JP2000225108A - 無侵襲生体検査用生体モデル - Google Patents
無侵襲生体検査用生体モデルInfo
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- JP2000225108A JP2000225108A JP11317264A JP31726499A JP2000225108A JP 2000225108 A JP2000225108 A JP 2000225108A JP 11317264 A JP11317264 A JP 11317264A JP 31726499 A JP31726499 A JP 31726499A JP 2000225108 A JP2000225108 A JP 2000225108A
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 無侵襲生体検査装置において信頼性の高い較
正や精度管理を行うため、生体（例えば指）似た光学特
性を有する無侵襲生体検査用生体モデルを提供するこ
と。 【解決手段】 上記の無侵襲生体検査用生体モデルは、
生体組織を模した第１部材と、血管を模し、前記第１部
材とは光学特性が異なる第２部材とからなり、さらに第
１部材が棒状であって、第２部材が第１部材の軸方向に
沿って設けられたことを特徴とする。また、第１部材は
前記軸に平行な平面を有し、第２部材はその平面側に設
けられていることを特徴とする。
正や精度管理を行うため、生体（例えば指）似た光学特
性を有する無侵襲生体検査用生体モデルを提供するこ
と。 【解決手段】 上記の無侵襲生体検査用生体モデルは、
生体組織を模した第１部材と、血管を模し、前記第１部
材とは光学特性が異なる第２部材とからなり、さらに第
１部材が棒状であって、第２部材が第１部材の軸方向に
沿って設けられたことを特徴とする。また、第１部材は
前記軸に平行な平面を有し、第２部材はその平面側に設
けられていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無侵襲的に生体成
分情報を計測する無侵襲生体検査用装置に使用する生体
モデルに関する。
分情報を計測する無侵襲生体検査用装置に使用する生体
モデルに関する。
【０００２】
【従来の技術】簡単な装置構成で指などの生体の一部に
合まれる血管の透過像を得、これを画像解析することに
よって血管サイズやヘモグロビン濃度およびヘマトクリ
ットのような血液成分の濃度を経皮的、非侵襲的に計測
しようとする装置が考案されている（例えば、国際特許
出願公開番号ＷＯ９７／２４０６６）。このような非侵
襲生体検査用装置では、装置の較正や精度管理を行うの
に、測定プローブ単体での透過像の調整や電流の調整、
光学系の調整、つまり倍率調整、焦点調整、分解能の確
認を行っていた。また、正常なヒトの生体部分（指な
ど）を使用して実際に測定することで較正が行われてお
り、同一人物の指先を複数回、測定プローブに装着し
て、同じ測定値を示すかどうか調べていた。そして測定
前に装置が正しく作動しているかを確認するためには毎
回、特定のヒトの生体部分など測定していた。
合まれる血管の透過像を得、これを画像解析することに
よって血管サイズやヘモグロビン濃度およびヘマトクリ
ットのような血液成分の濃度を経皮的、非侵襲的に計測
しようとする装置が考案されている（例えば、国際特許
出願公開番号ＷＯ９７／２４０６６）。このような非侵
襲生体検査用装置では、装置の較正や精度管理を行うの
に、測定プローブ単体での透過像の調整や電流の調整、
光学系の調整、つまり倍率調整、焦点調整、分解能の確
認を行っていた。また、正常なヒトの生体部分（指な
ど）を使用して実際に測定することで較正が行われてお
り、同一人物の指先を複数回、測定プローブに装着し
て、同じ測定値を示すかどうか調べていた。そして測定
前に装置が正しく作動しているかを確認するためには毎
回、特定のヒトの生体部分など測定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ヒトの生体部分を実際
に測定して較正を行う方法では、ヒトに生体成分の生理
学的変動のため、測定された値の再現性に乏しく、その
ため測定値が信頼できるかどうかの判定が難しかった。
また、異常測定値が正しく測定されるどうかを調べるた
めには、疾病者やいつも異常値が観察されるヒトの生体
部分（指など）を使用しなければならず、毎回、装置の
使用ごとにそのようなことを行うのは不便な点や困難な
面があった。また、装置の光学系の調整も測定プローブ
単体で行う必要があり、手間と時間がかかっていた。
