JP7325081B2 - Biological information collection sensor and biological information collection device - Google Patents
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Description
本発明は、生体情報の収集に用いるのに好適な生体情報収集センサに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a biological information collecting sensor suitable for collecting biological information.
従来、赤外線や近赤外線を、照射端面から生体の組織に照射すると共に、生体の組織を透過した透過光を受光端面にて受光して、生体に関する情報を収集する代謝情報測定用プローブが知られている。このプローブには、測定を行う使用者が、当該プローブを保持するための保持部が設けられている。使用者は、この保持部を用いてプローブを保持し、照射端面及び受光端面を測定対象に接触させて生体に関する情報の収集を行う（例えば特許文献１参照。）。 Conventionally, there has been known a metabolic information measuring probe that irradiates tissues of a living body with infrared rays or near-infrared rays from an irradiation end face and receives transmitted light that has passed through the tissues of the living body at a light receiving end face to collect information about the living body. ing. This probe is provided with a holding portion for holding the probe by a user who performs measurement. A user holds the probe using this holder, and collects information about the living body by bringing the irradiation end surface and the light reception end surface into contact with the measurement target (see, for example, Patent Document 1).
上述の特許文献１に記載された技術では、使用者が自身の手でプローブを直接保持して生体に関する情報の収集を行う必要があるため、測定対象となる組織が使用者の手が入らない様な狭い空間にある場合や、使用者の手の届かない様な離れた位置にある場合には、生体に関する情報の収集を行うことが難しいという問題があった。
In the technique described in
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、測定対象となる組織が使用者の手が入らない様な狭い空間や、離れた位置にある場合でも生体に関する情報の収集が可能な生体情報収集センサ、及び当該生体情報収集センサを用いた生体情報収集装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is possible to collect information about a living body even when the tissue to be measured is in a narrow space where the user cannot reach or in a remote position. and a biological information collecting device using the biological information collecting sensor.
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の生体情報収集センサは、測定対象に接触させて生体情報を収集する生体情報収集センサであって、赤外線あるいは近赤外線を発光する発光部と、前記測定対象を透過した光を受光する受光部と、内部に前記発光部及び前記受光部を収容し、一つの方向に延びる筐体部とを少なくとも備え、前記筐体部は、前記発光部及び前記受光部が並んで配置され、前記生体情報を収集する際に前記測定対象の側を向く装着面部と、前記筐体部を保持する棒状部材の先端部が引き抜きが可能な状態で挿入される溝部を備え、前記一つの方向に突出して延びるアダプタ部が設けられていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
A biological information collecting sensor of the present invention is a biological information collecting sensor that collects biological information by contacting an object to be measured. and at least a housing portion that accommodates the light emitting portion and the light receiving portion therein and extends in one direction, the housing portion has the light emitting portion and the light receiving portion arranged side by side, and the living body It has a mounting surface facing the side of the object to be measured when collecting information, and a groove into which the tip of a rod-shaped member holding the housing is inserted in a removable state, protruding in the one direction. An extending adapter portion is provided.
上記発明においては、前記溝部には、前記棒状部材が挿入される方向と交わる方向に向かって突出し、前記棒状部材の先端と着脱可能に係合する突出部が設けられていることが好ましい。 In the above invention, it is preferable that the groove is provided with a protruding portion that protrudes in a direction intersecting the direction in which the rod-shaped member is inserted and is detachably engaged with the tip of the rod-shaped member.
上記発明においては、前記アダプタ部は、互いに向かい合い、所定の間隔を空けて並んで前記一つの方向に向かって突出して延びる一組の板部を有し、前記溝部は、前記一組の板部が向かい合う側の面である内側面に設けられていることが好ましい。 In the above invention, the adapter portion has a pair of plate portions that face each other and are arranged side by side at a predetermined interval so as to protrude in the one direction, and the groove portion corresponds to the pair of plate portions. is preferably provided on the inner surface, which is the surface facing each other.
上記発明においては、前記アダプタ部における前記一つの方向と交わる方向の長さは、前記筐体部における前記一つの方向と交わる方向の長さを超えない長さとされていることが好ましい。 In the above invention, it is preferable that the length of the adapter portion in the direction intersecting the one direction does not exceed the length of the housing portion in the direction intersecting the one direction.
上記発明においては、前記筐体部の前記装着面部とは反対側の少なくとも一部には、前記生体情報収集センサの使用者が、前記生体情報収集センサを容易に識別可能な識別部が設けられていることが好ましい。 In the above invention, at least a portion of the housing portion on the side opposite to the mounting surface portion is provided with an identification portion that allows a user of the biological information collecting sensor to easily identify the biological information collecting sensor. preferably.
上記発明においては、前記識別部は、前記測定対象が有する少なくとも一つの色彩とは異なる色彩を有することが好ましい。 In the above invention, it is preferable that the identification section has a color different from at least one color of the measurement object.
上記発明においては、前記測定対象の温度を測定する温度計測部と、少なくとも前記発光部を制御して前記生体情報の収集を制御する計測制御部とを更に備え、前記計測制御部は、前記温度計測部が測定した前記測定対象の温度が予め定められた測定停止温度を下回る場合には、前記発光部を消灯する制御を行うことが好ましい。 The above invention further includes a temperature measurement unit that measures the temperature of the object to be measured, and a measurement control unit that controls at least the light emitting unit to control collection of the biological information, wherein the measurement control unit controls the temperature When the temperature of the measurement object measured by the measuring unit is lower than a predetermined measurement stop temperature, it is preferable to perform control to turn off the light emitting unit.
