DE69833921T2 - Messvorrichtung für biologische Grössen - Google Patents

Messvorrichtung für biologische Grössen Download PDF

Info

Publication number
DE69833921T2
DE69833921T2 DE69833921T DE69833921T DE69833921T2 DE 69833921 T2 DE69833921 T2 DE 69833921T2 DE 69833921 T DE69833921 T DE 69833921T DE 69833921 T DE69833921 T DE 69833921T DE 69833921 T2 DE69833921 T2 DE 69833921T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
biological information
sensor element
measuring device
subject
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 - Fee Related
Application number
DE69833921T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69833921D1 (de
Inventor
Shinji Neyagawa City Uchida
Hiroshi Katano City Atsuta
Kiyoko Shijonawate City Ooshima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Publication of DE69833921D1 publication Critical patent/DE69833921D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69833921T2 publication Critical patent/DE69833921T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/02416Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate using photoplethysmograph signals, e.g. generated by infrared radiation
    • A61B5/02427Details of sensor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6813Specially adapted to be attached to a specific body part
    • A61B5/6814Head
    • A61B5/6815Ear
    • A61B5/6817Ear canal

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Messvorrichtung zum Erhalten biologischer Informationen, um eine nichtinvasive Bestimmung von biologischen Informationen, wie etwa Pulsfrequenz und Blutzuckerspiegel, durchzuführen.
  • Eine Anzahl von Messvorrichtungen zum Erhalten biologischer Informationen wurde vorgeschlagen. Die japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. Hei 8-66378 zum Beispiel offenbarte ein Pulsmessgerät zum Messen einer Pulsfrequenz basierend auf einer Änderung einer Intensität von Licht, das durch ein Ohrläppchen dringt. Eine in der Veröffentlichung offenbarte Messeinrichtung ist in 5 skizziert.
  • Wie gezeigt umfasst die Messeinrichtung ein Paar Klemmen 22 und 24, welche durch ein Verbindungselement 25 verbunden sind und durch eine Feder 26 gegeneinander gedrückt werden. Die Klemmen 22 und 24 sind mit Kontaktfeldern 27 und 28 versehen. Weiter sind auf den Klemmen 22 und 24 ein Lichtsendeelement 21 und ein Lichtempfangselement 23 so angeordnet, dass sie sich gegenüberliegen. Bei Durchführung einer Messung wird die Messeinrichtung von dem Pulsmessgerät mit den zwei Klemmen 22 und 24, die das Ohrläppchen zwischen sich halten, an dem Ohrläppchen platziert, und wird Licht von dem Lichtsendeelement 21 gesendet. Das Lichtempfangselement 23 erfasst das Licht, das von dem Lichtsendeelement 21 projiziert wird und durch das Ohrläppchen dringt.
  • Ein Blutfluss ist nicht gleichmäßig, sondern pulsiert. Außerdem ist eine Lichtdurchlässigkeit durch Blut geringer als die durch andere Substanzen, die einen lebenden Körper bilden, wie zum Beispiel die Haut. Deshalb ändert sich eine Intensität des Lichts, das durch das Ohrläppchen dringt, im Rhythmus mit dem Puls. Das Pulsmessgerät nach Stand der Technik berechnet die Pulsfrequenz basierend auf der Änderung der Intensität von Licht, das durch das Ohrläppchen dringt. Eine Messung der Pulsfrequenz kann an anderen Stellen als dem Ohrläppchen vorgenommen werden. Für eine genaue Bestimmung befinden sich das Lichtsendeelement 21 und das Lichtempfangselement 23 getrennt von den Kontaktfeldern 27 und 28.
  • Solch ein Pulsmessgerät zeigt jedoch die folgenden Probleme.
  • Die Messeinrichtung von dem Pulsmessgerät wird gegen das Ohrläppchen gedrückt und wird während der Messung dort hängen gelassen. Wenn eine Messung mit einer sich bewegenden Testperson vorgenommen wird, wie bei der Messung der Pulsfrequenz einer Person, die in Bewegung ist, schwingt die Messeinrichtung, wodurch ein Zunehmen einer Belastung auf das Ohrläppchen verursacht wird, an dem die Messeinrichtung hängt. Das macht es schwierig, eine genaue Messung vorzunehmen, und verursacht auch ein Gefühl von körperlicher Störung und Unannehmlichkeit für die Testperson. Insbesondere eine lange Messsitzung könnte solch ein Gefühl von körperlicher Störung und Unannehmlichkeit zu mentalem Schmerz werden lassen.
  • Somit ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Messvorrichtung zum Erhalten biologischer Informationen bereitzustellen, welche diese Probleme lösen kann und genaue Messungen zum Erhalten biologischer Informationen erlaubt, ohne der Testperson viel Unannehmlichkeit oder Ähnliches zu bereiten.
  • Die EP-A-0,770,349 offenbart in 4 bis 6 eine Überwachungsvorrichtung, die wie ein Ohrstöpsel geformt ist und in einem äußeren Gehörgang eines Patienten getragen wird. Die Vorrichtung hat einen scheibenförmigen Kopf, welcher eine Steuerungs- und Übermittlungseinheit ist, und an dem Eingang des äußeren Gehörgangs sitzt, und einen Schaft, welcher in den äußeren Gehörgang eingeführt wird und in der Nähe seiner Spitze zwei Lichtaussendungseinheiten und zwei Lichterfassungssensoren zur Verwendung bei einer Messung des Pulses des Patienten aufweist.
  • Die US-A-5,213,099 offenbart einen Oximeterfühler mit einem Ohrstöpsel, welcher in den Gehörgang eingeführt wird und eine LED zum Senden von Licht auf die Innenfläche des Gehörgangs und einen Lichtsensor zum Erfassen von Licht an einem Punkt auf der Innenfläche des Gehörgangs, der generell gegenüber von der Position der LED ist, aufweist.