に測定して較正を行う方法では、ヒトに生体成分の生理
学的変動のため、測定された値の再現性に乏しく、その
ため測定値が信頼できるかどうかの判定が難しかった。
また、異常測定値が正しく測定されるどうかを調べるた
めには、疾病者やいつも異常値が観察されるヒトの生体
部分（指など）を使用しなければならず、毎回、装置の
使用ごとにそのようなことを行うのは不便な点や困難な
面があった。また、装置の光学系の調整も測定プローブ
単体で行う必要があり、手間と時間がかかっていた。
【０００４】この発明は、このような事情を考慮してな
されたもので、無侵襲生体検査用装置において信頼性の
高い較正や精度管理を行うため、生体（例えば指）に似
た光学特性を有し、光学系の較正も行えるようにした無
侵襲生体検査用生体モデルを提供するものである。
されたもので、無侵襲生体検査用装置において信頼性の
高い較正や精度管理を行うため、生体（例えば指）に似
た光学特性を有し、光学系の較正も行えるようにした無
侵襲生体検査用生体モデルを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、生体組織を
模した第１部材と、血管を模し、前記第１部材とは光学
特性が異なる第２部材とからなり、さらに第１部材が棒
状であって、第２部材が第１部材の軸方向に沿って設け
られたことを特徴とする。また、第１部材は前記軸に平
行な平面を有し、第２部材はその平面側に設けられてい
ることを特徴とする。
模した第１部材と、血管を模し、前記第１部材とは光学
特性が異なる第２部材とからなり、さらに第１部材が棒
状であって、第２部材が第１部材の軸方向に沿って設け
られたことを特徴とする。また、第１部材は前記軸に平
行な平面を有し、第２部材はその平面側に設けられてい
ることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】この発明の第１部材は生体組織と
同じような光の散乱や吸収が大きいものが好ましく、ポ
リアセタール樹脂、ポリカーボネイト樹脂、テフロン樹
脂、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、珪
素樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂等
が使用できる。また、これらの樹脂に顔料などを練り込
むなどして、生体組織の光散乱や吸収に近づけることが
好ましい。
同じような光の散乱や吸収が大きいものが好ましく、ポ
リアセタール樹脂、ポリカーボネイト樹脂、テフロン樹
脂、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、珪
素樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂等
が使用できる。また、これらの樹脂に顔料などを練り込
むなどして、生体組織の光散乱や吸収に近づけることが
好ましい。
【０００７】第２部材は血管と同じような特定波長領域
（近赤外）を吸収する液体が封入された細管や特定波長
領域（近赤外）を吸収する樹脂などから構成される。細
管はガラス性やプラスティック製のキャピラリー管など
が使用できる。液体は血液の代用品でインクや色素など
特定波長領域（近赤外）を吸収するものが使用できる。
また樹脂は特定波長領域（近赤外）を吸収する顔料を練
り込んだものが好ましい。
（近赤外）を吸収する液体が封入された細管や特定波長
領域（近赤外）を吸収する樹脂などから構成される。細
管はガラス性やプラスティック製のキャピラリー管など
が使用できる。液体は血液の代用品でインクや色素など
特定波長領域（近赤外）を吸収するものが使用できる。
また樹脂は特定波長領域（近赤外）を吸収する顔料を練
り込んだものが好ましい。
【０００８】このように第１部材と第２部材の光学特性
が異なり、第１部材を生体組織に、第２部材を血管に模
した部材を使用することにより、無侵襲生体検査用装置
において指などを撮像したときの撮影像（皮膚表面に局
在する血管像を含む）と同等の画像が得られ、画像から
濃度プロファイル、プロファイルの規格化、定量化する
ことにより血液成分濃度などを算出することが可能にな
る。また、前記血液の代用品としてのインク、色素の濃
度を変化させることにより、血液成分濃度の異なる生体
モデルを作ることができる。
が異なり、第１部材を生体組織に、第２部材を血管に模
した部材を使用することにより、無侵襲生体検査用装置
において指などを撮像したときの撮影像（皮膚表面に局
在する血管像を含む）と同等の画像が得られ、画像から
濃度プロファイル、プロファイルの規格化、定量化する
