JPH0220252B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 この発明の皮膚の形状に順応するセンサに関す
る、更に詳しくは、このセンサは非侵入方式の光
電式測定法により指において又はライノプレシズ
モグラフイ（rhinoplethysmography）のための
動脈酸素飽和度を測定するものである。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。一形式の脈拍監視装置（プ
レシズモグラフ＝plethysmograph）は典型的に
は白熱電球又は発光ダイオード（LED）を用い
て、多量の血液を含む部分を透照、すなわち透過
照射している。この光源は血液の潅流する
（perfuse）肉質組織、例えば指先に取り付けられ
る。光は発射されて組織を透照する。この組織を
通過する光の量は光センサを用いて測定される。
光源によつて発射された光と光センサによつて受
信された光との間の変化は透照された組織に流れ
る血液による光の光学的吸収における変化によつ
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透照された
組織内を流れる血液中の血色素の酸素飽和度に関
係している。酸素飽和度の変化によつて引き起こ
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場合には脈拍数を測定する
ようにした計測器が設計されている。

このような形式の酸素センサ（酸素計）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６mm）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つた方形のセ
ンサである（第１図Ａ及び第１図Ｂを参照せよ）。
この設計のものは一般に人為的運動（motion
artifact）と呼ばせる測定値のひずみを受ける。

人為的運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。この形式の設計のものは又、照射組織中の血
液流が低い期間中には信号の収録が不十分にな
る。低血液流は血管が収縮するとき及び／又は人
体の循環血液量が不十分であるときに発生する。
これらの状態は一般に衝撃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、「VELCRO」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ツク及びループスト
ラツプによつて一般に取り付けられていることで
ある。こ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、クランプ式のものが患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な肉
質付属器官の一方側の近くの一つ以上の発光ダイ
オードからなつている。LED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つ
て受信させる（第１図Ｃ及び第１図Ｄを参照せ
よ）。この形式の構造のものは一般に、指又は同
様の付属器官の先端に洗濯ばさみのように付着す
る小形のばね装着クリツプからなつている。この
形式のセンサ取付具はプレシズモグラフイはもと
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
通過することである。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患者の組織に光を
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、人為的運
動によつて引き起こされるひずみのためにしばし
ば不正確な測定値を与え且つ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つている。更に、ク
ランプ形式のセンサ取付具はもう一つの重大な欠
点を持つている。すなわち、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血液流
が減少する。血液流の損失、従つて測定させるべ
き光信号の損失を引き起こす。クランプ形取付具
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度又は２度調整し又
は配置し直さなければならない。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には
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
いて動作する。その第１の効果は静止した組織に
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、毛、及び組織
層のその他の構成部分が含まれよう。第１図Ｅを
見ると、時間的に一定の振幅を持つた、静止組織
からの光吸収の非変化成分１０が示されている。

脈動する光吸収の第２の効果は照射組織層に流
れている脈動する動脈血液による時間的に変化す
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１０の頂部に乗つた擬似正弦波
状脈動波であることがわかる。脈動する動脈血液
流における酸素飽和度の直接の正確な尺度を与え
るのはこの第２の成分である。

多少の質量又は高い縦横比を持つたセンサは小
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付随した
変動を発生し、従つて光吸収の測定値を大いにひ
ずませる。この運動が生じると、光透過の変動は
光吸収の誤つた標識となる。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Ｅにおいて成分１２として示されてい
る。

第１図Ｅにおいて、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ある。
センサはその実質的な質量によつて引き起こされ
る高い慣性、及び支持している組織との不十分な
順応性のために移動する。患者又は何らかの外乱
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。この運動によつて引き起こされた
光透過の変化は第１図Ｅにおいて成分１２として
示された、時間による「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
置はセンサの相対的運動によつてセンサに導入さ
れた光学的データと装置が分析を行うように設計
されている血液脈動によつて導入されたのを区別
することができない。装置の論理の混同は必然的
に酸素計からのデータの不正確な分析、従つて酸
素飽和度の誤つた測定値を生じることになる。

明白なことであろうが、センサが指に対して相
当な質量を持つていて指に順応していない場合に
は、実際上患者が動くたびに人為的運動が発生す
る。患者が無意識であり及び／又は体を動かして
いるかもしれないことを思い起こせば、この体の
動きは第１図Ｅにおける人為的成分１２を発生す
るものであつた、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。言うまでもない
ことであるが、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る。従つて、この識別が新
規であるかぎり、我々はこの問題の特異性を認識
したことにおい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、例えば低血圧、体温
低下、及び衝撃（低血流）の期間中は、身体の反
応は血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（例えば脳、心臓、肝臓な
ど）への血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。

