JPS5964031A - 較正可能な光学的酸素濃度計のプロ−ブ - Google Patents

較正可能な光学的酸素濃度計のプロ−ブ

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JPS5964031A
JPS5964031A JP58161784A JP16178483A JPS5964031A JP S5964031 A JPS5964031 A JP S5964031A JP 58161784 A JP58161784 A JP 58161784A JP 16178483 A JP16178483 A JP 16178483A JP S5964031 A JPS5964031 A JP S5964031A
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light
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、人間の患者の動脈血の酸素飽和量および脈搏
数を光電作用により決定するためのソリッド・ステート
・モニターに関し、既知の抵抗値を有する抵抗により較
正された使捨て可能なプローブに関する。
手術室内には重大な問題が存在する。特に、血液中の酸
素レベルの化学的決定は少なくとも3乃至5σを要する
。このような期間血液の酸素を失った患者は、一般に、
死亡しないまでも回復不能な脳の損傷を受ける。
W OOdの米国特許第2.706.927号は、人体
の組織による2つの波長の光の吸収量の測定からの酸素
飽和量の計算方法を開示している。この技術を用いて一
連の装置および手法が発見されてきた。
このような光電作用による酸素濃度計の必要とされる周
辺装置は光電作用プローブである。一般に、このような
プローブは、患者の耳または指の如き身体の付属器に対
して緊締される。このようなグローブは、光をこの付属
器に指向させるための少なくとも1つの光源および前記
付属器から拡散された光を受取るための少なくとも1つ
のセンサを必要とする。所要の周波数の光を得る1つの
方法は、既知の出力の単色フィルタと組合せて中間の波
長範囲の光源を使用することであった。このような装置
は不充分なものであり、不必要な電力需要量および熱の
発生を伴うものである。
Herczfeld等の米国特許第3.704.706
号は、ソリッド・ステート・フォトデテクタを備えた光
学的プローブにおいてソリッド・ステートの赤色レーザ
ーの使用を示すものである。既知の波長め単色光を発射
することによりフィルタの必要を排除スるレーザーは有
効であるが、これらのレーザーは高価であり扱いにくい
ものである。
Shaw等の米国特許第3.847.483号は、必要
な単色光を生じるための発光ダイオードの使用について
開示している。このShawのプローブは、高価な光フ
ァイバ・ケーブルを必要とするものであった。
従来技術の装置における1つの問題は、これらの装置の
コストが安易に使捨てにするには高過ぎることである。
従来技術の光学的プローブは、多少ともその各酸素濃度
計の恒久的な一部をなすものであるが、その内部の光源
の波長の一回の測定結果を受けるべきものであり、酸素
濃度計は既知の波長の光を処理するようにプログラムさ
れあるいは調整されるものであった。
使捨て可能なプローブの開発における1つの問題は、新
たなプローブ毎に酸素濃度計を再びプログラムしまたは
調整しなければならず、あるいはまた波長の変動の狭い
範囲内にプローブを維持するという明らかに非実用的な
作業を行なうことを避ける必要があることであった。
おそらくは工場に対して酸素濃度計を返還することを必
要とする較正のやり直しは、例えば、プローブが破損し
た時には、従来技術の装置の場合でも必要となり得るこ
とである。あるいはまた、常に同じ波長を有する光源を
提供するのが要求される。特に、発光ダイオードは1個
毎に波長が変化することが知られている。
他の光学的プローブが、Shawの米国特許第3.63
8.64−0号、Ne11senの同第4..167.
