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課題

被測定部位に装着される本体に被測定部位から生体情報を表す信号を検出するセンサを備えた生体情報測定装置であって、正確な測定が行われるようにユーザに促すことができるものを提供すること。

解決手段

内蔵センサによって、指先から生体情報を表す信号を検出する(S1)。内蔵センサによって検出された信号から第1の灌流指標とそれ以外の第1の生体情報とを取得する(S2,S3)。第1の灌流指標が第1の閾値以上であるか否かを判断する(S4)。第1の灌流指標が第1の閾値以上であるとき、表示部に第1の生体情報の表示を許容する(S5)。一方、第1の灌流指標が第1の閾値未満であるとき、本体よりも軽量で、かつ本体に対して別体として通信可能に接続される外付けセンサを用いるべき旨を報知する(S6)。

概要

背景

従来、この種の生体情報測定装置としては、例えば日本精密測器株式会社製の「指先クリップパルスオキシメータパルスフィットBO−800DX」が知られている(例えば、非特許文献1参照。)。同社の指先クリップ型パルスオキシメータは、被測定部位としての指先を挟持する本体に、指先から生体情報としての動脈血経皮酸素飽和度(SpO2)を表す信号を検出するセンサと、SpO2値を表示する表示部とを備えている。さらに、本体には、電源として乾電池(単4×2本)が搭載されている。

概要

被測定部位に装着される本体に被測定部位から生体情報を表す信号を検出するセンサを備えた生体情報測定装置であって、正確な測定が行われるようにユーザに促すことができるものを提供すること。内蔵センサによって、指先から生体情報を表す信号を検出する(S1)。内蔵センサによって検出された信号から第1の灌流指標とそれ以外の第1の生体情報とを取得する(S2,S3)。第1の灌流指標が第1の閾値以上であるか否かを判断する(S4)。第1の灌流指標が第1の閾値以上であるとき、表示部に第1の生体情報の表示を許容する(S5)。一方、第1の灌流指標が第1の閾値未満であるとき、本体よりも軽量で、かつ本体に対して別体として通信可能に接続される外付けセンサを用いるべき旨を報知する(S6)。

目的

この発明の課題は、被測定部位に装着される本体に上記被測定部位から生体情報を表す信号を検出するセンサを備えた生体情報測定装置であって、正確な測定が行われるようにユーザに促すことができるものを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

被測定部位に装着される本体を備え、上記本体に、上記被測定部位から生体情報を表す信号を検出する第1センサと、生体情報を表示可能な表示部と、上記第1センサによって検出された信号に基づいて上記被測定部位についての動脈血拍動成分と非拍動成分との比を表す第1の灌流指標を取得する第1灌流指標取得部と、上記第1センサによって検出された信号を処理して上記被測定部位についての上記第1の灌流指標以外の第1の生体情報を取得する第1生体情報取得部と、上記第1の灌流指標が第1の閾値以上であるか否かを判断する第1判断部と、上記第1判断部によって上記第1の灌流指標が上記第1の閾値以上であると判断されたとき、上記表示部に上記第1の生体情報の表示を許容する一方、上記第1判断部によって上記第1の灌流指標が上記第1の閾値未満であると判断されたとき、上記本体よりも軽量で、かつ上記本体に対して別体として通信可能に接続される第2センサを用いるべき旨を報知する制御を行う制御部とを備えたことを特徴とする生体情報測定装置

請求項2

請求項1に記載の生体情報測定装置において、上記第1判断部によって上記第1の灌流指標が上記第1の閾値未満であると判断されたとき、上記制御部は、上記表示部での上記第1の生体情報の表示を禁止することを特徴とする生体情報測定装置。

請求項3

請求項1または2に記載の生体情報測定装置において、上記第1判断部によって上記第1の灌流指標が上記第1の閾値未満であると判断されたとき、上記制御部は、上記表示部に上記第1の灌流指標が小さいことを表す表示を行うことを特徴とする生体情報測定装置。

請求項4

請求項1から3までのいずれか一つに記載の生体情報測定装置において、上記本体に対して上記第2センサが接続されたか否かを検知する接続検知部と、上記本体に対して上記第2センサが接続されたとき、上記被測定部位から上記第2センサによって検出された信号を処理して上記被測定部位についての第2の生体情報を取得する第2生体情報取得部と、上記第2生体情報取得部によって上記第2の生体情報が取得されたとき、上記制御部は、上記表示部に上記第2の生体情報の表示を許容することを特徴とする生体情報測定装置。

請求項5

請求項1から3までのいずれか一つに記載の生体情報測定装置において、上記本体に対して上記第2センサが接続されたか否かを検知する接続検知部と、上記本体に対して上記第2センサが接続されたとき、上記被測定部位から上記第2センサによって検出された信号に基づいて上記被測定部位についての動脈血の拍動成分と非拍動成分との比を表す第2の灌流指標を取得する第2灌流指標取得部と、上記第2センサによって検出された信号を処理して上記被測定部位についての上記第2の灌流指標以外の第2の生体情報を取得する第2生体情報取得部と、上記第2の灌流指標が第2の閾値以上であるか否かを判断する第2判断部と、上記第2判断部によって上記第2の灌流指標が上記第2の閾値以上であると判断されたとき、上記表示部に上記第2の生体情報の表示を許容する一方、上記第2判断部によって上記第2の灌流指標が上記第2の閾値未満であると判断されたとき、上記制御部は、正確な測定ができない旨を報知する制御を行うことを特徴とする生体情報測定装置。