内部頚動脈は脳に血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、すなわち前部
及び後部の篩骨動脈の位置である。鼻隔膜は、
（入来空気を暖めるために）この部分に豊富な血
液が供給され且つ又（前部及び後部の篩骨動脈を
含む）頚動脈の支脈が緊張状態下で血管収縮を受
ける人体の最終位置にあるので、脳への血液流を
監視するのに優れた場所として認識されている。

医者は表面取付式光脈拍センサ（プレシズモグ
ラフイ）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、足指、耳たぶ）に取り
付けて使用し、健康な患者では大成功を収めた
が、危篤及び重傷の患者ではそれほど成功しなか
つた。これらの表面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
ツク及びループ式フアスナ（例えば、
「VELCRO」の商標で売られている製品）によつ
て患者の指に取り付けられる小形箱形センサから
なつている。この設計は血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。
誤つた測定値を生じさせる人為的運動はセンサと
質問を受けている肉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
運動によつて誘起され得る。人為的運動は所望の
脈拍信号が血管収縮中非常に小さいときには比較
的大きい測定誤差を引き起こす。

血管収縮は血管が狭くなつてこれにより供給さ
れる組織への血液流の量が減少することである。
血管収縮は一般に、患者が外傷、事故、伝染病、
又は外科的併発症から生じる生理学上の衝撃を受
けたときに発生する。血液流の減少は、麻酔学専
攻者が特定の外科手術のための出血を最少にする
ように慎重に非常に低い血圧を生じさせていると
きにも発生する。血管収縮中は表面式センサが測
定を行うには血液が少なすぎる。その結果、光学
的脈拍信号が減小し、人為的運動誤差の影響が相
対的に大きくなる。

脈拍及び酸素飽和度を測定するのに使用された
第２の表面式センサの形態（第２図）は洗濯ばさ
みによく似た形状のばね装置式クリツプからなつ
ている。このセンサにはクリツプの一方側に光源
が、且つ又その他方側に光検出器が設けられてい
て、クリツプの両側間の組織における血液流によ
つて透照中の光吸収度が測定される。この第２形
態のものは、光路がつめ及び指先全体を通つて表
面センサ（第１図）よりもはるかに深く浸透して
いるので第１のものよりも通常有効であるが、し
かし、クリツプの閉そくばね圧力で結合された危
篤患者においては血管収縮のためにしばしば、脈
拍又は血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患者には有効でないこと
がある。

問題の陳述（ライノプレシズモグラフイ） 読者は開示した発明が解決されるべき問題を識
別し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。従つて、この識別が新規であるかぎり、
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ものである。

ここに開示した発明によつて提出される問題
は、 (1) 危篤患者の脳血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) 危篤患者の脈拍数、 (3) 危篤患者における血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視装置に対する必要性
である。

発明の要約 肉部の血液潅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付けることが望ましいが、任
意の指又はその他の血液潅流組織でもうまく行
く。センサはこれが配置される肉部の血液潅流部
分の皮膚層の形に順応する。センサは少なくとも
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、透照されるべき肉部の一方側に配
置するための第１端部と透照されるべき肉部の反
対の対立する側に配置するための第２端部とから
なつているが、又は、二つの独立した基板であつ
てもよく、この場合には一方の基板が透照される
べき肉部の一方側に配置され且つ他方の基板が透
照されるべき肉部の反対側に配置される。

光源は第１端部又は第１基板に取り付けられ且
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、又これには接着剤を施してもよい。センサ
には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
が血液充満皮膚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。接着剤が使用されてい
ない場合には、センサの基板は、ガーゼのような
非接着剤により、透照されるべき肉部の皮膚層に
非浸入方式で固定すればよい。

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血管の収縮を避ける。最も重
要なことは、センサ自体の質量が小さく且つそれ
が皮膚に順応するために、運動、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。この特徴は通常のプレ
シ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患者の
生命維持に必要な徴候を非侵入方式で確実に連し
て監視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。篩骨動脈流が潅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て
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つて付着させら
れる。装置全体は光学的構成部分の向きを調整し
て光源及びセンサが患者の鼻隔膜を横切つて整列
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
しており且つ鼻隔膜を通して光を発射しながら外
部の鼻部皮膚層に順応するように配置される。他
方の腕部に埋設された少な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。

鼻隔膜の血液充満部分を透照すると、血液流中
の血色素の酸素飽和度、供給される個個の脈動血
液の量、並びに血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、光源と光センサとの
間の質問用光路で血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、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
り付けられている。共通のたわみ性条片に取り付
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
いる血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
は装置の諸素子を患者の皮膚に完全に順応させる
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坊害に敏感でなくなる。

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取付具も使用すること
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
の周りに巻かれて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、単一条片のものが整列を容易に
し且つ好んで用いられる。

