JP2004202218A - 信号処理方法／装置及びそれを用いたパルスフォトメータ - Google Patents
信号処理方法／装置及びそれを用いたパルスフォトメータ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004202218A JP2004202218A JP2003333613A JP2003333613A JP2004202218A JP 2004202218 A JP2004202218 A JP 2004202218A JP 2003333613 A JP2003333613 A JP 2003333613A JP 2003333613 A JP2003333613 A JP 2003333613A JP 2004202218 A JP2004202218 A JP 2004202218A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- pulse wave
- pulse
- signals
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims abstract description 24
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims abstract description 24
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 28
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 9
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 claims description 7
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 16
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 abstract 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 108010076504 Protein Sorting Signals Proteins 0.000 description 6
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 6
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 6
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 5
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 4
- 239000013076 target substance Substances 0.000 description 4
- 108010003320 Carboxyhemoglobin Proteins 0.000 description 3
- 108010061951 Methemoglobin Proteins 0.000 description 3
- 238000005375 photometry Methods 0.000 description 3
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/1455—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
- A61B5/14551—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters for measuring blood gases
Abstract
【課題】 パルスフォトメータにおいて、体動によるノイズが脈波に生じた場合であっても脈波データからノイズを除去し精度よく脈拍を求める。また、対象物質の濃度を精度よく求める。
【解決手段】 異なる２つの波長の光を生体組織に交互に照射し、生体組織を透過または反射した各波長の光を電気信号に変換する。処理部では、各波長の脈波信号を処理する回転行列の回転角度を決定し、その回転角度の回転行列により、脈波信号を処理してノイズを低減した波形を取得する。さらに得られた波形を周波数解析することにより、脈波信号の基本周波数または脈拍数を求める。また、各波長の脈波それぞれについてノルム値を求め、さらにそのノルム値の比を求め、そのノルム比に基づいて、血中の吸光物質の濃度を求める。また、求められた基本周波数を基準としたフィルタを通すことによりノイズを除去した脈波信号を求め、それに基づいて、血中の吸光物質の濃度を求める。
【選択図】 図７
【解決手段】 異なる２つの波長の光を生体組織に交互に照射し、生体組織を透過または反射した各波長の光を電気信号に変換する。処理部では、各波長の脈波信号を処理する回転行列の回転角度を決定し、その回転角度の回転行列により、脈波信号を処理してノイズを低減した波形を取得する。さらに得られた波形を周波数解析することにより、脈波信号の基本周波数または脈拍数を求める。また、各波長の脈波それぞれについてノルム値を求め、さらにそのノルム値の比を求め、そのノルム比に基づいて、血中の吸光物質の濃度を求める。また、求められた基本周波数を基準としたフィルタを通すことによりノイズを除去した脈波信号を求め、それに基づいて、血中の吸光物質の濃度を求める。
【選択図】 図７
Description
本発明は、一つの媒体からほぼ同時に抽出される２つの同種の信号を処理して共通の信号成分を抽出する信号処理に関し、特には医療の分野において、特に循環器系の診断に用いられるパルスフォトメータにおける信号処理の改良に関する。
一つの媒体からほぼ同時に抽出された２つの信号から信号成分と雑音成分に分離する方法には様々な方法が提案されている。
それらは、一般的には周波数領域や時間領域による処理が行われている。
医療現場でも、光電脈波計と言われる脈波波形や脈拍数を測定する装置、血液に含まれる吸光物質の濃度測定として、酸素飽和度ＳｐＯ2の測定装置、一酸化炭素ヘモグロビンやＭｅｔヘモグロビン等の特殊ヘモグロビンの濃度の測定装置、注入色素濃度の測定装置などがパルスフォトメータとして知られている。
中でも酸素飽和度ＳｐＯ2の測定装置を特にパルスオキシメータと呼んでいる。
それらは、一般的には周波数領域や時間領域による処理が行われている。