ことにより血液成分濃度などを算出することが可能にな
る。また、前記血液の代用品としてのインク、色素の濃
度を変化させることにより、血液成分濃度の異なる生体
モデルを作ることができる。
【０００９】第１部材の形状は棒状であって、断面が四
角、円、半円などが使用できる。第２部材は第１部材の
軸方向に沿って設けられ、第２部材は第１部材の表面や
内部に設けられても良い。表面に第２部材を設ける場
合、接着剤を使用した接着や溶着により付けることがで
きる。内部に第２部材を設ける場合、軸方向に沿って細
管が通る孔を開けるか、溝を掘り、細管、樹脂を封入す
ることができる。ここで、第１部材を棒状の形状にする
ことにより、指などの生体と同じように無侵襲生体検査
用装置のプローブに抜き差しがし易くなる。
角、円、半円などが使用できる。第２部材は第１部材の
軸方向に沿って設けられ、第２部材は第１部材の表面や
内部に設けられても良い。表面に第２部材を設ける場
合、接着剤を使用した接着や溶着により付けることがで
きる。内部に第２部材を設ける場合、軸方向に沿って細
管が通る孔を開けるか、溝を掘り、細管、樹脂を封入す
ることができる。ここで、第１部材を棒状の形状にする
ことにより、指などの生体と同じように無侵襲生体検査
用装置のプローブに抜き差しがし易くなる。
【００１０】また、第１部材は前記軸方向に平行な面を
有し、第２部材は第１部材の平面側の中心付近の表面部
分や内部に設けられても良い。ここで、第１部材に平行
な面を有することにより、無侵襲生体検査用装置のプロ
ーブにしっかり固定ができ、安定した再現性の良い結果
が得られる。また、平面側に第２部材が設けられること
により、無侵襲生体検査用装置で安定した画像が得るこ
とが可能になる。
有し、第２部材は第１部材の平面側の中心付近の表面部
分や内部に設けられても良い。ここで、第１部材に平行
な面を有することにより、無侵襲生体検査用装置のプロ
ーブにしっかり固定ができ、安定した再現性の良い結果
が得られる。また、平面側に第２部材が設けられること
により、無侵襲生体検査用装置で安定した画像が得るこ
とが可能になる。
【００１１】テストチャートは第１部材の表面に備えら
れるが、蒸着により形成しても良いし、接着剤等により
貼付しても良い。ここで、テストチャートとは光学系の
確認に用いられ、所定の模様が描かれたものである。
れるが、蒸着により形成しても良いし、接着剤等により
貼付しても良い。ここで、テストチャートとは光学系の
確認に用いられ、所定の模様が描かれたものである。
【００１２】
【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明
を詳述する。これによってこの発明が限定されるもので
はない。図１は本発明に用いられる無侵襲生体計測装置
の測定状態における外観図であり、マウス様の検出部１
をノート型パソコン様の解析部３の載置部４に載置した
状態を示している。図２は図１の装置全体のブロック図
である。検査対象としては生体であるヒトの指とし、生
体情報として血管幅、血液成分濃度および酸素化率を計
測できる。００１３】検出部１側のコネクタ７と解析部
３側のコネクタ８とは電気的にまた機構的に連結され、
検出部１で検出された生体（指１６）の光学情報（ここ
では画像情報）が解析部３に送られる。測定や取り扱い
の自由度を得るために検出部１を解析部３の載置部４か
ら取り外し、コネクタ付き接続コードで検出部１と解析
部３とを接続して使用することも可能である。
を詳述する。これによってこの発明が限定されるもので
はない。図１は本発明に用いられる無侵襲生体計測装置
の測定状態における外観図であり、マウス様の検出部１
をノート型パソコン様の解析部３の載置部４に載置した
状態を示している。図２は図１の装置全体のブロック図
である。検査対象としては生体であるヒトの指とし、生
体情報として血管幅、血液成分濃度および酸素化率を計
測できる。００１３】検出部１側のコネクタ７と解析部
３側のコネクタ８とは電気的にまた機構的に連結され、
検出部１で検出された生体（指１６）の光学情報（ここ
では画像情報）が解析部３に送られる。測定や取り扱い
の自由度を得るために検出部１を解析部３の載置部４か
ら取り外し、コネクタ付き接続コードで検出部１と解析
部３とを接続して使用することも可能である。
【００１４】検出部１は基台６と基台６に対して軸２７
を中心にして回動できるカバー部５とからなる。本実施
例では検出対象をヒトの指としているためカバー部５は
指形状に合わせて指の長手方向に沿って細長く形成され
ている。カバー部５の内側には光源部１１が備えられ、
指１６を間に挟んで光源部１１に対向する基台６の内側
