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KR20090115744A

Optical power modulation

Abstract

The vital sign measurement device includes a sensor holding device, a sensor frame held by the sensor holding device, a light sensing system 104 held by the sensor frame, and an output unit. The sensor fixation device is configured to be positioned relative to an anatomical location of the patient in which the artery is located. The optical sensing system 104 includes an optical waveguide, a light source device that supplies optical energy to the optical waveguide, and a photodetector that detects the amount of optical energy exiting the optical waveguide. The optical sensing system 104 detects an arterial pulse from compression or bending of at least a portion of the optical waveguide, which results in a reduction in the amount of light exiting the optical waveguide. The output unit generates a measure of the vital sign based at least in part on the received signal from the photo detector.Vital Sign Measuring Device, Sensor Fixing Device, Sensor Frame, Light Sensing System, Output Unit, Optical Waveguide, Light Source Device, Photo Detector

KR20090115744A, drawing sheet 1
Sheet 1 of 29

Term

1.2 yearsto projected expiry

Projected expiry 21 November 2027, counted from filing; an application has no term until it is granted.

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35 claims: 3 independent, 32 dependent

  1. 1
    생명 징후 측정 디바이스로서, 동맥이 내부에 있는 환자의 해부학적 위치에 대해 배치되도록 구성된 센서 고정 디바이스와, 상기 센서 고정 디바이스에 의해 유지되는 센서 프레임과, 상기 센서 프레임에 의해 유지되고, 광 도파관, 이 광 도파관의 제1 단부에 광 에너지를 공급하는 광원 디바이스, 및 상기 광 도파관의 제2 단부를 나오는 광 에너지의 양을 검출하는 광 검출기를 포함하고, 상기 광 도파관의 제2 단부를 나오는 광 에너지의 양의 감소를 초래하는 광 도파관의 적어도 일부분의 압축 또는 굴곡으로부터 동맥 펄스를 감지하도록 구성되는 광 감지 시스템, 그리고 상기 광 도파관의 제2 단부를 나오는 광량을 나타내는 신호를 수신하고, 적어도 부분적으로 이렇게 수신된 신호에 기초하여 생명 징후의 측정치를 생성하도록 구성되는 출력 유닛 을 포함하는 생명 징후 측정 디바이스.
  2. 2
    제1항에 있어서, 상기 센서 고정 디바이스는 팽창될 때 사지에 압력을 인가하고, 이에 의해 사지 내의 동맥을 압축하도록 구성된 팽창형 블래더(bladder)를 포함하는 커프(cuff)인 것인 생명 징후 측정 디바이스.
  3. 3
    제1항 또는 제2항에 있어서, 해부학적 위치에 인접하게 위치 가능한 센서 프레임 내의 센서 패드를 더 포함하고, 상기 센서 패드의 이동은 압축성 광 도파관의 압축 또는 굴곡을 초래하고, 상기 센서 패드의 조절 이동은 상기 광 도파관의 압축 또는 굴곡의 조절을 초래하는 것인 생명 징후 측정 디바이스.
  4. 4
    제3항에 있어서, 상기 센서 프레임의 적어도 일부에 부착되고, 또한 상기 센서 패드를 지지하며, 환자의 해부학적 위치에서 상기 센서 패드에 대해 인가된 압력의 적어도 일부에 반작용하도록 구성된 로드 스프링을 더 포함하는 생명 징후 측정 디바이스.
  5. 5
    제4항에 있어서, 상기 로드 스프링은 최대 압력에서 0.5 내지 3 밀리미터의 센서 패드의 최대 변위를 제공하도록 구성되는 것인 생명 징후 측정 디바이스.
