JP2000037371A - Blood light absorptive material concentration measuring instrument - Google Patents

Blood light absorptive material concentration measuring instrument

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JP2000037371A
JP2000037371A JP10209564A JP20956498A JP2000037371A JP 2000037371 A JP2000037371 A JP 2000037371A JP 10209564 A JP10209564 A JP 10209564A JP 20956498 A JP20956498 A JP 20956498A JP 2000037371 A JP2000037371 A JP 2000037371A
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light
blood
waveform
absorbing substance
value
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Takuo Aoyanagi
卓雄 青柳
Michio Kanemoto
理夫 金本
Masayoshi Fuse
政好 布施
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Nippon Koden Corp
Original Assignee
Nippon Koden Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To lessen the delay of measurement and to facilitate calculation by changing the weighting subtraction waveform between both waveforms of prescribed two wavelengths of a beam attenuation degree change component, determining the power of the weighting subtraction waveform, determining the change component ratio of the beam attenuation degree of the tissue in accordance with this power and calculating the concn. ratio of blood light absorptive materials in accordance with this change component ratio. SOLUTION: A change component ratio Φ calculation section 11 of the beam attenuation degree of the tissue including blood consists of a beam attenuation degree change component detecting means A which determines the change component ΔA2, ΔA3 of the beam attenuation degree of the tissue transmitted light of the two waveforms, a weighting subtraction waveform calculating section B which determines the respective Ks of the weighting subtraction waveform a ΔA32=ΔA3(1-K)-ΔA2K between both waveforms determined by this detecting means A by changing the Ks, a weighting value detecting means C which determines the power of the weighting subtraction waveform determined by this calculating means B with respect to the respective Ks and determines the value of the K to minimize (maximize) the power and a Φ calculating means D which determines Φ=K/(1-K) determined by this detecting means C. When the power attains the minimal value (maximal value), Φa(Φv)=K/(1-K) is determined and the concn. ratio of the plural light absorptive materials in the arterial blood is calculated. The concn. ratio of the plural light absorptive materials in the venous blood is calculated from Φv.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばパルスオキ
シメータのように、生体組織の透過光または反射光の脈
動に基づいて、血中の複数の吸光物質の濃度比を無侵襲
連続測定する血中吸光物質濃度測定装置に関する。本発
明はその他、血中色素濃度測定による色素希釈曲線の測
定、その他の血中吸光物質の測定一般に用いられる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a blood oximeter for continuously measuring the concentration ratio of a plurality of light-absorbing substances in blood based on the pulsation of transmitted light or reflected light of a living tissue, such as a pulse oximeter. The present invention relates to a device for measuring the concentration of a medium light absorbing substance. The present invention is also generally used for measuring a dye dilution curve by measuring a blood dye concentration, and for measuring other light-absorbing substances in blood.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種の装置は、体動により脈波
が乱されて測定誤差を生じる問題があった。また、脈波
が小であって、外部に起因する雑音および装置自身に起
因する雑音により測定誤差を生ずる問題があった。この
種の装置の用途、応用が拡大するにつれこれが大きな問
題となってきた。
2. Description of the Related Art A conventional apparatus of this kind has a problem that a pulse wave is disturbed by a body motion and a measurement error occurs. In addition, the pulse wave is small, and there is a problem that a measurement error occurs due to external noise and noise due to the device itself. This has become a major problem as the applications and applications of this type of device have expanded.

【0003】これらの問題の対策として、(1)Φ列を
修正する方式があるが、効果が限られている。(2)E
CG同期で脈波を加算平均する方法があるが、ECGの
同時測定が必要であり、しかも測定結果が遅く出るとい
う欠点がある。(3)いわゆるアダプティブフィルタ
(adaptive-filter )方式があるが、これは演算が複雑
であり、即応が不可能である。
As a countermeasure for these problems, there is (1) a method of correcting a Φ column, but its effect is limited. (2) E
Although there is a method of averaging pulse waves in synchronization with CG, there is a drawback that simultaneous measurement of ECG is required, and the measurement result is delayed. (3) There is a so-called adaptive-filter system, but the operation is complicated and it is impossible to respond immediately.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の体動対策の欠点に鑑みなされたもので、その目的
は、この種測定装置において、測定の遅れが少なく、計
算が容易であり、多波長、多成分に適用が容易な体動対
策を備えた装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the conventional body movement countermeasures. The object of the present invention is to provide a measurement apparatus of this kind which has a small measurement delay and is easy to calculate. An object of the present invention is to provide a device having a body movement countermeasure that can be easily applied to multiple wavelengths and multiple components.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】ここで、2波長λ2 、λ
3 の光を生体組織に照射した場合を考える。その組織透
過光L2、L3の対数を求める。 ΔA2≡ΔLogL2 (1) ΔA3≡ΔLogL3 (2) は、血液を含む組織の減光度の変化分である。体動の無
い場合はこれらはすべて動脈血の成分である。動脈血の
成分をサフィックスaで示すなら、 ΔA2= ΔAa2 (3) ΔA3= ΔAa3 (4) である。両者の比を次のように定義する。 Φa ≡ΔAa3 /ΔAa2 (5)
Here, two wavelengths λ2 and λ
Let us consider the case of irradiating the living tissue with light 3. The logarithm of the tissue transmitted light L2, L3 is determined. ΔA2≡ΔLogL2 (1) ΔA3≡ΔLogL3 (2) is a change in the dimming degree of the tissue containing blood. In the absence of motion, these are all components of arterial blood. If the component of arterial blood is indicated by suffix a, then ΔA2 = ΔAa2 (3) ΔA3 = ΔAa3 (4) The ratio between the two is defined as follows. Φa≡ΔAa3 / ΔAa2 (5)

【0006】この種測定装置による動脈血中の吸光物質
の濃度比の測定、例えば動脈血の酸素飽和度の測定や色
素希釈曲線の測定は、このΦに基づいて行なわれるもの
である。従って、ΔA2やΔA3にアーテファクトまたは雑
音が加わると、目的とする動脈血の情報が乱されて、測
定に誤差が生じる。
The measurement of the concentration ratio of the light-absorbing substance in arterial blood by this type of measuring apparatus, for example, the measurement of the oxygen saturation of arterial blood and the measurement of the dye dilution curve are performed based on this Φ. Therefore, if an artifact or noise is added to ΔA2 or ΔA3, information on the target arterial blood is disturbed, and an error occurs in the measurement.

【0007】アーテファクトの原因には次のようなもの
がある。 (1)光学系の歪み:これは、プローブにおいて発光と
受光との位置関係の変動によるものである。これによる
透過光の変動比は全波長に共通である。これは、プロー
ブと生体との密着を例えば両面粘着テープ等で良くすれ
ば、大幅に低減できる。
The causes of the artifacts are as follows. (1) Optical system distortion: This is due to a change in the positional relationship between light emission and light reception in the probe. The variation ratio of the transmitted light due to this is common to all wavelengths. This can be greatly reduced if the contact between the probe and the living body is improved by, for example, a double-sided adhesive tape.

【0008】(2)静脈血の厚みの変動:体動アーテフ
ァクトの原因は体に加わる加速度である。静脈血管は柔
らかく、静脈血液の充満度も低いので、加速度によって
血管内の静脈血は容易に移動する。これがアーテファク
トの原因になる。なぜなら、酸素飽和度の測定において
は、動脈血と静脈血とは酸素飽和度が異なるからであ
り、また、色素希釈曲線の測定においては、血中色素濃
度は動脈血と静脈血とで異なるからである。ここで静脈
血の成分をサフィックスvで示し、組織内の静脈血の量
の変動による組織減光度の変化分をΔAv2 、ΔAv3 と
し、両者の比を Φv ≡ΔAv3 /ΔAv2 (6) と定義する。
(2) Variation in venous blood thickness: The cause of body motion artifacts is acceleration applied to the body. Since the venous blood vessels are soft and the venous blood is less filled, the venous blood in the blood vessels is easily moved by the acceleration. This causes artefacts. This is because, in the measurement of oxygen saturation, the arterial blood and the venous blood have different oxygen saturations, and in the measurement of the pigment dilution curve, the blood pigment concentration differs between the arterial blood and the venous blood. . Here, the component of the venous blood is indicated by a suffix v, the change in the degree of tissue dimming due to the change in the amount of venous blood in the tissue is defined as ΔAv2, ΔAv3, and the ratio between the two is defined as Φv≡ΔAv3 / ΔAv2 (6).

【0009】(3)動脈血の厚みの変動:動脈血は血管
内の充満度が高いので、加速度による移動は少ない。し
かも、もし体動で脈波波形が歪んでも、Φ計算に影響し
ないようにすることは容易である。例えば、2波長の脈
波の相互間の回帰直線を求めれば、その傾斜として Φa=ΔAa3 /ΔAa2 (7) が得られる。
(3) Variation in thickness of arterial blood: Since arterial blood has a high degree of filling in blood vessels, it does not move much due to acceleration. Moreover, even if the pulse wave waveform is distorted due to body movement, it is easy to prevent the Φ calculation from being affected. For example, if a regression line between pulse waves of two wavelengths is obtained, the slope Φa = ΔAa3 / ΔAa2 (7) is obtained.

【0010】(4)血液以外の組織の厚みの変動:組織
内の血液の移動においては、血液以外の組織の厚みの変
動も当然に生じ、これが脈波を歪ませる。しかし、血液
に比して吸光が少ないから、影響は小である。パルスオ
キシメータでは3波長の光を用いて血液以外の組織の影
響を低減することができるが、その際にアーテファクト
としての血液以外の組織の厚みの変動の影響も低減され
る。
(4) Fluctuation in thickness of tissue other than blood: In the movement of blood in the tissue, fluctuation in the thickness of tissue other than blood naturally occurs, which distorts the pulse wave. However, the effect is small since the light absorption is small compared to blood. In a pulse oximeter, the influence of tissues other than blood can be reduced by using light of three wavelengths. At this time, the influence of variations in the thickness of tissue other than blood as an artifact is also reduced.

