JPS6034432A - 皮膚に順応するセンサ - Google Patents

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】 発明の分野 この発明は皮膚の形状Ｋ　Ｉ＋＠応するセンサに関する
。更に詳しくは、とのセンサは非侵入力式の光電式６（
］１定法により指において又はライノグレシズモグラフ
イ（ｒ旧ｎｏｐｌｅｔｂｙｓｍｏｇｒａｐｈｙ）　ノタ
メに動脈酸素飽和度を６１１１定するものである。鼻隔
膜の外部皮膚層の物理的形状に順応する鼻当て式光セン
サが開示される。

発明の背景 患者の脈拍を非侵入式で監視することは医療上普通に行
われている。−形式の脈拍監視装置（プＬ／シズモグラ
７　＝　ｐｌｅ　ｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｌりは典型的に
は白熱電球又は発光ダイオ−１＝　（ｉ、Ｉ引勾を用い
て。

多量のＪ翔液を含む部分を透照、すなわち透過照射して
いる。この光源は崩液の潅流する（ｐｃ＋１ｕｓｅ）肉
質組織９例えば指先に取り伺けられる。光は発射されて
組織を透照する。この組繊を通過する光の量は光センサ
を用い℃測定される。光源によって発射させた光と光セ
ンサによって受信さＡまた光との間の変化は透照された
糺織匠流Ｊする■ｒＪ１液匠よる光の光学的吸収におけ
る変化によって引き起こされる。赤色又は赤外線の波長
における広スペクトル可視光又は狭帯域幅光を使用する
ことができる。ある種の波長の吸収はｊｉ照された組織
内を流れる」ｍ液中のＪｎ１色素の酸素飽和度に関係し
てし・る。

酸素飽和度の変化によって引き起こされる光吸収の変動
は動脈酸素含量の直接の尺度となり得る。

この原理に基づいて、二つ以上の波長を使用して酸素飽
和度及びある賜金には脈拍数を測定するようにした側測
器が設計されている。

このような形式の酸素センサ（酸素網）又は脈拍監視装
置（プレシズモグラフ〕に共通の問題はそれらの物理的
構成が患者の解剖学的構造に適合しないことである。普
通のプレシズモグラフ・モニタは、指先の底部肉部分の
同じ側に約４分の１インチ（約６朋）離れて配置された
発光ダイオードと光センサとを含んでいるかさばった方
形のセンサである（第１図Ａ及び第１図１３を参照せよ
）。

この設割のものは一般に人為的運動（ｍｏ　ｔ　ｉ　ｏ
ｎ旧ｔｉｆａｃｔ）　と呼ばせる測定値のひずみを受り
る。

人為的、７４（動はセンサと患者の指との間の相対的運
動、及び組織内の圧力の変化によるものである。

この形式の役割のものは又、照射組織中の１ｆＩＩ　’
ｌ（ｌ　Ｍｅが低い期間中には信号の収録が不十分にな
る。低面液流＆ｊ１ｒ■管が収縮するとき及び／又は人
体の循環面液量が不十分であるときに発牟する。これら
の状態は一般に衝リド又は低体温の期間中に発生する。

この特定形式の構成のものは酸素飽和度の測定に使用さ
れていて良好な技術的成果を収めているが、運動及び脈
拍の喪失についての同様の問題がある。この設計のもの
についての別の問題は。

１−ＶＥＬＣＩＬＯＪという商標の付いた製品として一
般に知られている小形フック及びループストラップによ
って一般に取り付けられて（・ることである。

どの取付具の設計は偶然に又は無意識に指から容易に離
脱するものである。このために測定が時期尚早に又時に
は不意に終了する。

又、クランプ式のもσ）が唐者の脈拍を測定するために
使用されている。このものは指のよう１．ｒ肉質伺属器
官の一方側の近くの一つ以上の発光タイオートからなっ
ている。］、　Ｅ　１）からの光は付属器官の対立する
肉質側に配置された光センサによって受信させる（第１
図Ｃ及び第１図１）を参照せよλこの形式の構造のもの
は一般に、指又は同様のイ」属器官の先端に洗濯はさみ
のように付着する小形のはね装着クリップからなってい
る。この形式のセンサ取付具はプレシズモグラフはもと
より酸素計にも使用されている。クランプ形式のセンサ
取付具の利点は光路がつめ及び指先全体を通過１−るこ
とである。この技法は前に述べた単純な片面式表面セン
サよりも深く磨者の組織に光を透過させるものである。

このクランプ形式のセンサ取付具は２人為的運動によっ
て引き起こされるひずみのためにしはしば不正確な測定
値を与え且っ又不注意に取り外されがちであるという点
において片面式のセンサ取付具と同じ欠点の幾つかを持
っている。更に、クランプ形式のセンサ数句具はもう−
っの重大な欠点を持っている。１なわち、ある時間に及
び肉質組織へのばね装着圧力によりその組織への面沿流
が減少する。ｘｆｎ液流の減少は脈拍振幅の損失、従っ
て測定させるべき光信号の損失を引き起こ１゜クランプ
形数句具のこの収縮効果を最小にするために、センサは
頻繁に、一般的には１時間に１度又柑１２度調整し又は
配置し直さなけれはならない。

