CN1037213A - 肝功能检查装置 - Google Patents

Abstract

肝功能检查装置，从光源(11、12)发出分别能和 不能为注入肌体且由肝脏摄取及排泄的特定色素所 吸收的两种波长的光照射到人体组织(15)。来自人 体组织的光脉冲经受光单元(13)，由A/D转换器 (30)变换为数字信号。CPU34根据血液中的变动成 分确定两种光电转换信号间的直线回归式系数，进行 检测校准。根据规定时间内的采样信号和直线回归 式系数，计算血液中特定色素浓度的相关值进而计算 作为时间函数的模拟函数系数和表示肝细胞功能总 量的指标R。

Description

本发明涉及肝功能检查装置，特别是涉及一种把经选择的由肝脏摄取及排泄的特定色素注入血液中、自动进行测定处理表示肝细胞功能总量的指标R_MAX的肝功能检查装置。

表示肝细胞功能总量的指标R_MAX受到很高的评价和广泛运用。在肝外科领域，它被用来判定手术的适应性，在内科领域，它被用来充分掌握肝病患者的病情和予后的判断。

已有的测定指标R_MAX的方法是，先在清晨空腹时抽取空白检测用血液，把0.5mg/kg的腚氰绿（以下称为ICG）在30秒内注入一只手臂的肘静脉内，在开始注入ICG溶液后的第5分钟、10分钟、15分钟时，每次从另一只手臂的肘静脉抽取3～4毫升血液，再将抽取的血液按1毫升血液加2毫升生理盐水的比例稀释，然后用分光光度计，把空白检测用血清作为对比，在805nm的波长上进行比色。把比色计的读数（OD）绘在单对数纸上，就可看出从5分钟到15分钟时，ICG浓度直线的减少。该三个点连成的直线与Y轴相交，用这个交点求出时间为零时的血液中ICG浓度。只要按上述方法得到血液中色素浓度半衰期

，就能用下式算出血中消失率（K）。

K＝0.693/

在上述的3点解析法中，有必要改变负荷量，3次注入ICG。这时，对于ICG的给药量有各种不同的考虑。例如，在不同日期分别按每公斤体重0.5mg，1.0mg、5.0mg的给药量注入ICG;或者，用0.5mg、1.0mg、2.0mg的给药量进行测定;或者在不同日期按0.5mg、3.0mg、5.0mg的给药量进行三次注入，或按0.5mg、5.0mg的给药量进行两次注入;进而，也有分别用0.5mg、1.0mg、5.0mg的给药量测定一天里的R_max指标，或者在不同日期按每公斤体重0.5mg、1.0mg、2.0mg的给药量3次注入ICG的方法。

按照上述0.5mg/kg负载时的步骤，同样进行采血和ICG浓度的测定，从而求得血浆消失率K。但是因为ICG的血中浓度显著的高，所以要予先把血清6～10倍稀释后再进行测定。

下面，说明指标R_max的计算方法。例如，在每公斤体重0.5mg、3.0mg、5.0mg负荷量下，血浆消失率分别为0.0568，0.0376，0.0334。由于肝脱除率R为K（min）×D（mg/kg），得到，

0.5mg/kg负荷时    R＝0.0568×0.5＝0.0284

3.0mg/kg负荷时    R＝0.0376×3.0＝0.1128

5.0mg/kg负荷时    R＝0.334×5.0＝0.1671

如图21所示，以X轴为负荷量的倒数（1/D：（mg/kg）^-1），以Y轴为脱除率的倒数（1/R）：（mg/kg/min）^-1进行制图。

即在5.0mg/kg负荷时，X轴为2.00，Y轴为35.21;在3.0mg/kg负荷时，X轴为0.33、Y轴为8.86;在5.0mg/kg负荷时，X轴为0.20，Y轴为6.00。计算这3点的回归直线，

Y＝a+b·X＝3.1658+16.0366X（Y＝0.9999），因为直线与Y轴的交点为指标1/R_max，所以得到R_max为a的倒数，即1/a＝0.32mg/kg/min。由0.5mg/kg和5.0mg/kg的两点解析法计算的话，Lineweaver-Burk图的回归直线为Y＝2.7544+16.2278X，从而计算出R_max为0.35mg/kg/min。

按上述方法测定指标R_max，理论上要求几个必要条件，且在其测定、计算过程中，具有因为各种原因产生误差的可能性，如图所示，有时出现实际上不应有的负的测定值等缺点。此外，按上述方法测定指标R_max，在3次改变负荷量时，需要15次静注，即：（4次采血+1次注入ICG）×3。存在患者负担极大，且初步检查就需要好几天的问题。