【0011】(5)雑音:装置内部、周囲環境、による
雑音である。 本発明はこのようなアーテファクトまたは雑音に影響さ
れないようにするためになされたものであり、以下にそ
の原理を説明する。
(5) Noise: Noise due to the inside of the apparatus and the surrounding environment. The present invention has been made in order not to be affected by such artifacts or noise, and its principle will be described below.

【0012】動脈血の脈動に静脈血の変動が重畳した場
合は(5) 式および(6) 式より次のように書ける。 ΔA2= ΔAa2+ΔAv2 (8) ΔA3= ΔAa3+ΔAv3=Φa ΔAa2+Φv ΔAv2 (9) 次のように定義する。 ΔA32 ≡ΔA3(1-K)-ΔA2K=[ Φa ΔAa2+Φv ΔAv2](1-K)-[ ΔAa2+ΔAv2]K =ΔAa2[Φa(1-K)-K]+ΔAv2[Φv(1-K)-K] (10) K=0 〜1 とする。これにより、ΔA32=ΔA3〜 -ΔA2 と
なる。 M ≡K/(1-K) (11) と定義すると、K=0 〜1 において、M=0 〜∞になる。(1
0)式は次のようになる。 ΔA32=[ ΔAa2(Φa-M)+ ΔAv2 ( Φv-M)](1-K) (12)
When the fluctuation of the venous blood is superimposed on the pulsation of the arterial blood, the following can be written from the equations (5) and (6). ΔA2 = ΔAa2 + ΔAv2 (8) ΔA3 = ΔAa3 + ΔAv3 = Φa ΔAa2 + Φv ΔAv2 (9) It is defined as follows. ΔA32 ≡ΔA3 (1-K) -ΔA2K = [Φa ΔAa2 + Φv ΔAv2] (1-K)-[ΔAa2 + ΔAv2] K = ΔAa2 [Φa (1-K) -K] + ΔAv2 [Φv (1-K ) -K] (10) Let K = 0 to 1. Thus, ΔA32 = ΔA3 to −ΔA2. Defining M ≡K / (1-K) (11), M = 0 to at K = 0 to 1. (1
The expression (0) is as follows. ΔA32 = [ΔAa2 (Φa-M) + ΔAv2 (Φv-M)] (1-K) (12)

【0013】もしM=Φa ならば ΔA32=ΔAv2(Φv-Φa )(1-K) (13) これは静脈血分の波形である。もしM=Φv ならば ΔA32=ΔAa2(Φa-Φv )(1-K) (14) これは動脈血分の波形である。If M = Φa, ΔA32 = ΔAv2 (Φv−Φa) (1-K) (13) This is the waveform of venous blood. If M = Φv, ΔA32 = ΔAa2 (Φa−Φv) (1-K) (14) This is the waveform of arterial blood.

【0014】仮に、λ2=900nm,λ3=660nm とすると、Φ
a <Φv 、従って、 もしM=Φa ならば ΔA32 >0 ;もしアーテファクトが
無ければこの値は0 もしM=Φv ならば ΔA32 <0
Assuming that λ2 = 900 nm and λ3 = 660 nm, Φ
a <Φv, so if M = Φa, ΔA32>0; if there are no artifacts, this value is 0 if M = Φv, ΔA32 <0

【0015】ΔA32 は、K が0 から増加する場合には減
少する。K が増加を続けてM=Φa になった場合には、 ΔA32=ΔAv2(Φv-Φa)(1-K) >0 (15) これは静脈血の波形であり、静脈血の変動が無ければ一
般的な雑音である。
ΔA32 decreases as K increases from zero. If K continues to increase and M = Φa, ΔA32 = ΔAv2 (Φv-Φa) (1-K)> 0 (15) This is the venous blood waveform, and if there is no fluctuation in venous blood, This is general noise.

【0016】K が更に増加を続けてM=Φv になった場合
には、 ΔA32=ΔAa2(Φa-Φv)(1-K) <0 (16) これは動脈血の波形である。
If K continues to increase and M = Φv, ΔA32 = ΔAa2 (Φa−Φv) (1-K) <0 (16) This is the waveform of arterial blood.

【0017】上記の式中のΔAv2 とΔAa2 との大小関係
は、アーテファクトの大きさが小ならΔAv2 <ΔAa2 、
アーテファクトの大きさが大ならΔAv2 >ΔAa2 であ
る。M=Φa からM=Φv に至る途中でΔA32 の極性が反転
する。
The magnitude relationship between ΔAv2 and ΔAa2 in the above equation is that if the magnitude of the artifact is small, ΔAv2 <ΔAa2,
If the size of the artifact is large, then ΔAv2> ΔAa2. The polarity of ΔA32 is reversed on the way from M = Φa to M = Φv.

【0018】従って、K の増加におけるΔA32 のパワー
の変化は、(1)M=Φa において極小となり、(2)M=
Φv においては、アーテファクトが小なら極大、アーテ
ファクトが大なら極小になる。いずれにしろ、最初の極
小はM=Φa の場合である。ただしこの前提としては前記
のような波長の選定がある。
Therefore, the change in the power of ΔA32 with an increase in K is (1) minimum at M = Φa, and (2) M = Φa
In Φv, if the artifact is small, it is maximal, and if the artifact is large, it is minimal. In any case, the first minimum is when M = Φa. However, this is based on the above-mentioned wavelength selection.

【0019】以上の考察により、体動がある場合に動脈
血成分のΦa を正しく求める方法は、次の2つが考えら
れる。 (1)ΔA32 が動脈血成分の無いものとなる極小点を求
め、その場合のM=Φa を得る。 (2)ΔA32 が動脈血成分の無いものとなる極小点を求
め、その場合のΔA32 の周波数分析をし、一方、原波形
ΔA2またはΔA3の周波数分析をし、両者の比較に基づい
て雑音およびアーテファクトの周波数成分を把握し、こ
れに基づいて通過帯域が決定されたフィルタに原波形を
通すことにより、脈波のSNを改善する。ただし、異なる
ΔA32 の周波数分析の結果を対比するには、パワーの大
きさは標準化した値とすることが必要である。その標準
化の方法は、例えば、周波数帯域の内の最も高い周波数
帯域は、雑音成分のものであって、信号の光波長によら
ないものであるから、そこにおけるパワーを各波形で等
しいとして、標準化する。
Based on the above considerations, the following two methods can be considered for correctly obtaining Φa of the arterial blood component when there is body movement. (1) Find the minimum point where ΔA32 has no arterial blood component, and obtain M = Φa in that case. (2) Find the minimum point where ΔA32 has no arterial blood component, and analyze the frequency of ΔA32 in that case, and analyze the frequency of the original waveform ΔA2 or ΔA3. Based on the comparison between the two, noise and artifacts are determined. , The original waveform is passed through a filter whose pass band is determined based on the frequency component, thereby improving the SN of the pulse wave. However, in order to compare the results of the frequency analysis of different ΔA32, the magnitude of the power needs to be a standardized value. The standardization method is, for example, that the highest frequency band in the frequency band is a noise component and does not depend on the optical wavelength of a signal. I do.

【0020】また、光波長がいくつであっても、適当な
2波長を用いてフィルタの通過帯域を決定すると、他の
波長の減光度の変化分もこのフィルタを通せばアーテフ
ァクトやその他の雑音が除去される。
Regardless of the number of optical wavelengths, if the pass band of the filter is determined using appropriate two wavelengths, the change in the dimming degree of the other wavelengths can also be passed through this filter to cause artifacts and other noises. Is removed.

【0021】また、体動があると、ΔA32 のパワーはM=
Φv となるK で極大値または極小値をとるので、M=Φv
となる点を検出できる。このΦv から静脈血の情報を得
ることができる。例えば酸素飽和度の測定においては、
静脈血の酸素飽和度を求めることができる。これは組織
における酸素の需要供給を示すパラメータとして有用で
ある。また、例えば色素希釈曲線の測定において、意図
的に体動を加えて静脈における色素希釈曲線を同時測定
することができる。以上の原理に基づき、本発明は以下
の構成とした。
When there is a body movement, the power of ΔA32 becomes M =
Since K takes a local maximum or a local minimum at Φv, M = Φv
Can be detected. From this Φv, information on venous blood can be obtained. For example, in measuring oxygen saturation,
The oxygen saturation of venous blood can be determined. This is useful as a parameter indicating the supply and demand of oxygen in the tissue. In addition, for example, in the measurement of a dye dilution curve, a pigment movement curve in a vein can be simultaneously measured by intentionally adding a body motion. Based on the above principle, the present invention has the following configuration.

