JPH09122083A - 常時装着可能な患者モニタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 患者の身体的活動の制限を最小化することに
よりＱＯＬを維持し、患者の身体の動きや周囲の環境の
影響を可能な限り排除しながら、非侵襲的に可能な限り
患者の身体の深部の生体計測データの検出を行える常時
装着可能な患者モニタ装置を提供すること。 【解決手段】 患者モニタ装置（１０）は、患者の外耳
道（１１）に挿入して装着され、患者のバイタルサイン
である、脈拍、脈波、心電、体温、動脈血酸素飽和度
（ＳｐＯ_２）、血圧の中の１又は複数の組み合わせから
成る生体計測データ（バイタルサイン）を検出するセン
サ又はトランスデューサ（１４、１５、１６、１７、１
８、１９、２０、２１）を有する。制御・発信部（２
３）により、医用生体データの検出と異常の監視とが、
常時、可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、在宅患者又は入院
患者（更には、健常な老人）の身体的条件を遠隔的に監
視する患者モニタ装置に関し、更に詳しくは、センサ又
はトランスデューサを備えた装置を外耳部（外耳道、耳
介等）に装着し、測定された生体データを無線通信又は
赤外線光等の光通信を介して送信することによって、遠
隔的な生体計測や監視を可能にする患者モニタ装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】今日では、老齢人口の急激な増加とそれ
に伴う医療費の急増とに伴い、在宅療養中であるか入院
中であるかとを問わず、患者の身体的な状態を、患者自
身及び医療機関の負担を最小限に保ちつつ監視すること
を可能にする患者モニタ装置が強く要請されている。ま
た、他方で、今日の医療における傾向となっている患者
のＱＯＬ（＝クオリティ・オブ・ライフ、生活の質）重
視の観点からすると、このような患者モニタ装置を装着
することによって通常の生活が著しく制限され監視自体
がすべてに優先するような装置では、たとえ、その装置
によれば非常に正確に必要なデータ測定が可能になると
しても、今日の患者には支持されず、結果的には、効果
も得られにくい。

【０００３】しかし、従来の患者モニタ装置において
は、多くの場合に、配線を介して接続された各種のかな
り大型のセンサを患者の身体に装着することが必要であ
り、患者の日常の活動が大きく制約されてしまう。ま
た、心電等の一部の生体計測データを計測できる携帯型
の装置が存在してはいるが、この心電計測装置も、胸部
等に電極を装着し、その胸部の電極から配線で携行のユ
ニットに接続されるという構成が必須であって、患者の
行動が妨げられるという欠点を有する。

【０００４】また、従来の患者モニタ装置では、患者の
手足や胸部等の頻繁に運動を経験する身体の部位に装着
するため、装置がその身体部位の運動に影響を受け、検
出される生体計測データの精度、安定性に問題が生じて
いる。更には、患者の身体の深部を測定しないため外気
等の環境の影響を受けやすく、この点でも計測されたデ
ータの信頼性に難がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上の従来技術におけ
る問題点に鑑みると、患者の生活上の行動を制約するこ
となく、また、患者の身体の動きによる影響を受けにく
く、更には、非侵襲的に可能な限り患者の身体の深部の
計測ができる常時装着可能な患者モニタ装置が求められ
ている。

【０００６】本発明の目的は、従来の患者モニタ装置の
有する問題点を解消する新規な患者モニタ装置、すなわ
ち、具体的には、（１）それを装着することによる身体
的活動の制約と不快感とを最小限に保つという患者の生
活上の要請を充足し、（２）患者の身体の動きや外気温
等の装置を取り巻く環境変化に起因する影響を可能な限
り排除し、（３）非侵襲的に、可能な限り患者の身体の
深部の状態に基づく正確・適切な生体計測を可能にす
る、という３つの条件を備えた常時装着可能である患者
モニタ装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決する手段】本発明による常時装着可能な患
者モニタ装置は、脈拍、脈波、心電、体温、動脈血酸素
飽和度（ＳｐＯ_２）、及び血圧等の中の１又は複数の組
み合わせから成る生体計測データ（バイタルサイン）を
検出する１又は複数のセンサ又はトランスデューサから
構成され、患者の外耳道内（又は、外耳の他の一部の部
位）に装着される。このセンサ又はトランスデューサ
は、検出された生体計測データを電磁波や赤外線光、又
は有線を介して伝達するデータ伝達機能を有する。