331号およびKonishiの同第3.998.55
0号に示されている。
本発明は、少なくとも1つの狭い帯域中の発光ダイオー
ドと、少なくとも1つの光電作用センサとを含む光学的
酸素濃度計のプローブを提供するものである。LEDの
測定した波長と対応する既知の抵抗値の抵抗が選択され
て、各プローブ毎に提供される。これら要素は可撓性に
富む固定用媒体上に取付けられる。電気作用素子からの
ワイヤは、関連する酸素濃度計に対して前記プローブを
取外し自在に結合するためのコネクタで終っている。本
文においては、2列の多重導線プラグの配線もしくは色
彩情報を保有する使捨て可能なメモリーの如き他の方法
によるコーディングが開示される。
本発明の主な目的は、安価であり、交換可能であり、使
用が容易であり、かつ従来技術の短所および制約を克服
する酸素飽和状態の面液流の決定のため人体の一部に光
を指向させるための装置の提供にある。
本発明の更に別の目的は、そのある波長の発射特性が付
属の酸素濃度計によって容易に確認可能である光学的プ
ローブの提供にある。
本発明の他の目的は、このような、ボルトに使用される
LEDの工場における較正を可能にすることである。一
般には、LEDは1つの共通な波長の凸ットで購入され
るが、その正確な波長特性は未知であり、1個毎に異な
っている。
本発明の更に他の目的は、最初の工場における較正以外
に、新しいプローブ毎に酸素濃度計を較正する必要を排
除することにある。
本発明の更に他の目的は、色々な寸法の人間または動物
の付属器に対して迅速な添付を可能にするも、光電作用
センサをLEDから直接光学的に隔離状態に維持するプ
ローブのための可撓性を有する取付は装置の提供にある
本発明の更に他の目的は、プローブの較正情報を送るた
め2列の多重導線プラグの配線方法を開示することにあ
る。
第6図においては、本発明のパルス型酸素濃度計が示さ
れている。
従来周知のマイクロプロセッサ116は、これから延在
するバス117を有する。バス117は、これに対し従
来周知のROM118とRAM 119が接続される。
LEIDディスプレイ120は、1つの選択ラッチ12
1と1つの数値表示ラッチ122を有する状態で略示さ
れている。
マイクロプロセッサの多少とも従来周知の部分について
記述したが、次に本回路のアナログ部分について注目さ
れたい。
患者の指114は、最初に略示した検出回路を有するプ
ローブ101と共に示されている。赤色の波長範囲内の
第1の発光ダイオード132および赤外線の波゛長範囲
の第2の発光ダイオード130は、その各々の周波数に
おける光を増巾器131゜133によって発光するよう
に順次パルスされる。
一般に、LED132は6600Aの波長範囲にあり、
LED  1.30は9400Aの範囲内にある。
活動状態の発光ダイオードからの全ての光は指114に
おいて肉質に進入することが必要である。
従って、フォトセンサ138と指1140間には光を透
過しないバリア136が設置されている。指114の肉
質と接触状態で終るバリア136は、発光ダイオード1
30,132の各々と受光ダイオード138との間の経
路を指114の肉質のみを経由するように生じさせる。
各発光ダイオードから受取られた信号は最初に前置増巾
器140を通過する。この信号は、然る後増巾器141
,142において並列に増巾される。
増巾される時、この信号は各増1〕器から各位相の検出
器143.144を並列に通過させられる。その後者低
域フィルタ145,146を通る経路が生じる。オフセ
ット増巾器147,148における増巾作用がこの時化
じる。脈動成分はマルチプレクサ150に対して送られ
る。
マルチプレクサ150は、コンパレータ152に対する
出力を有する。コンパレータ152は、12ビツトのデ
ィジタル/アナログ・コンバータ(以下本文においては
DACと呼ぶ)154により半没ずつランプされる。D
AC154は4096分の1の部分に分割された比較信
号を生じ、バス117に対してコンパレータが出力する
読みにより、全ての人間の指および付属器は同じでない
ことを認識する。特に、例えダイオード130.132
の各々における光信号出力の周波数および強さが同じで
も、人種、皮膚の色素、体重、年令、成熟度その他の要
因間の差は全てフォトセンサ138において検出される
異なる信号を生じ得るO 従って、マイクロプロセッサ116は、最適の範囲内で
フォトセンサ138からの信号を受取るようにプログラ
ムされる。DAC154の2番目の動作位相を用い、サ
ンプル保持器157に対して信号を送って、個々のLE
D130,132は電圧出力160,161を与えられ
る。これらの電圧出力160,161は、いずれの場合
もフォトセンサ138が充分にDACの範囲内にある信
号を検出するように調整される。
クロック170は、4つの作用キイクルの内少な(とも
1つの作用サイクルに発光ダイオード130.132か
らの光の順次の出力を制御する。
このことは、信号φ1乃至φ4により示されている。検
出器143における信号の受取りは期間φ1およびφ2
の間に生じ、信号の受取りは期間φ3およびφ4の間に
検出器144において生じる。
各期間φ1.φ3においては、発光ダイオード130.