本発明の生体情報収集装置は、上記いずれかの生体情報収集センサと、少なくとも一つの前記生体情報収集センサが収集した生体情報を表示する表示装置とを備えていることを特徴とする。 A biological information collecting apparatus according to the present invention includes any of the biological information collecting sensors described above, and a display device for displaying the biological information collected by at least one of the biological information collecting sensors.
本発明の生体情報収集センサによれば、測定対象となる組織が使用者の手が入らない様な狭い空間や、離れた位置にある場合でも生体情報の収集が行えるという効果を奏する。 According to the biological information collecting sensor of the present invention, biological information can be collected even when the tissue to be measured is in a narrow space where the user's hand cannot reach or in a remote position.
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係る生体情報収集装置ついて図１から図１１を主に参照しながら説明する。本実施形態に係る生体情報収集装置１００は、生体情報収集センサ１と、表示装置５０から主に構成されている。
[First Embodiment]
A biological information collecting apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described below mainly with reference to FIGS. 1 to 11. FIG. A biological
本実施形態に係る生体情報収集装置１００は、内視鏡手術の際に患者の体腔内にある組織の酸素飽和度に関する情報を収集して表示する医療用の生体情報収集装置である。具体的には、生体情報収集センサ１が、内視鏡手術の際に用いられる手動の鉗子や、手術用ロボットの鉗子の先端に取り付けられて、体腔内の治療や診断が行われる部位などに配置され、当該部分の組織の酸素飽和度に関する情報を収集して表示する医療用の生体情報収集装置である。なお、以降において生体情報収集装置１００が収集する組織の酸素飽和度などの生体に関する情報を「生体情報」とも記載する。
A biological
１．構成の説明
生体情報収集センサ１は、主に内視鏡手術に用いられる内視鏡手術用鉗子（以降において「鉗子」とも記載する。）などの棒状のロッド部の先端に取り付け可能な、患者の組織の生体情報を収集する小型のセンサ装置である。生体情報収集センサ１が収集した生体情報は、生体情報データとして送信されて、表示装置５０に表示される。なお使用者は、生体情報収集センサ１を鉗子のロッド部に取り付けずに、自身で直接保持して使用することもできる。
1. Description of Configuration The biological
以降の説明において前後、左右、上下の方向は、特に断りの無い限り図中に示した方向とする。また、生体情報収集装置１００を構成する生体情報収集センサ１を、生体情報が収集可能な状態で患者の測定対象部位に接触させて配置することを、「装着する」とも記載する。更に、生体情報収集センサ１が患者に装着された際、測定対象部位と接触する側の生体情報収集センサ１の面を「装着面」とも記載する。また、生体情報収集センサ１が生体情報に関する情報を収集することを、「測定」あるいは「計測」とも記載する。
In the following description, front and rear, left and right, and up and down directions are the directions shown in the drawings unless otherwise specified. Further, placing the biological
生体情報収集センサ１は、主に発光部２、受光部３，４、制御部６、バッテリ７、及び発光制御部８（以降においてこれらを総称して「電子部品」とも記載する。）を主に備えている。これらの電子部品は、略円筒形状の筐体部１０の内部に収容されている。
The biological
発光部２は、赤外線あるいは近赤外線の光を発光し、発光した光を測定対象部位の組織に照射する部分である。発光部２は、それぞれ波長の異なる光を発光する図示されていない２つの発光ダイオード（以降に於いて「ＬＥＤ」とも記載する。）を備えている。本実施形態では発光部２が、約７７０ｎｍの波長の光を発光する図示されていないＬＥＤ２ａと、約８３０ｎｍの波長の光を発光する図示されていないＬＥＤ２ｂを備えている例に適用して以降の説明を行う。なお発光部２は、所定の波長の光を発光する他の公知の発光素子を備えたものであってもよい。
The light-emitting
発光制御部８は、発光部２による光の照射を制御する部分である。具体的には発光制御部８は、詳細は後述する制御部６からの信号に従って、発光部２のＬＥＤ２ａ、ＬＥＤ２ｂが発光するために必要な電流を出力したり停止したりして、発光部２による光の照射を制御する。
The light
受光部３，４は、受光した光に応じた信号を制御部６が処理可能な信号として出力する部分である。受光部３，４は、受光した光に応じた電気信号を出力する図示されていないフォトダイオード（以降において「ＰＤ」とも記載する。）と、ＰＤが出力した電気信号を制御部６が処理可能な信号として出力する図示されていない信号処理部を主に備えている。以降の説明において、受光部３が備えるＰＤをＰＤａと、受光部４が備えるＰＤをＰＤｂと記載する。また、受光部３，４が出力する、受光した光に関する情報を「光学情報」とも記載する。なお受光部３，４は、受光した光に応じた電気信号を出力する他の公知の素子を備えたものであってもよい。
The
制御部６は、主に発光部２、及び受光部３，４を制御すると共に、受光部３，４からの光学情報を処理して、患者の組織の酸素飽和度に関する情報を算出する機能を主に有する部分である。
The
制御部６には、生体情報の収集を制御する計測制御部６１、アナログ信号をデジタルデータに変換処理するＡ／Ｄ変換部６２、取得した光学情報に基づいて酸素飽和度に関する情報などを算出する演算処理部６３が主に備えられている。更に制御部６には、表示装置５０と通信を行う通信部６４も備えられている。なお演算処理部６３は、取得した光学情報が予め定められた所定の条件から逸脱した場合などに、生体情報収集センサ１が通常とは異なる状態であると判定する機能も有している。
The
本実施形態では制御部６がアンテナ部６５を備え、通信部６４がアンテナ部６５を介して無線通信信号を送受信して表示装置５０と通信を行う公知の無線通信機能を有している例に適用して以降の説明を行う。具体的には通信部６４が、公知の無線通信規格であるＢＬＥ規格（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）（「Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ」は登録商標。）に従った通信が可能な無線通信機能を有している例に適用して以降の説明を行う。通信部６４は、通信信号を受信する受信装置が、当該通信信号を送信した通信部６４を識別できる識別情報を含む通信信号を当該通信規格に従って送信する。なお通信部６４は、上記とは異なる公知の通信規格に従い通信を行う通信機能を備えたものであってもよい。
In this embodiment, the
バッテリ７は、筐体部１０の内部に配置されている電子部品に必要な電力を供給する電源である。ＯＮ／ＯＦＦ回路１８は、電子部品への電気の供給、停止を制御する電気スイッチ回路である。本実施形態においてＯＮ／ＯＦＦ回路１８は、磁気感知型リードスイッチを用いたスイッチ回路である例に適用して以降の説明を行う。具体的に説明すると、ＯＮ／ＯＦＦ回路１８は、その外部の磁気の変化によってＯＮ／ＯＦＦが変化する磁気感知型リードスイッチを備えており、使用者が所定の磁石を近づけるなどの所定の操作を行うことで、当該磁気感知型リードスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替わり、電気の供給、停止の制御が行われるものである。なおＯＮ／ＯＦＦ回路１８は、その他の筐体部１０の外部からの操作によってＯＮ／ＯＦＦ状態の切替が可能な他の公知の電気スイッチ回路が用いられていてもよい。
The
発光部２、受光部３，４、制御部６、発光制御部８、及びＯＮ／ＯＦＦ回路１８は、基板１７に半田などの公知の方法で固定され、電気的に接続されている。少なくとも発光部２、及び受光部３，４は、基板１７の装着面部１４側の面に直線状に並んで配置されている。本実施形態では発光部２、及び受光部３，４が、筐体部１０の左右の中心を通り前後方向に延びる仮想直線I上に所定の間隔を空けて直線状に並んで配置されている例に適用して以降の説明を行う。なお発光部２、及び受光部３，４は、上記とは異なる基板１７の装着面部１４側の面に直線状に並んで配置されていてもよい。
The
本実施形態では発光部２、及び受光部３，４が、前側から発光部２、受光部３、受光部４の順番で並んで配置されている例に適用して以降の説明を行う。なお、発光部２と受光部３の間の距離、及び発光部２と受光部４の間の距離は、組織の酸素飽和度を算出する演算式に従って、測定の対象となる組織の深度、即ち測定対象部位の表面から生体情報の収集が行われる組織までの距離に基づいて算出されるそれぞれの間隔で配置されている。
In the present embodiment, the
基板１７上の、発光部２と受光部３の間には、遮光素材からできた遮光板１６が設けられている。この遮光板１６は、測定対象である患者の組織を透過せずに、受光部３，４に直接入射される発光部２からの光を遮るためのものである。
A light-shielding
バッテリ７は、筐体部１０内の基板１７より上側の部分に公知の方法で固定され、ＯＮ／ＯＦＦ回路１８を介して基板１７に電気的に接続されている。なおバッテリ７は、無線通信機能の妨げとなることのない様に配置されている。
The
表示装置５０は、生体情報収集センサ１が収集した生体情報を表示する機能を有すると共に、生体情報収集センサ１の操作や設定を行う機能を有するものである。表示装置５０は、通信機能部５１、表示部５２、演算処理部５３及び記憶部５４を主に有している。表示部５２は、タッチパネル式の公知のディスプレイデバイスである。表示部５２には、生体情報収集センサ１から送信された生体情報データが表示される他、生体情報収集センサ１の操作や設定に関する画面が表示される。具体的には、使用者によって生体情報の収集の開始や停止、あるいは一次停止が指示される画面や、使用者によって生体情報が算出される時間間隔などが設定されるための画面等が表示される。表示部５２は、タッチパネル式のディスプレイデバイスであるため、使用者は表示されたボタンなどを直接触れて操作することで、演算処理部５３などに必要な入力を行うことができる。なお使用者による操作は、その他の公知の入力デバイスによって行われてもよい。