この欠点のためにこのセンサの構造は長期間の連続した
測定ＶＣは向かない。

人為的運動の現象には既に言及した。プレシズモグラフ
及び酸素計は、光源と光センサとの間の光吸収が二つの
効果の和であるという原理に基づいて動作１゛る。その
第１の効果は静止した組ｋによる変化しない光吸収であ
る。これには照射されている皮膚、皮膚色素、骨、つめ
９毛、及び組織層のその他の構成部分が含まれよう。第
１図１弓を見ると９時間的に一定の振幅を持った。静止
組織からの光吸収の非変化成分］０が示されている。

脈動する光吸収の第２の効果は照射絹織層匠ヒ［れてい
る脈動する動脈匍液によるｕ４間的に変化する吸収であ
る。第１図Ｅの１１を見ると、これは光吸収の一定成分
用の頂部に乗った擬似正弦波状脈動波であることがわか
る。脈動１−る動脈補液ＭｔＫおける酸素飽和度の直接
の正確な尺度なんえて）のはこの第２の成分である。

多少の質量又は高い縦横比をｔＡつたセンサは小さい機
械的外乱のため光源、光センサ及び組織間の相対的運動
を発生しがちである。この相対的運動は光源からセンサ
への光透過における伺随した変動を発生し、従って光吸
収の測定値を犬（・にひすませる。この運動が生じると
、光透過の変動は光吸収の誤った標識となる。このよう
な吸光誤差は結局酸素飽和度測定における対応する誤差
を生じるが、これはすべて光源、光センサ、及び組織間
の相対運動による不連続接触及びその他の原因によるも
のである。そのような変化する運動の一例は第１図１弓
において成分Ｊ２として示されている。

第１図ＩＤＶｃお（・て、センサはそれが留められてい
た正確な場所から過渡的に移動したのでホ）る。

センサはその実質的な質量によって引き起こされる高い
慣性、及び支持している組織との不十分な１１に’ｉ応
１４にのために移動する。想者又は何らかの夕（乱によ
る指の移動はセンサと指との間の相対的運動を引き起こ
す。この運１１１１によって引き起こされた光透過の変
化は第１図ｉｌ＋において成分ｊ２として示さ４また１
時１ｊｌ　ｙよる「光吸収」の変化として現れる。光吸
収を監視するように設計された測定装置（」センサの相
対的運動によってセンサに導入された光学的データと装
置が分析を行うように設計されている面液脈動によっ又
導入されたのを区別することができない。装置σ′）論
理の混同は必然的に酸素側からのデータの不正確な分析
、従って酸素飽和度の誤った測定値を生じることｖｃな
る。

明白なことであろうが、センサが指に対して相当な質量
を持っていて指Ｋ　＋＋＠応［２ていない場合には、実
際上唐者か動くたびに人為的運動が発生する。唐者が無
意識であり及び／又（ま体を動かしているかもしれ〕工
いことを思い起こせば、この体σ）動きは第１図ＥＫお
ける人為的成分１２を発生するものであって、矛盾のな
い正確な測定に対する重大な障害となる。

読者は第１図Ｅのグラフが解決すべき問題を示している
ことに気付くであろう。言うまでも４Ｃ（・ことである
が９発明の行為は解決すべき問題を識別する能力を含ん
でいろ。従って、この識別が新規であるかきり、我々は
この問題の特異性を認識したことにお（・て発明である
と主張するものである。

生理学上のはげしい緊張９例えは低面圧９体温低下、及
び衝撃（低廂滝）の期間中は、身体θ〕反応は抑流を手
足及び周辺部（皮膚表面）からそらして中央生命維持器
官（例えは脳、心臓、肝臓など）への抑液流を最大に−
するために血管を収縮させること（血管収縮）である。

内部頚動脈は脳にＪｆｎ液を運んでいる主な血管である
。

鼻隔膜は内部頚動脈の末端支脈、ずなわち前部及び後部
の飾付動脈の位置である。鼻隔膜は、（入来空気を暖め
るためＫ）この部分に豊富なｔ（ｒ＋液が供給され且つ
又（前部及Ｏ・後部の飾付動脈を含む）頚動脈の支脈が
緊張状態下で血管収縮を受ける人体の最終位１４にある
ので、脳へのＪ、ｌＪｌ液蒲を監Ｄ２才るのに優れた場
所として認識さＪｌて（・る。

医者は表面数句式光脈拍センザ（プレシズモグラフ）及
び光学式酸素飽和度センサ（酸素計）を人体付属器官（
手の指９足指、耳たぶ）に取り付け″Ｃ使用し、健康な
想者では大成功を収めたが。

危篤及υ・重態の廚者ではそれほど成功しなかった。

これらの表面式センサは二つの基本的な形態を使用して
いる。第１形態のもの（第１図）はフック及びループ式
ファスナ（例えば、「ＶＥＬｃＲＯｊの商標で売られて
いる製品）によって、書者の指に取り付けられる小形箱
形センサからなっている。この設計は」Ｑ＋管収縮及び
人為的運動のために信頼できない測定値に悩むことがあ
る。誤った測定値を生じさせる人為的運動はセンサと質
問を受けて（・る内部との間の相対的運動から生じるも
のであり。

