JPH09501062A - クリティカル状態で使用する手袋の実際の欠陥又は欠陥らしきものを検出する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 外科的処置の如く、医師が装着し、患者の体液と接触する手袋のように、クリティカル状態で使用する手袋の欠陥状態又は欠陥に近い状態を検出するための装置及び方法である。手袋の穴又は薄肉部の存在に起因する特定レベルの導電率の検出だけでなく、使用中に手袋に穴や薄肉部が突然できる場合のように、手袋の状態が突然変化することによって生じる導電率の突然の変化をも検出できる。従って、手袋の実際の状態だけでなく、状態の変化も検出することができる。更に、回路は低インピーダンス回路であり、医師に蓄積する静電荷を自動的かつ連続的に放電することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称：クリティカル状態で使用する手袋の実際の欠陥又は欠陥らしきもの を検出する方法及び装置 発明者：ロバート イー．ウイリアムズ ウイリアム エイチ．マーシャル ロバート ビー．スタウト ジョン ジェイ．マッコート，ジュニア発明の分野 本発明は、例えば外科的処置に使用する手袋のように、クリティカル状態、即 ち感染の危険性のある状態で使用する手袋(critical use gloves)に関し、手袋 の実際の欠陥(actual adulteration)又は欠陥らしきもの(likely adulteration) を検出するもので、かかる手袋の欠陥又は不良によって患者の体液と直接接触す ることがないように、又は接触する機会ができるだけ少なくなるようにしたもの である。発明の背景 医師にとって、外科的処置を施す際に使用する手袋の品質欠陥（不良又は劣化 ）が問題になってきている。ここでいう手袋の品質欠陥とは、手袋の製造中にで きた穴だけでなく、その後の使用中に何らかの理由によって形成される穴をも意 味するものである。なお、ここでいう「穴(holes)」とは、単に穴ができそうな 兆候があるだ けで、その段階では水を通さない程度のものであっても、時間の経過によって拡 大し、穴ができてしまう虞れのあるような部位も含まれる。外科処置用手袋に穴 が発生するケースは２つある。第１は、製造段階で生じるもので、品質管理の不 備又は製造工程で生じた欠陥によって、販売時点で既に穴が存在するものがある 。 最近、連邦食品医薬局（ＦＤＡ）の実地検査により、外科用手袋の３〜16％に 不良品のあることが確認されている。ＦＤＡは、さらに、患者検査用の手袋の場 合、平均不良率は14〜18％になることを確認している。最近、外科用手袋の品質 管理の強化が図られており、ＦＤＡは、手袋の欠陥検出法を、周知の基本的技術 である「注水テスト(water fill test)」に頼っている。この注水テストでは、 水が実際に通過できる大きさの穴しか検出することができない。注水テストでは 水が通らないような穴であっても、有害な細菌やウイルスが通れる穴が存在する 危険性はある。 第２は、手袋の使用中に生じる穴である。例えば、外科医が手袋を手に装着し たとき、穴ができたり、穴に至る危険性の高い薄肉部ができることがある。また 、外科的処置を施している間に手袋に穴ができることもある。外科処置中、鋭利 な物体に接触して穴ができることもあるし、手袋を手に装着した際、手袋製造時 にできていた薄肉部が破損することもある。外科用手袋に現実に欠陥 があったり、欠陥の可能性があったりすると、外科医は患者の体液と接触するこ とになる。かかる欠陥部は、外科医にとって細菌の感染又は伝染源となるもので あり、肝炎及びエイズウイルスの驚くべき広まりによって重大な問題が生じてき た。治癒不能の病気が外科医に広まる虞れがあるため、外科用手袋の実際の欠陥 (actual-adulteration)又は欠陥に近いもの(near-adulteration)を正確かつ迅速 に検出する必要性が高まってきている。これは、患者から外科医、又は外科医か ら患者に治癒不能の病気が伝染する可能性があるためである。 しかしながら、エイズウイルス感染に関する問題は外科医に限られるものでは ない。例えば、歯科医もまた治療中、患者の体液に触れるため、歯科医がかかる クリティカル状態で手袋を使用する場合があり、同じように感染の可能性がある 。また、確率的にはおそらく少ないと思われるが、身体検査中に患者から医者に 重大な病気が伝染される可能性もある。 ＦＤＡは簡単な注水テスト法によって、製造された手袋の漏れを調べるように しているが、このようなテスト法では、使用中の手袋に生じる実際の欠陥又は欠 陥に近い状態を検出することができないことは明白である。