KR100610390B1

KR100610390B1 - 의학적 상태의 비침습적 탐지에 특히 유용한 압력 인가 장치

Info

Publication number: KR100610390B1
Application number: KR1020007013861A
Authority: KR
Inventors: 쉬날로버트피.
Original assignee: 이타마르 메디칼 (씨엠) 1997 리미티드
Priority date: 1998-06-07
Filing date: 1999-06-02
Publication date: 2006-08-09
Also published as: AU759850B2; CA2333015C; CN100435719C; US20040215085A1; AU4161699A; CN1286429C; US6461305B1; EP1083823A4; NZ508085A; EP1083823B1; US20020072681A1; WO1999063884A1; US6916289B2; ES2310041T3; EP1083823A1; CN1820700A; HK1037501A1; ATE402654T1; DE69939213D1; JP2002517270A

Abstract

환자의 신체적 상태의 변화를 탐지하기 위하여 환자의 신체 부위, 구체적으로는 손가락에 적용하기 위한 프로브가 환자 손가락의 말초 단부를 수용하기 위해 일단부가 밀폐되고 반대쪽 단부가 개방되어 있는 구획(3)을 한정하는 용기(2)와, 정맥 혈관배열의 확장, 미조절된 정맥의 역류 및 상기 말초 단부 내로의 역행 쇼크웨이브 전파(retrograde shockwave propagation)를 실질적으로 방지하고, 심장 레벨 또는 그 하부에 있을 때 상기 말초 단부에 있는 동맥의 벽장력을 부분적으로 제거하나, 폐색하지 않기에 충분하도록 기설정된 크기의 정적 압력장을 상기 환자 손가락의 말초 단부 주위에서 실질적으로 일정하게 가하기 위한, 상기 프로브 내에 모두 자체-포함되어 있는 매체(medium)를 포함한다. 센서(6a)는 동맥 혈액 체적 변화와 관련된 상기 환자 손가락의 말초 단부에서의 변화를 감지한다.

Description

의학적 상태의 비침습적 탐지에 특히 유용한 압력 인가 장치{Pressure applicator devices particularly useful for non-invasive detection of medical conditions}

본 발명은 1998년 6월 7일자로 출원된 이스라엘 특허출원 124787의 외국 우선권을 주장하며, 그 출원은 전체가 참고로 여기에 통합되어 있다.
본 발명은 환자의 신체 부위에 기설정된 정적 압력을 가하기 위한 압력 인가 장치(pressure applicator devices)에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 본 출원인의 PCT 출원 PCT/IL97/00249에 기술된 방법에 따라 특정 의학적 상태의 비침습적(non-invasive) 탐지를 위해 환자의 디지트(digit)(예, 손가락 또는 발가락)에 적용하기 위한 프로브로서 특히 유용하고, 따라서 본 발명은 특히 상기 적용에 대해 하기에서 기술된다.

본 출원인의 PCT 출원 PCT/IL97/00249(전체가 참고로 여기에 통합된 WO 98/04182, 1998년 2월 5일 공개)는 신체 부위의 최말단(terminal extremity)에서, 바람직하게는 환자의 디지트(손가락 또는 발가락)에서 동맥혈 체적 변화에 의해 증명되듯이, 말초동맥 심음(tone)의 변화를 감시하는 것에 의해 환자의 생리학적 상태 변화를 비침습적으로 탐지하기 위한 방법 및 장치를 개시하고 있다. 상기 방법 및 장치는 구체적으로 심장 국소빈혈(mycardial ischemia)과 수면무호흡증(sleep apnea)을 탐지하기 위한 적용 및 혈압의 연속적인 감시를 위해 적용하는 면에 대해 기술되어 있다. 상기 기술된 장치는 환자의 신체 부위(예컨대, 손가락)에 적용하기 위한 프로브를 포함하고, 상기 프로브는 상기 환자의 신체 부위의 말초 단부를 수용하기 위한 용기와, 신체 부위의 최말단을 포함하는 구획(compartment)에 수용될 때 환자의 신체 부위의 말초 단부 주위에서 실질적으로 일정하게 정적 압력장(static pressure field)을 가하기 위한 가압 수단을 포함한다. 상기 정적 압력장은 실질적으로 정맥 혈관배열의 확장, 미조절된 정맥의 역류 및 상기 신체 부위의 말초 단부 내로의 역행 쇼크웨이브 전파(retrograde shockwave propagation)를 방지하고, 구체적으로 심장 레벨 또는 그 하부에 있을 때 벽장력을 제거하나, 상기 신체 부위의 말초 단부에 있는 동맥을 폐색하지 않기에 충분하도록 기설정된 크기이다. 나아가 상기 프로브는 동맥 심음과 관련된 순간 혈액 체적 변화에 기인하는 그 안의 체적 변화와 관련하여 상기 환자의 신체 부위의 말초 단부에서의 변화를 감지하기 위한 센서를 상기 용기 내에 포함한다.

상기 출원은 다수의 프로브 구성을 기술하고 있고, 정적 압력장을 상기 프로브 내에 있는 유체 챔버에 관을 통해 연결되어 있는 원거리에 위치한 압력원을 거쳐 가하였다. 그러나, 상기 원거리에 위치한 압력원을 이용하는 것은 상기 장치의 구성을 복잡하게 하고 또한 환자의 이동을 제한한다.

본 발명의 목적은 상기 인용된 PCT 출원의 방법 및 장치에서, 그러나 상기 인용된 PCT 출원에서 기술된 장치와 비교할 때 간단화되거나 개선된 구조의 방법 및 장치에서, 특히 프로브로서 유용한 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목 적은 환자의 이동을 제한하지 않는 프로브를 제공하는 것이다.

본 발명의 광범위한 태양에 따르면, 환자의 신체 부위의 말초 단부를 수용하기 위해 일단부가 밀폐되고 반대쪽 단부가 개방되어 있는 구획을 한정하는 용기와;

상기 구획에 수용될 때, 정맥 혈관배열의 확장, 미조절된 정맥의 역류 및 상기 말초 단부 내로의 역행 쇼크웨이브 전파(retrograde shockwave propagation)를 실질적으로 방지하고, 심장 레벨 또는 그 하부에 있을 때 상기 말초 단부에 있는 동맥의 벽장력을 부분적으로 제거하나, 폐색하지 않기에 충분하도록 기설정된 크기의 정적 압력장을 상기 환자의 신체 부위의 말초 단부 주위에서 실질적으로 일정하게 가하기 위한 가압 수단; 및

동맥혈 체적과 관련된 순간 혈액 체적 변화에 기인하여, 체적 변화와 관련된 상기 환자의 신체 부위의 말초 단부에서의 변화를 감지하기 위한 센서;를 구비하는 프로브를 포함하는, 환자의 신체적 상태 변화를 탐지하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치에 있어서,

최말단(terminal-most extremity)을 포함하는 상기 환자의 신체 부위의 말초 단부 주위에서 실질적으로 일정하게 정적 압력을 가하기 위한 상기 가압 수단이 상기 프로브 내에 모두 자체-포함되어 있는 매체(medium)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 장치가 제공된다.

다수의 실시예가 예시의 목적으로 하기에 기술된다.

하기 기술된 한 부류의 실시예에서 또다른 특징에 따르면, 상기 가압 수단은 상기 용기 내에 내탄성막(inner resilient membrane)을 포함하고, 이것을 가지고 상기 환자의 신체 부위의 최말단을 포함하는 말초 단부 주위에서 실질적으로 일정하게 상기 막을 거쳐 정적 압력을 가하기 위해 사용되는 유체로 채워진 내부 챔버를 한정한다.

이후 기술된 실시예에서 또다른 특징에 따르면, 상기 가압 수단은 외부에서 상기 용기에 부착된 외탄성막을 더 포함하고, 이것을 가지고 체적 변화에도 불구하고 환자의 신체 부위의 말초 단부 주위에서 실질적으로 동일한 정적 압력을 상기 내막에 가할 수 있도록 상기 내부 챔버의 유효 체적(effective volume)을 확대하는 상기 용기에서 개구부를 거쳐 내부 챔버와 소통하는 외부 챔버를 한정한다.

예시의 목적으로 하기에서 기술되는 또다른 실시예에서, 상기 압력 수단은 삽입될 때 상기 환자의 신체 부위를 수용하기 위한 구획을 한정하는 오목부(recess)로 형성되는 탄성 스폰지 재질의 바디(body)를 포함한다.

하기에서 예시의 목적으로 기술되는 상기 용기 내의 센서는 펄스-관련 혈액 체적 변화를 수반하고 손가락 둘레 치수 변화에 상응하는 피검자의 손가락에서의 체적 변화를 광학적으로 탐지하기 위한 광학 센서이거나 또는 자기적으로 탐지하기 위한 홀 효과(Hall effect) 센서일 수 있다.