【０００８】また、本発明の患者モニタ装置は、通常は
外耳道内に装着されるが、聴力を維持するため、好まし
くは中空の耳栓の形状を有しており、音が中空部を通っ
て聞こえるようにした。更に、別の実施例では、十分な
聴力を得るために、外部からの音をマイクロホンで検出
し、そのまま又は増幅して再生する構成を採用してい
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を、図面を参照し
て説明する。図１は、本発明による常時装着可能な患者
モニタ装置１０を、患者の外耳道内１１に装着した状態
を示す断面図である。患者モニタ装置１０は、耳栓のよ
うな形状であり、好ましくは、聴力を確保するために、
中空部１２を有している。患者の皮膚に接する部分の材
質に関しては、この患者モニタ装置１０では、柔かく可
撓性を有する素材を用いることによって、外耳道内の表
皮にセンサ又はトランスデューサが患者が違和感を感じ
ない程度に密着するようにした。

【００１０】図２には、本発明による常時装着可能な患
者モニタ装置１０の外観が示されている。患者の外耳道
に挿入され皮膚と接触する患者モニタ装置１０の部分２
２の表面には、心電用の電極１４、１５と、脈波（圧
力）検出トランスデューサ１６と、体温センサ１７と、
が設置されている。更に、動脈血酸素飽和度（Ｓｐ
Ｏ_２）と血圧及び脈波（赤外光により）とを検出できる
赤外線光発光部１８と、同受光部１９と、可視光発光部
２０と、同受光部２１とが、同様に外耳道挿入部分２２
の周囲表面に設置され、これらのデータ測定手段によっ
て、外耳道の内表面の生体計測データが検出され得る。
各センサ及びトランスデューサ１４、１５、１６、１
７、１８、１９、２０、２１は、患者がこのモニタ装置
１０の装着によって不快感や痛みを感じないように、外
耳道挿入部２２の表面とそれらの表面とが一体の滑らか
な面として形成されるように埋め込まれている。各セン
サ及びトランスデューサは、導線２４を介して制御及び
発信部２３に接続され、測定されたデータが伝送され
る。

【００１１】図３は、本発明による常時装着可能な患者
モニタ装置１０の内部機構の概略を示している。図解さ
れているように、心電検出用電極１４、１５により検出
された心電信号は心電入力部２５を介して制御部３２に
送られる。（圧力による）脈波信号は、圧力トランスデ
ューサ１６から圧力入力部２６を介して制御部３２に送
られる。体温信号は温度センサ１７から、温度入力部２
７を介して制御部３２に送られる。動脈血酸素飽和度
（ＳｐＯ_２）、脈波（赤外光による）、及び血圧測定の
ために、赤外線光が、赤外線出力部２８から出力され、
発光部１８を介して発光され、生体で拡散又は反射した
後に、赤外線センサ１９において感知されて、赤外線入
力部２９を介して制御部３２に送られる。可視光につい
ても同様であり、可視光出力部３０から出力され可視光
発光部２０から外耳道の皮膚に対して発光され、生体で
拡散又は反射した後に、可視光センサ２１において感知
され可視光入力部３１に送られる。これらの赤外線光及
び可視光の受光量から、制御部において、ＳｐＯ_２、脈
波（赤外光による）、血圧が計算される。

【００１２】特に、心電の検出に関しては、精度を向上
させるためには、左右両方の外耳道に電極を装着し、そ
の２つの電極を電気的に接続し、両方のデータを相関さ
せるとよい。

【００１３】制御部３２は、マイクロプロセッサ（図示
せず）を内蔵しており、このマイクロプロセッサが、上
述の各センサ及びトランスデューサ、更には光学的な測
定装置により検出された生体データから必要な測定値を
計算する。なお、この患者モニタ装置１０による測定
は、所定の時間間隔をもって、常に行われており、患者
の生体データの経時的な変化がわかるようになってい
る。こうして得られた生体データは、予め設定された時
間間隔で、無線発信部３３から、他の受信機能を備えた
受信装置に向けて送信される。なお、制御部３２は、交
換可能な高性能リチウム電池３４により電力を供給され
る。