これまでにも、外科 用手袋が医師の手にはめられた後でできる穴を検出しようとする試みがなされて いる。ジョン・ホボーン及びウルリッチ・クレブスの米国特許第4,32 1,925号（以下９２５特許）は、患者−医師間の手袋の導電率のレベルを所定の 時間間隔で検出し、導電率のレベルが所定レベルかどうかを測定して、もし所定 レベルに達していると警報を発せられるようにした電子検出器を開示している。 ９２５特許の検出回路は外科医の靴の片方に配置され、外科医と電気的に接触 させるために靴の中底に配置された第１の接点と、手術室の床に置かれた導電板 に接触する第２の接点を含んでおり、これによって、手術台、患者、医師、靴の 中に配備された電子装置、手術室の床に配置された円形の導電要素又は導電板と の間で閉回路を形成している。９２５特許は、回路は靴の中底と足底の両接点を 毎秒５回短絡させることにより、中底の接触によって医師に蓄積したかもしれな い静電気を放電できるようにしている。回路を短絡させる毎に、回路は両接点間 で開き、電圧レベルセンサーを用いて、接点間の外部で生じる導電率を検出する ようにしている。 外科用手袋を構成するゴム又はラテックスのインピーダンスは高い。もし、外 科医の手術用手袋に穴があると、インピーダンスは低下し、手袋の導電率は大き くなる。９２５特許は、手術用手袋に穴が生じると、外科医と患者との間の導電 率がかなり高くなり、これが所定の導電率レベルに達すると警報音を発するよう にした検出装置を開示している。 導電率を適当なレベルに設定することは、厳密には設計上の問題であり、９２ ５特許の１つの欠点は、警報をトリガするために必要な導電率のレベルが、手袋 の材質、厚さ、直列回路の導電率に一般的に影響を及ぼす可能性のあるその他の 要素によって異なる点にある。また、影響を及ぼす要素には、医師及び患者だけ でなく、医師の靴、手術室の床に設置された円形板、手術台そのものも含まれる 。このため、９２５特許は、手袋の特性がその電圧レベルセンサーに選定された 特定の電圧レベルに適合するある種の手袋に対してはうまく機能するかもしれな いが、それ以外の多くのタイプの手袋に対してはうまく機能しない。正しく機能 させるために、９２５特許の電圧センサーは、使用する手袋の型式に応じて調節 せねばならない。手袋の絶対導電率(absolute conductivity)は、手袋材料に吸 収された水分の量によって変動するから、９２５特許の装置のセンサーの有効性 は損なわれてしまう。 その他にも、導電性液(conductive fluid)が入ったベイスン（容器）の中に外 科医が手袋を装着した手を浸漬し、手袋に品質欠陥があるかどうかを判定するよ うにした特許が知られている。もし、ベイスン中の導電性液が手袋の中に入ると 、導電度が上昇し、これが検出される。その他装置及び関連する従来技術につい ては情報開示陳述書の中で述べている。 外科的処置その他感染の危険性があるクリティカル状態で使用する手袋に関し 、実際の欠陥でけでなく、放置すると実際の欠陥に至る欠陥らしき状態も検出で きるようなより精巧な検出方法及び装置の開発が必要とされている。この検出方 法は、使用者の通常の行動を妨げないで行なうことが望ましい。ここで、「欠陥 に近いもの」又は「欠陥らしきもの」とは、穴がちょうどできたときの状態、又 は薄肉部が突然拡がって、実際の欠陥となる可能性が大きくなったときの状態を 意味するものである。さらに、特定の作業手袋の導電率の絶対的レベルに必ずし も依存せずに、手袋の状態変化を検出できる検出法が必要とされている、発明の要旨 本発明は外科的処置の如く、外科医が装着し、患者の体液と接触する手袋のよ うに、感染の危険性のあるクリティカル状態で使用する手袋の欠陥又は欠陥に近 い状態を検出する方法及び装置に関するものである。本発明は電子回路を含んで おり、該電子回路は、電源手段(power means)の基本的要素と、外科医及び患者 に電気的に接続するための第１及び第２のリード線と、フィードバック検出手段 と、外科処置用手袋の欠陥状態若しくは欠陥に近い状態、又は手袋が欠陥に至っ たこと若しくはやがて欠陥に至りそうであることを示す手袋状態の変化に応答し て、１又は２以上の信号を供給するための信号警報 手段を含んでいる。 本発明の電子回路の電源手段は、第１及び第２のリード線に電流を供給するた めの手段を含んでおり、第１リード線から、外科医、手袋及び患者を通じて直列 に接続される。フィードバック検出手段は、手袋の実際の状態、又は欠陥及び／ 若しくは欠陥に近いものを示す手袋の状態変化を検出し、それらを表わすフィー ドバック信号を供給するために配備される。