JP7254534B2 - パルスオキシメータ用プローブ - Google Patents

Description

本発明は、対象者の指等を挿入して動脈血酸素飽和度を計測可能なパルスオキシメータに用いるプローブに関する。

特許文献１に記載の光電式生体情報測定装置の指先クリップは、指先挿入部を挟んで対向する一対の挟持部材と、これらの挟持部材を閉方向に付勢する閉バネと、一対の挟持部材にそれぞれ設けられた発光部及び受光部とを具備する。一対の挟持部材は、指先挿入方向の先端側に配置された軸によって回動可能に連結されている。この指先クリップにおいては、上記軸に係る軸受孔を長孔として一対の挟持部材の連結部に遊びを持たせている。また、上位閉バネとして、軸に近い先端側部分に付勢力を及ぼす指先側閉バネと、軸から遠い手元側部分に付勢力を及ぼす根元側閉バネとを設けている。特許文献１に記載の光電式生体情報測定装置の指先クリップは、指先の先端側と根元側を共に安定した状態で挟むことができ、測定の信頼性を高めることを目的としている。

特許文献２に記載の光電式生体情報測定装置の指先クリップは、指先挿入部を挟んで対向する一対の挟持部材と、これらの挟持部材を連結すると共に上側の挟持部材を下側の挟持部材に向けて付勢する閉バネと、一対の挟持部材にそれぞれ設けられた発光部及び受光部とを有する。上記閉バネは、基端側が、下側の挟持部材に立設されたブラケットに固定され、先端側が上側の挟持部材に係合されている。特許文献２に記載の光電式生体情報測定装置の指先クリップは、指先の全体を安定した状態で挟むことができ、良好なフィット性を発揮することができ、測定の信頼性を高めることを目的としている。

特開２００６－３０５１４９号公報 特許４５１６００２号公報

しかしながら、特許文献１と特許文献２に記載の指先クリップは、指先全体を安定した状態で挟むことはできるものの、クリップの開き角度によって、発光部と受光部の光軸の角度にずれが生ずるため、発光部から出射された検査光のうち、測定対象を透過して受光部に入射する割合が低くなり、所望の測定精度や測定効率を確保するのが難しいという問題があった。これは、測定対象である指が太くなるほどクリップの開き角度が大きくなるため、より顕著になっていた。

そこで本発明は、指先等の測定対象の太さにかかわらず発光部と受光部を正対させ、又は、正対状態に近づけることが容易にでき、これにより所定の測定精度や測定効率を実現することができるパルスオキシメータ用プローブを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のパルスオキシメータ用プローブは、測定対象が挿入される挿入部を形成するように互いに対向する一対のハウジングと、一対のハウジングを開閉自在に支持し、それぞれの先端部を互いに接近させるように付勢する付勢部材と、一対のハウジングの一方のハウジングに設けられ、挿入部内の測定対象へ検査光を照射する発光部と、一対のハウジングの他方のハウジングに設けられ、挿入部内の測定対象を透過した検査光を受光する受光部とを備え、付勢部材は、基部と、基部の両端からそれぞれ延び、弾性を有する一対の腕部とを備え、一対のハウジングは、基部を支点として、それぞれの後端部を互いに近づけるように挟むことで先端部を開くことができ、一対の腕部の一方の第１腕部は、一対のハウジングのうちの第１ハウジングの第１収容空間内に挿通され、一対の腕部の他方の第２腕部は、一対のハウジングのうちの第２ハウジングの第２収容空間内に挿通され、第１腕部に対する第１ハウジングの相対位置を変更可能とする変位許容部を備えることを特徴としている。

本発明のパルスオキシメータ用プローブにおいて、変位許容部は、第２腕部に対する第２ハウジングの相対位置も変更可能とすることが好ましい。

本発明のパルスオキシメータ用プローブにおいて、変位許容部は、第１収容空間に設けられた第１移動空間、及び、第２収容空間に設けられた第２移動空間を備え、一対のハウジングの開閉にともなって、又は、挿入部へ挿入された測定対象の形状に応じて、第１腕部の先端部が第１移動空間内で移動し、第２腕部の先端部が第２移動空間内で移動することが好ましい。

本発明のパルスオキシメータ用プローブにおいて、変位許容部は、第１収容空間において第２収容空間側の側面に設けられた第１傾斜面と、第２収容空間において第１収容空間側の側面に設けられた第２傾斜面とを備え、第１傾斜面は、第１ハウジングの先端部から後端部に向かうにつれて、第２収容空間側へ近づくように設けられ、第２傾斜面は、第２ハウジングの先端部から後端部に向かうにつれて、第１収容空間側へ近づくように設けられており、挿入部へ挿入された測定対象の形状に応じて、第１傾斜面に対する第１腕部の傾斜角度、及び、第２傾斜面に対する第２腕部の傾斜角度が変化することが好ましい。