由于上述原因，本发明的主要目的是提供可以减轻被检查精神和肉体的负担，能够自动地测定表示肝细胞功能总量指标的肝功能检查装置。

本发明的另一个目的是提供只需注入一次ICG就能极简单且自动地测定表示肝细胞功能总量的指标的肝功能检查装置。

本发明的进一步目的是提供根据特定色素的负荷量，自动地选择规定的光源，测定表示肝细胞功能总量的指标的肝功能检查装置。

本发明的更进一步的目的是利用在测定之前进行人体检验校准的方法，提供可消除安装探头时，血流障碍、人体摇动和脉膊跳动等人为因素的影响的肝功能检查装置。

简要的说，本发明就是：用两种波长不同的光照射人体组织，注入人体组织血液中的且为肝脏摄取及排泄的特定色素吸收第一波长的光，但不吸收第二波长的光。与从人体组织得到的第1及第2光相对应的第1及第2光电转换信号被采样，根据采样的第1及第2光电转换信号中所含的血液中的变动成份，确定在第1及第2光电转换信号间的直线回归式的函数，进行人体检验校准。进而，根据由特定色素注入后，规定时间的采样信号所确定的直线回归系数，计算血液中特定色素浓度的相关值，用最小二乘法处理该计算值求出作为时间函数的模拟函数系数，再根据该系数求出表示肝细胞功能总量的指标R_max。

因此，按照本发明，不需要象已有的技术那样采血，只要注入一次ICG，就能测定表示肝细胞功能总量的指标R_max，大幅度减轻了被检者的精神和肉体上的负担。进而能够消除在把探头装在人体上时，由于血流障碍、人体的摇动、脉膊跳动和血液量变化造成的人为影响，从而能够准确地测定。

在本发明的理想的实施例中，光源装置由第1光源装置和第2光源装置构成。其中照射人体组织的第1光源装置有复数个，这些第1光源装置分别发出能被特定色素吸收的波长不同的第1光，照射人体组织的第2光源装置发出具有不被特定色素吸收的波长的第2光。而且设有用来输入不同特定色素的各自负荷量D（mg/kg）的输入装置，按照输入的负荷量，从复数个第1光源装置中，选择对应的光源装置，把该光源装置发出的光作为第1光，照射人体组织。

因此，在本发明的最佳实施例中，能够根据特定色素的负荷量，自动地选择规定的光源进行测定，所以无论对于哪个负荷量的特定色素，都能进行同一精度的测定，从而能够有效的用于测定表示肝的细胞功能总量的指标R_max。

进而，在本发明的最佳实施例中，根据求得的模拟函数的系数，计算出特定色素的血浆消失率K和肝脱除率R＝D×K。

因此，在本发明的最佳实施例中，计算特定色素的血浆消失率K和脱除率R，改变不同特定色素的各自的负荷量，多次计算血浆消失率K和肝脱除率R，用得到的复数个负荷量和脱除率R，就能求出表示肝细胞功能总量的指标R_max。

以下对附图进行简要说明：

图1至4是本发明所用的人体检测校准的原理图。

图5是本发明的一个实施例的主要结构框图。

图6表示的是时钟脉冲信号，用来检出通过被测物内规定光路后的、波长为λ₁、λ₂的光量。

图7表示被图5中的RAM所存贮的数据。

图8A至图8E表示的是本发明的一个实施例的具体动作流程图。特别是，图8A表示数据采样子程序，图8B表示人体校准方式，图8C表示初始设定方式，图8D及图8E表示测定方式。

图9至图12表示图5中的显示装置的显示例。

图13表示一条根据本发明测定的特定色素的消失曲线。

图14至图16用来说明用本发明测定指标R_max的动作。

图17是本发明的另一个实施例的主要构成方框图。

图18表示特定色素的吸光度分布。

图19表示被图17中的RAM所存贮的数据。

图20A至20B是用来说明本发明的另一个实施例中校准方式及测定方式的动作流程图。

图21被用来说明已有技术测定指标R_max的方法。

以下结合附图说明最佳实施例：

在描述本发明的实施例之前，先说明在本发明中运用的人体检验校准的原理。

图1至图4被用来说明本发明中使用的人体校准的原理。

分别用I₁、I₂表示被特定色素大量吸收的λ₁波长的光和不被特定色素吸收的λ₂波长的光对人体组织的入射光量，分别用L₁、L₂表示通过人体组织内规定光路后的光量。注入特定色素时的入射光量I₁和I₂与通过光量L₁和L₂的关系如下。

LogI₁/L₁＝Kg₁·Cg·Vb+f₁（Cb，Vb）+γt₁，……（1）

LogI₂/L₂＝f₂（Cb，Vb）+γt₂……（2）

上述第（1）式及第（2）式中的各系数和变量如图1所示。这里f₁、f₂是由在λ₁、λ₂波长下的血液特性决定的函数。

另一方面，特定色素注入前的入射光量I₁、I₂与通过光量L₁、L₂的关系用下列第（3）、（4）式表示：

LogI₁/L₁＝f₁（Cb，Vb）+γt₁……（3）

LogI₂/L₂＝f₂（Cb，Vb）+γt₂……（4）

这里，注入特定色素前的通过光量L₁与L₂的实际关系被图2所示方式测定，构成图3所示线性关系。这是把探头装在人体上，使人体内血液量变动时的数据。该线性关系有再现性，而且被确认没有个体差异。