人為的運動は随意及び不随意の運動によつ″Ｃ誘起され
得る。人為的運動はＤＩ望の脈拍信号が血管収縮中非常
に小さいときばは比較的太き（・測定誤差を引き起こず
。

血管収縮は匍慣が狭くなってこれにより供給される組織
への廂液涼の邦が減少することである。

血管収縮は一般ｖ、、１５．者か外傷、」４故、伝染病
。

又は外柵的併発症から生じる生理学」二の衝撃を受けた
ときに発生する。匍液涼の減少（ま、麻酔学専攻者が特
定の外科手術のために出Ｊｆｎを最少にするように慎重
に非常に低い抽圧を牛じさせて（・ろときにも発生する
。ｓｆｎ管収縮中は表面式センサか６１１１定を行うに
は廂液か少なすきる。そσ）結果、光学的脈拍信号が減
小し且つ人為的運動誤差の影響か相対的に太きく　ｆｘ
る。

脈拍及び酸素飽和度を測定１−る（７）［使用された第
２の表面式センサの形態（第２図）は洗濯はさみによく
似た形状のばね装着式クリ／プからなっ−（いる。この
センサにはクリップの一方（ｔｉｌｌに光源が、腓っ又
その他方側に光検出器が設けられていて、クリップの両
側間の組織における廂液流によって透照中の光吸収度が
測定される。この第２形許のｄ・のけ、光路がつめ及び
指先全体を通って表面センサ（枦１図）よりもＣ−＋る
かに深く浸透して（・るので第１のものよりも通常有効
であるが、しかし、クリップの閉そ＜（」ね圧力−（Ｊ
結合された危篤店者においてはＪｆｎ管収線収縮めにし
ばしくツー、脈拍又はＪｒｎ液流を確実に測定するには
不十分な脈拍振幅が生じる。それゆえ、深層浸透式表面
センサでさえも危篤又は重態の７甲者には有効でないこ
とがある。

問題の陳述（ライノブレンズモグラフィ）読者は開示し
た発明が解決されるべき問題を識別ｌ−ていることで気
付くであろう。発明の行為は解決されるべき問題を識別
する能力を含むものである。従って、この識別が新規で
あるがきり。

我々はこの問題の特性を認識したこと及びその解決策に
おいて発明の存在を主張するｄのである。

ここに開示した発明によって提出さ）する問題は。

■）危篤廚者の脳力液流における酸素レベルの直接的な
非侵入方式の連続測定。

２）危篤廚者の脈拍数。

３）危篤、［有］者におけるＩｎ＋液循環の酸素含量の
十分なことの即時表示。

を与える正確で恒常的な監？Ｕ装置に対する必考性であ
る。

発明の要約 内部の廂液濯流部分を透照して透照中の光吸収を測定す
るためのセンサが開示されている。このセンサは指先に
取り伺はイ・ことが望ましいか、任意の指又はその他の
■ｆｒ＋液濯流糾織でもうまく行く。

センサはこれが配置されＺ内部の薄液潅流部分の皮虜層
の形に順応する。センサは少な（とも一つのたわみ性基
板上に取り付けられている。

この基板は、透照されるべき白部の一方側に配置するだ
めの第１端部と透照されるべき内部の反対の対立する側
に配置するだめの第２端部とからなっているが、又は、
二つの独立した基板であってもよく、この場合には一方
の基板が透照されるべき内部の一方側に配置され且つ他
方の基板が透照されるべき内部の反対側に配置される。

光源は第１端部又は第１基板に取り伺けられ且つ光セン
サは第２端部又は第２基板に取り付けられている。単一
のたわみ性基板は細長形にすればよく、又こねには接着
剤を施してもよい。センサに＆ｊ光が指を通る光路をと
ることができるように適当に窓が付けられている。たわ
み性の条片が使用されない場合には、二つの端部は発射
された光が］ｆ１１液充満皮７Ｍを通る光路をとるよう
に整列させられて皮膚が固定される。接篇剤が使用され
てぃノ’ｒ　Ｌ・場合には、センサの基板は、ガーゼの
ような非接着剤により、透照されるべき内部の皮膚層に
非浸入方式で固定すれはよい。

センサが接着剤により固定されると、接着性留め具に一
体化されている光源及び光センサの効果は、それらが実
効上皮膚の一部分になることができる。これにより生じ
る装置は偶然の離脱に耐え且つ内部及び外部の細管の収
縮を避ける。最も重要なことは、センサ自体の負媚か小
さく且つそれが皮膚に順応するために、運動１局部的な
力、及びこれらに起因する光源、光センサ及び皮膚の間
の接触不良が避けられる。この！特徴は通常のフレンズ
モグラフ及び酸素計の動作に関係した共通の妨害を除去
する。

