JP2000157517A - 血液成分測定用プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プローブに機械的な刺激が加えられたとして
も安定的に血液成分を測定することができる血液成分測
定用プローブを提供する。 【構成】 可撓性プローブ本体３０内には、参照光がそ
の可撓性プローブ本体３０の先端部に到達してから戻る
ように、その可撓性プローブ本体３０内を往復する状態
で参照光用ファイバ５２が設けられるとともに、測定光
を導くために、その参照光用ファイバ５２に沿って測定
光用光ファイバ５０が設けられていることから、たとえ
可撓性プローブ本体３０に曲げや振動などの機械的刺激
が加えられたとしても参照光用ファイバ５２と測定光用
光ファイバ５０とには同様な曲げ損失が発生するので、
参照光と測定光とが、両者に含まれたノイズが相殺され
るように用いられることにより、すなわち血液内の光密
度ＯＤを算出するための数式４に示すように強度比Ｉ_r
／Ｉ_m を算出するために用いられることにより、上記機
械的刺激の影響を受けないヘマトクリット値Ｈが得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、参照光および測定光を
用いて血液成分を測定するために血液内に挿し入れられ
る血液成分測定用プローブに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ヘマトクリット値、酸素飽和度、ビリル
ービンなどの生体の血液成分を、光を用いて血液内から
直接に測定することが行われている。たとえば、ＵＳＰ
５，０４８，５２４に記載されている血液パラメータ測
定装置がその一例である。このような血液成分測定装置
では、光源の変動の影響を回避するために、同じ光源か
ら２系統の測定光および参照光を導き出し、一方の測定
光に血液成分の影響が反映するようにたとえば血液中を
透過させ、その透過後の測定光と参照光との差をとるこ
とにより、光源変動の影響の少ない血液成分、たとえば
ヘマトクリット値や血液中酸素飽和度の測定が行われて
いる。

【０００３】ここで、上記血液成分測定装置は、共通の
発光素子から出力された光を測定光として導く測定光用
光ファイバと、参照光として導く参照光用光ファイバ
と、上記測定光用光ファイバのみを先端まで収容する長
手状の細い金属管である可撓性プローブ本体と、その可
撓性プローブ本体の先端部に設けられた切欠と、上記測
定光用光ファイバのうちその切欠内において露出する部
分に設けられた、所定間隔を隔てて相対向する切断端面
とを備えたプローブを有し、そのプローブの先端が血管
内或いはサンプリングされた血液内に挿し入れられた状
態で、測定光用光ファイバに導かれた血液透過後の測定
光と参照光用光ファイバにより導かれた参照光とがそれ
ぞれの受光素子により検出されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の血液成分測定装置において、上記のように構成され
たプローブを用いて血液成分を測定するに際して、生体
の体動、測定場所近傍の人の歩行による振動などに起因
してたとえば血管内に挿し入れられたプローブに曲げや
振動などの機械的な刺激が加えられると、血液成分の測
定値が大きく影響を受けて十分な測定精度が得られ難
く、実用性に欠けるという不都合があった。

【０００５】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであって、その目的とするところは、プローブに機
械的な刺激が加えられたとしても安定的に血液成分を測
定することができる血液成分測定用プローブを提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は以上の事情を
背景として種々検討を重ねた結果、プローブ本体内に設
けられてそのプローブ本体と共に曲げられる測定光用光
ファイバは、機械的刺激を受けることに関連して伝送光
量を変化させる性質があり、これに起因して血液成分の
測定値が大きく影響を受けて十分な測定精度が得られ難
くなることを見いだした。すなわち、測定光用光ファイ
バ内を全反射を繰り返しながら複数種類の伝搬モードで
伝搬する測定光は、その伝搬軸が曲がることによって伝
搬モードと放射モードとの間のモード変換や伝搬モード
数の変化が発生して曲げ損失が発生し、その測定光の光
量が変化すると考えられるのである。本発明はかかる知
見に基づいて為されたものである。

