DD279401A5

DD279401A5 - Vorrichtung zum testen der leberfunktion

Info

Publication number: DD279401A5
Application number: DD87308713A
Authority: DD
Inventors: Masahiko Kanda; Kunio Awazu
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd.,Jp
Priority date: 1986-11-05
Filing date: 1987-11-05
Publication date: 1990-06-06
Also published as: JPH0351177B2; ZA878304B; JPS63177843A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leberfunktionstestvorrichtung und ein Leberfunktionstestverfahren zum Testen der Leberfunktion. Bei einer Vorrichtung zum Testen der Leberfunktion setzen Lichtquellen ein lebendes Gewebe einem ersten Licht mit einer Wellenlaenge aus, die durch einen besonderen Farbstoff absorbiert wird, der in das Blut des lebenden Gewebes dosiert eingebracht wird, um durch die Leber aufgenommen und beseitigt zu werden, und einem zweiten Licht mit einer Wellenlaenge, die von dem Farbstoff nicht absorbiert wird. Optische Impulse, die von dem lebenden Gewebe erhalten werden, werden von einem lichtempfangenden Element aufgenommen, wobei Empfangsausgangssignale durch einen A/D-Umsetzer abgetastet werden, um in digitale Signale umgesetzt zu werden. Variable Komponenten in dem Blut, die in den abgetasteten Ausgangssignalen enthalten sind, werden als Koeffizienten von linearen Funktionen ermittelt, um eine Bioeichung durchzufuehren. Ein mit der Konzentration des besonderen Farbstoffs in dem Blut korrelierter Wert wird auf der Grundlage von abgetasteten Ausgangssignalen waehrend einer vorgegebenen Zeitdauer nach der Injektion des besonderen Farbstoffs und anhand der ermittelten Koeffizienten verarbeitet, so dass ein Koeffizient einer Simulationsfunktion als eine Zeitfunktion unter Verwendung der Methode des kleinsten Quadrates erhalten wird, und eine Blutplasmaaufloesungsrate und eine Beibehaltungsrate werden auf der Basis des Koeffizienten erhalten.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Testen der Leberfunktion. Insbesondere bezieht sie sich auf eine Vorrichtung zum Testen der Leberfunktion, die eine automatische Messung zum Testen/Diagnostizieren der Leberfunktion durch Injizieren eines besonderen Farbstoffs, der selektiv nur von der Leber aufgenommen und von dieser entfernt wird, in das Blut und Messen der Auflösungsrate des Blutplasmas und deren ßeibehaltungsrate durchführt.

Charakteristik des bekannten Standes dar Technik

Im allgemeinen werden die Auflösunt^rute und die Beibehaltungsiate des Blutplasmas durch ein Verfahren der Blutentnahme unter Verwendung von Indozyan-Grün (im folgenden als ICG bezeichnet), das als besonderer Farbstoff dient, gemessen. Gemäß diesem Verfahren wird einer Testperson eine intravenöse Injektion von ICG verabreicht, um die Blutentnahme dreimal nach dem Verstreichen von 5,10 und 15 Minuten nach der Injektion durchzuführen, und das Blutserum wird aufgrund von Ausflockung von Blutflocken getrennt, so daß die Extinktion bei einer Wellenlänge von 805nm durch ein Spektrofoiometer gemessen wird, um die ICG-Konzentrationswerte im Blutserum nach dem Verstreichen von 5,10 und 15 Minuten von einer vorangehond erhaltenen Eichungskurve (die der ICG-Konzentration im Blut gegen die Extinktion entspricht) zu erhalten, und damit die Auflösungsrate und die Beibehaltungsrate des Blutplasmas zu berechnen. Gegenwärtig ist ein Verfahren zum Ändern der Menge der ICG-Injektion weit verbreitet, um die Blutplasmaauflösungsrate mehrmals zu messen und damit einen Index zu erhalten, der einen Betrag der hepatischen Zellenfunktion FiMAX (maximal beseitigt) ausdrückt.

Die japanische Patentvoröffentlichungs-Gazette Nr. 58649/85 hat bereits ein Verfahren zum Messen der Blutplasmaauflösungsrate und der Beibehaltungsrate vorgeschlagen, ohne eine Blutentnahme durchzuführen. Gemäß diesem Verfahren wird Licht durch die Körperoberfläche eines Organismus angelegt, der seinerseits Licht mit einer Wellenlänge mit einer hohen ICG-Absorptionsempfindlichkeit und Licht mit einer Wellenlänge mit im wesentlichen keiner ICG-Absorptionsempfindlichkeit hindurchläßt. Die entsprechenden Mengen des hindurchgelassenen Lichts werden gemessen, um die Blutplasmaauflösungsrate und die Beibehaltungsrate nach der Zeitänderung der Lichtmengen (die Farbstoffauflösungskurve) zu erhalten.

Bei dem oben erwähnten ersten Verfahren der Blutentnahme ist es notwendig, die Blutentnahmezeit nach der Injektion genau zu messen. Jedoch wird die Zeit bei einem tatsächlichen Test 'licht genau gemessen, und der Vorgang für eine derartige Messung ist kompliziert. Weiterhin wird die Testperson schweren geistigen und physischen Belastungen bei der Blutentnahme unterworfen. Weiterhin erfordert das Verfahren der Messung des Index RMAX durch mehrmaliges Messen der Slutplasmaauflösungsrate durch Änderung der Größe der ICG-Injektion eine Blutentnahme mehr als zehnmal, wodurch die Belastungen der Testperson weiter erhöht werden.

Gemäß dem zweiten Meßverfahren ohne Blutentnahme, wie es in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 58649/85 beschrieben ist, wird das Ausgangssignal eines Sensors, der tatsächlich an einen Organismus angelegt wird, durch Einflüsse, wie Störungen des Blutflusses infolge einer Sperrung eines Blutgefäßes, Vibration des Organismus, der der Messung unterworfen wird, Pulsierung in dem Organismus, Änderung des Blutvolumens in dem lebenden Gewebe (das Blutvolumen in jedem Teil des lebenden Gewebes wird bereits durch eine vertikale Bewegung eines Armes verändert) usw., gestört, wodurch eine genaue Farbstoffauflösi'ngskurve nicht erhalten werden kann. Folglich können die Auflösungsrate und die Beibehaltungsrate des Blutpiasmas, die durch die Kurve erhalten werden, nicht als genau angesehen werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Eifindung ist es, die vorgenannten Nachteile weitgehend zu vermeiden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist somit eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, sine Vorrichtung und ein Verfahren zum Testen der Leberfunktion bereitzustellen, die Einflüsse, wie Störungen der Blutzirkulation, die Vibration eines Organismus, die Pulsierung in dem Organismus und die Änderung des Blutvolumens in dem lebenden Gewebe beseitigen kann, um eine genaue Messung zu ermöglichen.

Die vorliegende Erfindung sieht eine Vorrichtung zum Testen der Leberfunktion vor, dio eine Lichtquelleneinrichtung zum Aussetzen des lebenden Gewebes einem ersten Licht mit einer Wellenlänge, die durch einen besonderen Farbstoff, der in das Blut des lebenden Gewebes eingebracht wird, um von der Leber aufgenommen und von dieser entfernt zu werden, und einem zweiten Licht mit einer Wellenlänge, die durch den Farbstoff nicht absorbiert wird, eine photoelektrische Umsetzeinriohtung zum Ausgeben von ersten und zweiten photoelektrischen Umsetzsignalen, die dem ersten Licht und dem zweiten Licht entsprechen, das von der Lichtquelleneinrichtung auf das lebende Gewebe gerichtet wird, und von dem lebenden Gewebe erhalten wird, eine Abtasteinrichtung zum Abtasten der photoelektrischen Umsetzsignale, oine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen des Koeffizienten eines linearen Rückbildungsausdrucks zwischen den ersten und zweiten photoelektrischen Umsetzsignalen auf der Basis von variablen Komponenten in dem Blut, die in den abgetasteten ersten und zweiten photoelektrischen Umsetzsignalen enthalten sind, und eine arithmetische Einrichtung enthält, zum Beai beiten eines Wertes, der einer besonderen Farbstoffkonzentration in dem Blut zugeordnet ist, auf der Basis eines Abtastsignals während einer vorgegebenen Zeitdauer nach dem Verstreichen einer vorgegebenen Zeit von der Injektion des besonderen Farbstoffs und des ermittelten Koeffizienten des Rückbildungslinienausdrucks.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer derartigen Vorrichtung zum Testen der Leberfunktion wird ein Koeffizienlteiner Simulationsfunktion, der als eine Zeitfunktion dient, unter Verwendung des Verfahrens des kleinsten Cuadrates auf der Basis des bearbeiteten Wertes erhalten, der mit der besonderen Farbstoffkonzentration korreliert ist.

Bei einer bevorzugteren Ausführunqsform der. orliegenden Erfindung wird die Auflösungsrate des Blutplasmas des besonderen Farbstoffs auf dei Basis des erhaltenen Koeffizienten der Simulationsfunktiun erhalten.

Weiterhin enthält die neue Vorrichtung eine Einrichtung zum Ausgeben der Blutplasmaauflösungsrate, die durch die Einrichtung zum Erhalten der Blutplasmaauflösungsrate erhalten wird.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Beibehaltungsrate des besonderen Farbstoffs in einer vorgegebenen Zeitdauer auf der Baj.is des erhaltenen Koeffizienten der Simulationsfunktion erhalten.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist eine Einrichtung zum Ausgeben der Beibehaltungsrate enthalten, die durch die Einrichtung zum Erhalten der Beibehaltungsrate erhalten wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Index, der die Größe der hepatischen Zellenfunktion RMAV nuf der Basis der erhaltenen Koeffizienten der Simulationsfunktion gefunden.