本発明のパルスオキシメータ用プローブにおいて、一対のハウジングの後端部は互いに離間しており、第１腕部に対する第１ハウジングの相対位置、及び、第２腕部に対する第２ハウジングの相対位置の変化に応じて、一対のハウジングの後端部の間隔が変化することが好ましい。

本発明のパルスオキシメータ用プローブにおいて、挿入部へ挿入された測定対象の形状にしたがって、第１収容空間内における第１腕部の移動、及び、第１傾斜面に対する第１腕部の傾斜角度の変化、並びに、第２収容空間内における第２腕部の移動、及び、第２傾斜面に対する第２腕部の傾斜角度の変化が生じることによって、一対のハウジングの先端部が開いた状態を維持しつつ、一対のハウジングの後端部の間隔が変化することが好ましい。

本発明のパルスオキシメータ用プローブにおいて、付勢部材はねじりコイルばねであって、基部としてのコイル部の両端から、第１腕部と第２腕部がそれぞれ延びていることが好ましい。

本発明によると、指先等の測定対象の太さにかかわらず発光部と受光部を正対させ、又は、正対状態に近づけることが容易にでき、これにより所定の測定精度や測定効率を実現することができるパルスオキシメータ用プローブを提供することができる。

（ａ）は本発明の実施形態に係るパルスオキシメータ用プローブの構成を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すパルスオキシメータ用プローブをＡ方向に沿って見た平面図、（ｃ）は（ａ）に示すパルスオキシメータ用プローブをＢ方向に沿って見た側面図である。 図１（ｂ）のＣ－Ｃ’線に沿って見た断面図である。 （ａ）は図２に示す第１移動空間及びその周辺を拡大した断面図、（ｂ）は図２に示す第２移動空間及びその周辺を拡大した断面図である。 （ａ）は、図１（ｃ）のＤ－Ｄ’線に沿って見た断面図、（ｂ）は（ａ）の第１移動空間及びその近傍を拡大した断面図である。 （ａ）は、図１（ｃ）のＥ－Ｅ’線に沿って見た断面図、（ｂ）は（ａ）の第２移動空間及びその近傍を拡大した断面図である。 上下一対の押さえ部を互いに近づく方向に押すことによって挿入部が開いた状態を示す断面図である。 図６の状態において挿入部から指を入れた挿入初期状態を示す断面図である。 図７の状態から、第１ハウジングの後端部側を上昇させて凹部の間隔を広げた計測可能状態を示す断面図である。 図７に示す状態の挿入部及びその周辺を拡大した断面図である。 図８に示す状態の挿入部及びその周辺を拡大した断面図である。 （ａ）は、比較例に係るパルスオキシメータ用プローブの第１ハウジングの断面図、（ｂ）は、比較例に係るパルスオキシメータ用プローブの断面図である。

以下、本発明の実施形態に係るパルスオキシメータ用プローブについて図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１（ａ）は実施形態に係るパルスオキシメータ用プローブの構成を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すパルスオキシメータ用プローブをＡ方向（上下方向）に沿って見た平面図、（ｃ）は（ａ）に示すパルスオキシメータ用プローブをＢ方向に沿って見た側面図である。図２は、図１（ｂ）のＣ－Ｃ’線に沿って見た断面図である。図３（ａ）は図２に示す第１移動空間１２及びその周辺を拡大した断面図、（ｂ）は図２に示す第２移動空間２２及びその周辺を拡大した断面図である。図４（ａ）は、図１（ｃ）のＤ－Ｄ’線に沿って見た断面図、（ｂ）は（ａ）の第１移動空間１２及びその近傍を拡大した断面図である。図５（ａ）は、図１（ｃ）のＥ－Ｅ’線に沿って見た断面図、（ｂ）は（ａ）の第２移動空間２２及びその近傍を拡大した断面図である。図６は、上下一対の押さえ部１１、２１を互いに近づく方向に押して挿入部５０が開いた状態を示す断面図である。

これらの図において、第１ハウジング１０の長手方向の一方を先端側Ｄ１１、他方側を後端側Ｄ１２と称し、第２ハウジング２０の長手方向の一方を先端側Ｄ２１、他方側を後端側Ｄ２２と称する。先端側Ｄ１１、Ｄ２１は指が挿入される挿入部５０の入口５３側、第１ハウジング１０の先端部１０ａ側、及び、第２ハウジング２０の先端部２０ａ側であり、後端側Ｄ１２、Ｄ２２はコイルばね３０のコイル部３３（基部）側、第１ハウジング１０の後端部１０ｂ側、及び、第２ハウジング２０の後端部２０ｂ側である（図６参照）。