医療現場でも、光電脈波計と言われる脈波波形や脈拍数を測定する装置、血液に含まれる吸光物質の濃度測定として、酸素飽和度ＳｐＯ2の測定装置、一酸化炭素ヘモグロビンやＭｅｔヘモグロビン等の特殊ヘモグロビンの濃度の測定装置、注入色素濃度の測定装置などがパルスフォトメータとして知られている。
中でも酸素飽和度ＳｐＯ2の測定装置を特にパルスオキシメータと呼んでいる。
パルスフォトメータの原理は、対象物質への吸光性が異なる複数の波長の光を生体組織に透過又は反射させ、その透過光又は反射光の光量を連続的に測定することで得られる脈波データ信号から対象物質の濃度を求めるものである。
そしてその脈波データに雑音が混入すると、正しい濃度の計算が出来ず、誤処置につながる危険が生じる。
パルスフォトメータにおいても従来より雑音を低減するために周波数帯域を分割して信号成分に着目したり、２つの信号の相関を取るなどの方法が提案されてきた。
しかし、これらの方法は解析に時間がかかるなどの問題があった。
そしてその脈波データに雑音が混入すると、正しい濃度の計算が出来ず、誤処置につながる危険が生じる。
パルスフォトメータにおいても従来より雑音を低減するために周波数帯域を分割して信号成分に着目したり、２つの信号の相関を取るなどの方法が提案されてきた。
しかし、これらの方法は解析に時間がかかるなどの問題があった。
そこで、本出願人は、特許第３２７０９１７号（特許文献１）において、異なる２つの波長の光を生体組織に照射して透過光から得られる２つの脈波信号のそれぞれの大きさを縦軸、横軸としてグラフを描き、その回帰直線を求め、その回帰直線の傾きに基づいて、動脈血中の酸素飽和度ないし吸光物質濃度を求めることを提案している。
この発明により、測定精度を高め、低消費電力化することができた。
しかし、各波長の脈波信号についての多くのサンプリングデータを用いて回帰直線ないしその傾きを求めるためには、なお多くの計算処理を要していた。
この発明により、測定精度を高め、低消費電力化することができた。
しかし、各波長の脈波信号についての多くのサンプリングデータを用いて回帰直線ないしその傾きを求めるためには、なお多くの計算処理を要していた。
更に本出願人は、特願２００１−３３２３８３号（特許文献２）においては、周波数解析を用いてはいるが、その解析においては従来技術のように脈波信号そのものを抽出するのではなく、脈波信号の基本周波数を求め、さらには精度を高めるためにその高調波周波数を用いたフィルタを用いて脈波信号をフィルタリングする方法を提案している。
しかし、基本周波数を求める点に関しては更なる改善が望まれていた。
しかし、基本周波数を求める点に関しては更なる改善が望まれていた。
本発明の課題（目的）は、同一の媒体からほぼ同時に抽出される２つの同種の信号を処理して共通の信号成分を抽出する計算処理負担を軽減した信号処理方法を提供することにある。
また、上記信号処理方法を適用して、前記媒体の体動によるノイズが脈波信号に生じた場合であっても、対象物質の濃度を精度よく測定することにある。
また、体動によるノイズが脈波データ信号に生じた場合であっても、脈波信号からノイズを除去し、精度よく脈拍を求めることにある。
また、上記信号処理方法を適用して、前記媒体の体動によるノイズが脈波信号に生じた場合であっても、対象物質の濃度を精度よく測定することにある。
また、体動によるノイズが脈波データ信号に生じた場合であっても、脈波信号からノイズを除去し、精度よく脈拍を求めることにある。
・前記課題を解決するために、同一の媒体から抽出される所定期間の２つの信号を２次元直交座標上に展開するステップと、前記展開された信号を、回転行列を用いて、あらかじめ決められた角度または所定条件に基づいて決められた角度に回転させるステップとにより前記２つの信号を処理する。（請求項１）
この信号処理方法によって、同一の媒体からほぼ同時に抽出される２つの同種の信号を処理して共通の信号成分を抽出する計算処理負担を軽減することができる。
・前記信号処理の結果、信号主成分の基本周波数を求める。（請求項２）
この構成により、ノイズが低減された基本波波形を容易に取得することができる。
・同一の媒体からの２つの信号を入力する入力手段と、前記入力手段から入力された所定期間分の２つの信号を２次元直交座標上に展開する展開手段と、該展開されたデータをあらかじめ決められた角度または所定条件に基づいて決められた角度に回転させる回転行列を用いて処理する処理手段とを具えた構成とする。（請求項３）
この構成により、回転行列を用いて処理することでノイズが低減された波形を容易に取得することができる。
この信号処理方法によって、同一の媒体からほぼ同時に抽出される２つの同種の信号を処理して共通の信号成分を抽出する計算処理負担を軽減することができる。
・前記信号処理の結果、信号主成分の基本周波数を求める。（請求項２）
この構成により、ノイズが低減された基本波波形を容易に取得することができる。
・同一の媒体からの２つの信号を入力する入力手段と、前記入力手段から入力された所定期間分の２つの信号を２次元直交座標上に展開する展開手段と、該展開されたデータをあらかじめ決められた角度または所定条件に基づいて決められた角度に回転させる回転行列を用いて処理する処理手段とを具えた構成とする。（請求項３）
この構成により、回転行列を用いて処理することでノイズが低減された波形を容易に取得することができる。
・異なる２つの波長の光を生体組織に照射する発光手段と、前記発光手段から発生し前記生体組織を透過または反射した各波長の光を電気信号に変換する受光手段とを具えたパルスフォトメータにおいて、
前記各波長の電気信号より得られた脈波データを、あらかじめ決められた角度にまたは所定条件に基づいて決められた角度に回転させる回転行列を用いて処理する処理手段とを具備することを特徴とする。（請求項４）
この構成により、脈波データを回転行列を用いて処理することでノイズが低減された波形を容易に取得することができる。
・前記脈波データが、ほぼ同時点に受光した２つの波長の受光信号から得られる電気信号を、前記２つの波長をそれぞれ縦軸または横軸とする２次元直交座標に展開したものであることを特徴とする。（請求項５）
・前記脈波データは所定時間分であり、かつ経時移動して処理されることを特徴とする。
（請求項６）
・異なる２つの波長の光を生体組織に照射する発光手段と、前記発光手段から発生し前記生体組織を透過または反射した各波長の光を電気信号に変換する受光手段とを具えたパルスフォトメータにおいて、前記各波長の電気信号より得られた脈波信号を、各波長をそれぞれ縦軸または横軸とする２次元直交座標に展開し、縦軸または横軸に射影される領域が最大または最小となるいずれかの条件を満足するように回転行列を用いて回転させて処理する第２の処理手段とを具備することを特徴とする。（請求項７）