【００１４】この受信装置の例は、たとえば、「在宅医
療システム」と称する特願平７−２０３３６９号に開示
されている、在宅患者の家庭に設置されモデム等による
自動通信機能を有するコンピュータを内蔵したホーム・
ユニットである。この特願平７−２０３３６９号に開示
された発明の骨子は、在宅患者の家庭とその地域を統括
する医療機関とのそれぞれに適切な通信端末を設置し、
在宅患者の身体的状態が自動的に医療機関に送信され、
そのデータに基づいて医療機関側の医師及び看護婦が在
宅患者に適切な指示を与えることを可能にすることによ
って、遠隔的な、双方向の通信を実現させる在宅医療シ
ステムを提供することである。本発明による患者モニタ
装置１０によって測定された生体データは、たとえば、
この在宅医療システムにおける在宅患者の家庭に設置さ
れている通信端末であるホーム・ユニットに無線通信な
いし光通信を介して送信される。更に、生体データは、
このホーム・ユニットから、専用又は通常の電話回線な
どの通信回線を介して、その地域を統括する医療機関に
設置されたセンタ・ユニットに送信される。患者モニタ
装置が入院患者に装着されている場合には、受信装置
は、入院している医療機関に設置されている通信端末で
あり、この端末を介して、その医療機関又は統括する医
療機関におけるセンタ・ユニットに送信される。

【００１５】本発明による患者モニタ装置１０は、患者
の聴力を確保するために中空の構造を有してはいるが、
通常よりは音波の侵入が限定されることには違いない。
そこで、必要な場合には、小型のマイクロホンなどを用
いて、音波の伝達や、更には、増幅を行うこともあり得
る。これには、通常の補聴器に関して開発されている技
術が用いられる。

【００１６】また、患者モニタ装置１０では、制御部３
２は、測定された生体データが、当該患者の身体的な状
態に基づき予め医師によって設定された範囲の値を超え
ると判断した場合には、緊急信号を自動的に無線発信部
３３から送信する。これにより、患者の身体に緊急の事
態が生じている際には、患者の意志とは無関係に、上述
のホーム・ユニットを介して医療機関に緊急事態が通報
され、必要な場合には適切な対応が可能になる。通常時
は、患者モニタ装置１０は、予め設定した一定の時間間
隔でそれぞれの生体計測データを測定した上で、やはり
予め設定した一定の時間間隔で測定したデータをホーム
・ユニットに送信し、更には、そのデータは医療機関に
送信され、医師又は看護婦等の医療機関のスタッフが、
患者の身体の正常状態を確認する構成になっている。

【００１７】患者の身体状態のより完全なモニタ機能を
実現するためには、本発明の患者モニタ装置１０を睡眠
中も外耳道に装着したままにして、患者のバイタルサイ
ンを２４時間態勢で検出するようにも設定できる。この
バイタルサインは、患者モニタ装置の測定するデータの
中の任意のものでかまわないが、たとえば、脈拍でよ
い。患者モニタ装置１０は、患者の身体からの正常なバ
イタルサインが検出される限りは、たとえば一定の電気
信号を断続的に発信し続ける。患者が所定の距離の範囲
内で生活していれば、ホーム・ユニットがこのバイタル
サインに起因する電気信号を受信することができる。ホ
ーム・ユニットのＣＰＵは、この信号が検出されていれ
ば患者が生存していると推定できるので何らの反応を示
さない。しかし、ホーム・ユニットでの信号の検出がい
ったん中断した場合には、原因についての何らの探索を
行わずに、常に、医療機関におけるセンタ・ユニットに
向けて緊急信号を発信し、異常事態の発生を通報する。
電気信号の検出が中断することの原因は、患者での異常
事態発生の他にも機械的な故障などの種々のものがあり
得るが、フェイルセーフの原則に基づき、信号検出が途
切れた場合には、常に無条件に、センタ・ユニットに異
常事態発生が通報されることにする。センタ・ユニット
では、緊急信号を受信した際には、直ちに、その信号を
送信してきたホーム・ユニットに向けて電話等で確認の
連絡をとり、その応答の有無によって対応策を講じる。

【００１８】従来型の、たとえばペンダント式の緊急通
報装置では、患者がペンダントのひもを引っ張って自ら
緊急事態の発生を通報することができなければ緊急信号
は発信されず、したがって、ひもを引っ張れないほど突
然に患者の身体に異常が発生した場合には通報は行われ
得なかった。これに対して、本発明に付随した緊急通報
機能においては、正常時に正常に受信されている電気信
号がいったん中断すれば、ホーム・ユニットが無条件に
自動的に異常事態発生と判断する構成になっており、信
頼性が格段に向上している。

