JPH0218851B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0218851B2 JPH0218851B2 JP58180782A JP18078283A JPH0218851B2 JP H0218851 B2 JPH0218851 B2 JP H0218851B2 JP 58180782 A JP58180782 A JP 58180782A JP 18078283 A JP18078283 A JP 18078283A JP H0218851 B2 JPH0218851 B2 JP H0218851B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser light
- atr prism
- calibration
- sample
- prism
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 8
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 17
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 6
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 5
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 210000004400 mucous membrane Anatomy 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 2
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000012482 calibration solution Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 229940077085 diagnostic agent for diabetes testing Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 210000004877 mucosa Anatomy 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/55—Specular reflectivity
- G01N21/552—Attenuated total reflection
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はレーザ光による生化学成分分析装置、
特に生体組織内にしみ込んだレーザ光のエネルギ
減衰によつて生化学成分を非観血的に測定するこ
とのできる生化学成分分析装置に関する。[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention relates to a biochemical component analysis device using a laser beam,
In particular, the present invention relates to a biochemical component analyzer capable of non-invasively measuring biochemical components by attenuating the energy of laser light that has penetrated into living tissue.
背景技術
近年の医療分野においては、予防医学、治療医
学の両面から生化学成分、特に血液等の体液中に
含まれる成分の測定が不可欠となつてきており、
これらの検体検査により多大な診断情報が得られ
ている。Background Art In recent years, in the medical field, it has become essential to measure biochemical components, especially components contained in body fluids such as blood, from both preventive and therapeutic medicine.
A great deal of diagnostic information has been obtained from these specimen tests.
従来の一般的な検体検査は生体組織から所定の
体液を採取し、この体液に必要な分離精製等の処
理を加えた後に化学反応を行わせ、体液中の成分
を同定している。従つて、このような従来装置で
は、測定結果を知るまでに比較的長時間を要し、
リアルタイム（実時間）で結果を知ることが不可
能であり、特に治療と同時あるいは関連づけて生
化学成分の分析を行うことができないという問題
があつた。 In conventional general sample testing, a predetermined body fluid is collected from a biological tissue, the body fluid is subjected to necessary separation and purification processes, and then a chemical reaction is performed to identify the components in the body fluid. Therefore, with such conventional devices, it takes a relatively long time to obtain measurement results.
There were problems in that it was impossible to know the results in real time, and in particular it was impossible to analyze biochemical components simultaneously with or in conjunction with treatment.
また従来の検体検査では、体液等の採取が被検
者に対して大きな負担となり、例えば糖尿病等に
関する検査として知られる負荷試験では、被検者
から多数回血液を採取するので、被検者に無視で
きない負担を与えるという問題があつた。 In addition, in conventional laboratory tests, the collection of body fluids places a large burden on the test subject. For example, in stress tests known as tests for diabetes, blood is collected from the test subject multiple times, so The problem was that it would impose a burden that could not be ignored.
発明の目的
本発明は上記従来の課題に鑑みなされたもの
で、その目的は生化学成分を非観血的にしかも連
続して測定することができ、リアルタイムで被検
者に負担をかけることなく生化学成分の分析を可
能とするレーザ光を用いた生化学成分分析装置を
提供することにある。Purpose of the Invention The present invention was made in view of the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to be able to measure biochemical components non-invasively and continuously, in real time without placing any burden on the subject. An object of the present invention is to provide a biochemical component analyzer using laser light that enables analysis of biochemical components.