前記各波長の電気信号より得られた脈波データを、あらかじめ決められた角度にまたは所定条件に基づいて決められた角度に回転させる回転行列を用いて処理する処理手段とを具備することを特徴とする。（請求項４）
この構成により、脈波データを回転行列を用いて処理することでノイズが低減された波形を容易に取得することができる。
・前記脈波データが、ほぼ同時点に受光した２つの波長の受光信号から得られる電気信号を、前記２つの波長をそれぞれ縦軸または横軸とする２次元直交座標に展開したものであることを特徴とする。（請求項５）
・前記脈波データは所定時間分であり、かつ経時移動して処理されることを特徴とする。
（請求項６）
・異なる２つの波長の光を生体組織に照射する発光手段と、前記発光手段から発生し前記生体組織を透過または反射した各波長の光を電気信号に変換する受光手段とを具えたパルスフォトメータにおいて、前記各波長の電気信号より得られた脈波信号を、各波長をそれぞれ縦軸または横軸とする２次元直交座標に展開し、縦軸または横軸に射影される領域が最大または最小となるいずれかの条件を満足するように回転行列を用いて回転させて処理する第２の処理手段とを具備することを特徴とする。（請求項７）
・異なる２つの波長の光を生体組織に照射する発光手段と、前記発光手段から発生し前記生体組織を透過または反射した各波長の光を電気信号に変換する受光手段と、前記受光部により得られる前記２つの波長の脈波信号をそれぞれ縦軸または横軸とする２次元直交座標に展開した、各波長の脈波データそれぞれについてノルム値を求め、さらにそのノルム値の比を求めるノルム比計算手段と、前記ノルム比計算手段により計算されたノルム比に基づいて、血中の吸光物質の濃度を求める血中吸光物質濃度演算手段とを具備するパルスフォトメータ。（請求項８）
・異なる２つの波長の光を生体組織に照射する発光手段と、前記発光手段で発生し前記生体組織を透過または反射した各波長の光を電気信号に変換する受光手段と、前記受光部により得られる前記２つの波長の脈波信号をそれぞれ縦軸または横軸とする２次元直交座標に展開した、各波長の各波長の脈波データを、所定角度に回転させる回転行列を用いて処理した波形を求める波形取得手段と、前記波形取得手段により得られた波形の周波数解析により、脈波の基本周波数または脈拍数を求める波形解析手段と、前記波形解析手段の出力から血中の吸光物質の濃度を求める血中吸光物質濃度演算手段とを具備するパルスフォトメータ。（請求項９）
・前記血中吸光物質濃度演算手段は、動脈血中の酸素飽和度、特殊ヘモグロビン濃度、または注入色素濃度のうち少なくとも１つを演算する。（請求項１０）
・異なる２つの波長の光を生体組織に照射する発光手段と、前記発光手段で発生し前記生体組織を透過または反射した各波長の光を電気信号に変換する受光手段と、前記受光部により得られる前記２つの波長の脈波信号をそれぞれ縦軸または横軸とする２次元直交座標に展開した、各波長の各波長の脈波データを、所定角度に回転させる回転行列を用いて処理した波形を求める波形取得手段と、前記波形取得手段により得られた波形の周波数解析により、脈波の基本周波数または脈拍数を求める波形解析手段と、前記波形解析手段の出力から血中の吸光物質の濃度を求める血中吸光物質濃度演算手段とを具備するパルスフォトメータ。（請求項９）
・前記血中吸光物質濃度演算手段は、動脈血中の酸素飽和度、特殊ヘモグロビン濃度、または注入色素濃度のうち少なくとも１つを演算する。（請求項１０）
請求項１に記載のパルスフォトメータによれば、脈波データを回転行列を用いて処理することでノイズが低減された波形を取得することができる。
請求項２に記載のパルスフォトメータによれば、脈波データを回転行列を用いて処理することでノイズが低減された波形を取得し、その波形から精度よく脈波データの基本周波数または脈拍数を求めることができる。
請求項３に記載のパルスフォトメータによれば、脈波データを回転行列を用いてノイズを除去するのに適した回転角度を決定でき、その決定した回転角度の回転行列によって処理することでノイズが低減された波形を取得することができる。
請求項４に記載のパルスフォトメータによれば、脈波データを回転行列を用いてノイズを除去するのに適した回転角度を決定でき、その決定した回転角度の回転行列によって処理することでノイズが低減された波形を取得し、その波形から精度よく脈波データの基本周波数または脈拍数を求めることができる。
請求項５〜７に記載のパルスフォトメータによれば、回転行列の回転角の決定を容易に決定できる。
請求項８に記載のパルスフォトメータによれば、各波長の脈波データから得られるノルム比から精度よく血中の吸光物質の濃度を求めることができる。
また、請求項９に記載のパルスフォトメータによれば、脈波データを回転行列を用いて処理することでノイズが低減された波形による精度の良い脈波の基本周波数または脈拍数の取得と、動脈血中の酸素飽和度、特殊ヘモグロビン濃度、または注入色素濃度のうち少なくとも１つの演算とが同一の装置でほぼ同時に処理して出力することができる。
また、請求項１０に記載のパルスフォトメータによれば、動脈血中の酸素飽和度、特殊ヘモグロビン濃度、または注入色素濃度のうち少なくとも１つを演算することができる。
また、請求項９に記載のパルスフォトメータによれば、脈波データを回転行列を用いて処理することでノイズが低減された波形による精度の良い脈波の基本周波数または脈拍数の取得と、動脈血中の酸素飽和度、特殊ヘモグロビン濃度、または注入色素濃度のうち少なくとも１つの演算とが同一の装置でほぼ同時に処理して出力することができる。
また、請求項１０に記載のパルスフォトメータによれば、動脈血中の酸素飽和度、特殊ヘモグロビン濃度、または注入色素濃度のうち少なくとも１つを演算することができる。
本発明の実施の形態を説明するにあたり、動脈血酸素飽和度を測定するパルスオキシメータを例に挙げて原理を説明する。
なお、本発明の技術は、パルスオキシメータに限られず、特殊ヘモグロビン（一酸化炭素ヘモグロビン、Ｍｅｔヘモグロビンなど）、血中に注入された色素などの血中吸光物質をパルスフォトメトリーの原理を用いて測定する装置(パルスフォトメータ)に適用できる。
なお、本発明の技術は、パルスオキシメータに限られず、特殊ヘモグロビン（一酸化炭素ヘモグロビン、Ｍｅｔヘモグロビンなど）、血中に注入された色素などの血中吸光物質をパルスフォトメトリーの原理を用いて測定する装置(パルスフォトメータ)に適用できる。