請求項6

請求項5に記載の生体情報測定装置において、上記第2判断部によって上記第2の灌流指標が上記第2の閾値未満であると判断されたとき、上記制御部は、上記表示部での上記第2の生体情報の表示を禁止することを特徴とする生体情報測定装置。

請求項7

請求項5または6に記載の生体情報測定装置において、上記第2判断部によって上記第2の灌流指標が上記第2の閾値未満であると判断されたとき、上記制御部は、上記表示部に上記第2の灌流指標が小さいことを表す表示を行うことを特徴とする生体情報測定装置。

請求項8

請求項1に記載の生体情報測定装置において、上記本体から上記第1センサを含む部分が取り外し可能に設けられており、上記第1判断部によって上記第1の灌流指標が上記第1の閾値未満であると判断されたとき、上記制御部は、上記第2センサを用いるべき旨に代えて、上記第1センサを含む部分を上記本体から取り外して用いるべき旨を報知する制御を行うことを特徴とする生体情報測定装置。

請求項9

請求項1から7までのいずれか一つに記載の生体情報測定装置において、上記報知は、上記表示部によるメッセージ若しくは図形の表示、および/またはブザー音若しくは音声によることを特徴とする生体情報測定装置。

技術分野

0001

この発明は生体情報測定装置に関し、より詳しくは、被測定部位に装着される本体に上記被測定部位から生体情報を表す信号を検出するセンサを備えた生体情報測定装置に関する。

背景技術

0002

従来、この種の生体情報測定装置としては、例えば日本精密測器株式会社製の「指先クリップパルスオキシメータパルスフィットBO−800DX」が知られている(例えば、非特許文献1参照。)。同社の指先クリップ型パルスオキシメータは、被測定部位としての指先を挟持する本体に、指先から生体情報としての動脈血経皮酸素飽和度(SpO2)を表す信号を検出するセンサと、SpO2値を表示する表示部とを備えている。さらに、本体には、電源として乾電池(単4×2本)が搭載されている。

先行技術

0003

日本精密測器株式会社、「指先クリップ型パルスオキシメータパルスフィットBO−800DX」、[平成22年2月発売]、[online]、[平成24年11月26日検索]、インターネット

発明が解決しようとする課題

0004

上述の指先クリップ型パルスオキシメータでは、本体に乾電池等を搭載しているため、重量が比較的大きくなる。このため、被測定部位である指先が、本体による挟持圧クリップの圧力)に加えて、本体の重量によって圧迫される。このため、例えば重篤病人のSpO2を測定する場合、指先に十分な血液が流れず低灌流となり、その結果、正確な測定が行われず、不正確なSpO2値が取得されることがある。

0005

ここで、従来のパルスオキシメータは、低灌流であるか否かにかかわらず、取得されたSpO2値を表示している。このため、表示された不正確なSpO2値によって、ユーザ(医師看護師などの医療関係者被験者を指す。以下同様。)の判断を誤らせるという問題がある。

0006

なお、上述の指先クリップ型パルスオキシメータでは、重量が比較的大きいため、クリップの圧力を小さくすると、被測定部位に対してセンサが位置ずれして、正確な測定が行われないか、または、被測定部位からセンサが本体とともに脱落するという不具合が生ずる。このため、クリップの圧力を小さくすることは、有効な解決策であるとは言えない。

0007

そこで、この発明の課題は、被測定部位に装着される本体に上記被測定部位から生体情報を表す信号を検出するセンサを備えた生体情報測定装置であって、正確な測定が行われるようにユーザに促すことができるものを提供することにある。

課題を解決するための手段

0008

上記課題を解決するため、この発明の生体情報測定装置は、
被測定部位に装着される本体を備え、
上記本体に、
上記被測定部位から生体情報を表す信号を検出する第1センサと、
生体情報を表示可能な表示部と、
上記第1センサによって検出された信号に基づいて上記被測定部位についての動脈血の拍動成分と非拍動成分との比を表す第1の灌流指標を取得する第1灌流指標取得部と、
上記第1センサによって検出された信号を処理して上記被測定部位についての上記第1の灌流指標以外の第1の生体情報を取得する第1生体情報取得部と、
上記第1の灌流指標が第1の閾値以上であるか否かを判断する第1判断部と、
上記第1判断部によって上記第1の灌流指標が上記第1の閾値以上であると判断されたとき、上記表示部に上記第1の生体情報の表示を許容する一方、上記第1判断部によって上記第1の灌流指標が上記第1の閾値未満であると判断されたとき、上記本体よりも軽量で、かつ上記本体に対して別体として通信可能に接続される第2センサを用いるべき旨を報知する制御を行う制御部と
を備えたことを特徴とする。

0009

本明細書で、「灌流指標」(Perfusion Index ; PI)は、センサによって検出された信号の拍動成分と非拍動成分との比を用いて、
PI(%)=(拍動成分)/(非拍動成分)×100
と表されるものとする。PIは、通常は0.02%〜20%の範囲内の値をとり、1%以上が望ましい値とされている(例えば、田中克明著、「第21回日本臨床モニター学会シンポジウム灌流指標Perfusion Indexと脈波変動指標Pelth Variability Index」、日本臨床麻酔学会誌、Vol.31、No.2、P347−352、2011年3月)。

0010

また、「灌流指標」以外の「生体情報」としては、例えば、動脈血の経皮的酸素飽和度(SpO2)、脈泊数(BPM;Beats Per Minute)および脈波波形が挙げられる。

