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支援用具、および生体情報取得システム

国内特許コード P170014083
整理番号 (S2014-0688-N0)
掲載日 2017年5月9日
出願番号 特願2016-507446
出願日 平成27年2月27日(2015.2.27)
国際出願番号 JP2015055765
国際公開番号 WO2015137151
国際出願日 平成27年2月27日(2015.2.27)
国際公開日 平成27年9月17日(2015.9.17)
優先権データ
  • 特願2014-047755 (2014.3.11) JP
発明者
  • 森村 尚登
  • 小林 直樹
  • 堀江 克如
  • 平原 英昭
  • 鈴木 克佳
  • 松沢 航
  • 熊谷 壮祐
  • 刀祢 勝秀
  • 野村 健一
出願人
  • 公立大学法人横浜市立大学
  • 日本光電工業株式会社
発明の名称 支援用具、および生体情報取得システム
発明の概要 支援用具(3)は、センサ(2)が装着された被検者の指(5)に装着されて生体情報取得を支援する。第1支持体(31)は、被検者の指の爪側(5a)に配置される。第2支持体(32)は、被検者の指の腹側(5b)に配置される。第2支持体(32)は、第1支持体(31)との相対位置が不変である。袋体(33)は、第1支持体(31)および第2支持体(32)よりも柔軟な材料で形成され、第1支持体(31)の内周面に沿って配置される。通気チューブ(34)は、袋体(33)の内部と連通する通気路を形成する。センサ(2)は、発光部(21)と受光部(22)を含む。発光部(21)は、被検者の指(5)と袋体(33)の間に配置される。受光部(22)は、被検者の指(5)と第2支持体(32)の間に配置される。
従来技術、競合技術の概要


このような生体情報の取得の例として、毛細血管再充満時間の測定が挙げられる。毛細血管再充満時間は、ショックの有無を評価するための簡便な指標とされ、輸液の要否の判断やトリアージ(多数傷病者発生時の優先度評価)など、救急医療領域において汎用されている手法である。具体的には、医療従事者が被検者の指の爪などの生体組織を圧迫し、当該圧迫を解除した後の爪や皮膚の色の変化を目視で確認する。概ね2秒以内に元の色に戻れば、正常な状態と判断される。しかしながら、手で生体組織の圧迫を行ない、目視で皮膚色の変化を確認する手法であるため定量性に欠け、測定者による誤差も生じやすい。



そこでパルスオキシメータを毛細血管再充満時間の測定に用いることが提案されている。測定にあたっては、光センサとアクチュエータ(ソレノイドなど)を備えた支援用具が、被検者の指先に装着される(例えば、特許文献1を参照)。血液に吸収される波長の光を指先などの生体組織に入射させ、当該生体組織を透過した光の強度を光センサで測定する。アクチュエータで生体組織を圧迫すると、当該箇所の生体組織から血液が排除されるため、透過光の強度は増大する。圧迫を解除すると当該箇所の生体組織に血液が充填されるため、透過光の強度は減少する。圧迫を解除してから透過光強度が元のレベルに戻るまでの時間に基づいて、毛細血管再充満時間が特定される。

産業上の利用分野


本発明は、センサが装着された生体情報取得を支援する用具に関する。また本発明は、当該用具を用いて被検者の生体情報を取得するシステムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
センサが装着された被検者の指に装着されて当該被検者の生体情報の取得を支援する用具であって、
装着時において被検者の指の第1の側に配置され、内周面を有する第1支持体と、
装着時において前記第1の側と反対側である被検者の指の第2の側に配置され、前記第1支持体との相対位置が不変である第2支持体と、
前記第1支持体および前記第2支持体よりも柔軟な材料で形成され、少なくとも一部が前記内周面に沿って配置された袋体と、
前記袋体の内部と連通する流体通路を形成する通路形成部と、
を備えており、
装着時において、被検者の指と前記袋体の間、および被検者の指と前記第2支持体の間の少なくとも一方に前記センサが配置されるように構成されている、支援用具。