この発明は、集中的な看護を必要とする。１〃者θ）生
命維持に必要な徴候を非侵入力式で確実に達して監親し
て生命維持器官の損傷又は生命維持力の減小を防止する
ようにすることに向けられている。ｎ″１ｆｌｉ骨動脈
流か血流する鼻隔膜の部分の透照中の光吸収を測定する
鼻当て式センサが開示され又いる。光電式構成部分、す
なわち光源及び光センサは、二つの腕部に分かれている
たわみ接着性基板に埋め込まれている。この基板には又
測定装置に通じる信号接続部が設けられている。二また
式基板の一方の腕部は鼻隔膜を横切って付着さぜられる
。装置全体は光学的構成部分の向きを調整して光源及び
センサか患者のＪ４．隔膜を横切って整列するように設
計されている。

一方の腕部には少なくとも一つの光源が埋め込まれてい
る。この光源は平面的に基板の形に適合しており且っ躊
隔膜を通して光を発射しながら外部の鼻剖皮冶層に順応
するように配置される。他力の腕部に埋設された少１よ
くとも一つの光センサも又、鼻の外面に順応し且つ鼻隔
膜を透照した光を受ける。

鼻隔膜の薄液充満部分を透照すると、葡液汁中の１ｒ１
１色素の酸素飽和度、供給される個個の脈動Ｊｌ’ｌｌ
液の量、並びにｍ液脈動の速度及び周期性、などからな
る情報が得られる。

この発明の一つの目的は、光源と光センサどの間の質問
用光路でＪＩｎ液潅流組織を透照するための装置を開示
することである。この発明のこの態様によれば、光源及
び光センサは２両端部が組織の両側から面し合うように
十分に長い、電気的又はその他の信号伝達接続部の遠隔
両端部に別別に取り伺けられている。共通のたわみ性条
片（ＬＩｌ！、り伺けられた光源及び光センサはそれゆ
え接着剤により皮膚に固定して、光源及びセンサが現在
面している廂液潅流組織の所望部分を透照するようにす
ることができる。ここに開示した接着取付は装置の諸素
子を患者の皮膚に完全にｉｔ′Ｉ応させるので人為的運
動が除去される。それゆえ、光吸収測定及びこれに基づ
く酸素飽和度決定のための分析が一層正確になり且つ妨
害に敏感で／、１″くなる。

光源及び光センサのための、直接接着剤を備えた又は備
えていない各別の数句具も使用することが可能であると
思われ、これは早産の赤ん坊の手のような、ある種の用
途では好都合であろう。手の周りに巻かれ又接着テープ
で固定されたガーゼのような間接接着取付も使用されて
いる。しかしながら、一般に、単一条片のものか整列を
容易にし且つ好んで用いられる。

この発明の別の利点は、プラスチック製たわみ性接着条
片が指の周囲ではなく指先の端部上に取り付けられるこ
とである。これは透照され且つ測定されるべき組織への
匍液涼の制限を防止するものである。この発明の装置か
ら患者に加わるわずかな圧力は、光源及び光センサを直
接保持している問題の皮膚層におい又患者に局部的に加
えられるものだけである。透照されるべき内部に及ぼさ
れる局部的な力は存在しない。璧するに、このたわみ性
接着条片は血液潅流白部を束縛しない。従って５問題の
葡液流は乱されない。

開示した発明の別の利点は、光源及び光センサの皮膚へ
の親密な付着である。これは偶然の離脱を抑制する。実
効上患部の一部分となり、且つ唐者が皮膚に取りイ；Ｊ
けられた大きい異物の触感に意識的又は無意識的に気を
留めて抵抗するときに起こるかもしれないような自然の
排除を受けないセンサが開示されている。

この発明の別の目的はその装置を作るための方法を開示
することもある。この発明の装置６゛の州立Ｖ（おいて
は、光源及び光センサは基板に取り伺けられており且つ
両者が小さい縦横比べたわみ性接着条片に別別に順応す
るような小さい寸法で構成されている。この方法は又外
科用テープ、不透明ビニル、及び光フィルタの順次の層
を使用している。その後、穴のあいた不透明ビニル、及
び最後に透明な接着層が光センサ全体の上に置かれろ。

その結果、抑液汁に関して面液閣流内部、すなわち指の
形に順応する簡単／ｊたわみ性接着条片装置が得られる
。

この発明の別の利点は完全に使い捨て可能であり、従っ
て衛生的なことである。結果として得られる装置は非侵
入形であり、皮膚に完全に順応し。

且つ患者の運動及び触感に最小限の妨害しか与えない。

この発明の別の利点は、前部飾付動脈（脳に廂液を供給
している主動脈の支脈）が酸素飽和ｊＷ。

容積、脈拍速度及び周期性に関して連続的に監視され且
つ測定され得ることである。脳は危篤又は重態の７ψ者
にお（・てＪＩ１１液を拒ませることにＡ〔る最後の器
管の一つであるので、この装動′は最も急を要する状態
下でさえも患者の処置に１犬ｌ工情報を与えることの現
在の必要性を満たすものである。