0011

また、灌流指標についての「閾値」は、例えば1%というように固定されていてもよいし、可変して設定されてもよい。

0012

また、第2センサが「上記本体に対して別体として通信可能に接続される」とは、第2センサが本体から実質的に離間した状態にあり、かつ、第2センサが本体に対してケーブルを介して有線または無線で通信可能に接続されることを意味する。

0013

この発明の生体情報測定装置では、第1センサが、被測定部位から生体情報を表す信号を検出する。第1灌流指標取得部が、上記第1センサによって検出された信号に基づいて上記被測定部位についての動脈血の拍動成分と非拍動成分との比を表す第1の灌流指標を取得する。それとともに、第1生体情報取得部が、上記第1センサによって検出された信号を処理して上記被測定部位についての上記第1の灌流指標以外の第1の生体情報を取得する。第1判断部は、上記第1の灌流指標が第1の閾値以上であるか否かを判断する。上記第1判断部によって上記第1の灌流指標が上記第1の閾値以上であると判断されたとき、上記第1の生体情報は正確であると考えられる。このとき、制御部は、上記表示部に上記第1の生体情報の表示を許容する。したがって、ユーザは、上記表示部に表示された上記第1の生体情報を見て、正確な生体情報を知ることができる。一方、上記第1判断部によって上記第1の灌流指標が上記第1の閾値未満であると判断されたとき、上記第1の生体情報は不正確であると考えられる。このとき、制御部は、上記本体よりも軽量で、かつ上記本体に対して別体として通信可能に接続される第2センサを用いるべき旨を報知する制御を行う。したがって、ユーザは、その報知によって、上記第2センサを用いて上記被測定部位から生体情報を表す信号を検出すべき旨を促される。すなわち、より正確な測定を行うように促される。

0014

一実施形態の生体情報測定装置では、上記第1判断部によって上記第1の灌流指標が上記第1の閾値未満であると判断されたとき、上記制御部は、上記表示部での上記第1の生体情報の表示を禁止することを特徴とする。

0015

この一実施形態の生体情報測定装置では、上記第1判断部によって上記第1の灌流指標が上記第1の閾値未満であると判断されたとき、上記制御部は、上記表示部での上記第1の生体情報の表示を禁止する。したがって、不正確な生体情報によってユーザの判断を誤らせるおそれが無くなる。

0016

一実施形態の生体情報測定装置では、上記第1判断部によって上記第1の灌流指標が上記第1の閾値未満であると判断されたとき、上記制御部は、上記表示部に上記第1の灌流指標が小さいことを表す表示を行うことを特徴とする。

0017

この一実施形態の生体情報測定装置では、上記第1判断部によって上記第1の灌流指標が上記第1の閾値未満であると判断されたとき、上記制御部は、上記表示部に上記第1の灌流指標が小さいことを表す表示を行う。したがって、ユーザは、上記第2センサを用いるべき旨が報知された理由は上記第1の灌流指標が小さいからであることを認識できる。

0018

一実施形態の生体情報測定装置では、
上記本体に対して上記第2センサが接続されたか否かを検知する接続検知部と、
上記本体に対して上記第2センサが接続されたとき、上記被測定部位から上記第2センサによって検出された信号を処理して上記被測定部位についての第2の生体情報を取得する第2生体情報取得部と、
上記第2生体情報取得部によって上記第2の生体情報が取得されたとき、上記制御部は、上記表示部に上記第2の生体情報の表示を許容することを特徴とする。

0019

この一実施形態の生体情報測定装置では、接続検知部は、上記本体に対して上記第2センサが接続されたか否かを検知する。上記本体に対して上記第2センサが接続されたとき、第2生体情報取得部は、上記被測定部位から上記第2センサによって検出された信号を処理して上記被測定部位についての第2の生体情報を取得する。上記第2生体情報取得部によって上記第2の生体情報が取得されたとき、上記制御部は、上記表示部に上記第2の生体情報の表示を許容する。ここで、上記第2センサは、上記本体に対して外付けで上記本体よりも軽量なものであるから、上記第1センサを用いる場合に比して被測定部位を圧迫する程度が少なく、灌流をあまり阻害しない。したがって、上記第2センサを用いて得られた上記第2の生体情報は、上記第1センサを用いて得られた上記第1の生体情報に比して、より正確であることが期待される。

0020

一実施形態の生体情報測定装置では、
上記本体に対して上記第2センサが接続されたか否かを検知する接続検知部と、
上記本体に対して上記第2センサが接続されたとき、上記被測定部位から上記第2センサによって検出された信号に基づいて上記被測定部位についての動脈血の拍動成分と非拍動成分との比を表す第2の灌流指標を取得する第2灌流指標取得部と、
上記第2センサによって検出された信号を処理して上記被測定部位についての上記第2の灌流指標以外の第2の生体情報を取得する第2生体情報取得部と、
上記第2の灌流指標が第2の閾値以上であるか否かを判断する第2判断部と、
上記第2判断部によって上記第2の灌流指標が上記第2の閾値以上であると判断されたとき、上記表示部に上記第2の生体情報の表示を許容する一方、上記第2判断部によって上記第2の灌流指標が上記第2の閾値未満であると判断されたとき、上記制御部は、正確な測定ができない旨を報知する制御を行うことを特徴とする。