【０００７】すなわち、本発明の要旨とするところは、
参照光および測定光を用いて血液成分を測定するために
血液内に挿し入れられる血液成分測定用プローブであっ
て、(a) 前記血液内に挿し入れられる長手状の可撓性プ
ローブ本体と、(b) 前記参照光が該可撓性プローブ本体
の先端部に到達してから戻るように、該可撓性プローブ
本体内を往復する状態で設けられた参照光用ファイバ
と、(c) 前記測定光を導くために、該参照光用ファイバ
に沿って前記可撓性プローブ本体内に設けられた測定光
用光ファイバと、(d) 前記可撓性プローブ本体の先端部
において該可撓性プローブ本体内の測定光用光ファイバ
を露出させるために、該可撓性プローブ本体の先端部に
形成された切欠と、(e) 前記測定光用光ファイバにより
導かれる測定光が前記血液を通過するように、該測定光
用光ファイバの前記可撓性プローブ本体の先端部に形成
された切欠内において露出する部分に設けられた、所定
の間隔を隔てて相対向する１対の切断端面とを、含むこ
とにある。

【０００８】

【発明の効果】このようにすれば、可撓性プローブ本体
内には、参照光が該可撓性プローブ本体の先端部に到達
してから戻るように、その可撓性プローブ本体内を往復
する状態で参照光用ファイバが設けられるとともに、測
定光を導くために、その参照光用ファイバに沿って測定
光用光ファイバが設けられていることから、たとえ可撓
性プローブ本体に曲げや振動などの機械的刺激が加えら
れたとしても参照光用ファイバと測定光用光ファイバと
には相互に同様な曲げ損失が発生し、それら参照光用フ
ァイバに導かれた参照光と測定光用光ファイバに導かれ
た測定光とが、両者に含まれたノイズが相殺されるよう
に用いられることにより、上記機械的刺激の影響を受け
ない血液成分測定値が得られる。したがって、機械的な
刺激が加えられたとしても安定的に血液成分を測定する
ことができる血液成分測定用プローブが得られる。

【０００９】

【発明の他の態様】ここで、好適には、前記可撓性プロ
ーブ本体には、それぞれ単一の参照光用光ファイバおよ
び測定光用光ファイバが設けられ、それら参照光用光フ
ァイバおよび測定光用光ファイバには、１個の発光素子
から８００乃至８１０nmの波長を有する共通の単色光が
それぞれ入射されるものである。このようにすれば、可
撓性プローブ本体内には、単一の参照光用光ファイバお
よび測定光用光ファイバが収容されるだけであるので、
プローブの径寸法が小さくされて最小曲げ半径が小さく
なるので細い血管に対しても使用できるようになるとと
もに、８００乃至８１０nmの波長を有する単色光が用い
られるので、酸素飽和度の影響を受けないヘマトクリッ
ト値の測定が可能となる。

【００１０】また、好適には、前記可撓性プローブ本体
の切欠の内壁面のうち前記測定光用光ファイバの１対の
切断端面の間に位置し、該１対の切断端面の対向間隔と
同等以上の長軸を有する楕円状の開口と、前記可撓性プ
ローブ本体内に設けられて先端部がその開口に連通する
管路とを、さらに含むものである。このようにすれば、
上記管路を通して血液を吸引し或いは生理食塩水のよう
な透明流体を圧送することにより、測定光用光ファイバ
の切断端面における血液の凝固を防止し或いは取り除く
ことができるので、長時間の継続的測定が可能となる。
また、管路の開口は、１対の切断端面の対向間隔と同等
以上の長軸を有する楕円状であるので、それら切断端面
に付着した凝固血液を一層好適に吸引できる。