【請求項2】
前記内周面は、円弧状に延びている、請求項1に記載の支援用具。

【請求項3】
生体の指を模した押圧部材が前記袋体の外面に設けられている、請求項1または2に記載の支援用具。

【請求項4】
前記第1支持体と前記第2支持体の少なくとも一方に、被検者の指への固定を補助する固定補助部が設けられている、請求項1から3のいずれか一項に記載の支援用具。

【請求項5】
前記固定補助部は、被検者の指の一部を包囲する弾性部材を有している、請求項4に記載の支援用具。

【請求項6】
前記通路形成部は、前記第1支持体の外周面に設けられるとともに、前記流体通路と連通するチューブとの接続部を有している、請求項1から5のいずれか一項に記載の支援用具。

【請求項7】
前記通路形成部と前記接続部の少なくとも一方は、前記第1支持体に対して可動とされている、請求項6に記載の支援用具。

【請求項8】
被検者の指へのアクセスを許容する貫通穴が、前記第1支持体または前記第2支持体に形成されている、請求項1から7のいずれか一項に記載の支援用具。

【請求項9】
前記生体情報は、毛細血管再充満時間と血液中物質濃度の少なくとも一方を含んでいる、請求項1から8のいずれか一項に記載の支援用具。

【請求項10】
被検者の指に装着されて当該被検者の生体情報の取得を支援する用具であって、
装着時において被検者の指の第1の側に配置され、内周面を有する第1支持体と、
装着時において前記第1の側と反対側である被検者の指の第2の側に配置され、前記第1支持体との相対位置が不変である第2支持体と、
前記第1支持体および前記第2支持体よりも柔軟な材料で形成され、少なくとも一部が前記内周面に沿って配置された袋体と、
前記袋体の内部と連通する流体通路を形成する通路形成部と、
装着時において、被検者の指と前記袋体の間、および被検者の指と前記第2支持体の間の少なくとも一方に配置され、被検者の生体情報に対応する信号を出力するセンサと、
を備えている、支援用具。

【請求項11】
前記通路形成部に接続され、前記第1支持体および前記第2支持体よりも高い柔軟性を有するチューブを備えており、
前記チューブは、
前記通路形成部と連通して前記流体通路の一部を形成する通気路と、
前記センサと電気的に接続された信号線を収容する信号線収容部と、
を備えている、請求項10に記載の支援用具。

【請求項12】
前記通路形成部に接続され、前記第1支持体および前記第2支持体よりも高い柔軟性を有するチューブを備えており、
前記チューブは、
前記通路形成部と連通して前記流体通路の一部を形成する通気路と、
前記センサと電気的に接続された信号線を着脱可能に保持する信号線保持部と、
を備えている、請求項10に記載の支援用具。

【請求項13】
前記生体情報は、毛細血管再充満時間と血液中物質濃度の少なくとも一方を含んでいる、請求項10から12のいずれか一項に記載の支援用具。

【請求項14】
被検者の指に装着される支援用具と、
被検者の指に装着され、当該被検者の生体情報に応じた信号を出力するセンサと、
前記センサから出力される信号に基づいて前記生体情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部が取得した情報を出力する情報出力部と、
を備えており、
前記支援用具は、
装着時において被検者の指の第1の側に配置され、内周面を有する第1支持体と、
装着時において前記第1の側と反対側である被検者の指の第2の側に配置され、前記第1支持体との相対位置が不変である第2支持体と、
前記第1支持体および前記第2支持体よりも柔軟な材料で形成され、少なくとも一部が前記内周面に沿って配置された袋体と、
前記袋体の内部と連通する流体通路を形成する通路形成部と、
を備えており、
前記支援用具の装着時において、前記センサは、被検者の指と前記袋体の間、および被検者の指と前記第2支持体の間の少なくとも一方に配置され、
前記通路形成部を通じて前記袋体内の流体の体積を調節し、被検者の指に加わる圧力を調節する圧力調節部をさらに備えている、生体情報取得システム。

【請求項15】
前記圧力調節部は、電動ポンプを含んでいる、請求項14に記載の生体情報取得システム。

【請求項16】
前記支援用具は、被検者の指が装着されると作動するスイッチを備えており、
前記スイッチの作動に応じて、前記電動ポンプを駆動する制御部をさらに備えている、請求項15に記載の生体情報取得システム。