【0022】請求項1の発明は、生体組織に複数個の波
長の光を照射して得られる組織透過光または反射光の脈
動に基づいて、血中の複数の吸光物質の濃度比を測定す
る血中吸光物質濃度測定装置において、組織透過光また
は反射光の減光度変化分を求める減光度変化分検出手段
と、この減光度変化分検出手段が求めた減光度変化分の
所定の2波長分ΔA2、ΔA3の両波形間の加重減算波形Δ
A32=ΔA3(1-K)-ΔA2K を、K を変化させてそれぞれのK
について求める加重減算波形計算手段と、この加重減算
波形計算手段が求めた加重減算波形のパワーを各K につ
いて求め、パワーが極小または極大をとるK の値を求め
る加重値検出手段と、この加重値検出手段が求めたK の
値からΦ=K/(1-K)を求めるΦ計算手段と、このΦ計算手
段が求めたΦに基づいて血中吸光物質の濃度比を計算す
る濃度比計算手段とを具備することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, a concentration ratio of a plurality of light-absorbing substances in blood is measured based on a pulsation of a tissue transmitted light or a reflected light obtained by irradiating a living tissue with light of a plurality of wavelengths. In the blood-absorbing substance concentration measuring device, a dimming degree change detecting means for obtaining a dimming degree change of the tissue transmitted light or the reflected light, and a predetermined two wavelengths of the dimming degree change obtained by the dimming degree change detecting means. Weighted subtraction waveform Δ between both ΔA2 and ΔA3 waveforms
A32 = ΔA3 (1-K) -ΔA2K
Weighted subtraction waveform calculation means for calculating the weighted subtraction waveform power obtained by the weighted subtraction waveform calculation means for each K, and a weight value detection means for obtaining the value of K at which the power takes the minimum or maximum, and the weight value Φ calculating means for obtaining Φ = K / (1-K) from the value of K obtained by the detecting means, and concentration ratio calculating means for calculating the concentration ratio of the light absorbing substance in blood based on Φ obtained by the Φ calculating means. And characterized in that:

【0023】請求項2の発明は、生体組織に複数個の波
長の光を照射して得られる組織透過光または反射光の脈
動に基づいて、血中の複数の吸光物質の濃度比を測定す
る血中吸光物質濃度測定装置において、組織透過光また
は反射光の減光度変化分を求める減光度変化分検出手段
と、この減光度変化分検出手段が求めた減光度変化分の
所定の2波長分ΔA2、ΔA3の両波形間の加重減算波形Δ
A32=ΔA3(1-K)-ΔA2K を、K を変化させてそれぞれのK
について求める加重減算波形計算手段と、この加重減算
波形計算手段が求めた加重減算波形のパワーを各K につ
いて求め、パワーが極小または極大となるK の値を求め
る加重値検出手段と、前記減光度変化分検出手段が求め
た減光度変化分を通過させるフィルタと、前記加重値検
出手段が求めたK の値における加重減算波形について周
波数分析を行い、その分析結果に基づいて前記フィルタ
の通過帯域を決定する通過帯域決定手段と、前記フィル
タの2つの出力それぞれの減光度変化分の比Φを求める
Φ計算手段と、このΦ計算手段が求めたΦに基づいて血
中吸光物質の濃度比を計算する濃度比計算手段とを具備
することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, the concentration ratio of a plurality of light-absorbing substances in blood is measured based on the pulsation of tissue transmitted light or reflected light obtained by irradiating a living tissue with light of a plurality of wavelengths. In the blood-absorbing substance concentration measuring device, a dimming degree change detecting means for obtaining a dimming degree change of the tissue transmitted light or the reflected light, and a predetermined two wavelengths of the dimming degree change obtained by the dimming degree change detecting means. Weighted subtraction waveform Δ between both ΔA2 and ΔA3 waveforms
A32 = ΔA3 (1-K) -ΔA2K
Weighted subtraction waveform calculation means for determining the power of each weighted subtraction waveform determined by the weighted subtraction waveform calculation means for each K, and a weight value detection means for determining the value of K at which the power is minimum or maximum, A frequency analysis is performed on a filter that passes the change in the dimming degree obtained by the change detection means and a weighted subtraction waveform at the value of K obtained by the weight detection means, and the pass band of the filter is determined based on the analysis result. A pass band determining means for determining, a Φ calculating means for obtaining a ratio Φ of a change in the dimming degree of each of the two outputs of the filter, and a concentration ratio of a light absorbing substance in blood based on Φ obtained by the Φ calculating means. And a concentration ratio calculating means.

【0024】請求項3の発明は、請求項2に記載の装置
において、通過帯域決定手段は、前記減光度変化分検出
手段が求めたΔA2、ΔA3の原波形の周波数分析を行い、
またパワーが極小または極大となるK における加重減算
波形の周波数分析を行い、両者を対比し、これに基づい
て通過帯域を決定することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the device according to the second aspect, the passband determining means performs frequency analysis of the original waveforms of ΔA2 and ΔA3 obtained by the dimming degree change detecting means,
In addition, the frequency analysis of the weighted subtraction waveform at K at which the power becomes minimum or maximum is performed, the two are compared, and the pass band is determined based on this.

【0025】請求項4の発明は、請求項2または3記載
の装置において、周波数分析は、一定区間について、一
定サンプル個数毎に移動平均をとり、サンプル個数の異
なる2つの移動平均波形の差波形を求め、これに基づい
てその帯域のパワーを計算することを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the apparatus according to the second or third aspect, in the frequency analysis, a moving average is taken for each fixed number of samples in a fixed section, and a difference waveform between two moving average waveforms having different numbers of samples is obtained. , And the power of the band is calculated based on this.

【0026】請求項5の発明は、請求項2に記載の装置
において、フィルタは、一定区間について、一定サンプ
ル個数毎に移動平均をとり、そのまま、またはサンプル
個数の異なる2つの移動平均波形の差波形を求めること
を特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the apparatus according to the second aspect, the filter takes a moving average for each of a fixed number of samples in a fixed interval, and calculates a difference between two moving average waveforms having no difference or different numbers of samples. It is characterized by obtaining a waveform.

【0027】請求項6の発明は、請求項2に記載の装置
において、用いる波長は3波長以上であり、通過帯域決
定手段は、その内の2波長に基づいてフィルタの通過帯
域を決定し、この通過帯域のフィルタにΔA2、ΔA3以外
の波長についての減光度変化分を通過させることを特徴
とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the device according to the second aspect, the wavelength used is three or more wavelengths, and the pass band determining means determines the pass band of the filter based on the two wavelengths. The filter of this pass band is characterized by passing a change in dimming degree for wavelengths other than ΔA2 and ΔA3.

【0028】請求項7の発明は、請求項1または2に記
載の装置において、加重値検出手段は、本装置が連続測
定を行う場合にある区間について求めたK の値をKaとす
ると次の区間についてはKaの近辺の加重減算波形のパワ
ーを求め、パワーの極小または極大におけるK の値を求
め、これを新しいKaとすることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the apparatus according to the first or second aspect, the weight value detecting means sets the value of K obtained for a section when the present apparatus performs continuous measurement to Ka as follows. In the section, the power of the weighted subtraction waveform near Ka is obtained, the value of K at the minimum or maximum power is obtained, and this is set as a new Ka.

【0029】請求項8の発明は、請求項1または2に記
載の装置において、加重値検出手段は、複数個のK の値
それぞれに対する複数個の加重減算波形についてパワー
を求め、これに基づいてパワーが極小または極大になる
K の値を推定することを特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the device according to the first or second aspect, the weight value detecting means obtains power for a plurality of weighted subtraction waveforms for each of the plurality of K values, and based on this, Power is minimal or maximal
It is characterized in that the value of K is estimated.

【0030】請求項9の発明は、請求項1、2または7
に記載の装置において、濃度比計算手段が求める血中吸
光物質の濃度比は、動脈血の酸素飽和度またはその他の
血中吸光物質濃度比であることを特徴とする。
The invention of claim 9 is the invention of claim 1, 2 or 7
Wherein the concentration ratio of the blood light-absorbing substance determined by the concentration ratio calculating means is an arterial blood oxygen saturation or another blood light-absorbing substance concentration ratio.

【0031】請求項10の発明は、請求項1、2または
7に記載の装置において、濃度比計算手段が求める血中
吸光物質の濃度比は、静脈血の酸素飽和度またはその他
の血中吸光物質濃度比であることを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the apparatus according to the first, second or seventh aspect, the concentration ratio of the blood light-absorbing substance determined by the concentration ratio calculating means is the venous blood oxygen saturation or other blood absorption ratio. It is characterized by a substance concentration ratio.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】本発明のパルスオキシメータの全
体構成の一例を図1(a)に示す。この装置は、プロー
ブ1と装置本体2とから成る。
FIG. 1 (a) shows an example of the overall configuration of a pulse oximeter according to the present invention. This device includes a probe 1 and a device main body 2.

【0033】プローブ1は、光を発生する光照射部3
と、受光部4とから成る。光照射部3は、LED から成る
光源5を備えている。2個のLED は、それぞれ異なる波
長λ2,λ3 の光を発生するものである。光照射部3と受
光部4は生体組織を介して対向する状態に配置される。
受光部4は、フォトダイオードから成り、光照射部3か
らの光を受け取り、電気信号に変換するものである。
The probe 1 has a light irradiating section 3 for generating light.
And a light receiving unit 4. The light irradiator 3 includes a light source 5 composed of an LED. The two LEDs emit light of different wavelengths λ2 and λ3, respectively. The light irradiating unit 3 and the light receiving unit 4 are arranged so as to face each other via the living tissue.
The light receiving unit 4 includes a photodiode, receives light from the light irradiation unit 3, and converts the light into an electric signal.

【0034】装置本体2は、アナログ処理部7、A/D
変換部8、光源駆動部9およびデジタル処理部10を備
えている。アナログ処理部7は、受光部4の出力信号の
ノイズ除去や増幅を行なう回路であり、A/D変換部8
は、アナログ処理部7の出力信号をデジタル信号に変換
する回路である。光源駆動部9は、光源5のLED を駆動
する回路である。デジタル処理部10は、コンピュータ
により構成され、演算制御を行なうCPU(中央処理装
置)と、処理プログラムが書き込まれており、また処理
に必要なデータが書き込まれるメモリと、外部との信号
の授受を行なうための入出力インタフェースを備えてい
る。このデジタル処理部10は機能ブロックで示すと、
A/D変換部8の出力からΦを計算するΦ計算部11、
このΦ計算部11が求めたΦに基づいて動脈血の酸素飽
和度SaO2を求める変換部12および本装置全体を制御す
る制御部13から成る。この様にして得られたSaO2の値
は通常はSpO2と表記される。
The apparatus main body 2 includes an analog processing unit 7 and an A / D
It includes a conversion unit 8, a light source driving unit 9, and a digital processing unit 10. The analog processing unit 7 is a circuit that removes noise and amplifies the output signal of the light receiving unit 4, and the A / D conversion unit 8
Is a circuit for converting an output signal of the analog processing unit 7 into a digital signal. The light source driving section 9 is a circuit for driving the LED of the light source 5. The digital processing unit 10 is constituted by a computer and exchanges signals with a CPU (Central Processing Unit) that performs arithmetic control, a memory in which a processing program is written, and data in which data necessary for processing is written, and an external signal. It has an input / output interface for performing. This digital processing unit 10 is represented by functional blocks as follows:
Φ calculation unit 11 for calculating Φ from the output of A / D conversion unit 8,
It comprises a converter 12 for obtaining the oxygen saturation SaO2 of arterial blood based on the Φ calculated by the Φ calculator 11, and a controller 13 for controlling the entire apparatus. The value of SaO2 thus obtained is usually described as SpO2.