信号警報手段は、フィードバック信 号に応答して１又は２以上の警報信号を供給するためのフィードバック検出手段 に作動可能に接続されており(operably connected)、手袋の欠陥状態及び／又は 欠陥に近い状態が検出される。本発明の装置及び方法は、手袋の穴又は薄肉部に 起因する特定レベルの導電率だけでなく、使用中に穴があいたり手袋が突然薄く なったりする等、手袋状態の突然の変化に起因する導電率の突然変化を検出する ものである。このように、本発明は手袋の現実の状態だけでなく、その後の状態 変化も検出できるものである。更に、回路のインピーダンスは低いから、９２５ 特許の発明のように、回路内の静電気を定期的に放電させる必要はない。 本発明の上記説明は、要旨だけを記載したものである。保護を求める発明の範 囲は請求の範囲に記載されている通りである。発明の望ましい実施例を以下に記 載する。なお、この発明の要旨の項における一切の記述は、得ら れる特許の保護範囲を限定するものではない。図面の簡単な説明 望ましい実施例の詳細な説明を添付の図面に関連づけて検討することにより、 本発明の理解をさらに高めることができる。 第１Ａ図及び第１Ｂ図は、本発明の装置及び方法の構成例における電子回路構 成を示している。望ましい実施例の説明 図面を参照すると、第１Ａ図及び第１Ｂ図の構成を組み合わせることにより、 クリティカル状態で使用する手袋の欠陥（不良）、又は欠陥（不良）に近い状態 を検出するための本発明の装置（符号Ａでその全体を示す）及び方法を提供する ことができる。ここで、「クリティカル状態での使用(critical use)」とは、外 科医、歯科医、看護婦等のように、手袋の品質欠陥によって、重大でしかも治癒 不能の虞れがある病気の感染等の危険に曝される人間が使用する手袋に対して適 用される。ここでは、使用環境を外科的処置の場合について説明するが、「外科 的処置」には、緊急室、分娩出産、集中治療等で使用される一切の場合を含むも のであり、手袋を装着した手は、常に他人の体液又はその他潜在的に有害な液に 曝されている。本発明の装置Ａは、２つの部分に分けて示しており、回路の一方 の部分を第１Ａ図に示し、他方の部分を第１Ｂ図に示している。従って、この２ つの図を組み合 わせることにより、本発明の装置全体が明らかになる。 装置Ａは、基本的には、電源部(11)、回路全体に人工アース(artificial grou nd)を作り出す人工アース発生部(12)、及び定電流の供給部(13)を含んでいる。 さらに、バッテリー低下検出回路(14)が電源部(11)に接合され、バッテリーが所 定電圧レベル以下に低下したとき、警報が発せられるようにしている。定電流供 給回路(13)は、一定の電流源を、符号(15)で示す直列回路に中断することなく供 給する。直列回路(15)は、医師、医師が装着した外科用手袋Ｇ、及び患者を含ん でいる。符号(16)で示すフィードバック回路は、微分器回路(16A)、バレイフォ ロワー(valley follower)回路(16B)、及び手袋Ｇの欠陥又は欠陥に近いものを検 出するシュミットトリガ(18)を含んでいる。ここで、「バレイフォロワー」とは 、より一般的にピークフォロワーとして知られている回路と同様な回路を記載す るために用いられたものであるが、バレイフォロワーは、最も高いピークよりも むしろ、谷即ち最も低いピークをフォローする点が異なる。手袋の実際の状態、 及び／又は、欠陥又は欠陥に近いものを表わす手袋の状態の変化に応答して、符 号(17)で表わす警報回路から、警報音が発せられたり、その他視覚的又は聴覚的 警報信号が発せられる。 電源部(11)は９ボルト電池(20)から構成される。９ボルト電池(20)は、正の電 圧ポテンシャルｖ＋と、負の電 圧ポテンシャルｖ−を有する分割電圧(split voltage)を供給する。分割電圧ｖ ＋及びｖ−は、図示の如く、回路全体に電圧を供給する。正の電圧ポテンシャル は、回路全体を通じ、種々の電圧入力位置においてｖ＋として表示される。同様 に、負の電圧ポテンシャルはｖ−として表示され、回路(11)の分割電圧によって 供給された負の電圧レベルへの接続はｖ−によって表示される。 分割電圧ｖ＋とｖ−を人工アース回路(12)に繋いで、図示の如く、回路の人工 アース（接地）を作ることができるようにしている。分割回路(12)は、第１Ｂ図 に示す如く、符号(25)で示す標準の微小電力の電圧調整器を備えており、該電圧 調整器は、ｖ＋コネクター接点及びｖ−コネクター接点を通じて電源回路(11)に 接続されており、電圧調整器(25)を通じ、分割電圧ｖ＋及びｖ−の間の電圧レベ ルにあって、「gnd」で示される人工アースを作り出す働きをする。