【００１９】この機能を運用し易くするために、ホーム
・ユニットを遠方外出モードに設定し、バイタルサイン
が検出されなくても異常事態発生と認識されることを回
避させ、事実上、緊急通報機能を一時的に停止すること
もできる。

【００２０】

【発明の効果】本発明による常時装着可能な患者モニタ
装置を用いれば、この装置を患者の外耳道に挿入して装
着するだけで各種の生体データを測定できるので、患者
の身体的活動の自由度をほとんど制約せずに、患者の身
体状態を自動的に監視できる。特に電波、赤外線等の光
で無線により検出された生体計測データを検出するよう
にした場合は、患者は、ほとんど制限なく通常の活動が
できる。この場合に、患者の外耳道はほとんどそれ自体
は運動することがないので、装着部位の運動によりデー
タの測定が左右されることもない。また、この装着位置
のために、外気温等の外界の変化の影響を受けずに、身
体の深部の生体計測データの検出が可能になる。更に、
患者のバイタルサインが所定の時間間隔で的確にモニタ
されるので、早期の異常検出、治療が可能となり診療面
で著しい効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による常時装着可能な患者モニタ装置
を、外耳道内に装着した状態の断面図である。

【図２】本発明による常時装着可能な患者モニタ装置の
外観図（一部分は透視図）である。

【図３】本発明による常時装着可能な患者モニタ装置の
内部機構を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０：常時装着可能な患者モニタ装置 １１：外耳道 １２：中空部（聴力を確保するための） １３：耳介部 １４：心電検出用電極 １５：心電検出用電極 １６：圧力トランスデューサ １７：温度センサ １８：赤外線光発光部 １９：赤外線センサ（赤外線光受光部） ２０：可視光発光部 ２１：可視光センサ（可視光受光部） ２２：外耳道挿入部 ２３：制御、発信部 ２４：センサ・トランスデューサと制御発信部とを接続
する配線 ２５：心電入力部 ２６：圧力（動脈圧）入力部 ２７：温度（体温）入力部 ２８：赤外線光出力部 ２９：赤外線光入力部 ３０：可視光出力部 ３１：可視光入力部 ３２：制御部 ３３：無線発信部 ３４：リチウム電池

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 患者の身体に配線を用いることなく直接
   に接触するように常時装着され、非侵襲的に、前記患者
   のバイタルサインである生体データを自動的に測定し、
   前記自動的に測定された生体データを受信装置に送信し
   得る常時装着可能な患者モニタ装置において、 前記患者の脈拍、脈波、心電、体温、動脈血酸素飽和
   度、血圧のいずれか、または、それらの複数の組合せか
   ら成る生体データを検出するための１又は複数のセンサ
   又はトランスデューサを含む検出手段を備えており、 前記患者モニタ装置は、患者の外耳道又は外耳中の他の
   部位に装着できるようにした常時装着可能な患者モニタ
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の常時装着可能な患者モニ
   タ装置において、前記患者モニタ装置は、聴力を確保す
   るために中心部が空洞である中空構造の耳栓の形状を有
   しており、前記中空構造の外周面に前記１又は複数のセ
   ンサー又はトランスあるいはトランスデューサが配置さ
   れていることを特徴とする常時装着可能な患者モニタ装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の常時装着可能な患者モニ
   タ装置において、前記１又は複数のセンサ又はトランス
   デューサと一体の、又は、前記１又は複数のセンサ又は
   トランスデューサと電気的に接続された、前記検出され
   た生体データを無線又は赤外線等の光通信を介して前記
   受信装置に向けて送信する手段を更に備えていることを
   特徴とする常時装着可能なな患者モニタ装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の常時装着可能な患者モニ
   タ装置において、前記装置の装着時に聴力を確保するた
   め音の伝達手段と、必要な場合には増幅手段とを、更に
   備えていることを特徴とする常時装着可能な患者モニタ
   装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の常時装着可能な患者モニ
   タ装置において、外耳道内部に装着する部分が、柔軟性
   及び可撓性を有する材質、又は、形状記憶体を用いて形
   成されていることを特徴とする常時装着可能な患者モニ
   タ装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の常時装着可能な患者モニ
   タ装置において、心電の検出をより高精度に行うため
   に、左右両方の耳の外耳道又は外耳の他の部位に電極が
   装着され、その間が電気的に接続されることを特徴とす
   る常時装着可能な患者モニタ装置。