この装置の別の利点は、既に人工呼吸装置を取り付けら
れている危篤又は重態の廚者を監視して。

人工的に呼吸された酸素が脳に達しているかを確認する
ことが可能なことである。諸徴候の中でも。

動脈閉そくの瞬時的で正確な診断が今や可能である。

別の利点は、開示した発明により、動脈酸素飽和度並び
に脈拍の速度９周期性及び振幅についての危篤暦渚の同
時監視が可能になることである。

線種の生命維持徴候の瞬時的な同時の正確な測定値を用
いて、医者は開示した発明による諸測定値を比較して予
後を助は且つ傾向を見分けることができる。

この装置の別の利点は、０・とい生理学的状態下でさえ
も、センサの着座している生理学的ハウジングが一定の
状態を維持して非常に優れた監視場所を捉供することで
ある。人体に対する鼻の主な機能は吸い込まれた空気を
暖め且つ湿らせることである。鼻の加湿機能により、一
般に通常の表面式プレシズモグラフ及び酸素計を妨害す
るひどい生理学的緊張及び周辺細管収縮（前述）の下で
さえも十分な廂液供給が確保される。それゆえ、鼻隔膜
は脈拍及び動脈飽和度の連続１〜だ不断の測定を行うの
に理想的な場所である。

この発明の別の利点は、質問されるべき前部及び後部の
篩管動脈の１ｆｎ液を侵害することも遮断することもな
い鼻隔膜の皮膚層にセンサが取り伺けられることである
。

開示した発明の別の利点は、危篤麿者の、■者の体が刺
されて、感染又は廚者の状態を更に危険にするようなそ
の他のものの危険にさらされる必要がないということで
ある。

開示した発明の別の利点は、前部及び後部の篩管動脈に
おける酸素飽和度を間接でなく直接測定できることであ
る。薄液の酸素含量を常時測定するこの能力は、生命維
持器管の危期の早期診断を容易にし且つ危篤唐者の瞬時
に反応する処置な可能にする。

この発明の別の目的は鼻当て式センサを製造するための
方法を開示することである。この発明の装置の組立にお
いては、光源及び光センサがたわみ性プラスチック基板
に埋め込まれており、これらはすべて非常に小さい寸法
に構成されて（・るので、センサは暦者の外部皮膚層の
皮膚の形に順応する。組立工程は取付の順次の層を必然
的に伴う。

その結果廚者の鼻に容易に取り付けられる装置が生じる
。

開示された外部鼻当て式センサの別の利点は。

鼻を通る重要な位置をめて競争することなく重大）工生
命維持能力信号を即時に且つ正確に受けることができる
ことである。鼻ｆおけるノノニューレ。

管及び検出装置６−どの干渉は避けられる。

開示した鼻当て式センサの別の利点は、訓練若しくは専
門知識をほとんど受けてし・ない人又は専門家によって
危篤患者から重大な生命維持能力情報を正確に獲得１−
ることかできることである。

開示した発明の別の利点は９人為的運動によって受ける
測定誤差の危険が少ない状態で危篤磨者の薄液流を測定
できること、接着剤と基板との間の発泡材層が人為的運
動を防止する。きっちりした、圧力を及ぼさない皮膚シ
ールをカえることである。

開示した発明の別の利点は、接着剤と基板との間の発泡
材層が皮膚とセンサとσ）間の光を通さないシールを与
え、これにより構成部品及びこねによる測定を周囲光の
有害な影響から保護することである。

開示した発明の別の利点は、たわみ性基板σ）発泡材／
接着剤側に施された不透明な写真被膜カー。

光の屈折及び反射を減らすことによって測定σ）不正確
さを防止することである。不透明な写真松１１Ｕは更に
構成部品に達する周囲光からの保護を行う。

開示した発明の別の利点は＋　ｆｉ：ｌｉ　’Ｍ腔を通
る頚動脈廂液流の測定が、内部鼻孔皮膚層における場所
で行われた場合よりも鼻の夕１部皮膚層における測定場
所で行わ」また場合に一層正イｌｉｉに１ｆることで友
フる。

開示した発明の別の利点は、一つσ）大きさσ）検出用
条片を万人共通に人間の鼻に取り付りることかできるこ
とである。人間の鼻孔の寸法、ｊ１ソ伏。

問題の表面外形が非常に変化しているθ）に対比（。

て９人間の鼻の鼻梁剖周辺の寸法及び形状（まＪ：ヒ４
佼的変化のないものである。

この発明のその他の目的、特徴及び利点は添付の図面を
参照すれば一層明らかになるであろう。

採択した実施例の詳細な説明 以下の説明においては、センサ装置１ｏの構成をＳＦず
説明すイ）。その後、検査されるＪｎｒ液充満皮膚への
増伺具について述べる。

第３図Ａを見ると、二つの基板部分１４．２４が図示さ
れて（・る。部分１４ＶＣは光センサが取り旬けられて
いる。部分２４ニはこの発明の光源が取り付けられてい
る。第３図Ｂに関してます光源を説明する。

発光ダイオード２５及び２６が導電性エポキシ接着剤で
接着するなどして接着剤により基板２７　Ｋ固定されて
（・る。微小回路構成により非常に小さいぐ］−法に発
光ダイオードを利用することができる。

このようなダイオードは、その後基板２７０面に固定さ
れる薄い層に適合することが読者にはわかるであろう。

寸法としては、基板２７は典型的には４間×６朋である
が、そのような別の寸法も使用することができる。電気
的接続部２８が使用されており、これは共通の接地を備
えた対になった発光ダイオード駆動用導体からなってい
る。