発明の構成
上記目的を達成するために、本発明は、所定波
長のレーザ光を発するレーザ光源と、レーザ光が
導光され生体組織に密着される試料用ATRプリ
ズムと、レーザ光の一部が導光される校正用
ATRプリズムと、試料用ATRプリズムからのレ
ーザ光を電気信号に変換する第１の光検出器と、
校正用ATRプリズムからのレーザ光を電気信号
に変換する第２の光検出器と、両光検出器からの
電気信号を比較し生化学成分を測定する測定部
と、を含み、試料用ATRプリズムと校正用ATR
プリズムへのレーザ光の導光路にはレーザ光を同
時タイミングで分岐制御するビームスプリツタが
設けられ、該ビームスプリツタと前記レーザ光源
との間にはレーザ光源からのレーザ光をパルス状
のレーザ光に変換する光チヨツパが設けられ、パ
ルス状のレーザ光は同時タイミングで試料用
ATRプリズム及び校正用ATRプリズムに導光さ
れレーザ光源の変動による誤差を除去することを
特徴とする。Structure of the Invention In order to achieve the above object, the present invention provides a laser light source that emits laser light of a predetermined wavelength, a sample ATR prism that guides the laser light and brings it into close contact with biological tissue, and a sample ATR prism in which a portion of the laser light is guided. For light-guided calibration
an ATR prism, a first photodetector that converts laser light from the sample ATR prism into an electrical signal;
The sample ATR prism includes a second photodetector that converts the laser light from the calibration ATR prism into an electrical signal, and a measurement section that compares the electrical signals from both photodetectors and measures biochemical components. and ATR for calibration
A beam splitter is provided in the light guide path of the laser light to the prism to split and control the laser light at the same time, and between the beam splitter and the laser light source, the laser light from the laser light source is split into a pulsed laser. A light chopper is installed to convert the pulsed laser light into light, and the pulsed laser light can be used for the sample at the same time.
The feature is that the light is guided through the ATR prism and the calibration ATR prism to eliminate errors caused by fluctuations in the laser light source.
実施例
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を
説明する。Embodiments Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described based on the drawings.
第１図には、本発明に係る生化学成分分析装置
の原理図が示されており、レーザ光１００を試料
用ATR（内部多重全反射）プリズム１０内に導光
し、この試料用ATRプリズムを生体組織例えば
口唇等の粘膜組織１２に押し当てて測定すれば、
レーザ光１００がその波長に比例した深さだけ極
く僅かながら組織内にしみ込んで全反射するの
で、生化学成分例えば組織糖濃度等を非観血的
に、しかも連続して測定することが可能となる。 FIG. 1 shows a principle diagram of the biochemical component analyzer according to the present invention, in which a laser beam 100 is guided into a sample ATR (internal multiple total reflection) prism 10, and the sample ATR prism If it is measured by pressing it against a biological tissue, for example, mucous membrane tissue 12 such as the lips,
The laser beam 100 penetrates into the tissue to a depth proportional to its wavelength and is totally reflected, making it possible to measure biochemical components such as tissue sugar concentration non-invasively and continuously. becomes.
前記原理に基づいた本発明に係る生化学成分分
析装置の好適な実施例が第２図に示され、炭酸ガ
スレーザ光を試料用ATRプリズム１０に導光し
て口唇等の粘膜組織に約10ミクロン程度の深さ内
でレーザ光を多重的に反射させ、その吸収スペク
トルを測定して組織糖濃度を非観血的に連続して
測定することができる。 A preferred embodiment of the biochemical component analyzer according to the present invention based on the above principle is shown in FIG. 2, in which a carbon dioxide laser beam is guided to the sample ATR prism 10 to inject approximately 10 microns into mucous tissue such as the lips. By multiply reflecting laser light within a certain depth and measuring its absorption spectrum, tissue sugar concentration can be continuously measured non-invasively.
炭酸ガスレーザから成るレーザ光源１４から出
力されたレーザ光はコリメータ１６によつて極め
て細い平行光線に集束される。そして、このレー
ザ光はハーフミラー１８にて二方向に分離され、
一方は試料用ATRプリズム１０に向かつて、ま
た他方はレーザ光源１４の制御回路に送出され
る。なお前記ハーフミラー１８はゲルマニウム等
から成り、その材質はレーザ光の波長に対応して
任意に選択される。 Laser light output from a laser light source 14 consisting of a carbon dioxide laser is focused by a collimator 16 into an extremely thin parallel beam. Then, this laser beam is separated into two directions by a half mirror 18,
One side is directed toward the sample ATR prism 10, and the other side is sent to the control circuit of the laser light source 14. The half mirror 18 is made of germanium or the like, and its material is arbitrarily selected depending on the wavelength of the laser beam.