電圧調整器 は、バイアス抵抗器Ｒ16及びＲ17を含んでおり、これら抵抗器はコンデンサＣ８ と結合して、人工アースができるように作用する。これは当該分野において周知 である。人工アースの接続は、回路全体を通じて、様々な位置において「gnd」 を付して表示している。人工アースの接続は回路の安定化要因として作用する。 電池(20)は、バッテリー低下検出回路(14)の中に含まれている。該回路は手動 式オン／オフスイッチ(21)を含 んでおり、該スイッチの操作により、ライン(22a)を通じて電圧レベル検出器(22 )に接続される。電圧レベル検出器(22)は、抵抗器Ｒ18、Ｒ19及びＲ20に接続さ れており、例えば、９ボルトの電池を用いたとき、7.5ボルト以下に低下した電 圧を検出できるようにしている。バッテリー低下検出器回路(14)は、ライン(23) を通じて警報回路(17)に接続され、運転レベル以下に電圧降下したとき、可聴信 号を発することができるようにしており、またダイオード(23A)を通じて発光ダ イオード(23B)に接続され、さらに視覚信号を発することができるようにしてい る。 定電流源は符号(13)で示しており、演算増幅器セクション(op amp section)(4 2A)（後で説明する）によって供給される。該演算増幅器セクションは、定電流 源を、ライン(45)を通じてコネクター(46)、手袋Ｇ、コネクター(35)及び戻りラ イン(34)に供給する。電流ライン(34)は適当なコネクター(35)を終点としており 、該コネクターは医師に取り付けることができるようにしており、非常に低い定 電流、望ましくは１マイクロアンペア以下の範囲の定電流を、ライン(45)から、 患者、手袋Ｇ及び医師を通じて受けることができるようにしている。ライン(31) を通じて正の電圧源(30)に接続されたコンデンサＣ2は、演算増幅器(42)に安定 性をもたらすためのものである。これは製造者の推奨による。もし何らかの理由 によ り、医師の電圧ポテンシャルが正の基準電圧ｖ＋を超えた場合のために、定電流 ライン(34)から分岐するライン(36)には、ダイオード(37)を符号(38)で示す正の 基準電圧ｖ＋に直列接続し、かかる場合はどんな電流も医師から外に導くことが できるようにしている。同様に、リード線(35)を通る医師の負の電圧ポテンシャ ルが所定レベルを超える場合、定電流ライン(34)から分岐するライン(31a)のダ イオード(33)によって、過剰の電流は負の電源(33a)に直接導かれる。電気コネ クター(35)は手術室で使用される標準型の電気コネクターを用いることができる 。例えば、回路を医師から速やかに取り外せるように、ＥＫＧパッチ等のクイッ ク分離式のものが望ましい。 ライン(34)の(40)における基準電圧ｖ−は、抵抗器Ｒ1を通じて設定される。 該抵抗器はライン(41)を通じて、符号(42)で示される演算増幅器に接続される。 本発明で使用される演算増幅器は、ＴＬＣ1079Ｃ演算増幅器(テキサス インス ツルメンツ製)又はこれに対応する演算増幅器が望ましい。対応する演算増幅器 として、高インピーダンス入力のためのMOSFET金属酸化物半導体電界効果トラン ジスタが含まれる。演算増幅器(42)は四演算増幅器(quad op amp)であり、回路 内で増幅器として機能するために４つのセクション(42A)−(42D)が利用されるこ とを意味する。演算増幅器(42)は、スイングできる微小電力型の演算増幅器が望 ましく、同相モード入力電圧 は負の供給電圧を含んでいる。その他の演算増幅器又は個々にトランジスタ化し た回路構成要素を、同じような演算特性をもたらすために使用してもよい。図示 の如く、演算増幅器セクション(42A)は、正の電池ポテンシャル及び負の電池ポ テンシャルに対する基準とされるもので、演算増幅器セクション(42A)をライン( 41)からライン(34)に、抵抗器Ｒ1を通じて負の電圧ポテンシャルに伝導させるた めにバイアス設定される。演算増幅器セクション(42A)の非反転端子は、ライン( 43)を通じ、(44)で接地される。演算増幅器セクション(42A)は出力ライン(45)を 含んでおり、該出力ラインはその端子コネクター(46)と直列に抵抗器Ｒ2を接続 している。端子コネクター(46)は患者に接続され、１マイクロアンペアより小さ い定電流を、直列の、コネクター(46)、患者、手袋Ｇ、医師、及び抵抗器Ｒ1を 通り負電圧(40)に通じるライン(34)に供給できるようにしている。 コネクター(46)は、先にコネクター(35)に関して記載したものと同じタイプの ものを用いることにより、速やかな取外しを行ない、その他適当なバライエティ を加えることができる。コンデンサＣ2と同じように、演算増幅器(42)に対する 安定性を高めるために、コンデンサＣ1はアース「gnd」に接続される。