図１、図２、又は図３に示すように、本実施形態に係るパルスオキシメータ用プローブは、第１ハウジング１０及び第２ハウジング２０の一対のハウジングと、付勢部材としてのコイルばね３０と、受光部としての受光素子４１と、発光部としての発光素子４２と、変位許容部としての２つの移動空間１２、２２、及び、２つの傾斜面１３、２３とを備える。

（第１ハウジング、第２ハウジング）
第１ハウジング１０と第２ハウジング２０の内部には、コイルばね３０の第１腕部３１と第２腕部３２がそれぞれ挿入され、コイルばね３０の弾性にしたがって開閉可能なクリップ状をなしている。先端部１０ａ、２０ａが互いに離間するように、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０を相対的に開くことにより、対象者の指先などの測定対象を挿入する挿入部５０が形成される。第１ハウジング１０と第２ハウジング２０は、非導電性で光を透過させない材料で形成されている。

第１ハウジング１０の内部には、その長手方向の先端側Ｄ１１から後端側Ｄ１２に沿って第１収容空間１５が形成され、この第１収容空間１５内に第１腕部３１は挿入されている。同様に、第２ハウジング２０の内部には、その長手方向の先端側Ｄ２１から後端側Ｄ２２に沿って第２収容空間２５が形成され、この第２収容空間２５内に第２腕部３２は挿入されている。

（コイルばね）
図２と図６に示すように、付勢部材としてのコイルばね３０は、例えばねじりコイルばねであって、基部としてのコイル部３３と、コイル部３３の両端からそれぞれ延びる第１腕部３１及び第２腕部３２とを備える。コイル部３３は、挿入部５０のうち後端側において、外側に広がるように形成された収容凹部５１に納められている。この収容凹部５１は、第１収容空間１５と第２収容空間２５に連通している。第１腕部３１と第２腕部３２は、それぞれ、コイル部３３の両端から直線状に延び、第１収容空間１５と第２収容空間２５にそれぞれ挿通されている。

ここで、図４（ａ）に示すように、第１収容空間１５は、パルスオキシメータ用プローブの幅方向（Ｗ方向）の両側に１つずつ設けられている。また、図５（ａ）に示すように、第２収容空間２５は、パルスオキシメータ用プローブの幅方向（Ｗ方向）の両側に１つずつ、第１収容空間１５と対応する位置に設けられている。コイルばね３０もパルスオキシメータ用プローブの幅方向（Ｗ方向）の両側に１つずつ設けられており、それぞれが、第１腕部３１と第２腕部３２を備え、第１収容空間１５と第２収容空間２５にそれぞれ挿入されている。
第１収容空間１５と第２収容空間２５は、それぞれ、幅方向の両側に設けられているが互いに同様の構成を備えており、また、これらの内部に収容された２つの腕部３１、３２、及び、これらが延出するコイル部３３の構成も幅方向の両側で同様であるため、以下の説明では一方の構成のみについて言及する。

コイルばね３０は、外力を加えない状態において、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０とが互いに閉じた状態（図２）となるような弾性力を有する。ここで、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０との間であって、収容凹部５１よりも後端側には、すなわち、第１ハウジング１０の後端部１０ｂと第２ハウジング２０の後端部２０ｂの間には、凹部５２（変位許容部）が形成されている。この凹部５２は、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０が互いに閉じた状態では、後方外部へ行くほど広がる形状を有している。図２に示すように、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０が閉じた状態では、凹部５２は互いに離間している。

一方、第１ハウジング１０の後端部１０ｂの上面に設けた押さえ部１１と、第２ハウジング２０の後端部２０ｂの下面に設けた押さえ部２１とを上下から挟むように押すと、この力によって、凹部５２が閉じ、側面視円環状のコイル部３３の中心軸を中心（支点）とするモーメントに基づいて、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０の先端側が互いに上下に開き、これらの間に挿入部５０が形成される（図６）。このような第１ハウジング１０と第２ハウジング２０の開き動作において、第１腕部３１と第２腕部３２は直線状態を維持しながら互いに上下に開く。付勢部材としてのコイルばね３０は、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０を開閉自在に支持し、それぞれの先端部を互いに接近させるように付勢している。

凹部５２は、上下の押さえ部１１、２１を上下から挟むように押す開閉動作によって間隔が変化するほかに、第１腕部３１に対する第１ハウジング１０の相対位置、第２腕部３２にする第２ハウジング２０の相対位置の変化、第１傾斜面１３に対する第１腕部３１の傾斜角度、及び、第２傾斜面２３に対する第２腕部３２の傾斜角度に応じても間隔が変化する。よって、挿入部５０に挿入された、指先等の測定対象の形状にしたがって凹部５２の離間間隔を変えることで、コイルばね３０の弾性力とあいまって、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０の開き角度を測定対象の形状に沿った角度に設定できる。測定対象が指先等である場合には、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０を互いに平行に、又は、平行に近い状態で開かせることができるため、第１ハウジング１０の受光素子４１と第２ハウジング２０の発光素子４２を互いに正対させ、又は、略正対させた状態にすることが可能となる。