動脈血酸素飽和度を測定するパルスオキシメータの構成は、概略構成ブロック図である図１のようになっている。
異なる波長の光を発光する発光素子１、２は、交互に発光するように駆動回路３により駆動される。
発光素子１、２に採用する光はそれぞれ動脈血酸素飽和度による影響が少ない赤外光（例えば９４０[nm]）、動脈血酸素飽和度の変化に対する感度が高い赤色光（例えば６６０[nm]）がよい。
異なる波長の光を発光する発光素子１、２は、交互に発光するように駆動回路３により駆動される。
発光素子１、２に採用する光はそれぞれ動脈血酸素飽和度による影響が少ない赤外光（例えば９４０[nm]）、動脈血酸素飽和度の変化に対する感度が高い赤色光（例えば６６０[nm]）がよい。
これらの発光素子１、２からの発光は生体組織４を透過してフォトダイオード５で受光して電気信号に変換される。
なお、反射光を受光するようにしてもよい。
そして、これらの変換された信号は増幅器６で増幅され、マルチプレクサ７によりそれぞれの光波長に対応したフィルタ８−１、８−２に振り分けられる。
各フィルターに振り分けられた信号はフィルタ８−１、８−２によりフィルタリングされてノイズ成分が低減され、Ａ／Ｄ変換器９によりデジタル化される。
なお、反射光を受光するようにしてもよい。
そして、これらの変換された信号は増幅器６で増幅され、マルチプレクサ７によりそれぞれの光波長に対応したフィルタ８−１、８−２に振り分けられる。
各フィルターに振り分けられた信号はフィルタ８−１、８−２によりフィルタリングされてノイズ成分が低減され、Ａ／Ｄ変換器９によりデジタル化される。
デジタル化された赤外光、赤色光に対応する各信号列が、それぞれの脈波信号を形成している。
デジタル化された各信号列は処理部１０に入力され、ＲＯＭ１２に格納されているプログラムにより処理され、酸素飽和度ＳｐＯ2が測定され、その値が表示部１１に表示される。
デジタル化された各信号列は処理部１０に入力され、ＲＯＭ１２に格納されているプログラムにより処理され、酸素飽和度ＳｐＯ2が測定され、その値が表示部１１に表示される。
＜回転行列によるノイズ低減と脈波の基本周波数の演算＞
先ず、血液中の吸光物質の吸光度（減光度）の変動の測定について説明する。
図９(a)及び(b)は、前記発光素子１、２からの発光された光が生体組織４を透過してフォトダイオード５で受光して電気信号に変換された脈波データで、(a)は赤色光の場合を、(b)は赤外光を示している。
図９の(a)では、横軸を時間、縦軸を受光出力とすると、フォトダイオード５での受光出力は、赤色光の直流成分（Ｒ’）と脈動成分（ΔＲ’）が重畳された波形となっている。
また、図９の(b)では、横軸を時間、縦軸を受光出力とすると、フォトダイオード５での受光出力は、赤外光の直流成分（ＩＲ’）と脈動成分（ΔＩＲ’）が重畳された波形となっている。
図２は、図９に示すような脈波において、８秒間分の、直流成分（Ｒ’、ＩＲ’）に対する脈動成分（ΔＲ’、ΔＩＲ’）の比（ＩＲ＝ΔＩＲ’／ＩＲ’）をとり、さらにその８秒間分のデータの平均値をゼロに合わせたものである。
なお、図２の如き、平均値をゼロとする処理を行わなくとも演算は可能である。
図３は、図９に示される赤外光ＩＲのデータを横軸に、赤色光Ｒのデータを縦軸にとったグラフである。
先ず、血液中の吸光物質の吸光度（減光度）の変動の測定について説明する。
図９(a)及び(b)は、前記発光素子１、２からの発光された光が生体組織４を透過してフォトダイオード５で受光して電気信号に変換された脈波データで、(a)は赤色光の場合を、(b)は赤外光を示している。
図９の(a)では、横軸を時間、縦軸を受光出力とすると、フォトダイオード５での受光出力は、赤色光の直流成分（Ｒ’）と脈動成分（ΔＲ’）が重畳された波形となっている。
また、図９の(b)では、横軸を時間、縦軸を受光出力とすると、フォトダイオード５での受光出力は、赤外光の直流成分（ＩＲ’）と脈動成分（ΔＩＲ’）が重畳された波形となっている。
図２は、図９に示すような脈波において、８秒間分の、直流成分（Ｒ’、ＩＲ’）に対する脈動成分（ΔＲ’、ΔＩＲ’）の比（ＩＲ＝ΔＩＲ’／ＩＲ’）をとり、さらにその８秒間分のデータの平均値をゼロに合わせたものである。
なお、図２の如き、平均値をゼロとする処理を行わなくとも演算は可能である。
図３は、図９に示される赤外光ＩＲのデータを横軸に、赤色光Ｒのデータを縦軸にとったグラフである。
次に、Ａ／Ｄ変換器９によってデジタル化した各波長の２つの脈波データ信号を回転行列を用いてノイズを低減する演算処理について説明する。
なお、赤外光と赤色光とは交互に発光されるため厳密には同時に発光されるものではないが、隣り合う得られた赤外光受光値と赤色光受光値を同時刻に得られたものとして扱い、所定時間分の赤外光の脈波信号と赤色光の脈波信号を２次元直交座標上に展開する。
すなわち図３のグラフを作成している。
また、脈波の直流成分に対する脈動成分の比をとることで脈拍による吸光度の脈動分が近似される。
図３のグラフに見られる推移は４５度になっていないが、その理由は、赤外光脈波の脈動成分の振幅と赤色光脈波の脈動成分の振幅とに差があるため、およびノイズが重畳しているためである。
なお、赤外光と赤色光とは交互に発光されるため厳密には同時に発光されるものではないが、隣り合う得られた赤外光受光値と赤色光受光値を同時刻に得られたものとして扱い、所定時間分の赤外光の脈波信号と赤色光の脈波信号を２次元直交座標上に展開する。
すなわち図３のグラフを作成している。
また、脈波の直流成分に対する脈動成分の比をとることで脈拍による吸光度の脈動分が近似される。
図３のグラフに見られる推移は４５度になっていないが、その理由は、赤外光脈波の脈動成分の振幅と赤色光脈波の脈動成分の振幅とに差があるため、およびノイズが重畳しているためである。
次に、展開された脈波データに回転行列を用いて回転演算を施すこととする。
赤外光脈波の直流成分に対する脈動成分の比（ＩＲ）のデータ列を、
赤外光脈波の直流成分に対する脈動成分の比（ＩＲ）のデータ列を、
赤色光脈波の直流成分に対する脈動成分の比（Ｒ）のデータ列を、
とする。
同じ時刻tiに得られたＩＲとＲとのデータを次のように行列で定義する。
すなわち、
同じ時刻tiに得られたＩＲとＲとのデータを次のように行列で定義する。
すなわち、
また、θ[rad]回転させる回転行列をＡとすると、Ａは次のように表すことができる。
そうすると、ＳをＡによりθ[rad]回転させることにより次のＸが得られる。
なお、回転行列Ａは、上記のほか、
を用いてもよい。
ここで、θを０〜９π／３０[rad] までπ／３０[rad]ずつ脈波データＳを回転させて得られるグラフを図４に示す。