第３図Ｃを見ると、装置１２の感光性部分が示されてい
る。この感光性部分は基板１７．電気的接続部１８．及
び板１７に接着された感光面Ｊ９からなっている。やは
り装置に低い側面形状及び紺横比を力える寸法が付与さ
れている。

ここで開示した電気的接続部が他の形態をとり得ること
は明らかなはずである。例えは、ここで゛開示した素子
の溺産が行われる場合には一体化チツブ又は薄膜構造の
ものが望ましし・であろう。

この開示の日付現在の採択した実施例においては、素子
は米作用側が透明エポキシ層で覆われている。我々の採
択したところでは、絶縁及び光透過のために第３図Ｂの
構造物上にエポキシの透明層を配置してあり、又第３図
Ｃの基板１７上には赤色層を配置して所望の赤色及び赤
外線の波長の外側にある周囲光スペクトルから光センサ
を保護しである。

この発明の採択した実施例の順次構造は第２図ｃ　にお
いて最もよく図解されも・る。第２図Ｃを見るとわかる
ことであるが、センサ基板１４．２４の米作用素子は、
接着面３２を備えた不透明ビニル条片３０に非作用側で
固定されている。同様に、多孔質のたわみ性接着テープ
が不透明ビニル条片３゜の土にあり、多孔質たわみ性テ
ープ層３４は接着面３５を（ｉｔｆｉえている。第２図
Ｂを見ると、テープ３５は細長くてちょうの形をしてい
るこＪ・がゎがる。

１なわち、形状の末端部は比較的広く且つ中間の端部接
続部分は狭くて、構造物は適当に丸味がついている。こ
の形態は指への取付に特に好適であることがわがってい
る。

米作用素子１４．２４が取り付けられると、３７におい
て米作用素子上に第２の不透明ビニルテープが置かれる
。このテープは下方に露出した接着層３８を備えていて
条片３ｏと条片３７との間で光源基板及び光センサ基板
の捕獲を行う。

条片３７にはそれぞれ開口４０．４１が設けられている
。これらの開口は光を通過させる。同時に。

光作用基板の厚さを、数句が行われるたわみ性接着条片
の全厚に適合さぜる。このようにして捕獲された光作用
基板は触感−１二たわみ性接着条片自体と理想的に区別
がつかない。

最後に９両面接着被膜４６．４７を備えた透明ポリエス
テルの層４５がたわみ性接着条片の中心部の狭い長さ区
間の土に配置される。これは光の通過を可能にすると共
に、光センサの皮膚及びたゎシ性接着条片への親密な接
着を確保する。

はがしテープの保護層５ｏは製造中及び使１４１前の物
品全体を保護する。

理解されろことであろうが、たわみ性接着条片層３４及
びはがしテープ層５ｏは両方とも細長（・ちょうの形態
を伺与されている。ここで開示した残りのテープ素子は
たわみ性接着条片の全長に及ぶ狭い方形の全体形状を持
っている。

第４図を見ると、ここでは発明品が指先に取り付けられ
て示されている。簡単に言えは、末端部分がＪｍ液潅流
指部上に留まってこれを取り巻（・ている。

光が発射されて薄液潅流指部にしみ込む。

注意するべきことであるが、これは手の指先について使
用するための採択された形態であり２足指又は手又は足
のようなその他の伺属器官に対しては別の形状のものが
適当であるかもしれない。

史に、テープの使用が皮膚に有害であるような早産の赤
ん坊について使用するためには構造の変更にまりセンサ
な最適にすることができょう。組織に面する接着層をな
くすることにより、そのような小さい子供に適する方法
を用いて適当な場所に包装止めさぜるようなセンサが作
られる。

さらに、この開示は頚動脈腔の上にある鼻隔膜の皮膚上
に好適な場所を見つけたものである。

図面に戻って、第５図Ａ、第５図１３．第６図Ａ及び第
６図Ｂにおいては、この発明の装置は基板１１６、二ま
た状基板腕部１１７　、１１８．−組の光電部品１．１
９　、１２０　、及びその他の層がらなっている。

この採択した実施例は光電部品が対立する鼻当て腕部１
１７．１１．８　Ｋ整夕１ルて取り付けられたものとし
て説明される。

今度は第７図及び第８図について述べると、基板１１６
はある程度の弾性を持ったたわみ性プラスチック組成物
で作られている。発泡拐に取り付けられるべき側は不透
明写真層１４２で破覆される。

海綿状の薄い発泡拐層１４８が不透明写真被膜１４２土
に施される。海綿状の薄い発泡拐層１４８には医療用接
着剤層１４０が取り伺けられる。基板１１６には光の透
過を可能にするための開口１２５がある。

開示した発明の装置を第６図Ａ及び第６図１３のように
人間の鼻に配置したときには、基板１１６は外側鼻梁に
ぴったりと適合し、二つの鼻当て腕部１１７．１１８は
それぞれ鼻の外側面１２８．１２９にしっかりと着座す
る。腕部１１７．１１８は適所に接着剤で保持される。