（発光素子、受光素子）
発光部としての発光素子４２は、第２ハウジング２０の内面（挿入部５０に面し、第１ハウジング１０に向き合う面）に配置され、検査光として赤色光又は赤外光を出射するものであり、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いる。出射された検査光は挿入部５０内に挿入された、指先等の測定対象に照射される。

受光部としての受光素子４１は、第１ハウジング１０の内面（挿入部５０に面し、第２ハウジング２０に向きあう面）に配置され、挿入部５０に挿入された指等の測定対象を透過した検査光を受光するものであり、例えばフォトダイオードを用いる。受光素子４１と発光素子４２は、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０が閉じられた状態において互いに対向しあう位置に配置される。

発光素子４２から出射される検査光の強度等は、不図示のパルスオキシメータ本体によって制御され、受光素子４１による検知結果は、前記パルスオキシメータ本体へ出力される。パルスオキシメータ本体では、検査光の出射条件及び受光素子４１による検知結果に基づいて、測定対象の動脈血における酸素飽和度などを計測する。
なお、受光素子４１と発光素子４２の配置は本実施形態の構成に限定されず、例えば、受光素子４１を第２ハウジング２０の内面に設け、発光素子４２を第１ハウジング１０の内面に設けることも可能である。

（変位許容部）
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、第１ハウジング１０側の変位許容部として、第１収容空間１５に第１移動空間１２と第１傾斜面１３が設けられている。さらに、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、第２ハウジング２０側の変位許容部として、第２収容空間２５に第２移動空間２２と第２傾斜面２３が設けられている。変位許容部を設けたことにより、第１腕部３１に対する第１ハウジング１０の相対位置及び相対角度の変更が可能となり、また、第２腕部３２に対する第２ハウジング２０の相対位置及び相対角度の変更が可能となっている。
なお、変位許容部としては、移動空間１２、２２と傾斜面１３、２３との一方のみであってもよい。また、変位許容部は、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０の一方のみに設ける構成も可能である。

（第１ハウジング１０側の変位許容部）
図４（ｂ）に示すように、第１移動空間１２は、第１収容空間１５の最も先端側の第１壁部１５ａと、第１壁部１５ａよりも後端側に設けられた第２壁部１５ｂとの間に形成される。第１移動空間１２は、上下方向（図１のＡ方向に沿った方向）に沿った平面視において、前後に延びる第１収容空間１５の先端部分を幅方向Ｗに沿ってＬ字状に曲げた空間として構成されている。

図４（ａ）、（ｂ）に示すように、第１腕部３１は、Ｌ字状に屈曲させた先端部３１ａを備えており、この先端部３１ａを第１移動空間１２内に収めるように第１収容空間１５内に収容される。先端部３１ａは第１移動空間１２内で、先端側又は後端側へ移動可能な状態となり、最も後端側に移動したときには第２壁部１５ｂに当接し、第１腕部３１が係止された状態となる。

図３（ａ）に示すように、第１収容空間１５の内面を構成する側面のうち、下側の側面（第２収容空間２５側の側面）に第１傾斜面１３が設けられている。第１傾斜面１３は、第１ハウジング１０の先端側Ｄ１１から後端側Ｄ１２へ向かうにつれて、第２収容空間２５側へ近づく傾斜面となるように設けられている。

この構成において、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０が閉じている状態では、図２と図３（ａ）に示すように、第１腕部３１の先端部３１ａは、第１壁部１５ａに当接する先端位置１２ａと第２壁部１５ｂに当接する後端位置１２ｂとの間にあり、第１腕部３１と第１傾斜面１３との間に隙間１４が生じている。このとき第１腕部３１と第１傾斜面１３とは角度γ１（度）をなしている。

一方、上下の押さえ部１１、２１を挟むように押して第１ハウジング１０と第２ハウジング２０を開いていくと、図６に示すように、第１腕部３１は、先端部３１ａが第１壁部１５ａに当接する先端位置１２ａまで移動していく。この移動において、第１腕部３１と第１傾斜面１３とがなす角度は、挿入部５０の開き角度（第１ハウジング１０と第２ハウジング２０とがなす角度）によらず略一定であり、第１腕部３１と第１傾斜面１３との間には隙間１４が維持される。この状態は、挿入部５０に指を入れた初期状態も同様である（図７、図９参照）。ここで、図７は、図６の状態において挿入部５０から指Ｆを入れた挿入初期状態を示す断面図である。図９は、図７に示す状態の挿入部５０及びその周辺を拡大した断面図である。