【0035】Φ計算部11を更に詳しくすると、図1
(b)に示すようになる。すなわち、2波長の組織透過
光の減光度の変化分ΔA2、ΔA3を求める減光度変化分検
出手段Aと、この減光度変化分検出手段Aが求めたΔA
2、ΔA3の両波形間の加重減算波形ΔA32=ΔA3(1-K)-ΔA
2K を、K を変化させてそれぞれのK について求める加
重減算波形計算手段Bと、加重減算波形計算手段Bが求
めた加重減算波形のパワーを各K について求め、パワー
が極小または極大をとるK の値を求める加重値検出手段
Cと、加重値検出手段Cが求めたK の値からΦ=K/(1-K)
を求めるΦ計算手段Dとから成る。
The Φ calculation unit 11 is described in more detail in FIG.
The result is as shown in FIG. That is, the dimming degree change detecting means A for obtaining the dimming degree changes ΔA2 and ΔA3 of the tissue transmitted light of two wavelengths, and the ΔA obtained by the dimming degree change detecting means A
2, Weighted subtraction waveform between both waveforms of ΔA3 ΔA32 = ΔA3 (1-K) -ΔA
The weighted subtraction waveform calculating means B for obtaining K for each K by changing K, and the power of the weighted subtraction waveform obtained by the weighted subtraction waveform calculating means B for each K to obtain 2K Φ = K / (1-K) from the weight value detecting means C for obtaining the value and the value of K obtained by the weight value detecting means C.
And Φ calculating means D for determining

【0036】次にこのように構成された本装置の動作を
説明する。図2はデジタル処理部10が行なう処理のフ
ローチャートである。この図を参照して説明する。
Next, the operation of the thus constructed apparatus will be described. FIG. 2 is a flowchart of a process performed by the digital processing unit 10. Description will be made with reference to this figure.

【0037】本装置が動作開始となると、光照射部3は
光を生体組織に照射する。そしてデジタル処理部10
は、A/D変換部8からのデータの取り込みを開始する
(ステップ101)。ここで得られるのは2波長λ2,λ
3 の光による生体組織の透過光データである。
When the operation of the apparatus starts, the light irradiating section 3 irradiates the living tissue with light. And the digital processing unit 10
Starts fetching data from the A / D converter 8 (step 101). Here we have two wavelengths λ2, λ
3 is transmitted light data of a living tissue by light.

【0038】次に、2波長それぞれの透過光L2,L3 の対
数を取りそれにより組織の減光度の変化分ΔA を求める
(ステップ102)。すなわち、 ΔA3= ΔlogL3 (17) ΔA2= ΔlogL2 (18) を求める。
Next, the logarithm of the transmitted light L2, L3 at each of the two wavelengths is taken, and the change ΔA in the degree of extinction of the tissue is obtained (step 102). That is, ΔA3 = ΔlogL3 (17) ΔA2 = ΔlogL2 (18) is obtained.

【0039】次に、K を最小値に設定する(ステップ1
03)。例えば、K を0 〜1 の範囲で変化させるとする
と、K=0 とする。
Next, K is set to the minimum value (step 1).
03). For example, if K is changed in the range of 0 to 1, K = 0.

【0040】次に、設定されたK の値におけるΔA32=Δ
A3(1-K)-ΔA2K を求める(ステップ104)。
Next, ΔA32 = Δ at the set value of K
A3 (1-K) -ΔA2K is obtained (step 104).

【0041】次に、求めたΔA32 を所定のフィルタに通
してその低周波成分および高周波成分を除外する(ステ
ップ105)。これは明らかなノイズを除外するためで
ある。フィルタは例えば10点の移動平均波形と60点の移
動平均波形との差をとるようにしても良い。
Next, the obtained ΔA32 is passed through a predetermined filter to remove its low-frequency component and high-frequency component (step 105). This is to eliminate obvious noise. For example, the filter may take the difference between the moving average waveform at 10 points and the moving average waveform at 60 points.

【0042】次に、ΔA32 のパワーを求め、その結果を
記録する(ステップ106)。パワーは次のようにして
求める。 ΔA32 のパワー= ΣΔA32 2 (20) 次に、K を現在のK に所定変化分ΔK を加え、K=K+ΔK
に設定する(ステップ107)。
Next, the power of ΔA32 is obtained, and the result is recorded (step 106). The power is determined as follows. ΔA32 power = ΣΔA32 2 (20) Next, K is added to the current K by a predetermined change ΔK, and K = K + ΔK
(Step 107).

【0043】次に、K の値が最大値になったかを判断す
る(ステップ108)。すなわち、上記の例ではK=1 に
なったかを判断する。未だK の値が最大値になっていな
いならば、ステップ104に戻る。K の値が最大値にな
っていれば、図3に示すようなK とパワーの関係が得ら
れている。この後、ステップ109〜111の処理およ
びステップ112〜114の処理を行なう。
Next, it is determined whether the value of K has reached the maximum value (step 108). That is, in the above example, it is determined whether or not K = 1. If the value of K has not reached the maximum value yet, the process returns to step 104. If the value of K is the maximum value, the relationship between K and power as shown in FIG. 3 is obtained. Thereafter, the processing of steps 109 to 111 and the processing of steps 112 to 114 are performed.

【0044】ステップ109ではΔA32 のパワーが最初
に極小値をとるとき(K を0 から増加させた場合)のK
を決定する(図3参照)。ステップ110ではそのK よ
りΦa=K/(1-K) を求め、ステップ111では求めたΦa
より動脈血の酸素飽和度SaO2を求める。
In step 109, the value of K when the power of ΔA32 first takes the minimum value (when K is increased from 0)
Is determined (see FIG. 3). In step 110, Φa = K / (1-K) is obtained from the K, and in step 111, the obtained Φa
The oxygen saturation SaO2 of the arterial blood is determined from this.

【0045】組織の厚みの変動の個人差を無視する場合
は2波長によって動脈血の酸素飽和度SaO2を求めること
ができる。Φa が次の理論式によって表わされ、Eo,Er,
F は既知であるからである(特願平10-23048参照)。従
って、次の式に求めたΦa を代入すればSaを求めること
ができる。 Φa=ΔAa3/ΔAa2=[{Ea3(Ea3+F)} 1/2 -Ex3]/[{Ea2(Ea2+F)} 1/2 -Ex2] (21) ここで、Ea3=SaEo3+(1-Sa)Er3 (22) Ea2=SaEo2+(1-Sa)Er2 (23) Eo2,Eo3;波長λ2,λ3 の酸化ヘモグロビンの吸光係数。 Er2,Er3;波長λ2,λ3 の還元ヘモグロビンの吸光係数。 F ; 散乱係数。 Sa; SaO2(動脈血の酸素飽和度) Ex2,Ex3;波長λ2,λ3 の組織項(組織の影響を表わす
項) 組織の厚みの脈動の個人差を無視する場合はこれらは実
数とする。
When ignoring individual differences in tissue thickness variation, the oxygen saturation SaO2 of arterial blood can be obtained from two wavelengths. Φa is expressed by the following theoretical formula, and Eo, Er,
This is because F is known (see Japanese Patent Application No. 10-23048). Therefore, Sa can be obtained by substituting Φa obtained in the following equation. Φa = ΔAa3 / ΔAa2 = [{Ea3 (Ea3 + F)} 1/2 -Ex3] / [{Ea2 (Ea2 + F)} 1/2 -Ex2] (21) where Ea3 = SaEo3 + (1-Sa ) Er3 (22) Ea2 = SaEo2 + (1-Sa) Er2 (23) Eo2, Eo3; extinction coefficient of oxyhemoglobin at wavelengths λ2, λ3. Er2, Er3; extinction coefficient of reduced hemoglobin at wavelengths λ2, λ3. F; scattering coefficient. Sa; SaO2 (oxygen saturation of arterial blood) Ex2, Ex3; tissue terms at wavelengths λ2, λ3 (terms representing the effect of tissue) If individual differences in pulsation of tissue thickness are ignored, these should be real numbers.

【0046】一方、ステップ112ではΔA32 のパワー
が極大値をとるK を決定し(図3参照)、ステップ11
3ではそのK よりΦv=K/(1-K) を求める。この例ではア
ーテファクトが小の場合であるからパワーが極大値をと
るK を決定したが、アーテファクトが大の場合はパワー
が極小値をとるK を決定する。いずれにしてもΦa=K/(1
-K) のときのK よりも大きいK であって極値をとるとき
のK を求める。ステップ114では求めたΦv より静脈
血の酸素飽和度SvO2を求める。Φv よりSvO2を求めるに
は次のようにする。
On the other hand, at step 112, K at which the power of ΔA32 takes the maximum value is determined (see FIG. 3), and step 11 is performed.
In step 3, Φv = K / (1-K) is obtained from K. In this example, K where the power takes the maximum value is determined because the artifact is small, but K where the power takes the minimum value is determined when the artifact is large. In any case, Φa = K / (1
-K) K which is larger than K at the time of and takes an extreme value is obtained. In step 114, the oxygen saturation SvO2 of the venous blood is obtained from the obtained Φv. To find SvO2 from Φv:

【0047】(21)式と同様にΦv が次の理論式によって
表わされ、Eo,Er,F は既知であるからこの式にΦv を代
入してSvを求める。 Φv=ΔAv3/ΔAv2=[{Ev3(Ev3+F)} 1/2 -Ex3]/[{Ev2(Ev2+F)} 1/2 -Ex2] (24) ここで、Ev3=SvEo3+(1-Sv)Er3 (25) Ea2=SvEo2+(1-Sv)Er2 (26) Sv;SvO2 (静脈血の酸素飽和度) 他の記号は前記の通り。
As in the case of the equation (21), Φv is represented by the following theoretical equation. Since Eo, Er, F are known, Sv is obtained by substituting Φv into this equation. Φv = ΔAv3 / ΔAv2 = [{Ev3 (Ev3 + F)} 1/2 -Ex3] / [{Ev2 (Ev2 + F)} 1/2 -Ex2] (24) where Ev3 = SvEo3 + (1-Sv ) Er3 (25) Ea2 = SvEo2 + (1-Sv) Er2 (26) Sv; SvO2 (oxygen saturation of venous blood) Other symbols are as described above.

