DE60017585T2

DE60017585T2 - Pulsoximetersensor mit einem breiteren metallband

Info

Publication number: DE60017585T2
Application number: DE60017585T
Authority: DE
Inventors: Rodney Chin
Original assignee: Mallinckrodt Inc
Current assignee: Mallinckrodt Inc
Priority date: 1999-11-22
Filing date: 2000-11-01
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2020-11-02
Also published as: DE60017585D1; EP1502539A2; CA2392219A1; US20020038082A1; EP1502539A3; ATE506001T1; ES2235989T3; DE60045876D1; ES2362727T3; US6694160B2; EP1502539B1; JP4605967B2; ATE287237T1; EP1231857A1; JP2003514606A; WO2001037725A1; EP1231857B1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Pulsoximeter-Sensoren und insbesondere auf Techniken zum Abschirmen gegenüber umgebendem Licht sowie zum Verhindern eines Ablösens von flexiblen, wegwerfbaren Sensoren.
Ein Typ eines Pulsoximeter-Sensors, der üblicherweise verwendet wird, ist ein flexibler, wegwerfbarer Sensor. Er hat typischerweise mehrere Schichten mit dem Anwender sichtbaren weißen Schichten auf der Außenseite. Das Weiß verleiht das Ansehen von Sauberkeit und Sterilität und ist auch gegenüber bestimmten Lichtwellenlängen über den Bereich der Sensibilität des Photodetektors hinweg lichtundurchlässig. Ein Beispiel eines Sensors, das sich auf eine weiße, lichtundurchlässige Schicht bezieht, ist im US-Patent Nr. 4 865 038 dargestellt.
Mehrere dieser Sensoren umfassen metallisierte Schichten, die entweder eine leitende Abschirmung oder eine Abschirmung gegenüber umgebendem Licht sein können. Siehe beispielsweise die US-Patentnummern 4 928 691, 5 246 003, 5 094 240, 5 054 488 und 4 964 408. Das US-Patent 4 928 691 bezieht sich auf die Verwendung einer roten Schicht zur Vermeidung von umgebenden Licht.
Das Dokument 5 246 003 offenbart eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Umgebendes Licht kann den Betrieb eines Pulsoximeters stören, insbesondere bei den hellen Lichtern im chirurgischen Bereich oder bei äußeren Tageslichtbedingungen. Die Verwendung einer Metallschicht war zwar wirksam, um vor solchem Umgebungslicht abzuschirmen, es besteht aber auch ein damit konkurrierender Wunsch, über Lichtdurchlässigkeit zu verfügen, um beobachten zu können, wie ein Sensor angebracht ist. Außerdem kann es durch die Einführung zusätzlicher Schichten in den Sensor zu einem Sensorausfall durch Ablösung kommen.
Demgemäß wäre es wünschenswert, über einen Sensor zu verfügen, der gegenüber Umgebungslicht abschirmt, gegenüber einem Ablösen bzw. Abblättern widerstandsfähig ist und der eine bestimmte Transparenz aufweist.
Abriss der Erfindung
Die folgende Erfindung stellt einen Pulsoximeter-Sensor gemäß Anspruch 1 bereit, mit einer lichtundurchlässigen, metallisierten Schicht zur Abschirmung gegenüber Umgebungslicht. Die metallisierte Schicht umgibt den Bereich des Lichtdetektors. Der Sensor weist einen lichtdurchlässigen Abschnitt auf, wobei die lichtundurchlässige, metallisierte Schicht nur die Abschnitte um den Lichtdetektor und andere Bereich herum abdeckt, wie z.B. einen sich zwischen dem Lichtdetektor und dem Emitter erstreckenden Streifen. Die lichtundurchlässige, metallisierte Schicht ist ein Streifen, der einen breiteren Abschnitt im Bereich um den Lichtdetektor herum aufweist.
Der breitere Abschnitt der metallisierten Schicht widersteht im Zusammenspiel mit zusammenpassenden breiteren Abschnitten an angrenzenden Schichten Ablösungsbelastungen.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Drähte zur Verbindung mit dem Emitter in einem abgewinkelten Weg verlegt, der vorzugsweise von einer Seite des Detektors über eine Mittellinie zwischen dem Emitter und dem Detektor zu einer gegenüberliegenden Seite des Emitters kreuzt. Dieser abgewinkelte Weg im Gegensatz zu einem geraden Weg leitet durch die Drähte verursachte Belastungen ab und verhindert ferner eine Ablösung oder Lostrennung der Schichten des Sensors.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform hat der breitere Bereich der metallisierten Schicht und der angrenzenden Schichten ein halbkreisfömiges Profil um den Photodetektor herum.
Für ein tieferes Verständnis der Art und der Vorteile der Erfindung ist auf die folgende Beschreibung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen Bezug zu nehmen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine auseinandergezogene Ansicht eines Sensors gemäß der vorliegenden Erfindung zur Darstellung der beschriebenen Schichten.
Beschreibung der spezifischen Ausführungsformen
1 stellt einen Sensor 10 gemäß der Erfindung dar. Der Sensor umfasst eine transparente bzw. lichtdurchlässige Schicht 12, die breiter ist als eine Weißschicht 14, die über dieser angebracht ist. Über der Weißschicht 14 ist eine entsprechend ausgebildete metallisierte Schicht 16 angebracht. Auf der metallisierten Schicht 16 ist eine weitere Weißschicht 18 mit Löchern 20 und 22 angebracht, die Licht von/zu dem Emitter und dem Detektor durchlässt. Der Emitter und der Detektor sind auf der metallisierten Schicht 16 angebracht. Zur Montage können zwischen den Schichten Klebemittel verwendet werden.