図４からわかるように、横軸ゼロ、縦軸ゼロの点（赤色光脈波と赤外光脈波との両方が平均である点）を中心として回転されており、θが９π／３０[rad]のときに、横軸(X1)へ射影した領域が最小になり、縦軸(X2)へ射影した領域が最大となっている。
θを９π／３０[rad]よりさらにπ／２[rad]回転させ２４π／３０[rad] （＝１２π／１５[rad]）回転させた場合には横軸(X1)へ射影した領域が最大になり、縦軸(X2)へ射影した領域が最小となることは明らかである。
ここで、θを０〜９π／３０[rad] までπ／３０[rad]ずつ脈波データＳを回転させて得られるグラフを図４に示す。
図４からわかるように、横軸ゼロ、縦軸ゼロの点（赤色光脈波と赤外光脈波との両方が平均である点）を中心として回転されており、θが９π／３０[rad]のときに、横軸(X1)へ射影した領域が最小になり、縦軸(X2)へ射影した領域が最大となっている。
θを９π／３０[rad]よりさらにπ／２[rad]回転させ２４π／３０[rad] （＝１２π／１５[rad]）回転させた場合には横軸(X1)へ射影した領域が最大になり、縦軸(X2)へ射影した領域が最小となることは明らかである。
次に、θを９π／３０[rad]、２４π／３０[rad]としたときの回転行列Ａにより、測定された脈波データＳが処理されてＸとなった結果、どのような波形となるかを説明する。
図５は、図２に示した脈波データＳを、θを９π／３０[rad]として回転行列Ａにより処理したＸの波形を示す。
横軸へ射影した領域が最小になったX1(t i)は、
図５は、図２に示した脈波データＳを、θを９π／３０[rad]として回転行列Ａにより処理したＸの波形を示す。
横軸へ射影した領域が最小になったX1(t i)は、
一方、横軸へ射影した領域が最大になったX2(t i)は、
により演算される。
図５のX1の波形からはノイズが除去されたことがわかる。
なお、脈波データＳを、θを２４π／３０[rad]として回転行列Ａにより処理した場合には、X2の波形がノイズが除去された波形となる。
横軸へ射影した領域が最大になるX1(t i)は、
図５のX1の波形からはノイズが除去されたことがわかる。
なお、脈波データＳを、θを２４π／３０[rad]として回転行列Ａにより処理した場合には、X2の波形がノイズが除去された波形となる。
横軸へ射影した領域が最大になるX1(t i)は、
一方、横軸へ射影した領域が最小になるX2(t i)は、
により演算される。
このように横軸へ射影した領域が最小になるように回転角θを設定して、脈波データSを処理すれば、ノイズが抑制された脈波主成分波形を得ることができる。
このように横軸へ射影した領域が最小になるように回転角θを設定して、脈波データSを処理すれば、ノイズが抑制された脈波主成分波形を得ることができる。
次に、脈波の基本周波数の演算について説明する。
ノイズが低減される前の図２に示した脈波信号と、回転行列を用いてノイズが低減された脈波主成分波形を周波数解析して得られたスペクトルをそれぞれ図６に示す。
横軸は周波数、縦軸はスペクトルである。
ノイズが低減される前の脈波(Before-rotation)信号のスペクトルは、ノイズの周波数帯域ｆｎのスペクトルが強くでており、脈波信号の基本周波数ｆｓのスペクトルはほとんど現れていない。
一方、回転行列を用いてノイズが低減された脈波主成分波形(After-rotation)を周波数解析して得られたスペクトルでは、脈波信号の基本周波数ｆｓのスペクトルがノイズの周波数帯域ｆｎのスペクトルと区別できるほど強く現れていることがわかり、脈波信号の基本周波数ｆｓを求めることができる。
そして、脈波信号の基本周波数ｆｓ[Hz]が求まれば、脈拍数ｆｓ×６０[回／min]を容易に求めることができる。
ノイズが低減される前の図２に示した脈波信号と、回転行列を用いてノイズが低減された脈波主成分波形を周波数解析して得られたスペクトルをそれぞれ図６に示す。
横軸は周波数、縦軸はスペクトルである。
ノイズが低減される前の脈波(Before-rotation)信号のスペクトルは、ノイズの周波数帯域ｆｎのスペクトルが強くでており、脈波信号の基本周波数ｆｓのスペクトルはほとんど現れていない。
一方、回転行列を用いてノイズが低減された脈波主成分波形(After-rotation)を周波数解析して得られたスペクトルでは、脈波信号の基本周波数ｆｓのスペクトルがノイズの周波数帯域ｆｎのスペクトルと区別できるほど強く現れていることがわかり、脈波信号の基本周波数ｆｓを求めることができる。
そして、脈波信号の基本周波数ｆｓ[Hz]が求まれば、脈拍数ｆｓ×６０[回／min]を容易に求めることができる。
このように、所定角度の回転行列を用いることにより、ノイズが低減された脈波主成分波形を得ることができ、脈波信号の基本周波数ないし脈拍数を求めることができる。
ここで、所定角度は、予め決められたものでもよく、測定期間中アダプティブに変化させてもよい。
ここで、所定角度は、予め決められたものでもよく、測定期間中アダプティブに変化させてもよい。
＜酸素飽和度の演算＞
図３は、上述のように図９に示される赤外光ＩＲのデータを横軸に、赤色光Ｒのデータを縦軸にとったグラフであるが、このグラフの傾きをノルム比を用いて求める。
まず、赤外光脈波データＩＲのL２ノルムを求める。
赤外光脈波データ列はIR = [ IR(ti) ： ti = 0, 1, 2, 3, ・・・]（
１）であるから、L２ノルムは次の式で表すことができる。
図３は、上述のように図９に示される赤外光ＩＲのデータを横軸に、赤色光Ｒのデータを縦軸にとったグラフであるが、このグラフの傾きをノルム比を用いて求める。
まず、赤外光脈波データＩＲのL２ノルムを求める。
赤外光脈波データ列はIR = [ IR(ti) ： ti = 0, 1, 2, 3, ・・・]（
１）であるから、L２ノルムは次の式で表すことができる。
次に、赤色光脈波データＲのL２ノルムを求める。
赤色光脈波データ列はR = [ R(ti) ： ti = 0, 1, 2, 3, ・・・]（２
）であるから、L２ノルムは次の式で表すことができる。
赤色光脈波データ列はR = [ R(ti) ： ti = 0, 1, 2, 3, ・・・]（２
）であるから、L２ノルムは次の式で表すことができる。
そこで、
とすればΦは、酸素飽和度SｐO2と相関するので、その相関を表す関数をｆとすれば、
と表され、酸素飽和度ＳｐＯ2を求めることができる。
なお、ノルム比を傾きとした直線を図３に示す。
ノルムとは、数学的概念の１つで、ユークリッドノルム（Euclidean-norm）又は２乗ノルムは、ｎ個の要素を持つベクトルの大きさをスカラ量に写像するものである。
