非侵襲的光学センサ
装置は、センサ本体、回路ボード、ケーブル、少なくとも一つの発光デバイス、および少なくとも一つの光検出器を含む。回路ボードは、センサ本体内に包含され、少なくとも一つの導電性トレースと少なくとも一つのアパーチャを含む。本ケーブルは、少なくとも一つの導電性トレースへ結合される。ケーブルはシールド導体および信号導体を含む。少なくとも一つの発光デバイスは回路ボードに結合され、組織内へと光を放射するよう構成される。少なくとも一つの光検出器は、回路ボードに結合された平面アクティブ領域を含み、アクティブ領域によって検出された光に基づいて出力信号を提供するよう構成される。平面アクティブ領域はアパーチャと整列する。出力信号はケーブルへと結合される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
＜優先権主張＞
本特許出願は、２００８年４月１５日に出願された、Johnson他による表題“Non-Invasive Optical Sensor”米国仮特許出願整理番号61/045,180（代理人整理番号2898.015PRV）に対する優先権の利益を享受する権利を主張し、米国仮特許出願整理番号61/045,180は、その全体が参照によって本明細書に組み入れられる。
【０００２】
＜技術分野＞
本開示は、ヒトおよび／もしくは他の生体における選択された血中代謝物もしくは成分の、in vivo光学検査および監視に関するものである。より詳細には、本開示は、選択された波長の光を患者の任意の領域へと送信するステップ、その光が患者を離れるときに結果として生じる光を受信するステップ、および光吸収に基づいて所望のデータを決定するために受信された光を解析するステップによる、上記のような検査および監視に関するものである。
【発明の概要】
【０００３】
本発明は、脳もしくは組織オキシメータなどの患者監視装置における患者インターフェイスとしてin vivoで使用するために特に適した、光学センサアセンブリにおける改善を提供する。本発明は、概して、ヒトおよび／もしくは他の生体において、選択された血中代謝物もしくは成分の、in vivo光学検査および監視に関するものである。本発明は、選択された波長の光を患者の任意の領域へと送信するステップ、その光が患者を離れるときに結果として生じる光を受信するステップ、および血液酸素飽和度などの情報が判定されうる所望の成分データを決定するために受信された光を解析するステップによるものである。
【０００４】
本発明の一適用および使用分野としては、組織酸素化の非侵襲的判定がある。本技術のさらなる拡張は、非侵襲的脳オキシメータに関連し、それによって、患者の前頭部に適用された発光体および検出器を有する光学センサの使用を介して、脳内の血液酸素飽和度は非侵襲的に判定される可能性がある。
【０００５】
本発明の一実施例は、新規光学センサアセンブリの適用を介した、患者の異なる複数領域のいずれかにおけるヘモグロビン酸素濃度などの血液代謝物のin vivo監視のための装置を提供する。光学センサアセンブリは、モニタなどの制御および処理デバイスに結合され、制御および処理デバイスは、センサアセンブリを操作してセンサアセンブリに関連付けられた患者内の特定領域を照射し、その照射から結果として生じる光エネルギーを検出、受信し、受信された光エネルギーに対応する信号を伝送し、前もって選択された血液代謝物データを決定するために伝送された信号を解析し、獲得されたデータを表示する。
【０００６】
本発明の一実施形態に従う装置は、柔軟性のある（フレキシブルな）支持体もしくは構成担体を有し、患者の大脳もしくは他の解剖学上の領域の形状に対して、容易に適合するように適応した光プローブを提供する。
【０００７】
前記の記述は、以下の詳細な説明がより理解されるように、本発明の特徴および技術的利点についてどちらかといえば概略を述べたものである。さらなる特徴および利点は、本発明の請求項を形成する以下に記述される。開示された概念および具体的実施形態は、同一の目的を実施するために、改変するか、または他の構造を設計するための基礎として容易に使用されてもよいことを当業者には理解されたい。このような同等の構造は、添付の請求項に説明されるような本発明の趣旨および範囲から逸脱しないことも、当業者には理解されたい。構成および動作方法の両方に関して本発明に特徴的であると考えられる新規の特性は、さらなる目的および利点とともに、添付の図面と関連して考えられたとき、以下の記述からよく理解されるであろう。しかしながら、各々の図面は、例示および説明の目的のためにのみ提供されるものであって、本発明を限定する定義を意図するものではないことが明確に理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
より完全な理解のために、添付の図面と併せてなされる以下の説明に対して、参照がなされる。
【図１Ａ】本発明に従うセンサアセンブリの適用の斜視図である。
【図１Ｂ】本発明に従うセンサアセンブリのブロック図である。
【図２】センサアセンブリの分解斜視図である。
【図３】図２のセンサアセンブリを上から見た平面図である。
【図４】図２のセンサアセンブリの電気回路図である。
【図５】平面光検出器の斜視図である。
【図６】直線６−６に沿って描かれた、図５の光検出器の断面図である。
【図７】光検出器４０を通して描かれた、図２のセンサアセンブリの断面図である。
【図８】図７の図の拡大部分である。
【図９】組織部位に適用された、本発明の一実施形態の白色化構造を示す。
【図１０】本発明の別の実施形態を上から見た平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
脳センサのアセンブリが、以下の説明の一部において例示の目的のために使用される。しかしながら、本発明の他の実施形態も同様に、例えばヒトおよび他の生体患者での他の位置における使用のための他のタイプの組織オキシメトリセンサなどの、他のタイプの生理的センサに対して適用される可能性があることを理解されたい。図１Ａは、本発明に従うセンサアセンブリを使用することができる状況を図表示し、患者の血液酸素飽和度を監視もしくは検査する稼働システムの一部として示される。本開示の目的のために、図１Ａは、オキシメトリモニタ１４によって監視されるべきヒト患者１２におけるセンサアセンブリ１０を有するシステム８Ａを示す。センサアセンブリ１０は、患者１２の前頭部に適用され、脳内の内部組織容量もしくは局所領域に光学的にアクセスする。脳内の内部組織容量もしくは局所領域は、センサ１０が位置する地点に直接隣接するが、頭皮、頭蓋骨、および隣接硬膜の内側、すなわち脳組織自体の内部にはない。センサ１０は柔軟性を有し、患者１２の前頭部表面に適合する。
【００１０】
センサアセンブリ１０は、ケーブル１９を介してオキシメトリモニタ１４へと結合される。ケーブル１９は、センサアセンブリ１０に包含される発光体へと電圧を印加し、かつ、関連する光検出器を操作するための個々の導線を含む。本実施例においては、オキシメトリモニタ１４は、画像表示が認識される可能性のあるモニタである。種々の異なる制御および処理ユニットは、本発明のセンサアセンブリを使用する異なるシステムに実装される可能性があり、オキシメトリもしくは他の生理的情報を提供する。モニタ１４は、一実施例においては、データ格納のためのメモリを含むことができる。一実施例においては、モニタ１４は、画像表示を含まない。モニタ１４に格納されるデータは、その後の格納もしくは処理のために、別のデバイスまたはプロセッサへと転送することができる。データは、有線リンクもしくはワイヤレスリンクによって通信することができる。
【００１１】