には受光部としての撮像部１２が備えられている。
を中心にして回動できるカバー部５とからなる。本実施
例では検出対象をヒトの指としているためカバー部５は
指形状に合わせて指の長手方向に沿って細長く形成され
ている。カバー部５の内側には光源部１１が備えられ、
指１６を間に挟んで光源部１１に対向する基台６の内側
には受光部としての撮像部１２が備えられている。
【００１５】計測に際しては、カバー部５を上方に開け
て基台６の載置部１５に被検者の指１６を載置し保持
し、カバー部５を閉じて載置部１５を暗室状態にし、指
１６の背側から光を照射し指の腹側から第２関節部分の
透過光像を撮像する。測定時、指１６は載置部１５にお
いて圧迫されることなくかつ安定的に保持されている。
て基台６の載置部１５に被検者の指１６を載置し保持
し、カバー部５を閉じて載置部１５を暗室状態にし、指
１６の背側から光を照射し指の腹側から第２関節部分の
透過光像を撮像する。測定時、指１６は載置部１５にお
いて圧迫されることなくかつ安定的に保持されている。
【００１６】解析部３はデータ処理部２、出力部（液晶
モニター）２４及び操作部（複数のキー）３５からな
る。解析部３には外部記憶媒体であるメモリーカードの
挿入口３６が設けられ測定情報等を外部記憶することが
できる。
モニター）２４及び操作部（複数のキー）３５からな
る。解析部３には外部記憶媒体であるメモリーカードの
挿入口３６が設けられ測定情報等を外部記憶することが
できる。
【００１７】操作部３５より測定キーが押されると、光
源部１１が点灯し、受光部１２によって血管の透過像が
得られる。受光部１２で得られた透過像はコネクタ７，
８を介して特徴抽出部３１で解析され、生体（指１６）
の特徴点が算出され、これと記憶部３２によって記憶さ
れた特徴点が比較部３３によって、比較され、解析領域
設定部３４によって解析領域が設定される。
源部１１が点灯し、受光部１２によって血管の透過像が
得られる。受光部１２で得られた透過像はコネクタ７，
８を介して特徴抽出部３１で解析され、生体（指１６）
の特徴点が算出され、これと記憶部３２によって記憶さ
れた特徴点が比較部３３によって、比較され、解析領域
設定部３４によって解析領域が設定される。
【００１８】次に、プロファイル抽出部２１によって、
解析領域内で血管に垂直な方向の濃度プロファイル（図
４）が作成され、その部分の濃度プロファイルが定量化
部２２によって、ピーク高や半値幅などに定量化される
（図５）。
解析領域内で血管に垂直な方向の濃度プロファイル（図
４）が作成され、その部分の濃度プロファイルが定量化
部２２によって、ピーク高や半値幅などに定量化される
（図５）。
【００１９】この定量化された値を使用して、演算部２
３によって血管幅、血液成分濃度（ヘモグロビン、ヘマ
トクリット）、酸素化率を計算する。
３によって血管幅、血液成分濃度（ヘモグロビン、ヘマ
トクリット）、酸素化率を計算する。
【００２０】これらの計測結果は記憶部２５に記憶さ
れ、記憶されたデータは出力部２４によって時系列デー
タとしてグラフや表として表示できる。
れ、記憶されたデータは出力部２４によって時系列デー
タとしてグラフや表として表示できる。
【００２１】次に、本発明品の第１の実施例の斜視図を
図６に示す。大きさはｌ：２７ｍｍ、ｍ：３５ｍｍ、
ｎ：９ｍｍ、ｒ：１６ｍｍ、Ｏ：５．５ｍｍ、Ｐ：５．
５ｍｍであり、凸部を形成している。図７（ａ）は図６
の下方向から平面図を示し、ｆはカメラ用テストチャー
トを示している。図７（ｂ）は側面図であり、表面が暗
色になっており、無侵襲生体装置に設置したときに光が
入り込まないようにしてある。図７（ｃ）はＡ−Ａ’断
面の断面図を表したものである。図７（ｃ）のｄは、血
管を模した幅１．０ｍｍ、深さ０．５ｍｍの黒色の塩化
ビニル製樹脂が埋め込まれている。ｅの材質は生体組織
を模したポリアセタール樹脂からなる。本実施例では、
血管を模したｄを有するので、無侵襲生体計測装置で計
測した場合、人の指を測定したときと同様に血液成分濃
度であるヘモグロビン濃度を求めることができる。生体
モデルの大きさは子供用、大人用など用途に応じて大き
さを変更することができる。
図６に示す。大きさはｌ：２７ｍｍ、ｍ：３５ｍｍ、
ｎ：９ｍｍ、ｒ：１６ｍｍ、Ｏ：５．５ｍｍ、Ｐ：５．
５ｍｍであり、凸部を形成している。図７（ａ）は図６
の下方向から平面図を示し、ｆはカメラ用テストチャー
トを示している。図７（ｂ）は側面図であり、表面が暗
色になっており、無侵襲生体装置に設置したときに光が
入り込まないようにしてある。図７（ｃ）はＡ−Ａ’断
面の断面図を表したものである。図７（ｃ）のｄは、血