하기에서 보다 구체적으로 기술되는 것과 같이, 본 발명은 프로브가 상기 프로브 용기 내에 모두 자체-포함되는 정적 가압 수단으로 구성되는 것을 가능하게 하고, 그것에 의하여 상기 프로브를 사용하는 환자의 이동성에 대한 제한을 감소시킬 뿐만 아니라 프로브의 구조를 간단화할 수 있다. 그러나, 본 발명은 또한 2개의 구역 프로브로 설명될 수 있는데, 여기에서 제1 구역은 상기 신체 부위에 부착된 제1 용기를 포함하고 정적 가압 수단의 부분을 한정하며, 제2 구역은 상기 제1 구역에 유체 연결되어 상기 정적 가압 수단의 또다른 부분을 갖는 제2 용기를 포함하며, 상기 센서는 상기 제2 구역 내에 위치한다.

본 발명은 상기 인용된 PCT 출원의 방법 및 장치에서 특히 유용하지만, 본 발명 또는 본 발명의 다양한 특징은 하기에서 기술된 다른 적용에서 또한 사용될 수 있다.

본 발명의 또다른 특징 및 잇점은 하기 설명으로부터 분명해질 것이다.

도 1는 수직단면도이고, 도 1a는 도 1a에 대해 90°회전된 상응하는 도면으로서, 본 발명에 따라 구성된 손가락 프로브의 일형태를 도시한다.

도 2는 체적 대 압력의 그래프이고, 도 3은 압력 대 시간의 그래프이며, 양 그래프는 도 1의 손가락 프로브의 작동을 설명하는데 도움을 준다.

도 4는 도 1과 유사한 도면이지만 센서가 생략되어 있고, 상기 손가락 프로브의 구성에서의 변형을 도시한다.

도 5는 도 1과 유사한 도면이지만, 본 발명에 따라 구성된 또다른 손가락 프로브를 도시한다.

도 6a 내지 도 6c는 도 5의 프로브를 환자의 손가락에 적용하는 하나의 방식을 도식적으로 설명하는 도면이다.

도 7a 내지 도 7c는 도 5의 프로브의 구성에서의 변형과 상기 프로브를 환자의 손가락에 적용하는 방식을 도시한다.

도 8a 내지 도 8c는 본 발명에 따라 구성된 또다른 프로브를 도식적으로 설명하는 도면이다.

도 9는 도 8a 내지 도 8c의 프로브와 유사하지만 2개의 절반-구역들을 서로 결합하기 위한 또다른 결합 배열을 포함하는 프로브를 도식적으로 설명하는 측면도이다.

도 10a 내지 도 10c는 도 8a 내지 도 8c에 상응하는 도면으로서, 본 발명에 따라 구성된 또다른 프로브를 도시한다.

도 11a 내지 도 11c는 도 10a 내지 도 10c의 프로브와 유사한 또다른 프로브 구성을 도시한다.

도 12는 도 11a 내지 도 11c의 프로브를 환자에 적용하고 전기회로에 데이터를 표시하는 하나의 방식을 도시한다.

도 13a 내지 도 13c는 본 발명에 따른 또다른 프로브 구성을 도식적으로 설명하는 도면으로서, 구체적으로 센서의 요소들을 도시하고, 상기 센서의 요소들에 전기적 연결을 만드는 방식을 도시한다.

도 14는 도 1 또는 도 4의 프로브와 유사하지만, 센서 요소들에 대해 압력장을 연장시키기 위한 프로브의 내부(근접) 단부와 인접한 압력 완대(cuff)를 포함하는 프로브를 도시한다.

도 15는 본 발명의 다른 태양에 따른 프로브의 또다른 구성을 도시한다.

도 15a는 도 15의 프로브를 포함하는 전체 장치를 도시한다.

도 16 및 도 16a는 본 발명에 따른 또다른 프로브 구성을 도식적으로 설명하 는 도면이다.

도 17은 상기 기술된 프로브 중에서 임의의 프로브를 포함하는 전체 장치를 도시한다.

도 18a 내지 도 18d는 본 발명에 따른 다른 프로브 구성을 도식적으로 설명하는 도면이다.

본 발명은 첨부한 도면을 참조하여 본 명세서에서 실시예에 의해 기술된다.

도 1 및 도 1a는 본 발명에 따라 구성된 프로브의 일형태를 도시하고 있고, 구체적으로 상기 인용된 PCT 출원의 방법 및 장치에서 비침습적인 방식으로 환자의 생리학적 상태 또는 의학적 상태를 알기 위한 목적으로 환자의 신체 부위(예컨대, 디지트)의 주변 동맥 심음을 감시하기 위해 사용하는 프로브를 나타내고 있다. 상기에서 간략히 기술되고, 상기 인용된 PCT 출원에서 보다 자세히 기술된 바와 같이, 상기 프로브는 환자의 디지트의 최말단 팁(extreme distal tip)을 포함하는 말초 단부 주위에서 정적 압력장을 실질적으로 일정하게 가하기 위한 가압 수단과 동맥혈 체적과 관련된 순간 혈액 체적 변화에 기인하여, 체적 변화와 관련된 환자의 디지트의 말초 단부에서의 변화를 감지하기 위한 센서를 포함한다. 그러나, 도 1에 도시된 프로브는 상기 인용된 PCT 출원에 설명된 프로브와 비교할 때 간단화된 구성을 가지고 있는데, 이는 도 1의 프로브에서 정적 압력 수단이 상기 프로브 내에 모두 포함되어 있는 매체로 구성되어 있기 때문이다.

도 1 및 도 1a에 도시된 프로브는 견고한 플라스틱 재질의 용기(2)를 포함 하는데, 상기 용기는 일단부가 밀폐되어 있고 반대쪽 단부는 개방되어 있으며, 환자의 손가락(3)을 수용하기 위한 구획을 한정한다. 용기(2) 내에 있는 내막(4)은 공기와 같은 유체를 수용하기 위한 챔버(5)를 한정하고, 최말단 팁을 포함하는 손가락(3)의 말초 단부 주위에서 실질적으로 일정하게 정적 압력장을 가한다. 도 1 및 도 1a에 도시된 프로브는 나아가 동맥혈 흐름에 의해 초래되는 환자의 손가락의 체적 변화를 측정하기 위해 상기 손가락의 일측면상의 한 부분(6a)과 반대쪽 측면상의 다른 부분(6b)에 결합되어 있는 센서를 포함한다. 상기 도시된 프로브는 나아가 상기 용기 내에서 환형 링(8)에 의해 고정된 U-자형의 제한바(restraining bar)(7)를 포함하고, 상기 프로브 내로 삽입될 때 상기 내막(4)이 환자의 손가락(3)을 더욱 강하게 잡을 수 있도록 한다.

상기 인용된 PCT 출원은 본 명세서에서 프로브의 구성과 환자의 생리학적 상태 또는 의학적 상태를 감시하기 위한 프로브의 사용 방식을 보다 상세히 설명하기 위해 인용문헌으로 사용된다.

그러나, 도 1 및 도 1a에 도시된 프로브는 상기 인용된 PCT 출원에서 기술된 것과 환자의 손가락의 말초 단부 주위에 가해지는 실질적으로 일정한 정적 압력을 제공하는 방식에 있어서 차이가 있다. 상기 인용된 PCT 출원에서 설명되는 실시예에서와는 달리, 이러한 정적 압력은 상기 프로브에 관을 설치하는 것에 의해 결합되는 원거리에 위치하는 압력원에 의해 제공되고, 도 1 및 도 1a에 도시된 프로브는 상기 프로브 용기 내에 모두 자체-포함되어 있는 정적 가압 수단을 포함한다.

이러한 목적을 위하여, 도 1 및 도 1a에 도시된 프로브는 외부에서 상기 용 기(2)에 부착된 외탄성막(10)을 포함하고, 상기 용기로 외부 챔버(11)를 한정한다. 상기 외막(10)은 환형 구조이고, 그것의 팁으로부터 이격된 용기의 환형부 주위에 적용되어서 상기 외부 챔버(11)도 환형 구조이다. 상기 외부 환형 챔버(11)는 용기(2)에 형성된 복수의 개구부(12)에 의해 내부 챔버(5)와 소통한다.