【００１１】また、好適には、前記血液成分測定用プロ
ーブはヘマトクリット値を測定するためのものであり、
前記測定光用光ファイバの１対の切断端面の間隔は、
１．０乃至２．１mmの範囲から選択されたものである。
このようにすれば、ヘマトクリット値Ｈと、上記血液成
分測定用プローブを通過した測定光強度Ｉ_m および参照
光強度Ｉ_r との比Ｉ_r ／Ｉ_m から求めらる血液内の光密
度ＯＤ〔＝ log( Ｉ_r ／Ｉ_m ) ＋log(（Ｉ_mo／Ｉ_ro）〕
との間の関係における十分な直線性が得られると同時
に、測定光強度Ｉ_m の十分な検出強度が得られるので、
ヘマトクリット値の測定精度が高められる。

【００１２】また、好適には、前記可撓性プローブ本体
の先端部に形成された切欠内において露出する参照光用
光ファイバの外周面を覆う遮光部材が設けられている。
このようにすれば、切断端面から血液中へ送り出された
計測光や外来光が参照光用光ファイバ内に入射すること
がなく、その計測光や外来光の入射に起因する測定精度
の低下が好適に防止される利点がある。

【００１３】

【発明の好適な実施の態様】以下、本発明の一実施例を
図面に基づいて詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明の一実施例のプローブ１０
が備えられたヘマトクリット測定装置１２を説明する図
である。ヘマトクリット測定装置１２は、プローブ１０
内で伝送される測定光および参照光を発生させるために
８００乃至８１０nmの波長範囲の近赤外線波長、好適に
は８０５nmの波長を有する単色光を出力する発光素子で
あるレーザダイオード１４と、そのプローブ１０内から
取り出される測定光および参照光をそれぞれ検出する光
検出素子である１対のホトダイオード１６および１８
と、ホトダイオード１６から出力される測定光量を示す
測定光信号ＳＭおよびホトダイオード１８から出力され
る参照光量を示す参照光信号ＳＲをそれぞれ増幅する増
幅器２０および２２と、それら増幅器２０および２２に
より増幅された測定光信号ＳＭおよび参照光信号ＳＲを
処理してヘマトクリット値Ｈを算出する演算制御装置２
４と、その演算制御装置２４により算出されたヘマトク
リット値をデジタル的或いはアナログ的に表示する表示
器２６とを備えている。

【００１５】上記演算制御装置２４は、Ａ／Ｄ変換器、
ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェースなどを備え
た所謂マイクロコンピュータであって、ＣＰＵは、ＲＡ
Ｍの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶された
プログラムに従って、上記Ａ／Ｄ変換器を通して入力さ
れた測定光信号ＳＭおよび参照光信号ＳＲに基づいて血
液内の光密度ＯＤ（optical density ）を算出し、数式
１に示す予め記憶された関係から上記光密度ＯＤに基づ
いてヘマトクリット値Ｈを決定し、表示器２６に表示さ
せる。ここで、数式１において、ｅはヘモグロビンの量
質消滅係数、ｄは光学的距離、Ｋは赤血球の寸法および
形状に由来する定数である。

【００１６】

【数１】ＯＤ＝ｅ・ｄ・Ｈ＋Ｋ ・・・(1)

【００１７】上記プローブ１０は、図２および図３にも
詳しく示すように、合成樹脂或いは超弾性を備えた形状
記憶合金などの可撓性材料から構成された長手状の可撓
性プローブ本体３０を備えている。この可撓性プローブ
本体３０は、たとえば１．５mmφ程度の径と回曲を容易
に許容する可撓性とを備えているため、生体の血管内の
所定部位まで挿入可能とされており、所謂カテーテルと
同様の形状および機能を備えている。この可撓性プロー
ブ本体３０には、その長手方向に縦通する３本の縦通孔
３２、３４、３６がその内部に形成されており、それら
縦通孔３２、３４、３６の先端部は、上記可撓性プロー
ブ本体３０の先端面に固着された、耐水性合成樹脂から
なる半球状の先端形状を有する先端部材３８により、液
密に封止されている。