Ein weiteres Kennzeichen der Leberfunktionstestvorrij'ntung besteht dnrin, daß die arithmetische Einrichtung zum Verarbeiten unter.der Annahme, daß L1 und L 2 Werte der abgetasteten ersten und zweiten photoelektrischen Umsetzsignale darstellt, eines Wertes Cg, der mit der Konzentration des besonderen Farbstoffs korreliert ist, auf der Basis der Konstanten A und B, die durch die Erhaltungseinrichtung erhalten werden und des Maximalwertes L10 mit dem folgenden Verarbeitungsausdruck umfaßt:

logLioUogLi - (A · logL₂ + B)I ⁹ 2logL,o-(A-logL₂+ Bj

Die Koeffizientenverarbeitungseinrichtung enthält eine Einrichtung zum Verarbei* η der Konstanten A und B auf der Basis des Verarbeitungsausdrucks

Cg = Ae^Bl,

unter Annahme, daß t die vorgegebene Zeitdauer nach der Injektion des besonderen Farbstoffs darstellt. Nach eit.^r anderen Ausführungsform enthält die Einrichtung zum Erhalten der Blutplasmaauflösungsrate eine Einrichtung zum Berechnet', unter Annahme, daß k die Blutplasmaauflösungsrate darstellt, nach dem Verarbeitungsausdruck K= -B. Es ist vorteilhaft daß die Einrichtung zum Erhalten der Beibehaltungsrate eine Einrichtung zum Berechnen desselben, unter der Annahme, daß R % die Beibehaltungsrate darstellt nach dem Verarbeitungsausdruck

R% = e^BT

enthält.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Einrichtung zum Erhalten des Index RMAX eine Einrichtung zum Injizieren des besonderen Farbstoffs, Teilen eines vorgegebenen Zeitintervalle mit gleichmäßiger Verteilung des besonderen Farbstoffs in dem Blut in eine Mehrzahl von Blöcken, um Koeffizienten Ai und Bi auf der Basis von Simulationsfunktionen Cg = Aie^Bi'(i = 1,2 m,mg2,

wobei i = 1 bei dem ersten Block) in den jeweiligen Blöcken zu erhalten und Werte von Cg in anfänglichen Zeiten der jeweiligen Blöcke als Ci zu erhalten, unter der Annahme, daß Ki = -Bi und eine Rückbildungslinienanalyse auf der Basis der erhaltenen Koeffizienten Ki und Bi nach einem Verarbeitungsausdruck von (1/Ki) = a(1/Ci) + b durchzuführen, um Koeffizienten a und b zu erhalten, um damit den Index RMAX auf der Basis eines Verarbeitungsausdrucks von RMAX = 1/bzu erhalten. Die Leberfunktionstestvorrichtung ist weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erhalten des Index RMAX eine Einrichtung zum Injizieren des besonderen Farbstoffs, Teilen eines vorgegebenen Zeitintervalls mit gleichmäßiger Verteilung des besonderen Farbstoffs in dem Blut in eine Mehrzahl von Blöcken enthält, um Koeffizienten Ai und Bi auf der Basis von Simulationsfunktionen mit

Cg = Ae⁸I¹ (i = 1,2,...,m, m g 2,

wobei i = 1 bei dem ersten Block) in den jeweiligen Blöcken zu erhalten und auf der Basis der erhaltenen Koeffizienten Ai und der Ladungsmenge D1 des besonderen Farbstoffs, Di durch einen Verarbeitungsausdruck mit Di = D1 χ Ai/A1 unter der Annahme, daß Ki = -Bi zu erhalten unrj eine Rückbildungslinienanalyse nach einem Verarbeitungsausdruck mit (1/Ki) = C(1/Di) + dauf der Basis der erhaltenen Ki und Di durchzuführen, um Koeffizienten C und d zu erhalten, um dadurch den Index RMAX aus RfVAX= 1/d zu erhalten.

Di" -testimmungseinrichtung enthält eine Einrichtung zum Verarbeiten eines Korrelationskocffizienten des Rückbildungslinienausdrucks.

Nach einer anderen Ausführungsform ist weiterhin eine Mitteiluiigseinrichtung zum Erzeugen eines Alarms vorgesehen, wenn der Korrelaiionskoeffizient, der durch die Einrichtung zum Verarbeiten des Korrelationskoeffizienten verarbeitet wurde, größer als ein vorgegebener Wert ist. Die Koeffizientenverarbeitungseinrichtung enthält eine Einrichtung zum Verarbeiten eines Korrelationskoeffizienten der Simulationsfunktion. Außerdem ist eine Mitteilungseinrichtung zum Erzeugen eines Alarms vorgesehen, wenn die Korrelationsfunktion der Simulationsfunkiion größer als ein vorgegebener Wert ist.

Nach einer besonderen Ausführungsform umfaßt die Leberfunktionstestvorrichtung eine Modusauswahleinrichtung zum Auswählen eines Bioeichungsmodus zum Durchführen der Arbeitsweise zum Bestimmen des Koeffizienten des Rückbildungslinienausdrucks durch die Bestimmungseinrichtung und eines Messungsmodus zum Durchführen eines Vorgangs zum Verarbeiten des Wertes, der mit der Konzentration des besonderen Farbstoffs korreliert is·, durch die arithmetische Einrichte, g.

Es ist weiterhin vorteilhaft, daß eine Einrichtung zum Aktivieren der Bestimmungseinrichtung in Abhängigkeit der Auswahl des Bioeichungsmodus durch die Modusauswahleinrichtung vorgesehen ist. Die neue Vorrichtung enthält auch eine Einrichtung zum Aktivieren der arithmetischen Einrichtung in Abhängikoit von der Auswahl des Messungsmodus durch die Modusauswahleinrichtung. Ferner ist eine Einstelleinrichtung zum Einstellen der Intonsitätspeyol des von der Lichtquelleneinrichtung emittierten ersten und zweiten Lichts vorgesehen, so daß die Pegel der ersten und zweiten photoelektrischen Umsetzsignale innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegen.

Damit werden gemäß der vorliegenden Erfindung ein erstes Licht mit einer Wellenlänge, die durch einen besonderen Farbstoff, der in das Blut des lebenden Gewebes dosiert eingebracht wird, um von der Leber aufgenommen und entfernt zu werden, absorbiert wird, und ein zweites Licht mit einer Wellenlänge, das durch den Farbstoff nicht absorbiert wird, auf das lebende Gewebe gerichtet, und erste und zweite photoelektrische Umsetzsignale, die dem ersten Licht und dem zweiten Licht entsprechen und von dem lebenden Gewebe erhalten werden, werden abgetastet, so daß ein Koeffizient eines Rückbildungslinienausdrucks zwischen den ersten und /weiten photoelektrischen Umsetzsignalen auf der Basis von variablen Komponenten in dem Blut, die in dem ersten und zweiten photoelektrischen Umsetzsignal enthalten sind, bestimmt, um eine Bioeichung durchzuführen, um damit einen Wert, der mit einer bestimmten Farbstoffkonzentration in dem Blut korreliert ist, auf der Basis eines Abtastsignals während einer vorgegebenen Zeitdauer nach einem Verstreichen einer vorgegebenen Zeit nach der Injektion des besonderen Farbstoffs und des ermittelten Koeffizienten des Rückbildungslinienausdrucks zu bearbeiten. Damit können Einflüsse, wie Störungen der Blutzirkulation, Vibration und Pulsierung eines Organismus usw. bei dem Anlegen eines Sensors an den Organismus durch Bioeichung beseitig werden, um den mit der besonderen Farbstoffkonzentration korrelierenden Wert zu bearbeiten. Damit wird eine genaue Zeitbeh.indh mg einer Auflösungskurve des besonderen Farbstoffs ermöglicht, um genaue Daten zu erhalten. Weiterhin können die BIi tpjsmaauflösungsrate, die Beibehaltungsrate, ein Index, der die gesamte Größe der hepatischen Zellenfunktion usw. umfaßt, genauer ausgedrückt werden, nicht durch mehrere Proben bei dem herkömmlichen Blutentnahmeverfahren, sondern durch eine größere Anzahl von Daten der AuflösungsKurve, wodurch die Zuverlässigkeit der Daten verbessert wird.

Das Leberfunktionstestverfahren ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß das Abtasten den Schritt des mehrfachen Abtastens der ersten und zweiten photoelektrischen Umsetzsignale enthält, und daß ein Schritt zum Erhalten, unter der Annahme, daß CL1 undCL2 Durchschnittswerte der mehrfach abgetasteten ersten und zweiten photoelpktrischen Umsetzsignale darstellen, von Konstanten A und B durch eine Rückbildungslinienanalyse gemäß dem Verarbeitungsausdruck

logCLI = AlogCL2 + B,

während der Koeffizient des Rückbildungslinienausdrucks unter der Annahme bestimmt wird, daß L1G den maximalen Wert des abgetasteten ersten photoelektrischen Umsetzsignals darstellt.

Weiterhin enthält das Verfahren den Schritt der Gewinnung eines Koeffizienten einer Simulationsfunktion als eine Zeitfunktion unter Verwendung der Methode des kleinsten Quadrates auf der Basis des verarbeiteten Wertes, der mit der Konzentration des besonderen Farbstoffs korreliert ist.

Das Verfahren umfaßt weiterhin den Schritt der Gewinnung einer Blutplasmaauflösungsrate des besonderen Farbstoffs auf der Basis des erhaltenen Koeffizienten der Simulationsfunktion. Ein weiterer kennzeichnender Schritt ist die Gewinnung einer Rückbildungsrate des besonderen Farbstoffs in der vorgegebenen Zeit auf der Basis des erhaltenen Koeffizienten der Simulationsfunktion.

Das Leberfonktionstestverfahren umfaßt weiterhin den Schritt des Erhaltene eines Index, der die gesamte Größe der hepatischen Zellenfunktion umfaßt, und zwar auf der Basis des erhaltenen Koeffizienten der Simiiiatio,"'unktion.

Es ist ferner vorteilhaft, daß das Verfahren weiterhin den Schritt der Verarbeitung enthält, und zwar unter der Annahme, daß L1 und L2 Werte der abgetasteten ersten und zweiten photoelektrischen Umsetzsignale darstellen, eines Wertes Cg, der mit der Konzentration des besonderen Farbstoffs korreliert ist, durch Ermitteln nach dem folgenden Verarbeitungsausdruck auf Basis der erhaltenen Konstanten A und B und des Maximalwertes L10:

logLtollogL, - (A · logL₂ + B))

g =

2logL,o -(A-IOgL₂ + B) "

Das Leberfunktionstestverfahren ist weiter dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Erhaltene des Index, der die gesamte Größe der hepatischen Zellenfunktion ausdrückt, die Schritte des Injizierens des besonderen Farbstoffs, des Teilens eines vorgegebenen Zeitintervalls mit gleichmäßiger Verteilung des besonderen Farbstoffs in dem Blut in eine Mehrzahl von Blöcken, um die Koeffizienten Ai und Bi auf der Basis von Simulationsfunktionen von

Cg = Aie^Bi'(i = 1.2,.... m, m S 2,

worin i = 1 ist bei dem ersten Block) in entsprechenden Blöcken zu erhalten und Werte von Cg in anfänglichen Zeitpunkten der jeweiligen Blöcke als Ci, unter der Annahme, daß Ki= - Bi ist, zu erhalten und des Durchführens einer Rückbildungslinienanalyse enthält, auf der Basis der erhaltenen Koeffizienten Ki und Ci durch einen Verarbeitungsausdruck mit(1/Ki) = a(1/Ci) + b,um Koeffizienten a und b zu erhalten, und damit den Index, der die gesamte Größe der hepatischen Zellenfunktion RMAX ausgedrückt, durch einen Verarbeitungsausdruck von RMAX = 1/b zu erhalten.