  • Die GB-A-2,284,060 offenbart eine tragbare Vorrichtung zum Überwachen einer Körperbeschaffenheit, wie etwa einer Herzfrequenz, und hat Felder, welche an das Ohrläppchen einer Person geklemmt werden und welche eine Lichtquelle und einen Lichtsensor umfassen, eine Steuerungseinheit, die hinter dem Ohr positioniert ist, und einen Lautsprecher, welcher in der Form eines Ohrteils in dem Ohr positioniert ist und welcher hörbare Mitteilungen in Bezug auf die überwachte Körperbeschaffenheit ausgibt.
  • KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß der Erfindung ist eine Messvorrichtung wie in Anspruch 1 definiert bereitgestellt.
  • Der Lichtsender und der Lichtempfänger sind so angeordnet, dass sie Kontakt mit der Testperson haben. Der Lichtempfänger eines solchen Sensorelements erfasst aus dem von dem Lichtsender projizierten Licht das Licht, das von der Testperson reflektiert wird, nachdem es etwas in die Testperson eingedrungen ist. Basierend auf der Intensität des von dem Lichtempfänger erfassten Lichts wird eine Berechnung zum Erhalten der biologischen Informationen vorgenommen.
  • Ein kleines Leuchtdiodenelement (LED) kann zum Beispiel als ein Lichtsender eingesetzt werden.
  • Eine Photodiode aus Si oder ein pyroelektrischer Mikrosensor können zum Beispiel als ein Photodetektor für den Lichtempfänger eingesetzt werden. Durch Verwendung eines von diesen kann ein kleiner und leichter Photodetektor erhalten werden. In einem Artikel „Microsensor" von Takayama u.a. in einem japanischen monatlichen Technikmagazin „Monthly New Ceramics", Vol. 7, Nr. 12 (veröffentlicht im Dezember 1994), wird zum Beispiel berichtet, dass ein Mikrosensor mit einer Seite produziert werden kann, die nicht länger als 1 mm ist.
  • Somit kann das Sensorelement durch Nutzen der bekannten Technologie miniaturisiert werden. Das macht es möglich, ein ohrempfängerförmiges Sensorelement der sogenannten „In-Ohr-Bauart" herzustellen, welches in den Raum eingepasst werden kann, der durch einen Tragus an dem Umkreis von einer Öffnung des äußeren Gehörgangs, einer Antihelix und einer Concha auricularis ausgebildet ist.
  • Der kleine Lichtsender und der Photodetektor können direkt in das Sensorelement eingebettet sein. Sie können auch außerhalb des Sensorelements bereitgestellt und mit dem Sensorelement über einen Lichtleiter verbunden sein, so dass das Ende von dem Lichtleiter an der Testperson angebracht werden kann.
  • Ein Paar der Sensorelemente kann auch an beiden Ohren angebracht werden, genau wie der Kopfhörer. In solchen Fällen kann anstelle derjenigen von der In-Ohr-Bauart ein großes Sensorelement eingesetzt werden, welches in den Kopfhörer der sogenannten geschlossenen Bauart oder der offenen Bauart geformt ist, wenn der Lichtsender und der Lichtempfänger so angeordnet werden können, dass sie durch Verwendung eines Kopfbands oder Ähnlichem engen Kontakt mit den Eingangsumfängen der Öffnungen des äußeren Gehörgangs der Testperson haben. Speziell ein großes Sensorelement ist in Benutzung einfach handzuhaben, weil das Sensorelement und der Signalprozessor integriert werden können.
  • Die somit erhaltenen biologischen Informationen werden dann der Testperson in akustischen Signalen von zum Beispiel einem akustischen Oszillator berichtet. Die Ergebnisse können auch auf einer Anzeige, wie etwa einer Flüssigkristallanzeige, gezeigt werden.
  • Während die neuen Merkmale der Erfindung besonders in den beigefügten Ansprüche dargelegt sind, ist die Erfindung sowohl in Aufbau als auch Inhalt zusammen mit anderen Aufgaben und Merkmalen dieser aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die in Verbindung mit den Zeichnungen vorgenommen wird, besser zu verstehen und zu würdigen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER EINZELNEN DARSTELLUNGEN DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung von einer Messvorrichtung für biologische Informationen bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 2 zeigt eine Draufsicht von einem Sensorelement, das in der gleichen Messvorrichtung für biologische Informationen verwendet wird.
  • 3 zeigt das Sensorelement, wie es im Ohr getragen wird.
  • 4 zeigt ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration von einem Signalprozessor von der gleichen Messvorrichtung für biologische Informationen zeigt.
  • 5 zeigt eine Seitenansicht der Messeinrichtung des Pulsmessgeräts nach Stand der Technik.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die erfindungsgemäße Messvorrichtung für biologische Informationen umfasst ein Sensorelement und einen Signalprozessor. Das Sensorelement umfasst einen Lichtsender, welcher Licht auf die Testperson projiziert, und einen Lichtempfänger, der das Licht empfängt, das von der Testperson reflektiert wird, nachdem es in die Testperson eingedrungen ist. Der Signalprozessor führt eine Berechnung durch zum Erhalten biologischer Informationen von der Testperson basierend auf der Intensität des Lichts, das von dem Lichtempfänger erfasst wird. Das Sensorelement ist so geformt, dass (A) das Sensorelement eine Form hat, welche in einen Raum eingepasst werden kann, welcher von einem Tragus, einer Antihelix und einer Concha auricularis an dem Umkreis von einem Eingang von einem äußeren Gehörgang der Testperson ausgebildet ist, und von diesem getragen werden kann und (B) der Lichtsender und der Lichtempfänger angeordnet sind, um mit dem Umkreis von dem Eingang von dem äußeren Gehörgang in Kontakt zu sein.
  • Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Messvorrichtung für biologische Informationen wird Licht auf die Testperson projiziert und wird eine Intensität des reflektierten Licht gemessen, um biologische Informationen, wie etwa Konzentrationen von speziellen Substanzen und eine Pulsfrequenz, zu erhalten. Ein Teil des Lichts, das auf die Testperson projiziert wird, dringt ein und wird von dieser reflektiert. Von dem Licht, das in den lebenden Körper eindringt, werden bestimmte Wellenlängenkomponenten von lichtabsorbierenden Substanzen in dem Lichtpfad, wie etwa Glukose und Cholesterin im Blut, absorbiert. Deshalb können auch Informationen über eine Konzentration der lichtabsorbierenden Substanz erhalten werden, indem Licht mit den Wellenlängenkomponenten projiziert wird, welche gut in den lebenden Körper eindringen und von der lichtabsorbierenden Substanz leicht absorbiert werden, dann das reflektierte Licht zur Analyse erfasst wird.
  • Wenn die erfindungsgemäße Messvorrichtung für biologische Informationen als Pulsmessgerät verwendet wird, wird das reflektierte Licht kontinuierlich gemessen. Während die meisten Strukturen im lebenden Körper stationär sind, pulsiert der Blutfluss. Die Intensität des reflektierten Lichts ändert sich im Rhythmus mit der Pulsfrequenz. Deshalb kann die Pulsfrequenz durch Beobachten der Änderung der reflektierten Lichtintensität gemessen werden.
  • Bei der Erfindung wird die Intensität von reflektiertem Licht an dem Umkreis von dem Eingang von dem äußeren Gehörgang gemessen. Dort kann das Sensorelement sicher gehalten werden, und der Lichtsender und der Lichtempfänger lockern sich kaum von der Testperson, auch wenn die Testperson in Bewegung ist. Somit ist eine genaue Bestimmung sichergestellt. Es wird auch bemerkt, dass der Lichtsender und der Lichtempfänger durch herkömmliche Technologie so verkleinert werden können, dass sie nicht auf der Testperson lasten, wenn diese am Ohr angebracht werden.
  • Die Verwendung einer Vielzahl von Lichtempfängern erhöht die Verlässlichkeit der Bestimmung. Auch wenn zum Beispiel einer der Lichtempfänger abfällt, kann eine normale Messung mit dem anderen in Position gebrachten Lichtempfänger fortgesetzt werden. Des Weiteren kann eine Vielzahl von Lichtstrahlen, die über verschiedene Pfade verlaufen, erfasst werden. Eine abnormale Messung könnte behoben werden, während ein hohes Maß an Genauigkeit erreicht wird.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Messvorrichtung für biologische Informationen umfasst zusätzlich einen akustischen Oszillator, das heißt einen Lautsprecher. Wenn zum Beispiel ein akustischer Oszillator in das Sensorelement eingebaut ist, kann das Sensorelement als ein Ohrempfänger dienen. Des Weiteren können aus einer Messung erhaltene biologische Informationen und auch der Beginn oder das Ende der Messung der Testperson in Form eines akustischen Signals von dem akustischen Oszillator mitgeteilt werden. Es ist nicht notwendig zu erwähnen, dass der akustische Oszillator außerhalb des Sensorelements angebracht werden kann.
  • Eine Nachricht über biologische Informationen, den Beginn oder das Ende der Messung können der Testperson auch auf einer Anzeige gezeigt werden. Zum Beispiel kann eine Flüssigkristallanzeige an der Verkabelung, die das Sensorelement und den Signalprozessor verbindet, platziert werden, so dass die Testperson bequem auf die Anzeige schauen kann. Auch eine kleine und leichte Flüssigkristallanzeige wäre keine Belastung für die Testperson.
  • Wie vorstehend dargelegt erlaubt die erfindungsgemäße Messvorrichtung für biologische Informationen eine Messung für eine Vielfalt biologischer Informationen auf einer soliden Grundlage. Bei einer Anwendung als Pulsmessgerät kann der Signalprozessor wesentlich verkleinert und vereinfacht werden.
  • Nun wird ein Pulsmessgerät als ein Beispiel für die erfindungsgemäße Messvorrichtung für biologische Informationen beschrieben.
  • 1 zeigt eine Messvorrichtung für biologische Informationen mit einem ohrempfängerförmigen Sensorelement 1 der sogenannten In-Ohr-Bauart. Das Sensorelement 1 ist in einen Raum eingepasst und wird von diesem getragen, der von einem Tragus (einem nicht gezeigten Überstand an der Vorderseite eines Außenohrs) an dem Eingang des äußeren Gehörgangs 2 der Testperson, einer Antihelix 3 und einer Concha auricularis 4 umgeben ist, ebenso wie der in 3 gezeigte herkömmliche Ohrempfänger.
  • Ein Lichtsender 5 und ein Lichtempfänger 6 sind so auf der Seite des Sensorelements 1 angeordnet, die dem Eingang des äußeren Gehörgangs 2 gegenüberliegt, dass sie in engen Kontakt mit der Testperson kommen. Der Lichtsender 5 projiziert Licht auf die Testperson. Zur Verwendung als Pulsmessgerät wird zum Beispiel ein LED-Element, das fähig ist, Licht mit einer Wellenlänge von 960 nm zu projizieren, als der Lichtsender 5 verwendet.
  • Der Lichtempfänger 6 erfasst eine Komponente des Lichts, das von dem Lichtsender 5 projiziert und von der Testperson reflektiert wird. Ein Beispiel für den Lichtempfänger 6 ist ein pyroelektrischer Sensor.
  • Die Messung kann unter Verwendung eines Sensorelements mit einem einzigen Lichtempfänger vorgenommen werden. Aber in Anbetracht der Möglichkeit, dass der Lichtempfänger abfällt, ist es wünschenswert, ein Sensorelement mit einer Vielzahl von Lichtempfängern zu verwenden. Eine Bereitstellung einer Vielzahl von Lichtempfängern erbringt Informationen über die Lichtstrahlen, welche über verschiedene Pfade in der Testperson verlaufen, was die Genauigkeit einer Messung erhöht. In diesem Fall ist es wünschenswert, dass die Lichtempfänger auf einem konzentrischen Kreis um den Lichtsender angeordnet sind.