再者，把上述第（3）式及第（4）式用下列第（5）式表示：

LogL₁＝ALogL₂+B……（5）

即，利用第（3）式及第（4）式，得到

LogI₁-（f₁（Cb，Vb）+γt₁）

＝A〔LogI₂-（f₂（Cb，Vb）+γt₂）〕+B……（6）

这里，Cb是样品内的血液浓度、Vb是样品内的血液量。

下面，利用注入特定色素后的第（1）式及第（2）式，把特定色素浓度、样品内的血液量和测定色素的吸光系数三者之积的函数C，用下列第（7）式表示。

C＝LogL₁-〔ALogL₂+B〕……（7）

如由该第（7）式计算函数C，则可由下列第（8）式表示。

C＝LogI₁-Kg·Cg·Vb-f₁（Cb，Vb）+γt₁

-A〔LogI₂-｛f₂（Cb，Vb）+γt₂｝〕-B……（8）

这里，如用上述第（6）式则得到下列第（9）式。

C＝-Kg·Cg·Vb

进而，利用图3所示人体检验校准曲线，求得函数C的信号。

然而，对于函数C，虽然系数Kg是一定的，但是因为人体内各部份的血液量Vb在时刻变化着，一旦探头装在人体上，将使样品内血液量发生变化。这时，尽管色素浓度不变，但特定的色素量也将按比例变化，这个过程被标准化的反映在图4中。

在图4中，注入特定色素后t₁分钟时的函数C的值是DE。由于经过t₁+△t分钟后，得到的规定样品内含有的血液量有变化，所示观测点也从E变为E′。这时，如果△t远远小于1分钟，则可认为t₁分钟后和t₁+△t分钟后的血液中特定色素浓度是相同的。然而，对于函数C，从C＝DE变化为C′＝D′E′。因为C≠C′所以需要进行某些校正。因此，利用使DE及D′E′在L₁₀点上标准化的方法可以校正经常是由血液量变化引起的色素浓度变化。

如果注入特定色素就只有LogL₁信号产生变化，例如，达到E点，这时，DE成为第（9）式所示的函数C。下面，如果用CD表示第（9）式的血液量Vb，把A点的Y座标作为L₁₀进行标准化，则用第（10）式表示为：

Vba1+ (LogL₁₀-(A ·LogL₂+B))/(LogL₁₀) ……（10）

由此，用第（7）式和第（10）式把对应于特定色素浓度的信号Cg用第（11）式表示。

$C_g=\frac{{\mathrm{LogL}}_{\mathrm{10}}{\mathrm{-(A\; ·LogL}}_2\mathrm{+B)}}{\mathrm{1+}\frac{{\mathrm{LogL}}_{\mathrm{10}}{\mathrm{-(A\; ·\; LogL}}_2\mathrm{+B)}}{{\mathrm{LogL}}_{\mathrm{10}}}}$

$=\frac{{\mathrm{LogL}}_{\mathrm{10}}{\mathrm{〔Log\; L}}_1{\mathrm{-(A\; ·Log\; L}}_2\mathrm{+B)〕}}{{\mathrm{2Log\; L}}_{\mathrm{10}}{\mathrm{-(A\; ·Log\; L}}_2\mathrm{+B)}}\mathrm{\dots (11)}$

下面，在上述演算结果Cg的时间变化时，采用最小二乘法，用第（12）式表示模拟曲线函数Cg。

Cg＝Ae^Bt……（12）

其中，t是特定色素注入后经过的时间，A和B是常数。

根据上述第（12）式，求出常数A，B。而且，如果把特定色素的负荷量作为D，则血浆消失率K、肝脱除率R可用下列第（13）式和第（14）式表示。

K＝-B    ……（13）

R＝K·D    ……（14）

以上，对本发明中所运用的人体检测校准方法进行了说明。下面，将利用上述人体检测校准原理描述本发明的实施例。

图5中，肝功能检查装置由探头部分10和测定处理部分200组成。探头部份10包含第1光源11、第2光源12、接收光单元13和前置放大器14。第1光源11和第2光源12分别产生波长为λ₁和λ₂的光，其中特定色素对波长λ₁的光吸光度大，对波长λ₂的光吸光度小。接收光单元13接受由光源11和12发出的照射人体组织，并从规定光路内通过的光。另外，测定处理部分200驱动光源11和12，使它们交替地分别以脉冲形式发光。

测定处理部分200包含作为运算工具的CPU34。CPU34通过I/O通道32，将起动信号送给振荡电路24和计时电路23。振荡电路24通常产生规定的时钟脉冲信号。CPU34利用该时钟脉冲信号和上述起动信号，通过计时电路23和译码器22，由恒流电路21把恒定电流i₁和i₂、在第六图所示的计时TM₁′和TM₁″供给第1光源11和第2光源12。

由第1光源11和第2光源12产生的光，从人体组织15的规定光路内通过，然后射入接受光单元13。接受光单元13产生的电流，经前置放大器14进行电流-电压转换和放大后，被送到测定处理部?00。前置放大器14的输出，被设在测定处理部分200内的放大器16放大到规定的程度，从而得到图6所示的输出V_PD。采样保持电路28根据由计时电路23和译码器25产生的如图6所示的计时信号TM₂′，对放大器16的输出进行采样保持。