The
通信機能部５１は、主に生体情報収集センサ１の通信部６４と通信を行う部分である。本実施形態では通信機能部５１が、複数の通信部６４と同時に通信可能な公知の無線通信規格（ＢＬＥ規格）に従って通信を行う例に適用して以降の説明を行う。具体的に説明すると、通信機能部５１は、公知の無線通信規格に従った無線通信信号を送受信して生体情報収集センサ１と通信を行う。通信機能部５１は、複数の通信部６４と通信を行う場合に、受信した通信信号に含まれる通信部６４の識別情報から、当該通信信号を送信した通信部６４を識別して必要な処理を行う。即ち、表示装置５０は、複数の生体情報収集センサ１からそれぞれの生体情報データを受信し、それぞれ別個のデータとして処理し、複数の生体情報データを生体情報収集センサ１ごとに同時に表示部５２に表示する。
The
演算処理部５３は、通信機能部５１や表示部５２を制御するとともに、通信機能部５１が受信した生体情報データを表示部５２に表示するために必要な処理を行う部分である。記憶部５４は、通信機能部５１が受信した生体情報データなどを記憶するハードディスクやメモリなどの公知の記憶媒体である。
The
本実施形態では表示装置５０が、公知のタブレットＰＣに、専用のプログラムがインストールされたものである例に適用して以降の説明を行う。即ち、表示装置５０の上記の各部の機能が、タブレットＰＣのハードウェアと、記憶部５４にインストールされた専用プログラムが協働して実現されている例に適用して以降の説明を行う。なお表示装置５０は、専用のプログラムがインストールされた他の公知のノートＰＣやその他のＰＣであってもよい。あるいは表示装置５０は、上記の各機能を有する専用のハードウェアから構成された専用の装置であってもよい。
In the present embodiment, the
２．生体情報収集センサの外観の説明
生体情報収集センサ１の筐体部１０は、生体情報収集センサ１の外装となる部分である。筐体部１０は、前後の方向に延びる略円筒形状をしている。なお本実施形態の生体情報収集センサ１は、患者の体腔内に挿入されて使用されるため、使用前に滅菌される。このため本実施形態において筐体部１０の各部は、ガス滅菌等の影響を受けにくく、生体適合性に優れたポリカーボネートからできている例に適用して以降の説明を行う。また筐体部１０は、バッテリ７の出力電圧に応じた耐電圧を有している。なお筐体部１０は、バッテリ７の出力電圧に応じた耐電圧を有し、ガス滅菌等の影響を受けにくく、生体適合性に優れた素材であれば、他の公知の樹脂素材からなるものであってもよい。
2. Description of External Appearance of Biological Information Collecting Sensor The
筐体部１０の略円筒形状の略中心を通る仮想直線Ｈを含む水平面よりも上側にある上側部１１は、使用時に患者の測定対象の表面と同じ側を向く部分である。本実施形態では、上側部１１の上側を向く部分に、平面状の上面部１２が設けられている例に適用して以降の説明を行う。なお筐体部１０は、上面部１２が設けられていなくてもよい。本実施形態では、上側部１１が、生体情報を収集する際に用いられる光を透過しにくく、体腔内において使用者が、生体情報収集センサ１を認識しやすい色である青色系の色彩を有している例に適用して以降の説明を行う。
The
内視鏡手術では、使用者が、トロカールなどを介して挿入された内視鏡によって患者の体腔内の様子を観察して必要な手技を行う。即ち使用者は、内視鏡から得られる画像に基づいて生体情報収集センサ１を測定対象部位に配置して生体情報の収集を行う。この際、上側部１１が使用者によって主に視認される。
In endoscopic surgery, a user observes the inside of a patient's body cavity with an endoscope inserted through a trocar or the like and performs necessary procedures. That is, the user collects biological information by arranging the biological
内視鏡手術が行われている患者の体腔の内部は、患者の血液などの体液が存在しており、また内視鏡からの視界も限られているため、生体情報収集センサ１を識別することが難しい場合がある。このため、生体情報収集センサ１の筐体部１０には、使用者が内視鏡を介して確認した時に、容易に他の部分と区別して識別できる部分が備えられていることが望ましい。従って本実施形態の筐体部１０の上側部１１には、組織が主に有する色彩である赤色系の色彩や白色系の色彩とは異なる、青色系の色彩を有したポリカーボネートが用いられている。
Body fluids such as the patient's blood are present inside the body cavity of a patient undergoing endoscopic surgery, and the field of view from the endoscope is limited. can be difficult. Therefore, it is desirable that the
この青色系の色彩は、組織が主に有する色彩である赤色系の色彩の反対色であるため、体腔内に配置された際に目立ち易い色彩である。また、組織の酸素飽和度の測定に用いられる波長の光を透過しにくい（遮光する）色彩でもある。なお上側部１１は、使用者が容易に区別できる色彩であって、組織の酸素飽和度の測定に用いられる波長の光を遮光する色彩であれば上記とは異なる色彩を有した素材が用いられたものであってもよい。あるいは公知の樹脂素材に、生体適合性を有する塗料などが塗られたり、その他の公知の方法で着色されたりしたものであってもよい。あるいは、平面状にされた上面部１２だけが、その様な色彩を有する構成としてよく、上側部１１のその他の部分がその様な色彩を有する構成としてもよい。また、上側部１１に使用者が視認しやすい光を発光する発光体を設けた構成としてもよい。本実施形態における上側部１１の青色の色彩を有する部分や、上側部１１に設けられたその他の他の部分と区別して容易に識別できる部分が、特許請求の範囲における識別部とされている。
This bluish color is the opposite color of the reddish color which is the color mainly possessed by tissues, and therefore is a color that stands out easily when placed in a body cavity. It is also a color that makes it difficult for light of the wavelength used for measuring tissue oxygen saturation to pass through (blocks out light). For the
下側部１３は、生体情報の収集が行われる際に、測定対象部位の側を向く部分である。下側部１３は、意図しない外来光が受光部３，４に入射してしまうことを防ぐため、組織の酸素飽和度の測定に用いられる波長の光が透過しにくい色彩である黒色の色彩を有するポリカーボネートからできている。なお下側部１３は、組織の酸素飽和度の測定に用いられる波長の光を遮光する色彩であれば、上記とは異なる色彩を有していてもよい。あるいは公知の樹脂素材に、生体適合性を有する塗料などが塗られたり、その他の公知の方法で着色されたりしたものであってもよい。
The
下側部１３の、生体情報が収集される際に測定対象部位の表面と接触する部分には、平面状の装着面部１４が設けられている。この装着面部１４は、生体情報の収集に用いられる波長の光を透過する光透過性の部材からできている。より具体的に説明すると、発光部２のＬＥＤ２ａ、ＬＥＤ２ｂが照射した光や、ＬＥＤ２ａ、ＬＥＤ２ｂから照射されて組織を透過した透過光が、生体情報の収集の妨げになることなく透過することができる素材からできている。本実施形態では装着面部１４が、生体情報の収集に用いられる波長の光を透過する特性を有したポリカーボネート素材からできている例に適用して以降の説明を行う。なお装着面部１４は、生体情報の収集に用いられる波長の光を透過する他の公知の素材からできていてもよい。
A planar mounting
なお、生体情報収集センサ１は、鉗子のロッドの先端に取り付けられ、内視鏡手術を行う際に使用されるトロカールを介して患者の体腔内にその前側の部分から挿入されて、測定対象部位の表面に配置される。このため、筐体部１０の前後方向と交わる任意の向きの外径は、内視鏡手術で用いられる一般的なトロカールの内径よりも短くなっている。即ち筐体部１０を正面から見た際の筐体部１０の任意の方向の長さは、一般的な内視鏡用のトロカールの内径よりも短くなっている。
The biological
筐体部１０の後側の部分からは、アダプタ部２０が後側に向かって延びている。アダプタ部２０は、生体情報収集センサ１を保持するロッド３０の先端に着脱可能に固定される部分である。またアダプタ部２０は、使用者が生体情報収集センサ１を直接保持して測定を行う際に、使用者によって保持される部分でもある。
The
本実施形態においてロッド３０は、生体情報収集センサ１を保持する為に用いられる長細い円柱形状（棒状）をした専用のロッドであり、図示されていない市販の内視鏡手術用の鉗子の操作ハンドルに取り付けられて使用されるものである。より具体的に説明するとロッド３０は、組織等を把持するための把持部が先端部に設けられる共に、当該把持部よりも元側の部分に屈曲可能な屈曲部が設けられたシャフトと、当該シャフトの元側に着脱可能に取り付けられた操作ハンドルを備えた市販の鉗子の操作ハンドルに取り付けられて使用されるものである。なお操作ハンドルは、把持部の把持動作を操作するための図示されていない把持操作部、及び屈曲部の屈曲動作を操作するための図示されていない屈曲操作部が設けられている。
In the present embodiment, the
本実施形態におけるロッド３０は、この市販の鉗子のシャフトを取り外した操作ハンドルの部分に取り付けて、生体情報収集センサ１を保持するために用いられるものである。即ち本実施形態では、生体情報収集センサ１は、市販の鉗子の操作ハンドルに取り付けられたロッド３０によって保持される。
The
ロッド３０の先端には、円形状の凹みである孔部３２が設けられた先端部３１が設けられている。なお、先端部３１の外径ｄ１は、ロッド３０の先端部３１よりも基端部側の部分の外径ｄ２よりも細くなっている。また、先端とは反対側の元側（以降において「基端部側」とも記載する。）に、市販の鉗子の操作ハンドルに取り付け可能な取り付け機構が設けられている。この取り付け機構によって、シャフトを取り外した鉗子の操作ハンドルにロッド３０を着脱可能に取り付けることができる。
The tip of the
また、ロッド３０の先側の、先端部３１から基端部側に少し離れた所に、屈曲動作が可能な屈曲部３３が設けられている。ロッド３０の取り付け機構には、屈曲部３３を屈曲動作させる図示されていない屈曲機構も備えられており、使用者による操作ハンドルの屈曲操作部の操作に従って屈曲部３３を所定の角度の範囲で屈曲させることができる。本実施形態では、ロッド３０の屈曲部３３が、使用者による操作ハンドルの屈曲操作部の操作に従って、－４５°～＋４５°の範囲で屈曲する例に適用して以降の説明を行う。使用者は、この操作ハンドルの屈曲操作部を操作して屈曲部３３を屈曲させることで、生体情報収集センサ１の装着面部１４を、測定対象部位の表面に接触させて配置することができる。
In addition, a