管を模した幅１．０ｍｍ、深さ０．５ｍｍの黒色の塩化
ビニル製樹脂が埋め込まれている。ｅの材質は生体組織
を模したポリアセタール樹脂からなる。本実施例では、
血管を模したｄを有するので、無侵襲生体計測装置で計
測した場合、人の指を測定したときと同様に血液成分濃
度であるヘモグロビン濃度を求めることができる。生体
モデルの大きさは子供用、大人用など用途に応じて大き
さを変更することができる。
【００２２】次に、本発明品の第２の実施例の斜視図を
図８に示す。大きさは図６と同様であり、凸部を形成し
ている。図９（ａ）は図３の下方向からの平面図を示
し、ｆはカメラ用テストチャートを示している。図９
（ｂ）は側面図であり、表面が暗色になっており、無侵
襲生体装置に設置したときに光が入り込まないようにし
てある。図９（ｃ）は、Ａ−Ａ’断面の断面図を表した
ものである。図９（ｃ）のｅの材質はポリアセタール樹
脂からなる。また、表面部には、カメラ用テストチャー
トｆが蒸着によって備えられている。本実施例では、カ
メラ用テストチャートｆを備えるので、焦点、倍率の調
整ができる。
図８に示す。大きさは図６と同様であり、凸部を形成し
ている。図９（ａ）は図３の下方向からの平面図を示
し、ｆはカメラ用テストチャートを示している。図９
（ｂ）は側面図であり、表面が暗色になっており、無侵
襲生体装置に設置したときに光が入り込まないようにし
てある。図９（ｃ）は、Ａ−Ａ’断面の断面図を表した
ものである。図９（ｃ）のｅの材質はポリアセタール樹
脂からなる。また、表面部には、カメラ用テストチャー
トｆが蒸着によって備えられている。本実施例では、カ
メラ用テストチャートｆを備えるので、焦点、倍率の調
整ができる。
【００２３】次に、本発明品の第３の実施例の斜視図を
図１０に示す。大きさは図３と同様であり、凸部を形成
している。図１１（ａ）は図３の下方向から平面図を示
し、ｆはカメラ用テストチャートを示している。図１１
（ｂ）は側面図であり、表面が暗色になっており、無侵
襲生体装置に設置したときに光が入り込まないようにし
てある。図１１（ｃ）はＡ−Ａ’断面の断面図を表した
ものである。図１１（ｃ）のｄは、血管を模して幅１．
０ｍｍ、深さ０．５ｍｍの黒色の塩化ビニル製樹脂が埋
め込まれている。ｅの材質はポリアセタール樹脂からな
る。また、表面部には、カメラ用テストチャートｆが蒸
着によって備えられている。本実施例では、血管を模し
たｄ及びカメラ用テストチャートｆを備えるので、血液
成分濃度の確認、焦点、倍率の調整ができる。
図１０に示す。大きさは図３と同様であり、凸部を形成
している。図１１（ａ）は図３の下方向から平面図を示
し、ｆはカメラ用テストチャートを示している。図１１
（ｂ）は側面図であり、表面が暗色になっており、無侵
襲生体装置に設置したときに光が入り込まないようにし
てある。図１１（ｃ）はＡ−Ａ’断面の断面図を表した
ものである。図１１（ｃ）のｄは、血管を模して幅１．
０ｍｍ、深さ０．５ｍｍの黒色の塩化ビニル製樹脂が埋
め込まれている。ｅの材質はポリアセタール樹脂からな
る。また、表面部には、カメラ用テストチャートｆが蒸
着によって備えられている。本実施例では、血管を模し
たｄ及びカメラ用テストチャートｆを備えるので、血液
成分濃度の確認、焦点、倍率の調整ができる。
【００２４】次ぎに、模擬血管ｄとカメラ用テストチャ
ートｆの両方を備える実施例３の生体モデルを用いて、
焦点、倍率の調整方法、血液成分濃度の確認方法につい
て説明する。
ートｆの両方を備える実施例３の生体モデルを用いて、
焦点、倍率の調整方法、血液成分濃度の確認方法につい
て説明する。
【００２５】図１２は無侵襲生体装置に実施例３の生体
モデル１７を長手方向に設置したときの図を示し、図１
および図２に対応する部分は図中に同一の番号を付し、
同一番号については説明は省略する。無侵襲生体装置
は、カバー部５は被写物に照射光を照射するフォトダイ
オード１１ａ、１１ｂ、被写物の透過光を受光する受光
部１２は焦点調整部１３に備え、受光部内に存在するレ
ンズとＣＣＤとの距離を調整する倍率調整ネジ１３ａと
１３ｂを備えている。また、無侵襲生体装置はＢとＢ’
の部分からネジ１８を緩めることにより、上下に簡単に
分割できる。焦点調整、倍率調整時には上下分割して焦
点調整部、倍率調整部を調整できる。
モデル１７を長手方向に設置したときの図を示し、図１
および図２に対応する部分は図中に同一の番号を付し、
同一番号については説明は省略する。無侵襲生体装置
は、カバー部５は被写物に照射光を照射するフォトダイ
オード１１ａ、１１ｂ、被写物の透過光を受光する受光
部１２は焦点調整部１３に備え、受光部内に存在するレ