このように、所定期間の赤色光脈波データＲのL２ノルム値（２乗ノルム）と赤外光脈波データのL２ノルム値の比に基づいて、酸素飽和度SｐＯ2を求めることができる。
ここで、所定期間は逐次得られる現在の脈波から過去にさかのぼって所定期間分の赤色光脈波データＲ、赤外光脈波データＩＲを用いるとよい。
また、ノルム値として、L２ノルムを用いたが、他の演算方法によるノルム値を用いてもよい。
なお、ノルム比を傾きとした直線を図３に示す。
ノルムとは、数学的概念の１つで、ユークリッドノルム（Euclidean-norm）又は２乗ノルムは、ｎ個の要素を持つベクトルの大きさをスカラ量に写像するものである。
このように、所定期間の赤色光脈波データＲのL２ノルム値（２乗ノルム）と赤外光脈波データのL２ノルム値の比に基づいて、酸素飽和度SｐＯ2を求めることができる。
ここで、所定期間は逐次得られる現在の脈波から過去にさかのぼって所定期間分の赤色光脈波データＲ、赤外光脈波データＩＲを用いるとよい。
また、ノルム値として、L２ノルムを用いたが、他の演算方法によるノルム値を用いてもよい。
また、酸素飽和度の演算に関しては、
脈波信号に対して、ノイズ信号が比較的小なる場合は上記ノルム比を用いて演算しても良いが、比較的大なる場合は、上記のノルム比を用いて求める方法とは別に、前記特願２００１−３３２３８３号に記載した周波数解析を用いて求めた基本周波数に替えて、前記回転による処理により求めた基本周波数を用いて演算することもできる。
脈波信号に対して、ノイズ信号が比較的小なる場合は上記ノルム比を用いて演算しても良いが、比較的大なる場合は、上記のノルム比を用いて求める方法とは別に、前記特願２００１−３３２３８３号に記載した周波数解析を用いて求めた基本周波数に替えて、前記回転による処理により求めた基本周波数を用いて演算することもできる。
（第１の実施例）
次に、上記原理を用いた装置を、概略構成ブロック図と処理フローにより説明する。
概略構成ブロック図は先に説明した図１と同じである。
発光素子１、２から、交互に発光するように駆動回路３により駆動されることにより、異なる波長の光が発光される。
これらの発光素子１、２からの発光は生体組織４を透過して受光部（フォトダイオード）５で受光され、電気信号に変換される。
そして、これらの変換された信号は増幅器６で増幅され、マルチプレクサ７によりそれぞれの光波長に対応したフィルタ８−１、８−２に振り分けられる。
各フィルターに振り分けられた信号はフィルタ８−１、８−２によりフィルタリングされてノイズ成分が低減され、A／Ｄ変換器９によりデジタル化される。
デジタル化された赤外光、赤色光に対応する各信号列が、それぞれの脈波を形成している。
デジタル化された各信号列は処理部１０に入力され、ＲＯＭ１２に格納されているプログラムにより処理され、脈拍数ＰＲ、酸素飽和度ＳｐＯ2が演算され、その値が表示部１１に表示される。
次に、上記原理を用いた装置を、概略構成ブロック図と処理フローにより説明する。
概略構成ブロック図は先に説明した図１と同じである。
発光素子１、２から、交互に発光するように駆動回路３により駆動されることにより、異なる波長の光が発光される。
これらの発光素子１、２からの発光は生体組織４を透過して受光部（フォトダイオード）５で受光され、電気信号に変換される。
そして、これらの変換された信号は増幅器６で増幅され、マルチプレクサ７によりそれぞれの光波長に対応したフィルタ８−１、８−２に振り分けられる。
各フィルターに振り分けられた信号はフィルタ８−１、８−２によりフィルタリングされてノイズ成分が低減され、A／Ｄ変換器９によりデジタル化される。
デジタル化された赤外光、赤色光に対応する各信号列が、それぞれの脈波を形成している。
デジタル化された各信号列は処理部１０に入力され、ＲＯＭ１２に格納されているプログラムにより処理され、脈拍数ＰＲ、酸素飽和度ＳｐＯ2が演算され、その値が表示部１１に表示される。
次に、脈拍数ＰＲ、酸素飽和度ＳｐＯ2を演算する処理フローを図７を用いて説明する。
測定が開始される（ステップＳ１）と、上記のように赤色光脈波、赤外光脈波が検出され（ステップＳ２）、デジタル化された各信号列（各脈波データ）が処理部１０に取り込まれる。
処理部１０では、ＲＯＭ１２に格納されているプログラムにより、処理過程のデータをＲＡＭ１３に読み書きしながら、各脈波データを次のように処理する。
測定が開始される（ステップＳ１）と、上記のように赤色光脈波、赤外光脈波が検出され（ステップＳ２）、デジタル化された各信号列（各脈波データ）が処理部１０に取り込まれる。
処理部１０では、ＲＯＭ１２に格納されているプログラムにより、処理過程のデータをＲＡＭ１３に読み書きしながら、各脈波データを次のように処理する。
先ず、赤外光脈波、赤色光脈波それぞれの脈波の直流成分に対する脈動成分の比を脈波ごとに求める。（ステップＳ３）
次に、脈拍数ＰＲを求める処理（ステップＳ４〜Ｓ６）と酸素飽和度ＳｐＯ2を求める処理（ステップＳ７〜Ｓ９）が同時に行われる。
次に、脈拍数ＰＲを求める処理（ステップＳ４〜Ｓ６）と酸素飽和度ＳｐＯ2を求める処理（ステップＳ７〜Ｓ９）が同時に行われる。
脈拍数ＰＲを求める処理（ステップＳ４〜Ｓ６）では、
予め回転角が設定された回転行列Ａにより、赤外光脈波データＩＲと赤色光脈波データＲとのデータＳから、式５よりノイズが低減された波形を得る。（ステップＳ４）
設定する回転角は、図３に示すような赤外光脈波データＩＲを横軸に赤色光脈波データＲを縦軸にとったグラフを回転すると図４に示すように軸方向へ射影した領域が最小となるような角度である。
回転角度は例えば、９π／３０[rad]あるいは２４π／３０[rad]がよい。
ノイズが低減された波形は、射影領域が最小となる軸成分のデータより得ることができる。
そして、ノイズが低減された波形を図６に示すように周波数解析を行い、脈波データの基本周波数を求める。（ステップＳ５）
そして、その基本周波数から脈拍数ｆｓをｆＳ×６０[回／min]から求め、表示部１１に表示する。
予め回転角が設定された回転行列Ａにより、赤外光脈波データＩＲと赤色光脈波データＲとのデータＳから、式５よりノイズが低減された波形を得る。（ステップＳ４）
設定する回転角は、図３に示すような赤外光脈波データＩＲを横軸に赤色光脈波データＲを縦軸にとったグラフを回転すると図４に示すように軸方向へ射影した領域が最小となるような角度である。
回転角度は例えば、９π／３０[rad]あるいは２４π／３０[rad]がよい。
ノイズが低減された波形は、射影領域が最小となる軸成分のデータより得ることができる。