なおロッド３０は、手術用ロボットの鉗子の取付部に取り付け可能な図示されていない取り付け機構が設けられ、手術用ロボットによって保持されるとともに、使用者による手術用ロボットの操作に従って、屈曲部３３の屈曲動作をすることができるものであってもよい。この様にすれば、手術用ロボットが用いられる内視鏡手術の際にも、生体情報収集センサ１を用いて生体情報を収集することができる。なお、本実施形態におけるロッド３０が、特許請求の範囲における棒状部材とされている。
The
アダプタ部２０は、一組の台形の板状の板部２１ａ及び板部２１ｂから構成されている。この板部２１ａ，２１ｂの筐体部１０側の上下方向の長さは、筐体部１０の上下方向の長さと略同一となっている。
The
板部２１ａ，２１ｂは、所定の間隔を開けてそれぞれ略平行になるようにして、生体情報収集センサ１の後側の部分に配置されている。また板部２１ａ，２１ｂは、互いに向かい合う側の面である内側面が、装着面部１４と略直交する向きで配置されている。
The
板部２１ａと板部２１ｂのそれぞれの内側の面には、後側の端部から筐体部１０との境目まで前後方向に延びる断面が略長方形の溝部２２ａ，２２ｂがそれぞれ設けられている。具体的に説明すると、溝部２２ａは、板部２１ａの内側の面と直交する一組の溝側面２４ａと、板部２１ａの内側の面と略平行に延び、一組の溝側面２４ａと繋がる溝底面２５ａにて囲まれた溝である。また溝部２２ｂは、板部２１ｂの内側の面と直交する一組の溝側面２４ｂと、板部２１ｂの内側の面と略平行に延び、一組の溝側面２４ｂと繋がる溝底面２５ｂにて囲まれた溝である。
溝部２２ａ，２２ｂの上下方向の幅Ｄ１は、ロッド３０の先端部３１の外径ｄ１と略同一の長さである。なお溝部２２ａ，２２ｂの上下方向の幅Ｄ１は、板部２１ａと板部２１ｂが筐体部１０に配置された状態でロッド３０の先端部３１が挿入可能な幅であれば、上記と異なる長さであってもよい。
A width D1 of the
溝底面２５ａの後側の部分には、板部２１ｂに向かって突出する突出部２３ａが設けられている。また、溝底面２５ｂの後側の部分には、板部２１ａに向かって突出する突出部２３ｂが設けられている。突出部２３ａ，２３ｂは、ロッド３０の孔部３２と、略同一の大きさをしている。
A protruding
板部２１ａ，２１ｂは、溝底面２５ａと溝底面２５ｂとの間の距離Ｄ２が、ロッド３０の先端部３１の外径ｄ１と略同一の距離となる様に、間隔を開けて配置されている。また、板部２１ａ，２１ｂの基端部側の上下方向Ｄ３の幅は、ロッド３０の先端部３１よりも基端部側の部分の外径ｄ２と略同一の長さとなっている。
The
板部２１ａ，２１ｂの任意の位置における上下方向の幅は、筐体部１０の上下方向の幅、即ち、上面部１２と装着面部１４の間の距離を越えない長さとなっている。また、板部２１ａの板部２１ｂとは反対側の面と、板部２１ｂの板部２１ａとは反対側の面の任意の方向の間の距離は、筐体部１０の外径の任意の方向の幅を超えない長さとなっている。換言すれば、板部２１ａ及び板部２１ｂは、筐体部１０の正面側から見たときに、筐体部１０の外周から突出しする部分が無いように筐体部１０に配置されている。
The vertical width of the
なお板部２１ａ，２１ｂは、使用者が、自身の手で容易に保持することができる程度の長さを有している（図７（ａ）参照。）。本実施形態では、板部２１ａ，２１ｂの前後方向の長さが、筐体部１０の前後方向の長さの略半分程度の長さである例に適用して以降の説明を行う。なお、板部２１ａ，２１ｂの前後方向の長さは、使用者が保持しやすく、生体情報収集センサ１を患者の体腔内に挿入する際や、生体情報収集センサ１を測定対象部位に装着したりする際の妨げとならない長さであれば、上記と異なる長さであっても構わない。
The
２．使用方法
続いて内視鏡手術において生体情報収集センサ１を使用する場合について説明を行う。はじめに、生体情報収集センサ１は、ロッド３０の先端部３１に取り付けられる。具体的には、板部２１ａ，２１ｂの溝部２２ａ，２２ｂにロッド３０の先端部３１が挿入されて、アダプタ部２０が先端部３１に着脱可能に固定される。なお、溝部２２ａ，２２ｂに先端部３１が根元まで挿入されると、突出部２３ａ，２３ｂが、孔部３２とそれぞれ取り外し可能に係合される。このため、生体情報収集センサ１は、自然に抜け落ちることなく、ロッド３０に着脱可能に固定される（図６（ａ），（ｂ）参照。）。
2. Usage Method Next, the case of using the biological
患者の組織の生体情報の収集を行うために、使用者によってロッド３０に取り付けられた生体情報収集センサ１が、患者に設けられたトロカールを介してロッド３０と共に患者の体腔内に挿入される。体腔内に生体情報収集センサ１が挿入されると、使用者の操作によって、生体情報収集センサ１は測定対象部位の近くに移動される。そして使用者が鉗子のハンドル部の所定の屈曲操作を行うと、装着面部１４が測定対象部位の表面を向くように屈曲部３３が屈曲する。そして、装着面部１４が測定対象部位の表面と接触されて生体情報の収集が行われる（図７（ｂ）参照。）。
In order to collect biological information of the patient's tissue, the biological
前述の様に生体情報収集センサ１は、ロッド３０を取り付けずに使用者が直接手で保持して使用することも可能である。この場合に使用者は、装着面部１４が測定対象部位の側を向く様にしてアダプタ部２０を保持し、生体情報の収集を行う所望の部位に生体情報収集センサ１を移動させて生体情報の収集を行うことができる（図７（ａ）参照。）。より具体的に説明すると、使用者は、アダプタ部２０を保持し、生体情報収集センサ１の装着面部１４を患者の皮膚などに接触させて生体情報を収集することが可能である。あるいは、外科的な手術が行われている際に、使用者は、アダプタ部２０を保持し、生体情報収集センサ１の装着面部１４を、露出させた臓器や、術者が挙上した腸管などの臓器の表面やその他の組織の表面に接触させて、生体情報の収集を行うことが可能である。なお、使用者は、アダプタ部２０と係合可能な係合部を有した図示されていないハンドルを生体情報収集センサ１に取り付け、当該ハンドルを保持して上記の様な操作を行ってもよい。
As described above, the biological
３．動作の説明
続いて、生体情報収集装置１００の動作について説明を行う。なお、以降では、同時に２つの生体情報収集センサ１（以降において「生体情報収集センサ１Ａ，１Ｂ」とも記載する。）を用いて生体情報の収集が行われる例に適用して説明を行う。なお使用される生体情報収集センサ１の数は、上記に限定される訳ではなく、１つであっても３つ以上であってもよい。また生体情報収集センサ１Ａ，１Ｂは、それぞれがロッド３０に取り付けられて測定が行われても、使用者が生体情報収集センサ１Ａ，１Ｂを直接保持して測定が行われてもよい。
3. Description of Operation Next, the operation of the biological
はじめに使用者によって所定の操作が行われ、生体情報収集センサ１Ａ，１ＢのＯＮ／ＯＦＦ回路１８がそれぞれ作動される。より具体的に説明すると、使用者がＯＮ／ＯＦＦ回路１８を作動させるための磁石などを近接させるなどの所要の操作を行うと、ＯＮ／ＯＦＦ回路１８の磁気感知型リードスイッチが作動してＯＮ／ＯＦＦ回路１８がＯＮ状態となる。ＯＮ／ＯＦＦ回路１８がＯＮ状態となると、バッテリ７から基板１７に電気が供給され、生体情報収集センサ１Ａ，１ＢがＯＮ状態となる。続いて生体情報の収集のために生体情報収集センサ１Ａ，１Ｂが、患者の測定対象部位にそれぞれ配置される。具体的には、装着面部１４が、測定対象部位の表面に接触する様にして生体情報収集センサ１が配置される。
First, the user performs a predetermined operation to activate the ON/
続いて使用者によって生体情報の収集に必要な操作が行われると、表示装置５０の表示部５２に生体情報の収集に必要な情報の入力を求める画面が表示される。本実施形態では、表示部５２の表示画面が、使用される生体情報収集センサ１の数に応じて分割されて表示される例に適用して説明を行うと、生体情報収集センサ１Ａに対応する表示部５２の部分に、生体情報収集センサ１Ａが生体情報データを算出する時間間隔の入力を求める画面や、生体情報収集センサ１Ａによる測定の開始及び停止や一時停止の指示を行う図示されていない画面が表示される。また、生体情報収集センサ１Ｂに対応する表示部５２の部分に、生体情報収集センサ１Ｂが生体情報データを算出する時間間隔の入力を求める画面や、生体情報収集センサ１Ｂによる測定の開始及び停止や一時停止の指示を行う図示されていない画面が表示される。使用者によって表示部５２が操作されて生体情報の収集に必要な情報が入力されると、通信機能部５１が、入力された情報を生体情報収集センサ１Ａ，１Ｂにそれぞれ送信する。なお、表示部５２の同一の部分に、生体情報収集センサ１Ａ，１Ｂに対応するこれらの表示が行われてもよい。
Subsequently, when the user performs an operation necessary for collecting biological information, a screen requesting input of information necessary for collecting biological information is displayed on the
続いて生体情報収集センサ１Ａ，１Ｂの動作の説明を行う。なお、生体情報収集センサ１Ａと生体情報収集センサ１Ｂの動作は同一であるため、以降は主に生体情報収集センサ１Ａを例に動作の説明を行う。生体情報収集センサ１Ａは、通信機能部５１が送信した生体情報の収集に必要な情報を受信すると、生体情報の収集を開始する。具体的には、発光部２のＬＥＤ２ａ、ＬＥＤ２ｂが、それぞれ波長の異なる光を、生体情報収集センサ１Ａが装着された部分の組織に向かって照射する。そして受光部３，４のＰＤａ、ＰＤｂは、患者の組織を透過した光をそれぞれ受光し、受光した光に応じた光学情報を制御部６に入力する。
Next, the operation of the biological information collecting sensors 1A and 1B will be explained. Since the operations of the biological information collecting sensor 1A and the biological information collecting sensor 1B are the same, the operation of the biological information collecting sensor 1A will be mainly described below as an example. When the biological information collecting sensor 1A receives the information necessary for collecting the biological information transmitted by the
制御部６は、受光部３，４から取得した光学情報に基づいて、使用者が設定した時間間隔毎に演算処理を行い、組織の酸素飽和度に関する情報を算出する。具体的には、演算処理部６３が、組織の酸素飽和度を算出する演算方法に従い、受光部３，４から取得した光学情報に基づいて、測定対象の組織の酸素飽和度に関する情報を算出する。本実施形態では制御部６が、受光部３，４が取得した光学情報に基づいて、酸素飽和度（ｒＳＯ２）と総ヘモグロビン指数（Ｔ－ＨｂＩ）を算出する例に適用して以降の説明を行う。
Based on the optical information acquired from the