図１Ｂは、中継ポッド１１０を有するシステム８Ｂを示す。ポッド１１０は、本文書の他の部分でも説明されるように、ケーブル１９によってセンサアセンブリ１０へと結合される。一実施例においては、ケーブル１９は、低レベル信号を伝送する。図示された実施例においては、ポッド１１０は、プロセッサ１２０、メモリ１１５および通信モジュール１２５を含むが、他の実施例においては、それ以上もしくはそれ以下の数のモジュールを含むことができる。ポッド１１０に対して考えられた他のモジュールもまた、とりわけ、アナログからデジタルへの変換器（ＡＤＣ）、デジタルからアナログへの変換器（ＤＡＣ）、フィルタ、増幅器および電源を含み、そのうちのいくつかは、個別部品の形式であるか、または、プロセッサ１２０によって実装することができる。電源は、電池を含む可能性がある。図示された実施例においては、プロセッサ１２０は、センサアセンブリ１０から受信されたデータを評価または処理するためのアルゴリズムを実行する（メモリ１１５に格納された）プログラミングを含む。一実施例においては、メモリ１１５は、（プロセッサ１２０によって使用するための）プログラミングもしくは命令およびセンサアセンブリ１０に対応するデータのためのストレージを含む。一実施例においては、ポッド１１０は、モニタの１４のコンポーネントとして構成される。
【００１２】
一実施例においては、通信モジュール１２５は、通信リンク１３０を使用してモニタ１４と通信するための有線もしくはワイヤレスの遠隔測定モジュールを含む。例えば、通信モジュール１２５は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈワイヤレスモジュールを含むことができ、この場合、通信リンク１３０は、無線周波数通信チャネルを含む。通信モジュール１２５および通信リンク１３０は、双方向性もしくは単方向性である可能性がある。一実施例においては、通信モジュール１２５はインターフェイスを含み、有線通信チャネルを使用して高レベル信号の変換を可能にする。
【００１３】
概して、センサアセンブリ１０は、曲線的な角部を有する細長い部材を含み、ケーブル１９はそこから外側へと伸長する。図２に示されるセンサアセンブリ１０の具体的実施形態においては、薄板状“サンドイッチ”構造を備え、例えば、発泡材料などの柔らかいフレキシブルシートを有する被覆層３０と前部層３２を含む。前部層３２は、両面接着層であってもよいし、または、遮光層と両面接着層の組み合わせであってもよい。被覆層３０は、黒色ＰＶＣもしくはポリエチレン発泡層を含んでもよい。電気回路ボード３４は、層３０と層３２の間に配置される。二つの層３０、３２は、例えば接着剤を介して、回路ボード３４へと固定される。
【００１４】
光検出器４０および発光デバイス４２を含む電気光学デバイスは、回路ボード３４へと接続される。光検出器４０および発光デバイス４２は、適切なアパーチャ５０との設定に基づいて配置される。適切なアパーチャ５０は、（頭皮、頭蓋骨およびその領域の脳組織を通って伝導する光を放射し、その後、その領域から発生して頭蓋骨および頭皮などを通って患者の外へと伝送した後に結果として生じる光を検出することによって）光学コンポーネントがそこを通って患者１２にアクセスするように回路ボード３４と前部層３２を通って伸長する。
【００１５】
センサアセンブリ１０の図示された実施形態は、一組の発光デバイス４２および一組の光検出器４０を含む。センサアセンブリ１０およびモニタ１４は、P. Bernreuterによる、米国特許出願整理番号11/078,399、表題In Vivo Blood Spectrometryに開示された主題を含む可能性があり、前記出願は、事実上本明細書に参照によって組み入れられる。
【００１６】
図示された実施形態においては、電気回路ボード３４は、被覆層３０および前部層３２の外形寸法とほぼ同一のサイズであり、それによって、センサアセンブリ１０の外見上見られるような形状を提供する。別の実施形態においては、ボード３４は、被覆層３０もしくは前部層３２とは異なるサイズであってもよい。
【００１７】
図３に関連して、回路ボード３４は、片面に固定された支持基板およびプリントされた導体トレース５２を有するプリント回路基板を含む可能性がある。発光デバイス４２と同様に光検出器４０も、各々の導体トレース５２へと電気的に接続される。一実施形態においては、回路ボード３４は、フレキシブルタイプであってもよく、ときには、フレックス回路と称される。
【００１８】
銅分離シールド素子５５は、光検出デバイス４０上に配置される。接着性テープなどの絶縁体５６は、光検出器４０からシールド素子５５を電気的に分離する。回路ボード３４もまた、導電性トレース５２と同一の平面上に、シールド導体５７を画定する。図示された実施形態においては、シールド導体５７は、概して、回路ボード３４を横切って伸長する。アパーチャ５０は、シールド導体５７を通って伸長する。銅テープを含みうるホイルシールド素子５５は、複数位置５８において、シールド導体５７に対して電気的に接続される。シールド素子５５とシールド導体５７の間の電気的接続は、はんだ付け、導電性エポキシなどを含む技術を介したものであってもよいが、そのいずれにも限定はされない。
【００１９】
図４は、センサ１０の一実施形態の電気回路図を示す。ケーブル１９は、一組の同軸ライン６１、６２ならびに、図３に示される位置６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃおよび６３Ｄにおいてトレース５２に接続された一組の制御ラインを含む。同軸ライン６１、６２のシールドは、シールド導体５７へと接続する。同軸ライン６１、６２の中心導体は、カソード端子Ｔ１へと接続し、シールド素子５５によってシールドされる。ケーブル１９の導線束はシールドされたケーブルの形状である可能性がある。すなわち、（お互いから相対的に絶縁された）電気的導体の周辺を包囲する金属ブレード（編組）もしくはメッシュスリーブ６５を有する。メッシュスリーブ６５は、位置６７においてリングトレース６６へと接続される。一実施例においては、位置６７はシールドコンポーネントを含む。シールドコンポーネントは、金属筐体、導電性筐体、もしくは、電磁干渉の望ましくない効果を制限するための他の構造を含む可能性がある。
【００２０】
図５は、光検出器４０の斜視図である。一実施形態においては、光検出器４０は、はんだ付け可能な平面フォトダイオードである。光検出器４０は、アノード端子Ｔ２およびカソード端子Ｔ１を含む。一実施例においては、アクティブ（検出）領域５１は、アノード端子Ｔ２と同一面上に画定される。
【００２１】
図６は、直線６−６に沿って描かれた、図５の光検出器４０の断面図である。図７は、センサアセンブリ１０を通して描かれた断面図を示す。図８は、（破線の円によって示される）図７の部分８５の詳細を示す。図示されるように、光検出器４０は、端子Ｔ２において、シールド５７へと直接接続される。電気的接続は、はんだ、導電性エポキシ、もしくは他の技術を介したものである可能性がある。図２、図６、および図７に示されるように、光検出器４０は、回路ボード３４のアパーチャ５０よりも大きいサイズである。一実施形態においては、アパーチャ５０は、光検出器４０のアクティブ領域５１によって全体が覆われる。一実施形態においては、光検出器４０は、端子Ｔ２においてシールド導体５７へと直接はんだ付けされ、被覆シールド素子５５もまた、図３で示されるように、シールド導体５７へとはんだ付けされる。他の実施形態においては、光検出器４０は、導電性エポキシなどの技術を介して、シールド導体５７へと動作可能なように結合されてもよい。
【００２２】
図９は、センサアセンブリ１０の別の断面図を示し、光学的に透過性を有するバンプフィーチャ８０は、センサ１０のより低い表面から伸長し、発光デバイスおよび／もしくは光検出器と組織部位８１の間に配置される。センサアセンブリ１０が組織部位８１において適用されると、バンプフィーチャ８０は、組織に対して加圧することによって、バンプフィーチャ直下の組織を白色化するように機能する。血液が白色化された組織は、近隣の光吸収を減少させ、信号品質を向上させる。バンプフィーチャ８０は、さらに、発光デバイス４２および光検出器４０とやり取りした（組織へと入力する、および／もしくは組織から発する）光に対する有効領域を増加させるよう機能し、さらに信号品質を向上させる。バンプフィーチャ８０は、組織表面に対してより確実かつ信頼性の高い接触を提供してもよい。バンプフィーチャ８０は、透明な成形プラスチックもしくは透明エポキシ、カプセル化材、または接着剤によって形成される。バンプフィーチャ８０は、一実施例においては、興味ある領域における組織を白色化させるために、センサアセンブリ１０の表面から十分に突出する。
【００２３】