【0048】次に、上記実施の形態による実測例を示
す。図4は2波長の組織透過光を対数変換した原波形で
あり、区間117-126secのデータである。この波形は組織
の減光度の変化ΔA2, ΔA3を示している(ステップ10
1〜102)。プローブは指先用であり、被験者の指先
にプローブを両面粘着テープで装着した。光波長はλ2=
900nm,λ3=660nm とした。測定中は空気呼吸で動脈血の
酸素飽和度はほぼ一定とした。117.5-119secでは手の甲
に周期的な衝撃を加えた。
Next, an actual measurement example according to the above embodiment will be described. FIG. 4 shows an original waveform obtained by logarithmically converting two wavelengths of tissue transmitted light, which is data in the section 117-126 sec. This waveform shows changes ΔA2 and ΔA3 in the degree of extinction of the tissue (step 10).
1-102). The probe was for a fingertip, and the probe was attached to the fingertip of the subject with a double-sided adhesive tape. The light wavelength is λ2 =
900 nm and λ3 = 660 nm. During the measurement, the oxygen saturation of the arterial blood was kept almost constant by air respiration. At 117.5-119sec, a periodic shock was applied to the back of the hand.

【0049】次に、ΔA32=ΔA3(1-K)-ΔA2K を求める
と、その実際例は図5および図6に示すようになる。
Next, when ΔA32 = ΔA3 (1-K) -ΔA2K is obtained, the actual example is as shown in FIGS. 5 and 6.

【0050】図5は、区間123-126secのものであって、
アーテファクトの無い場合である。各小グラフの上部中
央の2つの数字はK および1-K を示している。K=0 から
K=1まで0.1 刻みでΔA32 波形を描いて、小グラフ1-11
に示す。これを見ると、K=0.3 からK=0.4 の間でΔA32
が逆転している。その間を細かく示すものが小グラフ12
-14 である。これを見ると、K=0.35において丁度、脈波
成分が無くなり、雑音だけになっている。
FIG. 5 is for the section 123-126 sec.
This is when there are no artifacts. The two numbers at the top center of each subgraph indicate K and 1-K. From K = 0
Draw a ΔA32 waveform in 0.1 steps until K = 1, and subgraph 1-11
Shown in Looking at this, ΔA32 between K = 0.3 and K = 0.4
Is reversed. Small graph 12 shows the details in between
-14. As can be seen, at K = 0.35, the pulse wave component has just disappeared, leaving only noise.

【0051】このように、加重減算における加重K を順
次増加してゆくと、ΔA32 のパワーが極小になる点があ
り、その場合のK について、Φ=K/(1-K)とした場合に、
このΦは動脈血のΔA3/ ΔA2に相当するものであり、こ
れをΦa とする(ステップ103〜110)。
As described above, when the weight K in the weighted subtraction is sequentially increased, there is a point where the power of ΔA32 is minimized. In this case, when K is Φ = K / (1-K), ,
This Φ is equivalent to ΔA3 / ΔA2 of arterial blood, and is set as Φa (steps 103 to 110).

【0052】動脈血の酸素飽和度の測定においては、こ
のΦa を動脈血の酸素飽和度SaO2に変換し、これをSpO2
として出力する(ステップ111)。このようにして、
動脈血の酸素飽和度を求めることができる。なお、計算
の対象とする区間は3secとしたが、これより大も小も取
り得る。
In the measurement of arterial blood oxygen saturation, this Φa is converted to arterial blood oxygen saturation SaO2, which is converted to SpO2
(Step 111). In this way,
The oxygen saturation of arterial blood can be determined. Although the section to be calculated is 3 seconds, the section may be larger or smaller than 3 seconds.

【0053】図6は、区間117-120secのものであって、
アーテファクトのある場合である。各小グラフの上部中
央の2つの数字はK および1-K を示している。K=0 から
K=1まで0.1 刻みでΔA32 波形を描いて、小グラフ1-11
に示す。これを見ると、 K=0.3 からK=0.4 の間でΔA3
2 が逆転している。その間を細かく示すものが小グラフ
12-14 である。これを見ると、K=0.35において丁度、脈
波成分が無くなり、アーテファクトだけになっている。
FIG. 6 is for section 117-120 sec.
This is when there are artifacts. The two numbers at the top center of each subgraph indicate K and 1-K. From K = 0
Draw a ΔA32 waveform in 0.1 steps until K = 1, and subgraph 1-11
Shown in Looking at this, ΔA3 between K = 0.3 and K = 0.4
2 is reversed. A small graph shows the details in between
12-14. Looking at this, at K = 0.35, the pulse wave component just disappeared, and only the artifact was found.

【0054】このように、加重減算における加重K を順
次増加してゆくと、ΔA32 のパワーが極小になる点があ
り、その場合のK について、Φ=K/(1-K)とした場合に、
このΦは動脈血のΔA3/ ΔA2に相当するものであり、こ
れをΦa とする(ステップ103〜110)。
As described above, when the weight K in the weighted subtraction is sequentially increased, there is a point where the power of ΔA32 is minimized. In this case, when Φ = K / (1-K), ,
This Φ is equivalent to ΔA3 / ΔA2 of arterial blood, and is set as Φa (steps 103 to 110).

【0055】動脈血の酸素飽和度の測定においては、こ
のΦa を動脈血の酸素飽和度SaO2に変換し、これをSpO2
として出力する(ステップ111)。このようにして、
動脈血の酸素飽和度を求めることができる。
In the measurement of arterial blood oxygen saturation, this Φa is converted to arterial blood oxygen saturation SaO2, which is converted to SpO2
(Step 111). In this way,
The oxygen saturation of arterial blood can be determined.

【0056】図6の小グラフ15の波形は、ΔA32 のパワ
ーが極大になった場合のものであって、この点では静脈
血の成分が消去されて動脈血成分のみとなった場合であ
る。従ってこの点のΦは静脈血の酸素飽和度に対応した
Φv である(ステップ112〜113)。
The waveform of the small graph 15 in FIG. 6 is for the case where the power of ΔA32 is maximized. At this point, the case where the venous blood component is erased and only the arterial blood component is left. Therefore, Φ at this point is Φv corresponding to the oxygen saturation of venous blood (steps 112 to 113).

【0057】静脈血の酸素飽和度の測定においては、こ
のΦv を静脈血の酸素飽和度SvO2に変換し、これを出力
する(ステップ114)。このようにして、静脈血の酸
素飽和度を求めることができる。
In the measurement of the venous blood oxygen saturation, this Φv is converted into the venous blood oxygen saturation SvO2, which is output (step 114). Thus, the oxygen saturation of the venous blood can be obtained.

【0058】ΔA32 のパワーが極小または極大になるK
を精度高く求めるには、K の増加分ΔK を十分に小にし
なくてはならない。しかしそれは、計算ステップを多く
必要とする。K を高精度でしかもステップ数を少なくす
る工夫として2つの方法がある。
K at which the power of ΔA32 is minimized or maximized
In order to obtain with high accuracy, the increase ΔK of K must be made sufficiently small. But it requires many computation steps. There are two methods for devising K with high accuracy and reducing the number of steps.

【0059】1つは、ΔK を大きくしてKaを求め、次に
ΔK を小さくしてKaの近傍からより精度の高いKaを求め
る方法である。他の1つは、比較的大きなΔK としてΔ
A32のパワーを求め、K+ΔK とΔA32 のパワーとの関係
から、パワーの極大極小値を推定する、という方法であ
る。
One is a method of obtaining Ka by increasing ΔK and then obtaining a more accurate Ka from the vicinity of Ka by reducing ΔK. The other is a relatively large ΔK as ΔK
In this method, the power of A32 is obtained, and the local maximum value of the power is estimated from the relationship between K + ΔK and the power of ΔA32.

【0060】上記の実施の形態において、連続測定を行
なう場合、ステップ103〜109を次のようにしても
良い。まず前回のΦa に対応するK をKaとしてこれを記
憶しておき、次の新しい区間においてはK をKaの前後所
定の幅で順次変化させてそれぞれのK についてΔA32 の
パワーを求める。その中で最小のパワーとなるK の値を
新しい区間のKaとする。このようにすることによって、
計算時間を短縮できると共に、アーテファクトが大きい
場合の異常な状態(パワーが極小値をとるのでΦa の点
とΦv の点はいずれも極小となり混同する)を避けるこ
とができる。
In the above embodiment, when performing continuous measurement, steps 103 to 109 may be performed as follows. First, K corresponding to the previous Φa is stored as Ka, and in the next new section, K is sequentially changed by a predetermined width before and after Ka to obtain the power of ΔA32 for each K. The value of K having the minimum power among them is defined as Ka of the new section. By doing this,
The calculation time can be shortened, and an abnormal state when the artifact is large (the point of Φa and the point of Φv are both minimal and confused because the power takes a minimal value) can be avoided.