1’32からの活動状態の信号が受取られつつあること
が直ちに判るであろう。φ2およびφ4の間は、信号は
存在せず、ノイズのみが受取られる。以下において明ら
かになるように、低域フィルタを通過する前に負の信号
を増巾することにより、ノイズは図示した4つの内の1
つの作用サイクルを用いて控除することができる。
本文においては、本願と同じ日付で出願された同じ発明
者の米国特許出願第     号「酸素濃度計」を参考
のため引用する。第6図は、本文の記述との混乱を避け
るため新たに番号を付した前記米国特許出願の第2図の
複写である。
同様に、前記の米国特許出願における発明の要約を以下
に記す。
内部の動脈血の脈動成分により変調されるように、また
これにより酸素の飽和状態、血液のR流および脈搏数を
表示させるように、2つの異なる波長の光を指、耳、鼻
の中隔膜または頭皮の如き人間もしくは動物の身体の組
織内に通過させる形式のパルス酸素濃度計が開示される
。入射光のレベルは、皮膚の色、肉質の厚さその他の変
動要因による変動減衰を許容しながら、脈動成分の光学
的検出のため連続的に調整される。負に向う脈動成分の
光の伝達の振幅における大きな勾配の反転部(波形の最
大点を示す)において、血液の流量の波形分析が行なわ
れる。光の伝達の一定成分に対する光の伝達の脈動成分
の商が直接的な計数的追跡によって2つの波形の各々に
ついて測定される。名高はその後ある比率に変換される
が、この比率はその後独立的に得た酸素飽和量のカーブ
に適合させることができる。少なくとも4つの異なる飽
和量における4つの未知数を解くことによる較正法が開
示されている。脈搏数、脈動する流れおよび酸素飽和量
の出力が与えられる。入射光源の作用サイクルは、信号
に不可避的に存在するノイズが実質的に排除されフィル
タできるように少なくとも四分の−となるように選択さ
れる。
典型的な特許請求の範囲は下記の如くである。
即ち、 赤色光と赤外線における順次の光パルスを人間の肉質一
対して発射する第1と第2の光発射源と、該第1と第2
の光源から前記人間の肉質を通る間接光経路を有する前
記各光源に応答するセンサとを設け、該センサは前記各
光源から増幅器に対して順次信号を出力し、光の吸収状
態をディジタル的に追跡する装置と、光の全透過量に関
する血液の流れの脈動成分による光の透過量の変化量を
除算して血液の流れを決定するため各党の波長に対する
光の吸収量の商を決定して血液の流量を決定する装置と
、前記各周波数における光の透過量の各面と直接関連す
る比率を形成する装置と、光の透過量の比率を前記比率
において実験的に決定した飽和量に適合させて飽和量の
光学的決定を可能にする装置とを設けてなる患者の血液
の酸素飽和量および流量を決定するための酸素濃度計。
第1図においては、光学的プローブ1の部分斜視図が示
される。米国のAmerican Velcro社から
入手可能な商標1’−VELCROJの下に市販される
ものの如き適当な長さの調整可能な自着テープ50が提
供される。適当な間隔でテープ50に設けられているの
はプローブ1の電気的素子である〇光電作用センサ30
がテープ50の外側に添付され、テープ50の下側から
僅かに突出している。
センサ30は、接地ワイヤGおよびリード・ワイヤ31
を有する。典型的に赤外線のスペクトル範囲の周波数を
発する発光ダイオード10は、用いられることが予期さ
れる形式な付属器の大きさに基づいて選択されるセンサ
30からのある距離においてセンサ30と同様な方法で
テープ50を穿孔して取付けられる。LEDIOは接地
ワイヤGと接続され、入力リード・ワイヤ11を有する
LEDIOに対し接近して配置されるのは、典型的に赤
色のスペクトル範囲内の波長の発光特性を有する第2の
LED20である。LED20は接地ワイヤGに取付け
られ、入力リード・ワイヤ21を有する。
抵抗40は、センサ30とLEDIOの間でテープ50
に対して取付けた状態で示されている。
しかし、抵抗40の物理的位置は重要ではなく、プロー
ブ1に対し他のどんな便利な位置に取付けるこ′ともで
きる。抵抗40は入力リード・ワイヤ41を有し、接地
ワイヤGと接続されている。
ワイヤG、11.21,31.41は、グローブ1かパ
は酸素濃度計60(第4図に略示される)から容易に切
離すことができるようにコネクタ52まで至る。
第1図に示されるプローブ1は、光を単一のセンサ30
に対し順次伝達する2つのLEDIo。
20と関連して作動するように構成された酸素濃度計6
0と関連して使用するように構成されている。しかし、
本発明の機構は、1つのLEDおよび1つまたは複数の
フォトセンサしか必要としない酸素濃度計の場合と同様
に充分な機能を有する。3つ以上のLEDを必要とする
酸素濃度計l;も、同様に本発明のプローブit用奏始
標≠容することができる0 第2図は、人間の患者の典型的な指51を示す端面図で
ある。指51は、自着テープ50の端部と重合すること
によりその先端においてプローブ1により囲繞されてい
る。LEDlo、20から発光された光は指51の肉質
部に侵入し、拡散および散乱を生じる。センサ30は、
指51の肉質内で拡散された光のみを拾う。
第3図はセンサ30の詳細な側面図で、LEDlo、2
0により発光された光が最初指51を通過することなく
センサ30により受取られないことを保証する方法を示
している。センサ要素32は、センサのハウジングの金
属製の円筒状壁面33内でやや凹ん“Cいる。テープ5
0が指51の皮膚に対し直接センサ30に押当るため、
指51の肉質を透過する以外にセンサ要素32に対して
光が透過しないことが容易に判るであろう。
プローブ1は下記の如く構成されている。即ち、LED
Io、20は、一般に公知の波長特性を有するLEDの
ロフトから選択される。この特定の選択されたり、EI
)10.20の正確な波長特性は、この時入手が容易な
測定装置を用いて確定される。
次に、抵抗40は、LEDの入手可能な支給品において
経験することを予期し得るあらゆる可能性のある波長の
組合せについてその抵抗値がこの目的のため工場の技術
者が入手可能な表により正確に規定された抵抗値を有す
るように選択される。