ンズとＣＣＤとの距離を調整する倍率調整ネジ１３ａと
１３ｂを備えている。また、無侵襲生体装置はＢとＢ’
の部分からネジ１８を緩めることにより、上下に簡単に
分割できる。焦点調整、倍率調整時には上下分割して焦
点調整部、倍率調整部を調整できる。
【００２６】指と同様に生体モデル１７を載置部１５に
載置して保持し、カバー部５を閉じて載置部１５を暗室
状態にし、生体モデルの背側から光を照射し生体モデル
の腹側から透過像を得る。そのとき模擬血管ｄとカメラ
用テストチャートｆの透過画像が図３のように得られ
る。ここで、生体モデルは、挿入口側の面が暗色であ
り、光が受光部１２に入り込まず、測定に影響を与えな
い。
載置して保持し、カバー部５を閉じて載置部１５を暗室
状態にし、生体モデルの背側から光を照射し生体モデル
の腹側から透過像を得る。そのとき模擬血管ｄとカメラ
用テストチャートｆの透過画像が図３のように得られ
る。ここで、生体モデルは、挿入口側の面が暗色であ
り、光が受光部１２に入り込まず、測定に影響を与えな
い。
【００２７】まず、カメラ用テストチャートの部分を解
析することにより焦点が合っているかを確認する。図１
３（ａ）にカメラ用テストチャートのパターン図の拡大
図を示した。そのパターン図の焦点がずれているとき濃
度プロファイルは図１３（ｂ）に示されるようなすその
拡がったブロードな輝度ファイルとなり、焦点が合って
いれば図１３（ｃ）に示すようなエッジの立った急峻な
濃度プロファイルが得られる。図５に示されるように、
濃度プロファイルは正規化すると、ピーク高ｈ１が得ら
れ、これは濃度プロファイルの急峻さを表すパラメータ
として使用できる。つまり、ピーク高ｈ１が最も高いと
きが、エッジが立ち急峻な濃度プロファイルで、焦点が
最も合っていることを示す。以て、焦点の調整は、ピー
ク高ｈ１が最も高くなるようように、焦点調整部１３を
調整することによって行う。
析することにより焦点が合っているかを確認する。図１
３（ａ）にカメラ用テストチャートのパターン図の拡大
図を示した。そのパターン図の焦点がずれているとき濃
度プロファイルは図１３（ｂ）に示されるようなすその
拡がったブロードな輝度ファイルとなり、焦点が合って
いれば図１３（ｃ）に示すようなエッジの立った急峻な
濃度プロファイルが得られる。図５に示されるように、
濃度プロファイルは正規化すると、ピーク高ｈ１が得ら
れ、これは濃度プロファイルの急峻さを表すパラメータ
として使用できる。つまり、ピーク高ｈ１が最も高いと
きが、エッジが立ち急峻な濃度プロファイルで、焦点が
最も合っていることを示す。以て、焦点の調整は、ピー
ク高ｈ１が最も高くなるようように、焦点調整部１３を
調整することによって行う。
【００２８】同様に、カメラ用テストチャートの部分を
解析することにより倍率が合っているかを確認する。図
１３（ｃ）に示すように、焦点が合ったなエッジの立っ
た急峻な濃度プロファイルを用い、矢印で示した幅が実
際の長さと同じであるかを確認することにより、目的の
倍率に合っているかどうか確認できる。実際には、正規
化された濃度プロファイルの半値幅ｗ１を利用して、半
値幅ｗ１の数値が実際のカメラ用テストチャートの幅と
同じであるかどうかを確認することにより目標倍率に合
わせることが可能である。以て、半値幅ｗ１の数値が実
際のカメラ用テストチャートの幅と同じになるように、
倍率調整ネジ１３ａと１３ｂを調整し、受光部１２内に
存在するレンズとＣＣＤとの距離を調整することによ
り、倍率を調整する。
解析することにより倍率が合っているかを確認する。図
１３（ｃ）に示すように、焦点が合ったなエッジの立っ
た急峻な濃度プロファイルを用い、矢印で示した幅が実
際の長さと同じであるかを確認することにより、目的の
倍率に合っているかどうか確認できる。実際には、正規
化された濃度プロファイルの半値幅ｗ１を利用して、半
値幅ｗ１の数値が実際のカメラ用テストチャートの幅と
同じであるかどうかを確認することにより目標倍率に合
わせることが可能である。以て、半値幅ｗ１の数値が実
際のカメラ用テストチャートの幅と同じになるように、
倍率調整ネジ１３ａと１３ｂを調整し、受光部１２内に
存在するレンズとＣＣＤとの距離を調整することによ
り、倍率を調整する。
【００２９】次に、疑似血管ｄの部分の透過像は、ヒト
の指を解析と同様な解析手順を踏み、血液成分濃度とし
てヘモグロビン濃度が算出される。このヘモグロビン濃
度は、生体モデルによって固有の値であり、この値が正
常な範囲にあるかどうかで装置の動作確認ができる。
の指を解析と同様な解析手順を踏み、血液成分濃度とし
てヘモグロビン濃度が算出される。このヘモグロビン濃