Nach einer anderen Ausführungsform ist es von Vorteil, daß der Schritt des Erhaltens des Index, der die gesamte Größe der hepatischen Zellenfunktion ausdrückt, die Schritte des Injizierens des besonderen Farbstoffs, des Teilens eines vorgegebenen Zeitintervalls bei gleicher Verteilung des besonderen Farbstoffs in dem Blut in eine Mehrzahl von Blöcken, um die Koeffizienten Ai und Bi auf der Basis von Simuiationsfunktionen von «.

wobei i = 1 ein erster Block ist) in den jeweiligen Blöcken zu erhalten und auf der Basis der erhaltenen Koeffizienten Ai und dor Ladungsmenge D1 des besonderen Farbstoffs, Oi nach einem Verarbeitungsausdruck voln Di = D1 Ai/A 1 zu erhalten, unter der Anr ahme, daß Ki = -Bi, und des Durchführens einer Rückbildungslinienanalyse auf der Basis der erhaltenen Ki und Π1 durch einen Verarbeitungsausdruck mit (1 'Ki) = C(1/Di) enthält, um die Koeffizienten C und d zu erhalten, und damit den Index, der die gesamte Größe der hepatischen Zellenfunktion RMAX ausdrückt, zu erhalten.

Ausführungsbeispiele

Diese und andere Merkmale, Gesichtspunkte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden a. s der folgenden detailliertun Beschreibung der vorliegenden Erfindung klarer, wenn diese in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen betrachtet wird.

Die Fig. 1 bis 4 sind Diagramme, die das Prinzip der vorliegenden Erfindung zeigen.

Fig. 5 ist ein schematisches Blockschaltbild, das den Aufbau einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 6 stellt ein Zeittiiagramm zum Erkennen de^r Lichtmengen mit Wellenlängen λι und A₂ nach dem Durchgang durch einen vorgegebenen optischen Weg in einem gemessenen Objekt dar.

Fig. 7 stellt Daten dar, die in einem RAM gespeichert sind, wie es in Fig. 1 dargestellt ist.

Fig. 8a bis 8d sind Flußd'agramme zum konkreten Darstellen der Arbeitsweise der Ausführungsform, wobei Fig. 8a eine Datenabtastunterroutine, Fig.8b einen Bioeichungsmodus, Fig.8c einen Initialisierungsmodus und Fig.8d einen Messungsmodus zeigen.

Fig.9 bis Fig. 12 sind Darstellungen von beispielhaften Anzeigen an einem Anzeigeteil, wie er in Fig. 5 gezeigt i£t.

Fig. 13 zeigt ein Beispiel einer Auflösungskurve eines besonderen Farbstoffs, die durch die vorliegende Erfindung gemessen wurde.

Fig. 14 und 15 zeigen Ergebnisse von Lichtmengendaten L1 und L2, eine Auflösungskurve, eine Blutplasmaauflösungsrate und 15 Minuten Beibehaltungsrate, die durch die vorliegende Erfindung gemessen wurden.

Fig. I6 bis 19 sind Diagramme zum Darstellen von Wirkungen der vorliegenden Erfindung.

Fig.20 zeigt Daten, die in einem RAM gespeichert sind, das bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Fig. 21 a und 21 b sind Flußdiagramme zum Darstellen der Arbeitsweise eines Messungsmodus bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 22 bis 24 sind Diagramme zum Darstellen der Arbeitsweise einei anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Vo: dem Erklären der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erfolgt nun eine Beschreibung des Prinzips der Bioeichung (Biocalibration), die bei der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.

Die Fig. 1 bis 4 sind Diagramme zum Darstellen des Prinzips der Biooichung bei der vorliegenden Erfindung. Es wird angenommen, daß die Symbole 11 und 12 die Mengen von auf das lebende Gewebe einfallendem Licht mit einer Wellenlänge λ,, die in hohem Maße durch den besonderen Farbstoff absorbiert wird, und Li jht mit einer Wellenlänge A₂ angeben, das durch den besonderen Farbstoff nicht absorbiert wird, und daß die Symbole L1 und L2 Lichtmengen nach dem Durchgang durch einen vorgegebenen optischen Weg in dem lebenden Gewebe angeben. Die Beziehungen zwischen den einfallenden Lichtmengen und 12 und den durchgelassenen Lichtmengen L1 und L2 bei der Injektion des besonderen Farbstoffs sind folgendermaßen:

Iogl,/L, = kg, · Vb + f, (Cb, Vb) + yt, (1)

Iogl₂/L₂ = f₂ (Cb, Vb) + Yt₂ (2)

Entsprechende Koeffizienten und Variable sind in Fig. 1 gezeigt. Die Symbole f. und f₂ stellen Funktionen dar, die durch die Charakteristiken des Bluts bei den Wellenläi gen A₁ und A₂ bestimmt sind.

Andererseits sind die Beziehungen zwischen den einfallenden Lichtmengen 11 und 12 und den durchgelassenen Lichtmengen L1 und L2 vorder Injektion des besonderen Farbstoffs folgendermaßen:

Iogl,/L, = f, (Cb, Vb)+ yt, (3)

Iogl₂/L₂ = f₂ (Cb, Vb) + Yt₂. (4)

Die Beziehung zwischen den durchfallenden Lichtmengen L1 und L2 vor der tatsächlichen Injektion des besonderen Farbstoffs wird gemessen, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, so daß sie in linearer Bezienung sind, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Dies sind die Daten in dem Fall des Anbringens eines Sensors an dem Organismus und der Streuung dss Blutvolumens in dom Organismus. Es wurde bestätigt, daß eine derartige Linearität eine Reproduzierbarkeit aufweist, mit keinem individuellen Unterschied. Dann erscheinen die Ausdrücke (3) und (4) folgendermaßen:

logL, = AlOgL₂ + B. (5)

Dies bedeutet, daß dasselbe unter Verwendung der Ausdrücke (3) und (4) folgendermaßen ausgedrückt werden kann: logl, - (f,(Cb, Vb) + _Yt,) = A |logl₂ - (f₂(Cb, Vb) + _Yt₂)] + B, (6)

wobei Cb die Blutkonzentration in einer Probe und Vb das Blutvolurnen in der Probe darstellt.

Eine Funktion C, die durch Multiplikation der Konzentration des besonderen Farbstoffs in dem Blutvolumen in der Probe imides Absorptionskoeffizienten des besonderen Farbstoffs unter Verwendung der Ausdrücke (1} und (2) nach der Injektion des besonderen Farbstoffs erhalten wird, kann folgendermaßen ausgedrückt werden:

C = logL, - [AlOgL₂ + B|. (7)

Die Funktion C wird durch den Ausdruck (7) folgendermaßen gefunden:

C = logl, - kg - Cg · Vb - f,(Cb, Vb) + Yt₁-A [logl₂ - If₂(Cb, Vb) + Yt₂)] - B. (8)

Durch den Ausdruck (6) erhält man:

C = -kg·Cg· Vb. (9)

Damit ist es verständlich, daß ein Signal der Funktion C unter Verwendung der Fig. 3 als eine Bioeichungskurve erhalten werden kann.

Was die Funktion C betrifft, kann jedoch, obwohl der Koeffizient kg konstant ist, in Betracht gezogen werden, daß das Blutvolumen Vb in jedem Fall sich von Zeit zu Zeit ändert, und damit wird auch, wenn das Blutvolumen Vb in einer vorgegebenen Probe, die durch den Senator erzeugt wird, wenn er angebracht wird, verändert wird, die Menge des besonderen Farbstoffs proportional hierzu verändert, obwohl die Farbstoff konzentration unverändert_hleibt. Dies ist typischerweise in Fig. 4 dargestellt. Es wird nun Bezug auf die Fig. 4 genommen, und es wird angenommen, daß DE den Wert der Funktion C nach einem Verstreichen von 11 Minuten darstellt. Das in der vorgegebenen Probe enthaltene Blut, das nach einem Verstreichen von 11 +At Minuten erhalton wird, wird hinsichtlich seines Volumens verändert, woboi ein Beobachtungspunkt von E nach E' verändert wird. Unter der Annahme, daß At hinreichend kleiner als eine Minute ist, kann die Konzentration des besonderen Farbstoffs in dem Blut nach dem Verstreichen von 11 Minuten identisch mit derjenigen nach dem Verstreichen von 11 + At Minuten betrachtet werden. Jedoch liegt, was die Funktion C betrifft, eine Veränderung von C = DEzu_C = D_'.§_'^vor· C Φ C, und damit muß eine geringe Korrektur durchgeführt werden. Damit kann durch Normalisierung von DE und D'E'bei dem Pimkt L10 offensichtlich dia Streuung der Farbstoffkonzentration infolge der Streuung des Bkitvol':meris korrigiert werdet:. Wenn der besondere Farbstoff injiziert wird, wird nur ein Signal um logL 1 gesteuert, so daß es beispielsweise an einem Punkt E liegt. Zu diesein Zeitpunkt wird DE die Funktion C, wie es in dem Ausdruck (9) gezeigt ist. Das Blutvolumen Vb in dem Ausdruck (9) ':anr> derart interpretiert werden, wie es durch CD bezeichnet ist und damit als Normalisieren der Y-Koordinate eines Punktes A als L10, wobei dasselbe folgendermaßen ausgedrückt wird:

_Vb1+ OgL₁Q- (A IQ₉L₂ + B) _(io)

logL₁₀

Damit kann ein Signal Cg, das der Konzentration des besonderen Farbstoffs entspricht, durch, die Ausdrücke (7) und (10) folgendermaßen gefunden werden:

logLio - (A logL; + B) _ IQgL₁₀[IOgL₁ - (A · logL₂ + B)) ⁹ " _{1 |} IQgL₁₀ - (A · logL; + B) ~ 2logL₁₀ - (A · logL₂ + B) "

Unter Verwendung der Methode des kleinsten Quadrates wird die Funktion Cg einer Simulationskurve in einer Zeitänderung des oben erwähnten Ergebnisses Cg der Berechnung folgendermaßen ausgedrückt:

C₉ = Ae⁸¹, (12)

wobei t die verstrichene Zeit nach der Injektion des besonderen Farbstoffs und die Symbole A und 8 Konstanten darstellen. Die Konstanten A un.1 B werden durch den obigen Ausdruck (12) ermittelt. Die Blutplasmaauflösungsrate k und die T-Minuten-Beibehaltungsrate R % werden folgendermaßen ausgedrückt:

k = -B (13)

R% = e^BT, (14)

wobei T die verstrichene Zeit nach der Injektion darstellt, die charakteristischerweise die Aufnahme des besonderen Farbstoffs in die Leber ausdrückt.

