JP6293748B2 - デジタルセンサーを有するホストデバイス上に配置される血液性状を測定するための装置 - Google Patents

Description

本発明は、血液性状を測定するための装置に関し、特に、デジタルセンサー、中央処理装置およびディスプレイを有するホストデバイス上に配置される血液性状を測定するための装置に関する。

それは、ヒトの指先などの、生体の一部分に光を通すことによって血液性状を測定するための装置を提供すると知られている。そのような装置は、米国特許出願第１２／２６０，２５１号「Ｆｉｎｇｅｒ Ｄｅｐｌｏｙｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｂｌｏｏｄ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ」に記載され、本開示は、その全体が引用によって本明細書に組み込まれる。

しかしながら、そのような装置は、すべてを含んだ装置であり、それ故、ハウジング、光源、デジタルセンサー、中央処理装置（ＣＰＵ）およびディスプレイを含むため、比較的高価である。

デジタルセンサー、ＣＰＵおよびディスプレイを含む、多数の市販の装置が、今日使用されている。そのような装置は、限定されないが、携帯電話、デジタルカメラ、および内蔵カメラを又はＵＳＢポートなどによってデジタルカメラをつなぐ性能を有する、コンピューターを含む。それ故、これらの装置はどれも、既存のデジタルセンサー、ＣＰＵおよびディスプレイを利用する装置のためのホストデバイスとして機能することができる。

それ故、デジタルセンサー、中央処理装置およびディスプレイを有するホストデバイス上に配置される血液性状を測定するための装置が必要とされている。

本発明は、デジタルセンサー、中央処理装置およびディスプレイを有するホストデバイス上に配置される血液性状を測定するための装置である。

本発明の教示によると、血液性状を測定するために、ホストデバイスのデジタルセンサー、ＣＰＵおよびディスプレイとともに使用するために構成される装置が提供され、該装置は、ホストデバイスとの間にチャンバーを定義するようにホストデバイスと連結するように構成された、ハウジングを含み、該チャンバーは、デジタルセンサーを実質的に囲み、該チャンバー内に、生物の付属肢の少なくとも一部分が入れられて、前記付属肢の先端が、デジタルセンサーを覆うようにデジタルセンサーに隣接して配置され、および光源からの光が、前記付属肢の先端に向けられ、ここで、前記光源からの少なくとも幾らかの光は、前記付属肢の組織によって反射されて、センサーによって受け取られ、それによって生成されたデータが、血液性状を測定するためにＣＰＵによって処理される。

本発明の教示によると、前記光源は、前記ハウジングに含まれる。

本発明の教示によると、前記ハウジングは、前記チャンバーの、２つの側壁、端壁およびカバーを含み、ホストデバイスは、前記チャンバーの底部を含む。

本発明の教示によると、前記カバーは、前記ハウジングにヒンジで付けられる。

本発明の教示によると、前記ハウジングとホストデバイスとの間の前記連結は、装置のホストデバイスへの分離可能な接続である。

本発明の教示によると、前記ハウジングは、携帯電話、デジタルカメラ、コンピューターに接続されたウェブカメラ、一体型のウェブカメラを有するコンピューターの少なくとも幾つかの上で交換可能に配置できるように構成される。

本発明の教示によると、前記光源は、前記ハウジングにおいて構成された、パワーが供給された光源である。

本発明の教示によると、前記光源は、ホストデバイス、内蔵電池および光電池の少なくとも１つによってパワーが供給される。

また本発明の教示によると、ＣＰＵの使用により、且つホストデバイスのＣＰＵ、デジタルセンサー、およびディスプレイとともに使用するために構成される装置であって、且つ端壁、側壁およびカバーを有するハウジングを備え、該ハウジングはホストデバイスへの取り外し可能な取り付けのために構成される装置を使用して血液性状を測定するための方法も提供され、該方法は、（ａ）生物の付属肢の少なくとも一部分をハウジングとホストデバイスとの間に定義されるチャンバーに入れる工程であって、前記付属肢の先端が、該チャンバーによって実質的に囲まれるデジタルセンサーを覆うように、該デジタルセンサーに隣接して配置される工程； （ｂ）前記ハウジングの端壁に取り付けられた光源からの光を軸方向に前記付属肢の先端に向ける工程であって、前記光源からの少なくとも幾らかの光が、前記付属肢の組織と相互作用する工程；および（ｃ）血液性状を測定するためのプログラムを備えたＣＰＵが、デジタルセンサーによって生成されたデータを分析し、該デジタルセンサーが、前記組織が相互作用した前記光源からの前記光の少なくとも幾らかデジタルセンサーによって受けとって、組織の血液性状を測定する工程を含む。