라플라스법(Laplace Law)에 의하면, 상기 외막(10)은 내부 챔버(5)의 유효 체적을 확대해서 상기 내막(4)이 챔버(5)에서의 체적 변화에도 불구하고 환자의 손가락(3)의 말초 단부 주위에서 실질적으로 동일한 정적 압력을 가하도록 한다. 따라서, 상기 라플라스법은 광범위하게 팽창가능한 중공형 물체 내에서 팽창 압력(P)은 평형상태에서 벽에서의 장력(T)을 상기 물체의 2개의 주요한 곡률 반경들(R1, R2)로 나눈 값과 동등하다, 즉 P = T(1/R1 + 1/R2)인 것을 나타낸다. 구(sphere)에서, R1 = R2 이므로 따라서 P = 2T/R이다. 상기 벽장력과 반경이 서로 비례하는 방향에서 다양할 때(예컨대, T/R이 상수일 때), 최소 팽창 초과, 최대 팽창 미만인 대부분의 범위에서 고무 풍선에 대한 실질적인 경우와 같이, 풍선 팽창 압력은 체적 변화에 관계없이 실질적으로 일정하게 남아 있게 된다.

도 2는 체적에 대한 압력의 관계를 설명하고, 구체적으로는 체적 변화에 대해 압력이 실질적으로 일정하게 유지되는 상대적으로 넓은 작동 영역을 나타낸다. 실제 압력값은 팽창가능한 물질의 두께 및 기계적 특성에 관한 함수이다.

도 1 및 도 1a에 도시된 프로브는 상기 용기(2)에서 개구부(12)를 통해 내부 챔버와 소통하는 외부 챔버(11)의 체적에 의해 내부 챔버(5)의 유효 체적을 확장하므로, 상기 프로브 내에 수용된 환자의 손가락(3) 내에서 동맥혈 흐름에 의해 야기 된 챔버(5)의 체적 변화에 관계없이 챔버(5) 내에 있는 유체에 의해 가해진 정적 압력이 실질적으로 일정하게 유지된다. 만약 상기 손가락이 상기 프로브 내에서 부분적으로 제거된다면, 잔류 부분은 라플라스 효과 때문에 여전히 동일한 외부 압력을 받게 될 것이다.

조직에 가해진 국소 압력이 미세순환의 붕괴를 야기할 수 있다는 지식에도 불구하고, 상기 손가락의 말초 지골(phalange)의 전표면에 대해서, 심장 확장 역압력(40-70mmHg)의 적용은 조직 관류(perfusion)에 악영향을 미치지 않는다는 것이 발견되었다. 이것은 동맥의 압력이 동맥혈의 인플로우(inflow)를 가능하게 하는 역압력을 초과할 때, 혈액이 정맥을 거쳐 되돌아가기 위해서는 정맥의 압력은 가해진 외부 압력을 극복해야만 한다는 사실에 기인한다. 정맥 압력의 유도된 상승은 업스트림 미세순환이 나가는 정맥혈과 들어오는 동맥혈의 바로 사이에서의 압력 수준으로 압력을 받는 것을 초래하기 때문에, 따라서 상기 가해진 압력장 내에서 미세순환의 경벽압(transmural pressure)은 0보다 크고 미세순환의 붕괴가 방지된다.

36℃ 부근의 좁은 범위 내에서 손가락팁 표면 온도의 유지 및 70mmHg 압력 적용에서 표면 온도가 2시간 후에 감소하는 경향의 부족은, 60명의 피검자에서 120개의 손가락에 가압된 프로브를 밤새 적용해도 아무런 해로운 영향없이 잘 견딜 수 있었다는 사실에서와 같이, 상기 기술된 미세순환 개방 및 결과적으로 적당한 조직 관류의 유지 모델을 지지한다.

도 1 및 도 1a에 도시된 프로브에서, 상기 내부 챔버(5)는 초기에 포트(13)를 거쳐 유체로 채워지는데, 상기 포트(13)는 일방 밸브(14)를 가지고 있어 유체( 예컨대, 공기)를 챔버 내로 흐르도록 하지만 챔버 밖으로는 나가지 못하게 한다. 도 3은 어떻게 압력이 시간에 따라 변하는지를 설명하고, 소정량의 공기가 첨가된 후에 장치 내에서의 압력이 24시간 주기 동안에 상대적으로 일정하게 유지되는 것을 나타낸다.

도 4는 간단화하기 위한 목적으로 센서 요소들이 생략된 것을 제외하고는, 도 1 및 도 1a에 대해 상기 기술된 것과 같은 동일한 구성의 프로브를 도시한다. 또한, 상기 포트(13) 및 상기 일방밸브(14)도 생략되어 있고, 대신에 소정 체적의 유체가 내막(4)과 외막(10)에 의해 한정되는 공간 내에 영구적으로 갇혀 있다.

도 5는 상기 외막(20)이 용기(2)의 말초 팁을 갖는 외부 챔버(21)를 한정하는 관형 구조인 것을 제외하고는, 도 4와 같이 유사한 구조를 갖는 프로브를 도시한다. 상기 외부 챔버(21)는 상기 용기 팁에 형성된 개구부(22)를 통해 상기 내부 챔버(5)와 소통하므로, 상기 기술된 바와 같이, 체적 변화에 관계없이 상기 피검자의 손가락(3)에 적용된 상대적으로 일정한 정적 압력을 만드는 내부 챔버(5)의 유효 체적을 확장한다. 비록 도 5가 도 1 및 도 1a에서의 요소들(13 및 14)에 상응하는 재충진 포트나 일방밸브를 포함하고 있진 않지만, 상기 요소들이 외막(21)에 의해 덮여지지 않는 용기(3)의 부분에 제공되는 경우에는 포함되어질 수 있다.

도 6a 내지 도 6c는 환자의 손가락(3)이 상기 프로브 내로 삽입되도록 도 5에서와 같이 구성된 프로브가 다루어질 수 있는 하나의 방식을 도시하고 있다. 이러한 목적을 위하여, 상기 프로브의 용기(2)는 외막(20)으로부터 내부로(근접하게) 이격된 용기의 견고한 부분 상에 환형 링(23)이 제공된다. 환자가 손가락을 프로브 내로 삽입할 수 있도록 내부 챔버(5)로부터 외부 챔버(21)로 유체를 이동시키기 위해 실린더(24)와 플런저(25)를 포함하는 시린지가 사용된다. 도 6a는 링(23)에 적용된 실린더(24)의 개방 단부를 나타내고, 도 6b는 실린더(24) 내에서 플런저(25)가 후퇴되어 상기 내부 챔버(5) 내에 있는 유체를 상기 외부 챔버(21)로 인출하고, 상기 피검자가 손가락을 프로브 내로 삽입하는 것을 가능하게 하며, 이후 상기 플런저(25)가 실린더(24) 내에서 정상 위치로 되돌아오는 것을 나타내며, 도 6c는 제거된 시린지를 나타낸다.

도 7a 내지 도 7c는 피검자의 손가락 삽입을 가능하게 하는 도 5의 프로브를 다루는 또다른 방식을 도시한다. 상기 방식은 상기 막의 외부에 손잡이(26)를 포함하는 손가락 조각(finger piece)을 갖는 외막(20)을 제공하는 것에 의해 행해지고, 상기 막의 내부 표면에 접하고 있는 백킹 멤버(backing member)에 고정된다. 따라서, 상기 손잡이(26)는 사용자에 의해 붙잡아질 수 있고, 외부로 잡아당겨질 수 있어서(도 7b), 상기 외부 챔버(21)를 확장시키고, 상기 외부 챔버(21) 내로 유체를 인출할 수 있으며, 환자가 상기 프로브 내로 손가락(3)을 삽입하는 것을 가능하게 한다. 환자의 손가락이 삽입된 후에, 상기 손잡이(26)를 떼어놓을 수 있고, 그 결과 상기 프로브는 도 7c에 도시된 작동 상태에 있게 된다.

도 7a 내지 도 7c의 구조에서 상기 외막(20)의 기능은 이전에 기술된 식에서와 같이 라플라스 반응을 촉진시키는 것이다.

도 8a 내지 도 8c는 프로브가 개방되고(도 8b) 환자의 손가락 주위에서 밀폐될 수 있도록(도 8c) 서로 경첩된(hinged) 2개의 구역들로 제조된 프로브를 개략적 으로 도시한다. 따라서, 도 8a에 도시된 바와 같이, 일반적으로 지시된 용기(32)는 또한 일단부가 밀폐되어 있고, 손가락(33)의 삽입을 위해 반대쪽 단부가 개방된 관형 구조이다. 그러나, 이 경우에 상기 용기(32)는 일체 경첩(integral hinge)(32c)에 의해 길이를 따라 서로 연결되어 있는 2개의 절반-구역들(32a, 32b)으로 분리된다. 각각의 용기 구역(32a, 32b)은 각 관형 구역의 측면과 벽을 따라 연결되어 있는, 2개의 내부 챔버들(35a, 35b)를 한정하는 내막 스트립(34a, 34b)을 포함한다. 나아가 상기 프로브는 각 용기 구역의 외부 표면에 부착된, 상기 용기 구역에 있는 개구부(38)를 통해 2개의 내부 챔버들(35a, 35b)와 소통하는 2개의 외부 챔버들(37a, 37b)를 한정하는 각 용기 구역(32a, 32b)에 대한 외막(36a, 36b)을 포함한다. 상기 2개의 용기 구역들의 경첩되지 않은 쪽에는 "벨크로(Velcro)"(T.M.) 루프 및 후크 결합 스트립(39a, 39b)이 있어서 상기 2개의 구역들이 환자의 손가락(33) 주위에서 단단하게 밀폐되도록 하고 소정의 압력을 가하는 것을 가능하게 한다.