0021

この一実施形態の生体情報測定装置では、接続検知部は、上記本体に対して上記第2センサが接続されたか否かを検知する。上記本体に対して上記第2センサが接続されたとき、第2灌流指標取得部は、上記被測定部位から上記第2センサによって検出された信号に基づいて上記被測定部位についての動脈血の拍動成分と非拍動成分との比を表す第2の灌流指標を取得する。それとともに、第2生体情報取得部は、上記第2センサによって検出された信号を処理して上記被測定部位についての第2の生体情報を取得する。第2判断部は、上記第2の灌流指標が上記第2の閾値以上であるか否かを判断する。上記第2判断部によって上記第2の灌流指標が上記第2の閾値以上であると判断されたとき、上記第2の生体情報は正確であると考えられる。このとき、制御部は、上記表示部に上記第2の生体情報の表示を許容する。したがって、ユーザは、上記表示部に表示された上記第2の生体情報を見て、正確な生体情報を知ることができる。一方、上記第2判断部によって上記第2の灌流指標が上記第2の閾値未満であると判断されたとき、上記第2の生体情報は不正確であると考えられる。このとき、制御部は、正確な測定ができない旨を報知する制御を行う。したがって、ユーザは、その報知によって、その被験者(例えば抹消循環不全の重篤な患者)については、上記被測定部位から正確な生体情報を取得できないことを知ることができる。

0022

一実施形態の生体情報測定装置では、上記第2判断部によって上記第2の灌流指標が上記第2の閾値未満であると判断されたとき、上記制御部は、上記表示部での上記第2の生体情報の表示を禁止することを特徴とする。

0023

この一実施形態の生体情報測定装置では、上記第2判断部によって上記第2の灌流指標が上記第2の閾値未満であると判断されたとき、上記制御部は、上記表示部での上記第2の生体情報の表示を禁止する。したがって、不正確な生体情報によってユーザの判断を誤らせるおそれが無くなる。

0024

一実施形態の生体情報測定装置では、上記第2判断部によって上記第2の灌流指標が上記第2の閾値未満であると判断されたとき、上記制御部は、上記表示部に上記第2の灌流指標が小さいことを表す表示を行うことを特徴とする。

0025

この一実施形態の生体情報測定装置では、上記第2判断部によって上記第2の灌流指標が上記第2の閾値未満であると判断されたとき、上記制御部は、上記表示部に上記第2の灌流指標が小さいことを表す表示を行う。したがって、ユーザは、上記正確な測定ができない旨が報知された理由は上記第2の灌流指標が小さいからであることを認識できる。

0026

一実施形態の生体情報測定装置では、
上記本体から上記第1センサを含む部分が取り外し可能に設けられており、
上記第1判断部によって上記第1の灌流指標が上記第1の閾値未満であると判断されたとき、上記制御部は、上記第2センサを用いるべき旨に代えて、上記第1センサを含む部分を上記本体から取り外して用いるべき旨を報知する制御を行うことを特徴とする。

0027

この一実施形態の生体情報測定装置では、上記第1センサは上記本体から取り外し可能に設けられている。そして、上記第1判断部によって上記第1の灌流指標が上記第1の閾値未満であると判断されたとき、上記制御部は、上記第2センサを用いるべき旨に代えて、上記第1センサを含む部分を上記本体から取り外して用いるべき旨を報知する制御を行う。したがって、ユーザは、その報知によって、上記本体から上記第1センサを含む部分を取り外して用いることを促される。上記第1センサを含む部分は上記本体全体に比して軽量であるから、被測定部位を圧迫する程度が少なく、灌流をあまり阻害しない。したがって、したがって、上記本体から取り外された上記第1センサを含む部分を用いて測定を行えば、上記本体に上記第1センサが取り付けられたまま測定する場合に比して、より正確な測定が可能となる。

0028

一実施形態の生体情報測定装置では、上記報知は、上記表示部によるメッセージ若しくは図形の表示、および/またはブザー音若しくは音声によることを特徴とする。

0029

この一実施形態の生体情報測定装置では、上記報知は、上記表示部によるメッセージ若しくは図形の表示、および/またはブザー音若しくは音声によるから、ユーザは、報知があったことや報知内容を容易に認識することができる。

発明の効果

0030

上より明らかなように、この発明の生体情報測定装置によれば、正確な測定が行われるようにユーザに促すことができる。

図面の簡単な説明

0031

この発明の生体情報測定装置の一実施形態としてのパルスオキシメータの外観を示す斜視図である。
上記パルスオキシメータを使用する通常の態様を例示する図である。
上記パルスオキシメータの機能的なブロック構成を示す図である。
上記パルスオキシメータに含まれた第1センサとしての内蔵センサの構成を示す図である。
上記本体に対して外付けのセンサを用いて測定する態様を示す図である。
上記パルスオキシメータによる測定フローを示す図である。
上記パルスオキシメータの表示部における通常の表示例を示す図である。
第1センサとしての内蔵センサを用いて検出された第1の生体情報(SpO2値、脈拍数)の表示が禁止されたときの、上記表示部におけるメッセージ表示例を示す図である。
第2センサとしての外付けセンサを用いて検出された第2の生体情報(SpO2値、脈拍数)の表示が禁止されたときの、上記表示部におけるメッセージ表示例を示す図である。
上記パルスオキシメータによる別の測定フローを示す図である。
上記内蔵センサが上記本体から取り外し可能に設けられている態様を示す図である。

実施例

0032

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

0033

図1は、この発明の生体情報測定装置の一実施形態としての指先クリップ型パルスオキシメータ1の外観を斜めから見たところを示している。なお、以下の説明で、「上」や「下」、「上面」、「下面」、「手前側」、「奥側」などは、パルスオキシメータ1の外観を説明するための便宜上の呼称にすぎない。このパルスオキシメータ1は、被測定者の被測定部位としての指先が如何なる向きに向いていても装着可能である。