制御部６は、算出した酸素飽和度（ｒＳＯ２）、及び総ヘモグロビン指数（Ｔ－ＨｂＩ）を、生体情報データとして送信する。具体的には通信部６４が、収集した生体情報データと通信部６４の識別情報データを含む信号を、公知の通信規格に従ってアンテナ部６５を介して送信する。
The
なお計測制御部６１は、一回の組織の酸素飽和度に関する情報を算出するのに必要な光学情報を取得した後に発光部２を消灯させ、次の組織の酸素飽和度に関する情報を算出するのに必要な光学情報を取得する際に、改めて発光部２を発光させる制御を行ってもよい。この様な制御を行えば、バッテリ７の消耗を低減させることが期待できる。
Note that the
生体情報収集センサ１Ａから送信された信号を通信機能部５１が受信すると、受信した信号に含まれる生体情報データが、表示部５２の生体情報収集センサ１Ａと紐付けされた表示部５２の部分である表示部５２Ａに表示される。また、生体情報収集センサ１Ｂから送信された信号を通信機能部５１が受信すると、受信した信号に含まれる生体情報データが、表示部５２の生体情報収集センサ１Ｂに紐付けられた表示部５２の部分である表示部５２Ｂに表示される。
When the
表示部５２は、受信された生体情報データを数値として表示する数値表示部５５と、生体情報データの数値の時間変化をグラフとして表示するトレンド表示部５６に分かれている。生体情報収集センサ１Ａが送信した生体情報データの内容は、表示部５２Ａの数値表示部５５及びトレンド表示部５６に表示される。なお、これらの表示は予め定められた時間間隔で更新される。
The
使用者によって表示部５２が操作されて、生体情報収集センサ１Ａによる生体情報の収集を一時中断する信号が通信機能部５１から送信されると、生体情報収集センサ１Ａは生体情報の収集を中断する。具体的には、計測制御部６１が生体情報の収集を中断する処理を行う。計測制御部６１が測定を中断する処理を行うと、発光制御部８は発光部２への電流の供給を停止してＬＥＤ２ａ、ＬＥＤ２ｂを消灯させる。
When the user operates the
使用者によって再び表示部５２が操作され、生体情報収集センサ１Ａによる生体情報の収集を再開する信号が通信機能部５１から送信されると、生体情報収集センサ１Ａは測定を再開する。具体的には、計測制御部６１が発光制御部８に対して測定を開始する信号を出力し、ＬＥＤ２ａ、ＬＥＤ２ｂを発光させる。また、演算処理部６３が、受光部３，４からの光学情報に基づいて酸素飽和度に関する情報等を算出する処理を行い、通信部６４が生体情報データを送信する。
When the user operates the
生体情報収集センサ１Ａの作動中に使用者によって所定の操作が行われ、生体情報収集センサ１ＡのＯＮ／ＯＦＦ回路１８が作動してＯＦＦ状態となると、基板１７への電力の供給が停止され、生体情報収集センサ１ＡがＯＦＦ状態となり測定が終了する。具体的には、使用者がＯＮ／ＯＦＦ回路１８を作動させるための磁石などを近接させるなどの操作を行うと、ＯＮ／ＯＦＦ回路１８の磁気感知型リードスイッチが作動してＯＦＦ状態となる。ＯＮ／ＯＦＦ回路１８がＯＦＦ状態となると、バッテリ７から基板１７に電気が供給されなくなり、生体情報収集センサ１ＡがＯＦＦ状態となり、生体情報の収集が終了する。
When the user performs a predetermined operation while the biological information collecting sensor 1A is in operation and the ON/
使用者によって、表示部５２に表示された保存ボタン５７が操作さると、演算処理部５３は、受信した生体情報データを記憶部５４に記憶する処理を行う。更に使用者によって、表示部５２に表示された終了ボタン５８が操作されると、演算処理部５３は、専用プログラムの動作を終了する処理を行う。
When the user operates the save button 57 displayed on the
上記の構成からなる生体情報収集センサ１によれば、生体情報収集センサ１は、ロッド３０の先端部３１に取り付け可能なアダプタ部２０が設けられている。このため、生体情報収集センサ１をロッド３０の先端に取り付け、ロッド３０を操作して患者の体腔内など、使用者の手の届かない場所にあるような組織の生体情報を収集することができる。
According to the biological
また、アダプタ部２０は、筐体部１０の後側の部分から、生体情報収集センサ１が延びる方向（後方）に向かって突出して延びている。このため使用者が、自身の手などでアダプタ部２０を容易に保持することができる。このため生体情報収集センサ１を手で保持して、例えば患者の皮膚の所望の箇所に生体情報収集センサ１を接触させて生体情報を収集したり、外科的な手術を行っている際に、切開された部分から露出している臓器や、術者によって挙上されている臓器の組織の表面の箇所に生体情報収集センサ１を接触させて生体情報を収集したりすることができる。あるいは患者の表面に近い側にある任意の箇所の組織の生体情報を容易に測定することができる。
Moreover, the
また、アダプタ部２０のロッド３０の先端部３１が挿入される溝部２２ａ，２２ｂには、突出部２３ａ，２３ｂがそれぞれ設けられている。この突出部２３ａ，２３ｂは、先端部３１の孔部３２に取り外し可能に係合されるため、生体情報収集センサ１を、脱着可能にロッド３０に取り付けることができる。このため、使用時に生体情報収集センサ１がロッド３０から容易に外れてしまうことが防がれる。また、使用者によるロッド３０への生体情報収集センサ１の取り付け、取り外し作業を容易に行うことができる。
更にアダプタ部２０は、一組の板部２１ａ，２１ｂから構成されている。この板部２１ａ，２１ｂは、筐体部１０の後側の部分に所定の間隔を開けて略平行に配置されて設けられている。即ち、板部２１ａと板部２１ｂの間には、装着面部１４が延びる平面と略直交する向きに延びる隙間が設けられている。このため、例えば使用前にガス滅菌処理等を行う場合に、滅菌に用いられるエチレンオキサイドガスなどが、この隙間を抜けて滅菌処理がおこなわれるため、溝部２２ａ，２２ｂの細部まで適切に滅菌を行う事ができる。また、滅菌に用いられたエチレンオキサイドガスなどの有毒物質が、アダプタ部２０の内部に残留してしまうことが防がれる。
Further, the
また、板部２１ａ，２１ｂの内側の面は、装着面部１４が延びる平面と略直交する向きで配置されている。このため、例えば生体情報収集センサ１がロッド３０に保持された状態で、意図せずに装着面部１４が組織に押しつけられるなど、生体情報収集センサ１に上下方向の過剰な力が加わった場合などには、板部２１ａ，２１ｂが僅かに変形して先端部３１がこの隙間を抜けてアダプタ部２０から外れる。このため、患者の組織や生体情報収集センサ１、あるいはロッド３０に過剰な力が加わって、患者に意図しない大きな力が加わってしまったり、生体情報収集センサ１やロッド３０が破損してしまったりすることが防がれる。
Further, the inner surfaces of the
更に、アダプタ部２０の前後方向と交差する任意の方向の長さは、筐体部１０の前後方向と交差する任意の方向の長さを越えない長さとなっている。このため、アダプタ部２０がその挿入の妨げになることなく、生体情報収集センサ１を内視鏡手術などで用いられるトロカールに挿入することができる。
Furthermore, the length of the
また、板部２１ａ，２１ｂの基端部側の上下方向の幅は、ロッド３０の先端部３１よりも基端部側の部分の外径ｄ２と略同一の長さとなっている。このため、生体情報収集センサ１をロッド３０に取り付けた際に、生体情報収集センサ１とロッド３０の境目に段差が生じることはないため、使用の際に生体情報収集センサ１とロッド３０の境目の部分が、外部の部分に引っかかってしまう様なおそれがない。
Further, the vertical width of the
更に生体情報収集センサ１の上側部１１は、使用時に周囲の組織から識別容易な部分を有している。このため、血液や体液が存在したり、視野が限定されたりする内視鏡手術に生体情報収集センサ１を用いても、生体情報収集センサ１を周囲の組織から識別しやすい。このため、体腔内の測定対象部位に生体情報収集センサ１を配置したり、配置した生体情報収集センサ１の位置を確認したりしやすい。
Furthermore, the
また上側部１１は、青色の色彩を有している。この色は生体情報収集センサ１が配置される体腔内の組織が主に有する色である赤色系の色の反対色であるため、更に生体情報収集センサ１を周囲の組織から識別しやすい。このため、体腔内の測定対象部位に生体情報収集センサ１を配置したり、配置した生体情報収集センサ１の位置を確認したりすることが更に行いやすい。
The
また制御部６は、データを送信した制御部６を識別可能な無線通信規格に従って生体情報データを送信するため、表示装置５０は、複数の生体情報収集センサ１から生体情報データを受信し、表示部５２に同時に表示することができる。このため、複数の箇所に生体情報収集センサ１を配置して、それぞれの生体情報データを表示装置５０に表示して、治療による血流変化の様子を観察したり、治療を行った箇所と関連する血管が走行する複数箇所の組織の状態をモニタリングしたりすることも可能となる。あるいは他の手術や治療、その他の診断の際に、患者の複数の部分の生体情報を同時に収集したりモニタリングしたりすることができる。
In addition, since the
また制御部６の計測制御部６１は、測定を一時中断する信号が通信機能部５１から送信されると、発光制御部８に対して測定を中断する信号を出力し、発光部２への電流の供給を停止する処理を行う。このようにしてＬＥＤ２ａ、ＬＥＤ２ｂが消灯し、バッテリ７の消費電力が低減されるため、より長時間の測定が行える様になる。
Further, when a signal to suspend measurement is transmitted from the
また本実施形態に係る生体情報収集装置１００では、生体情報収集センサ１は、バッテリ７を内蔵しており外部から電気の供給を受ける必要がない。更に生体情報収集センサ１と表示装置５０は、無線にて通信を行うため、生体情報収集センサ１と表示装置５０の間を接続するケーブルも不要である。このため、測定の際にケーブルが患者に触れてしまうなどのおそれがなく、安全に測定を行うことができる。また、生体情報収集センサ１を患者に装着する際にケーブルが邪魔になることもないため、任意の箇所に生体情報収集センサ１を装着して測定を行うことが容易である。
In addition, in the biological
＜変形例＞
上記の実施形態では、生体情報収集センサ１が、市販の内視鏡手術用鉗子の操作ハンドルに取り付けられた専用のロッド３０に保持される例に適用して説明を行ったが、市販の内視鏡手術用鉗子の先端に直接取り付けられるものであってもよい。
<Modification>
In the above-described embodiment, the biological
具体的に説明すると、生体情報収集センサ１が、把持部に開口を有した鉗子４０（図９（ａ）、図９（ｂ）参照。）の先端部分に取り付け可能なアダプタ部２０Ａを有した構成としてもよい。なお以降において、図９（ａ）、図９（ｂ）に示されている様な把持部に開口を有した鉗子を有窓鉗子とも記載する。この鉗子４０は、市販の有窓鉗子であり、シャフト４３と、把持部４１と、シャフト４３の元側に設けられた図示されていない操作ハンドルが備えられたものである。把持部４１は、シャフト４３の先端に設けられた組織等を把持する部分であり、把持部４１を貫通する窓部４２が設けられている。操作ハンドルは、把持部４１の開閉操作など使用者が鉗子を保持して操作を行う部分である。なお、シャフト４３の把持部４１よりも元側の部分には、操作ハンドルの屈曲操作に従って屈曲動作を行う図示されていない屈曲部も備えられている。
Specifically, the biological