一実施形態においては、発光デバイス４２は、発光ダイオード（ＬＥＤ）である。このようなＬＥＤには、数種の異なるものが存在し、その各々は、特に選択された異なる波長の光を生成するためのものである。本発明を（例えば、遠隔に設置された光生成素子、光ファイバー導体およびエミッターを有する）他の構成で実装することが可能であるが、図示された構成は、特に現今のＬＥＤと組み合わせた場合に、ある利点を提供する。現今のＬＥＤは、比較的低い励起を伴う非常に微細なコンポーネントから高い光強度を提供することが可能である。
【００２４】
発光デバイス４２と光検出器４０（間）の相対的分離（距離）は、センサアセンブリ１０が使用されるべきシステムの、具体的な目的、機能および適用に関連する。一実施例においては、相対的分離（距離）は、問い合わせ光の波長によって選択可能に検査される具体的な内部領域の位置およびサイズを事実上決定する。一実施形態においては、エミッターと検出器間の距離は、ほぼ等価である。光検出器４０を基準とした発光デバイス４２のスペーシングに関するさらなる詳細は、上記で参照された出願である米国特許整理番号11/078,399に見出される可能性がある。しかしながら、根本的発明のより広い態様においては、装置および方法論の全体的な本質を変更することなく、このような種々の距離が決定され、指定されてもよい。
【００２５】
図１０は、センサアセンブリ１０の別の実施形態を示す。レリーフフィーチャ７０は、センサ本体の外周の周囲に設けられ、前額部などのより小さい、もしくは“球状”な形状の表面に対してより高い適合性を可能にする。レリーフフィーチャ７０は、周辺光に対する耐性を改善するために、光検出器４０から離れて配置することができる。レリーフフィーチャ７０は、スリット、スロット、切り抜きなどを含んでもよい。
【００２６】
センサアセンブリ１０のさらに一般的な態様は以下を含む。前部層３２は、光検出器から周囲光をより効率的に分離し、かつ、発光デバイス４２と光検出器４０の間の表面からの光漏れの可能性を最小限化するために、黒色で、光吸収材料であってもよい。これによって、検出器によって受信された光子が患者の組織を実際に透過し、それによって所望の情報を伝送することを保証するのに役立つ。センサアセンブリ１０の被覆層３０は、周囲光に対して不透明である可能性がある。すなわち、被覆層３０は、発砲ポリマー材料のシートなどの濃黒色の材料で形成される。
【００２７】
センサアセンブリ１０の実際の使用においては、センサアセンブリ１０は身体の表面に対して適用される。身体の表面が完全に平坦であることは稀であり、それとは逆に、少なくともある程度湾曲している。実際には、このような湾曲は、性質という観点から複合的（すなわち単純な円筒ではない）であり、この湾曲の特性および程度は、個々人においては大きなばらつきがあり、患者によって異なる。
【００２８】
本発明の光学センサアセンブリ１０は、シールド導体５７に直接接続された光検出器４０を有する。一実施例においては、光検出器４０は、シールド導体のアパーチャ５０に隣接するシールド導体５７に対して直接はんだ付けされる。光検出器のアクティブ領域５１は、シールド導体アパーチャ５０よりも大きいサイズである可能性がある。シールド導体５７は、フレキシブル回路ボード３４の導電性層として画定されてもよい。別の実施形態においては、シールド導体５７は、中空導電性ボックスなどの閉構造の一側面であってもよい。光検出器４０のアクティブ側面５１をシールド導体５７へと直接取り付けることによって、患者の体もしくは隣接する物体に対する容量結合の悪影響を、減少させるか、または排除することができる。
【００２９】
一実施形態においては、システム８Ａもしくはシステム８Ｂのサンプリングレートは、１８．７５Ｈｚなど、５０／６０Ｈｚの分数調波周波数において生じる。このような周波数におけるサンプリングは、改善されたデジタルフィルタの性能および混信阻止を提供する。
【００３０】
一実施形態においては、センサアセンブリ１０は、センサの使用、製造もしくは状態に関連する情報が格納される可能性のあるメモリを含む。例えば、センサアセンブリ１０は、遠隔モニタもしくは他の制御装置にアクセスすることが可能なセンサ特有スペクトルおよび／もしくはキャリブレーション情報を格納してもよい。センサアセンブリ１０、ポッド１１０もしくは、センサアセンブリ１０とポッド１１０の両方は、事実上本明細書に参照によって組み入れられた米国特許整理番号11/039,760、表題Sensor System with Memory and Method of Using Sameに開示された、センサ上のデータストレージに関連する発明を組み入れることができる。
【００３１】
別の実施形態においては、センサ本体は、図示された層状構造ではなく、モノリシック形式で設けられてもよく、さらには、一片の一体的に成形された部品として設けられてもよい。このような一片の構造は製造を単純化し、また、他の経済性を達成する可能性がある。一実施例においては、電気光学的コンポーネントは、所定の位置に密閉されて周囲に露出されず、一体的に成形された積層（ラミネート）体構造、または、取り外せないように連結され、かつ完全に密閉された積層体構造のいずれかの内部に（接続配線、シールドなどを有して）一体化して組み込まれてもよい。
【００３２】
＜補注＞
センサアセンブリの一実施形態においては、組織領域へと光を放射する発光デバイス、概ね平面のアクティブ領域を有し、放射された光のうちのいくらかを受信するフォトダイオード、ならびに、シールド素子のアパーチャを包含するフォトダイオードおよびフォトダイオードアクティブ領域よりも小さいアパーチャ領域を有し、前記の組織領域表面に適合するフレキシブル導電性シールド素子が含まれる。
【００３３】
一実施形態におけるセンサアセンブリ１０は、フレックス回路として形成される導電性シールド素子を有する。センサアセンブリ１０は、アクティブ領域に隣接するフォトダイオード端子を有し、その端子は、シールド素子の導体に電気的に接続されている。フォトダイオードは、はんだ付け可能なフォトダイオードであってもよい。導電性シールド素子は、アパーチャに隣接する導電性シールド素子へと直接はんだ付けされたフォトダイオードの端子を有するフレックス回路である。第一の実施形態のセンサアセンブリは、アクティブ領域とは反対のフォトダイオード面上の第二の端子を含む。本実施形態における第二の端子は、フォトダイオードのカソード端子である。センサアセンブリ１０は、フォトダイオード上に固定され、かつ、シールド素子に導電性を有するように接続されたフレキシブル導電性ホイル状シールドを有する。センサアセンブリは、フォトダイオードのカソード端子と導電性カバーの間の電気的結合を防ぐための絶縁体をも含む。センサアセンブリ１０は、組織領域に対してセンサアセンブリを固定するための接着性層を有する。
【００３４】
本発明および幾つかの利点が詳細に説明されてきたが、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、本明細書に種々の変更、置換および改変がなされてもよいことを理解されたい。さらに、本出願の範囲は、本明細書に記述された事象、手段、方法および手順のプロセス、機械、製造、構成の具体的実施形態に限定されることを意図するものではない。当業者が本発明の開示から容易に理解するように、本明細書に記述された対応する実施形態とほぼ同一の機能を実施するか、または、ほぼ同一の結果を達成する、既存、または後に開発されるべき事象、手段、方法もしくは手順のプロセス、機械、製造、構成は、本発明に従って使用されてもよい。
【技術分野】
【０００１】
＜優先権主張＞
本特許出願は、２００８年４月１５日に出願された、Johnson他による表題“Non-Invasive Optical Sensor”米国仮特許出願整理番号61/045,180（代理人整理番号2898.015PRV）に対する優先権の利益を享受する権利を主張し、米国仮特許出願整理番号61/045,180は、その全体が参照によって本明細書に組み入れられる。
【０００２】
＜技術分野＞
本開示は、ヒトおよび／もしくは他の生体における選択された血中代謝物もしくは成分の、in vivo光学検査および監視に関するものである。より詳細には、本開示は、選択された波長の光を患者の任意の領域へと送信するステップ、その光が患者を離れるときに結果として生じる光を受信するステップ、および光吸収に基づいて所望のデータを決定するために受信された光を解析するステップによる、上記のような検査および監視に関するものである。