도 9는 상기 2개의 구역들을 서로 결합시키기 위해 "벨크로"(T.M.) 결합 스트립(39a, 39b)를 사용하는 것 대신에, 도 9에 도시된 구조에서 보듯이 상기 2개의 용기 구역들(32a, 32b)이 접촉하는 가장자리에 일체로 형성되어 있는 슬롯(40b) 내에 수용된 텅(tongue)(40a)을 포함하는 결합 요소들을 사용하는 것을 제외하고는 도 8a 내지 도 8c의 것과 유사한 2-구역 구조를 도시하고 있다.

도 10a 내지 도 10c는 또다른 2-구역 프로브 구조를 도시하는데, 이 경우에 상기 2개의 절반-구역들(42a, 42b)은 각 용기 구역의 2개의 단부벽(43a, 43b)의 인 접한 가장자리에서 서로 경첩되어 있다. 게다가, 일체 경첩을 사용하는 대신에, 상기 경첩은 상기 2개의 단부벽(43a, 43b)에 결합된 유연한 비팽창 스트립(44)의 형태이다. 상기 2개의 절반 구역들은 상기 용기의 개방 단부에서 상기 용기 구역들(42a) 중의 하나에 고정된 2개의 "벨크로"(T.M.) 스트립(45a, 45b)에 의해 밀폐된 상태로 고정되고, 다른 용기 구역(42b)에 고정된 스트립(46)에 접할 수 있다. 모든 다른 관점에서, 도 10a 내지 도 10c에 도시된 프로브의 구조는 상기 기술된 것과 실질적으로 동일하고, 상기 기술된 라플라스 반응을 제공하기 위해 상기 내부 챔버와 소통하는 외부 챔버를 한정하는 외막을 포함한다.

도 11a 내지 도 11c 및 도 12는 손(51)의 손가락상에 탑재된 프로브(50)를 도시한다(도 12). 상기 프로브(50)는 도 10a 내지 도 10c에서와 같이, 보다 구체적으로는 도 11a 내지 도 11c에 도시된 것과 같이 2-구역 구조이다. 후자 도면은 또한 2-구역 내부 챔버(54a, 54b)를 한정하는 2-구역 내막(53a, 53b)과 개구부(57)를 통해 상기 내막과 소통하는 2-구역 외부 챔버(56a, 56b)를 한정하는 2-구역 외막(55a, 55b)을 도시한다.

나아가 도 11a는 도 11b에 도시된 바와 같이, 상기 2개의 내막(53a, 53b)에 고정되어서 상기 프로브에 의해 한정되는 구획 내에 수용될 때, 손가락의 반대쪽에 위치할 수 있는 2개의 센서 요소들(58a, 58b)를 도시한다. 상기 2개의 센서 요소들(58a, 58b)은 전기 도체(electrical conductor)(59)에 의해 밴드(61)에 고정되는 전기 회로(60)(도 12)에 연결되는데, 직접 연결되거나 장갑에 의해 연결될 수 있다. 예를 들면, 상기 전기 회로(60)는 상기 센서 요소들(58a, 58b)을 구동시키 고, 상기 요소들의 출력을 수용하며, 저장장치에 출력을 저장시키기 위해, 전력원 및 다른 회로도를 포함할 수 있어서, 상기 장치가 사용될 때 외부 전기적 연결이 필요없도록 한다.

나아가 도 11a는 상기 프로브가 피검자의 손가락에 적용될 때, 누출이 발생하지 않고 적당한 압력에 도달하도록 내막(53b)상에 압력-민감 스위치(P) 또는 압력 게이지(strain gage)와 같은 압력 감지 장치가 제공된 것을 도시한다. 상기 압력 감지 장치는 광학 센서(optical sensor)와 연속하여 연결되거나 조절 장치와 평행하게 연결될 수 있다.

도 4, 도 7a 내지 도 7c, 도8a 내지 도 8c, 도 9 및 도 10a 내지 도 10c와 같은 상기 도면들이 도 1 및 도 1a의 센서 요소들(6a, 6b) 및 도 11a 내지 도 11c의 센서 요소들(58a, 58b)에 상응하는 센서 요소들을 포함하고 있진 않지만, 이러한 것들은 단지 상기 프로브들의 도시와 기술을 간단화하기 위해 생략된 것이고, 상기 프로브가 상기 기술된 구체적인 적용을 위해 사용될 때에는 상기 센서 요소들을 또한 포함할 수 있다. 앞서 지적한 바와 같이, 상기 기술된 모든 실시예에서 상기 센서 요소들은 예를 들어, 광원(LED)과 상기 프로브 내에 수용된 손가락에서의 변화를 광학적으로 감지하기 위한 광수용체로 된 광학 센서이거나, 영구 자석과 홀 효과(Hall Effect)에 의해 손가락 둘레 치수에서의 변화를 감지하기 위한 자기장 탐지기로 된 자기 센서(magnetic sensor) 또는 상기 인용된 PCT 출원에서 기술된 것과 같은 다른 형태의 센서들일 수 있다.

도 13a 내지 도 13c는 상기 손가락 프로브에서 센서 요소들(58a, 58b)를 탑 재하고, 상기 센서 요소들에 외부 전기적 연결을 만드는 하나의 방식을 설명한다. 따라서, 각 센서 요소들(58a, 58b)은 반대쪽 단부에 상기 기술된 라플라스 반응을 유지하기 위한 공기밀폐 밀봉을 제공하는 고무 플러그(62a, 62b)를 갖는 전기 도체(59a, 59b)의 일단부에 연결된다. 상기 플러그들(62a, 62b)은 유연한 비신장 물질인 스트립(44)에 의해 서로 경첩된 상기 용기 구역들(52a, 52b)의 벽에 있는 개구부(63a, 63b) 내에 수용가능하다. 상기 2개의 센서 요소들(58a, 58b)은 2개의 용기 구역들(52a, 52b)에 의해 한정되는 구획 내에 있는 2개의 격판(53a, 53b)에 고정되어서, 상기 센서 요소들이 결합되고, 도 13c에 도시된 바와 같이 상기 2개의 용기 구역들이 밀폐된 상태에 있을 때, 상기 2개의 센서 요소들은 상기 용기 구획내에 수용된 손가락의 반대쪽에 접하게 된다. 상기 센서 요소들은 상기 용기벽을 통과하는 상기 전기 도체(59a, 59b)를 거쳐 상기 환자의 밴드(61)상에 있는 전기 회로(60)(도 12)와 같이, 전기적 처리 및/또는 저장 시스템에 신호를 출력한다.

플러그들 중의 하나, 예컨대, 플러그(62a)에는 도 11a에 대해 상기 기술된 것과 같이, 상기 프로브가 적용될 때, 누출이 일어나지 않도록 하고 적당한 수준의 압력에 도달하는 것을 확실히 하기 위해 압력 감지 장치(P)가 제공될 수 있다.

도 14는 환자의 손가락(73) 단부를 수용하기 위한 골무(thimble) 구역(72)과, 상기 프로브가 환자의 손가락에 적용될 때 환자의 심장 가까운 쪽에 상기 골무 구역(72)의 개방 단부에 인접한 환형 압력 완대(74)를 갖는 손가락 프로브를 도시한다. 상기 압력 완대는 상기 인용된 PCT 출원에서 기술된 바와 같이 환자의 심장부를 향해 상기 센서 요소들(58a, 58b)을 지나 정적 압력장을 확장한다. 이러한 경 우에, 내부 격판(75)은 그것의 주위 근방에서 상기 골무 구역(72)의 내부 표면에 부착되어서 내부 챔버(76)를 한정하고, 이와 유사하게, 또다른 내부 격판(77)은 그것의 주위 근방에서 환형 완대 구역(74)의 내부 표면에 부착되어서 내부 환형 챔버(78)를 한정한다. 게다가, 외부 격판(79)은 그것의 주위의 한 측면을 따라 상기 골무 구역(72)의 외부 표면에 부착되고, 그것의 주위의 다른 측면을 따라 상기 환형 구역(74)의 외부 표면에 부착되어서 양 구역을 가지고 공통적인 외부 챔버(80)를 한정한다. 상기 외부 챔버(80)는 상기 골무 구역(72)에서 개구부(81)를 통해 내부 챔버(76)와 소통하고, 상기 환형 완대 구역(74)에서 개구부(82)를 통해 내부 챔버와 소통한다.