ライン(3 4)及び(45)の間に接続されたコンデンサＣ3はフィルターとして作用し、手術室 内のその他装置から発生する外部ノイズをろ 波し、電源の動作を安定させる働きを有する。 装置Ａの全体は、カートリッジ型ハウジングの中に実装されて医師によって運 ばれる。従って、コネクター(35)に通じる実際の定電流供給ライン又はリード線 (34)は比較的短くなる。これは、リード線(45)はユニットから延びてコネクター (46)を通じて患者と電気的に接触するから、より長いリード線となるのに対し、 ライン(34)は装置Ａから延ばすだけで医師の皮膚に接触するからである。図示の 手袋Ｇは、医師と患者との間の唯一の媒体源(source of conductivity)となるも ので、手袋Ｇの厚さ方向(across)の状態又は状態変化を検出することができる。 これとは反対に、ユニットをテーブルの上に置き、患者がリード線(34)及びコネ クター(35)を受け取り、医師が長いリード線及びコネクター(46)を受け取ること もできる。また、「医師」という用語には、医師以外にも看護婦、施術者等のよ うに感染の危険に曝される手袋着用者が含まれる。 負ポテンシャル(40)を抵抗器Ｒ1を経て演算増幅器(42A)に接続するのは、電源 ライン(34)を実質的な接地状態に維持するためである。前述したように、医師に 取り付けたリード線(35)の電圧ポテンシャルについて好ましくない増加があると 、ダイオード(33)を通じてアース(32)に伝導させる。これは、定電流の供給を周 期的に停止させることなく行なわれるから、外科処置中に蓄積する静 的電荷を自動的かつ連続的に放電することができる。 要約すると、演算増幅器セクション(42A)は負の基準電圧を１マイクロアンペ ア以下(例えば、約600ナノアンペア)の信号に変換するもので、演算増幅器を通 じて定電流に維持し、電流変換器への電圧として作用させる。従って、一定の電 流が直列接続を通じて、ライン(45)、リード線(46)、手袋Ｇに供給され、ライン (34)の抵抗器Ｒ1を通って負電圧(40)に供給される。ライン(45)とライン(34)の 間に接続されたコンデンサＣ3は、手術室のその他装置から発せられる外部ノイ ズをろ波するためのフィルターとして作用する。患者に実際に接続するものの中 に、電流制限抵抗器Ｒ2を含めており、最悪の場合にも電流が10マイクロアンペ ア以下に維持されるようにしているから、本来的に安全である。リード線(34)は 、ライン(41)を通じて、演算増幅器(42A)の反転入力に接続され、電流−電圧変 換を実質的なアースポテンシャルに維持するようにしている。実質的なアースポ テンシャルを２つの低漏洩(low leakage)クランプダイオード(33)(37)に結合す ることにより、例えば心臓の細動除去(defibrillation)を行なうときのように、 他の電気装置を使用する間、医師が患者から取り外すのを怠った場合にも医師を 保護することができる。 定電流ステージの出力は、ノード(50)における電圧であり、これは時間内の任 意位置において、手袋Ｇを含む 医師−患者系の全抵抗に比例している。フィードバック回路(16)は、電圧レベル 及びノード(50)における電圧レベル変化を検出できるように構成される。(50)で 検出された電圧は信号として微分器回路(16A)を通過する。微分器回路はライン( 51)(52)を含み、これらラインはライン(53)に接続され、ライン(54)を通じて第 ２の演算増幅器セクション(42B)の一端子に入力が供給される。抵抗器Ｒ3及びＲ 4をコンデンサＣ4に接続することにより、微分された信号はライン(54)を通って 演算増幅器部(42B)に供給される。ノード(50)からの信号を微分するのは、ライ ン(50)の電圧の変化率又は変化量(rate of change)に応答する信号を供給するた めであり、これは手袋Ｇの条件の変化量に対して応答している。フィードバック ノード(50)における変化量に応答する信号を供給するのに加えて、時間内におけ る任意位置においてノード(50)の絶対電圧を検出するために、フィードバックノ ード(50)の電圧レベルもまた抵抗器Ｒ4を通じて検出される。 手袋に孔があいたり、例えば突然薄くなるときのように手袋が突然劣化したと きの抵抗の急激な低下を検出するために、回路はバレイフォロワー回路(16B)と して参照されるステージを含んでいる。バレイフォロワー回路(16B)は演算増幅 器セクション(42B)を含んでおり、抵抗器Ｒ5を用いて、レベルを検知するための 単位(unity)、及びノード(50)における電圧の急激な変化量を検出する ための比率（例えば１０対１）に全ゲインを設定する。