0034

このパルスオキシメータ1は、ケーシングをなす本体1Mを備えている。本体1Mは、上下に配された本体上部1Aと本体下部1Bとを有している。本体1Mの手前側の端部1eには、本体上部1Aと本体下部1Bとの間にまたがって、測定時に被験者の指先(被測定部位)が挿入されるべき指挿入穴3が形成されている。指挿入穴3は、この例では略楕円形の断面を有して本体1Mの内部へ延在する穴であり、その中には第1センサとしての内蔵センサ2が設けられている。

0035

本体上部1Aの上面には、生体情報を表示するための表示部6と、ユーザ(典型的には被験者とする。)が操作すべき操作部9とが設けられている。また、本体上部1Aの奥側端部にはコネクタ7が設けられている。これらの要素2,6,7,9については、後に詳述する。

0036

本体1Mの奥側の端部1f近傍では、本体上部1Aと本体下部1Bとが対向する面は、それぞれ奥側へ向かって開いたテーパ面13,14として形成されている。また、テーパ面13,14が合流する箇所に、本体上部1Aと本体下部1Bとを連結する蝶番12が設けられている。本体上部1Aと本体下部1Bとは、この蝶番12の周りに互いに回動可能になっている。さらに、本体上部1Aと本体下部1Bとは、蝶番12の周りに、図示しないバネによって端部1eの側で互いに接近する向きに付勢力を受けている。本体1Mが外力を受けていないときは、本体上部1Aと本体下部1Bとが端部1eの側で互いに接している。

0037

本体上部1Aの上面のうち奥側の端部1f近傍には、被験者が指先を指挿入穴3に挿入する便宜のために、窪み11が設けられている。

0038

使用時に、被験者が例えば右手親指を窪み11に当てるとともに、右手の人差し指を本体下部1Bの下面に当て、本体上部1Aと本体下部1Bとを上下から挟んで力を加えるものとする。すると、本体上部1Aと本体下部1Bとは、テーパ面13,14が互いに接近する向きに蝶番12の周りに回転する一方、端部1eの側で本体上部1Aと本体下部1Bとが互いに開く。これにより、指挿入穴3が大きく開かれて、被験者が左手の指先を指挿入穴3に容易に挿入することができる。被験者が左手の指先を指挿入穴3にした状態で、本体1Mから右手の指を離すと、図2に示すように、左手の指先(この例では中指の指先)90が指挿入穴3に挿入され、上記バネの復元力によって本体上部1Aと本体下部1Bとに挟持された状態になる。つまり、本体1Mが指先90に装着され、内蔵センサ2が指先90に対向した状態になる。

0039

この意味で、本体上部1A、本体下部1B、蝶番12および上記バネは、被測定部位としての指先90を挟持するクリップ部を構成している。

0040

図3は、パルスオキシメータ1の機能的なブロック構成を示している。このパルスオキシメータ1は、本体1Mに一体に、第1センサとしての内蔵センサ2と、電流電圧変換部31と、A/D変換部32と、制御部4と、記憶部5と、表示部6と、コネクタ7と、電源部8と、警報音発生部10とを搭載している。

0041

内蔵センサ2は、指先90へ向けて光Lを照射する発光部21と、指先90を透過した光Lを受けて電流を発生する受光部22とを有している(透過型)。これにより、この内蔵センサ2は、指先90から、動脈血の経皮的酸素飽和度(SpO2)、脈泊数(BPM;Beats Per Minute)および灌流指標(PI;Perfusion Index)を表す信号を検出する。

0042

より詳しくは、内蔵センサ2は、この例では図4に示すように、波長660(nm)の赤色光LRを発生する発光ダイオード21Aと、この例では例えば波長940(nm)の赤外光LIRを発生する発光ダイオード21Bと含んでいる。受光部22は、シリコンフォトダイオードからなり、受光した光の強度に応じた電流を発生する。

0043

ここで、血液中ヘモグロビン酸素との結合の有無により赤色光LRと赤外光LIRの吸光度が異なる。内蔵センサ2は、このような無酸素還元)ヘモグロビンと有酸素酸化)ヘモグロビンの赤色光LRと赤外光LIRとに対する吸光特性の違いを利用して、動脈血の経皮的酸素飽和度SpO2を表す信号を検出する(2波長血液吸光度法)。なお、動脈血を透過した成分と静脈血軟部組織を透過した成分とは、センサによって検出された信号の交流成分(拍動成分)が動脈血によるものであることを利用して区別される。

0044

また、脈拍数BPMは、この例では拍動成分を計数することによって求められる。

0045

灌流指標PIは、センサによって検出された信号の交流成分(拍動成分)と直流成分(非拍動成分)との比を用いて、PI(%)=(拍動成分)/(非拍動成分)×100として定義される。既述のように、PIは、通常は0.02%〜20%の範囲内の値をとり、1%以上が望ましい値とされている。

0046

図3中に示す電流電圧変換部31は、内蔵センサ2(より正確には、受光部22)が出力する電流を電圧に変換する。

0047

A/D変換部32は、電流電圧変換部31が出力するアナログ信号(電圧)をデジタル信号に変換して、制御部4へ出力する。

0048

制御部4は、ソフトウェアによって動作するCPU(中央演算処理ユニット)を含み、このパルスオキシメータ1全体の動作を制御する。

0049

記憶部5は、制御部4でプログラムを実行するために必要な作業領域として用いられるRAM(Random Access Memory)と、制御部4で実行するためのプログラムを記憶するためのROM(Read Only Memory)と、を含んでいる。また、記憶部5は、内蔵センサ2(および後述の外付けセンサ81)が出力する信号や、その信号を処理して得られた情報を或る期間にわたって時系列で記憶する。