상기 센서 요소들(58a, 58b)은 상기 골무 구역(72) 내에 위치한다. 상기 구역은 앞서 기술된 정적 압력장을 상기 피검자의 손가락(73)의 말초 단부 주위에서 실질적으로 일정하게 가한다. 이러한 정적 압력장은 상기 인용된 PCT 출원에서 기술된 바와 같이, 환형 완대 구역(74)의 막(77)에 의해 한정된 내부 챔버(78)에 의해 상기 센서 요소들을 지나 환자의 심장을 향해 확장된다. 그러나 이러한 경우에, 상기 외막(79)에 의해 한정된 상기 공통 외부 챔버(80)는 상기 기술된 바와 같이 라플라스법에 따를 때, 체적 변화에도 불구하고 상기 골무 구역(72)과 상기 환형 구역(74) 모두에서 실질적으로 동일한 정적 압력장을 유지한다.

상기 기술된 프로브에서, 상기 센서 요소들(예컨대, 도 1a, 도 1b에서 6a, 6b)은 환자의 손가락이 프로브 내로 삽입될 때 환자의 손가락 반대쪽 측면상에 위치되도록 상기 손가락 프로브 내에 포함된다. 이러한 배열에서, 상기 센서 요소들 은 전기적 신호를 발생시키고, 상기 신호는 전기 도체들을 통해 처리 및/또는 저장 회로, 예컨대, 도 12에서의 전기 도체(59) 및 저장 회로(60)로 출력된다.

도 15 및 도 16은 2가지 배열들을 도시하는데, 여기에 있어서 상기 센서 요소들은 상기 손가락 프로브의 용기 내에 위치하는 것이 아니라, 오히려 상기 손가락 프로브와 분리되어 있는 또다른 용기 내에 위치하고, 유체 튜브에 의해 연결된다.

도 15에 도시된 프로브는 도 14에 도시된 프로브의 형태이고 골무 구역(72)과 환형 완대 구역(74)을 포함한다. 상기 골무 구역(72)의 상기 내부 챔버(76)는 유체 튜브(90)에 의해 견고한 제2 용기(93) 내에 배치된 챔버(92)에 연결되고, 바람직하게는 상기 손가락 프로브 가까이에, 예컨대 피검자의 손목 위에 탑재된다. 챔버(92)는 단부벽(95)에 의해 일단부가 밀폐되고, 막(96)에 의해 반대쪽 단부가 밀폐된 실린더(94)에 의해 한정된다.

상기 완대 구역(74)의 환형 챔버(78)는 또다른 튜브(97)를 통해 상기 제2 용기(93) 내에 있는 또다른 챔버(98)에 연결된다. 챔버(98)는 일단부(100)가 밀폐되고 또다른 막(101)에 의해 반대쪽 단부가 밀폐된 실린더(99)에 의해 한정된다.

제2 용기(93) 내에서 상기 2개의 챔버들(92 및 98)은 각각 상기 프로브 골무 구역(72)에서의 챔버(76)와 상기 완대 구역(74)에서의 챔버(78)에서와 같이 동일한 압력을 받게될 것으로 보여진다. 이러한 압력은 제2 용기(93) 내의 압력에 의해 방해될 것이다. 후자 압력은 용기(93)의 내부와 결합된 실린더(103)와, 용기(93) 내의 체적을 변화시켜 그 때문에 압력을 변화시키는 이동가능한 플런저(104)를 포함 하는 시린지(102)에 의해 미리 설정될 수 있다.

튜브(90)를 거쳐 상기 프로브의 골무 구역(72)에 연결된 상기 챔버(92)는 상기 골무 구역(72)의 챔버(76) 내에 체적 변화를 감지하고 그에 의해 상기 골무를 착용하고 있는 환자의 신체적 상태를 감지하기 위한 센서를 포함한다. 따라서, 하나의 센서 요소(105a)가 막(96)에 고정되어 상기 막을 대체하고, 반면에 다른 센서 요소(105b)는 챔버(92)의 하부벽(95)에 고정되어서 센서 요소들(105a)와 (105b)는 함께 챔버(94) 내의 체적 변화를 측정하는데 사용될 수 있다.

도 15의 배열은 환자의 디지트의 말초 단부 주위에서 실질적으로 일정하게 정적 압력을 가하기 위한 가압 수단을 갖는 상기 기술된 배열의 장점을 제공하지 않음에도 불구하고, 도 15는 다수의 다른 장점들을 제공하는데, 즉, 상기 제2 용기(93) 내의 챔버(94)가 만약 대기와 통기된다면, 상기 기술된 라플라스의 P/V 특징을 갖는 프로브를 제공하는 외부 챔버로서 작용할 것이기 때문에, 도 1 및 도 1a에 대해 기술된 실시예에서와 같이, 도 15에서 상기 프로브의 골무 구역(72)은 외부 챔버를 요구하지 않는다. 또한, 만약 상기 용기가 대기와 통기되지 않는다면, 이러한 배열은 상기 환형 완대 구역(74)에서 뿐만 아니라, 상기 프로브의 양 골무 구역(72)에서 압력의 예비설정을 용이하게 한다.

이러한 배열은 또한 센서 요소들을 프로브 그 자체에서라기보다는 상기 분리된 용기(93)에 위치시키기 때문에 상기 환자의 손가락에 부착된 프로브의 구조를 간단화한다. 따라서, 상기 프로브의 골무 구역은 2개의 유연한 관형 플라스틱 요소들을 포함할 수 있는데, 각 요소는 일단부가 밀폐되어 있고, 반대쪽 단부는 개방되 어 있으며, 상기 골무 구역에 위치해서 프로브에 환자의 손가락이 삽입될 때, 환자의 손가락의 반대쪽 측면에 접하게 되고, 상기 각 요소는 가압 챔버의 절반을 한정한다. 또한, 상기 완대 구역(74)은 생략될 수 있다.

도 15 배열에서의 또다른 가능한 잇점은 작은 피상적인 혈관을 향한 국지적인 편향을 피하는 경향이 있다는 것이다. 또한, 상기 센서 요소들(105a, 105b)을 포함하는 용기(93)는 손목 밴드(도 12)와 같이, 손가락을 적용한 프로브에 매우 근접하게 위치할 수 있어서 환자의 이동성에서의 제약과 상기 유체 튜브들(90, 97)의 길이를 최소화할 수 있다.

도 15a는 상기 분리된 용기(93)가 용기 내의 압력을 감지하고 이러한 정보를 CPU(106)로 보내는 압력 센서(150)를 포함한다는 점에서, 도 15 장치의 구조에서의 변형을 도시한다. 상기 CPU(106)는 또한 상기 용기(93) 내의 압력을 예비설정하는 압력원(107)(예컨대, 도 15에서의 시린지(102))으로부터의 정보를 수집한다. 상기 용기(93) 내의 센서 요소들(105a, 105b)로부터의 출력 신호는 이러한 출력이 증폭되고, 여과되고, 회로(108)에서 다른 처리를 거친 후에, 또한 CPU(106)에 의해 수집된다. 상기 CPU(106)는 예컨대, 상기 인용된 PCT 출원에서 기술된 것과 같이, 선행하는 입력을 처리하고, 디스플레이(109)에 표시되는 출력을 생산한다.

도 15a에 도시된 장치는 도 15에 대해 상기 기술된 것과 동일한 방식으로 작동되고 구성되어 있기 때문에 따라서, 상응하는 부분을 지정하는 동일한 인용 부호를 포함한다.

도 16 및 도 16a는 상기 기술된 것, 특히 도 15 및 도 15a에 도시된 것과 동 일한 구조의 손가락 프로브를 도시하나, 상기 손가락 프로브 내에 수용되는 환자의 손가락에 의해 접촉될 수 있는 접착층(adhesive layer)을 포함한다. 상기 접착층은 내부 접착층(107a)과 외부 접착층(107b)을 포함하는 2중-측면 접착 스트립(107)에 의해 제공된다. 손가락이 상기 프로브 내에 삽입된 후에, 상기 내부 접착층(107a)은 스트립이 없는 보호층(108)에 의해 덮여지므로, 상기 프로브 내에 수용될 때 상기 피검자의 손가락에 상기 내부 접착층(107a)이 접촉하고 강하게 접착되도록 한다.

모든 다른 점에서, 도 16 및 도 16a에서 도시된 프로브는 상기 기술된 것, 특히 도 15 및 도 15a에 대해 기술된 것과 동일한 구조일 수 있다.