  6. 6
    제3항에 있어서, 최대 접촉 압력의 위치에서의 상기 광 도파관의 압축 및 굴곡은 광 도파관을 나오는 총 광량의 50 내지 70%의 감소를 야기하는 것인 생명 징후 측정 디바이스.
  7. 7
    제1항에 있어서, 해부학적 위치에 인가된 압력을 검출하는 압력 센서를 더 포함하고, 상기 출력 유닛은 압력 센서로부터 해부학적 위치에 인가된 압력을 나타내는 압력 입력을 수신하며, 상기 출력 유닛은 수신된 상기 광신호 및 압력 입력을 지시하는 신호를 사용하여 생명 징후를 생성하는 것인 생명 징후 측정 디바이스.
  8. 8
    제1항에 있어서, 상기 광 도파관은 폴리실록산, 폴리우레탄, 폴리부타디엔 고무, 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 탄성중합체를 포함하는 것인 생명 징후 측정 디바이스.
  9. 9
    제1항에 있어서, 비탄성면을 포함하는 광 도파관 지지 구조체를 더 포함하고, 이 광 도파관 지지 구조체는 광 도파관의 일부분을 지지하고, 상기 광 감지 시스템은 동맥 펄스에 응답하여 광 도파관의 지지되지 않은 부분의 굴곡 변형을 발생시키도록 구성되는 것인 생명 징후 측정 디바이스.
  10. 10
    제1항에 있어서, 실질적으로 전체 길이에 걸쳐 상기 광 도파관을 지지하는 가요성 및 비압축성 지지면을 더 포함하는 생명 징후 측정 디바이스.
  11. 11
    제10항에 있어서, 상기 광원 디바이스 및 광 검출기는 광 도파관 지지면의 표면 상에 장착되는 것인 생명 징후 측정 디바이스.
  12. 12
    제10항에 있어서, 상기 지지면 내에 구성되고 지지면의 굴곡을 저지하도록 구성된 지지 복귀 요소를 더 포함하는 생명 징후 측정 디바이스.
  13. 13
    제1항에 있어서, 상기 광 감지 시스템은 일련의 동맥 펄스를 나타내는 광신호를 검출하도록 구성되고, 상기 출력 유닛은 일련의 동맥 펄스 각각에 대한 펄스 파형을 결정하도록 구성되는 것인 생명 징후 측정 디바이스.
  14. 14
    제1항에 있어서, 상기 생명 징후는 심박수, 동맥 펄스 파형, 수축기 혈압, 확장기 혈압, 평균 동맥 혈압, 펄스 압력, 및 동맥 탄성 중 적어도 하나인 것인 생명 징후 측정 디바이스.
  15. 15
    제1항의 생명 징후 측정 디바이스를 사용하여 환자의 생명 징후를 측정하는 생명 징후 측정 방법으로서, 환자의 해부학적 위치에 대해 상기 생명 징후 측정 디바이스를 위치시키고, 광원으로 광 도파관의 제1 단부로 광 에너지를 전달하며, 센서 프레임에 의해 유지된 광 검출기를 사용하여 상기 광 도파관의 제2 단부를 나오는 광 에너지의 양을 검출하고, 수신된 광 에너지를 나타내는 신호를 그로부터 생성하고, 상기 광 도파관의 제2 단부를 나오는 광 에너지를 나타내는 생성된 신호를 사용하여 생명 징후의 측정치를 생성하는 것 을 포함하는 생명 징후 측정 방법.
  16. 16
    제15항에 있어서, 센서 고정 디바이스로 환자의 해부학적 위치에 압력을 인가하고, 일정 시간 기간에 걸쳐 상기 센서 고정 디바이스로 해부학적 위치에 인가된 압력을 변경하며, 일정 시간 기간에 걸쳐 상기 광 도파관의 제2 단부를 나오는 광 에너지의 양의 변화로부터 일정 시간 기간 동안 동맥 펄스에 대한 일련의 펄스 특징을 결정하는 것 을 더 포함하는 생명 징후 측정 방법.
  17. 17
    제16항에 있어서, 측정된 혈압 측정치를 얻고, 상기 광 도파관의 제2 단부를 나오는 광 에너지의 양을 나타내는 입력을 사용하여 초기 시간에 초기 펄스 특징을, 그리고 이후의 시간에 후속 펄스 특징을 얻는 것 을 더 포함하고, 측정된 혈압 측정치는 이후의 시간에서보다 초기 시간에 더 근접한 측정 시간에 얻어지고, 생명 징후의 생성된 측정치는 측정된 혈압 측정치, 초기 펄스 특징, 및 후속 펄스 특징에 기초하는 것인 생명 징후 측정 방법.
  18. 18
    제1항의 생명 징후 측정 디바이스를 사용하여 환자의 혈압을 측정하는 혈압 측정 방법으로서, 환자의 해부학적 위치에 대해 측정 디바이스를 위치시키고, 센서 고정 디바이스로 환자의 해부학적 위치에 변동 압력을 인가하며, 광 감지 시스템으로 동맥 펄스 파형을 검출하고, 인가된 변동 압력의 함수로서 검출된 동맥 펄스 파형에 기초하여 수축기 혈압 및 확장기 혈압을 결정하는 것 을 포함하는 혈압 측정 방법.
  19. 19
    광 동작 감지 디바이스로서, 개구를 형성하는 센서 프레임과, 상기 개구 내에 배치된 센서 패드와, 상기 센서 프레임 내의 센서 패드의 이동량을 검출하도록 구성된 광 감지 시스템으로서, (a) 상기 센서 패드의 이동이 광 도파관의 굴곡 또는 압축을 초래하게 하도록 센서 프레임 내에 위치되는 광 도파관, (b) 상기 광 도파관의 제1 단부에 광 에너지를 공급하는 광원 디바이스, 및 (c) 상기 광 도파관의 제2 단부를 나오는 광 에너지의 양을 검출하는 광 검출기를 포함하는 것인 광 감지 시스템, 그리고 상기 광 도파관을 나오는 광 에너지의 양을 나타내는 신호를 수신하고 수신된 신호로부터 상기 센서 패드의 이동량의 측정치를 생성하도록 구성된 출력 유닛 을 포함하는 광 동작 감지 디바이스.