接着剤層１４０は質問さぜるべきｊＭ＋　′＃流を閉そ
くすることなく腕部を鼻隔膜に定常的に適合させるもの
である。これにより生じる腕部１１７．１１８　の鼻の
外部皮膚層への順応かぴったりしているので。

センサは実動上その皮膚部１３の一部分となる。、ψ者
の鼻の呼吸用の穴に管が争って入ることは、鼻当て式セ
ンサが完全に外部配置であるために存在しな（・。

第７図及び第８図につし・て述べると、光センサ１１９
はセラミック基板１３０．電気的接続部、及び接着によ
り且つ微小回路部によりセラミック基板１３０に固定さ
れた透明密閉材１３２からなっている。

発光ダイオ−１−’１２０は、セラミック基板１３３．
電気的接続部、及び接着により且つ微小回路部によりセ
ラミック基板１３３に固定された透明密閉材１３４から
なっている。寸法としては、セラミック基板１３３はそ
れぞれ４　ｍｍ　Ｘ　６　ｍｍであるが、その他の同様
の外形のものも有効であろう。

発光ダイオード１２０及び光電センサ１１９は、それぞ
れ開口１２５のある基板腕部１１７．１１８中に取り伺
けられている。第６図Ａは発光ダイオード１２０及び光
電センサ１１９の側面図を表している。

この発明の装置は人類によくある種々様々な鼻の形態に
もかかわらず鼻の表面に平面的に適合することが認めら
れるであろう。

センサの使用は次のようにして行われる。すなわち、使
用者は二つの基板腕部１１７．１１８の一方を人間の鼻
の一方側に取り伺け９次に第２の基板腕部を人間の鼻の
他方側１に持っていく（第６図１〜及び第６図１３参照
）。たわみ性基板１１６の基部は鼻梁に当ててしっかり
と着座させる。

基板腕部１１７．１１８は鼻の皮膚層にぴったりと順応
する。このぴったりした順応性は隔膜のＪＩＩｌ液流を
許し、閉そくしない。

基部及び腕部が適所に１６かれると２発光ダイオー　１
−”　１２０が鼻隔膜の近傍に光を送る。光電センサは
その光が鼻隔膜を透照した後に光を受ける。

この実施例に対しては発明とみなされるものから外れる
ことなく線種の変更及び変形を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ及び第１図１３は、ここで人為的運動として説
明した欠点を生じるような多少の質量を持った光源及び
光センサを用いた。共通ループ及びフック式テープ取付
装置、すなわち商標「Ｖ　Ｅ　ＬＣＲＯｊの製品を図示
した従来技術製品の透視図である。 第１図Ｃ及び第１図りは患者の指を横切るフランジ式セ
ンサ取付具の線図である。 第１図Ｅは人為的運動が存在する場合の光吸収を示す図
でル・る。 第２図Ａは、光センサ２発光ダイボート及び接着面の力
を見た。この発明のセンサの透視図である。 第２図１３はここで開示した内部構造を露出さぜるｌ、
−めにはがされたこの発明の線種の層を示す第２図Ａの
センサの図である。 第２図Ｃは基板の採択した実施例の複合素子のそｉｒぞ
れが個別に図示され且つ識別されてυ・る。 センサの分解式側面図である。 第３図Ａはここで開示したこの発明に使用される光セン
サ及び光源の透視図である。 第３図Ｂは発光ダイオードを備えた基板の第３図Ａの一
部分の拡大図である。 第３図Ｃは感光性の面を支持するための基板の第３図へ
の残りの部分の拡大図である。 第４図はこの発明の皮膚質問装置が適所に配置されてい
る指の底面図である。 第５図Ａ及び第５図Ｂは人に取り伺けられる鼻当て式セ
ンサの平面図及び透視図である。 第６図Ａ及び第６図１３は開示した発明の装置が解剖学
上適所に施されている。■者の側面図及び等角投影図で
ある。 第７図は発光ダイオード及び光センサの断面拡大図を伴
った２発光ダイオード及び光センサの組立取付具を示す
、鼻当て式センサの透視図である。 第８図は鼻隔膜を横切る佃液流を監摸するように設計さ
れた。たわみ性基板２発泡材、電気的構成部分、及びそ
の他の層を示す分解図である。 ここれらの図面において、川はセンサ装置、１４゜２４
は基板、２５．２６は発光ダイオ−１−’　（光源）。 ２７は基板、１７は基板、１９は感光面（光センサ）。 ３０は不透明ビニル条片、３４は多孔質たわみ性テープ
層、３５は接着面、３７は条片、３８は接着層。 ４０、４１は開口、４５は透明ポリエステル層、４６゜
４７は接着被膜、５０ははかしテープ層、１１６は基板
、１１７．’１１８は基板腕部、１１９．１２０光電部
品。 １４２は不透明写真被膜、１４８は発泡材層、１４０は
接着４２層、１２５は開口を示す。 ！ｆ４ｉ￥［出願人 （外５名） 第１頁の続き 優先権主張　０１９８３年１０月７日［相］米国（（？
、２１発　明　者　チーピッド・イー・グツドマン ＵＳ）［株］５３９８６５ アメリカ合衆国カリフォルニア用サン・フランシスコ、
ルーズヴエルト・ウェイ　４５４．アパートメント　２
手続補正書（方式） １、事件の表示 昭イロゴ年　ワＩｉ＞願第　？１／ｌｔｏフ　号ろ、補
正をする者 事件との関係　出　願　人 住所 名Ｒ′１　ネルつ−゛イ〉コーづ′ルーテ、／−４、代
理人 ６、補正の対象