0050

表示部6は、この例ではLCD(Liquid Crystal Display)またはEL(Electroluminescence)ディスプレイからなっている。この表示部6は、測定結果として得られた動脈血の経皮的酸素飽和度SpO2、脈泊数BPM、および灌流指標PIを表示するほか、後述のメッセージその他の情報を表示する。

0051

操作部9は、この例では押しボタンスイッチ(電源ONボタン)からなっている。すなわち、被験者が押しボタンスイッチ9を押すと、このパルスオキシメータ1の電源がオン(ON)またはオフ(OFF)される。

0052

電源部8は、図示しない乾電池(この例では、単4×2本)からなり、押しボタンスイッチ9がオンされると、この乾電池からこのパルスオキシメータ1の各部へ電力を供給する。なお、電源部8は、一定時間、拍動が検出されないと、自動的に電源供給を停止するパワーオフ機能を有していてもよい。

0053

コネクタ7は、この例ではUSB(Universal Serial Bus)コネクタからなり、第2センサとしての外付けセンサ81を接続するために用いられる。外付けセンサ81は、図5中に示すように、本体1Mとは別体で指先が挿入されるべき円筒状のセンサ部82と、このセンサ部82につながるUSBケーブル83と、このUSBケーブル83の端部(センサ部82と反対側の端部)に設けられたUSBコネクタ84とからなっている。センサ部82は、USBケーブル83とUSBコネクタ84とを介して、本体1Mのコネクタ7に通信可能に接続される。センサ部82は、図4に示した内蔵センサ2と同様の透過型の構成を有しており、被測定部位としての指先から生体情報を表す信号を取得する。センサ部82が指先に与える圧迫力は、本体1Mが指先に与える圧迫力(挟持圧)よりも小さい。したがって、例えば低灌流の重篤な病人のSpO2を測定するのに適する。

0054

警報音発生部10は、この例ではブザーからなり、内蔵センサ2(または外付けセンサ81)に指先が適切に挿入されたとき、またはそこから引き抜かれたとき、制御部4の指示を受けてブザー音を発生する。したがって、被験者は、そのブザー音によって、このパルスオキシメータ1に対する自己の操作が正しいことを知ることができる。

0055

図6は、パルスオキシメータ1による測定フローを例示している。

0056

i)図2に示したように指先90が指挿入穴3に挿入されると、まず図6のステップS1で、内蔵センサ2が指先90から生体情報を表す信号を検出する。内蔵センサ2によって検出された信号は、図3中に示した電流電圧変換部31、A/D変換部32を介して制御部4に入力される。

0057

ii)図6のステップS2では、制御部4が第1生体情報取得部として働いて、内蔵センサ2からの信号(電流電圧変換部31、A/D変換部32を介して入力された信号)を処理して、指先90についての第1の生体情報VT1を取得する。この例では、第1の生体情報VT1は、灌流指標PI以外のSpO2値と、脈拍数とを含んでいる。取得された第1の生体情報VT1は、記憶部5に記憶される。

0058

iii)図6のステップS3では、制御部4が第1灌流指標取得部として働いて、その信号から第1の灌流指標PI1を取得する。第1の灌流指標PI1は、既述の定義に従って、内蔵センサ2によって検出された信号の交流成分(拍動成分)と直流成分(非拍動成分)との比を用いて、PI1(%)=(拍動成分)/(非拍動成分)×100として求められる。

0059

なお、ステップS3における第1の灌流指標PI1を、ステップS2の第1の生体情報VT1と並行して、またはそれより前に取得してもよい。

0060

iv)図6のステップS4では、制御部4が第1判断部として働いて、第1の灌流指標PI1は第1の閾値(符号α1で表す。)以上であるか否かを判断する。

0061

第1の灌流指標PI1に対する第1の閾値α1は、内蔵センサ2を用いて測定を行った場合に、その第1の閾値α1以上であれば正確な測定が行われると予め確認した結果に基づいて設定されている。この例では、α1=0.3%として固定されているものとする。

0062

v) ここで、第1の灌流指標PI1が第1の閾値α1以上であれば(ステップS4でYES)、第1の生体情報VT1は正確であると考えられる。このとき、ステップS5で、制御部4は、記憶部5から第1の生体情報VT1を読み出し、表示部6に第1の生体情報VT1の表示を許容する。

0063

この結果、図7に例示するように、表示部6の予め定められた表示領域D1,D2に、第1の生体情報VT1としてそれぞれSpO2値(この例では98%)、脈拍数(この例では64BPM)が表示される。

0064

また、この例では、SpO2値、脈拍数に併せて、表示部6の予め定められた表示領域D3に、第1の灌流指標PI1がインジケータ表示される。このインジケータ表示は、PIの大きさを、高さ方向に並ぶランプ図7中、5個並ぶ黒い長方形で表されている。)の点灯数で表すものである。この例では、第1の灌流指標PI1が第1の閾値α1よりも十分に大きいので、5個のランプが全部点灯している。

0065

したがって、ユーザは、表示部6の表示内容を見て、正確なSpO2値、脈拍数、および灌流指標PIのレベルを知ることができる。

0066

vi) 一方、第1の灌流指標PI1が第1の閾値α1未満であれば(図6のステップS4でNO)、第1の生体情報VT1は不正確であると考えられる。このとき、ステップS6で、制御部4は、表示部6でのSpO2値、脈拍数の表示を禁止する。この例では、図8に例示するように、表示部6の表示領域D1,D2に、SpO2、脈拍数の値は表示されず、それに代えて、それぞれダッシュ記号「——」が表示される。したがって、不正確な生体情報によってユーザの判断を誤らせるおそれが無くなる。