レーザ光源１４の制御回路はレーザ出力をモニ
タするパワーメータ２０及び出力安定回路２２を
含み、ハーフミラー１８から反射されたレーザ光
は更にハーフミラー２４によつて二分割され、一
方がパワーメータ２０に供給されて、レーザ光の
出力をメータ表示等によりモニタし、また他方の
レーザ光はレーザ光出力検出器２６に供給され、
前記出力安定回路２２を含むフイードバツク回路
によつてレーザ光源１４の出力を安定化制御する
ことができる。 The control circuit of the laser light source 14 includes a power meter 20 that monitors the laser output and an output stabilization circuit 22. The laser light reflected from the half mirror 18 is further divided into two parts by the half mirror 24, and one is sent to the power meter 20. The output of the laser beam is monitored by a meter display or the like, and the other laser beam is supplied to a laser beam output detector 26.
The output of the laser light source 14 can be stabilized and controlled by a feedback circuit including the output stabilizing circuit 22.
前記ハーフミラー１８を直進したレーザ光は、
シヤツタ２８を通り、ビームスプリツタとして例
えばハーフミラー３０に入射され、レーザ光は該
ハーフミラー３０により、試料用ATRプリズム
１０と校正用ATRプリズム３２へ二分割されて
導光される。すなわち、ハーフミラー３０を直進
したレーザ光はオプチカルフアイバ３４を介して
試料用ATRプリズム１０に導かれ、一方におい
て、ハーフミラー３０から反射したレーザ光は校
正用ATRプリズム３２に導かれる。 The laser beam that went straight through the half mirror 18 is
The laser beam passes through the shutter 28 and enters, for example, a half mirror 30 as a beam splitter, and the half mirror 30 splits the laser beam into two parts and guides them to the sample ATR prism 10 and the calibration ATR prism 32. That is, the laser beam that has traveled straight through the half mirror 30 is guided to the sample ATR prism 10 via the optical fiber 34, while the laser beam reflected from the half mirror 30 is guided to the calibration ATR prism 32.
前記試料用ATRプリズム１０及び校正用ATR
プリズム３２にパルス状のレーザ光を導光するた
めに光チヨツパが用いられ、本発明においては、
両プリズム１０，３２に同時タイミングでパルス
状のレーザ光を導光するために、光チヨツパはビ
ームスプリツタとレーザ光源との間に設けられて
いる。そして、実施例においては、光チヨツパ３
６はハーフミラー３０とシヤツタ２８との間に設
けられ、光チヨツパ３６は導光路を横切るスリツ
ト板３８と、該スリツト板３８を回転駆動する駆
動モータ４０と、を含む。 The sample ATR prism 10 and the calibration ATR
An optical chopper is used to guide the pulsed laser light to the prism 32, and in the present invention,
In order to guide pulsed laser light to both prisms 10 and 32 at the same time, an optical chopper is provided between the beam splitter and the laser light source. In the embodiment, the optical chipper 3
6 is provided between the half mirror 30 and the shutter 28, and the optical chopper 36 includes a slit plate 38 that crosses the light guide path, and a drive motor 40 that rotates the slit plate 38.
従つて、光チヨツパ３６のスリツト板３８によ
り、レーザ光源１４からのレーザ光はパルス状の
レーザ光に変換され、このパルス状のレーザ光が
同時タイミングで試料用ATRプリズム１０及び
校正用ATRプリズム３２に導光されることとな
る。そして、パルス状のレーザ光が同時に両プリ
ズム１０，３２に導光されるので、レーザ光源１
４のレーザ光レベルが時間によつて変動したとし
ても、両プリズム１０，３２に同等レベルのレー
ザ光を導光することができる。 Therefore, the slit plate 38 of the optical chopper 36 converts the laser light from the laser light source 14 into pulsed laser light, and this pulsed laser light simultaneously strikes the sample ATR prism 10 and the calibration ATR prism 32. The light will be guided to Since the pulsed laser light is guided to both prisms 10 and 32 at the same time, the laser light source 1
Even if the level of the laser beam 4 changes over time, the same level of laser light can be guided to both prisms 10 and 32.