以下の表は、各々が2つの波長を有する可能性しかない
場合におけるLEDIo、20の仮説的な組合せに関し
て選択される方法の一例である。即ち、表A 抵抗40  LED 10   LED 20】50Ω
 940ΩM  660ΩM 1601/  9501/  6601/1701/ 
 940 /l  670 /1180 II  95
01/  670 II典型的なプローブは、波長が9
40ナノmの赤外線LE、D1.Oと、波長が660ナ
ノmの赤色LED20を含む。上記の表によれば、この
ような波長特性を有するプローブは、工場において1つ
の、唯1つの抵抗値、この場合は150Ωの抵抗40が
支給されることになる。
プローブ1に内蔵されるこのような一義的な既知の抵抗
値である値は第4図を照合すれば示されている。酸素濃
度計60は、マイクロプロセッサ61、読出し専用メモ
リー62およびランダム・アクセス・メモリー63を有
する。表A(工場においてプローブ1の較正のため使用
される同じ表)は、その大きさの如何を問わず、酸素濃
度計60が製造された時点においてROM62に容易に
プログラムすることができる。電源69からの電流■は
抵抗40に送られる。その結果の電圧(オームの法則に
より)はマルチプレクサ66を経、コンパレータ65を
通ってマイクロプロセッサ61に至る。
マイクロプロセッサ61は、抵抗40の抵抗値を計算し
、次いで表AからROM62におけるLEDl、0.2
0の波長を見出すようにプログラムすることができる。
マイクロプロセッサ61はまた、一旦発光ダイオード1
0.20の波長が判れば、酸素濃度計60の光学的比較
回路を自から再較正を行なうようにもプログラムされて
いる。これによって、新しいプローブ1毎に手動により
酸素濃度計60を再び較正する必要がなく、あるいはま
た発光ダイオード10.20が正確に標準化された波長
・を有することを必要としない。
第4図に示された回路の特定の機能および構成について
は、その機能の一般的な記述と共に照合すれば明瞭とな
ろう。マイクロプロセッサおよび読出し専用メモリーの
機能については公知であり、抵抗40の抵抗値の計算を
行なうためマイクロプロセッサ61を構成してプログラ
ムし、これにより読出し専用メモリー62における簡単
な索引表から発光ダイオード10.20の波長を得るこ
とは充分に当業者の能力の範囲内にあることである。
プローブ1はいくつかの従来技術の酸素濃度計と共に使
用することができ、その作動方法については充分に理解
されており、本発明の数示範囲には含まれない。基本的
には、個々の心臓の脈搏毎に新しい血液が指51の毛細
血管内に圧送され、これにより光電作用センサ30によ
り観察される60によって確定することができる。既知
の波長に対しては、公知の明瞭な係数Bがある。このB
が与えられ、光電作用センサ30により受取られた拡散
光の強さを測定すれば、酸素飽和量を計算して表示する
ことができる。実際に、表への種々の波長の係数Bは、
表がROM62にプログラムされる時直接波長について
控除することができ、これにより計算手順が不要になる
のである0LEDの制御回路を介して、マイクロプロセ
ッサ61は発光ダイオード10.20を作動させる。
10.20からの光は光電作用センサ30において電流
を生じ、この電流は増巾yイルタ回路68を経てマルチ
プレクサ66に至る。コンバレータ65は、ディジタル
/アナログ・コンノく一タ70と共に、マイクロプロセ
ッサ61が酸素の飽和量および(または)脈搏数を確定
することを可能にする。結果はディスプレイ64上に示
される。
第5図においては、本発明のプローブの別のコーディン
グの方法が示されている。特に、コネクタ52と類似の
8ビツトのコネクタ52が発光ダイオード130、発光
ダイオード】32およびフォトデテクタ138とそれぞ
れ連絡する各コネクタ20’l 、202,203を含
む状態で示されているO導線204は接地接続部を提供
している。
8ビツトのコネクタは4つの空のチャネルを有すること
が判るであろう。これらのチャネルは、プローブの符号
化された値を送信するために設けることができる。
例えば、共通の電位が与えられた時コネクタは正の2進
数値を提供し、またどんな電位とも独立状態である場合
には付の値を生じるものと仮定しよう。このため、第5
図に示されるように、プラグ5204つのコネクタは2
進数値100を送信する。このように、接続されたプロ
ーブの抵抗値の通信は、16分の1の値にコネクタを符
号化することにより可能となろう。
当業者ならば、他の2進結合が同様に可能であることが
明らかであろう。例えば、プローブ上のコネクタ数を拡
張することにより更に大きな拡張が可能となる。
当業者は、人間の肉質における光の可変透過量を決定す
る際、肉質が実質的に単色の光源により集積される周波
数が重要であることが判るであろう。もしこの周波数が
変化するならば、計器に得られる結果はこのような変動
のため不正確なものとなるおそれがある。簡単に述べれ
ば、スペクトル周波数における異なる点においては、飽
和状態のヘモグロビンと還元されたヘモグロビンは異な
る光の量を伝送するのである。
な市販のダイオードを計器線番の交換可能なグローブと
して使用しようとするならば、計器のプローブを個々に
較正することが必要であることが判った。このように、
有効に使捨て可能なプローブは、プローブ毎に異なる周
波数における累計に影響を及ぼす場合でさえ容易に使用
することができるのである。
本例における計器の使捨て可能なプローブの較正につい
て特にいくつかのコメントを行なうことができる。実際
の事柄として、人間の血液は、赤色光および赤外線を用
いた光の透過により皮膚を介しそ問診される。赤外線に
おける定数の変化率は比較的弊段である。従って、赤外
線ダイオードの周波数における変動は小さな影響しか及
ぼさないのである。
赤色の周波数範囲においてはそうではない。酸素の飽和
状態および不飽和状態のヘモグロビンにおける光の減衰
状態は赤色範囲においては迅速に変化する勾配を有する
ことが判った0この場合、赤色範囲に示される特定の計
器における較正と特に関係がある。