この鉗子４０に取り付け可能なアダプタ部２０Ａについて図１０（ａ）、（ｂ）を参照して説明すると、アダプタ部２０Ａは板部２１Ａ，２１Ｂから構成されている。この板部２１Ａ，２１Ｂのそれぞれが向かい合う側の面には、溝部２２Ａ、２２Ｂがそれぞれ設けられている。この溝部２２Ａ，２２Ｂの上下方向の幅Ｅ１は、それぞれ鉗子４０の把持部４１の幅ｅ１と略同一の長さとなっている。また板部２１Ａと板部２１Ｂは、溝部２２Ａの底の部分である溝底面２５Ａと、溝部２２Ｂの底の部分である溝底面２５Ｂとの間の距離Ｅ２が、把持部４１の厚さｅ２と略同一になるように配置されている（図１０（ｂ）参照。）。そして、溝底面２５Ａの基端部側の部分に、鉗子４０の窓部４２に係合可能な大きさの突出部２３Ａが、溝底面２５Ｂの基端部側の部分に、鉗子４０の窓部４２に係合可能な大きさの突出部２３Ｂが設けられている（図１０（ｂ）参照。）。なおアダプタ部２０Ａは、突出部２３Ａと突出部２３Ｂのいずれか一方を設けた構成としてもよい。
The
使用の際には、この溝部２２Ａと溝部２２Ｂの間に鉗子４０の把持部４１を挿入し、生体情報収集センサ１を鉗子４０に固定して使用する。この際、突出部２３Ａ，２３Ｂが窓部４２と取り外し可能に係合するため、生体情報収集センサ１が鉗子４０から外れてしまうことが防がれる。また、使用者は、その着脱作業を容易に行うことができる。この様にすれば、市販の有窓鉗子に取り付けることができる生体情報収集センサ１を提供することができるため、使用者の利便性を増すことができる。
In use, the grasping
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施形態ではアダプタ部２０が、一組の板部２１ａ，２１ｂの内側の面が装着面部１４と略直交する向きで配置されている例に適用して説明を行ったが、板部２１ａ，２１ｂの内側の面が装着面部１４と略平行となる向きで配置されていてもよい（図１１（ａ）参照。）。この様に板部２１ａ，２１ｂを配置すれば、装着面部１４を測定対象部位に接触させてもロッド３０の先端部３１が外れにくい生体情報収集センサ１を提供することができる。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the
あるいはアダプタ部２０を、略直方体の柱部２５の中心をロッド３０の先端部３１が挿入可能な大きさにくり抜いて設けた溝部２６を備えた筒状形状としてもよい（図１１（ｂ）参照。）。このような構成とすればより簡易な構造の生体情報収集センサ１を提供することができる。
Alternatively, the
なお上記の実施形態では、本発明に係る生体情報収集装置１００を、患者の体腔内にある組織の生体情報を収集する医療用の生体情報収集装置として用いる例に適用して説明を行ったが、本発明に係る生体情報収集装置の用途を限定するものではない。例えば生体情報収集装置１００を、内視鏡手術以外の手術や、あるいは他の診断の際に生体情報を収集する医療用の生体情報収集装置として用いてもよい。あるいは本発明に係る生体情報収集装置１００を、例えば動物などの生体情報を収集する目的で使用してもよく、あるいは学術的な研究を目的として生体情報を収集する装置として使用してもよい。
In the above embodiment, the biological
また上記の実施形態では、生体情報収集センサ１と表示装置５０が無線通信を行う例に適用して説明を行ったが、生体情報収集センサ１と表示装置５０がケーブルによって接続されていてもよい。この様にすれば、無線通信状況に影響を受けない簡易な構成の生体情報収集装置とすることができる。
In the above embodiment, the biological
〔第２の実施形態〕
以下、本発明の第２の実施形態に係る生体情報収集装置２００について主に図１２から図１３を参照しながら説明する。本実施形態に係る生体情報収集装置２００は、生体情報収集センサ１５０が、温度を測定する機能を有している点が第１の実施形態と相違する。従って以降の説明は、上記の実施形態と相違する点について主に説明を行い、上記実施形態と同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
[Second embodiment]
A biological information collecting device 200 according to a second embodiment of the present invention will be described below mainly with reference to FIGS. 12 to 13. FIG. A biological information collecting apparatus 200 according to this embodiment differs from the first embodiment in that a biological information collecting sensor 150 has a function of measuring temperature. Therefore, the following description will mainly focus on the points that are different from the above embodiment, and the same parts as those in the above embodiment will be given the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted.
本実施形態に係る生体情報収集装置２００を構成する生体情報収集センサ１５０は、発光部２及び受光部３，４などの他、温度計測部５、及びその制御を行う温度計測制御部９を更に備えている。温度計測部５は、その端部に設けられた計測部５ａが接触した部分の温度を測定し、測定した温度に応じた電気信号を出力する公知の温度センサ（サーミスタ）である。
The biological information collection sensor 150 constituting the biological information collection apparatus 200 according to the present embodiment further includes a
温度計測制御部９は、温度計測部５が出力した電気信号を、制御部６が処理可能な信号に変換して出力する部分である。具体的には、温度計測制御部９は、温度計測部５が出力した電流に関する信号を電圧信号に変換して制御部６に出力する。以降の説明において温度計測部５が計測した温度に関する情報を「温度情報」とも記載する。
The temperature
温度計測部５は、基板１７の装着面側の面の、筐体部１０の左右の中心を通り前後方向に延びる仮想直線Ｊ上に、発光部２、及び受光部３，４とともに並んで配置されている。温度計測部５は、半田などの公知の方法で固定され、基板１７に電気的に接続されている。本実施形態では、前側から温度計測部５、発光部２、受光部３、受光部４の順番で並んで配置されている例に適用して以降の説明を行う。なお温度計測部５は、装着面部１４側に配置されていれば、上記とは異なる場所に配置されていてもよい。
The
装着面部１４の温度計測部５に対応する部分には、計測部５ａが挿入可能な貫通穴が設けられている。温度計測部５は、この貫通穴に計測部５ａが挿入され、その先側が装着面部１４の方面から僅かに突出する様にして基板１７に固定されている。
A portion of the mounting
続いて、生体情報収集センサ１５０の動作について説明を行う。生体情報の収集のために、生体情報収集センサ１５０の装着面部１４が測定対象部位に装着されると、温度計測部５の計測部５ａが測定対象部位の表面に接触する。温度計測部５は、計測部５ａが接触した部分の温度に対応した信号を出力する。温度計測制御部９は、温度計測部５の出力信号を電圧に関する信号に変換して制御部６に入力する。
Next, the operation of the biological information collection sensor 150 will be described. When the mounting
更に制御部６は、温度計測制御部９から受信した温度情報に基づき、使用者が設定した時間間隔毎に、計測部５ａが接触している部分の温度を算出する。具体的には、Ａ／Ｄ変換部６２が温度計測制御部９から受信した温度情報を変換し、演算処理部６３が当該温度を算出する。また演算処理部６３は、受光部３，４が取得した光学情報に基づいて組織の酸素飽和度に関する情報を算出する。通信部６４は、算出された温度に関する情報を、組織の酸素飽和度に関する情報と共に、生体情報データとしてアンテナ部６５から表示装置５０に送信する。
Furthermore, based on the temperature information received from the temperature
本実施形態にかかる生体情報収集センサ１５０は、温度を測定する温度計測部５が、装着面部１４側に発光部２、及び受光部３，４と並んで配置されている。このため、組織の酸素飽和度に関する情報が測定された部位と同一の箇所にある計測部５ａが接触した部分の温度を同時に測定することができる。即ち同一の箇所の二つの種類の生体情報を同時に取得することができるため、測定対象部位にある組織に関する多角的な情報を使用者に提供できることが期待できる。
In the biological information collecting sensor 150 according to the present embodiment, the
また温度計測部５は、発光部２及び受光部３，４が並ぶ同一の仮想直線Ｊ上に並んで配置されている。このため発光部２、受光部３，４及び温度計測部５を適切な配置状態で測定対象部位に配置することを容易に行える。
Moreover, the
〔第３の実施形態〕
以下、本発明の第３の実施形態に係る生体情報収集装置３００について図１３を参照しながら説明する。本実施形態では、生体情報収集センサ２５０の温度計測部が測定した温度情報に基づいて、組織の酸素飽和度に関する情報の収集が制御される点が、上記の実施形態とは相違する。従って以降の説明は、上記の実施形態と相違する点について主に説明を行い、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
[Third embodiment]
A biological information collection device 300 according to a third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. The present embodiment differs from the above-described embodiments in that the collection of information about the oxygen saturation of tissues is controlled based on the temperature information measured by the temperature measurement unit of the biological information collection sensor 250 . Therefore, the following description will mainly focus on the points that are different from the above embodiment, and the same parts will be denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted.