  • Der Lichtempfänger 6 gibt Signale gemäß der Intensität des erfassten Lichts an einen Signalprozessor 10 aus. Der Signalprozessor 10 ist versehen mit einer Lichtintensitätsberechnungseinheit 11, einer Berechnungseinheit für biologische Informationen 12, einer Speichereinheit 13 und einer Akustiksignalsteuerungseinheit 14, wie gemäß 4 gezeigt.
  • Die Ausgabesignale von dem Lichtempfänger 6 werden als Erstes in die Lichtintensitätsberechnungseinheit 11 eingegeben. Die Lichtintensitätsberechnungseinheit 11 überwacht die Änderung der Intensität der eingegebenen Signale, erkennt den Beginn und das Ende einer Messung und überwacht auch Abnormalitäten bei der Messung. Die Berechnungseinheit für biologische Informationen 12 berechnet eine Pulsfrequenz der Testperson basierend auf den Signalen von der Lichtintensitätsberechnungseinheit 11. Die erhaltene Pulsfrequenz wird auf einer Anzeige 9 gezeigt. Die Anzeige 9 befindet sich zum Beispiel an der Verkabelung, die das Sensorelement 1 mit dem Signalprozessor 10 verbindet, wie gemäß 1 gezeigt. Speziell in einem Fall, in dem die Anzeige 9 eine kleine leichte Flüssigkristallanzeige ist, wird eine hängende Verkabelung 7 keine Belastung für die Testperson sein. Die Testperson kann die Anzeige auch ohne Schwierigkeiten sehen, auch wenn sie in Bewegung ist. Die Anzeige 9 kann zusätzlich einen Schalter zum Beginnen und Beenden der Messung umfassen. Die erhaltenen biologischen Informationen werden auf einem Magnetaufzeichnungsmedium, einem Halbleiterspeicher oder Ähnlichem gespeichert.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Messvorrichtung für biologische Informationen wie in 2 gezeigt mit einem Lautsprecher 8 als ein akustischer Oszillator auf der Seite, die dem äußeren Gehörgang gegenüberliegt, versehen. Die Akustiksignalsteuerungseinheit 14 in dem Signalprozessor 10 wandelt die biologischen Informationen, die von der Berechnungseinheit für biologische Informationen 12 erarbeitet werden, in akustische Signale um und leitet diese Signale an den Lautsprecher 8 weiter. Somit werden die erhaltenen biologischen Informationen der Testperson in der Form akustischer Signale berichtet. Zum Beispiel veranlasst die Akustiksignalsteuerungseinheit 14 den Lautsprecher 8, die akustischen Signale auszugeben, wie etwa eine vorab aufgezeichnete Nachricht mit einer künstlichen menschlichen Stimme, wenn die von dem Signalprozessor 10 berechnete Pulsfrequenz ein bestimmtes Niveau übersteigt.
  • Durch Versehen eines Sensorelements mit dem Lautsprecher wie vorstehend kann das Sensorelement dazu gebracht werden, auch als ein Ohrempfänger zu dienen. Das heißt, wenn keine Messung vorgenommen wird, kann Musik oder Ähnliches von einem Wiedergabemedium, wie etwa einem Magnetband oder einer Kompaktdisk, an den Lautsprecher gespielt werden. Auch bei einer Messung können, während Musik oder Ähnliches unter Verwendung des Wiedergabemediums gespielt wird, die akustischen Signale für biologische Informationen oder andere Nachrichten, wie etwa der Beginn oder das Ende einer Messung, der Musik überlagert oder erzeugt werden, wobei die Musik unterbrochen wird.
  • Zur Bestimmung einer Glukosekonzentration oder einer Fettsäurekonzentration, das heißt des Cholesterinspiegels im Blut kann eine Halogenlampe, welche Lichtstrahlen mit einer Wellenlänge von 400 bis 2200 nm aussendet, als der Lichtsender 5 eingesetzt werden. Für diese Messung wird das reflektierte Licht in ein Bandpassfilter eingebracht, welches nur eine spezielle Wellenlängenkomponente durchlässt, für welche die Substanz einen hohen Absorptionskoeffizienten aufweist. Zur Bestimmung der Glukosekonzentration dürfen nur Komponenten mit einer Wellenlänge von ungefähr 1600 nm durchgelassen werden. Zur Bestimmung der Fettsäurekonzentration dürfen nur Komponenten mit einer Wellenlänge von ungefähr 960 nm durchgelassen werden. Das übermittelte Licht wird von einem Photodetektor erfasst, der aus Si, InGaAs, Ge, usw. gemacht ist. Eine Analyse der Intensität des Lichts, das von dem Photodetektor erfasst wird, erzeugt die gewünschten biologischen Informationen.
  • Es ist auch möglich, biologische Informationen von einer Vielzahl von Indikatoren zur gleichen Zeit zu erhalten, indem das reflektierte Licht unter Verwendung eines Spektroskops in spezielle Bänder aufgeteilt wird und spezielle Wellenlängenkomponenten unter Verwendung verschiedener Bandfilter aufgegriffen werden.
  • All dies in einem Sensorelement einzubetten würde die Größe des Sensorelements erhöhen. Die Verwendung einer Halogenlampe zeigt auch solche Probleme wie Größe, Intensität und Erwärmung. Als Lösung der Probleme können eine Lichtquelle und ein Spektroskop außerhalb des Sensorelements eingerichtet und mit dem Lichtsender und dem Lichtempfänger an dem Sensorelement jeweils über einen Lichtleiter verbunden werden.
  • Somit stellt die Erfindung eine Messvorrichtung für biologische Informationen bereit, welche eine genaue Bestimmung zum Erhalten biologischer Informationen erlaubt, ohne der Testperson viel Unannehmlichkeiten zu bereiten.
  • Obwohl die Erfindung im Hinblick auf die derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist zu verstehen, dass solch eine Offenbarung nicht als einschränkend auszulegen ist.