当業者は、計器の較正の変更が生じる多くの場合がある
ことが判るであろう。特に、種々のグループに分けられ
た関係に対して個々の索引表を形成することができる。
あるいはまた、更に生産性の面から見れば、光の伝達の
飽和レベルSと商Rの比率との間のカーブの定数に対す
る別の増分を決定することができる。
本文のこれまでの本発明の記述は理解を進める目的のた
め例示としてやや詳細に記述したが、頭書の特許請求の
範囲によってのみ限定されるべき本発明の主旨の範囲内
のいくつかの変更および修正およびその相当例に対する
ものである。例えば、各々が個々のLEDの波長に対し
て符号化された2つの抵抗を1つの代りに用いることが
できる。
抵抗の代りに他の構成要素、例えばコンデンサ等を使用
することもできる。従って、本文の記述および図面の表
示は、頭書の特許請求の範囲により規定される本発明の
範囲の限定として解釈されるべきものではない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の望ましい実施態様の光学的プローブを
示す部分的斜視図、第2図は本発明のプローブの設置状
態を示す患者の指端部を示す図、第3図はプローブの光
電作用センサを示す側面図、第4図はカード化された抵
抗の使用によりプローブの波長値を酸素濃度計のマイク
ロプロセッサが復号する方法を示す簡単な回路図、第5
図は2列に配線された多重導線プラグにより較正される
本発明のプローブを示す図、および第6図は本発明の較
正されたプローブを使用する酸素濃度計を示す回路図で
ある。 10.20・・・発光ダイオード、 11.21・・・入力リード・ワイヤ、30・・・光電
作用センサ、31・・・リード・ワイヤ、32・・・セ
ンサ要素、33・・・円筒状壁面、40・・・抵抗、 
 41・・・入力リード・ワイヤ、50・・・自着テー
プ、51・・・指、52・・・コネクタ、60・・・酸
素濃度計、  61・・・マイクロプロセッサ、62・
・・読出し専用メモリー、 63・・・ランダム・アクセス・メモリー、64°“°
ディスプレイ、65・・・コンパレータ、66・・・マ
ルチプレクサ、 68・・・増中兼フィルタ回路、  69・・・電源、
70・・・ディジタル/アナログ・コンバータ、101
・・・グローブ、   114・・・指、116・・・
マイクロプロセッサ、117・・・バス、118・・・
ROM、     119・・・RAM。 120・・・LEDディスプレイ、121・・・選択ラ
ッチ、122・・・数値表示ラッチ、  123・・・
ラッチ、124・・・ゲート、130・・・発光ダイオ
ード、131・・・増1]器、132・・・発光ダイオ
ード、133・・・増巾器5.136・・・バリヤ、1
38・・・フォトセンサ、140・・・前置増巾器、1
41 、142・・・増巾器、 143 、144・・
・検出器、145 、146・・・低域フィルタ、14
7 、148・・・オフセット増巾器、150・・・マ
ルチプレクサ、152・・・コンパレーク、154・・
・ディジタル/アナログ・コンバータ、157・・・サ
ンプル保持器、  160・・・電圧出力、161・・
・電圧出力、170・・・クロック、201〜204・
・・コネクタ。 図面の浄書(内容に変更なし) FIG、  /。 FIG  J。 手続補正書 特許庁、仁官若杉和夫殿 1、事件の表示 昭和ゴ年特許願第 / 6/ ’75”% 号2、発明
の名称 ヂ支正号2と°な第2%ん5通a−S ’pw /食1
士のブ0−76、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住所 久a ネルコー インコー寸゛レーテ/ド4代 理 人 別紙の通り(ラブ 0肋つ口(に4勿テなし少216−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、患者の血液に関するデータを得るための光学的酸素
    濃度計と共に使用するプローブ装置において、 既知の狭い波長の光を発光する装置と、発光装置から受
    取った光の強さを検出するフォトセンサと、 前記プローブと関連して前記の既知の狭い波長に関する
    情報を前記酸素濃度計に対して提供するコーディング装
    置と、 前記コーディング装置、検出装置および発光装置を前記
    酸素濃度計に対して取外し自在に接続する装置とを設け
    、これにより前記酸素濃度計が前記コーディング装置に
    質疑して、光源の周波数を確定し、然る後前記光源に関
    する計算結果を補正することを特徴とするプローブ装置
    。 2、前記コーディング装置が抵抗であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の装置。 3、前記発光装置およびフォトセンサを前記患者に対し
    て取付ける装置を更に設けることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の装置。 4、前記コーディング装置が多重導線プラグを含み、該
    プラグは2進出力を提供するように少なくともいくつか
    のそのターミナルを共通に接続されることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の装置。 5、光学的酸素濃度計と共に使用するプローブ装置にお
    いて、 第1の既知の狭い波長の光を発光する第1の装置と、 前記発光装置から受取った光の強さを検出する第1の装
    置と、 前記の既知の波長に対し符号化された第1のコーディン
    グ装置と、 前記検出装置および発光装置が載置される基板と、 前記コーディング装置と、検出装置と、発光装置とを前
    記酸素濃度計に対し取外し自在に接続する装置とを設け
    るととを特徴とするプローブ装置。 6 前記コーディング装置が抵抗であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第5項記載の装置。 7、患者の血液に関するデータを得るための光学的酸素
    濃度計において、 既知の狭い波長の光を発光するための装置と、前記発光