本発明の教示によると、前記光源から光を放出する工程も提供され、ここで前記光源は、パワーが供給された光源である。

本発明の教示によると、ホストデバイス、内蔵電池および光電池の少なくとも１つから前記光源にパワーを供給する工程も提供される。

本発明の教示によると、前記ハウジングは、前記チャンバーの、少なくとも３つの側部およびカバーを提供するように構成され、ホストデバイスは、前記チャンバーの底部を提供する。

本発明の教示によると、前記カバーは、前記ハウジングにヒンジで付けられるように提供される。

本発明の教示によると、前記ハウジングとホストデバイスとの間の前記連結は、装置がホストデバイスに分離可能に接続されるように提供される。

本発明の教示によると、前記ハウジングは、携帯電話、デジタルカメラ、コンピューターに接続されたウェブカメラ、一体型のウェッブカメラを有するコンピューターの少なくとも幾つかの上に交換可能に配置できるように提供される。

本発明の教示によると、前記受取る工程は、前記デジタルセンサーが、前記光源から前記付属肢の先端の毛細管組織へと反射されている前記光によって獲得した、時空間的な（ｓｐａｃｉａｌ−ｔｅｍｐｏｒａｌ）色の画素情報の画像を生成するように提供される。

本発明の教示によると、前記データは、生化学的パラメーターおよび血行動態パラメーターを測定するために、前記時空間的な色の画素情報を含む。

本発明の教示によると、ホストデバイスのディスプレイユニット上に前記分析の結果を表示する工程も提供される。

本発明は、ほんの一例として、添付の図面を参照して、本明細書に記載される。
図１は、携帯電話上に配置され、ヒトの指の上で使用されている本発明の装置の等角図である。 図２は、本発明の装置の配置を受けるように修正された携帯電話の等角図である。 図３は、本発明の装置の配置後に示された図２の携帯電話の等角図である。 図４は、開位置でヒンジ蓋とともに配置された本発明の装置を示す図２の携帯電話の等角図である。

本発明は、デジタルセンサーおよび中央処理装置を有するホストデバイス上に配置される血液性状を測定するための装置である。

本発明によって血液性状を測定するための装置の原理および操作は、図面および付随する記載を参照して、より理解され得る。

導入によって、上に言及されるように、ヒトの指先などの、生体の一部分に光を通すことによって血液性状を測定するための独立した装置が、知られている。これらの装置はすべて、少なくともデジタルセンサーおよびＣＰＵを含み、通常は、ディスプレイユニットも含む。

また、限定されないが、携帯電話（特に、本明細書で例証されるようなスマートフォン）、デジタルスチルカメラまたはビデオカメラ、および内蔵カメラを又はＵＳＢポートなどによってデジタルカメラをつなぐ性能を有する、コンピューター、ならびにこれらの装置上にダウンロードされ、実行される「アプリケーション」などの装置は高度化されてきている。それ故、これらの装置はどれも、ホストデバイスの、既存のデジタルセンサー、ＣＰＵおよびディスプレイを利用する装置のためのホストデバイスとして機能することができる。

本明細書で使用されるように、語句「ホストデバイス」は、直前に挙げられたような、内蔵（一体型）または取り付け可能に付けられた、ＣＰＵおよびデジタル画像センサー（以下、デジタルセンサー）を有する、実質的にあらゆる装置を指す。

本発明は、血液性状を測定または決定するためにそのようなホストデバイスと連動して使用される装置である。それを行うために、ユーザーは、単純に、必要なソフトウェア／アプリケーションをダウンロード／インストールする。本発明の装置は、ホストデバイスのデジタルセンサーを覆うようにホストデバイスと連結される。そのような連結は、より詳しく以下に議論されるように、装置のホストデバイスへの分離可能な接続を含んでもよい。代替的に、装置のハウジングは、指、またはつま先などの、ユーザーの付属肢上に直接配置され、デジタルセンサーを覆う位置でホストデバイスに手動で押し当てられてもよい。