도 17은 연속적인 비침습 혈압 측정을 효과적으로 하기 위해 상기 인용된 PCT 출원의 도 23에서 기술된 것과 유사한 장치에 사용되는 신규 손가락 프로브를 포함하는 장치를 도시한다. 실시예의 목적을 위해, 도 17에 설명되는 손가락 프로브는 비록 임의의 다른 기술된 구조가 고려되어질 수 있음에도 불구하고, 도 11a 내지 도 11c에 대해 상기 기술된 구조의 것과 같이 도시되어 있다.

즉, 도 17에서 설명되는 손가락 프로브는 상기 프로브의 내부 챔버(54a, 54b) 내에서 상기 환자의 손가락을 기설정된 온도로, 바람직하게는 35 - 40℃로 가열하기 위하여 상기 프로브 용기(52a, 52b)의 외부 표면 주위에 적용되는 전기 히터 권선(110)을 포함한다. 서미스터(thermistor) 등은 상기 온도를 유지하고 손가락에서 혈관을 팽창시키기 위하여 전기 히터를 조절한다.

나아가 도 17에 도시된 프로브는 기준점에 대한 상기 손가락 프로브의 수직 위치를 감지하기 위해서 수직 위치 센서(112)를 포함한다. 상기 센서(112)는 상기 인용된 PCT 출원에서 기술된 것과 동일한 구조일 수도 있고, 유연한 막(112a)에 의해 일단부가 밀폐되고 그것의 반대쪽 단부에서 물로 채워진 튜브(112a)를 거쳐 압력 변환기(114)에 연결된 액체(바람직하게는 물)로 채워진 용기를 포함한다. 상기 변환기(114)는 피검자의 심장 레벨에 대해 센서(112), 그리고 그에 의해 손가락 프로브의 수직 위치에 상응하는 전기적 출력을 생산한다.

상기 기술된 상기 손가락 프로브의 센서 요소들(58a, 58b)은 전기 도체(115)를 거쳐 출력 신호를 증폭하고 처리하는 회로(115a)에 연결되고, A/D 교류기(converter)(116)을 거쳐 CPU(117)에 연결된다. 전력 공급 장치(119)에 연결되어 있는 도체(118)를 거쳐 상기 전기 히터 권선(110)에 전력이 공급되고, 또한 CPU(117)에도 전력을 공급한다. 상기 서미스터(111)는 도체(120)를 거쳐 조절 회로(121)에 연결되어 있고, 또한 상기 A/D 교류기(116)를 거쳐 CPU(117)에 출력하고, 상기 CPU(117)는 디스플레이(122)에 출력한다.

도 17에 도시된 장치에서의 방식은 계기에 눈금이 매겨질 수 있고, 그리고 나서 상기 인용된 PCT 출원에 기술된 바와 같이, 연속적인 비침습 혈압 측정을 위해 사용될 수 있다.

도 18a 내지 도 18d는 나아가 상기 프로브로부터 가압된 유체의 외부원까지 유체 연결선들이 필요하지 않도록 자체-함유 가압원을 포함하는 손가락 프로브 장치를 도시한다. 그러나, 도 18a 내지 도 18d에 도시된 프로브에서, 환자의 손가락에 정적 압력을 가하기 위한 가압원은 상기 기술된 실시예에서처럼 손가락 프로브 내의 유체 챔버에 의해 제공되는 것이 아니라, 손가락 프로브 내의 탄성 스폰지 재질의 바디에 의해 제공된다.

즉, 도 18a 내지 도 18d에 도시된 손가락 프로브는 유연하고 비신장성인 스트립(203)에 의해 일측면을 따라 서로 경첩되어 있고, 적용되어질 정적 압력장에 의할 때 단단하게 상기 프로브를 환자의 손가락(205)에 고정시키기 위해 반대쪽에 "벨크로(T.M.)" 스트립(204)을 포함하는 2개의 절반 구역(202a, 202b)으로 나뉘어진 용기(202)를 포함한다. 그러나, 이러한 경우에, 상기 환자의 손가락 주위에서 정적 압력을 가하기 위한 수단은 상기 프로브의 각 절반 구역에 의해 수행되는 탄성 스폰지 재질(206a, 206b)의 바디의 형태이다. 겔 재질(207a, 207b)로 된 층은 각 스폰지 바디(206a, 206b)의 내부 표면을 덮어서, 환자의 손가락이 상기 용기 내로 삽입될 때 상기 환자의 손가락에 직접 접촉하기 위해 노출되고, 상기 용기 구역은 도 18c 및 도 18d에서 도시된 바와 같은 밀폐된 상태에 있다. 상기 센서 요소들(208a, 208b)은 상기 기술된 장치의 임의의 것일 수 있고, 각 스폰지 바디(206a, 206b)의 내부 표면상에 또는 이들의 각 겔 층(207a, 207b) 상에 존재한다.

적당히 단단하게 벨크로 스트립을 환자의 손가락 주위에서 상기 2개의 용기 구역에 적용하는 것에 의해 임의의 소정의 고정 압력이 상기 프로브 내의 환자의 손가락에 가해지는 것을 볼 수 있을 것이다. 상기 겔 층(207a, 207b)은 스폰지 바디와 이들의 센서 요소들을 손가락 말단에 더욱 단단히 고정시키고, 가해진 힘을 더욱 균등하게 분산시킨다.

본 발명은 몇몇 바람직한 실시예에 대해 기술되었지만, 이러한 실시예들은 단지 예를 위한 목적으로 설정된 것이고, 많은 다른 변형이 만들어질 수 있다는 것이 이해되어질 것이다. 예를 들면, 상기 인용된 PCT 출원에서 기술된 바와 같이 상기 언급된 광학 및 홀-효과 센서 외에 다른 센서들이 사용될 수 있다. "벨크로" 또는 상기 기술된 다른 형태 외에 다른 결합 수단이 사용될 수 있다. 또한, 상기 프로브는 상기 PCT 출원에서 기술된 바와 같이 피검자에 의해 착용될 수 있는 글러브에 결합될 수도 있다.

나아가, 상기 손가락 프로브는 혈액의 산소 포화도를 측정하기 위한 펄스 옥시미터(pulse oximeter)를 수용하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 적용에서, 종래의 펄스-옥시미터 센서는 상기 프로브 용기에 포함되어질 수 있고, 정적 압력장에 의해 제공되는 안정한 환경 때문에 혈액의 산소 포화도(SaO₂)를 보다 양호하게 측정할 수 있다.

도 1 내지 도 17에 대해 기술된 모든 실시예들은 상기 기술된 라플라스 작동을 제공하도록 설계되어질 수 있고, 여기에서 상기 팽창 압력이 체적 변화에도 불구하고 실질적으로 일정하게 유지된다는 것이 이해되어질 것이다. 스폰지 쿠션 재질을 포함하는 도 18a 내지 도 18d의 프로브 구조가 라플라스법에 따라 작동하지 않을 것 같지만, 혼성 구조(hybrid construction)가 제공될 수 있고, 여기에서 상기 스폰지 쿠션은 상기 센서를 포함하는 챔버의 단지 일부분을 차지하도록 포함되어질 수 있어서, 그 결과 실질적으로 라플라스 작동을 제공할 수 있다는 것이 이해되어질 것이다.

게다가, 본 발명은 손가락 프로브외에 다른 적용, 예컨대, 신체 부위에서 상처 붕대에 보완제로서, 정맥천자(venipuncture)를 위한 과정에서 신체 부분에 정맥 을 확장시키기 위한 수단으로서, 손목 또는 발목을 삐는 것과 같은 연한 조직 상처를 지지하고, 감압하고 및/또는 고정화시키기 위한 수단으로서, 신체 부분에 부종 지역을 위한 압력 인가 장치 등으로서 사용될 수 있다.

본 발명의 또다른 가능한 적용은 사전팽창된, 표면에 탑재된 막 또는 막들을 기초로 하여 간단히 처분할 수 있는 센서로서 적용하는 것인데, 상기 막 또는 막들은 손가락 주위에서 감싸여지는 것에 의해 손가락에 적용될 수 있고, 손가락을 둘러싼 전체에 일정한 압력을 부여하기 위해 접착되어 밀폐된 자유 단부를 갖는다. 상기 막(들)은 플라스틱 시트, 고무를 입힌 옷 등과 같은 공기밀폐되고 구부릴 수 있는, 그러나 신장성이 없는 재질상에 탑재된다. 튜브 또는 튜브들은 손가락 프로브와 예를 들어, 손목에 위치할 수 있는 감지 콘솔(sensing console) 사이에서 소통된다. 원거리에 위치한 일방향 압력 방출 밸브는 초기 적용시에 초과 압력이 상기 손가락 프로브로부터 통기되는 것을 확실하게 한다.