被采样保持的信号由多路转换器29进行选择，经A/D转换器30转变成数字信号后，被数字闩锁电路31锁住。这时，多路转换器29、A/D转换器30、数字闩锁电路31的计时，被计时电路23和译码器26控制。

用来自于CPU34的通过I。/O通道32输出的选择信号，使译码器27计时，把被锁住的数据作为L₁和L₂的数字信号存贮在RAM35中。并且，I/O通道32与蜂鸣器33相联接，该蜂鸣器是用来报告注入特定色素的计时的。进而，CPU34与RAM35、ROM36、显示部分37、打印机38、输入部分45相连接。RAM35按下面图7所示方式存贮数据。ROM36根据下面将要描述的图8A至图8E的流程图存贮程序。显示部分接下述图9至图12那样显示数据。打印机38打印肝功检查结果。

控制部分39包括报警发光二极管LED40，检测校准键41、启动键42和打印键43。报警LED40在检查结果的可信度低时发出警报，检测校准键41用来设定人体检测校准方式，启动键42用来下达“测定步骤开始”的指令，打印键43用来命令打印输出计算结果。输入部分45用来输入特定色素的负荷量。

进而，在上述图5所示的组成中，第1和第2光源11、12分别产生的、并且从人体组织15的规定光路内通过的光，被1个接收光单元13接收。但是，不限于此，也可以对第1及第2光源11、12，分别对应设立接受光单元，每个接收光单元的输出被分别采样，用CPU34在不同时间读取各个采样输出。还有，做为光源装置，也可设置一个共同光源，该光源既能产生被特定色素吸收的波长λ₁的光，又能产生不被特定色素吸收的波长λ₂的光，并设置2个分别透过各波长光的滤光镜，和与各个滤光镜分别对应的接受光单元。

图7表示的是被图5中RAM存贮的数据，图8A至图8E是本发明的一个实施例的具体工作流程图、图9至图12是图5中显示部分的显示例子，图13用来表示本发明测定的特定色素消失曲线和R_MAX的结果。

下面，参照图5，图8A至图8E以及图13，说明本发明的一个实施例的具体操作，本发明装置的操作包括数据采样步骤、人体检测标准步骤、初始设定步骤、以及测定步骤;这些步骤的动作流程分别表示在图8A、图8B、图8C、图8D和图8E中。

首先，图8A所示的数据采样步骤，被作为后述的检测标准步骤和测定步骤中的子程序运行。从步骤（图中简略为SP）SP11到SP16，用来对通过被测物之后的1组波长λ₁、λ₂的光量进行采样，并存入RAM35。即CPU34在步骤SP11，通过图5所示的I/O通道，输出起动信号。根据起动信号，如前所述，L₁、L₂的值被数据锁住，CPU34在步骤SP12中，处在等待状态，直到数据被锁定。

其次，在步骤SP13中，CPU34通过图5所示I/O通道32，输出选择线路上的选择信号，在步骤SP14，首先通过I/O通道32读出L₁的数据，并将其存入图7所示RAM35的存贮区域8a1中。同样，在步骤SP15和SP16，CPU34把L₂的数据存贮在RAM35的存贮区域8a2中。如果上述步骤SP16演算结束，CPU34就返回最初的步骤。对此，将在表示人体检测校准步骤的图8B和表示测定步骤的图8D至图8E中给予说明。

图8B表示人体检测校准步骤的操作流程图，该人体检测校准步骤，在装置接上电源后或在下面所述的图8D及图8E所示的测定步骤结束时开始。在步骤SP21中，CPU34在显示部分37上显示人体检测校准步骤。例如，象图9所示的那样，在显示进入人体检测校准步骤的同时，指示探头部分10的安装。按照这个指示测定者把探头部分10装在人体组织15上。

其后，在步骤SP22，CPU34一直处于等待状态，直到检测校准键41被操作。一旦检测校准键41被操作，CPU34就进入步骤23，上述图8A所示的数据采样子程序开始运行。

接着，为了使在步骤23读入的L₁、L₂处在存入RAM35存贮区8b1、8b2的基准光量数据L_MAX和L_Min范围之内，CPU34对恒流电路21进行控制。而且，CPU34把恒流电路21设定的电流设定值i₁、i₂存入RAM35的存贮区8c1、8c2内。以后，电流i₁、i₂平时在光源11、12中流动。进而关于上述电流的起始设定操作，将在下面图8C中予以更详细的说明。

其次，在步骤SP25，CPU34使蜂鸣器发声，报告能量设定结果。在步骤SP26至SP29，进行上述人体检测校准。具体来说，在步骤SP26和SP27，CPU34分别对L₁、L₂的值进行n次采样，把CL₁（1）至CL₁（n）存贮在存贮区域8d1到8dn，CL₂（1）至CL₂（n）存贮在存贮区域8e1至8en。在步骤SP28，CPU34对LogCL₁（I）和LogCL₂（I）（I＝1-n）按下列计算式进行直线回归式分析。

