JP6726382B2 - 胎児の酸素化をモニタリングするためのシステム - Google Patents
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Description
本出願は、2014年7月8日に出願され、「System and Methods for Measuring Fetal Cerebral Oxygenation」と題する米国仮出願第62/021,946号と、2015年5月29日に出願され、「System and Methods for Measuring Fetal Cerebral Oxygenation」と題する第62/168,081号の利益を主張するものであり、当該文献は参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は国立衛生研究所(NIH)によって与えられた認可/契約番号1R43HD075551−01の下で政府の支援を受けて行われた。政府は本発明の一定の権利を有する。
<参照による組み込み>
ユーザインタフェース(120)は、患者の特定、時間、温度などのようなデータに関する入力をさらに含んでもよい。プロセッサ(115)は、ユーザインタフェース(120)によってユーザー入力を受け取り、レーザーダイオードサブシステム(135)、音響センサーサブシステム(140)、および/または電源サブシステム(130)などの1つ以上のサブシステムへのユーザー入力に基づいて指示を送信することができる。プロセッサ(115)から受け取った指示に基づいて、レーザーダイオードサブシステム(135)は、患者インターフェース(150)を介して患者のPAの標的組織に向けられ得る光パルスを生成および放射してもよい。光パルスは光ファイバーケーブルおよび/またはマルチワイヤーシールドケーブルなどのケーブル接続部(145)によって患者インターフェース(150)へ伝えられる。例えば、光パルスは、上矢状静脈洞(SSS)などの標的組織に接している患者インターフェース(150)の光ファイバーモジュールに送信可能である。光パルスは組織と骨を通って静脈血に到達し、光パルスの吸収は結果として音圧を生成することがある。患者インターフェース(150)は、標的組織からの音圧を検知するとともに、コンソール(110)に、例えば、ケーブル接続部(145)を介して音響センサーサブシステム(140)に音響信号を返信することができる。患者インターフェース(150)は、例えば、音圧を検知およびデジタル化するように構成された高速デジタイザを含むことがある。音響センサーサブシステム(140)は、測定された音圧信号を受信および/または少なくとも部分的に処理し、信号をデジタル化し、さらなる処置と分析のためにプロセッサ(115)に信号を送信することができる。プロセッサ(115)は、例えば、測定された音圧から静脈血酸素飽和度を計算し、ディスプレイ(125)によってユーザーに表示される測定の結果をユーザインタフェース(120)に送信することができる。ディスプレイ(125)は、酸素飽和値(例えば、静脈血酸素飽和値)または他の生理的パラメータを継続的に、例えば、毎分一度更新して表示するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、システム(100)は、他の電子またはコンピューター化された医療管理システムと通信するために通信サブシステムをさらに含むことがある。例えば、測定された生理的パラメータデータは(電子カルテを作るために)保存およびアーカイブ化され、システム(100)と通信している別のコンピューター化されたシステムを用いて分析されてもよい。
実験手順において、血行力学的に安定な新生児が、胎児の光音響的モニタリングをシミュレートするために、光音響的に測定された。光パラメトリック発振器(OPO)は、3つの波長の間で高速に切り替えるようプログラムされたパーソナルコンピュータによって制御された:パルス・レーザー・ダイオードによって生成されるエネルギーと同様の、15マイクロジュールのエネルギー準位における800nm(等吸収点)、760nmおよび700nm、次いでSSS(SO2)が、2つの波長の組(760nmと800nm)および(700nmと800nm)それぞれから計算され、その後、2つの計算値の平均が算出された。2つ以上の計算値の平均を採用することによって、血液酸素化のより正確な測定をなすことができる。
本開示の範囲から外れることのない、多数の変更、変化および置換は、当業者が想到するものである。本明細書に記載された本開示の実施形態に対する様々な代替が、本開示の本発明を実施する際に使用されることは理解されるべきである。以下の請求項は本発明の範囲を定義するものであり、この請求項とその均等物の範囲内の方法および構造体がそれによって包含されるものであるということが意図されている。
Claims (12)
- 胎児の酸素化をモニタリングするためのシステムであって、前記システムは、
プロセッサ、光源、およびディスプレイを含むモニター、
ケーブル、および
ユーザーの2本の指の指先で把持され、かつ膣に挿入されるプローブヘッドであって、ケーブルを介してモニターに連結され、かつプローブヘッド上で互いに近接して位置づけられた光出力部と音響トランスデューサを含み、および少なくとも1つの側方の溝、または指先を収容するためのプローブヘッドの中央部を囲む連続的な丸い溝を含む、プローブヘッド、
を含み、
ここで少なくとも1つの側方の溝または連続的な丸い溝は、プローブヘッドのハウジングに対して垂直である軸に対して第1の横方向に方向付けられ、ケーブルは、ユーザーの2本の指によるプローブヘッドとケーブルの取り扱いと挿入を容易にするために第2の横方向に配向され、
光源はプローブヘッドの光出力部を通って胎児に放射される光を生成するように構成され、
音響トランスデューサは放射された光に応じて生成される音圧を検知するように構成され、
プロセッサは検知された音圧に応じて胎児の酸素化を判定するように構成され、および、
ディスプレイは判定された酸素化を表示するように構成される、
システム。 - 光出力部はプローブヘッドのハウジングから外に伸びる先端部を含む、請求項1に記載のシステム。
- モニターの光源は1つ以上のレーザーダイオードまたは発光ダイオードを含み、あるいは、モニターの光源は1μJ−1mJのエネルギーを有する光を生成するように構成される、請求項1または2に記載のシステム。
- モニターの光源は、685−715nm、715−745nm、745−775nm、790−820nm、または845−875nmの2以上の範囲の波長を有する光を生成するように構成され、および、
随意に、モニターの光源は、700nm、730nm、760nm、805nm、また
は860nmの2以上の波長を有する光を生成するように構成される、請求項1−3のいずれか1つに記載のシステム。 - ケーブルは、光源により生成される光をプローブヘッドの光出力部へ方向づけるように構成された1つ以上の光ファイバーを含む、請求項1−4のいずれか1つに記載のシステム。
- プロセッサは検知された音圧に応じて胎児の静脈の酸素化を判定するように構成される、請求項1−5のいずれか1つに記載のシステム。
- 光出力部は、プローブヘッドのハウジングから外に伸びる先端部を含み、または、光出力部は1つ以上の光ファイバーを含む、請求項1−6のいずれか1つに記載のシステム。
- 音響トランスデューサは圧電トランスデューサを含む、請求項1−7のいずれか1つに記載のシステム。
- プローブヘッドは、音響トランスデューサが位置付けられる内部空間を規定するハウジングを含み、光出力部がその内部空間を通り、または、
プローブヘッドは音響トランスデューサのための増幅器をさらに含み、または、
プローブヘッドは、電磁干渉から音響センサーと増幅器を保護する電磁シールドを含み、または、
プローブヘッドは、プローブヘッド内の望ましくないリンギングを吸収するように構成された音響減衰器をさらに含む、請求項1−8のいずれか1つに記載のシステム。 - 光出力部は、モニター内の光源によって生成される光を向けるように構成される、請求項1−9のいずれか1つに記載のシステム。
- プローブヘッドは1μJ−1mJのエネルギーを有する光を放射するように構成される、請求項1−10のいずれか1つに記載のシステム。
- 光出力部によって放射される光は、685−715nm、715−745nm、745−775nm、790−820nm、または845−875nmの2以上の範囲の波長を有し、随意に、光出力部によって放射される光は、700nm、730nm、760nm、805nm、または860nmの2以上の範囲の波長を有する、請求項1−11のいずれか1つに記載のシステム。
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