前記試料用ATRプリズム１０に入射されたレ
ーザ光は試料用ATRプリズム１０に押し当てら
れた被検者の口唇粘膜中に極く僅か、通常の場合
約10ミクロンしみ込み、この時にレーザ光エネル
ギはその一部が粘膜組織によつて吸収される。前
述したように、この吸収量は粘膜組織中の糖濃度
にほぼ比例する。従つて、試料用ATRプリズム
１０内で多重全反射した光はその出力が生体組織
内での吸収分減少することとなり、この吸収減少
分を測定することによつて生体組織内の生化学成
分を分析することが可能となる。すなわち、試料
用ATRプリズム１０から出たレーザ光は他のオ
プチカルフアイバ４２を通り、更にコリメータ４
４で細い平行光線に集束された後、レンズ４６を
介して第１の光検出器４８に供給され、そのエネ
ルギが電気的に検出される。そして、第１の光検
出器４８からの電気信号１０２は測定部５０に供
給され、該測定部５０により所定の測定が行われ
ることとなる。 The laser light incident on the sample ATR prism 10 penetrates very slightly into the lip mucosa of the subject who is pressed against the sample ATR prism 10, usually about 10 microns, and at this time, the laser light energy is A portion of it is absorbed by mucosal tissues. As mentioned above, the amount of absorption is approximately proportional to the sugar concentration in the mucosal tissue. Therefore, the output of the light that has undergone multiple total reflection within the sample ATR prism 10 is reduced by the absorption amount within the living tissue, and by measuring this absorption reduction, the biochemical components within the living tissue can be determined. It becomes possible to analyze. That is, the laser beam emitted from the sample ATR prism 10 passes through another optical fiber 42 and further passes through the collimator 4.
After being focused into a thin parallel beam at 4, it is fed through a lens 46 to a first photodetector 48, where its energy is electrically detected. The electrical signal 102 from the first photodetector 48 is then supplied to the measuring section 50, and the measuring section 50 performs a predetermined measurement.
一方、校正用ATRプリズム３２はそのプリズ
ム面が生理食塩水等の校正液中に浸されており、
レーザ光は、予め既知の減衰を受けた後、レンズ
５２を介して第２の光検出器５４に供給され、該
光検出器５４からの電気信号１０４は測定部５０
に供給される。この校正用ATRプリズム３２は
試料用ATRプリズム１０と同様のプリズムから
成り、導光されるレーザ光の周波数、強度その他
に応じて校正液での吸収エネルギが変化する。 On the other hand, the calibration ATR prism 32 has its prism surface immersed in a calibration solution such as physiological saline.
After the laser light undergoes a known attenuation in advance, it is supplied to the second photodetector 54 via the lens 52, and the electrical signal 104 from the photodetector 54 is transmitted to the measurement unit 50.
is supplied to The calibration ATR prism 32 is made of a prism similar to the sample ATR prism 10, and the energy absorbed by the calibration liquid changes depending on the frequency, intensity, etc. of the guided laser beam.
従つて、この校正用ATRプリズム３２の出力
と試料用ATRプリズム１０の出力とを比較する
ことによつて、、生化学成分を正確に測定するこ
とが可能となる。 Therefore, by comparing the output of the calibration ATR prism 32 and the sample ATR prism 10, it is possible to accurately measure biochemical components.