Nachdem die Bioeichung, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, oben beschrieben worden ist, wird nun eine Beschreibung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt, die die oben erwähnte Bioeichung benutzt. Die Fig. 5 ist ein Blockschaltbild, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, Fi₉.6 ist ein Zeitdiagramm zum Ermitteln der Mengen von Licht der Wellenlängen A₁ und λ₂ nach dem Durchgang durch einen vorgegebenen optischen Weg in einem gemessenen Objekt, und Fig.7 stellt Daten dar, die in einem RAM gespeichert sind, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Es wird nun Bezug auf die Fig. 5 genommen, und eine Vorrichtung zum Testen der Leberfunktion wird durch einen Sensorteil 10 und einen Meß-erarbei'ungsteil 20 gebildet. Der Sensorteil 10 enthält eine erste Lichtquelle 11, eine zweite Lichtquelle 12, ein Lichtempfangselement 13 und einen Vorverstärker 14. Die erste Lichtquelle 11 und die zweite Lichtquelle I2 erzeugen optische Impulse mit einer Wellenlänge λι, die eine große Extinktion über einen besonderen Farbstoff aufweisen bzw. optische Impulse mit einer Wellenlänge λ₂, die keine Extinktion aufweisen. Das lichtempfangende Element 13 empfängt Licht, das von den Lichtquellen 11 und 12 auf das lebende Gewebe 15 gerichtet ist, um durch einen vorgegebenen optischen Weg hindurchzugehen. Die Lichtquellen 11 und 12 werden jeweils durch den Meßverarbeitungsteil 20 angesteuert, um jeweils wechselweise pulsweise Licht auszusenden. \

Der Meßverarbeitungeteil 20 umfaßt eine CPU34, die als arithmetische Einrichtung arbei'et. Die CPU34 liefert ein Startsignal an einen Oszillatorschaltkreis 24 und einen Zeitgeberschaltkreis 23 ü'jer einen Ein/Ausgabe-Baustein 32. Der Oszillatorschaltkreis 24 schwingt regelmäßig, um ein vorgegebenes Taktsignal zu erzeugen. Dieses Taktsignal und das oben erwähnte Startsignal werden verwendet, um konstante Ströme 11 und 12 der ersten Lichtquelle 11 und der zweiten Lichtquelle 12 von einem Konstantstromschül'kreis 21 über den Zei'geberschalt'ueis 23 und einen Dekodierer 22 zu Zeitpunkten TM T und TM 2' in Fig.6 zu liefern.

Das von der ersten Lichtquelle 11 ausgesandte I icht und dns von der zweiten Lichtquelle 12 ausgesandte Licht treten durch den vorgegebenen optischen Weg in dem lebenden Gewebe 15 hindurch, so daß es auf das lichtempfangenß Element 13 einfällt. Ein von dem lichtempfangenden Element 13 erzeugter Strom wird einem Vorverstärker 14 zugeführt und einer Spannungs'Strom-Umsetzung unterworfen, während er verstärkt wird, um dem Meßverarbeitungsteil 20 zugeführt zu werden. Der Ausgang des Vorverstärkers 14 wird auf e^rnen Pegel innerhalb eines vorgegebenen Bereichs durch einen Verstärker 16 verstärkt, der in dem Meßverarbeitungsteil vorgesehen ist, wobei ein Ausgangssignal, wie beispielsweise VPD in Fig. 6, erhalten wird. Ein Abtast- und Haiteschaltkreis 28 tastet die Ausgangssignale des Verstärkers 16 ab und speichert diese auf der Grundlage von Zeitgebersignalen TM 2', die in Fig.6 gezeigt sind und die durch den Zoitgeberschaltkreis 23 und einen Dekodierer 25 erzeugt werden.

Das auf diese Weise abgetastete und gespeicherte Signal wird durch einen Multiplexer 29 ausgewählt und durch einen A/D-Urnsetrer 30 in ein digitales Signal ijmgesetzt, um in einem Datenzwischenspeicher 31 zwischengespeichert zu werden. Zu diesem Zeitpunkt werden der Multiplexer 29 und der A/D-Umsetzer 30 und der Datenzwischenspeicher 31 hinsichtlich ihres .Zsitverhaltens durch den Zeitgeberschaltkreis 23 und den Dekodierer 26 gesteuert.

Die zwischengespeicherten Daten werden durch einen Dekodierer 27 über ein Auswahlsignal zeitgesteuert, das von der CPU 34 über den Ein/Ausgabe-Baustein 32 ausgegeben wird, um ineinom RAM 35 als digitale Signale L1 und L.? aufgenommen zu werden. Der Ein/Ausgabe-Baustein 32 ist mit einem Summer 33 verbunden, der über Zeitpunkte zum Injizieren des besonderen Farbstoffs informiert. Weiterhin ist die CPU 34 mit dem RAM 35, einem ROM 36, einem Anzeigeteil 37 und einem Bedienteil 3S verbunden. Das RAM 35 ist dazu geeignet, die Daten, wie in Fig.7 gezeigt, zu speichern, wie es nachfolgend beschrieben wird, jnd das ROM 36 speichert Programme, die auf Flußdiagrammen basieren, wie sie in den Fig.8a ois 8d gezeigt sind und im nachfolgenden beschrieben werden. Der Anzeigeteil 37 zeigt Daten an, wie es in den Fig. 9 bis 12 dargestellt ist und im nachfolgenden beschrieben wird. Ein Drucker 38 ist dazu geeignet, das Ergebnis einer. Laberfunktionstests auszudrucken. Das Funktionsteil 39 schließt eine Alarm-LED 40, eine Eichtaste 41, eine Starttaste 42 und eine Drucken-Taste 43 ein. Die Alarm-LED 40 ist dazu vorgesehen, einen Alarm anzuzeigen, wenn die Zuverlässigkeit des 1 estergebnisses klein ist, und die Eichtaste 41 ist dazu geeignet, einen Bioeichmodus einzustellen, während die Starttaste 42 dazu geeignet ist, den Beginn eines Mossungsmodus auszulösen, und die Drucken-Taste 43 ist dazu geeignet, den Ar.druck des Testergebnisses zu veranlassen. Bei dem zuvor erwähnten beispielhaften Aufbau, wie er in Fig. 5 gezeigt ist, wird das von den ersten und zweiten Lichtquellen 11 und 12 ausgesandte Licht, das durch den vorgegebenen optischen Weg in dem lebenden Gewebe 15 hindurchrieht, durch ein einzelnes lichtempfangendes Element 13 empfangen. Jedo.-h ist diese Einrichtung nicht darauf beschränkt, sondern os können lichtempfangende Elemente entsprechend der ersten und zweiten Lichtquelle 11 und 12 jeweils vorgesehen werden, um die Ausgangssignale der jeweiligen lichtempfangenden Elemente abzutasten, um damit die jeweiligen Abtastausgangssignale durch die CPU 34 entsprechend einem Zeitmultiplexbetrieb zu lesen. Alternativ hierzu kann ein^> einzige Lichtquelle als Lichtquelleneinrichtung, die sowohl Licht mit einer Wellenlänge λ,, das durch den besonderen Farbstoff absorbiert wird, als auch Licht mit der Wellenlänge A₂ aussendet, das von demselben nicht absorbiert wi.d, durch die Verwendung von zwei Filtern für das individuelle Durchlassen des Lichts mit den entsprechenden Wellenlängen und lichtempfangende Elemente vorgesehen werden, die den jeweiligen Filtern entsprechen.

Die Fig.7 zeigt Daten, die in dem RAM35 gespeichert sind, wie es in der Fig. 5 dargestellt ist, und die Fig.8a bis Sd sind Flußdiagramme zum Darstellen der konkreten Arbeitsweise der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, während die Fig. 9 bis 12 Darstellungen von beispielhjften Anzeigen des Anzeigeteils sind, wie er in Fig. 5 dargestellt ist, und Fig. 14 ist eine Darstellung einer beispielhaften Auflösungskurve eines besonderen Farbstoffs und der R'utplasmaauflcsungsrate k und der T-Minuten-Beibehaltungsrate R%, die durch die vorliegende Erfindung gemessen wird.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 5,8a bis 8d und 14 wird nun eine Beschreibung der konkreten Arbeitsweise der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt.

Die Arbeitsweise der erfinderischen Vorrichtung umfaßt einen Datenabtastmodus, einen Bioeichungsmodus, einen Initialisiermodus und einen ^Messungsmodus. Die Fig.8a, 8b, 8c und 8d zeigen Arbeitsabläufe dieser jeweiligen Moden. Zuerst wird dargestellt, daß der Datenabtastmodus, wie er in Fig. 8a dargestellt ist, als Subroutinen in dem Eichungsmodus und dem Messungsmodus durchgeführt wird, wie es oben beschrieben wird. Die Schritte (in den Fig. mit SP abgekürzt) SP11 bis SP16 sind dazu geeignet, die Mengen des Lichts mit eintm Paar von Wellenlängen A₁ und A₂ nach dem Durchgang durch ein gemessenes Objekt abzutasten und diese in dem RAM 35 zu speichern. Die CPU 34 gibt nämlich das Startsignal, wie es in Fog. 5 gezeigt ist, an einer Leitung über den Ein/Ausgabe-Bautstein 32 bei dem Schritt SP11 ab. Die Werte L1 und L2 werden durch das Startsignal zwischengespeichert, wie es oben beschrieben wurde. Din CPU 34 wartet, bis die Daten bei dem Schritt SP12 zwischengespeichert sind.

Dann gibt die CPU 34 bei dem Schritt SP13 das Auswahlsignal an eine Auswahlleitung über den Ein/Ausgabe-Baustein 32 ab, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, um die Daten von L1 über den Ein/Ausgabe-Baustein 32 bei dem Schritt SP14 lesen und damit dieselben dem Speichergebiet 8al des RAMs 35 zu speichern, wie es in Fig.7 gezeigt ist.

In ähnlicher Weise speichert die CPU 34 die Daten von L 2 in einem Speicherbereich 8a 2 des RAMs 35 in den Schritten SP15 und SP16.

Nach Vervollständigung des oben erwähnten Vorgangs bei dem Schritt SP16 kohrt die CPU 34 zu dem ursprünglichen Schritt zurück. Dies wird unter Bezugnahme auf die Fig. 8 b, die den Bioeichungsmodus zeigt, und Fig. 8 b beschrieben, die den Messungsmodus zeigt.

Die Fig.8b zeigt das Arbeitsflußdiagramm des Bioeichungsmodus, der mit dem Anlegen der Versorgungsspannung an dVg Vorrichtung oder nach der Vervollständigung der Arbeitsweise des Messungsvorgangs, wie er in Fig.8d gezeigt ist, gestartet wird, wie im nachfolgenden beschrieben ist. Beim Schritt SP21 läßt die CPU 34 den Bioeichungsmodus an dem Anzeigeteil 37 erschoinen. Diese Anzeige zeigt, daß die Vorrichtung in den Bioeichungsmodus eintritt, und zeigt die Befestigung des Sensorteils 10 an, wie es beispielsweise in Fig. 9 gezeigt ist. Gemäß dieser Anzeige befestigt eine Bedienperson das Sensortei! 10 an dem lebenden Gewebe 15.

Danach wartet die CPU 34, bis dio Eichtaste 41 in dem Schritt SP 22 betätigt wird. Wenn die Eichtaste 41 betätigt wird, schreitet die CPU 34 zu dem Schritt SP 23 fort, um die Dati nabtastungsunlerroutine abzutasten, wie sie in Fig.8a gezeigt ist und nachfolgend beschrieben wird.