LogCL₁（I）＝A·LogCL₂（I）+B

CPU34求出上述计算式中的A、B值，相关系数γ₁以及CL₁（I）（I＝1～n）的最大值CL₁₀，把它们分别存贮在RAM的存贮区域8f1、8f2、8f3及8f4中。

接着，在步骤SP29，为了确定人体检测校准的可靠性，CPU34判定相关系数γ₁是否大于0.998，如果小于0.998则进入步骤SP30，使报警发光二极管40的LED发光，然后返回步骤SP22，准备再次进行人体检测标准。反之，如果CPU34判断相关系数γ₁大于0.998，则转移到图8D所示的测定程序。这里使用的相关系数γ₁的基准值0.998是一个例子，它是由整个装置的性能决定的。还有，在步骤SP26进行n次数据采样期间，被检者体内血液量变化，手忽上忽下，且受到探头的压力。

下面，参照图8C，更具体的说明上述图8B中步骤SP24时的起始设定操作。

波长λ₁、λ₂的光的光量数据L₁、L₂被存贮在RAM35的存贮区域8a1、8a2中。在步骤SP241，CPU34把L₁、L₂的值作为L₀λ₁、L₀λ₂分别存贮在RAM8的存贮区域8h1、8h2中。进而，CPU34进行步骤SP242至SP249，为了设定L₀λ₁、L₀λ₂使其处在分别存贮在RAM35的存贮区域8b1、8b2中的光量数据L_MAX和L_Min（L_MAX＞L_Min）之间，CPU34调整恒流电路21的电流设定值。

具体地说，在步骤SP242，L₀λ₁大于L_MAX时，进入步骤SP243，减小电流设定值L₁，然后再次进入步骤SP23和SP241，在步骤SP242再次判断L₀λ₁是否大于L_MAX。这时，如果L₀λ₁小于L_MAX，则进入步骤SP242，判断L₀λ₁是否小于L_Min。当L₀λ₁小于L_Min时，在步骤245，增大电流设定值i₁。然后，再返回上述步骤SP23。通过反复进行上述操作，确定了电流设定值i₁，它使L₀λ₁处在L_MAX和L_Min之间。

接着，在步骤SP246至SP249，以与步骤SP241至SP245相同的方法，设定电流设定值i₂，使L₀λ₂处在L_MAX与L_Min之间。这样，通过步骤SP23至SP249最终设定的电流设定值i₁、i₂，被存贮在RAM35的存贮区域8c1和8c2中。

下面，参照图8D及图8E，说明测定程序。在步骤SP41，CPU34在显示部分37上显示注入特定色素。这个显示如图10所示，显示出注入特定色素譬如ICG的指令。按照该显示的指令，测定者作好向被检者注入的准备。这时，把从输入部分45输入的特定色素负荷量，如2mg/Kg作为D₁，该D₁被存贮在RAM35的存贮区域8j中。

接着，在步骤SP42，CPU34一直处在等待状态，直到起始键42被按动。如果CPU34判断已经按动了起始键42，则在步骤SP43，在显示将要注入特定色素的计时的同时，用蜂鸣器33发出警报音。对此，如图11所示，用1→2→3→4→5表示，在显示为“5”时，由测定者注入特定色素。并且，在显示为“1”、“2”、“3”、“4”时，CPU34使蜂鸣器33分别发出第一种声音，在显示为“5”时，使蜂鸣器发出与前者不相同的声音。当出现这种声音及其显示时，测定者注入特定色素。在步骤SP44、CPU34设定时间初始值“0”。然后，在步骤SP45，CPU34进行如图8A所述的数据采样子程序。进而，把采样数据L₁至L₂分别存贮在RAM35的存贮区域8a1至8a2中。

在步骤SP46，CPU34利用在图8B的人体检测校准程序中存入RAM35的存贮区域8f₁，8f₂和8f₄的系数A、B和CL₁₀，按下列算式进行计算，然后把Cg（I）存入RAM35的存贮区域8g1中。

$\mathrm{Cg(I)=}\frac{{\mathrm{LogCL}}_{\mathrm{10}}{\mathrm{〔LogL}}_1{\mathrm{(I)-(A\; ·LogL}}_2\mathrm{(I)+B)\; 〕}}{{\mathrm{2LogCL}}_{\mathrm{10}}{\mathrm{-(A\; ·\; LogL}}_2\mathrm{(I)+B)}}$

在步骤SP46，该Cg（I）值被按照图12所示形式显示在显示部份37中。在图12中，横轴表示特定色素注入后经过的时间，纵轴表示Cg（I）的值。这里，如把特定色素消失曲线的采样值作为m，则I为1至m的整数，如果设消失曲线的测定时间为Ts，则1次采样时间TIM＝Ts/（m-1）。不用说，I＝1时，正是特定色素注入的时刻。步骤SP47为在采样时间TIM内，CPU34处在等待状态。