前記第１の光検出器４８からの電気信号１０２
及び第２の光検出器５４からの電気信号１０４
は、同時タイミングで測定部５０に供給され、両
電気信号１０２，１０４はアンプ５６によつて増
幅された後、Ａ―Ｄコンバータ５８によつてデジ
タル信号に変換され、この後インターフエイス６
０を介してミニコンピユータ６２へ供給される。
そして、ミニコンピユータ６２で所望の演算処理
が施された後、測定値が出力記録される。ミニコ
ンピユータ６２からのデータは実施例において、
単位容積当たりの糖濃度として示され、所定の表
示あるいはプリンタにより印字記録されることと
なる。 Electrical signal 102 from the first photodetector 48
and an electrical signal 104 from the second photodetector 54
are supplied to the measuring unit 50 at the same time, and both electrical signals 102 and 104 are amplified by the amplifier 56 and then converted into digital signals by the A-D converter 58.
0 to the minicomputer 62.
After desired arithmetic processing is performed by the minicomputer 62, the measured values are output and recorded. In the embodiment, the data from the minicomputer 62 is
It is expressed as sugar concentration per unit volume, and is recorded on a predetermined display or printed by a printer.
以上のように、本発明の実施例によれば、試料
用ATRプリズムからのレーザ光出力と校正用
ATRプリズムからのレーザ光出力とを比較する
ことにより、生体組織の生化学成分を非観血的に
分析することができる。更に実施例においては、
光チヨツパがハーフミラーとシヤツタとの間に設
けられているので、パルス状のレーザ光を同時タ
イミングで試料用ATRプリズム及び校正用ATR
プリズムに導光することができ、これにより、レ
ーザ光レベルの変動にかかわらず、精度のよい測
定を行うことができる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, the laser light output from the sample ATR prism and the calibration
By comparing the laser light output from the ATR prism, biochemical components of living tissue can be analyzed non-invasively. Furthermore, in the examples,
Since an optical chopper is installed between the half mirror and the shutter, pulsed laser light is simultaneously applied to the sample ATR prism and the calibration ATR prism.
The light can be guided to a prism, which allows highly accurate measurements to be made regardless of fluctuations in the laser light level.
すなわち、第３図に示されるように、レーザ光
源からのレーザ光レベルは時間によつて変動して
おり、このため、仮にレーザ光を交互のタイミン
グで試料用ATRプリズム及び校正用ATRプリズ
ムに導光したとき、例えば、時刻t1でレーザ光を
試料用ATRプリズムに導光し、時刻t2でレーザ
光を校正用ATRプリズムに導光したときには、
時刻t1と時刻t2とにおけるレーザ光レベルの変動
により、精度のよい測定を行うことができない場
合がある。これに対し、本発明の実施例において
は、レーザ光を同時タイミングで試料用ATRプ
リズム及び校正用ATRプリズムに導光しており、
例えば、時刻t1でレーザ光を同時に試料用ATR
プリズム及び校正用ATRプリズムに導光してい
るので、時刻t1と時刻t2とでレーザ光レベルが変
動したとしても、このレーザ光レベルの変動によ
り影響を受けることがなく、精度のよい測定を行
うことができる。 In other words, as shown in Figure 3, the level of the laser light from the laser light source fluctuates over time, so if the laser light is guided to the sample ATR prism and the calibration ATR prism at alternate timings, For example, when the laser beam is guided to the sample ATR prism at time t 1 and the laser beam is guided to the calibration ATR prism at time t 2 ,
Due to fluctuations in the laser light level between time t 1 and time t 2 , accurate measurement may not be possible. In contrast, in the embodiment of the present invention, the laser beam is guided to the sample ATR prism and the calibration ATR prism at the same time.
For example, at time t 1 , the laser beam is simultaneously applied to the sample ATR.
Since the light is guided to the prism and the calibration ATR prism, even if the laser light level fluctuates between time t 1 and time t 2 , it will not be affected by the fluctuation in the laser light level, allowing for highly accurate measurements. It can be performed.