Dann steuert die CPU 34 den Konstantstromkreis 21, wie er in Fig. 5 d&rgestellt ist. so daß die Daten L1 und L 2, die im Schritt SP 23 gelesen wurden, in den Bereichen der Lichtmengendaten LMAxund L_Min liegen, die in din Speicherbereichen 8b 1 und8h2des RAMs 35 gespeichert sind. Die CPU 34 speichert dann Stromeinstellwerte i1; i 2 in Speicherbereichen 8c 1 und8e2 indem RAM 35. Danach fließen die Ströme i 1; i 2 gleichmäßig zu den Lichtquellen 11 und 12. Der Initialisierungsvorgang für die oben erwähnten Ströme wird in weiteren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die Fig. 8c beschrieben.

Dann betätigt die CPU 34 den Sunmer in dem Schritt SP 25, um zu informieren, das das Einstellen der Versorgungsspannung beendet ist. Dia nachfolgenden Schritte SP 26 bis SP29 sind als ein Flußdiagra nm zum Durchführen der eben erwähnten Bioeichung gezeigt. In konkreteren Ausdrücken tastet die CPU 34 die Werte von L1 und L2 jeweils η-mal beiden Schritten SP 26 und SP27 ab, um CL₁(I) bis CL|(n), das in Speicherbereichen 8d 1 bis 8dη gespeichert ist, und CL₂(I) bis CL_:(n) zu erzeugen, das in Speicherbereichen 8e1 bis 8en gespeichert ist. Bei dem nachfolgenden Schritt SP28 fuhrt die CPU 34 dine Analyse der Rückbildungslinie durch in Hinblick auf logCL₂(l) und 1OgCL₂(J) (I = 1 bis n) gemäß dem folgenden Druckführungsausdruck

logCL,(l) = AlOgCL₂(I) + B.

Die CPU 34 findet die Weite A und B in dem obigen Durchführungsausdruck, einen Korrelationskoeffizienten r 1 und den Maximumwert von CL 1(1) (I = 1 bis n) als CL10, um denselben in den Speicherbereichen 8f1; 8f2; 8f3 bzw. 8f4 inderr. ΠΑΜ 35 zu speichern. Dann bestimmt die CPU 34 oei dem Schritt SP?9. oder der Korrelationskoeffizient r I wenigstens 0,998 ist, um die Zuverlässigkeit der Bioeichung zu überprüfen, schreitet zu dem Schritt SP 30 fort, wenn diese kleiner all. 0,998 ist, um die LED 40 zum Leuchten zu biingen, und kehrt zu dem Schritt SP22 zurück, um e-neut eine Bioeichung durchzu^fuhren. Wem. andererseits eine Ermittlung durchgeführt wird, daß der Korrelationskoeffizient r 1 wenigstens 0,998 ist, schreitet die CPU 34 zu dem Messungsmodus fort, wie es in Fig.Bd gezeigt ist. Der Referenzwert 0,998 des Korrelationskoeffizienten r1, der hierbei benutzt wird, ist ein reines Beispiel, das durch die Ausführung der gesamten Vorrichtung bestimmt ist. Während der n-fachen Datenabtastung in dem Schritt SP26 erhebt die Testperson ihre Hand jnd senkt sie wieder ab und hält sie durch den Sensor nieder, um das Blutvolumen in dem Organismus zu verändern.

Unter Bezugnahme auf Fig. 8c wird der oben erwähnte Initialisierungsvorgjng bei dem Schritt SP 24, wie er in Fig. üb gereigi ist, nun ist konkreteren Ausdrücken beschrieben.

Die Lichtmengendaten L1 und L2 des Lichts der Wellenlängen λ) und A₂ wenidii in den Speicherbereichen 8a1 und 8a 2 des RAMs 35 gespeichert. Bei dem Schritt SP 241 erzeugt die CPU 34 die Werte von L1 und L2, die in den Speicherbereichen 8 S1 und 8h2 in dem »,AM 35 als LOAi bzw. LOX₂ gespeichert sind. Dann führt die CPU 34 die Schritte SP242 bis SP249 durch, um die Einstellwerte des Stroms einzustellen, der von dem Konstantslromschaltkreis 21 fließt, so daß LOA₁ und LOA₂ zwischen den Lichtmengendaten LMAX und LMIN (LMAX > LMIN) eingestellt werden, die in den Speicherbareichen 8b 1 und 8b2 des RAMs 35 gespeichert sind.

Wenn man konkreiere Ausdrücke verwendet, schreitet die CPU 34, wenr. i CÄi größer ist als LMAX, bei dem Schritt SP 242 zu dem Schritt SP243 fort, urn den Stromeinstellw.irt i1 auf einen kleinen Wert einzustellen, um erneut die Schritte SP23 und SP241 durchzufuhren, und es wird erneut bei dem Schritt SP242 eine Bestimmung durchgeführt, ob LOA₁ größer ist als LMAX oder nicht. Wenn LOA₁ kleiner ist als LMAX, schreitot die CPU 34 zu dem Schritt SP 244 fort, um zu bestimmen, ob LOA_t kleiner ist als LMIN oder nicht. Wenn LOA₁ kleiner ist al« LMIN, schreitet die CPU 34 zn düm Wert des Stromeinstellwertes i, in dem Schritt SP 245 fort, um zu dem oben erwähnten Schiitt SP 23 zurückzukehren. Dieser Vorhang wird wiederhoü, um den Stromeinstellwert i, derart einzustellen, daß LOAi zwischen LMAX und LMIN liegt.

Dann wird bei den Schritten SP246 bis SP249 der Stromeinstellwert i 2 derart eingestellt, daß LOA₂ zwischen LMAX und LMIN liegt, ähnlich wie bei den Schritten SP242 bis SP245. Damit werden die Siromeinstellwerte i 1 und i2, die »ndgültig bei den Schritten SP23 bis SP249 eingestellt wurden, in den Speicherbereichen 8c 1 und 3c2 des RAMs 3& gespeichert. Unter Bezugnahme auf die Fig. 8d wird nun die Beschreibung des Messungsmodus durchgeführt. Bei dem Schritt SP41 führt die CPU 34 eine Anzeige für die Injek¹ in des besonderen Farbstoffs an dem Anzeigeteil 37 durch. Was diese Anzeige betriff;, wird ein Hinweis für die Injektion des besonderen Farbstoffs, wie beispielsweise ICG, durchgeführt, wie es beispielsweise in Fig. 10 dargestellt ist. In Übereinstimmung mit der Anzeige bereitet die Bedienperson die Injektion des besonderen Farbstoffs on der Testperson vor. Bei einem Schritt SP42 wartet die CPU 34. bis die Starttaste 42 betätigt wird. 3ei einer Entscneidung, daß aie Startt3Ste 42 betätigt wurde, zeigt die CPU 34 den Zeitpunkt für das Injizieren det besonderen Farbstoffs oei einen·« Schritt SP 43 an, während der Summer 33 betätigt wird. Dies wird ε¹ ·. 1—>2—»3—> 4 —> 5 angezeigt, wie es in Fig. 11 beispielsweise gezeigt ist, so daß die Meßper.on den besonderen Farbstoff bei ο .< Anzeige von „5" injiziert. Die CPU 34 erzeugt einen ersten Ton von dem Summer 33 mit der Anzeige von „1", „2", „3" und „4,„ während ein anderer Ton von dom Summer 33 bei der Anzeige von „5" erzeugt wird.

Nach der Erzeugung des Tons und der Anzeige injiziert die Meßperson don besonderen Farbstoff. Die CPU 3Ί stellt „0" als den Anfangswert einet; Zeitgebers bei dem Schritt SP 44 ein. Dann führt die CPU 34 hei dem S stritt SP 45 ein Datenabtastprogramm durch, das die Unterroutine darstellt, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig.8a beschrieben wuide. Dann werden dia abgetasteten Daten in den Speicherbereichen 8a 1 bis 8a2 des RAMs 35 als L1 bzw. l2 gespeichelt. Beiciom Schritt SP 45 füh-t die CPU 34 einen Vorgang aufgrund des nachfolgenden Ourchführungsausdrucks unter Verwendung dar Koeffizienten A, B und L10, die in den Speicherbereichen 8f 1, 8f 2 und 8f 4 ues RAMs 3Γ. gespeichert sind, in dem Bioeichungsmodus iiurch, wie er oben unter Bezugnahme auf die Fig.8b beschrieben wurde, um Cq(I) in einem Speicherbereich 8g 1 des RAMs 35 zu speichern:

1OgCL₁₀[IOgL₁(I) -(A-Io₉L₂(I) +B)I Cq(I) =

Der Wert von Cg(I) wird an dem Anzeigeteil 37 bei dem Schritt SP46 in einem Modus durchgeführt, wie er in Fig. 12 beispielsweise gezeigt ist. Es wird nun Bezug auf die Fig. 12 genommen,und die Achse der Abszisse zeigt die verstrichene Zeit von der Injektion des besonderen Farbstoffs, und die Achse der Ordinate zeigt den Wert von Cg(I) an. Unter der Annahme, daß m die Abtastzahl einer Auflösungskurve des besonderen Farbstoffs darstellt, zeigt das Symbol I ganze Zahlen von 1 bis m, und unter der Annahme, daß Ts eine Meßzeit der Auflösungskurve darstellt, ist eine einzige Abtastzeit ITM = Ts/(m -1). Dieselbe fällt mit der Injektionszeit des besonderen Farbstoffs im Fall von I = 1 selbstverständlich zusammen. Bei einem Schritt SP47 wartet die CPU34 während dieser Abtastzeit ITM.

Nach dem Verstreichen von dieser Wartestellungszeit entscheidet die CPU 34 bei einem Schritt SP48, ob i größer als m ist oder nicht. Die CPU 34 schreitet zu einem Schritt SP49 fort, wenn i größer als m ist, während dieselbe erneut zu dem Schritt SP45 zurückkehrt, um die Abtastung ::u wiederholen, wenn der erstere kleiner als der letztere ist. Die Daten Cg(I), die in den Speicherbereichen 8g 1 bis 8gm des RAMs 35 gespeichert sind, zeichnen eine Auflcrungskurve des besonderen Farbstoffs, wie sie in Fig. 13 beispielsweise gezeigt ist, und der ansteigende Rand davon wird erkamt, so daß diesem vorangehende Daten als Grundlinien von den jeweiligen Werten von Cg(I) substrahiert werden, um erneut in den Speicherbereichen 8g 1 bis 8gm gespeichert zu werden. Selbstverständlich können L1 bis L2 bei dem Schritt SP45 Durchschnittswerte mit einer Häufigkeit von k sein, um die Genauigkeit der Messung zu verbessern.

Dann findet die CPU 34 bei einem Schritt SP51 die Konstanten A und B unter Anwendung des Verfahrens des kleinsten Quadrates in einer Simulationskurve von

Cg(I) = Ae^BI

l = T_s/(m-1)(min)

im Hinblick oufdie Daten zwischen den Zeitpunkten T1 undT2(0 < T1 < T2 < Ts) innerhalb der Daten Cg(I), die in den Speicherbereichen 8g 1 bis 8gm gespeichert sind.