【0061】また、測定対象が酸素飽和度ではなく、例
えば色素希釈曲線の測定における血中色素濃度の測定で
ある場合にも、パワーが極小となる点が動脈値のΦすな
わちΦa に相当する。
Also, when the object to be measured is not the oxygen saturation, but also, for example, the measurement of the blood pigment concentration in the measurement of the dye dilution curve, the point where the power becomes minimum corresponds to the arterial value Φ, that is, Φa.

【0062】また、2波長でなく多波長を使用した場合
にも、適当な2波長づつの組み合わせについて前記のよ
うにΦa を求め、これによって、アーテファクトの影響
無く動脈血中の複数の吸光物質の濃度比を測定すること
ができる(多波長を使用する例については、特願平7-48
20, 特願平10-23048参照)。
Also, when multiple wavelengths are used instead of two wavelengths, Φa is determined as described above for an appropriate combination of two wavelengths, thereby obtaining a plurality of light-absorbing substances in arterial blood without the influence of artefacts. The concentration ratio can be measured (for examples using multiple wavelengths, refer to Japanese Patent Application No. 7-48
20, see Japanese Patent Application No. 10-23048).

【0063】次に第2の実施の形態について説明する。
本実施の形態の装置の全体構成は図1(a)に示した装
置においてデジタル処理部10の中でΦ計算部が異なっ
た構成となっている。Φ計算部の構成を図7に示す。こ
の図に示すように、Φ計算部は、2波長の組織透過光の
減光度の変化分ΔA2、ΔA3を求める減光度変化分検出手
段Eと、この減光度変化分検出手段Eが求めたΔA2、Δ
A3の両波形間の加重減算波形ΔA32=ΔA3(1-K)-ΔA2K
を、K を変化させてそれぞれのK について求める加重減
算波形計算手段Fと、前記減光度変化分検出手段Eが求
めたΔA2、ΔA3を通過させるフィルタGと、加重減算波
形計算手段Fが求めた加重減算波形のパワーを各K につ
いて求め、パワーが極小となるK の値を求める加重値検
出手段Hと、加重値検出手段Hが求めたK の値における
加重減算波形について周波数分析を行い、その分析結果
に基づいてフィルタGの通過帯域を決定する通過帯域決
定手段Iと、フィルタGの2つの出力ΔA2、ΔA3の比Φ
を求めるΦ計算手段Jとから成っている。
Next, a second embodiment will be described.
The overall configuration of the device according to the present embodiment is different from the device shown in FIG. 1A in that the Φ calculation unit is different in the digital processing unit 10. FIG. 7 shows the configuration of the Φ calculation unit. As shown in this figure, the Φ calculation unit includes a dimming degree change detecting means E for obtaining the dimming degree changes ΔA2 and ΔA3 of the tissue transmitted light of two wavelengths, and a ΔA2 obtained by the dimming degree change detecting means E. , Δ
Weighted subtraction waveform between both A3 waveforms ΔA32 = ΔA3 (1-K) -ΔA2K
Is calculated by the weighted subtraction waveform calculation means F obtained by changing K 1, the filter G that passes the ΔA2 and ΔA3 obtained by the dimming degree change detection means E, and the weighted subtraction waveform calculation means F The power of the weighted subtraction waveform is obtained for each K, and a weight value detection means H for obtaining a value of K at which the power becomes a minimum, and a frequency analysis is performed on the weighted subtraction waveform at the value of K obtained by the weight value detection means H. A pass band determining means I for determining a pass band of the filter G based on the analysis result, and a ratio Φ of two outputs ΔA 2 and ΔA 3 of the filter G
And Φ calculating means J for determining

【0064】次にこのように構成された本装置の動作を
説明する。図8はデジタル処理部10が行なう処理のフ
ローチャートである。この図を参照して説明する。
Next, the operation of the present apparatus configured as described above will be described. FIG. 8 is a flowchart of a process performed by the digital processing unit 10. Description will be made with reference to this figure.

【0065】A/D変換器8の出力を対数変換してΔA
2、ΔA3を求め、加重減算波形ΔA32=ΔA3(1-K)-ΔA2K
を、K を変化させてそれぞれのK について求め、各K に
ついて加重減算波形のパワーを求め、パワーが極小また
は極大となるK の値を求めるまでは第1の実施の形態の
図2に示したステップ101〜109と同じである。
The output of the A / D converter 8 is logarithmically converted to ΔA
2.Calculate ΔA3, weighted subtraction waveform ΔA32 = ΔA3 (1-K) -ΔA2K
Is obtained for each K by changing K, the power of the weighted subtraction waveform is obtained for each K, and the value of K at which the power becomes minimum or maximum is shown in FIG. 2 of the first embodiment. This is the same as steps 101 to 109.

【0066】次に、パワーが極小となるK の値における
ΔA32 の周波数スペクトルを求める(ステップ12
1)。この周波数スペクトルを求める処理を図9に示
す。パワーが極小となるK の値におけるΔA32 の波形を
取り出す(ステップ150)。次に平均個数を1に設定
する(ステップ151)。設定された平均個数の移動平
均を求める(ステップ152)。次に前回の移動平均個
数における移動平均波形と、今回の移動平均波形との差
を求める(ステップ153)。求めた差の波形のパワー
= ΣΔA32 2 を求め、記録する(ステップ154)。次
に平均個数を1段増加する(ステップ155)。次に平
均個数が予め定めた値Kmaxになったかを判断する(ステ
ップ156)。この判断結果がNoであればステップ15
2に戻り、YesであればΔA32 の周波数スペクトル分析
は終了する(ステップ157)。
Next, the frequency spectrum of ΔA32 at the value of K at which the power becomes minimum is obtained (step 12).
1). FIG. 9 shows a process for obtaining this frequency spectrum. The waveform of ΔA32 at the value of K at which the power becomes minimum is extracted (step 150). Next, the average number is set to 1 (step 151). A moving average of the set average number is obtained (step 152). Next, a difference between the moving average waveform of the previous moving average number and the current moving average waveform is obtained (step 153). Power of difference waveform found
= ΣΔA32 2 and this correction value is recorded (step 154). Next, the average number is increased by one (step 155). Next, it is determined whether the average number has reached a predetermined value Kmax (step 156). If the result of this determination is No, step 15
Returning to step 2, if Yes, the frequency spectrum analysis of ΔA32 ends (step 157).

【0067】一方、原波形ΔA3の周波数スペクトルも図
9に示した処理と同様の処理により求める(ステップ1
25)。次に、ΔA32 の周波数スペクトルとΔA3の周波
数スペクトルの差のスペクトルを求める(ステップ12
2)。この差のスペクトルから最大値をとる波長域を決
定する(ステップ123)。この波長域からフィルタ通
過帯域を決定する(ステップ124)。
On the other hand, the frequency spectrum of the original waveform ΔA3 is also obtained by the same processing as the processing shown in FIG. 9 (step 1).
25). Next, the spectrum of the difference between the frequency spectrum of ΔA32 and the frequency spectrum of ΔA3 is obtained (step 12).
2). From the spectrum of the difference, a wavelength region having the maximum value is determined (step 123). A filter pass band is determined from this wavelength range (step 124).

【0068】一方、対数変換ステップ102により得ら
れる対数からΔA2、ΔA3を求め(ステップ126、12
7)、これらをステップ124で決定された通過帯域の
フィルタに通す(ステップ128、129)。このフィ
ルタを通されたΔA2、ΔA3からΦ= ΔA3/ΔA2を求め
(ステップ130)、このΦに基づいてSpO2を計算する
(ステップ131)。
On the other hand, ΔA2 and ΔA3 are obtained from the logarithm obtained in the logarithmic conversion step 102 (steps 126 and 12).
7) Pass these through the filter of the pass band determined in step 124 (steps 128 and 129). From the filtered ΔA2 and ΔA3, Φ = ΔA3 / ΔA2 is determined (step 130), and SpO2 is calculated based on the Φ (step 131).

【0069】以上述べたステップにおいて、ステップ1
21以降を実測に基づいて具体的に説明する。なお、こ
の例においても2波長は第1の実施の形態において用い
た波長と同じ波長であり、原波形ΔA2、ΔA3も図4に示
したものと同じである。
In the steps described above, step 1
21 will be specifically described based on actual measurements. In this example, the two wavelengths are the same as the wavelengths used in the first embodiment, and the original waveforms ΔA2 and ΔA3 are the same as those shown in FIG.

【0070】ステップ109において決定したK をKaと
すると、ステップ121(図9のステップ150〜15
7)では次のようにしてK=KaにおけるΔA32 の周波数ス
ペクトルを求める。まず波形ΔA32 の移動平均をとる。
平均個数ave は次のようにする。 ave=1-2-3-5-9-13-17-25-33-49-65-97-129 ここで、用いるデータは1sec当たり60sampleのものであ
る。次に、隣接する平均個数の各移動平均波形の差波形
を求める。各差波形の名称は、例えば1ave-2ave は2av
e、25ave-33ave は33ave のようにする。次に各差波形
のパワーを求める。これも前述のように2乗の積分をと
る。これにより平均個数とパワーの関係が得られ、これ
を周波数スペクトルとする。同様に、原波形ΔA2、ΔA3
について周波数スペクトルを求める。実例を図10およ
び図11に示す。前者は図4に示した波形の区間123-12
6sec、後者は同じく区間117-120secのΔA32 の周波数ス
ペクトルである。原波形ΔA2、ΔA3は、ΔA3= ΔA32(K=
0)、ΔA2= ΔA32(K=1)で示している。参考のためにその
他のK の場合の周波数スペクトルも併記している。更に
参考のために、図12、図13に、横軸をK として、各
周波数成分のパワーを示した。これによってK を変化さ
せた場合のパワーの変化が良く分かる。
Assuming that K determined in step 109 is Ka, step 121 (steps 150 to 15 in FIG. 9) is performed.
In 7), the frequency spectrum of ΔA32 at K = Ka is obtained as follows. First, a moving average of the waveform ΔA32 is obtained.
The average number ave is as follows. ave = 1-2-3-5-9-13-17-25-33-49-65-97-129 Here, the data used is 60 samples per second. Next, a difference waveform of each moving average waveform of the adjacent average number is obtained. The name of each difference waveform is, for example, 1ave-2ave is 2av
e, 25ave-33ave should be like 33ave. Next, the power of each difference waveform is obtained. This also takes the integral of the square as described above. As a result, a relationship between the average number and the power is obtained, which is used as a frequency spectrum. Similarly, the original waveforms ΔA2, ΔA3
, A frequency spectrum is obtained. Examples are shown in FIGS. The former is a section 123-12 of the waveform shown in FIG.
The latter is the frequency spectrum of ΔA32 in the section 117-120 sec. The original waveforms ΔA2 and ΔA3 are given by ΔA3 = ΔA32 (K =
0), ΔA2 = ΔA32 (K = 1). For reference, the frequency spectrum for other K is also shown. For reference, FIGS. 12 and 13 show the power of each frequency component, where K is the horizontal axis. Thus, the change in power when K is changed can be clearly understood.