次に第４図には、第２図の実施例の波形が示さ
れ、パルス状のレーザ光が同時タイミングで試料
用ATRプリズム１０及び校正用ATRプリズム３
２に供給され、それぞれサンプル信号及びリフア
レンス信号として出力される。そして、両出力は
それぞれ第１の光検出器４８、第２の光検出器５
４で電気信号１０２，１０４に変換され、両電気
信号１０２，１０４の比較によつてレーザ光の出
力、強度、変動等に起因する誤差を除去した正確
な測定が可能となる。 Next, FIG. 4 shows the waveform of the embodiment shown in FIG.
2, and output as a sample signal and a reference signal, respectively. Both outputs are sent to the first photodetector 48 and the second photodetector 5, respectively.
4, it is converted into electrical signals 102 and 104, and by comparing both electrical signals 102 and 104, accurate measurements can be made by eliminating errors caused by the output, intensity, fluctuations, etc. of the laser light.
第５図には、本発明に係る生化学成分分析装置
の具体的な外観図が示されている。レーザ光源１
４及びその発振制御部そしてレーザ光導光装置は
装置本体６４内に収納され、装置本体６４の前面
には試料用ATRプリズム１０が被検者の口唇に
密着するに適した位置に露出されており、試料用
ATRプリズム１０は各被検者に適合するように
装置本体６４に対してある程度の可撓性をもつて
支持されており、また前述したように、レーザ光
はオプチカルフアイバ３４，４２によつて試料用
ATRプリズム１０に入出射されるので、試料用
ATRプリズム１０の位置が本体６４に対してあ
る程度移動することを可能とする。そして、本体
６４の近傍には、デイスクトツプコンピユータ６
６が設けられ、所定の演算及びデータ出力作用を
行う。更に本体６４内のレーザ光源に対しては冷
却器６８から冷却水が供給され、レーザ光源の過
熱を防止している。 FIG. 5 shows a specific external view of the biochemical component analyzer according to the present invention. Laser light source 1
4, its oscillation control unit, and a laser beam guide device are housed in the device main body 64, and the sample ATR prism 10 is exposed on the front of the device main body 64 at a position suitable for close contact with the subject's lips. , for samples
The ATR prism 10 is supported with a certain degree of flexibility with respect to the apparatus body 64 so as to fit each subject, and as described above, the laser beam is transmitted to the sample by the optical fibers 34 and 42. for
Since the light enters and exits the ATR prism 10,
The position of the ATR prism 10 can be moved to some extent relative to the main body 64. A desktop computer 6 is located near the main body 64.
6 is provided to perform predetermined calculation and data output functions. Furthermore, cooling water is supplied from a cooler 68 to the laser light source within the main body 64 to prevent the laser light source from overheating.
第６図には、第５図の分析装置を用いた実際の
測定状態が示され、被検者７０は試料用ATRプ
リズム１０をその口唇にて密着挾持し、この状態
で試料用ATRプリズム１０へレーザ光源１４か
ら所定波長のレーザ光を導光することによつてレ
ーザ光をその波長に比例した深さだけ生体組織、
実施例においては、口唇組織内にしみ込ませて全
反射させ、組織内の糖濃度を非観血的に測定する
ことが可能となる。 FIG. 6 shows an actual measurement state using the analyzer shown in FIG. By guiding laser light of a predetermined wavelength from the laser light source 14 to the living tissue, the laser light is directed to a depth proportional to the wavelength of the living tissue.
In the embodiment, by infiltrating the lip tissue and causing total reflection, it becomes possible to non-invasively measure the sugar concentration in the tissue.