본 발명의 다른 가능한 적용은 일단부에서 대기 압력-참조 압력변환기와 반대쪽 단부에서 유순한 팁에 연결된 단일 유체로 채워진 튜브로 이루어진 수직 이동 센서(vertical displacement sensor)에 적용하는 것이다. 상기 압력 변환기 및 상기 유순한 팁은 각각 심장 레벨 및 측정 위치 또는 그 역으로 위치할 수 있다.

나아가 또다른 변형은 동일한 프로브 내에서 광학 센서와 체적측정 센서가 결합된 프로브를 제공할 수 있다. 상기 광학 감지 요소들은 기술된 바와 같이 손가 락의 반대쪽 측면에 위치할 필요는 없고, 다른 위치이면 가능하다. 하나의 특히 유용한 배열은 광학 센서와 광원이 각각 말초동맥 위에 놓여져서, 따라서 서로에 대해 약 140도에서 배향되는 것이다.

본 발명의 많은 다른 다양함, 변형 및 적용은 명백해질 것이다.

Claims

신체 부위의 최말단(terminal-most extremity)을 포함하는 말초 단부를 수용하기 위해 일단부가 밀폐되고 반대쪽 단부가 개방되어 있는 구획을 한정하는 용기;

상기 신체 부위의 최말단을 포함하는 상기 구획에 수용될 때, 정맥 혈관배열의 확장, 미조절된 정맥의 역류 및 상기 말초 단부내로의 역행 쇼크웨이브 전파(retrograde shockwave propagation)를 방지하고, 심장 레벨 또는 그 하부에 있을 때 상기 말초 단부에 있는 동맥의 벽장력을 부분적으로 제거하나, 폐색하지 않기에 충분하도록 기설정된 크기의 정적 압력장을 상기 환자의 신체 부위의 말초 단부 주위에서 일정하게 가하기 위한 가압 수단; 및

동맥혈 체적과 관련된 순간 혈액 체적 변화에 기인하여, 체적 변화와 관련된 상기 신체 부위의 말초 단부에서의 변화를 감지하기 위한 센서를 구비하는 프로브를 포함하며,

최말단을 포함하는 상기 환자의 신체 부위의 말초 단부 주위에서 일정하게 정적 압력을 가하기 위한 상기 가압 수단이 상기 프로브 내에 모두 자체 함유되어 있는 매체(medium)를 포함하는 것을 특징으로 하는,

환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제1항에 있어서, 상기 가압 수단이 상기 용기 내에 내탄성막을 포함하고, 그것으로 최말단을 포함하는 상기 신체 부위의 말초 단부 주위에서 상기 막을 통해 일정하게 상기 정적 압력을 가하기 위해 유체로 채워진 내부 챔버를 한정하는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제2항에 있어서, 상기 가압 수단이 상기 용기의 외부에 부착된 외탄성막을 더 포함하고, 그것으로 상기 용기에 있는 개구부를 통해 상기 내부 챔버와 소통하는 외부 챔버를 한정하며, 상기 내부 챔버의 유효 체적을 확장하여 상기 내막이 체적 변화에도 불구하고 상기 신체 부위의 말초 단부 주위에서 동일한 정적 압력을 가하도록 하는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
신체 부위에 적용하기 위한 용기; 및 상기 신체 부위 주위에서 일정하게 정적 압력장을 가하기 위한 가압수단을 구비하는 프로브를 포함하며,

상기 가압 수단은 말초 팁을 포함하는 신체 부위의 말초 단부 주위에서 상기 막을 통해 일정하게 상기 정적 압력을 가하기 위해 유체로 채워진 내부 챔버를 한정하는 상기 용기 내의 내탄성막과;

상기 내막이 체적 변화에도 불구하고 상기 환자의 신체 부위의 말초 단부 주위에서 동일한 정적 압력을 가하도록 상기 내부 챔버의 유효 체적을 확장하기 위해, 상기 용기에 있는 개구부를 통해 상기 내부 챔버와 소통하는 외부 챔버를 한정하는 상기 용기의 외부에 부착된 외탄성막을 포함하는 것을 특징으로 하는 환자의 신체 부위 주위에 적용되는 장치.
제3항에 있어서, 상기 용기가 기설정된 압력으로 상기 내부 챔버를 채우기 위해 일방 밸브를 갖는 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제3항에 있어서, 상기 외탄성막은 환형 형태이고, 상기 내부 및 외부 챔버 사이에 소통을 제공하는 상기 개구부가 형성된 상기 용기의 환형 부분 주위에 적용되는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제3항에 있어서, 상기 외탄성막은 관형 형태이고, 상기 용기의 외부 팁 주위에 부착되어 있으며, 상기 외부 팁은 상기 내부 및 외부 챔버 사이에 소통을 제공하는 상기 개구부로 형성되는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제7항에 있어서, 상기 용기는 상기 구획 내로 신체 부위의 삽입을 수월하게 하도록 상기 내부 챔버로부터 상기 외부 챔버로 유체를 이동시키는 것에 의해 상기 외부 챔버를 확장하는데 사용되는 시린지의 개방 단부를 수용하기 위해 상기 용기에 부착된 외탄성막으로부터 이격된 환형 링을 포함하는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제7항에 있어서, 상기 외탄성막은 상기 구획 내로 신체 부위의 삽입을 수월하게 하도록 상기 내부 챔버로부터 상기 외부 챔버로 유체를 이동시키는 것에 의해 상기 외부 챔버를 확장하기 위해 사용자가 붙잡을 수 있는 파지편(finger piece)을 포함하는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제9항에 있어서, 상기 손가락 조각은 사용자가 붙잡을 수 있도록 상기 외막의 외부로 연장되는 손잡이를 포함하고, 상기 외막의 내부 표면에 접하는 백킹 멤버(backing member)에 고정되는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제3항에 있어서, 상기 용기는 개방 및 밀폐 상태를 만들기 위해 서로 경첩된 2개의 구역으로 제조되고, 그들의 밀폐 상태에서 상기 2개의 구역을 결합하기 위한 하나 이상의 결합 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 결합 요소가 상기 2개의 용기 구역에 부착되어 있는 "벨크로"(T.M.) 후크 및 루프 결합 스트립인 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 결합 요소가 상기 2개의 용기 구역에 일체로 형성된 텅(tongue) 및 오목부(recess) 구조인 것을 특징으로 하는 장치.
제11항에 있어서, 상기 용기는 단부벽에 의해 일단부가 밀폐되고 반대쪽 단부가 개방된 관형 측벽을 포함하고, 상기 관형 용기는 2개의 절반 구역으로 분리되어 있고 상기 단부벽에서 서로 경첩되어 있는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제11항에 있어서, 상기 용기는 단부벽에 의해 일단부가 밀폐되고 반대쪽 단부가 개방된 관형 측벽을 포함하고, 상기 용기는 2개의 절반 구역으로 분리되어 있고 상기 관형 측벽을 따라 서로 경첩되어 있는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제14항에 있어서, 상기 경첩은 상기 용기의 상기 2개의 절반 구역과 일체로 형성된 일체 경첩인 것을 특징으로 하는 장치.
제14항에 있어서, 상기 경첩은 상기 2개의 용기의 절반 구역에 부착된 유연한 신장성있는 재질의 스트립인 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제14항에 있어서, 상기 내막은 측벽과 각 용기 구역의 단부벽에 연결된 막 스트립을 포함하고, 상기 외막은 각 용기 구역의 외부 표면에 부착된 또다른 막 스트립을 포함하는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제1항에 있어서, 상기 가압 수단은 상기 장치 내에 수용되는 신체 부위에 의해 접촉되어질 상기 구획 내에 접착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제19항에 있어서, 상기 접착층은 플라스틱 스트립의 내부 표면상에 있고, 그 플라스틱 스트립의 외부 표면은 또 다른 부착층을 가지고, 상기 플라스틱 스트립은 그것의 내부 표면상의 접착층을 덮고 그것으로부터 제거될 수 있는 보호층을 더 포함하여, 상기 장치 내에 수용될 때 상기 내부 표면이 상기 환자의 신체 부위에 접촉하고 강하게 접착하도록 하는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제1항에 있어서, 상기 환자의 심장쪽에 있는 상기 용기에 인접한 신체 부위 주위에 적용되는 환형 압력 완대를 더 포함하여 상기 환자의 심장쪽에 있는 센서를 지나 정적 압력장을 연장하는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
신체 부위의 최말단을 포함하는 말초 단부를 수용하기 위해 일단부가 밀폐되고 반대쪽 단부가 개방된 제1 구획을 한정하는 제1 용기;