等待结束后，在步骤SP48，CPU34判断i是否大于m。当i大于m时，进入步骤SP49，i小于m时，再返回步骤45，反复进行采样。在此用存入RAM35的存贮区域8g1至8gm的数据Cg（I）描绘出如图3所示的特定色素消失曲线，CPU34检测出其上升点，在步骤SP49，把上升点前的数值作为基线，与各Cg（I）相减，然后再次存入存贮区域8g1至8gm。当然，为了提高测定精度，也可对步骤SP45的L₁及L₂取K次平均值。

接着，在步骤51，CPU34把存入存贮区域8g1至8gm中的时间T₁至T₂（0＜T₁＜T₂＜Ts）间的Cg（I）数值，从

$C_g\left(I\right)=A_1\×e^{B_{1}t}$

I＝T_s/（m-1）（分）

的模拟曲线中，用最小二乘法求得常数A₁、B₁。

在步骤SP57，CPU34用K₁＝-B₁求得K₁，同时求出相关系数γg₁，然后存入RAM的存贮区域8k1、8k2。同样，在步骤58，CPU34计算在时间T₃和T₄区间的常数A₂、B₂，在步骤SP59，求出系数K₂和相关系数γg2，并存入存贮区域8K3，8K₄。进而，在步骤SP60，CPU34计算在时间T₅至T₆间的常数A₃、B₃;在步骤SP61求出系数K₃和相关系数γg₃，然后存入存贮区域8K₅，8K₆。而且，在步骤62，CPU34计算指标R_MAX。

这里，时间T₁至T₆与系数K₁至K₃的关系如图14所示是相互对应的。并且，CPU34设时间T₁、T₂、T₃时的特定色素浓度值为Cg₁、Cg₂、Cg₃，设R_i＝Cg_i×K_i，都用图15所示图形来表示。在图15中，横轴表示1/Cg，纵轴表示1/R。根据这些数据，CPU34通过下列计算式，用最小二乘法计算a、b。

1/R_i＝a（1/Cg_i）+b

（i＝1、2……m，i    m≥2，i＝1是第一区间）

接着，CPU34按R_MAX＝1/b算式计算指标R_MAX和γ_MAX，并存入RAM35的存贮区域811、812，进而显示或打印。

另外，虽然在上述说明中，用了三个时间区间，但实际上只要大于2个以上，用几个都可，时间区间越多，精度就越高。

图15中，横轴上标出了1/Cg₁、1/Cg₂、1/Cg₃，这是简易的表示方式，如果根据下列算式，求出系数A₁，设A₁为系数C₀₁，绘出图14所示的数据，就能更准确地测定R_MAX指标。这时T₁为5分钟，如果设ICG的注入量为D₁mg/kg，Co₁对应于D₁，就可以得到D₂＝D₁·Cg₂/Co₁，D₃＝D₁·Cg₃/C_o1。但是，R_i＝D_i×K_i。D₁作为装置特有的值，例如被予先设为2mg/Kg，或者由输入部分45输入则更好。

接着，在步骤SP53，CPU34判断相关系数γgn是否小于0.95。因为相关系数γgn越接近-1就越相关，所以该步骤是用来检测相关度的。但是，-0.95的值是在-1至0之间暂定的，不用说，越接近-1则装置的可靠性就越高。

在此，相关系数γgn如果大于0.95时，CPU34判定装置可靠性低，并在步骤54，点亮报警LED40。如果在步骤SP53判断相关系数γgn小于-0.95，测定具有可靠性，这时，CPU34不点亮报警LED40，而是进入到步骤SP55。进一步，在步骤SP55，CPU34判断打印键43是否处在操作状态，如果打印键在操作，则由打印机38打印R_MAX值。

进而，如果必要，CPU34存入RAM35存贮区域8_g1至8_gn的C_g（I）的特定色素消失曲线由打印机38打印。并转入前面的图8B所示的人体检测校准程序。而且在步骤SP55，CPU34判断打印键43没有操作时也转入人体检测校准程序。

如上所述，根据本发明的一个实施例，把由肝脏摄取和排泄的特定色素投入人体组织的血液中，用具有被特定色素吸收波长的第1光和不被特定色素吸收波长的第2光照射人体组织，对与通过人体组织的第1及第2光相应的第1及第2光电转换信号进行采样，根据包含在采样的第1及第2光电转换信号中的血液变动成份，决定第1及第2光电转换信号间的直线回归式系数;根据注入特定色素后规定时间内的采样信号和所确定直线回归式系数，计算血液中特定色素浓度的相关值;根据这个值，运用最小二乘法，求得作为时间函数的模拟函数系数;利用该系数就可求得表示肝细胞功能总量的指标R_MAX。从而，不用采血，只要注入一次ICG就能测定指标R_MAX，所以大大减轻被检者的精神和肉体负担。并且，可以消除在人体上安装探头时，由血流障碍、身体摇动、脉膊跳动以及体内血液量变化等人为影响，使得能够准确进行测定。