【００１８】上記可撓性プローブ本体３０の先端部に
は、その可撓性プローブ本体３０の軸心を通る面内にお
いて可撓性プローブ本体３０の外径よりも十分に大きな
曲率半径を有し且つその軸心に直角な面内において可撓
性プローブ本体３０の外径と略同等の曲率半径を有する
凹曲面４０を備えた切欠４２が形成されている。この切
欠４２は、上記３本の縦通孔３２、３４、３６のうちの
１つ、たとえば縦通孔３６が凹曲面４０に露出するよう
に形成されており、その凹曲面４０には、縦通孔３２に
連通する楕円形状の開口４４が形成されている。開口４
４は、その楕円形状の長軸が可撓性プローブ本体３０の
軸心と平行とされている。上記縦通孔３２には、接続ポ
ート４６を備えたサンプリングチューブ４８が接続され
ており、必要に応じて血液がサンプリングされるととも
に、ヘマトクリットＨの長時間にわたる測定において後
述の切断端面６０、６２に対する血液の凝固或いは固着
を防止或いは除去するための生理食塩水などの液体の圧
送、或いは血液の吸引が、上記開口４４、縦通孔３２、
サンプリングチューブ４８を介して行われ得るようにな
っている。

【００１９】前記レーザダイオード１４に一端部が接続
されて、そのレーザダイオード１４から共通の単色光で
ある測定光および参照光が一端面に入射される測定光用
光ファイバ５０および参照光用光ファイバ５２は、可撓
性プローブ本体３０の先端面まで上記縦通孔３４内を挿
通させられるとともに、前記先端部材３８内でヘアピン
状或いはＵ字状に回曲させられた後、可撓性プローブ本
体３０の基端面まで縦通孔３６内を挿通させられて外部
へ導かれている。すなわち、参照光用ファイバ５２は、
参照光が可撓性プローブ本体３０の先端部に到達してか
ら戻るように、その可撓性プローブ本体３０内を往復す
る状態で設けられ、測定光を導くための測定光用光ファ
イバ５０は、その参照光用ファイバ５２と略同じ距離お
よび略同じ位置となるように、参照光用ファイバ５２に
沿って可撓性プローブ本体３０内を互いに略平行に設け
られている。

【００２０】上記可撓性プローブ本体３０の外部へ導か
れている測定光用光ファイバ５０および参照光用光ファ
イバ５２の他端部には、前記ホトダイオード１６、１８
が設けられている。これにより、測定光用光ファイバ４
０および参照光用光ファイバ４２の他端面から出力され
る測定光および参照光が検出され、それら測定光の強度
Ｉ_m および参照光の強度Ｉ_r を表す測定光信号ＳＭおよ
び参照光信号ＳＲがホトダイオード１６および１８から
それぞれ出力される。

【００２１】上記測定光用光ファイバ５０および参照光
用光ファイバ５２は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭ
ＭＡ）、重水素化ＰＭＭＡなどの光学特性に優れた合成
樹脂、或いは石英ガラス、多成分ガラスなどの光学特性
に優れたガラスにより構成されたものであって、ステッ
プ的に或いは連続的に外周部ほど屈折率が低くされてい
る。上記測定光用光ファイバ５０および参照光用光ファ
イバ５２としては、たとえば、０．２５mmφの径を有す
るプラスチックファイバ（三菱レーヨン社製のＳＫ−１
０）が好適に用いられる。通常、このように構成された
光ファイバは、曲げ或いは振動などによる歪みが加えら
れると、光弾性効果による屈折率の局部的変化は機械的
形状の変化によって伝搬モード数が変化する性質があ
る。光ファイバで伝送される全光量はモード数に比例す
るため、曲げや振動によって伝送損失が僅かに変動す
る。このような伝送損失の僅かな変動は、測定精度に対
する影響が大きい。