演算増幅器セクション(4 2B)は微分器回路(16)と組み合わせて、ノード(50)にてゆっくりと変化する電圧 フィードバック信号を単位近く(near unity)まで増幅し、また微分されて速やか に低下する電圧を約10対１に増幅し、かかる信号を反転させる。バレイフォロワ ー回路(16B)は本質的には、反転されたピークフォロワーであり、最も低い増幅 反転信号を微分器(16A)からサンプリングして保持する作用を有する。演算増幅 器セクション(42B)は、手袋の導電率が低下すると出力の正の値がより多くなる 反転ステージを有している。従って、フィードバックノード(50)の電圧の負の変 化が大きくなるほど、演算増幅器セクション(42B)を通って供給される正の値は 多くなる。これはダイオード(55)と、演算増幅器出力の電流を制限するために追 加された抵抗器Ｒ6の組合せによって達成される。バレイフォロワー回路(16B)は 、他の装置からの干渉、物理的ファクター等による異常なスパイクを、抵抗器Ｒ 7を経由して取り除くことができる。異常なスパイクがあると、予め設定された 最大時間に亘って警報が発せられる。バレイフォロワー回路(16B)の目的は、フ ィードバックノード(50)における電圧低下の最新の値を測定することにより、手 袋Ｇの導電率の低下の最新の値を測定し、最新の低下値に応答させるためである 。これは、増幅、反転されて、フィードバックノード(50) における電圧低下に応答して、所定値の信号が送られる(これは、演算増幅器セ クション(42B)を通じて信号を反転することにより行なわれる)。 シュミットトリガ回路(18)は、手袋Ｇの導電率の所定レベル又は手袋Ｇの導電 率の急速変化を表わすアナログ信号をバレイフォロワー回路から受信する。信号 はフィードバックノード(50)で検出される。シュミットトリガは、正の値が増加 したこれらのアナログ信号を検出し、バレイフォロワーからライン(60)を通じて 順方向に(forward)通過させる。ライン(60)はライン(61)を通じて演算増幅器セ クション(42C)の一入力に接続される。演算増幅器(42C)への他の入力はライン(6 2)を通じて可変電圧ポテンシャル(63)に接続される。このポテンシャルはダイア ル式等の手段により操作されるレベル設定電位差計(potentiometer)であってよ い。演算増幅器セクション(42C)の出力はライン(65)を通じて供給され、ヒステ リシスはライン(66)の抵抗器Ｒ10によって設定される。演算増幅器セクション(4 2C)の出力は、警報回路(17)をトリガするNPNトランジスタ(71)に供給される。 警報回路(17)は演算増幅器セクション(42D)を含んでおり、該演算増幅器セク ションはライン(70)及び抵抗器Ｒ12を通じて、トランジスタ(71)のコレクタに接 続される。トタンジスタのベースは、ライン(65)、シュミットトリガ演算増幅器 ステージ(43C)の出力に接続される。 ライン(65)の演算増幅器(42C)を通る信号は、トランジスタ(71)のベース電圧を バイアスし、トランジスタ(71)の伝導をコレクタからエミッタに変えて、トラン ジスタ(80)に出力を発振してスピーカ(81)を駆動させる。演算増幅器セクション (42D)は、抵抗器Ｒ18とコンデンサＣ2を組み合わせて発振信号をトランジスタ(8 0)に供給する。警報は圧電スピーカ(81)又はその他適当な警報であってよい。ト ランジスタ(71)の伝導は正の電源ポイント(20A)を通じて行なわれるから、発光 ダイオード(23b)も点灯する。 従って、本発明が開示する装置Ａ及び方法にあっては、１マイクロアンペア以 下の電流が、中断されることなく一定の低レベルで医師及び患者に供給され、手 袋Ｇが医師と患者間を繋ぐ潜在的媒体(potentially conductive point)となる。 医師−手袋−患者回路からの電圧フィードバックは常にモニターされており、実 際のフィードバック電圧と、フィードバック電圧の変化量が検出される。フィー ドバック電圧の変化量は増幅され、信号、フィードバック電圧レベルと、フィー ドバック電圧の増幅変化量がフィードバック信号として供給される。信号が警報 用パラメータの設定範囲内にあるときはいつでも、信号は矩形であり、警報回路 に伝送されて、視覚的及び／又は聴覚的に告知される。 このように、この発明は手袋の厚さ方向の伝導性、即 ち導電率の変化量を検出するもので、非常に有利な特徴である。これは、手袋の 厚さ方向の導電率の変化量は、任意時間における手袋の導電率のレベル如何に拘 らず検出することができるからである。