【発明の概要】
【０００３】
本発明は、脳もしくは組織オキシメータなどの患者監視装置における患者インターフェイスとしてin vivoで使用するために特に適した、光学センサアセンブリにおける改善を提供する。本発明は、概して、ヒトおよび／もしくは他の生体において、選択された血中代謝物もしくは成分の、in vivo光学検査および監視に関するものである。本発明は、選択された波長の光を患者の任意の領域へと送信するステップ、その光が患者を離れるときに結果として生じる光を受信するステップ、および血液酸素飽和度などの情報が判定されうる所望の成分データを決定するために受信された光を解析するステップによるものである。
【０００４】
本発明の一適用および使用分野としては、組織酸素化の非侵襲的判定がある。本技術のさらなる拡張は、非侵襲的脳オキシメータに関連し、それによって、患者の前頭部に適用された発光体および検出器を有する光学センサの使用を介して、脳内の血液酸素飽和度は非侵襲的に判定される可能性がある。
【０００５】
本発明の一実施例は、新規光学センサアセンブリの適用を介した、患者の異なる複数領域のいずれかにおけるヘモグロビン酸素濃度などの血液代謝物のin vivo監視のための装置を提供する。光学センサアセンブリは、モニタなどの制御および処理デバイスに結合され、制御および処理デバイスは、センサアセンブリを操作してセンサアセンブリに関連付けられた患者内の特定領域を照射し、その照射から結果として生じる光エネルギーを検出、受信し、受信された光エネルギーに対応する信号を伝送し、前もって選択された血液代謝物データを決定するために伝送された信号を解析し、獲得されたデータを表示する。
【０００６】
本発明の一実施形態に従う装置は、柔軟性のある（フレキシブルな）支持体もしくは構成担体を有し、患者の大脳もしくは他の解剖学上の領域の形状に対して、容易に適合するように適応した光プローブを提供する。
【０００７】
前記の記述は、以下の詳細な説明がより理解されるように、本発明の特徴および技術的利点についてどちらかといえば概略を述べたものである。さらなる特徴および利点は、本発明の請求項を形成する以下に記述される。開示された概念および具体的実施形態は、同一の目的を実施するために、改変するか、または他の構造を設計するための基礎として容易に使用されてもよいことを当業者には理解されたい。このような同等の構造は、添付の請求項に説明されるような本発明の趣旨および範囲から逸脱しないことも、当業者には理解されたい。構成および動作方法の両方に関して本発明に特徴的であると考えられる新規の特性は、さらなる目的および利点とともに、添付の図面と関連して考えられたとき、以下の記述からよく理解されるであろう。しかしながら、各々の図面は、例示および説明の目的のためにのみ提供されるものであって、本発明を限定する定義を意図するものではないことが明確に理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
より完全な理解のために、添付の図面と併せてなされる以下の説明に対して、参照がなされる。
【図１Ａ】本発明に従うセンサアセンブリの適用の斜視図である。
【図１Ｂ】本発明に従うセンサアセンブリのブロック図である。
【図２】センサアセンブリの分解斜視図である。
【図３】図２のセンサアセンブリを上から見た平面図である。
【図４】図２のセンサアセンブリの電気回路図である。
【図５】平面光検出器の斜視図である。
【図６】直線６−６に沿って描かれた、図５の光検出器の断面図である。
【図７】光検出器４０を通して描かれた、図２のセンサアセンブリの断面図である。
【図８】図７の図の拡大部分である。
【図９】組織部位に適用された、本発明の一実施形態の白色化構造を示す。
【図１０】本発明の別の実施形態を上から見た平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
脳センサのアセンブリが、以下の説明の一部において例示の目的のために使用される。しかしながら、本発明の他の実施形態も同様に、例えばヒトおよび他の生体患者での他の位置における使用のための他のタイプの組織オキシメトリセンサなどの、他のタイプの生理的センサに対して適用される可能性があることを理解されたい。図１Ａは、本発明に従うセンサアセンブリを使用することができる状況を図表示し、患者の血液酸素飽和度を監視もしくは検査する稼働システムの一部として示される。本開示の目的のために、図１Ａは、オキシメトリモニタ１４によって監視されるべきヒト患者１２におけるセンサアセンブリ１０を有するシステム８Ａを示す。センサアセンブリ１０は、患者１２の前頭部に適用され、脳内の内部組織容量もしくは局所領域に光学的にアクセスする。脳内の内部組織容量もしくは局所領域は、センサ１０が位置する地点に直接隣接するが、頭皮、頭蓋骨、および隣接硬膜の内側、すなわち脳組織自体の内部にはない。センサ１０は柔軟性を有し、患者１２の前頭部表面に適合する。
【００１０】
センサアセンブリ１０は、ケーブル１９を介してオキシメトリモニタ１４へと結合される。ケーブル１９は、センサアセンブリ１０に包含される発光体へと電圧を印加し、かつ、関連する光検出器を操作するための個々の導線を含む。本実施例においては、オキシメトリモニタ１４は、画像表示が認識される可能性のあるモニタである。種々の異なる制御および処理ユニットは、本発明のセンサアセンブリを使用する異なるシステムに実装される可能性があり、オキシメトリもしくは他の生理的情報を提供する。モニタ１４は、一実施例においては、データ格納のためのメモリを含むことができる。一実施例においては、モニタ１４は、画像表示を含まない。モニタ１４に格納されるデータは、その後の格納もしくは処理のために、別のデバイスまたはプロセッサへと転送することができる。データは、有線リンクもしくはワイヤレスリンクによって通信することができる。
【００１１】
図１Ｂは、中継ポッド１１０を有するシステム８Ｂを示す。ポッド１１０は、本文書の他の部分でも説明されるように、ケーブル１９によってセンサアセンブリ１０へと結合される。一実施例においては、ケーブル１９は、低レベル信号を伝送する。図示された実施例においては、ポッド１１０は、プロセッサ１２０、メモリ１１５および通信モジュール１２５を含むが、他の実施例においては、それ以上もしくはそれ以下の数のモジュールを含むことができる。ポッド１１０に対して考えられた他のモジュールもまた、とりわけ、アナログからデジタルへの変換器（ＡＤＣ）、デジタルからアナログへの変換器（ＤＡＣ）、フィルタ、増幅器および電源を含み、そのうちのいくつかは、個別部品の形式であるか、または、プロセッサ１２０によって実装することができる。電源は、電池を含む可能性がある。図示された実施例においては、プロセッサ１２０は、センサアセンブリ１０から受信されたデータを評価または処理するためのアルゴリズムを実行する（メモリ１１５に格納された）プログラミングを含む。一実施例においては、メモリ１１５は、（プロセッサ１２０によって使用するための）プログラミングもしくは命令およびセンサアセンブリ１０に対応するデータのためのストレージを含む。一実施例においては、ポッド１１０は、モニタの１４のコンポーネントとして構成される。
【００１２】
一実施例においては、通信モジュール１２５は、通信リンク１３０を使用してモニタ１４と通信するための有線もしくはワイヤレスの遠隔測定モジュールを含む。例えば、通信モジュール１２５は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈワイヤレスモジュールを含むことができ、この場合、通信リンク１３０は、無線周波数通信チャネルを含む。通信モジュール１２５および通信リンク１３０は、双方向性もしくは単方向性である可能性がある。一実施例においては、通信モジュール１２５はインターフェイスを含み、有線通信チャネルを使用して高レベル信号の変換を可能にする。
【００１３】