【００２２】上記参照光用光ファイバ５２のうちの前記
切欠４２内の凹曲面４０上に位置する部分の外周には、
その外周面を覆うように、たとえば０．４mmφ程度の外
径を有するステンレス鋼製の比較的短円筒状の遮光部材
５４が装着されており、切欠４２内において参照光用光
ファイバ５２の露出しようとする部分が遮光されてい
る。また、計測光用光ファイバ５０のうちの上記切欠４
２内の凹曲面４０上に位置する部分は、たとえば１．２
mm程度の所定距離ｄが除去された状態とされており、そ
の部分には、対向間隔ｄを隔てて対向する１対の切断端
面６０、６２が設けられている。これにより、プローブ
１０の先端が血管或いは血液中に挿し入れられている状
態では、計測光用光ファイバ５０に導かれる測定光は、
上記対向間隔ｄ内の血液を通して伝搬させられるように
なっているが、参照光は、測定光と略同じ距離を参照光
用光ファイバ５２内のみにおいて導かれるようになって
いる。なお、上記切欠４２内に露出する縦通孔３６の開
口部分は、先端部材３８と同様の耐水性樹脂により埋め
られることにより、凹曲面４０と面一とされている。

【００２３】ここで、以下において、本実施例で用いら
れるヘマトクリット値Ｈの測定原理を説明する。一般
に、溶液に対する入射光強度（intensity of incident
light）をＩ_o 、その溶液の透過光強度（intensity of
transmitted light）をＩとすると、溶液内の光密度Ｏ
Ｄは、数式２のように定義される。ここでは、上記入射
光強度Ｉ_o は、血球のような散乱粒子の無い溶液内に入
れられたときの測定光用光ファイバ５０から得られた光
強度と定義される。測定光強度Ｉ_m はプローブ１０の動
きやレーザダイオード１４の出力光の変動によって変動
するので、上記入射光強度Ｉ_o も同様に変動する。しか
し、生理食塩水（サリン）、乳濁リンゲル液、血漿水
（プラズマ）のような、血球を含まない透過液における
測定光強度Ｉ _m と参照光強度Ｉ_r との比Ｉ_m ／Ｉ_r は、
プローブ１０に繰り返し曲げが加えられている間でも、
一定値であった。

【００２４】このため、たとえば、乳濁リンゲル液を用
いたときの測定光強度Ｉ_moと参照光強度Ｉ_roとが測定に
先立って予め求められると、前記血球のような散乱粒子
の無い溶液内に入れられたときの測定光用光ファイバ５
０から得られた光強度Ｉ_o は、数式３に示すように表さ
れ得る。そして、この数式３を上記数式２に代入するこ
とにより、数式４に示す関係が得られる。

【００２５】

【数２】ＯＤ＝log(Ｉ_o ／Ｉ) ・・・(2)

【００２６】

【数３】Ｉ_o ＝Ｉ_r ×（Ｉ_mo／Ｉ_ro） ・・・(3)

【００２７】

【数４】 ＯＤ＝log(Ｉ_o ／Ｉ_m ) ＝log(Ｉ_r ／Ｉ_m ) ＋log(（Ｉ_mo／Ｉ_ro） ・・・(4)

【００２８】上記数式４の右辺第２項は、血球以外の散
乱源たとえば血漿タンパク質、中性脂肪、リン脂質、コ
レステロール、脂肪酸などによる溶液中光密度の影響を
除去する機能を持つものであり、レーザダイオード１４
の光出力強度、増幅器２０の増幅率、測定光用光ファイ
バの接続条件などの変化によって変動させられる。