従って、特定の手袋が、穴又は薄肉部等 の不良又は欠陥部のない新たな条件下にあって、導電率のレベルが異なる場合で あっても、特定の手袋の導電率について、時間との関係で相対的な上昇を測定で きるから、穴や薄肉部が突然発生した場合でもそれを検出することができる。従 って、本発明の方法及び装置は、特定の手袋の２つの異なる状態、即ち、任意時 間における手袋の厚さ方向の実際の導電率、又は時間との関係における手袋の厚 さ方向の導電率の変化を検出するための方法及び装置を提供するものである。任 意時間における導電率のレベルを検出することにより、穴の存在又は使用中にお ける穴その他の劣化部の発生を検出することができる。本発明にあっては、劣化 を検出する能力を有するから、現実に存在する不良欠陥部だけでなく、不良欠陥 に近い状態をも検出することができる。手袋の現実の不良欠陥部の状態及び／又 は不良欠陥部に近い状態を検出できる能力は、時間の経過における導電率の変化 を検出できる能力によって著しく高められる。従って、もし突然穴ができた場合 、導電率の変化量が測定され、検出され、警報が発せられる。もし、手袋に突然 薄肉部ができた場合も、導電率の変化量が検出され、欠 陥に近い状態又は欠陥らしき状態が検出される。本発明の装置及び方法は、装置 から医師に対して絶えず送られる１マイクロアンペア以下の電流の供給を中断す ることなく、医師に蓄積された静電気等の電圧ポテンシャルを散逸させる手段を さらに提供する。これは定電流入力を実質的なアースレベルに設定することによ りなされるもので、アースを超える電圧ポテンシャルは回路から取り除かれ、電 流の供給を周期的に停止する必要性はない。本発明は１マイクロアンペア以下の 範囲における電力供給において、静電気の蓄積を最少にする働きを有するから、 本発明のこの特徴は、実際的にも安全性を高めるものである。 本発明の上記説明は例示的なものであって、サイズ、形状、材料、要素、回路 成分、配線及び接触について、回路及び構成の詳細と同様に、種々の変形を発明 の精神から逸脱することなくなすことができる。本発明は、特に感染等の危険性 をはらんだ状態で使用する手袋に適用して説明したが、例えばコンドーム等のよ うにバリヤー式の比較的薄膜材料に対しても本発明を適用できることは勿論であ る。ここに開示した回路の構成要素は統合され又は組み合わされているが、同等 の回路構成要素はデジタルハードウエア及びソフトウエアによってもたらすこと もできることは理解されるべきである。電源は直流として記載したが、交流電源 を利用することもでき、適 当な回路構成によりフィードバック信号を直流電流に変換し、手袋の状態変化を 検出することができる。本発明は、手袋着用者に及ぼす危険を検出するという点 から説明した。同じコンセプトを利用して、手袋着用者側から患者に対して病気 が伝染又は感染するという危険を防止することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＴ，ＬＵ，ＮＬ，Ｓ Ｅ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ ，ＭＬ，ＭＲ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ， ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＫ，ＬＵ，ＭＣ，Ｍ Ｇ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＰＬ，ＲＯ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＵ (72)発明者 スタウト，ロバート ビー. アメリカ合衆国 77072 テキサス，ヒュ ーストン，シックスス ストリート 11910 (72)発明者 マッコート，ジョン ジェイ．ジュニア アメリカ合衆国 77030 テキサス，ヒュ ーストン，ワッツ ロード 2144

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 外科的処置の如く、医師が装着し患者の体液と接触する手袋のように、クリ ティカル状態で使用する手袋の欠陥又は欠陥に近い状態を検出するための装置で あって： 該装置は電子回路を有しており、該電子回路は、電源手段、医師に電気的に 接続するための第１のリード線、患者に電気的に接続するための第２のリード線 、フィードバック検出手段、外科処置用手袋の欠陥状態又は欠陥に近い状態に応 答して１又は２以上の信号を供給するための信号警報手段を含んでおり； 電源手段は、第１及び第２のリード線に電流を供給するための手段を含んで おり、手袋の状態に応じて、第１のリード線から、医師、手袋及び患者を通じて 直列回路が形成され； フィードバック検出手段は、手袋の状態又は状態変化を検出することにより 、手袋の欠陥及び／又は欠陥に近い状態を検出し、それらを表わすフィードバッ ク信号を供給する手段を含んでおり； 信号警報手段は、手袋の欠陥状態及び／又は欠陥に近い状態を検出するため に、フィードバック信号に応答する１又は２以上の警報信号を供給するためのフ ィードバック検出手段に対して、作動可能に接続されている； 手袋の欠陥検出装置。 