概して、センサアセンブリ１０は、曲線的な角部を有する細長い部材を含み、ケーブル１９はそこから外側へと伸長する。図２に示されるセンサアセンブリ１０の具体的実施形態においては、薄板状“サンドイッチ”構造を備え、例えば、発泡材料などの柔らかいフレキシブルシートを有する被覆層３０と前部層３２を含む。前部層３２は、両面接着層であってもよいし、または、遮光層と両面接着層の組み合わせであってもよい。被覆層３０は、黒色ＰＶＣもしくはポリエチレン発泡層を含んでもよい。電気回路ボード３４は、層３０と層３２の間に配置される。二つの層３０、３２は、例えば接着剤を介して、回路ボード３４へと固定される。
【００１４】
光検出器４０および発光デバイス４２を含む電気光学デバイスは、回路ボード３４へと接続される。光検出器４０および発光デバイス４２は、適切なアパーチャ５０との設定に基づいて配置される。適切なアパーチャ５０は、（頭皮、頭蓋骨およびその領域の脳組織を通って伝導する光を放射し、その後、その領域から発生して頭蓋骨および頭皮などを通って患者の外へと伝送した後に結果として生じる光を検出することによって）光学コンポーネントがそこを通って患者１２にアクセスするように回路ボード３４と前部層３２を通って伸長する。
【００１５】
センサアセンブリ１０の図示された実施形態は、一組の発光デバイス４２および一組の光検出器４０を含む。センサアセンブリ１０およびモニタ１４は、P. Bernreuterによる、米国特許出願整理番号11/078,399、表題In Vivo Blood Spectrometryに開示された主題を含む可能性があり、前記出願は、事実上本明細書に参照によって組み入れられる。
【００１６】
図示された実施形態においては、電気回路ボード３４は、被覆層３０および前部層３２の外形寸法とほぼ同一のサイズであり、それによって、センサアセンブリ１０の外見上見られるような形状を提供する。別の実施形態においては、ボード３４は、被覆層３０もしくは前部層３２とは異なるサイズであってもよい。
【００１７】
図３に関連して、回路ボード３４は、片面に固定された支持基板およびプリントされた導体トレース５２を有するプリント回路基板を含む可能性がある。発光デバイス４２と同様に光検出器４０も、各々の導体トレース５２へと電気的に接続される。一実施形態においては、回路ボード３４は、フレキシブルタイプであってもよく、ときには、フレックス回路と称される。
【００１８】
銅分離シールド素子５５は、光検出デバイス４０上に配置される。接着性テープなどの絶縁体５６は、光検出器４０からシールド素子５５を電気的に分離する。回路ボード３４もまた、導電性トレース５２と同一の平面上に、シールド導体５７を画定する。図示された実施形態においては、シールド導体５７は、概して、回路ボード３４を横切って伸長する。アパーチャ５０は、シールド導体５７を通って伸長する。銅テープを含みうるホイルシールド素子５５は、複数位置５８において、シールド導体５７に対して電気的に接続される。シールド素子５５とシールド導体５７の間の電気的接続は、はんだ付け、導電性エポキシなどを含む技術を介したものであってもよいが、そのいずれにも限定はされない。
【００１９】
図４は、センサ１０の一実施形態の電気回路図を示す。ケーブル１９は、一組の同軸ライン６１、６２ならびに、図３に示される位置６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃおよび６３Ｄにおいてトレース５２に接続された一組の制御ラインを含む。同軸ライン６１、６２のシールドは、シールド導体５７へと接続する。同軸ライン６１、６２の中心導体は、カソード端子Ｔ１へと接続し、シールド素子５５によってシールドされる。ケーブル１９の導線束はシールドされたケーブルの形状である可能性がある。すなわち、（お互いから相対的に絶縁された）電気的導体の周辺を包囲する金属ブレード（編組）もしくはメッシュスリーブ６５を有する。メッシュスリーブ６５は、位置６７においてリングトレース６６へと接続される。一実施例においては、位置６７はシールドコンポーネントを含む。シールドコンポーネントは、金属筐体、導電性筐体、もしくは、電磁干渉の望ましくない効果を制限するための他の構造を含む可能性がある。
【００２０】
図５は、光検出器４０の斜視図である。一実施形態においては、光検出器４０は、はんだ付け可能な平面フォトダイオードである。光検出器４０は、アノード端子Ｔ２およびカソード端子Ｔ１を含む。一実施例においては、アクティブ（検出）領域５１は、アノード端子Ｔ２と同一面上に画定される。
【００２１】
図６は、直線６−６に沿って描かれた、図５の光検出器４０の断面図である。図７は、センサアセンブリ１０を通して描かれた断面図を示す。図８は、（破線の円によって示される）図７の部分８５の詳細を示す。図示されるように、光検出器４０は、端子Ｔ２において、シールド５７へと直接接続される。電気的接続は、はんだ、導電性エポキシ、もしくは他の技術を介したものである可能性がある。図２、図６、および図７に示されるように、光検出器４０は、回路ボード３４のアパーチャ５０よりも大きいサイズである。一実施形態においては、アパーチャ５０は、光検出器４０のアクティブ領域５１によって全体が覆われる。一実施形態においては、光検出器４０は、端子Ｔ２においてシールド導体５７へと直接はんだ付けされ、被覆シールド素子５５もまた、図３で示されるように、シールド導体５７へとはんだ付けされる。他の実施形態においては、光検出器４０は、導電性エポキシなどの技術を介して、シールド導体５７へと動作可能なように結合されてもよい。
【００２２】
図９は、センサアセンブリ１０の別の断面図を示し、光学的に透過性を有するバンプフィーチャ８０は、センサ１０のより低い表面から伸長し、発光デバイスおよび／もしくは光検出器と組織部位８１の間に配置される。センサアセンブリ１０が組織部位８１において適用されると、バンプフィーチャ８０は、組織に対して加圧することによって、バンプフィーチャ直下の組織を白色化するように機能する。血液が白色化された組織は、近隣の光吸収を減少させ、信号品質を向上させる。バンプフィーチャ８０は、さらに、発光デバイス４２および光検出器４０とやり取りした（組織へと入力する、および／もしくは組織から発する）光に対する有効領域を増加させるよう機能し、さらに信号品質を向上させる。バンプフィーチャ８０は、組織表面に対してより確実かつ信頼性の高い接触を提供してもよい。バンプフィーチャ８０は、透明な成形プラスチックもしくは透明エポキシ、カプセル化材、または接着剤によって形成される。バンプフィーチャ８０は、一実施例においては、興味ある領域における組織を白色化させるために、センサアセンブリ１０の表面から十分に突出する。
【００２３】
一実施形態においては、発光デバイス４２は、発光ダイオード（ＬＥＤ）である。このようなＬＥＤには、数種の異なるものが存在し、その各々は、特に選択された異なる波長の光を生成するためのものである。本発明を（例えば、遠隔に設置された光生成素子、光ファイバー導体およびエミッターを有する）他の構成で実装することが可能であるが、図示された構成は、特に現今のＬＥＤと組み合わせた場合に、ある利点を提供する。現今のＬＥＤは、比較的低い励起を伴う非常に微細なコンポーネントから高い光強度を提供することが可能である。
【００２４】
発光デバイス４２と光検出器４０（間）の相対的分離（距離）は、センサアセンブリ１０が使用されるべきシステムの、具体的な目的、機能および適用に関連する。一実施例においては、相対的分離（距離）は、問い合わせ光の波長によって選択可能に検査される具体的な内部領域の位置およびサイズを事実上決定する。一実施形態においては、エミッターと検出器間の距離は、ほぼ等価である。光検出器４０を基準とした発光デバイス４２のスペーシングに関するさらなる詳細は、上記で参照された出願である米国特許整理番号11/078,399に見出される可能性がある。しかしながら、根本的発明のより広い態様においては、装置および方法論の全体的な本質を変更することなく、このような種々の距離が決定され、指定されてもよい。
【００２５】
図１０は、センサアセンブリ１０の別の実施形態を示す。レリーフフィーチャ７０は、センサ本体の外周の周囲に設けられ、前額部などのより小さい、もしくは“球状”な形状の表面に対してより高い適合性を可能にする。レリーフフィーチャ７０は、周辺光に対する耐性を改善するために、光検出器４０から離れて配置することができる。レリーフフィーチャ７０は、スリット、スロット、切り抜きなどを含んでもよい。