【００２９】一方、赤血球を含む懸濁液を透過する光
は、ヘモグロビン分子による吸収、赤色細胞による散
乱、懸濁液による不特定な吸収の影響を受けることが知
られている。血球のような散乱粒子を含む懸濁液を通過
した全光束のために、Twensky により、吸収と散乱とを
独立に取り扱うことができる式〔「Applied Mathamatic
s」(Providence, RI:American Mathamatical Society
発行、第16巻、第84〜116頁) 〕が開発された。その理
論によれば、赤血球を含む懸濁液においては、数式５に
示すように表される。ここで、数式５において、ｅはヘ
モグロビンの量質消滅係数、ｄは懸濁液透過の光学的距
離、ｓは波長、粒子寸法および形状に関連する係数、ｑ
は光検出効率に由来する係数である。

【００３０】

【数５】 ＯＤ＝ｅ・ｄ・Ｈ− log〔10^-sH(1-H)d ＋ｑ（1 −10^-sH(1-H)d ）〕 ・・・(5)

【００３１】上記数式５の右辺第１項は、ランバート−
ビーア（Ranbert-Beer）の法則を表すものであり、右辺
第２項は、光密度ＯＤの光散乱による影響を示してい
る。AndersonとSekeljの研究〔「Phys Med Biol 」第29
巻、第181 〜193 頁〕によれば、透過距離ｄが０．２５
mm以上であれば、係数ｓは一定値（たとえば 150）であ
り、測定光ファイバ５０の受光側の端面に入射した光量
を示す係数ｑは、測定光ファイバ５０の投射側の端面か
ら所定距離ｄを隔てて受ける上記受光側の端面立体角
（たとえば0.125²/4πd²ラジアン）として算出される。

【００３２】図４は、測定光ファイバ５０の切欠４２内
における切断端面６０および６２の間隔ｄを１．２と設
定したときの上記数式５のTwensky の理論に従ったヘマ
トクリット値Ｈの関数としての血液内の光密度ＯＤを示
している。図４に示すように、ヘマトクリット値Ｈの生
理的な変化範囲では、そのヘマトクリット値Ｈと血液内
の光密度ＯＤとは比例関係にあり、たとえば数式５の右
辺第２項を定数Ｋとした、前記数式１に示す一次式によ
り表される。この定数Ｋは、赤血球の寸法や形状に関連
する一定値である。なお、上記間隔ｄが小さくなると、
図４の曲線のうちの平坦な直線部分が湾曲して直線性が
損なわれて測定精度が低下する傾向があり、また、その
間隔ｄが小さくなると、ホトダイオート１６により検出
される測定光の強度Ｉ_m が減少して測定精度が低下する
傾向がある。上記間隔ｄは、たとえば１．０乃至２．１
の範囲内において決定されることが測定精度を高く維持
する上で望まれる。

【００３３】上述のように、本実施例のプローブ１０に
よれば、可撓性プローブ本体３０内には、参照光がその
可撓性プローブ本体３０の先端部に到達してから戻るよ
うに、その可撓性プローブ本体３０内を往復する状態で
参照光用ファイバ５２が設けられるとともに、測定光を
導くために、その参照光用ファイバ５２に沿って測定光
用光ファイバ５０が設けられていることから、たとえ可
撓性プローブ本体３０に曲げや振動などの機械的刺激が
加えられたとしても参照光用ファイバ５２と測定光用光
ファイバ５０とには同様な曲げ損失が発生するので、そ
れら参照光用ファイバ５２に導かれた参照光と測定光用
光ファイバ５０に導かれた測定光とが、両者に含まれた
ノイズが相殺されるように用いられることにより、すな
わち血液内の光密度ＯＤを算出するための数式４に示す
ように強度比Ｉ_r ／Ｉ_m を算出するために用いられるこ
とにより、上記機械的刺激の影響を受けないヘマトクリ
ット値Ｈが得られる。したがって、機械的な刺激が加え
られたとしても安定的に血液成分を測定することができ
る血液成分測定用プローブ１０が得られる。