【0071】次に原波形のスペクトルとΔA32(K=Ka) の
スペクトルとの差を求める(ステップ122)。差を求
めるに当たっては両者のレベルをどこかで合わせること
が必要である。ここでは、最も高い周波数帯域である1a
ve-2ave の周波数帯域のパワーを一致させた。図10、
図11はそのようにしたものである。差スペクトルを図
14、図15に示す。
Next, the difference between the spectrum of the original waveform and the spectrum of ΔA32 (K = Ka) is determined (step 122). To find the difference, it is necessary to match the two levels somewhere. Here, the highest frequency band, 1a
The power of the frequency band of ve-2ave was matched. FIG.
FIG. 11 shows such a case. The difference spectrum is shown in FIGS.

【0072】次に、差スペクトルの最大の帯域を求める
(ステップ123)。これは両区間123-126sec、117-12
0secで同じであり、33ave-49ave の周波数帯域となる。
Next, the maximum band of the difference spectrum is obtained (step 123). This is both sections 123-126sec, 117-12
It is the same at 0 sec, and the frequency band is 33ave-49ave.

【0073】次に、原波形ΔA2、ΔA3をフィルタに通す
(ステップ128、129)。具体的には原波形の33個
および49個の移動平均をとって、その差をとる。117-12
6secについてこれを適用した結果を図16に示す(ステ
ップ130)。
Next, the original waveforms ΔA2 and ΔA3 are passed through filters (steps 128 and 129). Specifically, 33 and 49 moving averages of the original waveform are obtained, and the difference is obtained. 117-12
The result of applying this for 6 seconds is shown in FIG. 16 (step 130).

【0074】図16の波形からΦを計算する。具体的に
は1sec毎にΔA2とΔA3との回帰直線の傾斜を求めた。そ
の結果を図17に示す。対比のために併記したものはフ
ィルタを通さないでΦを求めた場合である。この図に示
すように本装置によれば体動によるΦの乱れが大幅に低
減される。
Φ is calculated from the waveform of FIG. Specifically, the slope of the regression line between ΔA2 and ΔA3 was determined every 1 second. The result is shown in FIG. Also shown for comparison are cases where Φ is obtained without passing through a filter. As shown in this figure, according to the present apparatus, disturbance of Φ due to body movement is greatly reduced.

【0075】本実施の形態では、原波形のスペクトルと
ΔA32(K=Ka) のスペクトルとの差を求めたが、これは両
スペクトルの比でも良く、また、その他の方法でもフィ
ルタの帯域を決定することができる。
In the present embodiment, the difference between the spectrum of the original waveform and the spectrum of ΔA32 (K = Ka) is obtained. The difference may be obtained by the ratio of the two spectra, or the band of the filter may be determined by another method. can do.

【0076】また、本実施の形態では、2波長とした
が、これは多波長であっても2波長で決定されたフィル
タに他の波長の原波形を通すならば同様にアーテファク
トや雑音が除去される。このため、血液を除いた組織の
厚みの脈動を考慮したパルスオキシメータや、色素希釈
曲線の測定装置や、その他の血中吸光物質の濃度比を測
定する装置のように多波長を用いる装置に極めて有用で
ある。
In the present embodiment, two wavelengths are used. However, if the original waveform of another wavelength is passed through a filter determined by two wavelengths even if the wavelength is multi-wavelength, artifacts and noise are similarly reduced. Removed. For this reason, devices that use multiple wavelengths, such as pulse oximeters that take into account the pulsation of tissue thickness excluding blood, dye dilution curve measurement devices, and other devices that measure the concentration ratio of light-absorbing substances in blood, are used. Extremely useful.

【0077】また、上記の装置では光照射部に対し生体
組織を挟んで受光部を対向配置して透過光を受ける構成
としたが、光照射部と受光部を生体組織の同側に配置し
て反射光を受ける構成としても、同様の作用効果が得ら
れる。
In the above-described apparatus, the light receiving section is arranged opposite to the light irradiating section with the living tissue interposed therebetween to receive transmitted light. However, the light irradiating section and the light receiving section are arranged on the same side of the living tissue. The same operation and effect can be obtained by a configuration that receives reflected light.

【0078】[0078]

【発明の効果】請求項1〜5の本発明によれば、計算が
容易であり、迅速に測定結果を得ることができ、多波長
を必要とする場合や、多成分の測定についても簡単な構
成で体動に影響されないで測定を行うことができる。
According to the first to fifth aspects of the present invention, the calculation is easy, the measurement result can be obtained quickly, and the case where multiple wavelengths are required and the measurement of multiple components are simple. With the configuration, measurement can be performed without being affected by body movement.

【0079】請求項6〜10の本発明によれば、上記の
効果の他、多波長を必要とする場合には一層簡単な構成
によって測定を行うことができる。
According to the present invention of claims 6 to 10, in addition to the above effects, when multiple wavelengths are required, measurement can be performed with a simpler configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施の形態の装置の構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an apparatus according to a first embodiment.

【図2】第1の実施の形態の装置の動作を説明するため
のフローチャート。
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the apparatus according to the first embodiment.

【図3】加重減算波形ΔA32 のパワーと加重K との関係
を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between the power of a weighted subtraction waveform ΔA32 and a weight K;

【図4】生体組織透過光の減光度変化の原波形を示す
図。
FIG. 4 is a diagram showing an original waveform of a change in the dimming degree of light transmitted through a biological tissue.

【図5】K の値を1から0に順次変えたときのΔA32 の
波形を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a waveform of ΔA32 when the value of K is sequentially changed from 1 to 0.

【図6】K の値を1から0に順次変えたときのΔA32 の
波形を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a waveform of ΔA32 when the value of K is sequentially changed from 1 to 0.

【図7】第2の実施の形態の装置の要部の構成を示す
図。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a main part of an apparatus according to a second embodiment.

【図8】第2の実施の形態の装置の動作を説明するため
のフローチャート。
FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the device according to the second embodiment.

【図9】図8に示したステップ121の詳細な図。FIG. 9 is a detailed diagram of step 121 shown in FIG. 8;

【図10】ΔA32 の周波数スペクトルを示す図。FIG. 10 is a diagram showing a frequency spectrum of ΔA32.

【図11】ΔA32 の周波数スペクトルを示す図。FIG. 11 is a diagram showing a frequency spectrum of ΔA32.

【図12】図10に対応し、K による周波数スペクトル
の変化を示す図。
FIG. 12 is a diagram corresponding to FIG. 10 and showing a change in a frequency spectrum due to K;

【図13】図11に対応し、K による周波数スペクトル
の変化を示す図。
FIG. 13 is a diagram corresponding to FIG. 11 and showing a change in frequency spectrum due to K;

【図14】K=0,K=0.35の差スペクトルを示す図。FIG. 14 is a view showing a difference spectrum when K = 0 and K = 0.35.

【図15】K=0,K=0.35の差スペクトルを示す図。FIG. 15 is a diagram showing a difference spectrum when K = 0 and K = 0.35.

【図16】フィルタ出力波形を示す図。FIG. 16 is a diagram showing a filter output waveform.

【図17】本発明により得られたΦと、従来のΦの時間
系列を示す図。
FIG. 17 is a diagram showing a time series of Φ obtained by the present invention and a conventional Φ.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 光照射部 4 受光部 10 デジタル処理部 11 Φ計算部 12 変換部 13 制御部 Reference Signs List 3 light irradiation unit 4 light receiving unit 10 digital processing unit 11 Φ calculation unit 12 conversion unit 13 control unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 布施 政好 東京都新宿区西落合1丁目31番4号 日本 光電工業株式会社内 Fターム(参考) 2G059 AA06 BB13 EE01 EE02 EE11 GG02 GG03 HH01 HH02 HH06 MM01 MM09 MM20 NN10 4C038 KK01 KL07 KM01 KX02  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Masayoshi Fuse 1-31-4 Nishiochiai, Shinjuku-ku, Tokyo Japan F-term (reference) 2G059 AA06 BB13 EE01 EE02 EE11 GG02 GG03 HH01 HH02 HH06 MM01 MM09 MM20 NN10 4C038 KK01 KL07 KM01 KX02