【００２６】
センサアセンブリ１０のさらに一般的な態様は以下を含む。前部層３２は、光検出器から周囲光をより効率的に分離し、かつ、発光デバイス４２と光検出器４０の間の表面からの光漏れの可能性を最小限化するために、黒色で、光吸収材料であってもよい。これによって、検出器によって受信された光子が患者の組織を実際に透過し、それによって所望の情報を伝送することを保証するのに役立つ。センサアセンブリ１０の被覆層３０は、周囲光に対して不透明である可能性がある。すなわち、被覆層３０は、発砲ポリマー材料のシートなどの濃黒色の材料で形成される。
【００２７】
センサアセンブリ１０の実際の使用においては、センサアセンブリ１０は身体の表面に対して適用される。身体の表面が完全に平坦であることは稀であり、それとは逆に、少なくともある程度湾曲している。実際には、このような湾曲は、性質という観点から複合的（すなわち単純な円筒ではない）であり、この湾曲の特性および程度は、個々人においては大きなばらつきがあり、患者によって異なる。
【００２８】
本発明の光学センサアセンブリ１０は、シールド導体５７に直接接続された光検出器４０を有する。一実施例においては、光検出器４０は、シールド導体のアパーチャ５０に隣接するシールド導体５７に対して直接はんだ付けされる。光検出器のアクティブ領域５１は、シールド導体アパーチャ５０よりも大きいサイズである可能性がある。シールド導体５７は、フレキシブル回路ボード３４の導電性層として画定されてもよい。別の実施形態においては、シールド導体５７は、中空導電性ボックスなどの閉構造の一側面であってもよい。光検出器４０のアクティブ側面５１をシールド導体５７へと直接取り付けることによって、患者の体もしくは隣接する物体に対する容量結合の悪影響を、減少させるか、または排除することができる。
【００２９】
一実施形態においては、システム８Ａもしくはシステム８Ｂのサンプリングレートは、１８．７５Ｈｚなど、５０／６０Ｈｚの分数調波周波数において生じる。このような周波数におけるサンプリングは、改善されたデジタルフィルタの性能および混信阻止を提供する。
【００３０】
一実施形態においては、センサアセンブリ１０は、センサの使用、製造もしくは状態に関連する情報が格納される可能性のあるメモリを含む。例えば、センサアセンブリ１０は、遠隔モニタもしくは他の制御装置にアクセスすることが可能なセンサ特有スペクトルおよび／もしくはキャリブレーション情報を格納してもよい。センサアセンブリ１０、ポッド１１０もしくは、センサアセンブリ１０とポッド１１０の両方は、事実上本明細書に参照によって組み入れられた米国特許整理番号11/039,760、表題Sensor System with Memory and Method of Using Sameに開示された、センサ上のデータストレージに関連する発明を組み入れることができる。
【００３１】
別の実施形態においては、センサ本体は、図示された層状構造ではなく、モノリシック形式で設けられてもよく、さらには、一片の一体的に成形された部品として設けられてもよい。このような一片の構造は製造を単純化し、また、他の経済性を達成する可能性がある。一実施例においては、電気光学的コンポーネントは、所定の位置に密閉されて周囲に露出されず、一体的に成形された積層（ラミネート）体構造、または、取り外せないように連結され、かつ完全に密閉された積層体構造のいずれかの内部に（接続配線、シールドなどを有して）一体化して組み込まれてもよい。
【００３２】
＜補注＞
センサアセンブリの一実施形態においては、組織領域へと光を放射する発光デバイス、概ね平面のアクティブ領域を有し、放射された光のうちのいくらかを受信するフォトダイオード、ならびに、シールド素子のアパーチャを包含するフォトダイオードおよびフォトダイオードアクティブ領域よりも小さいアパーチャ領域を有し、前記の組織領域表面に適合するフレキシブル導電性シールド素子が含まれる。
【００３３】
一実施形態におけるセンサアセンブリ１０は、フレックス回路として形成される導電性シールド素子を有する。センサアセンブリ１０は、アクティブ領域に隣接するフォトダイオード端子を有し、その端子は、シールド素子の導体に電気的に接続されている。フォトダイオードは、はんだ付け可能なフォトダイオードであってもよい。導電性シールド素子は、アパーチャに隣接する導電性シールド素子へと直接はんだ付けされたフォトダイオードの端子を有するフレックス回路である。第一の実施形態のセンサアセンブリは、アクティブ領域とは反対のフォトダイオード面上の第二の端子を含む。本実施形態における第二の端子は、フォトダイオードのカソード端子である。センサアセンブリ１０は、フォトダイオード上に固定され、かつ、シールド素子に導電性を有するように接続されたフレキシブル導電性ホイル状シールドを有する。センサアセンブリは、フォトダイオードのカソード端子と導電性カバーの間の電気的結合を防ぐための絶縁体をも含む。センサアセンブリ１０は、組織領域に対してセンサアセンブリを固定するための接着性層を有する。
【００３４】
本発明および幾つかの利点が詳細に説明されてきたが、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、本明細書に種々の変更、置換および改変がなされてもよいことを理解されたい。さらに、本出願の範囲は、本明細書に記述された事象、手段、方法および手順のプロセス、機械、製造、構成の具体的実施形態に限定されることを意図するものではない。当業者が本発明の開示から容易に理解するように、本明細書に記述された対応する実施形態とほぼ同一の機能を実施するか、または、ほぼ同一の結果を達成する、既存、または後に開発されるべき事象、手段、方法もしくは手順のプロセス、機械、製造、構成は、本発明に従って使用されてもよい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モニタと、
ケーブルによって前記モニタへと結合されたセンサアセンブリと、
を含み、
前記センサアセンブリは、少なくとも一つの発光デバイスおよび少なくとも一つの光検出器へと電気的に結合された回路ボードを含み、前記少なくとも一つの発光デバイスは、組織へと光を放射するよう構成され、前記少なくとも一つの光検出器は、前記少なくとも一つの光検出器の平面アクティブ領域によって検出された光に基づいた出力信号を提供するよう構成され、前記平面アクティブ領域は前記回路ボードのアパーチャと整列し、
前記モニタは、前記出力信号に対応し、前記組織に対するオキシメトリ情報および前記組織に対する生理的情報のうちの少なくとも一つに対応するデータを受信するよう構成される、
ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記センサアセンブリは、外周および前記外周の周辺に分布した複数のレリーフフィーチャを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記センサアセンブリは、球形状の表面と結合するよう構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記センサアセンブリは、表面上のバンプフィーチャを含み、前記バンプフィーチャは、前記組織の領域を白色化するよう構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記少なくとも一つの発光デバイスは、光ファイバー素子を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記少なくとも一つの発光デバイスは、発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記回路ボードはフレキシブル回路ボードを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記少なくとも一つの光検出器は、前記回路ボードにはんだ付けされる、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記少なくとも一つの光検出器は、接着剤によって前記回路ボードに貼付される、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記モニタは画像表示を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記ケーブルに結合されたポッドをさらに含み、前記ポッドは、前記センサアセンブリに対応するデータを格納するよう構成されたメモリを有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記ポッドはプロセッサを含み、前記メモリは、前記プロセッサに対する実行可能な複数の命令を格納するよう構成される、
ことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記ポッドは、前記モニタと通信するよう構成された通信モジュールを含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記通信モジュールは、ワイヤレス通信のために構成される、
ことを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
センサ本体と、
前記センサ本体内に包含され、少なくとも一つの導電性トレースおよび少なくとも一つのアパーチャを有する回路ボードと、
前記少なくとも一つの導電性トレースに結合され、シールド導体および信号導体を有するケーブルと、
前記回路ボードに結合され、組織内へと光を放射するよう構成された少なくとも一つの発光デバイスと、
前記回路ボードに結合された平面アクティブ領域を有し、前記アクティブ領域によって検出された光に基づいて出力信号を提供するよう構成された少なくとも一つの光検出器と、
を含み、
前記平面アクティブ領域は前記アパーチャと整列し、
前記出力信号は前記ケーブルへと結合される、
ことを特徴とする装置。
【請求項１６】
前記センサ本体は、外周および前記外周の周辺に分布する複数のレリーフフィーチャを含む、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記センサ本体表面は、発泡体を含む、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
前記発泡体は黒色である、
ことを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記センサ本体の表面は接着剤を含む、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２０】
前記ケーブルの終端は、モニタと結合するよう構成される、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２１】
前記少なくとも一つの導電性トレースに対する、導電性接着性接続をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２２】
前記少なくとも一つの導電性トレースに対するはんだ接続をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２３】
前記回路ボードはフレキシブル回路ボードを含む、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２４】
前記センサ本体は、球形状表面と結合するよう構成される、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２５】
前記センサ本体は表面上にバンプフィーチャを含み、前記バンプフィーチャは、前記組織領域を白色化するよう構成される、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２６】
前記少なくとも一つの発光デバイスは光ファイバー素子を含む、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２７】
前記少なくとも一つの発光デバイスは発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２８】
前記少なくとも一つの光検出器は、前記回路ボードにはんだ付けされる、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２９】
前記少なくとも一つの光検出器は、接着剤によって前記回路ボードに貼付される、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項３０】
回路ボードへと少なくとも一つの発光デバイスを結合するステップと、
前記回路ボードへとフォトダイオードを結合するステップであって、前記フォトダイオードは前記回路ボードのアパーチャと整列した平面表面を有する、ステップと、
前記回路ボードの少なくとも一つの導電性トレースへとケーブルを結合するステップと、
前記回路ボードをセンサ本体へと取り付けるステップであって、前記センサ本体は接着性表面を有する、ステップと、
を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項３１】
前記センサ本体の外周における少なくとも一つのレリーフフィーチャを形成するステップをさらに含む、
ことを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記センサ本体の表面上にバンプフィーチャを形成するステップをさらに含み、前記バンプフィーチャは、前記センサ本体が前記組織に貼付されると、組織領域を白色化するよう構成される、
ことを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記少なくとも一つの発光ダイオードを結合するステップは、導電性接着性連結およびはんだ連結のうちの少なくとも一つを形成するステップを含む、
ことを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
前記少なくとも一つの光検出器を結合するステップは、導電性接着性連結およびはんだ連結のうちの少なくとも一つを形成するステップを含む、
ことを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項１】
モニタと、
ケーブルによって前記モニタへと結合されたセンサアセンブリと、
を含み、
前記センサアセンブリは、少なくとも一つの発光デバイスおよび少なくとも一つの光検出器へと電気的に結合された回路ボードを含み、前記少なくとも一つの発光デバイスは、組織へと光を放射するよう構成され、前記少なくとも一つの光検出器は、前記少なくとも一つの光検出器の平面アクティブ領域によって検出された光に基づいた出力信号を提供するよう構成され、前記平面アクティブ領域は前記回路ボードのアパーチャと整列し、
前記モニタは、前記出力信号に対応し、前記組織に対するオキシメトリ情報および前記組織に対する生理的情報のうちの少なくとも一つに対応するデータを受信するよう構成される、
ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記センサアセンブリは、外周および前記外周の周辺に分布した複数のレリーフフィーチャを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記センサアセンブリは、球形状の表面と結合するよう構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記センサアセンブリは、表面上のバンプフィーチャを含み、前記バンプフィーチャは、前記組織の領域を白色化するよう構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記少なくとも一つの発光デバイスは、光ファイバー素子を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記少なくとも一つの発光デバイスは、発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記回路ボードはフレキシブル回路ボードを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記少なくとも一つの光検出器は、前記回路ボードにはんだ付けされる、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記少なくとも一つの光検出器は、接着剤によって前記回路ボードに貼付される、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記モニタは画像表示を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記ケーブルに結合されたポッドをさらに含み、前記ポッドは、前記センサアセンブリに対応するデータを格納するよう構成されたメモリを有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記ポッドはプロセッサを含み、前記メモリは、前記プロセッサに対する実行可能な複数の命令を格納するよう構成される、
ことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記ポッドは、前記モニタと通信するよう構成された通信モジュールを含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記通信モジュールは、ワイヤレス通信のために構成される、
ことを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
センサ本体と、
前記センサ本体内に包含され、少なくとも一つの導電性トレースおよび少なくとも一つのアパーチャを有する回路ボードと、
前記少なくとも一つの導電性トレースに結合され、シールド導体および信号導体を有するケーブルと、
前記回路ボードに結合され、組織内へと光を放射するよう構成された少なくとも一つの発光デバイスと、
前記回路ボードに結合された平面アクティブ領域を有し、前記アクティブ領域によって検出された光に基づいて出力信号を提供するよう構成された少なくとも一つの光検出器と、
を含み、
前記平面アクティブ領域は前記アパーチャと整列し、
前記出力信号は前記ケーブルへと結合される、
ことを特徴とする装置。
【請求項１６】
前記センサ本体は、外周および前記外周の周辺に分布する複数のレリーフフィーチャを含む、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記センサ本体表面は、発泡体を含む、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
前記発泡体は黒色である、
ことを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記センサ本体の表面は接着剤を含む、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２０】
前記ケーブルの終端は、モニタと結合するよう構成される、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２１】
前記少なくとも一つの導電性トレースに対する、導電性接着性接続をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２２】
前記少なくとも一つの導電性トレースに対するはんだ接続をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２３】
前記回路ボードはフレキシブル回路ボードを含む、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２４】
前記センサ本体は、球形状表面と結合するよう構成される、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２５】
前記センサ本体は表面上にバンプフィーチャを含み、前記バンプフィーチャは、前記組織領域を白色化するよう構成される、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２６】
前記少なくとも一つの発光デバイスは光ファイバー素子を含む、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２７】
前記少なくとも一つの発光デバイスは発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２８】
前記少なくとも一つの光検出器は、前記回路ボードにはんだ付けされる、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２９】
前記少なくとも一つの光検出器は、接着剤によって前記回路ボードに貼付される、
ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項３０】
回路ボードへと少なくとも一つの発光デバイスを結合するステップと、
前記回路ボードへとフォトダイオードを結合するステップであって、前記フォトダイオードは前記回路ボードのアパーチャと整列した平面表面を有する、ステップと、
前記回路ボードの少なくとも一つの導電性トレースへとケーブルを結合するステップと、
前記回路ボードをセンサ本体へと取り付けるステップであって、前記センサ本体は接着性表面を有する、ステップと、
を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項３１】
前記センサ本体の外周における少なくとも一つのレリーフフィーチャを形成するステップをさらに含む、
ことを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記センサ本体の表面上にバンプフィーチャを形成するステップをさらに含み、前記バンプフィーチャは、前記センサ本体が前記組織に貼付されると、組織領域を白色化するよう構成される、
ことを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記少なくとも一つの発光ダイオードを結合するステップは、導電性接着性連結およびはんだ連結のうちの少なくとも一つを形成するステップを含む、
ことを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
前記少なくとも一つの光検出器を結合するステップは、導電性接着性連結およびはんだ連結のうちの少なくとも一つを形成するステップを含む、
ことを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【図１Ａ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１Ｂ】
【公表番号】特表２０１１−５１９５９１（Ｐ２０１１−５１９５９１Ａ）
【公表日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５０５０２０（Ｐ２０１１−５０５０２０）
【出願日】平成２１年４月１５日（２００９．４．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／００２３４５
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１２８９１４
【国際公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
【出願人】（５０７００５２９６）ノニン・メディカル・インコーポレーテッド (6)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１５日（２００９．４．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／００２３４５
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１２８９１４
【国際公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
【出願人】（５０７００５２９６）ノニン・メディカル・インコーポレーテッド (6)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]