この発明の別の利点は、プラスチツク製たわみ
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血液流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て患者に局部的に加えられ
るものだけである。透照されるべき肉部に及ぼさ
れる局部的な力は存在しない。要するに、このた
わみ性接着条片は血液潅流肉部を束縛しない。従
つて、問題の血液流は乱されない。

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、且つ患
者が皮膚に取り付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。この発明の装置の組立
においては、光源及び光センサは基板に取り付け
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、及び光フイ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る。
その結果、血液流に関して血液潅流肉部、すなわ
ち指の形に順応する簡単な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、従つ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、前部篩骨動脈（脳に血
液を供給している主動脈の支脈）が酸素飽和度、
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
重態の患者において血液を拒ませることになる最
後の器官の一つであるので、この装置は最も急を
要する状態下でさえも患者の処置に重大な情報を
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患者を監視し
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、周期性及び振幅について
の危篤患者の同時監視が可能になることである。
種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け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、ひどい生理学的状態下
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
所を提供することである。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血官収縮（前述）の下でさ
えも十分な血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した不断の測定
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
び後部の篩骨動脈の血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付け
られることである。

開示した発明の別の利点は、危篤患者の患者の
体が刺されて、感染又は患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
骨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。血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
容易にし且つ危篤患者の瞬時に反応する処置を可
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
み性プラスチツ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いるの
で、センサは患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。その結果患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求めて競争することなく重
要な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。鼻におけるカニユー
レ、管及び検出装置と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いない人又は専
門家によつて危篤患者から重大な生命維持能力情
報を正確に獲得することができることである。

開示した発明の別の利点は、人為的運動によつ
て受ける測定誤差の危険が少ない状態で危篤患者
の血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、きつちりし
た、圧力を及ぼさない皮膚シールを与えることで
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の間の光を通さな
いシールを与え、これにより構成部品及びこれに
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、たわみ性基板の発
泡材／接着剤側に施された不透明な写真被膜が、
光の屈折及び反射を減らすことによつて測定の不
正確さを防止することである。不透明な写真被膜
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、篩骨腔を通る頚動
脈血液流の測定が、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外部皮膚層における測
定場所で行われた場合に一層正確になることであ
る。

開示した発明の別の利点は、一つの大きさの検
出用条片を万人共通に人間の鼻に取り付けること
ができることである。人間の鼻孔の寸法、形状、
問題の表面外形が非常に変化しているのに対比し
て、人間の鼻の鼻梁部周辺の寸法及び形状は比較
的変化のないものである。

この発明をその他の目的、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１０の構成
をまず説明する。その後、検査される血液充満皮
膚への取付具について述べる。

第３図Ａを見ると、二つの基板部分１４，２４
が図示されている。部分１４には光センサが取り
付けられている。部分２４にはこの発明の光源が
取り付けられている。第３図Ｂに関してまず光源
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
に固定されている。微小回路構成により非常に小
さい寸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２７の
面に固定されてい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４mm×６
mm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つた発光ダイオ
ード駆動用導体からなつている。

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１９
からなつている。やはり装置に低い側面形状及び
縦横比を与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
得ることが明らかなはずである。例えば、ここで
開示した素子の量産が行われる場合には一体化チ
ツプ又は薄膜構造のものが望ましいであろう。

この開示の日付現在の採択した実施例において
は、素子は光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
してある。

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ている。第２図Ｃを
見るとわかることであるが、センサ基板１４，２
４の光作用素子は、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３０の上にあり、多孔質たわみ性テープ層３
４は接着面３５を備えている。第２図Ｂを見る
と、テープ３５は細長くてちようの形をしている
ことがわかる。すなわち、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かつている。

光作用素子１４，２４が取り付けられると、３
７において光作用素子上に第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３０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、取付が行われるたわみ
性接着条片の全厚に適合させる。このようにして
捕獲された光作用基板は触感上にたわみ性接着条
片自体と理想的に区別がつかない。

最後に、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上に配置される。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
わみ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５０は製造中及び使用前
の物品全体を保護する。

理解されることであろうが、たわみ性接着条片
層３４及びはがしテープ層５０は両方とも細長い
ちようの形態を付与されている。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つている。

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。簡単に言えば、末端部
分が血液潅流指部上に留まつてこれを取り巻いて
いる。

光が発射されて血液潅流指部にしみ込む。

注意すべきことであるが、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、足指
又は手又は足のようなその他の付属器官に対して
は別の形状のものが適当であるかもしれない。

更に、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
更によりセンサを最適にすることができよう。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
に包袋止めさせ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。

図面に戻つて、第５図Ａ、第５図Ｂ、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、一組
の光電部品１１９，１２０、及びその他の層から
なつている。