0067

これとともに、制御部4は、表示部6に外付けセンサ81を用いるべき旨を報知する制御を行う。この例では、図8中に示すように、表示部6の予め定められた表示領域D4に、外付けセンサ81を用いるべき旨のメッセージとして、「外付けプローブで測定してください。」と表示される。したがって、ユーザは、そのメッセージを見て、外付けセンサ81を用いて測定すべきことを促される。なお、この報知の際に、制御部4は、警報音発生部10によるブザー音を発生させて、そのメッセージを見るようにユーザの注意を引いてもよい。これにより、ユーザは、報知があったことや報知内容を容易に認識することができる。

0068

さらに、制御部4は、表示部6の表示領域D3に、1個のランプ(図8中、1個の黒い長方形で表されている。)のみを表示させる。したがって、ユーザは、そのメッセージが表示された理由は灌流指標PI(ここでは、第1の灌流指標PI1)が小さいからであることを認識できる。

0069

表示領域D4のメッセージによって外付けセンサ81を用いて測定すべきことを促されたユーザは、図5中に示すように、本体1Mに外付けセンサ81を接続するとともに、外付けセンサ81を指先90に装着する。これにより、外付けセンサ81を用いて測定を行う。

0070

既述のように、この外付けセンサ81は、内蔵センサ2に比して指先の灌流を阻害しない。したがって、より正確な生体情報の測定が可能になる。

0071

なお、図6のステップS6における報知は、表示部6によるメッセージ表示、および/またはブザー音に限られるものではない。表示部6にはメッセージに代えて、またはメッセージとともに、外付けセンサ81を用いるべきことを表す図形(例えば、外付けセンサ81の外形を示す図など)を表示してもよい。また、警報音発生部10によるブザー音に代えて、音声(例えば上記「外付けプローブで測定してください。」とのメッセージを音読するもの)で報知してもよい。

0072

図10は、パルスオキシメータ1による別の測定フローを示している。この測定フローでは、ステップS1からS6までは、図6の測定フローと全く同様に処理を進める。その後、次のような処理を行う。

0073

vii)図10のステップS7で、制御部4が接続検知部として働いて、本体1Mに対して外付けセンサ81が接続されたか否かを検知する。外付けセンサ81が接続されていなければ(ステップS7でNO)、接続されるまで待つ。

0074

viii)図5に示したように本体1Mに対して外付けセンサ81が接続され(ステップS7でYES)、かつ指先90が外付けセンサ81のセンサ部82に挿入されると、図10のステップS8で、外付けセンサ81が指先90から生体情報を表す信号を検出する。外付けセンサ81によって検出された信号は、制御部4に入力される。

0075

ix)図10のステップS9では、制御部4が第2生体情報取得部として働いて、外付けセンサ81からの信号を処理して、指先90についての第2の生体情報VT2を取得する。この例では、第2の生体情報VT2は、灌流指標PI以外のSpO2値と、脈拍数とを含んでいる。取得された第2の生体情報VT2は、記憶部5に記憶される。

0076

x)図10のステップS10では、制御部4が第2灌流指標取得部として働いて、その信号から第2の灌流指標PI2を取得する。第2の灌流指標PI2は、既述の定義に従って、外付けセンサ81によって検出された信号の交流成分(拍動成分)と直流成分(非拍動成分)との比を用いて、PI2(%)=(拍動成分)/(非拍動成分)×100として求められる。

0077

なお、ステップS10における第2の灌流指標PI2を、ステップS9の第2の生体情報VT2と並行して、またはそれより前に取得してもよい。

0078

xi)図10のステップS11では、制御部4が第2判断部として働いて、第2の灌流指標PI2は第2の閾値(符号α2で表す。)以上であるか否かを判断する。

0079

第2の灌流指標PI2に対する第2の閾値α2は、外付けセンサ81を用いて測定を行った場合に、その第2の閾値α2以上であれば正確な測定が行われると予め確認した結果に基づいて設定されている。この例では、α2=0.3%として固定されているものとする。

0080

xii) ここで、第2の灌流指標PI2が第2の閾値α2以上であれば(ステップS11でYES)、第2の生体情報VT2は正確であると考えられる。このとき、ステップS12で、制御部4は、記憶部5から第2の生体情報VT2を読み出し、表示部6に第2の生体情報VT2の表示を許容する。

0081

この結果、図7に例示したのと同様に、表示部6の表示領域D1,D2に、第2の生体情報VT2としてそれぞれSpO2値(この例では98%)、脈拍数(この例では64BPM)が表示される。

0082

また、この例では、SpO2値、脈拍数に併せて、表示部6の表示領域D3に、第2の灌流指標PI2がインジケータ表示される。この例では、第2の灌流指標PI2が第2の閾値α2よりも十分に大きいので、5個のランプが全部点灯している。

0083

したがって、ユーザは、表示部6の表示内容を見て、正確なSpO2値、脈拍数、および灌流指標PIのレベルを知ることができる。

0084

xiii) 一方、第2の灌流指標PI2が第2の閾値α2未満であれば(図10のステップS11でNO)、第2の生体情報VT2は不正確であると考えられる。このとき、ステップS13で、制御部4は、表示部6でのSpO2値、脈拍数の表示を禁止する。この例では、図9に例示するように、表示部6の表示領域D1,D2に、SpO2、脈拍数の値は表示されず、それに代えて、それぞれダッシュ記号「——」が表示される。したがって、不正確な生体情報によってユーザの判断を誤らせるおそれが無くなる。