第７図には、レーザ光の糖水溶液内における吸
収スペクトルが示され、糖濃度が大きい場合に
は、吸収度も増加することが理解され、またこの
吸収度は波長によつて著しく変化し、所定波長を
選択することによつて、高分解能で糖濃度を測定
可能であるることが理解される。すなわち、第７
図の実施例においては、9.65ミクロン程度の波長
を選択し、この波長のレーザ光を試料用ATRプ
リズム１０へ供給することによつて、口唇組織内
の糖濃度を極めて正確に測定することが可能とな
る。 FIG. 7 shows the absorption spectrum of laser light in a sugar aqueous solution, and it is understood that as the sugar concentration increases, the absorbance also increases, and this absorbance changes significantly depending on the wavelength. It is understood that by selecting a predetermined wavelength, sugar concentration can be measured with high resolution. That is, the seventh
In the example shown in the figure, by selecting a wavelength of about 9.65 microns and supplying laser light of this wavelength to the sample ATR prism 10, it is possible to measure the sugar concentration in the lip tissue extremely accurately. becomes.
発明の効果
以上説明したように、本発明によれば、試料用
ATRプリズムからのレーザ光出力と校正用ATR
プリズムからのレーザ光出力とを比較することに
より、生体組織の生化学成分を分析することがで
き、非観血的に連続した測定が可能となる利点を
有する。Effects of the Invention As explained above, according to the present invention,
Laser light output from ATR prism and ATR for calibration
By comparing the laser light output from the prism, the biochemical components of living tissue can be analyzed, which has the advantage of allowing continuous measurement in a non-invasive manner.
更に本発明においては、ビームスプリツタとレ
ーザ光源との間に光チヨツパが設けられているの
で、パルス状のレーザ光を同時タイミングで試料
用ATRプリズム及び校正用ATRプリズムに導光
することができ、これにより、レーザ光源のレー
ザ光レベルの変動にかかわらず、精度のよい測定
を行うことができる。 Furthermore, in the present invention, since an optical chopper is provided between the beam splitter and the laser light source, the pulsed laser light can be guided to the sample ATR prism and the calibration ATR prism at the same time. , Thereby, accurate measurement can be performed regardless of fluctuations in the laser light level of the laser light source.
第１図は本発明の生化学成分分析作用を示す原
理図、第２図は本発明に係る生化学成分分析装置
の好適な実施例を示す概略説明図、第３図は時間
とレーザ光レベルとの関係を示すグラフ図、第４
図は第２図の実施例の要部波形図、第５図は第２
図の実施例の具体的な外観図、第６図は第５図の
分析装置における測定状態を示す説明図、第７図
は本発明の分折例を示す特性図である。
１０……試料用ATRプリズム、１２……粘膜
組織、１４……レーザ光源、３０……ハーフミラ
ー、３２……校正用ATRプリズム、３４……オ
プチカルフアイバ、３６……光チヨツパ、４２…
…オプチカルフアイバ、４８……第１の光検出
器、５０……測定部、５４……第２の光検出器、
７０……被検者、１００……レーザ光、１０２，
１０４……電気信号。
Fig. 1 is a principle diagram showing the biochemical component analysis action of the present invention, Fig. 2 is a schematic explanatory diagram showing a preferred embodiment of the biochemical component analyzer according to the present invention, and Fig. 3 is a diagram showing time and laser light level. Graph diagram showing the relationship between
The figure is a waveform diagram of the main part of the embodiment shown in Fig. 2, and Fig. 5 is a waveform diagram of the main part of the embodiment shown in Fig. 2.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a measurement state in the analyzer of FIG. 5, and FIG. 7 is a characteristic diagram showing an example of the analysis according to the present invention. 10... ATR prism for sample, 12... Mucosal tissue, 14... Laser light source, 30... Half mirror, 32... ATR prism for calibration, 34... Optical fiber, 36... Optical fiber, 42...
...Optical fiber, 48...First photodetector, 50...Measurement section, 54...Second photodetector,
70... Subject, 100... Laser light, 102,
104...Electric signal.