상기 신체 부위의 최말단을 포함하는 상기 구획에 수용될 때, 정맥 혈관배열의 확장, 미조절된 정맥의 역류 및 상기 말초 단부 내로의 역행 쇼크웨이브 전파(retrograde shockwave propagation)를 방지하고, 심장 레벨 또는 그 하부에 있을 때 상기 말초 단부에 있는 동맥의 벽장력을 부분적으로 제거하나, 폐색하지 않기에 충분하도록 기설정된 크기의 정적 압력장을 상기 신체 부위의 말초 단부 주위에서 일정하게 가하기 위한 가압 수단;

동맥혈 체적과 관련된 순간 혈액 체적 변화에 기인하여, 체적 변화와 관련된 상기 신체 부위의 말초 단부에서의 변화를 감지하기 위한 센서; 및

상기 제1 용기로부터 분리되고 이격되어 있으며, 상기 제1 구획에 유체 연결선을 갖는 제2 구획을 한정하는 제2 용기를 포함하고, 상기 센서가 상기 제2 구획에 대해 작동 위치에서 상기 제2 용기 내에 위치하고, 상기 가압수단이 상기 제1 용기 및 상기 제2 용기 내에 자체 함유되어 있는 매체를 포함하는 것을 특징으로 하는,

환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치
제22항에 있어서, 상기 제2 용기가 상기 제2 용기의 내부에서 기설정된 압력을 예비설정하기 위해 예비설정가능한 압력원을 포함하는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제22항에 있어서, 상기 제2 용기가 대기와 통기되는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제1항에 있어서, 상기 가압 수단이 삽입될 때 상기 신체 부위를 수용하기 위한 상기 구획을 한정하는 오목부로 형성된 탄성 스폰지 재질의 바디(body)를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제25항에 있어서,

상기 용기는 개방 및 밀폐 상태를 만들기 위해 서로 경첩된 2개의 구역으로 제조되고;

상기 탄성 스폰지 재질의 바디는 또한 상기 용기의 2 개의 각 구역상에 부착되는 2개의 구역으로 제조되며; 그리고

상기 2 개의 용기 구역은 그들의 밀폐 상태에서 상기 2개의 용기 구역을 결합하기 위한 하나 이상의 결합 요소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제26항에 있어서, 상기 탄성 스폰지 재질의 바디의 두 개의 구역 각각은, 용기 내로 삽입되고 그 용기 구역이 밀폐된 상태에 있을 때, 신체 부위와 접촉하기 위해 노출되는 겔 재질층을 포함하는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제1항에 있어서, 상기 가압 수단에 의해 환자의 신체 부위에 가하여진 압력을 감지하기 위하여 압력 감지 장치가 상기 용기 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제1항에 있어서, 상기 센서는 광학 센서이고, 삽입될 때 상기 용기 내에 신체 부위의 일측면 상에 부착된 광원과, 상기 용기 내에 신체 부위의 반대쪽 측면상에 부착된 광탐지기를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제1항에 있어서, 상기 센서는 홀 효과(Hall effect) 센서이고, 삽입될 때 상기 용기 내에 신체 부위의 일측면 상에 부착된 영구 자석과, 상기 용기 내에 신체 부위의 반대쪽 측면상에 부착된 자기장 탐지기를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제1항에 있어서, 상기 센서가 광학 센서 장치와 체적측정 감지 장치가 결합된 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제1항에 있어서, 상기 센서가 혈액의 산소 포화도를 감지하기 위한 펄스 옥시미터(pulse oximeter) 센서인 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제1항에 있어서, 상기 센서로부터, 환자의 또다른 신체 부위에 적용된 밴드에 의해 유지되는 전기 회로까지 이르는 전기 도체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제33항에 있어서, 상기 전기 회로는 상기 센서의 출력을 저장하기 위한 저장 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
개방 및 밀폐 상태를 만들기 위해 서로 경첩된 2개의 구역으로 제조되는 용기와;

각각 상기 2개의 용기 구역들 중 하나에 부착되고, 상기 2개의 용기 구역이 밀폐된 상태에서 신체 부위를 수용하기 위한 구획을 한정하는, 2개의 구역으로 나뉘어진 탄성 스폰지 재질의 바디; 및

그들의 밀폐 상태에서 상기 2개의 용기 구역을 결합하기 위한 하나 이상의 결합 요소를 포함하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제35항에 있어서, 상기 탄성 스폰지 재질의 바디의 2개의 구역 각각은 상기 용기 내로 삽입되고 상기 용기 구역이 밀폐된 상태에 있을 때 신체 부위와 접촉하기 위해 노출되는 겔 재질층을 포함하는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제35항에 있어서, 상기 하나 이상의 결합 요소는 상기 2개의 용기 구역에 부착되어 있는 "벨크로"(T.M.) 후크 및 루프 결합 스트립인 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
신체 부위의 말초 단부를 수용하기 위해 일단부가 밀폐되고 반대쪽 단부가 개방된 구획을 한정하는 용기와;

상기 용기 내에 수용될 때 신체 부위에 정적 압력장을 가하기 위한 가압 유체를 함유하는 내부 챔버를 한정하는 내측막과;

상기 내부 챔버와 소통하는 외부 챔버를 한정하고, 라플라스법(Laplace Law)에 의할 때 체적 변화에도 불구하고 상기 내부 챔버 및 외부 챔버의 결합 체적이 상대적으로 일정한 압력을 유지하도록 하는 체적을 갖는 외측막; 및

체적 변화와 관련된 상기 환자의 신체 부위의 말초 단부에서의 변화를 감지하기 위해 상기 챔버들 중 적어도 하나에 있는 하나 이상의 센서 요소(sensor elements)를 포함하는, 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위해 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제38항에 있어서, 상기 외측막은 상기 용기의 적어도 일부분을 둘러싸서 상기 용기의 외부 표면이 둘러싸여진 부분을 갖는 외부 챔버를 한정하고, 상기 외부 챔버가 상기 용기를 통해 개구부를 거쳐 상기 내부 챔버와 소통하는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제39항에 있어서, 상기 하나 이상의 센서 요소가 상기 내부 챔버에 있는 내측막에 부착된 것을 특징으로 하는 장치.
제39항에 있어서, 상기 외측막은 환형 형태이고, 상기 내부 및 외부 챔버 사이에 소통을 제공하는 개구부를 갖도록 형성된 상기 용기의 환형 부분 주위에 적용되는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제39항에 있어서, 상기 외측막은 관형 형태이고, 상기 용기의 외부 팁 주위에 부착되어 있으며, 그 외부 팁은 상기 내부 및 외부 챔버 사이에 소통을 제공하는 상기 개구부로 형성되는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제38항에 있어서, 상기 외측막에 의해 한정되는 상기 외부 챔버가 제2 용기에 위치하고 유체 튜브에 의해 상기 내부 챔버에 연결되는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제43항에 있어서, 상기 하나 이상의 센서 요소는 상기 외부 챔버에 대해 작동 상태에서 상기 제2 용기에 위치하는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제44항에 있어서, 상기 외측막은 상기 외부 챔버에서의 압력과 상기 제2 용기에서의 주위 압력(ambient pressure) 간의 압력 차이에 지배되는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제45항에 있어서, 상기 제2 용기는 상기 외측막 상에 작용하는 상기 제2 용기 내에 압력을 예비설정하기 위한 압력 예비설정 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제46항에 있어서, 상기 제2 용기는 상기 제2 용기 내에 주위 압력을 감지하기 위한 압력 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제1항에 있어서, 상기 신체 부위는 손가락인 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제4항에 있어서, 상기 신체 부위는 손가락인 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제22항에 있어서, 상기 신체 부위는 손가락인 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제35항에 있어서, 상기 신체 부위는 손가락인 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제38항에 있어서, 상기 신체 부위는 손가락인 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제44항에 있어서, 상기 하나 이상의 센서는 상기 외부 챔버에서의 부피 변화를 전자 신호로 번역하는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제53항에 있어서, 상기 하나 이상의 센서는 광원과 광학적 탐지기를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.
제54항에 있어서, 상기 광원은 상기 외부 챔버의 하나의 벽을 한정하는 이동 가능한 막에 탑재되고 상기 광학적 탐지기는 상기 외부 챔버의 또 다른 벽을 한정하는 고정된 베이스에 탑재되거나 또는 그 반대의 경우이고, 상기 막이 상기 고정된 베이스에 대하여 이동할 때 상기 광원이 상기 막의 이동량을 나타내는 신호를 발하고 내부 및 외부 챔버 내의 부피 변화와 연관시키는 것을 특징으로 하는 환자의 생리학적 상태를 결정하기 위하여 환자의 신체 부위에 적용하기 위한 장치.