装置のハウジングは、光源で構成され、これは、周辺光がチャンバーに入ることを可能にする端壁１６における穴と同じくらい簡素であってもよい。このように構成されたときに、穴は、周辺光を配向及び／又は増幅するためのレンズを含んでもよい。周辺光が、限定されないが、太陽光のように、自然に発生し得ることが認識される。あるいは、周辺光は、限定されないが、白熱電球、蛍光白熱電球、ＬＥＤ光およびレーザー光などの、人工の発光装置によって提供されてもよい。

しかしながら、好ましくは、光源は、パワーが供給され、限定されないが、好ましくは端壁１６の内面に取り付けられるＬＥＤなどの、単一の構成要素または一連の構成要素であってもよい。この構成では、光源は、限定されないが、ホストデバイスへの電気接続、または独立して、内蔵電池または光電池（図３の９０）によって、パワーが供給されてもよい。このようなパワーが供給された光源が、制御ユニットを必要とすることが理解される。このような制御ユニット（図示せず）は、装置のカバー、側壁または端壁に位置付けられ得る。

代替的に、分離された光源は、本発明の装置によって制御されながら、ホストデバイス上に直接配置されてもよい。

ホストデバイスが、フラッシュユニットを含む場合、ホストフラッシュは、本発明の光源として使用され得る。

ホストデバイスのデジタルセンサーは、光源によって放出され、指先の毛細管組織によって反射される光から獲得された、時空間的な色の画素情報の画像を生成する。時空間的な色の画素情報は、ホストデバイスＣＰＵによって、生化学的パラメーターおよび血行動態パラメーターを計算するために使用される。その結果は、ホストデバイスのディスプレイユニット上に表示される。

ここで図面を参照すると、図１は、スマートフォン４上に配置され、それによって、ヒトの指６が挿入されるチャンバーを形成する、装置２を例証している。

図２および３は、装置２のホストデバイス４とハウジング１０との間の分離可能な接続の一例を例証した。ここで、接続は、装置のハウジング１０の平行な側壁１２および１２’を、ホストデバイス４において構成された溝１４および１４’へと嵌合するように（ｍａｔｉｎｇｌｙ）滑らせることによって達成される。そのような溝が、ホストデバイス用の保護カバーにおいて構成され、そのような保護カバーが一般に使用され得ることが認識される。本発明の装置およびホストデバイスの接続が、限定されないが、フックおよびループの構成、クランプ、クリップおよび弾性バンドなどの、実質的にあらゆる適切な手段によって達成され、それらすべてが、ホストデバイス、または代替的に、ホストデバイス上に配置された保護カバーと直接的に相互作用し得ることも認識される。

図３で見られるように、装置のハウジング１０は、２つの側壁１２および１２’、端壁１６およびカバー１８を含む。図４に例証されるように、カバー１８は、ハウジング１０およびホストデバイス４の一部分によって定義されるチャンバー３０への指の挿入を促進するように、ハウジング１０にヒンジで付けられてもよい。デジタルセンサーとして機能する、ホストデバイス４のデジタルカメラ４０が、装置のハウジング１０がホストデバイス４上に配置されるときに、チャンバー３０の内側に位置付けられ、チャンバー３０内で実質的に囲まれることに留意されたい。

図４は、ハウジングのカバー１８のヒンジ構成を例証し、端壁１６および光源２０をさらに示す。

本発明はまた、装置を使用するための方法を提供する。
該方法は：
（１）ホストデバイスのＣＰＵに血液性状の分析のためのプログラムを提供する工程；
（２）ホストデバイスとの連結のために構成されたハウジングを有する装置を提供する工程；
（３）光源を提供する工程；
（４）ホストデバイスとの間にチャンバーを定義するようにハウジングをホストデバイスと連結させる工程であって、チャンバー内に、生物の付属肢の少なくとも一部分が入れられ、チャンバーが、デジタルセンサーを実質的に囲む工程；
（５）付属肢の少なくとも一部分をチャンバーに入れる工程であって、前記付属肢の先端が、デジタルセンサーを覆うようにデジタルセンサーに隣接して配置される工程；
（６）光源からの光を付属肢の先端に向ける工程であって、光源からの少なくとも幾らかの光が、付属肢の組織によって反射される工程；
（７）反射された光の少なくとも幾らかをデジタルセンサーによって受け取る工程；
（８）それによって生成されたデータを、血液性状を測定するために分析し、ＣＰＵによって処理する工程；および
（９）ホストデバイスのディスプレイユニット上に結果を表示する工程、を含む。