图17是本发明的另一个实施例的概括框图，图18是特定色素的吸光度分布图。

图17所示实施例的构成除以下方面外，都和上述图5所示实施例相同。即在测定处理部分200的控制部份39，设有用来输入负荷量D的输入部分44。另外，探头部分10由第1光源111、112……11m、第2光源20、接收光单元13、前置放大器14和模拟开关50构成。

第1光源111、112……11m发出具有被特定色素吸收波长的光脉冲，照射人体组织15，该特定色素被注入人体组织15的血液中且由肝脏摄取及排泄。即第1光源111、112、11m如图18所示，按照特定色素的吸光度分布，分别产生吸光度大的、波长为λ₁₁、λ₁₂……λ_1m的光。

模拟开关50按照由负荷量输入部分40输入的负荷量，选择第1光源111、112……11m中的任何一个。通入电流i₁，使被选择的光源产生波长λ_i的第1光脉冲。这时CPU34从I/O通道32通过S_i3控制模拟开关50，选择光源。第2光源发出具有不被特定色素吸收的波长λ₂₀的第2光脉冲，照射人体组织15。进而，测定处理部分200驱动第1光源111、112、11m中的任一个光源以及第2光源20，使其分别交替以脉冲方式发光。

接收光单元13接受由第1光源111、112……11m中任一个产生的照射人体组织15并从规定光路内通过的第1光脉冲，在输出受光输出L_i的同时，接收由第2光源20产生的照射人体组织15并从规定光路内通过的第2光脉冲，然后输出受光输出L₂。

图19表示被存入图17所示的RAM中的数据。图20A是本发明的另一个实施例中人体检测校准程序的流程图。图20B是测定程序的流程图。

与前述实施例相同，图20A所示的人体检测校准程序在接通装置电源或测定程序结束时开始。在步骤SP19，CPU34把输入ICG负荷量的指令显示在显示部分37上。测定者看见这个显示指令后，从图17所示的输入部分44输入ICG负荷量D。该ICG负荷量D被存入RAM35的存贮区域8j1中。CPU34控制转换模拟开关50，以便于选择与ICG负荷量D相对应的第1光源。例如，模拟开关50被转换，在输入0.1～0.5mg/kg的负荷量时，选择波长λ₁₁的光源，当输入0.5～1.0mg/kg负荷时，选择波长为λ₁₂的光源。以下SP21至SP30的操作，与前面图8B描述的相同。

下面，参照图20B说明测定程序。该测定程序是在进行了前图8D所示步骤SP41～SP49的处理后，再进行图20B所示的步骤SP71。在步骤SP71，与前述图8E中步骤SP51相同，在模拟曲线中运用最小二乘法求出常数A、B。在步骤SP72，CPU34进行血浆消失率K＝-B及肝脱除率R＝K·D的运算，求得K，R₀进而CPU34把得到的K，R值分别存入RAM35的存贮区域8j2、8j3中。此时，CPU34用最小二乘法计算相关系数γ₂，并把算得的相关系数存入RAM35的存贮区域8j4。而且，与此同时，CPU34，蜂鸣器发出表示结束的蜂鸣声。

进一步，CPU34把K值、R值、负荷量D表示在显示部分37上，接着，在步骤SP73，CPU34判定相关系数γ₂是否小于0.95。因为相关系数γ₂越接近-1相关度越好，所以该步骤被用来检测相关度。但是，-0.95的值处于0到-1之间，是暂定的，当然越接近-1，数值的可靠度越高。

这里，当相关系数γ₂大于0.95时，CPU34判断可靠度小，并在步骤SP54，点亮报警LED40，当相关系数γ₂小于-0.95时，判断测定具有可靠性，CPU34不点亮报警LDE40，而是进入到步骤SP55。进一步，在步骤55，CPU34判断打印键43是否处在操作状态，如果是处在操作状态，则用打印机打印K值、R值和D值。

进而，如果必要，CPU34也用打印机打印存入RAM35的存贮区域8g1至8gm的C_g（I）特定色素消失曲线。然后，进入人体检测校准程序。再有，在步骤SP55，既使打印键不处在操作状态，也进入人体检测校准程序。

按上述方式求出血浆消失率K和肝脱除率R后，第2天再注入不同负荷量的ICG，重复进行上述一系列操作，求得D₂和R₂，进而在第3天注入ICG，求得D₃和R₃。并且，用负荷量D的倒数1/D和肝脱除率R的倒数1/R，如前述图15那样，描绘回归直线。求出该回归直线与1/R的交点，能很容易地求出1/R_MAX。

如上所述，因为本实施例能根据特定色素负荷量，自动选择规定的光源进行测定，即使特定色素负荷量不同，其测定精度也相同，所以，本发明的肝细胞功能总量指标的测定能被有效地利用。

Claims (15)