この採択した実施例は光電部品が対立する鼻当
て腕部１１７，１１８に整列して取り付けられた
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つたたわみ性プラ
スチツク組成物で作られている。発泡材に取り付
けられるべき側は不透明写真層１４２で被覆され
る。海綿状の薄い発泡材層１４８が不透明写真被
膜１４２上に施される。海綿状の薄い発泡材層１
４８には医療用接着剤層１４０が取り付けられ
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６Ａ図及び第６Ｂ図の
ように人間の鼻に配置したときには、基板１１６
は外側鼻梁にぴつたりと適合し、二つの鼻当て腕
部１１７，１１８はそれぞれ鼻の外側面１２８，
１２９にしつかりと着座する。腕部１１７，１１
８は適所に接着剤で保持される。

接着剤層１４０は質問させるべき血液流を閉そ
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１１７，１
１８の鼻の外部皮膚層への順応がぴつたりしてい
るので、センサは実動上その皮膚部Ｂの一部分と
なる。患者の鼻の呼吸用の穴に管が争つて入るこ
とは、鼻当て式センサが完全に外部配置であるた
めに存在しない。

第７図及び第８図について述べると、光センサ
１１９はセラミツク基板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ツク
基板１３０に固定された透明密閉材１３２からな
つている。発光ダイオード１２０は、セラミツク
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ツク基板１３３に固定さ
れた透明密閉材１３４からなつている。寸法とし
ては、セラミツク基板１３３はそれぞれ４mm×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中に取り付けられている。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付け、次に第２の
基板腕部を人間の鼻の他方側に持つていく（第６
図Ａ及び第６図Ｂ参照）。たわみ性基板１１６の
基部は鼻梁に当ててしつかりと着座させる。

基板腕部１１７，１１８は鼻の皮膚層にぴつた
りと順応する。このぴつたりした順応性は隔膜の
血液流を許し、閉そくしない。

基部及び腕部が適所に置かれると、発光ダイオ
ード１２０の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
ら外れることなく種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Ｂ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
つた光源及び光センサを用いた、共通ループ及び
フツク式テープ取付装置、すなわち商標
「VELCRO」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Ｄは患者の指を
横切るクランプ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
す図である。第２図Ａは、光センサ、発光ダイボ
ード及び接着面の方を見た、この発明のセンサの
透視図である。第２図Ｂはここで開示した内部構
造を露出させるためにはがされたこの発明の種種
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れぞれ
が個別に図示され且つ識別されている、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Ａ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は人に取り付けられ
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Ｂは開示した発明の装置が解剖
学上適所に施されている患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つた、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血液流を監
視するように設計された、たわみ性基板、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、１０はセンサ装置、
１４，２４は基板、２５，２６は発光ダイオード
（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
ははがしテープ層、１１６は基板、１１７，１１
８は基板腕部、１１９，１２０は光電部品、１４
２は不透明写真被膜、１４８は発泡材層、１４０
は接着材層、１２５は開口を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 患者の皮膚の凸部に対して着脱自在に接着取
   付けて、前記皮膚の下の血液潅流組織の透照中に
   おける光吸収の測定に使用する非侵入方式による
   光電センサプローブ装置であつて、 たわみ性で最初は実質的に平面のウエブ様支持
   構造（実質的に平行に離間し対向する上部および
   下部表面を有する）、 前記支持構造のウエブに取り付けられた光源
   （前記光源は前記下部表面と同じ方向に指向する
   発光表面を有する）、 前記支持構造のウエブに取り付けられた光セン
   サ（前記光センサは前記下部表面と同じ方向に指
   向する感光表面を有し、前記光センサは前記支持
   構造平面内の前記光源から離間する）、並びに 前記下部表面の外側の接着層（これは前記皮膚
   の前記凸部に対して前記下部表面を着脱自在に接
   着固定し、これにより前記下部表面は前記皮膚に
   順応して保持され、また前記支持構造はたわみ性
   であり前記センサプローブの操作中の如何なる時
   にも前記皮膚および下部組織にストレスを与える
   ことなく前記皮膚に順応し、前記光源の位置と前
   記光センサとの間の前記皮膚部分の凸部の状態に
   より、前記発光および感光表面が互いに傾いて前
   記光源からの光が前記光源と前記光センサとの間
   の組織を透照し、前記感光表面が前記光の少くと
   も一部を受光する） からなることを特徴とする非侵入方式による光電
   センサプローブ装置。 ２ 前記支持構造が、 相対的に不透明な下部層（前記光源および光セ
   ンサの位置を除く、そこでは前記下部層は相対的
   に透明である）、 上部層、並びに 前記光源および光センサを共に組み入れて前記
   上部および下部層を接着固定する手段 からなる特許請求の範囲第１項記載の装置。