Claims (1)
レーザ光が導光され生体組織に密着される試料用
ATRプリズムと、レーザ光の一部が導光される
校正用ATRプリズムと、試料用ATRプリズムか
らのレーザ光を電気信号に変換する第１の光検出
器と、校正用ATRプリズムからのレーザ光を電
気信号に変換する第２の光検出器と、両光検出器
からの電気信号を比較し生化学成分を測定する測
定部と、を含み、試料用ATRプリズムと校正用
ATRプリズムへのレーザ光の導光路にはレーザ
光を同時タイミングで分岐制御するビームスプリ
ツタが設けられ、該ビームスプリツタと前記レー
ザ光源との間にはレーザ光源からのレーザ光をパ
ルス状のレーザ光に変換する光チヨツパが設けら
れ、パルス状のレーザ光は同時タイミングで試料
用ATRプリズム及び校正用ATRプリズムに導光
されレーザ光源の変動による誤差を除去すること
を特徴とするレーザ光による生化学成分分析装
置。1 a laser light source that emits a laser beam of a predetermined wavelength;
For samples where laser light is guided and closely adheres to biological tissue
An ATR prism, a calibration ATR prism through which part of the laser beam is guided, a first photodetector that converts the laser beam from the sample ATR prism into an electrical signal, and a laser beam from the calibration ATR prism. ATR prism for sample and ATR prism for calibration.
A beam splitter is provided in the light guide path of the laser light to the ATR prism to split and control the laser light at the same timing, and between the beam splitter and the laser light source, the laser light from the laser light source is split into pulses. An optical chopper that converts into laser light is provided, and the pulsed laser light is guided to the sample ATR prism and the calibration ATR prism at the same time to eliminate errors caused by fluctuations in the laser light source. Biochemical component analyzer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58180782A JPS6075031A (en) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | Biochemical component analyser due to laser beam |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58180782A JPS6075031A (en) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | Biochemical component analyser due to laser beam |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6075031A JPS6075031A (en) | 1985-04-27 |
| JPH0218851B2 true JPH0218851B2 (en) | 1990-04-26 |
Family
ID=16089230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58180782A Granted JPS6075031A (en) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | Biochemical component analyser due to laser beam |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6075031A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3834224B2 (en) * | 2001-06-28 | 2006-10-18 | 株式会社アドバンテスト | Chemical substance detection method and apparatus |
| US11197614B2 (en) | 2016-12-26 | 2021-12-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Biological material measuring apparatus and method of measuring biological material |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP58180782A patent/JPS6075031A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6075031A (en) | 1985-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3643842B2 (en) | Glucose concentration testing device | |
| EP0577684B1 (en) | Method and apparatus for glucose concentration monitoring | |
| EP2299897B1 (en) | Photoacoustic measurement apparatus | |
| TWI468688B (en) | Optical sensor for determining the concentration of an analyte | |
| US6285448B1 (en) | Clinical analyte determination by infrared spectroscopy | |
| US5348003A (en) | Method and apparatus for chemical analysis | |
| US5348002A (en) | Method and apparatus for material analysis | |
| US8391939B2 (en) | Metering glucose level in pulsing blood | |
| US20080023634A1 (en) | Non-invasive detection of analytes in a comples matrix | |
| JP4472794B2 (en) | Glucose concentration determination device | |
| JP2007083028A (en) | Noninvasive inspecting apparatus | |
| JPH09145683A (en) | Method and equipment for optoacoustic analysis | |
| US20110125004A1 (en) | Analysis by photo acoustic displacement and interferometryl | |
| JPH10189A (en) | Multiple wavelength simultaneous non-invasive biochemical measuring device | |
| JPS6157774B2 (en) | ||
| JPH09308623A (en) | Non-invasive biochemical measuring instrument | |
| JPH0113852B2 (en) | ||
| JPH09133655A (en) | Photo-acoustic spectroscopy and spectrometer | |
| JPH0218851B2 (en) | ||
| JPH09187442A (en) | Non-invasion biochemical sensor | |
| JP2641575B2 (en) | Glucose non-invasive measuring device | |
| JPH09173323A (en) | Non-invasive biochemical measuring instrument | |
| JP2003149145A (en) | Non-invasive glucose level measuring device | |
| JPS6075029A (en) | Biochemical component analyser due to laser beam | |
| JPS6073344A (en) | Biochemical component analytical apparatus using laser beam |