実施形態に係る生体情報収集装置３００を構成する生体情報収集センサ２５０の制御部６００は、温度計測部５が測定した温度情報に基づいて、組織の酸素飽和度に関する情報の収集を制御する機能を有した計測制御部６１０を備えている。組織の酸素飽和度に関する情報は、組織を透過した透過光に基づいて求められるため、発光部２及び受光部３，４が、測定対象部位の表面に適切に配置されている必要がある。換言すれば、装着面部１４が測定対象となる組織の表面に適切に接触している必要がある。装着面部１４が測定対象となる患者の皮膚に適切に接触していなかった場合には、受光部３，４が、発光部２が発光した光を直接受光してしまったり、外来光などの生体情報の収集とは関係のない光を受光してしまったりする。即ち、受光部３，４が、組織からの透過光以外の光を受光してしまう。この様な場合には、受光部３，４が、正確な光学情報を出力することができないため、不正確な酸素飽和度に関する情報が算出されて表示されてしまう。温度計測部５は、発光部２及び受光部３，４と同じ装着面部１４側に配置されているため、装着面部１４が測定対象部位の表面に適切に接触していれば、温度計測部５は測定対象部位の表面の温度を測定する。一方、装着面部１４が測定対象部位の表面に適切に接触していない場合には、温度計測部５は測定対象部位の組織とは異なる、大気等の温度を測定することになる。即ち、温度計測部５からの温度情報に基づいて、装着面部１４が測定対象部位の表面に適切に接触しているか否かを推定することができる。
The control unit 600 of the biological information collecting sensor 250 that constitutes the biological information collecting apparatus 300 according to the embodiment has a function of controlling the collection of information on the oxygen saturation of tissues based on the temperature information measured by the
このため、本実施形態に係る生体情報収集センサ２５０の計測制御部６１０は、温度計測部５が取得した温度情報から、温度計測部５が測定対象の組織の表面の温度を測定していると想定される場合には、組織の酸素飽和度に関する情報を収集する処理を行う。一方計測制御部６１０は、温度計測部５が取得した温度情報から、温度計測部５が、測定対象の組織以外の温度を測定していると想定される場合には、温度計測部５が測定対象部位の表面の温度を測定していると想定される状態になるまで組織の酸素飽和度に関する情報の収集を中断する制御を行う。
Therefore, the measurement control unit 610 of the biological information collection sensor 250 according to the present embodiment determines from the temperature information acquired by the
本実施形態では、温度計測部５が取得した温度情報が、予め定められた測定開始温度Ｘを上回る場合に、計測制御部６１０は、組織の酸素飽和度に関する情報を収集する処理を行う例に適用して以降の説明を行う。また、温度計測部５が取得した温度情報が、予め定められた測定停止温度Ｙを下回る場合には、計測制御部６１０は、組織の酸素飽和度に関する情報の収集を停止する処理を行う例に適用して以降の説明を行う。なお、測定停止温度Ｙは測定開始温度Ｘよりも低い（小さな）値である。測定開始温度Ｘ及び測定停止温度Ｙは、使用者が表示装置５０の表示部５２を操作して事前に設定した値であっても、予め計測制御部６１０等に記憶された値であってもよい。
In this embodiment, when the temperature information acquired by the
以下、生体情報収集センサ２５０の動作について説明を行う。以降の説明では、測定開始温度Ｘが３４℃に、測定停止温度Ｙが３０℃に設定されている例に適用して説明を行う。また、生体情報収集センサ２５０が使用される部屋の温度が２５℃であるものとする。 The operation of the biological information collection sensor 250 will be described below. In the following description, an example in which the measurement start temperature X is set to 34°C and the measurement stop temperature Y is set to 30°C will be described. It is also assumed that the temperature of the room where the biological information collection sensor 250 is used is 25 degrees Celsius.
ＯＮ／ＯＦＦ回路１８が操作され、生体情報収集センサ２５０がＯＮ状態になると、温度計測部５が温度情報の収集を開始する。また、発光部２のＬＥＤ２ａ、ＬＥＤ２ｂが発光し、受光部３，４が受光した光に基づく光学情報を出力する。この際、生体情報収集センサ２５０は測定対象部位と接触していないため、温度計測部５は測定対象部位の表面から離れた部分の温度（大気の温度）を測定する。計測制御部６１０は、温度計測部５が測定した温度情報（２５℃）と測定停止温度Ｙを比較する処理を行い、温度情報が測定停止温度Ｙを上回る値である否かを判定する。計測制御部６１０は、取得した温度情報が測定停止温度Ｙ（３０℃）よりも低い値であるため、酸素飽和度に関する情報の収集を停止する処理を行う。具体的には、計測制御部６１０が発光制御部８を介して発光部２の発光を停止させる処理を行う。即ち、発光制御部８からの発光部２のＬＥＤ２ａ、ＬＥＤ２ｂへの電流の供給が停止され、ＬＥＤ２ａ、ＬＥＤ２ｂが消灯する。
When the ON/
続いて使用者によって生体情報収集センサ２５０が測定対象部位の表面に装着されると、温度計測部５の計測部５ａが測定対象部位の表面と接触し、当該部分の温度を計測する。温度計測制御部９は、温度計測部５が計測した温度情報を制御部６００に逐次入力する。
Subsequently, when the user attaches the biological information collection sensor 250 to the surface of the measurement target site, the measuring
計測制御部６１０は、温度計測部５が取得した温度情報と測定開始温度Ｘ（３４℃）を比較する処理を随時行い、取得した温度情報が測定開始温度Ｘ（３４℃）よりも高い値となった時点で、組織の酸素飽和度に関する情報の収集を開始する処理を行う。具体的には、発光制御部８を制御して発光部２を発光させる処理を行うと共に、演算処理部６３に受光部３，４から取得した光学情報に基づいて組織の酸素飽和度に関する情報を算出させる処理を行う。
The measurement control unit 610 performs a process of comparing the temperature information acquired by the
計測制御部６１０は、組織の酸素飽和度に関する情報の収集を開始する処理を行うと、温度計測部５が取得した温度情報と測定停止温度Ｙを比較する処理を随時行い、温度計測部５が取得した温度情報が測定停止温度Ｙよりも大きな値である場合には、組織の酸素飽和度に関する情報の収集を継続させる処理を行う。
When the measurement control unit 610 performs processing to start collecting information on the oxygen saturation of the tissue, the measurement control unit 610 performs processing to compare the temperature information acquired by the
一方、装着面部１４が測定対象部位の表面から離れ、温度計測部５が測定対象部位とは異なる部分である大気の温度を計測すると、制御部６００には測定対象の組織の表面の温度よりも低い大気の温度情報が入力される。計測制御部６１０は、温度計測部５が取得した温度情報が、測定停止温度Ｙ（３０℃）よりも小さな値となると、組織の酸素飽和度に関する情報の収集を中断させる処理を行う。具体的には、発光制御部８を介して発光部２の発光を停止させる処理を行う。即ち、発光制御部８からの発光部２のＬＥＤ２ａ、ＬＥＤ２ｂへの電流の供給が停止され、ＬＥＤ２ａ、ＬＥＤ２ｂが消灯する。
On the other hand, when the mounting
組織の酸素飽和度に関する情報の収集を中断する処理を行うと、計測制御部６１０は、温度計測部５が取得した温度情報と測定開始温度Ｘを比較する処理を行う。計測制御部６１０は、温度計測部５が取得した温度情報が測定開始温度Ｘを上回るまで、組織の酸素飽和度に関する情報の収集を中断した状態を維持する。そして、温度計測部５が取得した温度情報が測定開始温度Ｘを上回った場合には、組織の酸素飽和度に関する情報の収集を再開させる処理を行う。具体的には、発光制御部８を制御して発光部２を発光させる処理を行う。以降、使用者が生体情報の収集を終了するまで、上記の処理が繰り返される。
After performing the process of interrupting the collection of information on the oxygen saturation of the tissue, the measurement control unit 610 performs the process of comparing the temperature information acquired by the
本実施形態の生体情報収集センサ２５０によれば、計測制御部６１０は、温度計測部５が測定した温度情報に基づいて組織の酸素飽和度の測定を制御する。即ち、計測制御部６１０は、温度計測部５が測定した温度情報が予め定められた値を下回る場合には、発光部２及び受光部３，４が適切に配置されておらず、組織の酸素飽和度に関する情報の収集が適切に行えないとみなして、組織の酸素飽和度に関する情報の収集を停止する処理を行う。発光部２及び受光部３，４が適切に配置されていない場合には、不正確なデータが表示されるおそれがある。しかしながら、上記の様な処理を行えば、組織の酸素飽和度に関する情報の収集が中断されて不正確な生体情報は表示されないため、使用者がその不正確なデータに基づいて誤った判断をしてしまったりすることが防がれる。
According to the biological information collecting sensor 250 of the present embodiment, the measurement control section 610 controls the measurement of tissue oxygen saturation based on the temperature information measured by the
また、発光部２のＬＥＤ２ａ、ＬＥＤ２ｂへの電流の供給が停止されるため、バッテリ７の電力の消費が低減されて、より長時間の生体情報収集センサ２５０の使用が可能となる。
In addition, since the supply of current to the LEDs 2a and 2b of the