  20. 20
    제19항에 있어서, 상기 센서 프레임의 적어도 일부에 부착되고, 또한 상기 센서 패드를 지지하며, 상기 센서 패드에 대해 인가된 압력의 적어도 일부에 반작용하도록 구성되고, 최대 압력에서 상기 센서 패드의 원하는 변위를 허용하도록 더 구성된 로드 스프링을 더 포함하는 광 동작 감지 디바이스.
  21. 21
    제20항에 있어서, 상기 로드 스프링은 최대 압력에서 0.5 내지 3 밀리미터의 센서 패드의 최대 변위를 제공하도록 구성되는 것인 광 동작 감지 디바이스.
  22. 22
    제19항에 있어서, 상기 광 도파관은 폴리실록산, 폴리우레탄, 폴리부타디엔 고무, 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 탄성중합체를 포함하는 것인 광 동작 감지 디바이스.
  23. 23
    제19항에 있어서, 상기 광 도파관은 0.2 내지 0.4의 개구수를 포함하는 것인 광 동작 감지 디바이스.
  24. 24
    제19항에 있어서, 상기 광 도파관은 코어 및 클래딩을 포함하고, 상기 코어는 1.43 내지 1.50의 굴절률을 가지며, 상기 클래딩은 1.39 내지 1.48의 굴절률을 갖고, 상기 코어와 클래딩 중 어느 하나 또는 이들 양자는 25 내지 75의 쇼어 A 경도를 갖는 것인 광 동작 감지 디바이스.
  25. 25
    제19항에 있어서, 비탄성면을 포함하는 광 도파관 지지 구조체를 더 포함하고, 이 광 도파관 지지 구조체는 광 도파관의 적어도 일부분을 지지하며, 상기 광 감지 시스템은 동맥 펄스에 응답하여 광 도파관의 지지되지 않은 부분의 굴곡 변형을 발생시키도록 센서 패드의 이동을 위해 더 구성되는 것인 광 동작 감지 디바이스.
  26. 26
    제19항에 있어서, 실질적으로 전체 길이에 걸쳐 상기 광 도파관을 지지하는 가요성 및 비압축성 지지면을 더 포함하는 광 동작 감지 디바이스.
  27. 27
    제26항에 있어서, 상기 광 도파관을 위한 지지면 내에 구성되고 상기 지지면의 굴곡을 저지하도록 구성된 지지 복귀 요소를 더 포함하는 광 동작 감지 디바이스.
  28. 28
    제19항에 있어서, 최대 접촉 압력의 위치에서의 상기 광 도파관의 압축 및 굴곡은 광 도파관을 나오는 총 광량의 50 내지 70%의 감소를 야기하는 것인 광 동작 감지 디바이스.
  29. 29
    제19항의 광 동작 감지 디바이스를 사용하여 국부화된 변위량을 검출하는 변위량 검출 방법으로서, 광 도파관의 제1 단부로 광 에너지를 전달하고, 광학 검출기를 사용하여 상기 광 도파관의 제2 단부를 나오는 광량을 검출하며, 상기 광 도파관의 제2 단부를 나오는 광 에너지를 나타내는 생성된 신호를 사용하여 센서 패드의 하향 변위량의 측정치를 생성하는 것 을 포함하는 변위량 검출 방법.
  30. 30
    동맥 펄스를 검출하기 위한 탄성 도파관으로서, 편평면을 갖고 루멘을 형성하는 클래딩으로서, 25 내지 75의 쇼어 A 경도를 갖는 탄성중합체를 포함하는 클래딩과, 상기 루멘 내에 배치되고, 25 내지 75의 쇼어 A 경도 및 상기 클래딩의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 코어 를 포함하는 탄성 도파관.
  31. 31
    제30항에 있어서, 상기 클래딩은 45 내지 55의 쇼어 A 경도를 갖고, 상기 코어는 30 내지 45의 쇼어 A 경도를 갖는 것인 탄성 도파관.
  32. 32
    제30항에 있어서, 상기 탄성 도파관은 적어도 10,000 모드를 유도할 수 있는 것인 탄성 도파관.
  33. 33
    제32항에 있어서, 상기 코어는 1.43 내지 1.50의 굴절률을 갖고, 상기 클래딩은 1.39 내지 1.48의 굴절률을 갖는 것인 탄성 도파관.
  34. 34
    제30항에 있어서, 상기 코어는 적어도 45 마이크로미터의 반경을 갖는 것인 탄성 도파관.
  35. 35
    제30항에 있어서, 상기 코어는 폴리실록산, 폴리우레탄, 폴리부타디엔 고무 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 탄성중합체를 포함하며, 30 내지 45의 쇼어 A 경도를 갖고, 1.45 내지 1.47의 굴절률을 가지며, 150 내지 200 마이크로미터의 반경을 갖고, 상기 클래딩은 45 내지 55의 쇼어 A 경도를 가지며, 1.39 내지 1.41의 굴절률을 갖고, 상기 탄성 도파관은 0.35 내지 0.4의 NA를 갖고, 적어도 50,000 모드를 유도할 수 있는 것인 탄성 도파관.
Independent claims35