【００３４】また、本実施例によれば、可撓性プローブ
本体３０には、それぞれ単一の参照光用光ファイバ５２
および測定光用光ファイバ５０がその先端部まで往復す
るように縦通した状態で設けられ、それら参照光用光フ
ァイバ５２および測定光用光ファイバ５０には、１個の
発光素子から８００乃至８１０nmの波長を有する共通の
単色光がレーザダイオード１４からそれぞれ入射される
ものである。このため、可撓性プローブ本体３０内に
は、単一の参照光用光ファイバ５２および測定光用光フ
ァイバ５０が収容されるだけであるので、プローブ１０
の径寸法が小さくされて最小曲げ半径が小さくなるので
細い血管に対しても使用できるようになるとともに、８
００乃至８１０nmの波長を有する単色光が用いられるの
で、酸素飽和度の影響を受け難いヘマトクリット値の測
定が可能となる。

【００３５】また、本実施例によれば、可撓性プローブ
本体３０の切欠４２の内壁面である凹曲面４０のうち測
定光用光ファイバ５０の１対の切断端面６０および６２
の間に位置し、それら１対の切断端面６０および６２の
対向間隔ｄと同等以上の長軸を有する楕円状の開口４４
と、可撓性プローブ本体３０内に設けられて先端部がそ
の開口４４に連通する管路として機能する縦通孔３２と
が設けられていることから、上記縦通孔３２（管路）を
通して血液を吸引し或いは生理食塩水のような透明流体
を圧送することにより、測定光用光ファイバ５０の切断
端面６０および６２における血液の凝固を防止し或いは
取り除くことができるので、長時間の継続的測定が可能
となる。また、上記縦通孔３２（管路）の開口４４は、
１対の切断端面６０および６２の対向間隔ｄと同等以上
の長軸を有する楕円状であるので、それら切断端面６０
および６２に付着した凝固血液を一層好適に吸引でき
る。

【００３６】また、本実施例によれば、可撓性プローブ
本体３０の先端部に形成された切欠４２内において露出
する参照光用光ファイバ５２の外周面を覆う円筒上の遮
光部材５４が設けられているので、切断端面６０から血
液中へ送り出された計測光や何等かの外来光が参照光用
光ファイバ５０の外周面内に入射することがなく、その
計測光や外来光の入射に起因する測定精度の低下が好適
に防止される利点がある。

【００３７】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。

【００３８】たとえば、前述の実施例のプローブ１０
は、ヘマトクリット値Ｈを測定するために用いられるも
のであったが、酸素飽和度などの他の血液成分を測定す
るために用いられるものであってもよい。

【００３９】また、前述の実施例のプローブ１０は、切
欠４２の凹曲面４０において計測光用光ファイバ５２の
切断端面６０および６２の間に位置する開口４４と、そ
れに連通する管路として機能する縦通孔３２とを備えた
ものであったが、それら開口４４および縦通孔３２は必
ずしも設けられていなくてもよい。この場合には、プロ
ーブ１０の径が一層小さくされる利点がある。

【００４０】また、前述の実施例において、プローブ１
０内を通過した計測光および参照光を検出するためにホ
トダイオード１６、１８が用いられていたが、ホトトラ
ンジスタ、ソーラーセルなどの他の光検出素子が用いら
れても差し支えない。

【００４１】また、前述の実施例のプローブ１０におい
て、樹通孔３６に導かれることにより切欠４２内に露出
する参照光用光ファイバ５２の外周面を覆って遮光する
ために、円筒状の金属製遮光部材５４が設けられていた
が、その遮光部材５４に変えて、黒色樹脂などの他の材
料から成る遮光部材が設けられていてもよい。

【００４２】また、前述の実施例のプローブ１０は、カ
テーテルと同様にして動脈或いは静脈内に挿入されるよ
うに小径且つ長く構成されたものであったが、所定容器
内にサンプリングされた血液内に挿し入れられるように
比較的短かく構成されたものであっても差し支えない。