Wie zu ersehen ist, umfasst die metallisierte Schicht 16 einen von einem gekrümmten Umfang 26 festgelegten breiteren Bereich. Ähnliche breitere Bereiche 28 und 30 befinden sich jeweils auf den weißen Streifen 18 und 14. Dieser breitere Bereich umgibt den Photodetektor 32. Ein solcher breiterer Bereich verhindert, dass Umgebungslicht den Photodetektor erreicht und dessen Ablesungen stört. Gleichzeitig gestatten andere Bereiche der lichtdurchlässigen Schicht 12 nur durch Verbreitern eines Teils des Streifens eine Betrachtung des Patienten, wenn der Sensor angebracht ist. Dies ermöglicht beispielsweise eine Überprüfung, wie dicht der Sensor am Patienten befestigt ist, indem durch diese lichtdurchlässige Schicht 12 geblickt wird.
Der breitere Bereich 26 und die entsprechenden breiteren Bereiche 28 und 30 sind auch gegenüber einer Ablösung bzw. einem Abblättern widerstandsfähig. Im Gegensatz zu einem geradlinigen Streifen sind diese Bereiche gekrümmt, so dass, wenn der Sensor um den Finger eines Benutzers oder andere Ansätze gewickelt wird, die Belastungen verteilt werden, statt auf eine Linie konzentriert zu werden. Es hat sich herausgestellt, dass diese Gestaltung einer Ablösung entsprechend widersteht und weniger Ausfälle hat als ein gerader Streifen.
Eine weitere Belastung, die zu einer Ablösung führen kann, ist die durch die Drähte 34 induzierte, welche eine Verbindung zum Benutzer oder zu der lichtemittierenden Diode (LED) 36 herstellen. Die vorliegende Erfindung verringert die Belastungen durch Bereitstellen eines abgewinkelten Verlegewegs der Drähte 34 zwischen dem Kabel 38 und dem Photoemitter oder den Netz-LEDs 36. Bei vorbekannten Vorrichtungen wurden die Drähte in einer gerade Linie verlegt, wobei sich herausstellte, dass dies zu einer Ablösung beitrug. Der abgewinkelte Weg, bei dem die Drähte neben dem Photodetektor 32 beginnen und die Mittellinie zwischen dem Photodetektor und dem Emitter kreuzen und dann über dem Emitter 36 verlaufen, verringern die Belastungen.
Außerdem sind die Drähte kreisförmig um den Photoemitter 35 verlegt und von hinten an diesem befestigt, wie bei vorbekannten Vorrichtungen. Ferner ist wie bei früheren Vorrichtungen der Photodektor 32, der an einem Koaxialkabel 40 innerhalb des Kabels 38 angebracht war, näher am Kabel 38 angebracht, so dass das Koaxialkabel weniger auf dem Sensor verläuft.
Vorzugsweise ist die metallisierte Schicht 16 eine Schicht aus aluminisiertem Mylar mit einer Dicke von weniger als einem Millimeter. Der gekrümmte Bereich 26 erstreckt sich vorzugsweise mindestens 3/4 inch (1,9 cm), noch bevorzugter etwas mehr als 1 inch (2,5 cm) entlang der Länge des Streifens 16. Er verläuft vorzugsweise von dem geraden Rand des Streifens 16 um mindestens 1/8 inch (0,31 cm), noch bevorzugter etwa 1/4 inch (0,63 cm) nach außen.
1 zeigt auch eine Faraday'sche Abschirmung 42, die um den Photodetektor 32 gewickelt ist. Sie ist in 1 teil weise offen dargestellt. Die Faraday'sche Abschirmung ist vorzugsweise ein Kupferstück, das bis auf einen Maschenabschnitt direkt über dem Photodetektor 32 festes Metall ist. Bei einer Ausführungsform ist ein Teil der Faraday'sche Abschirmung 42 direkt an der Metallschicht 16 angebracht.
Wie Fachleuten ersichtlich ist, kann die vorliegende Erfindung in anderen spezifischen Formen verkörpert sein, ohne von deren wesentlichen Eigenschaften abzuweichen. Beispielsweise könnte der verbreitere Bereich irgendeine Form annehmen und nicht nur halbkreisfömig sein. Er könnte vielmehr auch oval, quadratisch, trapezoidförmig etc. sein. Außerdem muss sich die metallisierte Schicht nicht über die gesamte Länge des Sensors erstrecken, sondern könnte sich einfach in den Bereich um den Photodetektor oder um den Photodetektor und den Photoemitter herum befinden. Darüberhinaus könnten die Drähte 34 irgendeinen anderen abgewinkelten Weg zwischen dem Emitter und dem Detektor einnehmen. Ferner könnten die Streifen selbst auch andere Formen aufweisen, wobei insbesondere der lichtdurchlässige Streifen 12 andere Strukturen für den einsehbaren Abschnitt annehmen kann. Teile (Schichten) können durchscheinende Schichtkomponenten ebenso wie lichtdurchlässige Schichtkomponenten aufweisen. Die Schicht 16 könnte eine metallisierte durchscheinende Schicht sein. Die Schicht 12 kann transparent sein. Die Schicht 18 kann eine reflektierende Weißschicht sein. Die Schicht 24 wird in einer bevorzugten Ausführungsform nicht verwendet. Die Schicht 24 kann hinzugefügt werden, falls das Ablösen bzw. Abblättern ein Problem darstellt. Nach einer Ausführungsform befinden sich Klebeschichten bzw. Haftschichten zwischen jeder der Schichten 12, 14, 16 und 18.
Demgemäß soll die vorangehende Beschreibung der Veranschaulichung dienen, jedoch den Schutzumfang der Erfindung, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, nicht einschränken.