    装置から受取った光の強さを検出する装置と、符号化さ
    れた既知の抵抗値の抵抗と、前記プローブ装置を患者の
    付属器に対して取付ける装置とを含むプローブ装置と、 前記抵抗の抵抗値を計算するため前記プローブ装置に対
    して取外し自在に接続された電子処理装置とを設けるこ
    とを特徴とする光学的酸素濃度計。 8、光学的酸素濃度計を構成する方法において、狭い波
    長の光を発光する装置を設け、 前記発光装置の光の波長を測定し、 前記発光装置の既知の狭い波長に基づいて選択された既
    知の値のコーディング装置を設け、前記発光装置から受
    取った光の強さを検出する装置を設け、 前記コーディング装置の既知のコーディングが与えられ
    、前記発光装置の光の波長に基づいて計算を行なうため
    電子処理装置をプログラミングし、抵抗、検出装置およ
    び発光装置を電子作用装置に対して取外し自在に接続す
    る装置を提供する工程からなることを特徴とする方法。 9、前記発光装置および検出装置を患者の指に取付ける
    工程を更に含むことを特徴とする特許請求の範囲第8項
    記載の方法。 10  酸素濃度計の発光装置の波長帯域を遠隔状態で
    符号化する装置において、 前記酸素濃度計に対して前記発光装置を取外し自在に接
    続する装置と、 前記発光装置と組合された抵抗とを設け、該抵抗の抵抗
    値は前記発光装置の波長帯域に対し符号化され、 前記抵抗の符号化された抵抗値を認識するため前記酸素
    濃度計に対し内部の装置を設け、以て前記発光装置の波
    長帯域の認識が行なわれることを特徴とする装置。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60158803U (ja) * 1984-03-30 1985-10-22 スタンレー電気株式会社 光センサ
JPS6429739A (en) * 1987-07-24 1989-01-31 Terumo Corp Hemoglobin concentration measuring instrument
JPH021216A (ja) * 1987-10-08 1990-01-05 Critikon Inc 脈拍酸素計血量計システム
JPH02111345A (ja) * 1988-10-21 1990-04-24 Koorin Denshi Kk 反射型オキシメータ
JPH02191434A (ja) * 1989-01-19 1990-07-27 Ketsuto Kagaku Kenkyusho:Kk 近赤外血糖値定量分析装置
US5267562A (en) * 1992-05-28 1993-12-07 Nihon Kohden Corporation Pulse oximeter with probe difference compensation
JPH10314149A (ja) * 1997-05-20 1998-12-02 Casio Comput Co Ltd プローブが交換可能な電気測定器及びプローブ管理方法及びパルスオキシメータ
JP2002525152A (ja) * 1998-09-29 2002-08-13 マリンクロッド・インコーポレイテッド 複数コード酸素計較正素子
JP2008539905A (ja) * 2005-05-06 2008-11-20 エダ リサーチ アンド ディベロップメント カンパニー,リミティド 心臓周期に関連する血管における赤血球の運動の撮像および分析
JP2011153964A (ja) * 2010-01-28 2011-08-11 Sony Corp 濃度測定装置
JPWO2017018114A1 (ja) * 2015-07-30 2018-05-31 アルプス電気株式会社 センサモジュールおよび生体関連情報表示システム

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4928692A (en) * 1985-04-01 1990-05-29 Goodman David E Method and apparatus for detecting optical pulses
US4802486A (en) * 1985-04-01 1989-02-07 Nellcor Incorporated Method and apparatus for detecting optical pulses
US4934372A (en) * 1985-04-01 1990-06-19 Nellcor Incorporated Method and apparatus for detecting optical pulses
US4684245A (en) * 1985-10-28 1987-08-04 Oximetrix, Inc. Electro-optical coupler for catheter oximeter
US4913150A (en) * 1986-08-18 1990-04-03 Physio-Control Corporation Method and apparatus for the automatic calibration of signals employed in oximetry
US4859056A (en) * 1986-08-18 1989-08-22 Physio-Control Corporation Multiple-pulse method and apparatus for use in oximetry
US4819646A (en) * 1986-08-18 1989-04-11 Physio-Control Corporation Feedback-controlled method and apparatus for processing signals used in oximetry
US5259381A (en) * 1986-08-18 1993-11-09 Physio-Control Corporation Apparatus for the automatic calibration of signals employed in oximetry