上の記載が例としての役割を果たすようにのみ意図され、多くの他の実施形態が、本発明の精神および範囲内で可能であることが認識される。

Claims (10)

1. 血液性状を測定するために、外部ホストデバイスのデジタルセンサー、ＣＰＵおよびディスプレイとの使用のために構成された装置であって、該装置は、
   端壁、側壁およびカバーを有するハウジング、および
   光をチャンバ−内で軸方向に付属肢の先端に向けるように端壁に取り付けられた光源、を含み、
   該ハウジングが、該ハウジングとホストデバイスとの間にチャンバーを定義するようにホストデバイスへの取り外し可能な取り付けのために構成され、
   該ハウジングによって構成される該チャンバーが、デジタルセンサーを実質的に囲み、
   該チャンバー内に、生物の付属肢の少なくとも一部分が入れられると、前記付属肢の先端が、デジタルセンサーを覆うようにデジタルセンサーに隣接して配置され、および
   光源からの光が、前記付属肢の先端に向けられ、ここで、前記光源からの少なくとも幾らかの光が、前記付属肢の組織によって反射されて、センサーによって受け取られ、
   それによって生成されたデータが、血液性状を測定するためにＣＰＵによって処理されることを特徴とする、装置。
2. 前記カバーが、前記ハウジングにヒンジで付けられ、その結果、前記カバーは、付属肢の少なくとも一部分がチャンバーに入ることによって、外側に回転し、ここで前記ハウジングが、側壁の少なくとも１つの底縁を含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記ハウジングが、携帯電話、デジタルカメラ、コンピューターに接続されたウェブカメラ、一体型のウェブカメラを有するコンピューターの少なくとも幾つかの上で交換可能に配置できるように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
4. 前記光源が、前記ハウジングにおいて構成された、パワーが供給された光源であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
5. 前記光源が、ホストデバイス、内蔵電池および光電池の少なくとも１つによってパワーが供給されることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
6. ＣＰＵの使用により、且つホストデバイスのＣＰＵ、デジタルセンサー、およびディスプレイとともに使用するために構成される装置であって、且つ端壁、側壁およびカバーを有するハウジングを備え、該ハウジングはホストデバイスへの取り外し可能な取り付けのために構成される装置を使用して血液性状を測定するための方法であって、該方法は、
   （ａ）生物の付属肢の少なくとも一部分をハウジングとホストデバイスとの間に定義されるチャンバーに入れられる工程であって、前記付属肢の先端が、該チャンバーによって実質的に囲まれるデジタルセンサーを覆うように、該デジタルセンサーに隣接して配置される工程；
   （ｂ）前記ハウジングの端壁に取り付けられた光源からの光を軸方向に前記付属肢の先端に向けられる工程であって、前記光源からの少なくとも幾らかの光が、前記付属肢の組織と相互作用する工程；
   および
   （ｃ）血液性状を測定するためのプログラムを備えたＣＰＵが、デジタルセンサーによって生成されたデータを分析し、
   該デジタルセンサーが、前記組織が相互作用した前記光源からの前記光の少なくとも幾らかデジタルセンサーによって受けとって、
   組織の血液性状を測定する工程を含むことを特徴とする、方法。
7. 前記光源から光を放出する工程をさらに含み、前記光源が、パワーが供給された光源であることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. ホストデバイス、内蔵電池および光電池の少なくとも１つから前記光源にパワーを提供する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. 前記デジタルセンサーが、付属肢の先端からの毛細管組織と相互作用する前記光源からの前記光によって獲得した、時空間的な色の画素情報の画像を生成するように実施され、前記時空間的な色の画素情報が、生化学的パラメーターおよび血行動態パラメーターを計算するために使用されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
10. ホストデバイスのディスプレイユニット上に前記分析の結果を表示する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載の方法。

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