Dann führt die CPU34 eine Verarbeitung der Blutplasmaauflösungsrate k = -BundderT-Minuten-BeibehaltungsrateR% = e^BT bei einem Schritt SP52 durch, um k und R% zu ermitteln. Die Werte k und R%, die auf diese Weise ermittelt wurden, werden ir.

Speicherbereichen 8j 1 bzw. 8j 2 des RAMs 35 gespeichert. Zu diesem Zeitpunkt bearbeitet die CPU34 einen Korrelationskoeffizienten r2 durch die Methode des kleinsten Quadrates, um zu veranlassen, daß der damit bearbeitete Korrelationskoeffizient r2 in einem Speicherbereich 8j3 des RAMs 35 gespeichert wird. Die CPU34 erzeugt weiterhin einen Schlußton durch den Summer 33.

Weiterhin läßt die CPU 34 die Werte k und R% an dem Anzeigeteil 26 in einer Art erscheinen, wie es in Fig. 12 beispielsweise dargestellt ist. Dann ermittelt die CPU 34 bei einem Schritt SP53, ob der Korrelationskoeffizient r 2 beispielsweise kleiner als 0,95 ist oder nicht. Diese Ermittlung wird durchgeführt, um den Korrelationsgrad zu prüfen, da die Korrelation verbessert wird, wenn der Korrelationskoeffizient r2 sich -1 nähert. Der Wert -0,95 wird vorsorglich zwischen 0 und -1 gewählt, und die Zuverlässigkeit der Vorrichtung wird verbessert, wenn der Wert näher zu -1 kommt.

Wenn der Korrelationskoeffizient r2 beispielsweise größer als 0,95 ist, bestimmt die CPU34, daß die Zuverlässigkeit unzureichend ist, um die Alarm-LED 40 in dem Schritt SP54 aufleuchten zu lassen. Wenn andererseits der Korrelationskoeffizient r2 kleiner als beispielsweise -0,95 bei dem Schritt SP53 ist, schreitet die CPU34 zu einem Schritt SP55 fort, ohne die Alarm-LED40 aufleuchten zu lassen, da die Messung zuverlässig ist. Bei dem Schritt SP55 bestimmt die CPU 34, ob die Abdrucktaste 43 betätigt wurde, um zu veranlassen, daß der Drucker 38 die Werte k und R% ausdruckt, wenn die Entscheidung „ja" ist.

Falls es notwendig ist, veranlaßt die CPU 34 auch, daß die charakteristische Farbstoffauflösungskurve von Cg(I), die in den Speicherbereichen 8g 1 bis 8gn des RAMs35 gespeichert ist, ausgedruckt wird, um zu dem Bioeichungsmodus fortzuschreiten, wie es in Fig. 8b gezeigt ist. Auch wenn eine Entscheidung durchgeführt wurde, daß die Abdrucktaste 43 bei dem Schritt SP 55 nicht betätigt wurde, schreitet die CPU 34 zu dem Eichungsmodus fort.

Die Fig. 14 zeigt das Ergebnis eines Meßexperiments bei der Vorrichtung zum Testen der Leberfunktion,'wie sie in Fig. 5 gezeigt ist. Das Sensorteil 10 wurde an einer linken Fingerspitze eines männlichen Patienten angebracht, der eine hepatische Krankheit hatte (Alter: 60, Gewicht: 48 kg), um intravenös eine wäßrige Lösung, die 24 mg von ICG (0,5 mg pro kg) enthält, in die Vene seines rechten vorderen Ellenbogens zu injizieren. Die Fig. 15 zeigt die zeitliche Änderung von L1, L2im Fall der Anwendung einer lichtemittierenden Diode mit einer Wellenlänge A₁ = 810 nm als die erste Lichtquelle 11 und einer lichtemititierenden Diode mit einer Wellenlänge λ₂ = 940 ηm als die zweite Lichtquelle 12.

Der Wert k, der durch die ICG-Auflösungskurve berechnet wurde, war 0,125, wie es in Fig. 14 gezeigt ist, und der Wert R% betrug 13%, während der Wert k, der bei einem herkömmlichen Blutabnahmeverfahren gemessen wurde, 0,124 betrug, und der Wert R % betrug 12,8%, was im wesentlichen übereinstimmt. Die Fig. 15 zeigt auch grobe Daten von L1 und L2. Es kann von Fig. 14 klar ersehen werden, daß das Blutvolumen in dem Organismus gestreut hat.

Die Fig. 16 bis 19 zeigen Ergebnisse von Experimenten zum Veranschaulichen von Wiikungen, die durch die vorliegende Erfindung erreicht werden.

Die Fig. 16 zeigt zeitliche Änderungen von 15 Minuten im Intensitätspegel des ersten Lichts und des zweiten Lichts, das durch das lebende Gewebe 15 von den Lichtquellen 11 und 12 hindurchtritt, während das lebende Gewebe 15 in einen Ruhezustand gebracht wird. Lediglich durch Ermitteln des Unterschieds (L 1-L2) zwischen dem ersten Licht und dem zweiten Licht streut die Grundlinie als Merkmal a in Fig. 17 in großem Maße. Wenn die Streuung des Blutvolumens durch die Bioeichung gemäß der vorliegenden Erfindung korrigiert wird, ist die Grundlinie im wesentlichen stabil, wie es durch das Merkmal b in Fig. 17 gezeigt ist.

Die Fig. 18 zeigt zeitliche Änderungen während einer Dauer von i 5 Minuten im Hinblick auf die Intensitätspegel des ersten Lichts und des zweiten Lichts, die von den Lichtquellen 11 und 12 durch das lebende Gewebe 15 hindurchtreten, wenn der Körper der Testperson bewegt wird, um in großem Maße das Blutvolumen zu verändern. Bei der Ermittlung des Unterschieds zwischen dem ersten Licht und dem zweiten Licht bei einer Herart großen Streuung streut die Grundlinie in großem Umfang, wie es durch

das Merkmal a in Fig. 19 gezeigt ist. Wenn die £.,. juung des Blutvol jmens durch die Bioeichung gemäß der vorliegenden^ Erfindung korrigiert wird, wird die Grundlinie im wesentlichen stabilisiert, wie es durch das Merkmal b in Fig. 19 gezeigt ist.

Bei der oben erwähnten Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung auf den Fall der Ermittlung des Koeffizienten der Simulationsfunktion unter Verwendung der Methode des kleinsten Quadrates auf der Basis des Wertes angewendet, der mit der besonderen Farbstoffkonzentration in dem Blut korreliert ist, um damit die Blutplasmaauflösungsrate k und die Beibehaltunnsrate R% zu ermitteln. Jedoch ist die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt, sondern sie ist weiterhin anwendbar auf den Fall, den Index RMAX des oben erwähnten Koeffizienten, nachdem dieser erhalten wurde, zu ermitteln. Die Beschreibung wird nun an einer derartigen Ausführungsform durchgeführt.

Die Fig. 20 zeigt Daten, die in einem RAM gespeichert sind, das in einer Vorrichtung zum Messen des Index RMAX vorgesehen ist.

Die Vorrichtung zum Messen des Index RMAX ist hinsichtlich ihres Aufbaus identisch zu derjenigen, die in Fig. 5 gezeigt ist, aber das RAM35 ist mit Speicherbereichen 8k 1 bis 8k6 und 811 und 812 versehen, wie sie in Fig.20 gezeigt sind, anstelle von Speicherbereichen 8j 1 bif 8j3, wie sie in Fig.7 gezeigt sind.

Die Fig. 21 a und 21 b sind Hußdiagramme zum Veranschaulichen eines Messungsmodus zum Messen des Index RMAX, und die Fig.22 bis 24 sind Diagramme zum Veranschaulichen der ArbeWsweise bei der Messung des Index RMAX.

Ein Datenabtastmodus bei der Messung des Index RMAX ist identisch mit demjenigen, der in Fig.8a gezeigt ist, und ein Bioeichungsmodus ist identisch zu demjenigen, der in Fig.8b gezeigt ist, während der Initialisierungsvorgang zu demjenigen identisch ist, der in Fig. 8c gezeigt ist. Innerhalb des Ablaufs des Messungsmodus, wie er in den Fig. 21 a und 21 b gezeigt ist, sind die Schritte SP41 bis SP 51 und SP53 bis SP56 identisch zu denjenigen, die in Fig. 8d gezeigt sind, und daher wird eine redundante Beschreibung hier weggelassen.

Um den Index RMAX zu messen, ist es notwendig, die Funktionen der Simulationskurven bei der zeitlichen Änderung der Ergebnisse der Arbeitsweise bei der zeitlichen Änderung der Ergebnisse der Arbeitsweise in wenigstens zwei oder mehr Blöcken unter Verwendung der Methode des kleinsten Quadrates zu bearbeiten, um die Koeffizienten K des besonderen Farbstoffs im Hinblick auf entsprechende Blöcke auf der Grundlage der Funktionen zu ermitteln, wie es in Fig. 22 gezeigt ist.

Dann bearbeite* die CPU 34 bei einem Schritt SP51 Konstanten A1 und B1 in einem Block zwischen den Zeitpunkten T1 undT2 in ähnlicher Weise wie bei der obigen Ausführungsform. Bei einem Schritt SP57 berechnet die CPU 34 K1 aus K1 = B1, während sie einen Korrelationskoeffizienten rg 1 ermittelt, um diesen in den Speicherbsreichen 8 k 1 und 8 k2 des RAMs 35 zu speichern. In ähnlicher Weise ermittelt die CPU 34 Konstanten A2 und B 2 in einem Block zwischen den Zeitpunkten T3 und T 4 bei einem Schritt SP58, um einen Koeffizienten K2 und einen Korrelationskoeffizienten rg2 bei einem Schritt SP59zu ermitteln, um diesen in den Speicherbereichen 8k3 und 8k4 zu speichern. Die CPU34 bearbeitet weiterhin Konstanten A3 und B3 bei einem Schritt SP60 und ermittelt einen Koeffizienten K3 und einen Korrelationskoeffizienten rg3 bei einem Schritt SP61, um dieselben in den Speicherbereichen 8k5 und 8k6 zu speichern. Dann bearbeitet die CPU34 den Index RMAX bei einem Schritt SP62.

Die Zeitpunkten bisT6 und die Koeffizienten K1 bis K3 sind in ihrer Beziehung einander zugeordnet, wie es in Fig. 22 dargestellt ist. Die CPU34 nimmt an, daß Cg 1, Cg 2 und Cg 3 Werte darstellen, die besonderen Farbkonzentrationswerten bei den Zeitpunkten T1, T3 und T5 zugeordnet sind, um die graphische Darstellung anzuzeigen, wie es in Fig. 23 gezeigt ist. Unter Bezug auf die Fig.23 wird die Abszissenachse durch 1/Cg und die Ordinatenachse durch 1/K dargestellt. Auf der Basis dieser Daten bearbeitet die CPU34a und b unter Verwendung der Methode des kleinsten Quadrates die Daten durch den folgenden Arbeitsausdruck:

1/Ki = a(1/Ci) + b (i = 1,2,...m, m>2,

wobei i = 1 ein erster Block ist).