EP0267978B1 (de) * 1986-11-17 1991-08-28 PPG Hellige GmbH Kombinationssensor zur transcutanen Erfassung von Sauerstoff und Kohlendioxid im Blut
JPS63252239A (ja) * 1987-04-09 1988-10-19 Sumitomo Electric Ind Ltd 反射型オキシメ−タ
US4825879A (en) * 1987-10-08 1989-05-02 Critkon, Inc. Pulse oximeter sensor
US4869254A (en) * 1988-03-30 1989-09-26 Nellcor Incorporated Method and apparatus for calculating arterial oxygen saturation
JPH06103257B2 (ja) * 1988-12-19 1994-12-14 大塚電子株式会社 光散乱を用いた物質の吸光係数測定方法および装置
US6266546B1 (en) 1990-10-06 2001-07-24 In-Line Diagnostics Corporation System for noninvasive hematocrit monitoring
US6681128B2 (en) 1990-10-06 2004-01-20 Hema Metrics, Inc. System for noninvasive hematocrit monitoring
US6725072B2 (en) 1990-10-06 2004-04-20 Hema Metrics, Inc. Sensor for transcutaneous measurement of vascular access blood flow
US6246894B1 (en) 1993-02-01 2001-06-12 In-Line Diagnostics Corporation System and method for measuring blood urea nitrogen, blood osmolarity, plasma free hemoglobin and tissue water content
US5638818A (en) * 1991-03-21 1997-06-17 Masimo Corporation Low noise optical probe
US5429129A (en) * 1991-08-22 1995-07-04 Sensor Devices, Inc. Apparatus for determining spectral absorption by a specific substance in a fluid
US5246003A (en) * 1991-08-28 1993-09-21 Nellcor Incorporated Disposable pulse oximeter sensor
JPH06507815A (ja) * 1991-09-26 1994-09-08 ベア ハンス 器官からの出血を測定する医療技術方法及び該方法を実施するための媒体
US5249576A (en) * 1991-10-24 1993-10-05 Boc Health Care, Inc. Universal pulse oximeter probe
IL107396A (en) * 1992-11-09 1997-02-18 Boehringer Mannheim Gmbh Method and apparatus for analytical determination of glucose in a biological matrix
DE4314835A1 (de) * 1993-05-05 1994-11-10 Boehringer Mannheim Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Analyse von Glucose in einer biologischen Matrix
JPH11508691A (ja) * 1995-07-03 1999-07-27 センサー デバイシーズ,インコーポレイテッド スペクトル吸収測定装置
DE19544501A1 (de) 1995-11-29 1997-06-05 Boehringer Mannheim Gmbh Vorrichtung für Lichtreflexionsmessungen
US5919133A (en) * 1996-04-26 1999-07-06 Ohmeda Inc. Conformal wrap for pulse oximeter sensor
US5913819A (en) * 1996-04-26 1999-06-22 Datex-Ohmeda, Inc. Injection molded, heat-sealed housing and half-etched lead frame for oximeter sensor
US6117099A (en) 1996-10-23 2000-09-12 In-Line Diagnostics Corporation System and method for noninvasive hemodynamic measurements in hemodialysis shunts
GB9717858D0 (en) * 1997-08-23 1997-10-29 Electrode Company Ltd The Electrode Company Ltd
US6804543B2 (en) 1998-02-05 2004-10-12 Hema Metrics, Inc. Sensor for transcutaneous measurement of vascular access blood flow