Claims (6)

  1. Messvorrichtung zum Erhalten biologischer Informationen, mit: einem Sensorelement (1) mit einem Lichtsender (5) zum Projizieren von Licht auf eine Testperson und einem Lichtempfänger (6) zum Empfangen von Licht aus dem von dem Lichtsender (5) projizierten Licht, das von der Testperson reflektiert wird; und einem Signalprozessor (10), welcher eine Berechnung zum Erhalten biologischer Informationen von der Testperson basierend auf der Intensität des Lichts durchführt, das von dem Lichtempfänger (6) erfasst wird; wobei das Sensorelement (1) eine Form hat, welche erlaubt, dass das Sensorelement (1) in den Raum passt und von diesem gehalten wird, welcher von dem Tragus, der Antihelix (3) und der Concha auricularis (4) an dem Umkreis von dem Eingang von einem äußeren Gehörgang (2) von der Testperson ausgebildet ist, wobei der Lichtsender (5) und der Lichtempfänger (6) fähig sind, mit dem Umkreis von dem Eingang von dem äußeren Gehörgang (2) in Kontakt zu sein; und wobei die Distalendfläche von dem Lichtsender (5) und die Distalendfläche von dem Lichtempfänger (6) auf der gleichen Ebene von dem Sensorelement (1) angeordnet sind.
  2. Messvorrichtung zum Erhalten biologischer Informationen gemäß Anspruch 1, wobei das Sensorelement (1) eine Vielzahl von den Lichtempfängern (6) aufweist.
  3. Messvorrichtung zum Erhalten biologischer Informationen gemäß Anspruch 1 oder 2, weiter mit einem akustischen Oszillator (8).
  4. Messvorrichtung zum Erhalten biologischer Informationen gemäß Anspruch 3, wobei der akustische Oszillator (8) in dem Sensorelement (1) bereitgestellt ist.
  5. Messvorrichtung zum Erhalten biologischer Informationen gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei der akustische Oszillator (8) die erhaltenen biologischen Informationen als akustische Signale aussendet.
  6. Messvorrichtung zum Erhalten biologischer Informationen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, weiter mit einer Anzeige (9), um die erhaltenen biologischen Informationen anzuzeigen.
DE69833921T 1997-12-17 1998-12-15 Messvorrichtung für biologische Grössen Expired - Fee Related DE69833921T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34817497 1997-12-17
JP34817497A JP3853053B2 (ja) 1997-12-17 1997-12-17 生体情報測定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69833921D1 DE69833921D1 (de) 2006-05-11
DE69833921T2 true DE69833921T2 (de) 2006-09-14

