記光ファイバが配設されることにより、前記側圧を発生させる交差部が前記光ファイバの環状部に少なくとも3点形成され、
前記隣接する環状部との重なりにより形成される交差部が前記シート状体上に固定されないように、前記シート状体上にストライプ状に配置された粘着テープにより、前記光ファイバは部分的に固定され
前記光ファイバは、グレーッドインデックス型石英系光ファイバであることを特徴とする光ファイバシート。
An optical fiber sheet comprising an optical fiber and a sheet-like body that supports the optical fiber, and for measuring a change in the amount of transmission signal light based on excess loss caused by a lateral pressure applied to the optical fiber disposed on the sheet-like body Because
The sheet-like body is a mattress, blanket, mattress or other bedding-sized fabric, a net cloth, a porous sponge sheet, or any combination thereof.
By arranging the optical fiber on the sheet-like body so that a plurality of annular portions having a diameter of 30 to 50 mm are formed in a single stroke and the annular portions overlap at least two points with the adjacent annular portions, At least three intersections for generating the side pressure are formed in the annular portion of the optical fiber,
The optical fiber is partially fixed by an adhesive tape arranged in stripes on the sheet-like body so that the intersection formed by the overlap with the adjacent annular parts is not fixed on the sheet-like body. It is,
The optical fiber, the optical fiber sheet, which is a gray de head index type quartz optical fiber.
記光ファイバが二次被覆を有することを特徴とする請求項1に記載の光ファイバシート。 Optical fiber sheet according to claim 1, before Symbol optical fiber and having a secondary coating. 光源と、
請求項1又は2に記載の光ファイバシートと、
光ファイバシートから出力された光量変化を測定し、体動を検出する解析部を備えた体動検出装置。
A light source;
The optical fiber sheet according to claim 1 or 2 ,
A body motion detection device including an analysis unit that measures a change in the amount of light output from an optical fiber sheet and detects body motion.
前記光源は、赤色LEDである請求項に記載の体動検出装置。 The body motion detection device according to claim 3 , wherein the light source is a red LED. 光ファイバへの入力信号光が全モード励振条件で入力されることを特徴とする請求項3又は4に記載の体動検出装置。 The body motion detection device according to claim 3 or 4 , wherein the input signal light to the optical fiber is input under all mode excitation conditions.
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