【００４３】その他、一々列挙はしないが、本発明はそ
の趣旨を逸脱しない範囲において種々変更が加えられ得
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例のプローブが備えられたヘマトク
リット測定装置の構成を説明する図である。

【図２】図１のプローブの要部である切欠内および断面
を拡大して説明する正面図である。

【図３】図１のプローブの要部である切欠内を拡大して
説明する図であって図２のIII−III 視断面図である。

【図４】図１のヘマトクリット測定装置においてヘマト
クリット値を測定するために用いられる予め記憶された
関係を示す図である。

【符合の説明】 １０：プローブ １２：ヘマトクリット測定装置（血液成分測定装置） １４：レーザダイオード（発光素子） ３０：可撓性プローブ本体 ３２：縦通孔（管路） ４０：凹曲面（内壁面） ４２：切欠 ４４：開口 ５０：測定光用ファイバ ５２：参照光用ファイバ ５４：遮光部材 ６０、６２：切断端面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福島 弘子 京都府京都市上京区河原町広小路上ル 京 都府立医科大学内 (72)発明者 田中 義文 京都府京都市上京区河原町広小路上ル 京 都府立医科大学内 Ｆターム(参考） 2G045 AA06 AA13 CA25 FA29 GA05 HA09 HA14 2G059 AA01 BB13 CC16 FF08 GG01 HH06 JJ17 MM09 MM10 4C038 KK00 KL07 KY04

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 参照光および測定光を用いて血液成分を
   測定するために血液内に挿し入れられる血液成分測定用
   プローブであって、 前記血液内に挿し入れられる長手状の可撓性プローブ本
   体と、 前記参照光が該可撓性プローブ本体の先端部に到達して
   から戻るように、該可撓性プローブ本体内を往復する状
   態で設けられた参照光用ファイバと、 前記測定光を導くために、該参照光用ファイバに沿って
   前記可撓性プローブ本体内に設けられた測定光用光ファ
   イバと、 前記可撓性プローブ本体の先端部において該可撓性プロ
   ーブ本体内の測定光用光ファイバを露出させるために、
   該可撓性プローブ本体の先端部に形成された切欠と、 前記測定光用光ファイバにより導かれる測定光が前記血
   液を通過するように、該測定光用光ファイバの前記可撓
   性プローブ本体の先端部に形成された切欠内において露
   出する部分に設けられた、所定の間隔を隔てて相対向す
   る１対の切断端面とを、含むことを特徴とする血液成分
   測定用プローブ。
2. 【請求項２】 前記可撓性プローブ本体には、それぞれ
   単一の参照光用光ファイバおよび測定光用光ファイバが
   設けられ、それら参照光用光ファイバおよび測定光用光
   ファイバには、１個の発光素子から８００乃至８１０nm
   の波長を有する共通の単色光がそれぞれ入射されるもの
   である請求項１の血液成分測定用プローブ。
3. 【請求項３】 前記可撓性プローブ本体の切欠の内壁面
   のうち前記測定光用光ファイバの１対の切断端面の間に
   位置し、該１対の切断端面の対向間隔と同等以上の長軸
   を有する楕円状の開口と、 前記可撓性プローブ本体内に設けられて先端部が該開口
   に連通する管路とを、さらに含むものである請求項１ま
   たは２の血液成分測定用プローブ。
4. 【請求項４】 前記血液成分測定用プローブはヘマトク
   リット値を測定するためのものであり、前記測定光用光
   ファイバの１対の切断端面の間隔は、１．０乃至２．１
   mmの範囲から選択されたものである請求項１乃至３のい
   ずれかの血液成分測定用プローブ。
5. 【請求項５】 前記可撓性プローブ本体の先端部に形成
   された切欠内において露出する参照光用光ファイバの外
   周面を覆う遮光部材が設けられている請求項１乃至４の
   いずれかの血液成分測定用プローブ。