度は、生体モデルによって固有の値であり、この値が正
常な範囲にあるかどうかで装置の動作確認ができる。
【００３０】ここで、実施例３の生体モデルによるヘモ
グロビン濃度の再現性について調べた。無侵襲生体検査
用装置は他の血液分析装置との相関が取れ、較正された
装置を使用した。測定方法は、１回１回生体モデルを抜
き差しする方法をとり、実際に生体を使った場合と同じ
条件で装置を使用した。１０回測定した結果を表１に示
す。表１に示されたようにヘモグロビンの同時再現性
（変動係数）は３．７６％と非常に良く、生体モデルが
精度管理用、較正に使用できることを示している。較正
に使用する場合、人体を用いて正確に較正され基準器で
生体モデルを測定し、そのときの表示値を較正値とし
て、その較正値をもとに他の装置の較正ができる。精度
管理に使用する場合、生体モデルを装置にセットし、測
定前に装置が正常に動作しているかどうかの確認に使用
できる。
グロビン濃度の再現性について調べた。無侵襲生体検査
用装置は他の血液分析装置との相関が取れ、較正された
装置を使用した。測定方法は、１回１回生体モデルを抜
き差しする方法をとり、実際に生体を使った場合と同じ
条件で装置を使用した。１０回測定した結果を表１に示
す。表１に示されたようにヘモグロビンの同時再現性
（変動係数）は３．７６％と非常に良く、生体モデルが
精度管理用、較正に使用できることを示している。較正
に使用する場合、人体を用いて正確に較正され基準器で
生体モデルを測定し、そのときの表示値を較正値とし
て、その較正値をもとに他の装置の較正ができる。精度
管理に使用する場合、生体モデルを装置にセットし、測
定前に装置が正常に動作しているかどうかの確認に使用
できる。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【発明の効果】この発明の生体モデルによれば、無侵襲
生体検査用装置において、光学系の焦点調整、倍率調整
に使用できる。また、表示データの較正や精度管理用に
使用でき、測定前に装置が正常に動作しているかどうか
が確認ができる。このように、今まで時間のかかってい
た光学系の調整や装置の動作確認が簡単に行えるように
なった。
生体検査用装置において、光学系の焦点調整、倍率調整
に使用できる。また、表示データの較正や精度管理用に
使用でき、測定前に装置が正常に動作しているかどうか
が確認ができる。このように、今まで時間のかかってい
た光学系の調整や装置の動作確認が簡単に行えるように
なった。
【図１】この発明で使用される無侵襲生体検査用装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施例の外形を示す斜視図である。
【図３】この発明の無侵襲生体検査装置より得られた画
像である。
像である。
【図４】この発明で使用される無侵襲生体検査用装置の
画像例の濃度プロファイルを示す説明図である。
画像例の濃度プロファイルを示す説明図である。
【図５】この発明で使用される無侵襲生体検査用装置の
正規化された濃度プロファイルを示す説明図である。
正規化された濃度プロファイルを示す説明図である。
【図６】この発明の第１実施例の斜視図である。
【図７】この発明の第１実施例の平面・側面・断面図で
ある。
ある。
【図８】この発明の第２実施例の斜視図である。
【図９】この発明の第２実施例の平面・側面・断面図で
ある。
ある。
【図１０】この発明の第３実施例の斜視図である。
【図１１】この発明の第３実施例の平面・側面・断面図
である。
である。
【図１２】第３実施例の生体モデルを無侵襲生体検査用
装置に載置した図である。
装置に載置した図である。
【図１３】カメラ用テストチャートの画像例と輝度ファ
イルの説明図である。
イルの説明図である。
１ 検出部 ２ データ処理部 ３ 解析部 １１ 光源部 １２ 受光部 ２１ 抽出部 ２２ 定量化部 ２３ 演算部 ２４ 出力部 ２５ 記憶部 ３１ 特徴抽出部 ３２ 記憶部 ３３ 比較部 ３４ 解析領域設定部 ３５ 操作部
Claims (5)
- 【請求項１】 生体組織を模した第１部材と、血管を模
し、前記第１部材とは光学特性が異なる第２部材とから
なることを特徴とする無侵襲生体検査用生体モデル。 - 【請求項２】 さらに第１部材が棒状であって、第２部
材が第１部材の軸方向に沿って設けられたことを特徴と
する請求項１記載の無侵襲生体検査用生体モデル。 - 【請求項３】 さらに第１部材は前記軸に平行な平面を
有し、第２部材はその平面側に設けられていることを特
徴とする請求項２記載の無侵襲生体検査用生体モデル。 - 【請求項４】 さらに第１部材の表面にテストチャート