Family

ID=18395251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69833921T Expired - Fee Related DE69833921T2 (de) 1997-12-17 1998-12-15 Messvorrichtung für biologische Grössen

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6078829A (de)
EP (1) EP0923903B1 (de)
JP (1) JP3853053B2 (de)
KR (1) KR100323892B1 (de)
DE (1) DE69833921T2 (de)

Families Citing this family (84)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6018673A (en) * 1996-10-10 2000-01-25 Nellcor Puritan Bennett Incorporated Motion compatible sensor for non-invasive optical blood analysis
US6452510B1 (en) * 2000-06-14 2002-09-17 National Aeronautics & Space Administration Personal cabin pressure monitor and warning system
JP2002112969A (ja) 2000-09-02 2002-04-16 Samsung Electronics Co Ltd 身体及び感情状態の認識装置及び方法
US6623427B2 (en) 2001-09-25 2003-09-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Biofeedback based personal entertainment system
US20030172283A1 (en) * 2001-10-25 2003-09-11 O'hara Sean M. Biometric characteristic-enabled remote control device
JP2005523066A (ja) * 2002-04-19 2005-08-04 コーリンメディカルテクノロジー株式会社 末梢部位の心音信号の記録のための方法と装置
FR2840794B1 (fr) 2002-06-18 2005-04-15 Suisse Electronique Microtech Equipement portable destine a la mesure et/ou la surveillance de la frequence cardiaque
EP1388320A1 (de) * 2002-08-07 2004-02-11 Sony Ericsson Mobile Communications AB Pulsmesser in Kombination mit einem tragbaren Kommunikationsgerät
KR100571811B1 (ko) 2003-05-09 2006-04-17 삼성전자주식회사 귀속형 생체 신호 측정 장치
US7107088B2 (en) * 2003-08-25 2006-09-12 Sarnoff Corporation Pulse oximetry methods and apparatus for use within an auditory canal
WO2005020841A2 (en) * 2003-08-25 2005-03-10 Sarnoff Corporation Monitoring using signals detected from auditory canal
KR100601932B1 (ko) 2003-09-04 2006-07-14 삼성전자주식회사 바이오피드백을 이용한 훈련제어방법 및 장치
CN101897583B (zh) * 2003-10-09 2012-10-03 日本电信电话株式会社 生物体信息检测装置
US20050177029A1 (en) * 2004-02-10 2005-08-11 Yuan-Yao Shen Earphone-type physiological function detecting system
JP2005329147A (ja) * 2004-05-21 2005-12-02 Sony Corp 生体情報測定装置
JP4581480B2 (ja) * 2004-05-21 2010-11-17 ソニー株式会社 呼吸情報測定方法及び装置
JP2006102264A (ja) * 2004-10-06 2006-04-20 Terumo Corp 血圧監視装置および血圧監視方法
JP2006102266A (ja) * 2004-10-06 2006-04-20 Terumo Corp 血圧計およびその制御方法
JP4673031B2 (ja) * 2004-10-06 2011-04-20 テルモ株式会社 自律神経機能評価装置
JP4673030B2 (ja) * 2004-10-06 2011-04-20 テルモ株式会社 血圧測定装置
JP2006102252A (ja) * 2004-10-06 2006-04-20 Terumo Corp 循環器機能計測装置及び循環器機能計測方法、並びに制御プログラム及びコンピュータ読取可能な記憶媒体
JP4460414B2 (ja) 2004-10-06 2010-05-12 日本電信電話株式会社 血圧計
JP4673032B2 (ja) * 2004-10-06 2011-04-20 テルモ株式会社 血圧計
JP2006102251A (ja) * 2004-10-06 2006-04-20 Terumo Corp 循環指標測定装置及び循環指標測定方法、並びに制御プログラム及びコンピュータ読取可能な記憶媒体
US7657294B2 (en) 2005-08-08 2010-02-02 Nellcor Puritan Bennett Llc Compliant diaphragm medical sensor and technique for using the same
US7590439B2 (en) 2005-08-08 2009-09-15 Nellcor Puritan Bennett Llc Bi-stable medical sensor and technique for using the same
US7657295B2 (en) 2005-08-08 2010-02-02 Nellcor Puritan Bennett Llc Medical sensor and technique for using the same
US20070060808A1 (en) * 2005-09-12 2007-03-15 Carine Hoarau Medical sensor for reducing motion artifacts and technique for using the same
US7904130B2 (en) 2005-09-29 2011-03-08 Nellcor Puritan Bennett Llc Medical sensor and technique for using the same
US7899510B2 (en) 2005-09-29 2011-03-01 Nellcor Puritan Bennett Llc Medical sensor and technique for using the same
US7869850B2 (en) * 2005-09-29 2011-01-11 Nellcor Puritan Bennett Llc Medical sensor for reducing motion artifacts and technique for using the same
US7881762B2 (en) 2005-09-30 2011-02-01 Nellcor Puritan Bennett Llc Clip-style medical sensor and technique for using the same
US7483731B2 (en) 2005-09-30 2009-01-27 Nellcor Puritan Bennett Llc Medical sensor and technique for using the same
US7486979B2 (en) 2005-09-30 2009-02-03 Nellcor Puritan Bennett Llc Optically aligned pulse oximetry sensor and technique for using the same
EP1941834A1 (de) * 2005-10-24 2008-07-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Gerät zur messung der konzentration einer biologischen komponente
US8073518B2 (en) 2006-05-02 2011-12-06 Nellcor Puritan Bennett Llc Clip-style medical sensor and technique for using the same
US8145288B2 (en) 2006-08-22 2012-03-27 Nellcor Puritan Bennett Llc Medical sensor for reducing signal artifacts and technique for using the same
US8219170B2 (en) 2006-09-20 2012-07-10 Nellcor Puritan Bennett Llc System and method for practicing spectrophotometry using light emitting nanostructure devices
US8195264B2 (en) 2006-09-22 2012-06-05 Nellcor Puritan Bennett Llc Medical sensor for reducing signal artifacts and technique for using the same
US8175671B2 (en) 2006-09-22 2012-05-08 Nellcor Puritan Bennett Llc Medical sensor for reducing signal artifacts and technique for using the same
US8396527B2 (en) * 2006-09-22 2013-03-12 Covidien Lp Medical sensor for reducing signal artifacts and technique for using the same