1、用来检查肝功能的肝功能检查装置，包括注入人体组织(15)的血液中且由肝脏摄取及排泄的特定色素，发出具有被特定色素吸收波长的第1光和不被特定色素吸收波长的第2光照射人体组织的光源装置(11、12)；用上述光源装置照射人体组织，输出从上述人体组织得到的与第1光及第2光相对应的第1及第2光电转换信号的光电转换装置(13)；对上述光电转换装置输出的光电转换信号进行采样的采样手段(28)；由上述采样手段采样的上述第1和2光电转换信号中包含的人体组织的变动成份，确定上述第1及第2光电转换信号间的直线回归式系数的确定手段(34、SP28)；利用注入上述特定色素后规定时间间隔内上述采样装置的采样信号输出和上述确定手段所确定的直线回归式系数，计算出上述血液中特定色素浓度的相关值，根据这个值，利用最小二乘法，计算作为时间函数的模拟函数系数的计算手段(34，SP28)；以及根据上述计算手段求出的模拟函数系数，求出表示肝细胞功能总量的指标的手段(34)。

2、如权利要求1所述的肝功能检查装置，上述光源装置包括使上述被特定色素吸收的不同波长的第1光照射上述人体组织的复数个第1光源装置（111，112，11m）;使具有上述不被特定色素吸收的波长牡?光照射上述人体组织的第2光源装置（20）;输入不同特定色素各自的负荷量D（mg/kg）的输入装置（44）;对应于从上述输入装置输入的负荷量，在上述复数个第1光源装置中，选择对应的光源手段，把从该光源手段发出的光作为第1光，照射上述人体组织的光源选择手段（50）。

3、如权利要求1所述的肝功能检查装置，上述计算手段包括用求出的上述模拟函数系数，求出上述特定色素的血浆消失率K和肝脱除率R＝D×K的手段（SP72）。

4、如权利要求1所述的肝功能检查装置，上述采样手段包含对第1和第2光电转换信号进行复数次采样的手段;上述确定手段包含把上述采样手段复数次采样得到的上述第1及第2光电转换信号的平均值，作为CL₁、CL₂，按照下列计算式

LogCL₁＝AlogCL₂+B

进行直线回归分析，求出A、B，同时求出上述复数次采样的第1光电转换信号的最大值L₁₀的手段（SP28）。

5、如权利要求1所述的肝功能检查装置，计算上述指标的手段包含注入上述特定色素，把从上述特定色素在血液中均匀分布时开始，到某个规定时间的时间间隔分为复数个区间，分别在各个区间，根据Cg＝Ai·e^Bit（i＝1、2……m，m≥2，但i＝1时是第一区间）的模拟函数求出Ai和Bi，设Ki＝-Bi，分别求出各个区间的初始时间的Cg值Ci，由得到的系数Ki和Ci，用计算式（1/Ki·（i）＝a（1/Ci）+b进行直线回归式分析，求出系数a、b，用R_MAX＝1/b的计算式求出指标R_MAX的的手段（SP51，57～62）。

6、如权利要求1所述的肝功能检查装置，计算上述指标的手段，包含注入上述特定色素，把从上述特定色素在血液中均匀分布的开始，到某个规定时间的时间间隔为复数个区间，分别在各个区间，根据Cg＝Ai·e^Bit（i＝1，2……m，m≥2，但i＝1时在第一区间）的模拟函数，求出系数Ai和Bi，设Ki＝-Bi，用求出的系数Ai和上述特定色素的负荷量D₁，根据计算式Di＝D₁·Ci/Ai（i≥2;但Di在第1区间），求出Di，用求得的Ki和Di，用计算式（1/（Ki·Di））＝C（1/Di）+d进行直线回归分析，求出系数c

d，通过R_MAX＝ 1/(d) 求得指标R_MAX的手段。

7、如权利要求1所述的肝功能检查装置，在上述确定手段中包含计算上述直线回归式相关系数的手段（34）。

8、如权利要求7所述的肝功能检查装置，包含当上述相关系数计算手段算出的相关系数大于予定值时，进行报警的报警手段（33）。

9、如权利要求1所述的肝功能检查装置，上述计算手段包含计算上述模拟函数的相关系数的计算手段（34）。

10、如权利要求1所述的肝功能检查装置，包含当上述模拟函数的相关系数大于予定值时进行报警的报警手段（33）。

11、如权利要求1所述的肝功能检查装置，进而包含，选择究竟进入用上述确定手段计算上述直线回归式系数的检测校准程序，还是进入用上述计算手段计算上述特定色素浓度相关值的测定程序的程序选择手段（41，42）。

12、如权利要求11所述的肝功能检查装置，包含用上述程序选择手段，按照选择的人体检测校准程序，使上述确定手段能以进行的手段（34）。

13、如权利要求11所述的肝功能检查装置，包含用上述程序选择手段，按照选择的测定程序，使上述计算手段能以进行的手段（34）。

14、如权利要求1所述的肝功能检查装置，包含为了使上述第1及第2光电转换信号的强度处于予定范围内，用来设定来自上述光源手段的第1及第2光的强度的设定手段（SP241～SP249）。

15、如权利要求1所述的肝功能检查装置，包含输出上述计算得到的指标R_MAX的输出手段（37、38）。

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