0085

これとともに、制御部4は、表示部6に正確な測定ができない旨を報知する制御を行う。この例では、図9中に示すように、表示部6の表示領域D5(図8中の表示領域D4と同じ領域)に、正確な測定ができない旨のメッセージとして、「低かん流のため測定できません。」と表示される。したがって、ユーザは、そのメッセージを見て、その被験者(例えば抹消循環不全の重篤な患者)については、指先90から正確な生体情報を取得できないことを知ることができる。なお、この報知の際に、制御部4は、警報音発生部10によるブザー音を発生させて、そのメッセージを見るようにユーザの注意を引いてもよい。これにより、ユーザは、報知があったことや報知内容を容易に認識することができる。

0086

さらに、制御部4は、表示部6の表示領域D3に、1個のランプ(図9中、1個の黒い長方形で表されている。)のみを表示させる。したがって、ユーザは、そのメッセージが表示された理由は灌流指標PI(ここでは、第2の灌流指標PI2)が小さいからであることを認識できる。

0087

なお、図10のステップS13における報知は、表示部6によるメッセージ表示、および/またはブザー音によるものに限られるものではない。表示部6にはメッセージに代えて、またはメッセージとともに、正確な測定ができないことを表す図形(例えば、×印など)を表示してもよい。また、警報音発生部10によるブザー音に代えて、音声(例えば上記「低かん流のため測定できません。」とのメッセージを音読するもの)で報知してもよい。

0088

上の例では、閾値α1=α2=0.3%として固定されているものとしたが、これに限られるものではない。閾値α1,α2は、可変して設定されてもよい。例えば、SpO2値、脈拍数を正確に測定できる限り、閾値α1,α2を0.3%よりも低くして、例えば0.2%、0.1%、0.05%、0.02%、…というように可変して設定してもよい。また、第1の閾値α1と第2の閾値α2とを互いに異なる値に設定してもよい。例えば、内蔵センサ2を用いたときよりも外付けセンサ81を用いたときにSpO2値、脈拍数をより正確に測定できれば、例えばα1=0.3%、α2=0.1%というように、α1>α2として設定してもよい。

0089

また、既述のように、外付けセンサ81(より正確には、センサ部82)は、内蔵センサ2に比して、指先の灌流をあまり阻害しない。したがって、外付けセンサ81を用いて得られた第2の生体情報VT2は、内蔵センサ2を用いて得られた第1の生体情報VT1に比して、より正確であることが期待される。そこで、図10の測定フローにおいて、ステップS10(第2の灌流指標PI2の取得)、ステップS11(第2の灌流指標PI2が第2の閾値α2以上であるか否かの判断)、およびステップS13(正確な測定ができない旨のメッセージ表示)を省略して、ステップS9(第2の生体情報VT2の取得)の後、必ずステップS12(第2の生体情報VT2としてのSpO2値、脈拍数の表示、および第2の灌流指標PI2の表示)の処理を行うようにしてもよい。

0090

上の例では、第1の灌流指標PI1が第1の閾値α1未満であると判断されたとき(図6図10のステップS4でNO)、外付けセンサ81を用いるべき旨を報知したが(図6図10のステップS6)、これに限られるものではない。例えば図11に示すように、本体1Mから、内蔵センサ2を含む部分1Cを取り外し可能に設けおく。そして、図6図10のステップS6では、外付けセンサ81を用いるべき旨に代えて、内蔵センサ2を本体1Mから取り外して用いるべき旨を報知する。したがって、ユーザは、その報知によって、本体1Mから、内蔵センサ2を含む部分1Cを取り外して用いることを促される。内蔵センサ2を含む部分1Cは本体1M全体に比して軽量であるから、被測定部位である指先を圧迫する程度が少なく、灌流をあまり阻害しない。したがって、本体1Mから取り外された内蔵センサ2を含む部分1Cを用いて測定を行えば、本体1Mに内蔵センサ2が取り付けられたまま測定する場合に比して、より正確な測定が可能となる。

0091

なお、上の例では、内蔵センサ2と外付けセンサ81は透過型であるものとしたが、これに限られるものではない。内蔵センサ2と外付けセンサ81の一方または両方を反射型の構成としてもよい。反射型の構成では、発光部から被測定部位90へ光を出射し、被測定部位90で反射された光を受光部が受ける。

0092

また、上の例では、第2センサとしての外付けセンサ81(センサ部82)の本体1Mに対する通信接続は、ケーブル83を介して有線で接続されるものとしたが、これに限られるものではない。第2センサは、本体1Mに対して無線で接続されてもよい。

0093

また、上の例では、パルスオキシメータ1は通信部を特に備えていないが、これに限られるものではない。パルスオキシメータ1の本体1Mと一体に通信部を備えて、ネットワークを介して、測定結果として得られたデータを、携帯端末パーソナルコンピュータサーバなどへ送信しても良い。

0094

また、上の例では、パルスオキシメータ1の本体1Mは、被測定部位としての指先を挟持するものとしたが、これに限られるものではない。本発明は、被測定部位(指先に限られない。)に装着される本体に上記被測定部位から生体情報を表す信号を検出するセンサを備えた生体情報測定装置に広く適用され得る。

0095

以上の実施形態は例示であり、この発明の範囲から離れることなく様々な変形が可能である。

0096

1生体情報測定装置
1M 本体
2内蔵センサ
6 表示部
81 外付けセンサ

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