US7869849B2 (en) 2006-09-26 2011-01-11 Nellcor Puritan Bennett Llc Opaque, electrically nonconductive region on a medical sensor
US7574245B2 (en) 2006-09-27 2009-08-11 Nellcor Puritan Bennett Llc Flexible medical sensor enclosure
US7796403B2 (en) 2006-09-28 2010-09-14 Nellcor Puritan Bennett Llc Means for mechanical registration and mechanical-electrical coupling of a faraday shield to a photodetector and an electrical circuit
US7684842B2 (en) * 2006-09-29 2010-03-23 Nellcor Puritan Bennett Llc System and method for preventing sensor misuse
US8652040B2 (en) 2006-12-19 2014-02-18 Valencell, Inc. Telemetric apparatus for health and environmental monitoring
US8157730B2 (en) 2006-12-19 2012-04-17 Valencell, Inc. Physiological and environmental monitoring systems and methods
US8265724B2 (en) 2007-03-09 2012-09-11 Nellcor Puritan Bennett Llc Cancellation of light shunting
US7894869B2 (en) * 2007-03-09 2011-02-22 Nellcor Puritan Bennett Llc Multiple configuration medical sensor and technique for using the same
US8280469B2 (en) 2007-03-09 2012-10-02 Nellcor Puritan Bennett Llc Method for detection of aberrant tissue spectra
US20080287752A1 (en) * 2007-05-10 2008-11-20 Mayo Foundation For Medical Education And Research Ear canal physiological parameter monitoring system
KR101414927B1 (ko) * 2007-08-27 2014-07-07 삼성전자주식회사 생체정보 측정용 센서 및 이를 구비한 이어폰
US8251903B2 (en) 2007-10-25 2012-08-28 Valencell, Inc. Noninvasive physiological analysis using excitation-sensor modules and related devices and methods
ES2380881T3 (es) * 2007-11-27 2012-05-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. Aparato y método pde monitorización auditiva del corazón
US8346328B2 (en) 2007-12-21 2013-01-01 Covidien Lp Medical sensor and technique for using the same
US8352004B2 (en) 2007-12-21 2013-01-08 Covidien Lp Medical sensor and technique for using the same
CN101467875B (zh) * 2007-12-28 2012-10-10 周常安 耳戴式生理反馈装置
US8588880B2 (en) * 2009-02-16 2013-11-19 Masimo Corporation Ear sensor
US9750462B2 (en) 2009-02-25 2017-09-05 Valencell, Inc. Monitoring apparatus and methods for measuring physiological and/or environmental conditions
WO2010098912A2 (en) 2009-02-25 2010-09-02 Valencell, Inc. Light-guiding devices and monitoring devices incorporating same
US8788002B2 (en) 2009-02-25 2014-07-22 Valencell, Inc. Light-guiding devices and monitoring devices incorporating same
JP2010246578A (ja) * 2009-04-10 2010-11-04 Utsunomiya Univ 血中コレステロールの検査方法および検査装置
TWI449514B (zh) * 2009-04-28 2014-08-21 私立中原大學 Measurement of arrhythmia
WO2012080559A1 (en) * 2010-12-17 2012-06-21 Valkee Oy Audio-optical arrangement, accessory, earpiece unit and audio device
US8888701B2 (en) 2011-01-27 2014-11-18 Valencell, Inc. Apparatus and methods for monitoring physiological data during environmental interference
WO2013016007A2 (en) 2011-07-25 2013-01-31 Valencell, Inc. Apparatus and methods for estimating time-state physiological parameters
EP2739207B1 (de) 2011-08-02 2017-07-19 Valencell, Inc. Systeme und verfahren für variable filtereinstellung durch ein herzrhythmus-messungsfeedback
JP5936854B2 (ja) * 2011-12-06 2016-06-22 ローム株式会社 脈波センサ
US9648409B2 (en) * 2012-07-12 2017-05-09 Apple Inc. Earphones with ear presence sensors
US8841131B1 (en) 2012-10-09 2014-09-23 Ifeanyi Nzeribe Cholesterol measuring apparatus and associated use thereof
CN105379306B (zh) * 2012-12-14 2020-02-14 瓦伦赛尔公司 光导装置和包含光导装置的监测装置
CN105050494B (zh) 2013-01-28 2018-06-12 瓦伦赛尔公司 具有与身体运动脱开的感测元件的生理监测装置
GB2520487A (en) * 2013-11-19 2015-05-27 Eduardo Mangieri Blood-flow sensor apparatus
US10405784B2 (en) * 2014-05-14 2019-09-10 Stryker Corporation Tissue monitoring apparatus and method
US20160029898A1 (en) 2014-07-30 2016-02-04 Valencell, Inc. Physiological Monitoring Devices and Methods Using Optical Sensors
US10536768B2 (en) 2014-08-06 2020-01-14 Valencell, Inc. Optical physiological sensor modules with reduced signal noise
US9794653B2 (en) 2014-09-27 2017-10-17 Valencell, Inc. Methods and apparatus for improving signal quality in wearable biometric monitoring devices
JP5931159B2 (ja) * 2014-10-27 2016-06-08 ヴァルケー オーワイVALKEE Oy 音声−光療法のための構成,アクセサリ,イヤーピースユニットおよびオーディオ装置
EP3344127A4 (de) 2015-10-23 2018-07-25 Valencell, Inc. Physiologische überwachungsvorrichtungen und verfahren zur identifizierung des aktivitätstyps einer person
US10945618B2 (en) 2015-10-23 2021-03-16 Valencell, Inc. Physiological monitoring devices and methods for noise reduction in physiological signals based on subject activity type
US10966662B2 (en) 2016-07-08 2021-04-06 Valencell, Inc. Motion-dependent averaging for physiological metric estimating systems and methods
JP2018079239A (ja) * 2016-11-18 2018-05-24 京セラ株式会社 推定システム、推定方法及び推定プログラム
US10765380B2 (en) * 2017-04-20 2020-09-08 Bradford R Everman Systems and methods for measuring physiological parameters
WO2019000372A1 (zh) * 2017-06-30 2019-01-03 深圳市汇顶科技股份有限公司 生物特征检测装置及电子终端