さらに、挿入部５０に指を入れた後に、指の形状にしたがって、凹部５２の間隔を広げるように、第１ハウジング１０の後端部１０ｂと第２ハウジング２０の後端部２０ｂを相対的に開くように移動させた状態においては、第１腕部３１は、先端部３１ａが第２壁部１５ｂに当接する後端位置１２ｂまで移動し、第１腕部３１と第１傾斜面１３の隙間がなくなって互いに接触する（図８、図１０参照）。ここで、図８は図７の状態から、第１ハウジング１０の後端部１０ｂ側を上昇させて凹部５２の間隔を広げた計測可能状態を示す断面図である。図１０は、図８に示す状態の挿入部５０及びその周辺を拡大した断面図である。

（第２ハウジング２０側の変位許容部）
図５（ｂ）に示すように、第２移動空間２２は、第２収容空間２５の最も先端側の第１壁部２５ａと、第１壁部２５ａよりも後端側に設けられた第２壁部２５ｂとの間に形成される。第２移動空間２２は、上下方向に沿った平面視において、前後に延びる第２収容空間２５の先端部分を幅方向Ｗに沿ってＬ字状に曲げた空間として構成されている。

図５（ａ）、（ｂ）に示すように、第２腕部３２は、Ｌ字状に屈曲させた先端部３２ａを備えており、この先端部３２ａを第２移動空間２２内に収めるように第２収容空間２５内に収容される。先端部３２ａは第２移動空間２２内で、先端側又は後端側へ移動可能な状態となり、最も後端側に移動したときには第２壁部２５ｂに当接し、第２腕部３２が係止された状態となる。

図３（ｂ）に示すように、第２収容空間２５の内面を構成する側面のうち、上側の側面（第１収容空間１５側の側面）に第２傾斜面２３が設けられている。第２傾斜面２３は、第２ハウジング２０の先端側Ｄ２１から後端側Ｄ２２へ向かうにつれて、第１収容空間１５側へ近づく傾斜面となるように設けられている。

この構成において、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０が閉じている状態では、図２と図３（ａ）に示すように、第２腕部３２の先端部３２ａは、第１壁部２５ａに当接する先端位置２２ａと第２壁部２５ｂに当接する後端位置２２ｂとの間にあり、第２腕部３２と第２傾斜面２３との間に隙間２４が生じている。このとき第２腕部３２と第２傾斜面２３とは角度γ２（度）をなしている。

一方、上下の押さえ部１１、２１を挟むように押して第１ハウジング１０と第２ハウジング２０を開いていくと、図６に示すように、第２腕部３２は、先端部３２ａが第１壁部２５ａに当接する先端位置２２ａまで移動していく。この移動において、第２腕部３２と第２傾斜面２３とがなす角度は、挿入部５０の開き角度によらず略一定であり、第２腕部３２と第２傾斜面２３との間には隙間２４が維持される。この状態は、挿入部５０に指を入れた初期状態も同様である（図７、図９参照）。

さらに、挿入部５０に指を入れた後に、指の形状にしたがって、凹部５２の間隔を広げるように、第１ハウジング１０の後端部１０ｂと第２ハウジング２０の後端部２０ｂを相対的に開くように移動させた状態においては、第２腕部３２は、先端部３２ａが第２壁部２５ｂに当接する後端位置２２ｂまで移動し、第２腕部３２と第２傾斜面２３の隙間がなくなって互いに接触する（図８、図１０参照）。

このとき、上述のように、第１腕部３１についても、先端部３１ａが第２壁部１５ｂに当接する後端位置１２ｂまで移動し、第１腕部３１と第１傾斜面１３の隙間がなくなって互いに接触している。したがって、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０とがなす角度は、指を入れるために開いた状態（図６）や指を入れた初期状態（図７）における角度と比べてゼロ度に近い状態となっている。よって、挿入した指の全体形状にしたがって、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０は互いに平行又は平行に近い状態となっているため、発光素子４２と受光素子４１は略対向しあうことから、発光素子４２から出射される検査光が指を透過して効率良く受光素子４１へ入射することとなる。

（動作）
つづいてパルスオキシメータ用プローブの動作について説明する。
図６に示すように、第１ハウジング１０の押さえ部１１と第２ハウジング２０の押さえ部２１とを上下から挟むように押すと、コイルばね３０のコイル部３３を基準として、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０は、先端部１０ａ、２０ａが互いに離間するように回動し、挿入部５０がクリップ形状に開かれる。このとき、コイルばね３０の第１腕部３１のＬ字型の先端部３１ａは、第１ハウジング１０の第１移動空間１２内の後端位置１２ｂから先端位置１２ａ側に移動する（図２、図６参照）。また、第２腕部３２のＬ字型の先端部３２ａについても、第２ハウジング２０の第２移動空間２２内の後端位置２２ｂから先端位置２２ａ側に移動する。この開き動作において、第１腕部３１と第１傾斜面１３のなす傾斜角度γ１、及び、第２腕部３２と第２傾斜面２３のなす傾斜角度γ２はそれぞれ、図２に示す最大値のまま、又は、ほぼ変わらずに維持される。