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記の実施形態では、測定開始温度Ｘと測定停止温度Ｙが異なる例に適用して説明を行ったが、測定開始温度Ｘと測定停止温度Ｙが同じ値であってもよい。この様にすれば、より細かな制御を行うことが可能となる。また、本実施形態では測定開始温度Ｘと測定停止温度Ｙが別々に設定される例に適用して説明を行ったが、測定開始温度Ｘと測定停止温度Ｙの差分の温度が予め設定されており、測定開始温度Ｘあるいは測定停止温度Ｙのいずれか一方が設定されれば、自動的に他方の温度も設定される様にしてもよい。このようにすれば、設定操作が容易な生体情報収集センサ２５０とすることが可能となる。 The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the measurement start temperature X and the measurement stop temperature Y are different, but the measurement start temperature X and the measurement stop temperature Y may be the same value. In this way, finer control can be performed. Further, in the present embodiment, an example in which the measurement start temperature X and the measurement stop temperature Y are set separately has been described. Thus, if either the measurement start temperature X or the measurement stop temperature Y is set, the other temperature may be set automatically. In this way, the biological information collecting sensor 250 can be easily set.
また計測制御部６１０は、温度計測部５が取得した温度情報が、測定停止温度Ｙよりも小さな値となった際に、受光部３，４による透過光の受光を中断したり、制御部６００への光学情報の出力を中断したりする処理を行ってもよい。あるいは計測制御部６１０は、温度計測部５が取得した温度情報が、測定停止温度Ｙよりも小さな値となった際に、演算処理部６３に組織の酸素飽和度に関する情報の算出を中断させる処理を行ってもよい。
Further, when the temperature information acquired by the
また例えば演算処理部６３が、取得した光学情報が所定の範囲を逸脱するなど、生体情報収集センサ１が通常とは異なる状態であると判断した場合などに、計測制御部６１０が、発光部２を消灯する制御を行ってもよい。また、計測制御部６１０は、発光部２を消灯する制御を行った後は、その後の温度情報に関わらず、表示装置５０からの測定再開の指示情報を受信するまで発光部２が消灯した状態を維持する制御を行ってもよい。この様な制御を行えば、更にバッテリ７の電力の消費を抑えることが期待できる。また、例えば、本発明を上記の実施形態に適用したものに限られることなく、これらの実施形態を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定するものではない。
Further, for example, when the
１・・・生体情報収集センサ ２・・・発光部 ３，４・・・受光部
５・・・温度計測部 ５ａ・・・計測部 ６，６００・・・制御部
７・・・バッテリ ８・・・発光制御部 ９・・・温度計測制御部
１０・・・筐体部 １１・・・上側部 １２・・・上面部
１３・・・下側部 １４・・・装着面部 １６・・・遮光板
１７・・・基板 １８・・・ＯＮ／ＯＦＦ回路
２０・・・アダプタ部 ２１ａ，２１ｂ・・・板部
２２ａ，２２ｂ・・・溝部 ２３ａ，２３ｂ・・・突出部
２４ａ，２４ｂ・・・溝側面 ２５ａ，２５ｂ・・・溝底面
３０・・・ロッド ３１・・・先端部 ３２・・・孔部 ３３・・・屈曲部
４０・・・鉗子 ４１・・・把持部 ４２・・・窓部 ４３・・・シャフト
５０・・・表示装置 ５１・・・通信機能部 ５２・・・表示部
５３・・・演算処理部 ５４・・・記憶部 ５５・・・数値表示部
５６・・・トレンド表示部 ５７・・・保存ボタン ５８・・・終了ボタン
６１，６１０・・・計測制御部 ６２・・・Ａ／Ｄ変換部
６３・・・演算処理部 ６４・・・通信部 ６５・・・アンテナ部
１００，２００，３００・・・生体情報収集装置
１５０，２５０・・・生体情報収集センサ Ｈ，Ｉ，Ｊ・・・仮想線
DESCRIPTION OF
Claims (8)
赤外線あるいは近赤外線を発光する発光部と、
前記測定対象を透過した光を受光する受光部と、
内部に前記発光部及び前記受光部を収容し、一つの方向に延びる筐体部と、
を少なくとも備え、
前記筐体部は、
前記発光部及び前記受光部が並んで配置され、前記生体情報を収集する際に前記測定対象の側を向く装着面部と、
前記一つの方向に突出して延びるアダプタ部と、
を備え、
前記アダプタ部は、先側の少なくとも一部が体内に挿入されて使用される棒状部材の前記先側の先端部が引き抜き可能に挿入される溝部を備え、
使用時において前記アダプタ部は、前記溝部に前記先端部が挿入されて前記棒状部材の前記先側に保持された状態で、患者の内部に配置される、
生体情報収集センサ。 A biological information collecting sensor that collects biological information by contacting a measurement target,
a light-emitting portion that emits infrared rays or near-infrared rays;
a light receiving unit that receives light transmitted through the measurement object;
a housing part that accommodates the light emitting part and the light receiving part therein and extends in one direction;
with at least
The housing part is
a mounting surface portion in which the light-emitting portion and the light-receiving portion are arranged side by side and faces the side of the measurement object when the biological information is collected;
an adapter portion that protrudes and extends in the one direction;
with
The adapter part has a groove part into which the tip part of the front side of the rod-shaped member that is used by inserting at least a part of the front side into the body is removably inserted,
When in use, the adapter portion is placed inside the patient with the distal end portion inserted into the groove portion and held on the front side of the rod-shaped member.
Biometric information collection sensor.
互いに向かい合い、所定の間隔を空けて並んで前記一つの方向に向かって突出して延びる一組の板部を有し、
前記溝部は、前記一組の板部が向かい合う側の面である内側面に設けられている請求項１または請求項２に記載の生体情報収集センサ。 The adapter section
having a pair of plate portions that face each other, are arranged side by side at a predetermined interval, and protrude and extend in the one direction;
3. The biological information collecting sensor according to claim 1, wherein the groove is provided on an inner side surface on which the pair of plate portions face each other.
前記筐体部における前記一つの方向と交わる方向の長さを超えない長さとされている請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の生体情報収集センサ。 The length of the adapter portion in a direction intersecting with the one direction is
4. The biological information collecting sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the housing has a length that does not exceed a length in a direction that intersects with the one direction.
少なくとも前記発光部を制御して前記生体情報の収集を制御する計測制御部を更に備え、
前記計測制御部は、
前記温度計測部が測定した前記測定対象の温度が予め定められた測定停止温度を下回る場合には、前記発光部を消灯する制御を行う請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の生体情報収集センサ。 a temperature measurement unit that measures the temperature of the object to be measured;
further comprising a measurement control unit that controls at least the light emitting unit to control the collection of the biological information;
The measurement control unit
7. The light-emitting unit according to any one of claims 1 to 6, wherein when the temperature of the measurement target measured by the temperature measuring unit is lower than a predetermined measurement stop temperature, control is performed to turn off the light-emitting unit. Biometric information collection sensor.
少なくとも一つの前記生体情報収集センサが収集した生体情報を表示する表示装置と、
を備えた生体情報収集装置。 a biological information collecting sensor according to any one of claims 1 to 7;
a display device for displaying biological information collected by at least one biological information collection sensor;
A biological information collection device with
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|---|
| 国立研究開発法人 日本医療研究開発機構，平成２９年度「未来医療を実現する医療機器・システム研究開発事業『術中の迅速な判断・決定を支援するための診断支援機器・システム開発』」の採択課題について，［online］，2017年06月19日，インターネット＜URL： https://www.amed.go.jp/koubo/02/01/0201C_00124.html＞ |
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