Dann bearbeitet die CPU34 den Index RMAX und rMAX gemäß den nachfolgenden Arboitsausdruck, um dieselben in den Speicherbereichen 8I2 und 812 des RAMs 35 zu speichern:

Rmax = 1/b.

Obwohl bei der obigen Ausführungsform drei Zeitblöcke vorgesehen sind, können diese Zeitblöcke eine beliebige Anzahl annehmen, insoweit, daß es wenigstens zwei sind, und die Genauigkeit wird verbessert, wenn die Anzahl der Zeitblöcke erhöht wird.

Obwohl 1/Cg 1,1/Cg 2 und 1/Cg 3 in der Abszissenachse dargestellt sind, ist dies eine vereinfachte Art und Weise, und der Index RMAX kann genauer gemessen werden durch Ermittlung des Koeffizienten A1 auf der Baois des folgenden Arbeitsausdrucks, wenn der Koeffizient AIaIs Koeffizient C01 angenommen wird, und die Koeffizienten CO 2 und CO 3 in ähnlicher Weise ermittelt werden, um die Daten zu erzeugen, wie sie in Fig. 22 gezeigt sind. Unter der Annahme, daß T1 = 5 Minuten und die Dosis \ ->n ICG D 1mg/kg ist, kann C01 D1 entsprechen, D2 kann gleich sein D1 malC02/C01 und D3 kann gleich sein D1 malC01/CC 3. D1 kann vorläufig beispielsweise auf 2 mg/kg als ein Weit, der für die Vorrichtung spezifisch ist, eingestellt werden, oder kann dadurch eingegeben werden, daß eine Eingabeeinricr tung mit dor CPU34 verbunden wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, wie öden beschrieben, das lebendo Gewebe einem ersten Licht mit einer Wellenlänge, die durch einen besonderen Farbstoff absorbiert wird, der dosiert in das Blut des lebenden Gewebes eingebracht wird, um von der Leber aufgenommen und entfernt zu werden, und einem zweiten Licht ausgesetzt mit einer Wellenlänge, die durch den Farbstoff nicht absorbiert wird, und erste und zweite photoelektrische Umsetzsignale, die dem ersten Licht und dem Licht entsprechen, das von dem lebenden Gewebe erhalten wird, werden abgetastet, so daß der Koeffizient eines Rückbildungslinienausdrucks zwischen dem ersten und dem zweiten photoelektrischen Umsetzsignal auf der Basis von veränderbaren Komponenten in dem Blut bestimmt wird, die in den abgetasteten ersten und zweiten photoelektrischen Umsetzsignalen enthalten sind, und damit einen Wert, der mit der Konzentration des besor.-Joren Farbstoffs in dem Blut korreliert ist, auf der Basis eines Abtastsignals während einer vorgegebenen Zeitdauer nach dem Verstreichen einer vorgegebenen Zeit nach der Injektion des besonderen Farbstoff? jnd den ermittelten Koeffizienten des Rückbildungslinienausdrucks zu bearbeiten. Damit wird der Wert verarbeitet, der mit c sr Konzentration des\ besonderen Farbstoffs korreliert ist, um Einflüsse, die durch eine Störung der Blutzirkulation und Vibration eines Organismus beim Anbringen eines Sensors an dem Organismus durch die Durchführung einer Bioeichung hervorgerufen werden, zu beseitigen, um damit genauer jie Leberfunktion zu testen/zu diagnostizieren.

Obwohl die vorliegende Erfindung im einzelnen beschrieben und dargestellt wurde, ist es klar verständlich, daß dies zum Zweck der Darstellung und nur beispielhaft erfolgt ist und nicht als eine Beschränkung betrachtet werden soll. Der Grundgedanke und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird nur durch die Formulierung der zugehörigen Patentansprüche beschränkt. Die Leberfunktionstestvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird als Vorrichtung zum Testen/Diagnostizieren der Leberfunktion angewandt, wobei eine Bioeichung vor dem Injizieren eines besonderen Farbstoffs, der selektiv von der Leber aufgenommen und von dieser entfernt wird, in das Blut durchgeführt wird, um Einflüsse zu beseitigen, und danach wird ein Injizieren des besonderen Farbstoffs in das Blut durchgeführt, um die Blutplasmaauflösungsrate und die Beibehaltungsrate genauer zu messen.

Bericht über das Ergebnis der Prüfung auf Schutzfähigkeit und Bewertung der technisch-ökonomischen Effektivität

Zu 1) Die Durchführung einer systematischen Recherche kann nicht konkret nachgewiesen werden. Die Erfindung beruht

insbesondere auf dem Fachwissen des Erfinders. Zu 2) Bei einer Recherche wurden folgende japanische Patentanmeldungen aufgefunden:

55-137917 47-24587 49-36229

48-52374 54-19969 52-154280

53-33268 56-107704 58-62847

Ergebnis einer Auslandsrecherche:

US 4569589 US 3959455 US 3893447 US 3881827 US 4361049

Zu 3) Gesundheitswesen Zu 4) Die Erfindung erlaubt die Beseitigung von Störeinflüssen und ermöglicht eine genaue Messung.

Claims

1. Leberfunktionstestvorrichtung zum Testen der Leberfunktion, gekennzeichnet durch eine Lichtquelleneinrichtung zum Aussetzen eines lebenden Gewebes einem ersten Licht mit einer Wellenlänge, die durch einen besonderen Farbstoff absorbiert wird, der in das Blut des lebenden Gewebes dosiert eingebracht wird, um von der Leber aufgenommen und entfernt zu werden, und einem zweiten Licht mit einer Wellenlänge, die durch den besonderen Farbstoff nicht aufgenommen wird, eine photoelektrische Umsetzeinrichtung zum Ausgeben von ersten und zweiten photoelektrischen Umsetzsignalen, die dem ersten Licht und dem zweiten Licht, das durch die Lichtquelleneinrichtung auf das lebende Gewebe gerichtet ist, entspricht und die von dem lebenden Gewebe erhalten werden, eine Abtasteinrichtung zum Abtasten der ersten und zweiten photoelektrischen Umsetzsignale, eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Koeffizienten eines Rückbildungslinienausdrucks zwischen den ersten und zweiten photoelektrischen Umsetzsignalen auf der Basis von variablen Komponenten in dem Blut, die in den ersten und zweiten photoelektrischen Umsetzsignalen enthalten sind, die durch die Abtasteinrichtung abgetastet werden und eine arithmetische Einrichtung zum Verarbeiten eines Wertes, der der Konzentration des besonderen Farbstoffs in dem Blut zugeordnet ist, auf der Basis des Abtastsignalausgangs der Abtasteinrichtung während einer vorgegebenen Zeitdauer nach der Injektion des besonderen Farbstoffs und des Koeffizienten des Rückbildungslinienausdrucks, der durch die Bestimmungseinrichtung bestimmt wurde.

2. Leberfunktionstestvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung eine Einrichtung zum mehrmaligen Abtasten der ersten und zweiten photoelektrischen Umsetzsignale enthält, und daß die Einrichtung zum Bestimmen des Koeffizienten des Rückbildungslinienausdrucks eine Einrichtung zum Erhalten der Konstanten A und B bei Durchführung einer Rückbildungslinienanalyse gemäß dem folgenden Verarbeitungsausdruck:

logCL, = A · logCL₂ + B

enthält, unter der Annahme, daß CL₁ und CL₂ Durchschnittswerte der ersten und zweiten photoelektrischen Umsetzsignale darstellen, die durch die Abtasteinrichtung mehrfach abgetastet wurden.

3. Leberfunktionstestvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin eine Koeffizientenverarbeitungseinrichtung enthält, zum Erhalten eines Koeffizienten einer Simulationsfunktion als eine Zeitfunktion unter Verwendung der Methode des kleinsten Quadrates auf der Basis des Wertes, der mit der Konzentration des besonderen Farbstoffs korreliert ist, die durch die arithmetische Einrichtung verarbeitet wird.

4. Leberfunktionstestvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin eine Einrichtung zum Erhalten einer Blutplasmaauflösungsrate des besonderen Farbstoffs auf der Grundlage des Koeffizienten der Simulationsfunktion, die durch die Koeffizientenverarbeitungseinrichtung erhalten wird, enthält.

5. Leberfunktionstestvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin eine Einrichtung zum Ausgeben der Blutplasmaauflösungsrate enthält, die durch die Einrichtung zum Erhalten der Blutplasmaauflösungsrate erhalten wird.

6. Leberfunktionstestvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin eine Einrichtung zum Erhalten einer Beibehaltungsrate des besonderen Farbstoffs in der vorgegebenen Zeit auf der Basis des Koeffizienten der Simulationsfunktion enthält, der durch die Koeffizientenverarbeitungseinrichtung erhalten wird.

7. Leberfunktionstestvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin eine Einrichtung zum Ausgeben der Beibehaltungsrate enthält, die durch die Einrichtung zum Erhalten der Beibehaltungsrate erhalten wird.

8. Leberfunktionstestvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin eine Einrichtung zum Erhalten eines Index enthält, der die gesamte Größe der hepatischen Zellenfunktion ausdrückt. .

9. Leberfunktionstestvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die arithmetische Einrichtung eine Einrichtung zum Verarbeiten, un'er der Annahme, daß L1- und L2-Werte der abgetasteten ersten und zweiten photoelektrischen Umsetzsignale darstellt, eines Wertes Cg, der mit der Konzentration des besonderen Farbstoffs korreliert ist, auf der Basis der Konstanten A und B, die durch die Erhaltungseinrichtung erhalten werden und des Maximalwertes L10 mit dem folgenden Verarbeitungsausdruck:

_ IQgL₁₀[IOgL₁ - (A · logL₂ + B)]
⁹ 2logL₁₀-(A-IOgL₂+ B) '

10. Leberfunktionstestvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Koeffizientenverarbeitungseinrichtung eine Einrichtung zum Verarbeiten von Konstanten A und B auf der Basis des folgenden Verarbeitungsausdrucks

Cg = Ae^Bt

enthält, unter der Annahme, daß t die vorgegebene Zeitdauer nach der Injektion des besonderen Farbstoffs darstellt.

11. Leberfunktionstestvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erhalten der Blutplasmaauflösungsrate eine Einrichtung zum Berechnen, unter Annahme, daß κ die Blutplasmaauflösungsrate darstellt, nach dem folgenden Verarbeitungsausdruck: K = -B enthält.

12. Leberfunktionstestvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erhalten der Beibehaltungsrate eine Einrichtung zum Berechnen desselben, unter der Annahme, daß R % die Beibehaltungsrate darstellt, nach dem folgenden Verarbeitungsausdruck:

R % = e^BT

enthält.