図６に示すようにクリップ形状に開いた挿入部５０に対して、測定対象としての指Ｆを挿入すると、図７と図９に示すように、第１腕部３１のＬ字型の先端部３１ａは、第１移動空間１２の先端位置１２ａ側の位置に維持され、第２腕部３２のＬ字型の先端部３２ａも、第２移動空間２２の先端位置２２ａ側の位置に維持される。このとき、第１腕部３１と第１傾斜面１３の間の隙間１４と角度γ１、及び、第２腕部３２と第２傾斜面２３の隙間２４と角度γ２はそれぞれ、図２及び図６に示す最大値のまま維持される。

図７と図９に示すように挿入部５０内へ指Ｆを挿入した後、指Ｆの形状にしたがって、第１ハウジング１０の後端部１０ｂと第２ハウジング２０の後端部２０ｂとの間隔を広げるように、別言すると、指Ｆの形状により沿った形に凹部５２の間隔を広げるように、第１ハウジング１０の後端部１０ｂと第２ハウジング２０の後端部２０ｂを相対的に開くように移動させる。すると、図８と図１０に示すように、コイルばね３０の第１腕部３１のＬ字型の先端部３１ａは、第１移動空間１２の先端位置１２ａ側から後端位置１２ｂ側へ移動し、第２腕部３２のＬ字型の先端部３２ａも、第２移動空間２２の先端位置２２ａ側から後端位置２２ｂ側へ移動する。この動作は、挿入部５０内に指Ｆが入った状態で、押さえ部１１、２１を把持していた指や手を離して把持力を解放することによって行われるが、第１ハウジング１０の後端部１０ｂと第２ハウジング２０の後端部２０ｂを上下に広げる操作を行うとより確実に行うことができる。この操作においては、第１腕部３１の先端部３１ａと第２腕部３２の先端部３２ａは、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０の後端側の移動量に応じて、それぞれ移動する。すなわち、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０の移動量が小さければ先端部３１ａ、３２ａの移動量も小さくなり、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０の移動量が大きければ先端部３１ａ、３２ａの移動量も大きくなる。

第１ハウジング１０の後端部１０ｂと第２ハウジング２０の後端部２０ｂを開き始める際、押さえ部１１、２１を把持している状態においては、図７と図９に示すように、第１腕部３１と第１傾斜面１３の間には角度γ１の隙間１４が存在し、第２腕部３２と第２傾斜面２３の間には角度γ２の隙間２４が存在している。このため、押さえ部１１、２１の把持を解放して、第１ハウジング１０の後端部１０ｂと第２ハウジング２０の後端部２０ｂを互いに開かせると、第１ハウジング１０は角度γ１の分だけ傾かせることができ、第２ハウジング２０も角度γ２の分だけ傾かせることができる。この操作によって、挿入部５０の開き角度は角度α（図９）から角度β（図１０）へと減少し、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０は互いに平行又は平行に近い状態となり、受光素子４１と発光素子４２は正対又は略正対する。

ここで、挿入部５０に挿入する指Ｆが細い場合は、第１ハウジング１０の後端部１０ｂと第２ハウジング２０の後端部２０ｂの移動量は小さくなる。このため、第１腕部３１の先端部３１ａが第１移動空間１２内の先端位置１２ａと後端位置１２ｂとの間で移動する変位量も小さくなり、また、第２腕部３２の先端部３２ａが先端位置２２ａと後端位置２２ｂとの間で移動する変位量も小さくなる。一方、挿入する指Ｆが太い場合は、第１ハウジング１０の後端部１０ｂと第２ハウジング２０の後端部２０ｂの移動量は大きくなるため、第１腕部３１の先端部３１ａと第２腕部３２の先端部３２ａはそれぞれ大きく移動する。よって、挿入する指Ｆの太さに応じて、第１腕部３１の先端部３１ａと第２腕部３２の先端部３２ａをそれぞれ変位させることができるため、第１腕部３１と第１傾斜面１３のなす角度γ１と第２腕部３２と第２傾斜面２３のなす角度γ２をゼロ又はゼロに近い角度にすることができる。このため、指Ｆの太さに関係なく、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０の傾き角度をαからβへ小さくして、互いに平行又は平行に近い状態へ設定することが可能となる。また、指Ｆの太さに応じて一対のハウジング１０、２０それぞれの後端部１０ｂ、２０ｂ側の移動量が変わることにより、一対のハウジング１０、２０から指Ｆにかかる荷重は指Ｆの太さによらずに略一定とすることができる。