Claims

Pulsoxymetersensor, umfassend ein flexibles durchsichtiges Substrat (12), eine undurchsichtige, metallisierte Schicht (16), die auf einer ersten Seite des durchsichtigen Substrats montiert ist, wobei die metallisierte Schicht nur einen Teil des durchsichtigen Substrats bedeckt; eine Lichtemissionsquelle (36), die auf einer ersten Seite der metallisierten Schicht montiert ist, um Licht von der metallisierten Schicht weg auszusenden; einen Lichtdetektor (32), der auf der ersten Seite der metallisierten Schicht montiert ist; eine nicht durchsichtige Schicht (18), die über der Lichtemissionsquelle und dem Detektor montiert ist, wobei die nicht durchsichtige Schicht über der Lichtemissionsquelle und dem Detektor Löcher aufweist; und eine haftfähige Schicht (24), die auf der nicht durchsichtigen Schicht und einem Teil der durchsichtigen Schicht, die nicht von der metallisierten Schicht bedeckt ist, und der nicht durchsichtigen Schicht angebracht ist, wobei die metallisierte Schicht einen Streifen umfasst, der sich mindestens von der Emissionsquelle zu dem Detektor erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Streifen einen breiteren Teil (26), der neben dem Detektor liegt, aufweist, wobei der breitere Teil des Streifens einen gekrümmten Umfang aufweist.
Sensor nach Anspruch 1, wobei der gekrümmte Umfang sich mindestens 1,9 Zentimeter (dreiviertel Zoll) auf beiden Seiten des neben dem Detektor liegenden Streifens entlang und mindestens 0,31 Zentimeter (einen achtel Zoll) von dem Streifen am maximalen Punkt der Ausdehnung nach außen erstreckt.
Sensor nach Anspruch 1, wobei die nicht durchsichtige Schicht einen Streifen umfasst, der einen breiteren Teil (28) aufweist, der zu dem breiteren Teil der metallisierten Schicht passt.
Sensor nach Anspruch 1, des Weiteren ein Kabel (38) umfassend, das sich in den Sensor erstreckt, wobei der Detektor näher zum Kabel montiert ist als die Emissionsquelle, und des Weiteren Drähte (34) von dem Kabel umfassend, die mit der Emissionsquelle verbunden sind, wobei die Drähte eine Leitung zwischen der Emissionsquelle und dem Detektor in einem Bereich zwischen der Emissionsquelle und dem Detektor überkreuzen.
Sensor nach Anspruch 2, des Weiteren eine Faradaysche Schutzscheibe (42) umfassend, die den Detektor mindestens teilweise umgibt, wobei die Faradaysche Schutzscheibe mit der metallisierten Schicht verbunden ist.