US6721585B1 (en) 1998-10-15 2004-04-13 Sensidyne, Inc. Universal modular pulse oximeter probe for use with reusable and disposable patient attachment devices
US7245953B1 (en) 1999-04-12 2007-07-17 Masimo Corporation Reusable pulse oximeter probe and disposable bandage apparatii
US6746407B2 (en) 2000-12-29 2004-06-08 Hema Metrics, Inc. Method of measuring transcutaneous access blood flow
US7500950B2 (en) 2003-07-25 2009-03-10 Masimo Corporation Multipurpose sensor port
US7990382B2 (en) 2006-01-03 2011-08-02 Masimo Corporation Virtual display
US10188348B2 (en) 2006-06-05 2019-01-29 Masimo Corporation Parameter upgrade system
US7880626B2 (en) 2006-10-12 2011-02-01 Masimo Corporation System and method for monitoring the life of a physiological sensor
US8571619B2 (en) 2009-05-20 2013-10-29 Masimo Corporation Hemoglobin display and patient treatment

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1589461A (ja) * 1968-09-18 1970-03-31
US3910701A (en) * 1973-07-30 1975-10-07 George R Henderson Method and apparatus for measuring light reflectance absorption and or transmission
CA1037285A (en) * 1975-04-30 1978-08-29 Glenfield Warner Ear oximetry process and apparatus
JPS5524004A (en) * 1978-06-22 1980-02-20 Minolta Camera Kk Oxymeter
DE3100610C2 (de) * 1981-01-12 1983-07-07 Vladimir Dr.-Ing. Blazek Meßeinrichtung zur nichtinvasiven Feststellung venöser bzw. arterieller Abfluß- und Durchflußstörungen

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60158803U (ja) * 1984-03-30 1985-10-22 スタンレー電気株式会社 光センサ
JPS6429739A (en) * 1987-07-24 1989-01-31 Terumo Corp Hemoglobin concentration measuring instrument
JPH021216A (ja) * 1987-10-08 1990-01-05 Critikon Inc 脈拍酸素計血量計システム
JPH02111345A (ja) * 1988-10-21 1990-04-24 Koorin Denshi Kk 反射型オキシメータ
JPH02191434A (ja) * 1989-01-19 1990-07-27 Ketsuto Kagaku Kenkyusho:Kk 近赤外血糖値定量分析装置
JPH0558735B2 (ja) * 1989-01-19 1993-08-27 Kett Electric Lab
US5267562A (en) * 1992-05-28 1993-12-07 Nihon Kohden Corporation Pulse oximeter with probe difference compensation
JPH10314149A (ja) * 1997-05-20 1998-12-02 Casio Comput Co Ltd プローブが交換可能な電気測定器及びプローブ管理方法及びパルスオキシメータ
JP2002525152A (ja) * 1998-09-29 2002-08-13 マリンクロッド・インコーポレイテッド 複数コード酸素計較正素子
JP2008539905A (ja) * 2005-05-06 2008-11-20 エダ リサーチ アンド ディベロップメント カンパニー,リミティド 心臓周期に関連する血管における赤血球の運動の撮像および分析
JP2011153964A (ja) * 2010-01-28 2011-08-11 Sony Corp 濃度測定装置
JPWO2017018114A1 (ja) * 2015-07-30 2018-05-31 アルプス電気株式会社 センサモジュールおよび生体関連情報表示システム

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Publication number Publication date
ATE51134T1 (de) 1990-04-15
DE3382674T2 (de) 1993-07-08
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DE3382674D1 (de) 1993-05-13
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