（変形例）
変位許容部として、第１移動空間１２及び第２移動空間２２に代えて、又は、第１移動空間１２及び第２移動空間２２に加えて、第１腕部３１と第２腕部３２の先端部のそれぞれに、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０の長手方向に弾性変形可能な弾性部材、例えばコイルばねを配置してもよい。これにより、第１腕部３１と第２腕部３２の変位を許容する構成が可能となる。

また、変位許容部として、第１傾斜面１３と第２傾斜面２３に代えて、弾性変形可能な材料で構成した平面、又は、平面の表面に弾性変形可能な層を形成してもよい。これによって、挿入部５０に挿入された測定対象の形状に応じて、第１ハウジング１０に対する第１腕部３１の相対角度、及び、第２ハウジング２０に対する第２腕部３２の相対角度が変化することを許容する構成も可能である。

図１１（ａ）は、比較例に係るパルスオキシメータ用プローブの第１ハウジング１１０の断面図であって、図４（ａ）に対応する位置における断面図である。図１１（ｂ）は、比較例に係るパルスオキシメータ用プローブの断面図であって、図２に対応する位置における断面図である。

図１１（ａ）、（ｂ）に示す比較例では、上記実施形態のコイルばね３０と同様の構成のコイルばね１３０を用いている一方、コイルばね３０の２つのアーム１３１、１３２それぞれの先端部１３１ａ、１３２ａが収容される移動空間１１２の形状が異なっている。また、第１収容空間１１５の下面と、第２収容空間１２５の下面には、上記実施形態のような傾斜面は設けられていない。

比較例においては、コイルばね１３０のコイル部１３３から延びる２つのアーム１３１、１３２それぞれの先端部１３１ａ、１３２ａは、ハウジング１１０、１２０内でそれぞれ固定されている。より具体的には、２つの収容空間１１５、１２５は、２つのアーム１３１、１３２がその内部に嵌合されて固定されるような形状とされており、これにより、２つのアーム１３１、１３２は、２つの収容空間１１５、１２５内で先端側や後端側へ移動することはできず、また、２つの収容空間１１５、１２５に対する傾斜角度が変わることもない。

比較例の構成では、上下一対の押さえ部１１１、１２１を互いに近づけるように押して挿入部１５０をクリップ状に開き、さらに挿入部１５０内へ指を挿入した後に、押さえ部１１１、１２１を解放しても、２つのアーム１３１、１３２のそれぞれにおける張力によって、ハウジング１１０、１２０の後端側が開くことが妨げられる。このため、第１ハウジング１１０と第２ハウジング１２０とのなす角度は押さえ部１１１、１２１を解放する前とほとんど変化がない。このため、挿入部１５０内に指を入れた状態においては、受光素子１４１と発光素子１４２を正対させることができない。したがって、発光素子１４２からの出射光が受光素子１４１で受光される効率が低くなってしまう。さらに挿入部１５０に挿入される指が太くなるほど、第１ハウジング１１０と第２ハウジング１２０の開き角度が大きくなることから２つのアーム１３１、１３２のそれぞれにおける張力が大きくなり、これにより、指にかかる荷重が大きくなってしまう。よって、指の太さによって、第１ハウジング１１０と第２ハウジング１２０から指にかかる圧力が増大して指先が圧迫され、これによるうっ血で脈拍振幅が小さくなってしまうおそれがある。また、圧迫によって対象者に不快感を与えてしまう場合もある。

これに対して、本実施形態のパルスオキシメータ用プローブによれば、指先等の測定対象の太さに応じて第１ハウジング１０と第２ハウジング２０との間隔及び開き角度が容易に調整できる。このため、測定対象の太さが変わったとしても、測定対象にかかる圧力を所定範囲に収めることが可能となることから、圧迫によるうっ血が発生しづらくなり、よって、精度の高い血中酸素飽和度を安定して測定することが可能となる。

さらに、本実施形態のパルスオキシメータ用プローブでは、指先等の測定対象の太さにかかわらず発光部と受光部を正対させ、又は、正対状態に近づけることが容易にできるため、発光部から出射された検査光が測定対象を透過して受光部に入射しやすくなり、これにより所定の測定精度や測定効率を実現することができる。
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的又は本発明の思想の範囲内において改良又は変更が可能である。

以上のように、本発明に係るパルスオキシメータ用プローブは、指先等の測定対象の太さにかかわらず発光部と受光部を正対させ、又は、正対状態に近づけることが容易にできる点で有用である。