そして、ノイズが低減された波形を図６に示すように周波数解析を行い、脈波データの基本周波数を求める。（ステップＳ５）
そして、その基本周波数から脈拍数ｆｓをｆＳ×６０[回／min]から求め、表示部１１に表示する。
酸素飽和度ＳｐＯ２を求める処理（ステップＳ７〜Ｓ９）では、所定期間分の赤外光脈波データＩＲと赤色光脈波データＲとからそれぞれのＬ２ノルム値を式１０、式１１から求め、さらにそれぞれのＬ２ノルム値の比を式１２から求める。
次に、ノイズの除去された赤外光と赤色光の脈波信号の比を求め、酸素飽和度を演算する。
（ステップＳ７）
そのＬ２ノルム比をΦとして、式１２より酸素飽和度ＳｐＯ２を求め（ステップＳ８）、表示部１１に表示する。（ステップＳ９）
次に、ノイズの除去された赤外光と赤色光の脈波信号の比を求め、酸素飽和度を演算する。
（ステップＳ７）
そのＬ２ノルム比をΦとして、式１２より酸素飽和度ＳｐＯ２を求め（ステップＳ８）、表示部１１に表示する。（ステップＳ９）
測定を継続するときはステップＳ２に戻り処理を繰り返し、測定を計測しない場合は測定を終了する。（ステップＳ１１）
（第２の実施例）
次に、別の第２の実施例を図８を用いて説明する。
第２の実施例が第１の実施例と相違する点はステップＳ４において、回転角は予め定められたものではなく、得られるデータから回転角を求める点であり、図８に示すようにステップＳ４−１とステップＳ４−２に分けて処理する。
他のステップは第１の実施例と同様なので、説明は省略する。
次に、別の第２の実施例を図８を用いて説明する。
第２の実施例が第１の実施例と相違する点はステップＳ４において、回転角は予め定められたものではなく、得られるデータから回転角を求める点であり、図８に示すようにステップＳ４−１とステップＳ４−２に分けて処理する。
他のステップは第１の実施例と同様なので、説明は省略する。
脈拍数ＰＲを求める処理（ステップＳ４−１〜Ｓ６）では、
先ず、所定期間分の赤外光脈波データＩＲと赤色光脈波データＲとのデータを用い、図３に示すようなグラフを描く。
そして、いかなる回転角度であれば軸方向へ射影した領域が最小になるかを求める。（ステップＳ４−１）
次に、求められた回転角度による回転行列により、各波長の脈波データを処理し、射影領域が最小となる軸の成分のデータからノイズが低減された波形を得る。（ステップＳ４−２）。
このように、第２の実施例の特徴は、回転行列の回転角度が、固定化された角度ではなく、検出される脈波データに応じて適時変更されるアダプティブ性を有する点にある。
先ず、所定期間分の赤外光脈波データＩＲと赤色光脈波データＲとのデータを用い、図３に示すようなグラフを描く。
そして、いかなる回転角度であれば軸方向へ射影した領域が最小になるかを求める。（ステップＳ４−１）
次に、求められた回転角度による回転行列により、各波長の脈波データを処理し、射影領域が最小となる軸の成分のデータからノイズが低減された波形を得る。（ステップＳ４−２）。
このように、第２の実施例の特徴は、回転行列の回転角度が、固定化された角度ではなく、検出される脈波データに応じて適時変更されるアダプティブ性を有する点にある。
（第３実施例）
次に、脈拍数ＰＲ、酸素飽和度ＳｐＯ2を、周波数解析を用いて求めた基本周波数に替えて、前記回転による処理により求めた基本周波数を用いて演算する処理フローを図１０を用いて説明する。
測定が開始される（ステップＳ１）と、上記のように赤色光脈波、赤外光脈波が検出され（ステップＳ２）、デジタル化された各信号列（各脈波データ）が処理部１０に取り込まれる。
処理部１０では、ＲＯＭ１２に格納されているプログラムにより、処理過程のデータをＲＡＭ１３に読み書きしながら、各脈波データを次のように処理する。
次に、脈拍数ＰＲ、酸素飽和度ＳｐＯ2を、周波数解析を用いて求めた基本周波数に替えて、前記回転による処理により求めた基本周波数を用いて演算する処理フローを図１０を用いて説明する。
測定が開始される（ステップＳ１）と、上記のように赤色光脈波、赤外光脈波が検出され（ステップＳ２）、デジタル化された各信号列（各脈波データ）が処理部１０に取り込まれる。
処理部１０では、ＲＯＭ１２に格納されているプログラムにより、処理過程のデータをＲＡＭ１３に読み書きしながら、各脈波データを次のように処理する。
先ず、赤外光脈波、赤色光脈波それぞれの脈波の直流成分に対する脈動成分の比を脈波ごとに求める。（ステップＳ３）
次に、脈拍数ＰＲを求める処理（ステップＳ４〜Ｓ６）と酸素飽和度ＳｐＯ2を求める処理（ステップＳ７〜Ｓ９）が同時に行われる。
次に、脈拍数ＰＲを求める処理（ステップＳ４〜Ｓ６）と酸素飽和度ＳｐＯ2を求める処理（ステップＳ７〜Ｓ９）が同時に行われる。
脈拍数ＰＲを求める処理（ステップＳ４〜Ｓ６）では、
予め回転角が設定された回転行列Ａにより、赤外光脈波データＩＲと赤色光脈波データＲとのデータＳから、式５よりノイズが低減された波形を得る。（ステップＳ４）
設定する回転角は、図３に示すような赤外光脈波データＩＲを横軸に赤色光脈波データＲを縦軸にとったグラフを回転すると図４に示すように軸方向へ射影した領域が最小となるような角度である。
回転角度は例えば、９π／３０[rad]あるいは２４π／３０[rad]がよい。
ノイズが低減された波形は、射影領域が最小となる軸成分のデータより得ることができる。
そして、ノイズが低減された波形を図６に示すように周波数解析を行い、脈波データの基本周波数を求める。（ステップＳ５）
更に、その基本周波数から脈拍数ｆｓをｆＳ×６０[回／min]から求め、表示部１１に表示する。
予め回転角が設定された回転行列Ａにより、赤外光脈波データＩＲと赤色光脈波データＲとのデータＳから、式５よりノイズが低減された波形を得る。（ステップＳ４）
設定する回転角は、図３に示すような赤外光脈波データＩＲを横軸に赤色光脈波データＲを縦軸にとったグラフを回転すると図４に示すように軸方向へ射影した領域が最小となるような角度である。
回転角度は例えば、９π／３０[rad]あるいは２４π／３０[rad]がよい。
ノイズが低減された波形は、射影領域が最小となる軸成分のデータより得ることができる。
そして、ノイズが低減された波形を図６に示すように周波数解析を行い、脈波データの基本周波数を求める。（ステップＳ５）
更に、その基本周波数から脈拍数ｆｓをｆＳ×６０[回／min]から求め、表示部１１に表示する。
また、酸素飽和度ＳｐＯ２を求める処理（ステップＳ７〜Ｓ９）では、
赤外光及び赤色光の脈波信号を前記基本周波数で、または基本周波数とその高調波で構成したフィルタを通し、ノイズの除去された信号を求める。（ステップＳ７）