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 生体組織に複数個の波長の光を照射して
得られる組織透過光または反射光の脈動に基づいて、血
中の複数の吸光物質の濃度比を測定する血中吸光物質濃
度測定装置において、 組織透過光または反射光の減光度変化分を求める減光度
変化分検出手段と、 この減光度変化分検出手段が求めた減光度変化分の所定
の2波長分ΔA2、ΔA3の両波形間の加重減算波形ΔA32=
ΔA3(1-K)-ΔA2K を、K を変化させてそれぞれのK につ
いて求める加重減算波形計算手段と、 この加重減算波形計算手段が求めた加重減算波形のパワ
ーを各K について求め、パワーが極小または極大をとる
K の値を求める加重値検出手段と、 この加重値検出手段が求めたK の値からΦ=K/(1-K)を求
めるΦ計算手段と、 このΦ計算手段が求めたΦに基づいて血中吸光物質の濃
度比を計算する濃度比計算手段と、を具備することを特
徴とする血中吸光物質濃度測定装置。
1. A blood light-absorbing substance concentration for measuring a concentration ratio of a plurality of light-absorbing substances in blood based on a pulsation of tissue transmitted light or reflected light obtained by irradiating a living tissue with light of a plurality of wavelengths. In the measuring apparatus, a dimming degree change detecting means for obtaining a dimming degree change of the tissue transmitted light or the reflected light; and two predetermined wavelengths ΔA2 and ΔA3 of the dimming degree change obtained by the dimming degree change detecting means. Weighted subtraction waveform between waveforms ΔA32 =
A weighted subtraction waveform calculation means for calculating ΔA3 (1-K) -ΔA2K for each K by changing K, and the power of the weighted subtraction waveform determined by the weighted subtraction waveform calculation means for each K is obtained. Or take the maximum
Weight value detection means for calculating the value of K; Φ calculation means for obtaining Φ = K / (1-K) from the value of K obtained by the weight value detection means; and Φ calculated by the Φ calculation means A blood-light-absorbing substance concentration measuring device, comprising: a concentration ratio calculating means for calculating a blood light-absorbing substance concentration ratio.
【請求項2】 生体組織に複数個の波長の光を照射して
得られる組織透過光または反射光の脈動に基づいて、血
中の複数の吸光物質の濃度比を測定する血中吸光物質濃
度測定装置において、 組織透過光または反射光の減光度変化分を求める減光度
変化分検出手段と、 この減光度変化分検出手段が求めた減光度変化分の所定
の2波長分ΔA2、ΔA3の両波形間の加重減算波形ΔA32=
ΔA3(1-K)-ΔA2K を、K を変化させてそれぞれのK につ
いて求める加重減算波形計算手段と、 この加重減算波形計算手段が求めた加重減算波形のパワ
ーを各K について求め、パワーが極小または極大となる
K の値を求める加重値検出手段と、 前記減光度変化分検出手段が求めた減光度変化分を通過
させるフィルタと、 前記加重値検出手段が求めたK の値における加重減算波
形について周波数分析を行い、その分析結果に基づいて
前記フィルタの通過帯域を決定する通過帯域決定手段
と、 前記フィルタの2つの出力それぞれの減光度変化分の比
Φを求めるΦ計算手段と、 このΦ計算手段が求めたΦに基づいて血中吸光物質の濃
度比を計算する濃度比計算手段と、を具備することを特
徴とする血中吸光物質濃度測定装置。
2. A light-absorbing substance concentration in blood for measuring a concentration ratio of a plurality of light-absorbing substances in blood based on a pulsation of a transmitted light or a reflected light obtained by irradiating a living tissue with light of a plurality of wavelengths. In the measuring apparatus, a dimming degree change detecting means for obtaining a dimming degree change of the tissue transmitted light or the reflected light; and two predetermined wavelengths ΔA2 and ΔA3 of the dimming degree change obtained by the dimming degree change detecting means. Weighted subtraction waveform between waveforms ΔA32 =
A weighted subtraction waveform calculation means for calculating ΔA3 (1-K) -ΔA2K for each K by changing K, and the power of the weighted subtraction waveform determined by the weighted subtraction waveform calculation means for each K is obtained. Or maximal
Weight value detecting means for calculating the value of K; a filter for passing the dimming degree change calculated by the dimming degree change detecting means; and a frequency analysis for a weighted subtraction waveform at the value of K calculated by the weighting value detecting means. And a pass band determining means for determining a pass band of the filter based on the analysis result; a Φ calculating means for determining a ratio Φ of a change in dimming degree of each of two outputs of the filter; A concentration ratio calculating means for calculating a concentration ratio of the blood light-absorbing substance based on the Φ.
【請求項3】 通過帯域決定手段は、前記減光度変化分
検出手段が求めたΔA2、ΔA3の原波形の周波数分析を行
い、またパワーが極小または極大となるK における加重
減算波形の周波数分析を行い、両者を対比し、これに基
づいて通過帯域を決定することを特徴とする請求項2に
記載の血中吸光物質濃度測定装置。
3. The pass band determining means performs a frequency analysis of the original waveforms of ΔA2 and ΔA3 obtained by the dimming degree change detecting means, and performs a frequency analysis of a weighted subtraction waveform at K at which the power becomes minimum or maximum. The apparatus for measuring a concentration of a light-absorbing substance in blood according to claim 2, wherein the pass band is determined based on the comparison.
【請求項4】 周波数分析は、一定区間について、一定
サンプル個数毎に移動平均をとり、サンプル個数の異な
る2つの移動平均波形の差波形を求め、これに基づいて
その帯域のパワーを計算することを特徴とする請求項2
または3記載の血中吸光物質濃度測定装置。
4. In the frequency analysis, a moving average is taken for each fixed number of samples in a fixed section, a difference waveform between two moving average waveforms having different numbers of samples is obtained, and the power of the band is calculated based on the difference waveform. 3. The method according to claim 2, wherein
Or the blood light absorbing substance concentration measuring device according to 3 above.
【請求項5】 フィルタは、一定区間について、一定サ
ンプル個数毎に移動平均をとり、そのまま、またはサン
プル個数の異なる2つの移動平均波形の差波形を求める
ことを特徴とする請求項2に記載の血中吸光物質濃度測
定装置。
5. The filter according to claim 2, wherein the filter calculates a moving average for each of a fixed number of samples in a fixed section and obtains a difference waveform between two moving average waveforms having different numbers of samples as they are. Blood light absorbing substance concentration measuring device.
【請求項6】 用いる波長は3波長以上であり、通過帯
域決定手段は、その内の2波長に基づいてフィルタの通
過帯域を決定し、この通過帯域のフィルタにΔA2、ΔA3
以外の波長についての減光度変化分を通過させることを
特徴とする請求項2に記載の血中吸光物質濃度測定装
置。
6. The wavelength used is three or more wavelengths, and the pass band determining means determines the pass band of the filter based on two wavelengths among them, and applies ΔA 2, ΔA 3
3. The blood light-absorbing substance concentration measuring apparatus according to claim 2, wherein the amount of change in the dimming degree for wavelengths other than the above is passed.
【請求項7】 加重値検出手段は、本装置が連続測定を
行う場合にある区間について求めたK の値をKaとすると
次の区間についてはKaの近辺の加重減算波形のパワーを
求め、パワーの極小または極大におけるK の値を求め、
これを新しいKaとすることを特徴とする請求項1または
2に記載の血中吸光物質濃度測定装置。
7. The weighted value detecting means calculates the power of a weighted subtracted waveform near Ka for the next section, assuming that the value of K obtained for a certain section when the apparatus performs continuous measurement is Ka. Find the value of K at the minimum or maximum of,
3. The apparatus for measuring the concentration of a light-absorbing substance in blood according to claim 1, wherein the apparatus is used as a new Ka.
【請求項8】 加重値検出手段は、複数個のK の値それ
ぞれに対する複数個の加重減算波形についてパワーを求
め、これに基づいてパワーが極小または極大になるK の
値を推定することを特徴とする請求項1または2に記載
の血中吸光物質濃度測定装置。
8. The weight value detecting means obtains power for a plurality of weighted subtraction waveforms for each of a plurality of K values, and estimates a K value at which the power becomes minimum or maximum based on the obtained power. The blood light-absorbing substance concentration measuring device according to claim 1 or 2.
【請求項9】 濃度比計算手段が求める血中吸光物質の
濃度比は、動脈血の酸素飽和度またはその他の血中吸光
物質濃度比であることを特徴とする請求項1、2または
7に記載の血中吸光物質濃度測定装置。
9. The method according to claim 1, wherein the concentration ratio of the light-absorbing substance in the blood determined by the concentration ratio calculating means is the oxygen saturation of arterial blood or another concentration ratio of the light-absorbing substance in the blood. Blood light absorbing substance concentration measuring device.
【請求項10】 濃度比計算手段が求める血中吸光物質
の濃度比は、静脈血の酸素飽和度またはその他の血中吸
光物質濃度比であることを特徴とする請求項1、2また
は7に記載の血中吸光物質濃度測定装置。
10. The method according to claim 1, wherein the concentration ratio of the blood light-absorbing substance determined by the concentration ratio calculating means is the oxygen saturation of venous blood or another blood light-absorbing substance concentration ratio. The light-absorbing substance concentration measuring device according to the above.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007090047A (en) * 2005-08-30 2007-04-12 Nippon Koden Corp Time-segmented pulse oximetry and pulse oximeter
JP2017522953A (en) * 2014-06-23 2017-08-17 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. Apparatus, system and method for determining the concentration of a substance in a subject's blood
JP2019080873A (en) * 2017-10-31 2019-05-30 旭化成株式会社 Detection device and driver monitoring system
CN114414529A (en) * 2021-12-07 2022-04-29 广东科学技术职业学院 Multi-band double-optical-fiber end-face interference salinity detection method, computer device and computer readable storage medium

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007090047A (en) * 2005-08-30 2007-04-12 Nippon Koden Corp Time-segmented pulse oximetry and pulse oximeter
JP2017522953A (en) * 2014-06-23 2017-08-17 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. Apparatus, system and method for determining the concentration of a substance in a subject's blood
JP2019080873A (en) * 2017-10-31 2019-05-30 旭化成株式会社 Detection device and driver monitoring system
CN114414529A (en) * 2021-12-07 2022-04-29 广东科学技术职业学院 Multi-band double-optical-fiber end-face interference salinity detection method, computer device and computer readable storage medium
CN114414529B (en) * 2021-12-07 2023-09-19 广东科学技术职业学院 Salinity detection method, computer device and computer readable storage medium

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