が備えられていることを特徴とする請求項１〜３記載の
無侵襲生体検査用生体モデル。 - 【請求項５】 生体組織を模した第１部材の表面に、
テストチャートが備えられていることを特徴とする無侵
襲生体検査用生体モデル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31726499A JP4400968B2 (ja) | 1998-12-04 | 1999-09-30 | 無侵襲生体検査用生体モデル |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37664998 | 1998-12-04 | ||
| JP10-376649 | 1998-12-04 | ||
| JP31726499A JP4400968B2 (ja) | 1998-12-04 | 1999-09-30 | 無侵襲生体検査用生体モデル |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000225108A true JP2000225108A (ja) | 2000-08-15 |
| JP2000225108A5 JP2000225108A5 (ja) | 2006-11-16 |
| JP4400968B2 JP4400968B2 (ja) | 2010-01-20 |
Family
ID=26568977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31726499A Expired - Fee Related JP4400968B2 (ja) | 1998-12-04 | 1999-09-30 | 無侵襲生体検査用生体モデル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4400968B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003508734A (ja) * | 1999-08-31 | 2003-03-04 | シーエムイー テレメトリックス インク． | スペクトル分析器の精度を検証するための装置 |
| JP2008048798A (ja) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Pentax Corp | ラジアル走査式経内視鏡オプティカルコヒーレンストモグラフィ装置 |
| EP2181650A3 (en) * | 2008-10-29 | 2010-07-21 | Cnoga Medical Ltd. | Finger deployed device for measuring blood and physiological characteristics |
| JP2016154648A (ja) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | セイコーエプソン株式会社 | 情報取得装置 |
-
1999
- 1999-09-30 JP JP31726499A patent/JP4400968B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003508734A (ja) * | 1999-08-31 | 2003-03-04 | シーエムイー テレメトリックス インク． | スペクトル分析器の精度を検証するための装置 |
| JP2008048798A (ja) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Pentax Corp | ラジアル走査式経内視鏡オプティカルコヒーレンストモグラフィ装置 |
| EP2181650A3 (en) * | 2008-10-29 | 2010-07-21 | Cnoga Medical Ltd. | Finger deployed device for measuring blood and physiological characteristics |
| JP2016154648A (ja) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | セイコーエプソン株式会社 | 情報取得装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4400968B2 (ja) | 2010-01-20 |
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