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）皮膚層を備えたｎｕ液潅流肉南部一部分の透照中
   における光吸収を測定するためのものであって、少なく
   ともｍ一つの光源と少なくとも一つの光センづとを備え
   、前記の光センサが前記の南部を通過する前記の光セン
   サと前記の光源との間の光路を形成する位置に取付可能
   である測定装置において。 前記の皮層層上に配置されたときに前記の肉７７１１の
   Ａｉｌ記の皮冶の形に順応する少なくとも一つのたわみ
   性基板が設けられていて、この基板が前記の少なくとも
   一つの前記の光源及び前記の光センサを前記の皮層層上
   で支持し、且つ 前記の光線上及び前記の光センサ上に置かれた力をＡｆ
   Ｊ記の皮膚層上に分布させて前記の南部における細管の
   収縮を最小限にするように、前記の皮膚層に順応して接
   触した基板面に沿って前記の基板をそれぞれ取り付ける
   ための数例装置１へ“が設げられていることを特徴とす
   る前記の測定装置。 （２）前記の取付装置が＋　ＡｉＪ記の基板をＭｉＪ記
   の南部に非侵入式に固定するように６１１記の基板Ｕ１
   」土に接着剤で分布されている。特許請求の１ｌｉｉ」
   、間第１項に記載の装置。 （３）前記の光源及び前記の光センサがそれぞれ前記の
   基板の形に適合するのに適した小さい細横比を持った平
   面状形態をしており且つ単一の共辿基板によって前記の
   皮膚層上に支持される。將ｄ′（請求の範囲第１項又は
   第２項に記載の装置り。 （４＞　ＡｉＪ記の基板が第Ｊ−Ｄ：＃：部及び’ｉＡ
   ’Ｌ　：２　Ｚｔｊ　’Ｆ’ｒｌＳ’７１１ｉｉ　；？
   た。＜（ＩＩ長い実質上平たい形状をしており且つ十分
   な長さを持っていて、前記の光センサ及び前記θ）光源
   が寸分な離隔距離を持っており、従って０１Ｊ記の光セ
   ンサ及び前記の光源が廂液面流南部のＡｉｌ記の一部分
   をブ！して互いに対向し且つ前記の第１端部及び前記の
   第２端部が１ｍ液潅流肉部の前記の一部分の周りで互い
   に接合する。特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項
   に記載の装置。 （５）前記の基板が第１端部、中央接続部分及び第２端
   剖を備えた細長い実質上平たいちょう形の形状をしてい
   て、＠記の第１端部及び前記の第２端部力稲１１記の中
   央接続部分よりも広（・幅を持っている。特許請求の範
   囲第１項、第２項又は第３項に記載の装置。 （６）前記の基板が不透明でなる。特許請求の範囲第１
   項から第５項までのいずれが一つに記載の装置。 （７）前記の取付装置が、前記の基板を鼻隔膜の夕１側
   部分に取り伺けるための装置がらなっている。 特許請求の範囲第１項から第６項までのいずれか一つに
   記載の装置。 （８）＠記の数句装置が接着被膜を備えた透明な条片か
   らなっていて、この条片が前記の光源及び前記の光セン
   サを農っている。特許請求の範囲第１項から第７項まで
   のいずれが一つに記載の装置。 （９）前記の基板がたわみ性基板の厚さよりも小さい深
   さに筋がつけられていて、前記の筋の付いていないたわ
   み性基板において半回と５式丁番が形式されている。特
   許請求の範囲第１項から第８項までのいずれか一つに記
   載の装置。 σＯ気泡室の閉じた。不透明な、ち密な、医療用の発泡
   材が前記のたわみ性基板に取り付けられている。特許請
   求の範囲第１項から第９項までのいずれか一つに記載の
   装置。 Ｑ、］）　前記の基板が［Ｙ］形の形状に構成されてい
   る。特許請求の範囲第１項から第１０項までのいずれか
   一つに記載の装置。 ０２　崩液濯流南部の前記の一部分の透照中における光
   吸収を測定するための特許請求の範囲第１項から第１Ｊ
   項までのいずれか一つに記載の装置を使用するための方
   法であって。 ａ）　第１端部な前記の白部部分の一方側に接着し且つ
   第２端部を前記の白部部分の対立側に接着して、前記の
   光源及び前記の光センサか互いに面し合い且つ透照さぜ
   るべき前記の白部部分の前記の皮膚層に非侵入式に順応
   し且つ又前記の白部部分上に力が分布されて前記の内部
   における崩管の収縮が最小になるようにすることによっ
   て、前記の数句装置を前記の白部部分の皮膚に条片とし
   て配置すること、及び り　前記の光源から前記の白部部分を通して光を発射し
   てこれを前記の光センサにより検出できるようにして、
   前記の白部部分を通して透照された光の吸収を測定でき
   るようにすることからなる前記の方法。