電源手段は、定電流を、第１及び第２のリード線、医師、手袋、患者からな る直列回路に供給するための定電流源を含んでいる請求の範囲第１項に記載の装 置。 フィードバック検出手段は、予め指定された導電率に応答して、手袋の１つ に実際の欠陥部又は欠陥らしき部分が存在することを表わす第１フィードバック 信号を供給するための手段を含んでいる請求の範囲第１項に記載の装置。 フィードバック検出手段は、予め指定された導電率に応答して、手袋に孔又 はその他の欠陥が突然できたことを表わす第２フィードバック信号を供給するた めの手段を含んでいる請求の範囲第１項又は３項に記載の装置。 手袋の１つに、例えば、裂け目、穴その他実際の欠陥又は欠陥に近いものが 突然できた場合のように、手袋の１つに欠陥部が急に生じたとき、これに応答し て、直列回路内の状態変化量を判断するために、回路からの信号を微分する微分 器手段を含んでいる請求の範囲第４項に記載の装置。 医師に供給される電力が偶発的に増加して電源手段を定期的に停止させねば ならなくなる事態を防止するため、電源手段は医師をアースするための手段を備 えている請求の範囲第１項に記載の装置。 外科的処置の如く、医師が装着して患者の体液と接触する手袋のように、ク リティカル状態で使用する手袋の欠陥又は欠陥に近い状態を検出するための装置 であって： 該装置は電子回路を有しており、該電子回路は、電源手段、医師に電気的に 接続するための第１のリード線、患者に電気的に接続するための第２のリード線 、フィードバック検出手段、手袋の欠陥状態又は欠陥に近い状態に応答して１又 は２以上の信号を供給するための信号警報手段を含んでおり； 電源手段は、第１及び第２のリード線に電流を供給するための手段を含んで おり、手袋の状態に応じて、第１のリード線から、医師、手袋及び患者を通じて 直列回路が形成され； フィードバック検出手段は、手袋の厚さ方向の導電率の変化量を検出するこ とにより、手袋の欠陥及び／又は欠陥に近いものを検出し、それらを表わすフィ ードバック信号を供給する手段を含んでおり； 信号警報手段は、手袋の欠陥状態及び／又は欠陥に近い状態が検出されるよ うに、フィードバック信号に応答する１又は２以上の警報信号を供給するための フィードバック検出手段に、作動可能に接続されている； 手袋の欠陥検出装置。 フィードバック検出手段は、予め指定された導電率の変化量に応答し、手袋 に孔又はその他の欠陥が突然できたことを表わすフィードバック信号を供給する ための手段を含んでいる請求の範囲第７項に記載の装置。 手袋の１つに、裂け目、穴その他実際の欠陥又は欠陥に近いものが突然でき た場合のように、時間の経過によって手袋の１つに欠陥部が生じたとき、これに 応答して、直列回路内の状態変化量を判断するために、回路からの信号を微分す る微分器手段を含んでいる請求の範囲第８項に記載の装置。 を供給する手段を含んでおり、一定の供給電流は、医師又は患者に害を及ぼさな いようにするため、１マイクロアンペア以下のレベルである請求の範囲第７項に 記載の装置。 自動的に最少にすると共に、１マイクロアンペア以下の電流供給を停止しなくて もよいようにするために、電源手段は、医師を回路内の人工アースに接続するた めの手段を含んでいる請求の範囲第７項に記載の装置。 触する手袋のように、クリティカル状態で使用する手袋の欠陥又は欠陥に近い状 態を検出するための方法であって： 医師から患者に送られる１マイクロアンペア以下の電流が、医師に装着した 手袋の厚さ方向の導電率に依存するように、医師に取り付けた第１のリード線及 び患者に取り付けた第２のリード線を通じて、１マイクロアンペア以下の電流の 一定電力を供給する工程； 予め指定されたレベルにて、手袋の厚さ方向の導電率の変化量を検出する工 程； 手袋の欠陥状態及び／又は欠陥に近い状態が検出されるようにするため、導 電率の変化量に応答する１又は２以上の警報信号を供給できるように、医師が装 着した手袋の厚さ方向の導電率の予め指定した変化量に応答して警報信号を発す る工程； を有している手袋の欠陥検出方法。 より、手袋の厚さ方向の導電率の変化量を検出し、手袋に所定の変化量が生じる と、これに応答して警報信号を発する工程を有している本発明に規定された方法 。