13. Leberfur.ktionstestvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erhalten des Index RMAX eine Einrichtung zum Injizieren des besonderen Farbstoffs, Teilen eines vorgegebenen Zeitintervalls mit gleichmäßiger Verteilung des besonderen Farbstoffs in dem Blut in eine Mehrzahl von Blöcken enthält, um Koeffizienten Ai und Bi auf der Basis von Simulationsfunktionen

Cg = A₁S⁸I¹ (i = 1,2,..., m, m s 2,

wobei i = 1 bei dem ersten Block) in den jeweiligen Blöcken zu erhalten und Werte von Cg in anfänglichen Zeiten der jeweiligen Blöcke als Ci zu erhalten, unter der Annahme, daß Ki = -Bi und eine Rückbildungslinienanalyse auf der Basis der erhaltenen Koeffizienten Ki und Ci nach einem Verarbeitungsausdruck von (1/{Ki Ci)) = a(1/Ci) + b durchzuführen, um Koeffizienten a und b zu erhalten, um damit den Index RMAX auf der Basis eines Verarbeitunpoausdrucks von RMAX = 1 /b zu erhalten.

14. Leberfunktionstestvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erhalten des Index RMAX eine Einrichtung zum Injizieren des besonderen Farbstoffs, Teilen eines vorgegebenen Zeitintervalle mit gleichmäßiger Verteilung des besonderen Farbstoffs in dem Blut in eine Mehrzahl von Blöcken enthält, um Koeffizienten Ai und Bi auf der Basis von Simulationsfunktionen mit

Cg = Aie^Bi'(i = 1,2, ...,m,m ^ 2,

wobei i = I bei dem ersten Block) in den jeweiligen Blöcken zu erhalten und auf der Basis der erhaltenen Koeffizienten Ai und der Ladungsmenge D1 des besonderen Farbstoffs, Di durch einen Verarbeitungsausdruck mit Di = 01 χ Ai/A1 unter der Annahme, daß Ki = -B1 zu erhalten und eine Rückbildungslinienanalyse nach einem Verarbeitungsausdruck mit (1/(Ki Di)) = C(1/Di) + d auf der Basis der erhaltenen Ki und Di durchzuführen, um Koeffizienten C und d zu erhalten, um dadurch den Index RMAX aus RMAX = 1/d zu erhalten.

15. Leberfunktionstestvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmungseinrichtung eine Einrichtung zum Verarbeiten eines Korrelationskoeffizienten des Rückbildungslinienausdrucks enthält.

16. Leberfunktionstestvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekernzeichnet, daß diese weiterhin ein& Mitteilungseinrichtung zum Erzeugen eines Alarms enthält, wenn der Korrelationskoeffizient, der durch die Einrichtung zum Verarbeiten des Korrelationskoeffizienten verarbeitet wurde, größer als ein vorgegebener Wert ist.

17. Leberfunktionstestvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Koeffizientenverarbeitungseinrichtung eine Einrichtung zum Verarbeiten eines Korrelationskoeffizienten der Simulationsfunktion enthält.

18. Leberfunktionstestvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß diese weiterhin eine Mitteilungseinrichtung zum Erzeugen eines Alarms enthält, wenn die Korrelationsfunktion der Simulationsfunktion größer als ein vorgegebener Wert ist.

19. Leberfunktionstestvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese weiterhin eine Modusauswahleinrichtung zum Auswählen eines Bioeichungsmodus zum Durchführen der Arbeitsweise zum Bestimmen des Koeffizienten des Rückbildungslinienausdrucks durch die Bestimmungseinrichtung und eines Messungsmodus enthält, zum Durchführen eines Vorganges zum Verarbeiten des Wertes, der mit der Konzentration des besonderen Farbstoffs korreiiert ist durch die arithmetische Einrichtung.

20. Leberfunktionstestvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin eine Einrichtung zum Aktivieren der Bestimmungseinrichtung in Abhängigkeit der Auswahl des Bioeichungsmodus durch die Modusauswahleinrichtung enthält.

21. Leberfunktionstestvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin eine Einrichtung zum Aktivieren der arithmetischen Einrichtung in Abhängigkeit von der Auswahl des Messungsmodus durch die Modusauswahleinrichtung enthält.

22. Leberfunktionstestvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin eine Einstelleinrichtung zum Einstellen der Intensitätspegel des von der Lichtquelleneinrichtung emittierten ersten und zweiten Lichts enthält, so daß die Pegel der ersten und zweiten photoelektrischen Umsetzsignale innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegen.

23. Leberfunktionstestverfahren zum Testen der Leberfunktion, gekennzeichnet durch die Schritte: Aussetzen von lebendem Gewebe einem ersten Licht mit einer Wellenlänge, die durch einen besonderen Farbstoff absorbiert wird, der dosiert in das Blut des lebenden Gewebes eingebracht wird, um von der Leber aufgenommen und entfernt zu werden und einem zweiten Licht mit einer Wellenlänge, die durch den Farbstoff nicht absorbiert wird; Abtasten von photoelektrischen Umsetzsignalen, die dem ersten und dem zweiten Licht entsprechen, das auf das lebende Gewebe gerichtet wird und die von dem lebenden Gewebe in einem Bioeichungsmodus erhalten werden; Bestimmen eines Koeffizienten eines Rückbildungslinienausdrucks zwischen den ersten und zweiten photoelektrischen Umsetzsignalen auf der Basis von variablen Komponenten in dem Blut, die in den entsprechenden Abtastausgangssignalen enthalten sind, in dem Bioeichungsmodus; Injizieren des besonderen Farbstoffs in das Blut und danach Abtasten der ersten und zweiten photoelektrischen Umsetzsignale während einer vorgegebenen Zeitdauer in einen Messungsmodus;

Verarbeiten eines Wertes, der mit der Konzentration des besonderen Farbstoffs in dem Blut korreiiert ist auf der Basis von entsprechenden Abtastausgangssignalen und des bestimmten Koeffizienten des Rückbildungslinienausdrucks in dem Messungsmodus.

24. Leberfunktionstestverfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtasten den Schritt des mehrfachen Abtastens der ersten und zweiten photoelektrischen Umsetzsignale enthält, und daß ein Schritt zum Erhalten, unter der Annahme, daß CL1 und CL2 Durchschnittswerte der mehrfach abgetasteten ersten und zweiten photoelektrischen Umsetzsignale darstellen, von Konstanten A und B durch eine Rückbildungslinienanalyse gemäß dem folgenden Verarbeitungsausdruck:

logCLI = AlogCL2 + B,

während der Koeffizient des Rückbildungslinienausdrucks bestimmt wird unter der Annahme, daß L10 den maximalen Wert des abgetasteten ersten photoelektrischen Umsetzsignals darstellt.

25. Leberfunktionstestverfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß dieses weiterhin den Schritt des Erhaltene eines Koeffizienten einer Simulationsfunktion als eine Zeitfunktion unter Verwendung der Methode des kleinsten Quadrates auf der Basis des verarbeiteten Wertes, der mit der Konzentration des besonderen Farbstoffs korreliert ist, enthält.

26. Leberfunktionstestverfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß dieses weiterhin den Schritt des Frhaltens einer Blutplasmaauflösungsrate des besonderen Farbstoffs auf der Basis des erhaltenen Koeffizienten der Simulationsfunktion enthält.

27. Leb jrfunktionstestverfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß dieses weiterhin den Schritt des Erhaltene einer Fttickbildungsrate des besonderen Farbstoffs in der vorgegebenen Zeit auf der Basis des erhaltenen Koeffizienten der Simulationsfunktion enthält.

28. Leberfunktionstestverfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß dieses weiterhin den Schritt des Erhaltens eines Index, der die gesamte Größe der hepatischen Zellenfunktion umfaßt, auf der Basis des erhaltenen Koeffizienten der Simulationsfunktion enthält.

29. Leberfunktionstestverfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß dieses weiterhin den Schritt der Verarbeitung, unter der Annahme, daß L1 und L2 Werte der abgetasteten ersten und zweiten photoelektrischen Umsetzsignale darstellen, eines Wertes Cg, der mit der Konzentration des besonderen Farbstoffs korreliert ist, durch Ermitteln nach dem folgenden Verarbeitungsausdruck auf der Basis der erhaltenen Konstanten A und B und des Maximalwertes L10:

logL₁₀[logLi - (A · logL₂ + B)]
⁹ 21OgL₁₀-(A-1OgL₂+ B) " "

30. Leberfunktionstestverfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Erhaltens des Index, der die gesamte Größe der hepatischen Zellenfunktion ausdrückt, die Schritte des Injizierens des besonderen Farbstoffs, des Teilens eines vorgegebenen Zeitintervalls mit gleichmäßiger Verteilung des besonderen Farbstoffs in dem Blut in eine Mehrzahl von Blöcken, um die Koeffizienten Ai und Bi auf der Basis von Simulationsfunktionen von

Cg = AJe⁸I¹O = 1, 2,..., m, m ^ 2,

wobei i = 1 ist bei dem ersten Block) in entsprechenden Blöcken zu erhalten und Werte von Cg in anfänglichen Zeitpunkten der jeweiligen Blöcke als Ci, unter der Annahme, daß ki = -Bi ist, zu erhalten, und das Durchführen einer Rückbildungslinienanalyse enthält, auf der Basis der erhaltenen Koeffizienten Ki und Ci durch einen Verarbeitungsausdruck mit (1/Ki) = a(1/Ci) + b, u.Ti Koeffizienten a und b zu erhalten, und damit den Index, der die gesamte Größe der hepatischen Zellenfunktion RMAX ausdrückt, durch einen Verarbeitungsausdruck von RMAX = 1/bzu erhalten.

31. Leberfunktionstestverfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Erhaltens des Index, der die gesamte Größe der hepatischen Zellenfunktion ausdrückt, die Schritte des Injizierens des besonderen Farbstoffs, des Teilens eines vorgegebenen Zeitintervalls bei gleicher Verteilung des besonderen Farbstoffs in dem Blut in eine Mehrzahl von Blöcken, um die Koeffizienten Ai und Bi auf der Basis von Simulationsfunktionen von

Cg = Aie^Bi'(i = 1,2,.... m, m § 2,

wobei i = 1 ein erster Block ist) in den jeweiligen Blöcken zu erhalten und auf der Basis der erhaltenen Koeffizienten Ai und der Ladungsmenge D1 des besonderen Farbstoffs, Di nach einem Verarbeitungsausdruck von Di = D1 · Ai/A1 zu erhalten, unter der Annahme, daß Ki = -Bi, und des Durchführens einer Rückbildungslinienanalyse auf der Basis der erhaltenen Ki und D1 durch einen Verarbeitungsausdruck mit (1/Ki) = C(1/Di) enthält, um die Koeffizienten C und d zu erhalten, und damit den Index, der die gesamte Größe der hepatischen Zellenfunktion RMAX ausdrückt, zu erhalten.

Hierzu "!8 Seiten Zeichnungen