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4653498A (en) * 1982-09-13 1987-03-31 Nellcor Incorporated Pulse oximeter monitor
US5213099A (en) * 1991-09-30 1993-05-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Ear canal pulse/oxygen saturation measuring device
US5372134A (en) * 1993-05-24 1994-12-13 Richardson; Joseph W. Aviation hypoxia monitor
GB2284060A (en) * 1993-11-17 1995-05-24 Nigel Edgar Horton Portable apparatus for monitoring a body condition
JPH0866378A (ja) 1994-08-26 1996-03-12 Matsushita Electric Works Ltd 脈拍センサ
US5673692A (en) * 1995-02-03 1997-10-07 Biosignals Ltd. Co. Single site, multi-variable patient monitor
KR970020056A (ko) * 1995-09-19 1997-05-28 노보루 아까사까 환자 모니터 장치

Also Published As

Publication number Publication date
EP0923903A1 (de) 1999-06-23
KR19990063100A (ko) 1999-07-26
JP3853053B2 (ja) 2006-12-06
EP0923903B1 (de) 2006-03-22
JPH11178803A (ja) 1999-07-06
US6078829A (en) 2000-06-20
KR100323892B1 (ko) 2002-05-13
DE69833921D1 (de) 2006-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69833921T2 (de) Messvorrichtung für biologische Grössen
Mendel et al. Early components of the averaged electroencephalic response to constant level clicks during all-night sleep
Lins et al. Frequency-specific audiometry using steady-state responses
Kaga et al. Auditory brainstem response and behavioral audiometry: Developmental correlates
DE69728031T2 (de) Organismuszustandsmessgerät und entspannungszustandsangabegerät
US4386831A (en) Device for the measurement of electrical potentials of the eye
Davis et al. Auditory fusion in children
US20190380597A1 (en) Device for monitoring activities of daily living and physiological parameters to determine a condition and diagnosis of the human brain and body
Yamada et al. Clinical evaluation of the auditory evoked brain stem response
DE29615656U1 (de) Gerät zur Ableitung akustisch evozierter Gehirnpotentiale
DE10229849A1 (de) Herzratenmonitor und Herzratenmessverfahren
McCandless et al. Summed evoked responses using pure-tone stimuli
DE3135802A1 (de) "pulsueberwachungssystem"
US4201225A (en) Method and apparatus for measuring stimulated acoustic reflex latency time
Schneider et al. Auditory sensitivity in preschool children
Mondain et al. Monitoring eustachian tube opening: preliminary results in normal subjects
WO1979000614A1 (en) Hearing faculty testing and apparatus therefor
DE2215543A1 (de) Vorrichtung zum Erfassen von Kreislauftonsignalen
Wharrad et al. Behavioural and autonomic responses to sound in pre-term and full-term babies
Ventry et al. Most comfortable loudness for pure tones, noise, and speech
Linnenschmidt et al. Ontogeny of auditory brainstem responses in the bat, Phyllostomus discolor
DE102009039915B4 (de) Vorrichtung zum Erfassen und zur Rückmeldung von für eine schlafbezogene Atemstörung eines Probanden relevanten Daten
US20050020934A1 (en) Physiological monitoring
Owren et al. Absolute auditory thresholds in three Old World monkey species (Cercopithecus aethiops, C. neglectus, Macaca fuscata) and humans (Homo sapiens).
DE19905743B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur objektiven Bestimmung der schwellennahen und überschwelligen Schallverarbeitung des Innenohres

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: PANASONIC CORP., KADOMA, OSAKA, JP

8339 Ceased/non-payment of the annual fee