【請求項17】
電源から前記電動ポンプへの電力供給能力を監視する電源監視部を備えており、
電源監視部は、前記電力供給能力が所定値を下回ると、前記圧力調節部に電動ポンプの駆動を停止させる、請求項15または16に記載の生体情報取得システム。

【請求項18】
前記圧力調節部は、手動で前記流体の体積を調節する機構を含んでいる、請求項14から17のいずれか一項に記載の生体情報取得システム。

【請求項19】
被検者の指に加わる圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力に応じた音声を出力する音声出力部と、
を備えている、請求項14から18のいずれか一項に記載の生体情報取得システム。

【請求項20】
前記センサは、
第1波長を有する第1の光、および第2波長を有する第2の光を出射する発光部と、
被検者の指を通過または反射した前記第1の光と前記第2の光の強度に応じて、それぞれ第1信号および第2信号を出力する受光部と、
を備えており、
前記情報取得部は、
前記第1信号に基づいて前記第1の光の減光度を取得し、前記第2信号に基づいて前記第2の光の減光度を取得する第1減光度取得部と、
前記第1の光の減光度および前記第2の光の減光度に基づいて、血液由来の減光度を取得する第2減光度取得部と、
前記袋体による被検者の指の圧迫に伴う前記血液由来の減光度の経時変化に基づいて、指の生体組織への毛細血管再充満時間を特定する毛細血管再充満時間特定部と、
を備えている、請求項14から19のいずれか一項に記載の生体情報取得システム。

【請求項21】
前記発光部は、第3波長を有する第3の光を出射し、
前記受光部は、被検者の指を通過または反射した前記第3の光の強度に応じて、第3信号を出力し、
前記第1波長と前記第2波長は、ヘモグロビンにより吸収される波長であり、
前記第3波長は、ヘモグロビンによる吸収よりも水による吸収が大きい波長であり、
前記情報取得部は、
前記袋体による被検者の指の圧迫に伴う少なくとも前記第3信号の経時変化に基づいて、血液以外の被検者の生体組織に係る情報を取得する、請求項20に記載の生体情報取得システム。

【請求項22】
前記センサは、
互いに異なるN種(Nは3以上の整数)の波長を有する光を出射する発光部と、
被検者の指を通過または反射した前記N種の光の強度に応じて、N種の信号を出力する受光部と、
を備えており、
前記情報取得部は、
前記N種の信号に基づいて、N種の減光度を取得する第1減光度取得部と、
前記N種の減光度から選ばれた最大で(N-1)種の組合せに係る2つの減光度に基づいて、最大で(N-1)種の血液由来の減光度を取得する第2減光度取得部と、
前記最大で(N-1)種の血液由来の減光度に基づいて、最大で(N-1)種の血液中物質濃度を特定する血液中物質濃度特定部と、
を備えている、請求項14から19のいずれか一項に記載の生体情報取得システム。

【請求項23】
前記情報出力部による前記血液中物質濃度の出力は、前記袋体により被検者の指が圧迫されていない状態において行なわれ、
前記袋体により被検者の指が圧迫されている間、前記情報出力部は、前記血液中物質濃度の出力を中止、あるいは加圧前の出力値を維持する、請求項22に記載の生体情報取得システム。

【請求項24】
前記圧力調節部を所定のインターバルで動作させる制御部を備えている、請求項14から23のいずれか一項に記載の生体情報取得システム。

【請求項25】
前記圧力調節部の動作を開始させるスイッチと、
前記袋体による被検者の指の圧迫が解除されてから所定時間が経過するまで、前記スイッチの動作を無効にする禁止制御部と、
を備えている、請求項14から24のいずれか一項に記載の生体情報取得システム。

【請求項26】
前記所定時間は、前記圧力調節部の動作状態に基づいて可変とされている、請求項25に記載の生体情報取得システム。

【請求項27】
前記袋体の内部圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力調節部は、前記圧力センサの検出結果に基づいて、前記内部圧力が目標値となるように前記袋体内の流体の体積を調節する、請求項14から26のいずれか一項に記載の生体情報取得システム。
国際特許分類(IPC)
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出願権利状態 公開
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