１０ 第１ハウジング
１０ａ 先端部
１０ｂ 後端部
１１ 押さえ部
１２ 第１移動空間（変位許容部）
１２ａ 先端位置
１２ｂ 後端位置
１３ 第１傾斜面（変位許容部）
１４ 隙間
１５ 第１収容空間
１５ａ 第１壁部
１５ｂ 第２壁部
２０ 第２ハウジング
２０ａ 先端部
２０ｂ 後端部
２１ 押さえ部
２２ 第２移動空間（変位許容部）
２２ａ 先端位置
２２ｂ 後端位置
２３ 第２傾斜面（変位許容部）
２４ 隙間
２５ 第２収容空間
２５ａ 第１壁部
２５ｂ 第２壁部
３０ コイルばね（付勢部材）
３１ 第１腕部
３１ａ 先端部
３２ 第２腕部
３２ａ 先端部
３３ コイル部（基部）
４１ 受光素子
４２ 発光素子
５０ 挿入部
５１ 収容凹部
５２ 凹部（変位許容部）
５３ 入口
Ｆ 指
Ｗ 幅方向
α、β 挿入部の開き角度
γ１ 第１アームと第１傾斜面の傾斜角度
γ２ 第２アームと第２傾斜面の傾斜角度

Claims (4)

1. 測定対象が挿入される挿入部を形成するように互いに対向する一対のハウジングと、
   前記一対のハウジングを開閉自在に支持し、それぞれの先端部を互いに接近させるように付勢する付勢部材と、
   前記一対のハウジングの一方のハウジングに設けられ、前記挿入部内の前記測定対象へ検査光を照射する発光部と、
   前記一対のハウジングの他方のハウジングに設けられ、前記挿入部内の前記測定対象を透過した検査光を受光する受光部とを備え、
   前記付勢部材は、基部と、前記基部の両端からそれぞれ延び、弾性を有する一対の腕部とを備え、
   前記一対のハウジングは、前記基部を支点として、それぞれの後端部を互いに近づけるように挟むことで前記先端部を開くことができ、
   前記一対の腕部の一方の第１腕部は、前記一対のハウジングのうちの第１ハウジングの第１収容空間内に挿通され、
   前記一対の腕部の他方の第２腕部は、前記一対のハウジングのうちの第２ハウジングの第２収容空間内に挿通され、
   前記第１腕部に対する前記第１ハウジングの相対位置を変更可能とする変位許容部を備え、
   前記変位許容部は、前記第２腕部に対する前記第２ハウジングの相対位置も変更可能であり、
   前記変位許容部は、前記第１収容空間に設けられた第１移動空間、及び、前記第２収容空間に設けられた第２移動空間を備え、
   前記一対のハウジングの開閉にともなって、又は、前記挿入部へ挿入された前記測定対象の形状に応じて、前記第１腕部の先端部が前記第１移動空間内で移動し、前記第２腕部の先端部が前記第２移動空間内で移動し、
   前記変位許容部は、前記第１収容空間において前記第２収容空間側の側面に設けられた第１傾斜面と、前記第２収容空間において前記第１収容空間側の側面に設けられた第２傾斜面とを備え、
   前記第１傾斜面は、前記第１ハウジングの前記先端部から後端部に向かうにつれて、前記第２収容空間側へ近づくように設けられ、
   前記第２傾斜面は、前記第２ハウジングの前記先端部から後端部に向かうにつれて、前記第１収容空間側へ近づくように設けられており、
   前記挿入部へ挿入された前記測定対象の形状に応じて、前記第１傾斜面に対する前記第１腕部の傾斜角度、及び、前記第２傾斜面に対する前記第２腕部の傾斜角度が変化することを特徴とするパルスオキシメータ用プローブ。
2. 前記一対のハウジングの後端部は互いに離間しており、
   前記第１腕部に対する前記第１ハウジングの相対位置、及び、前記第２腕部に対する前記第２ハウジングの相対位置の変化に応じて、前記一対のハウジングの後端部の間隔が変化する請求項１に記載のパルスオキシメータ用プローブ。
3. 前記挿入部へ挿入された前記測定対象の形状にしたがって、前記第１収容空間内における前記第１腕部の移動、及び、前記第１傾斜面に対する前記第１腕部の傾斜角度の変化、並びに、前記第２収容空間内における前記第２腕部の移動、及び、前記第２傾斜面に対する前記第２腕部の傾斜角度の変化が生じることによって、前記一対のハウジングの先端部が開いた状態を維持しつつ、前記一対のハウジングの後端部の間隔が変化する請求項２に記載のパルスオキシメータ用プローブ。
4. 前記付勢部材はねじりコイルばねであって、前記基部としてのコイル部の両端から、前記第１腕部と前記第２腕部がそれぞれ延びている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のパルスオキシメータ用プローブ。
   

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