次に、ノイズの除去された赤外光と赤色光の脈波信号の比を求め、酸素飽和度を演算し（ステップＳ８）表示部１１に表示する。（ステップＳ９）
赤外光及び赤色光の脈波信号を前記基本周波数で、または基本周波数とその高調波で構成したフィルタを通し、ノイズの除去された信号を求める。（ステップＳ７）
次に、ノイズの除去された赤外光と赤色光の脈波信号の比を求め、酸素飽和度を演算し（ステップＳ８）表示部１１に表示する。（ステップＳ９）
測定を継続するとき（ステップＳ１０）は、ステップＳ２に戻り処理を繰り返し、測定を計測しない場合は測定を終了する。（ステップＳ１１）
（第４の実施例）
更に、別の第４の実施例を図１１を用いて説明する。
第４の実施例が第３の実施例と相違する点はステップＳ４において、回転角は予め定められたものではなく、得られるデータから回転角を求める点であり、図１１に示すようにステップＳ４−１とステップＳ４−２に分けて処理する。
他のステップは第３の実施例と同様なので、説明は省略する。
更に、別の第４の実施例を図１１を用いて説明する。
第４の実施例が第３の実施例と相違する点はステップＳ４において、回転角は予め定められたものではなく、得られるデータから回転角を求める点であり、図１１に示すようにステップＳ４−１とステップＳ４−２に分けて処理する。
他のステップは第３の実施例と同様なので、説明は省略する。
脈拍数ＰＲを求める処理（ステップＳ４−１〜Ｓ６）では、
先ず、所定期間分の赤外光脈波データＩＲと赤色光脈波データＲとのデータを用い、図３に示すようなグラフを描く。
そして、いかなる回転角度であれば軸方向へ射影した領域が最小になるかを求める。（ステップＳ４−１）
次に、求められた回転角度による回転行列により、各波長の脈波データを処理し、射影領域が最小となる軸の成分のデータからノイズが低減された波形を得る。（ステップＳ４−２）。
このように、第４の実施例の特徴は、回転行列の回転角度が、固定化された角度ではなく、検出される脈波データに応じて適時変更されるアダプティブ性を有する点にある。
先ず、所定期間分の赤外光脈波データＩＲと赤色光脈波データＲとのデータを用い、図３に示すようなグラフを描く。
そして、いかなる回転角度であれば軸方向へ射影した領域が最小になるかを求める。（ステップＳ４−１）
次に、求められた回転角度による回転行列により、各波長の脈波データを処理し、射影領域が最小となる軸の成分のデータからノイズが低減された波形を得る。（ステップＳ４−２）。
このように、第４の実施例の特徴は、回転行列の回転角度が、固定化された角度ではなく、検出される脈波データに応じて適時変更されるアダプティブ性を有する点にある。
以上は、動脈血酸素飽和度を測定するパルスオキシメータを例に挙げて説明したが、本発明の技術はパルスオキシメータに限られず、特殊ヘモグロビン（一酸化炭素ヘモグロビン、Ｍｅｔヘモグロビンなど）、血中に注入された色素などの血中吸光物質をパルスフォトメトリーの原理を用いて測定する装置(パルスフォトメトリー)にも光源の波長を選択することで適用できる。
なお、本明細書中において、生体組織（媒体）を介して測定された信号を、２次元直交座標に展開する前までは、「脈波信号」と記載し、２次元直交座標に展開中は、「脈波データ」と記載し、求められた波形は「脈波主成分波形」と区別して記載している。
なお、本明細書中において、生体組織（媒体）を介して測定された信号を、２次元直交座標に展開する前までは、「脈波信号」と記載し、２次元直交座標に展開中は、「脈波データ」と記載し、求められた波形は「脈波主成分波形」と区別して記載している。
請求項１〜３に係る発明では、同一の媒体からほぼ同時に抽出される２つの同種の信号を処理して共通の信号成分を抽出する計算処理負担を軽減した信号処理が実現できる。
また、請求項４〜１０に係る発明では、前記媒体の体動によるノイズが脈波信号に生じた場合であっても、対象物質の濃度を精度よく測定できる。
また、体動によるノイズが脈波データ信号に生じた場合であっても、脈波信号からノイズを除去し、精度よく脈拍や血中の吸光物質の濃度を求めることができるので、産業上の利用可能性は極めて大きい。
また、請求項４〜１０に係る発明では、前記媒体の体動によるノイズが脈波信号に生じた場合であっても、対象物質の濃度を精度よく測定できる。
また、体動によるノイズが脈波データ信号に生じた場合であっても、脈波信号からノイズを除去し、精度よく脈拍や血中の吸光物質の濃度を求めることができるので、産業上の利用可能性は極めて大きい。
１ 発光素子
２ 発光素子
３ 駆動回路
４ 生体組織
５ フォトダイオード
６ 変換器
７ マルチプレクサ
８ フィルタ
９ Ａ／Ｄ変換器
１０ 処理部
１１ 表示部
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
２ 発光素子
３ 駆動回路
４ 生体組織
５ フォトダイオード
６ 変換器
７ マルチプレクサ
８ フィルタ
９ Ａ／Ｄ変換器
１０ 処理部
１１ 表示部
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
Claims (10)
- 同一の媒体から抽出される所定期間の２つの信号を２次元直交座標上に展開するステップと、
前記展開された信号を、回転行列を用いて、あらかじめ決められた角度または所定条件に基づいて決められた角度に回転させるステップと、
を含み前記２つの信号を処理する信号処理方法。 - 前記信号処理の結果に基づいて、信号主成分の基本周波数を求める
ステップを、
含むことを特徴とする請求項１に記載の信号処理方法。 - 同一の媒体からの２つの信号を入力する入力手段と、
前記入力手段から入力された所定期間分の２つの信号を２次元直交座標上に展開する展開手段と、
該展開されたデータをあらかじめ決められた角度または所定条件に基づいて決められた角度に回転させる回転行列を用いて処理する処理手段と、
を備えたことを特徴とする信号処理装置。 - 異なる２つの波長の光を生体組織に照射する発光手段と、
前記発光手段から発生し前記生体組織を透過または反射した各波長の光を電気信号に変換する受光手段とを備えたパルスフォトメータにおいて、
前記各波長の電気信号より得られた脈波データを、あらかじめ決められた角度にまたは所定条件に基づいて決められた角度に回転させる回転行列を用いて処理する第１の処理手段と、
を具備することを特徴とするパルスフォトメータ。 - 前記脈波データが、ほぼ同時点に受光した２つの波長の受光信号から得られる電気信号を、前記２つの波長をそれぞれ縦軸または横軸とする２次元直交座標に展開したものであることを特徴とする請求項４に記載のパルスフォトメータ。
- 前記脈波データは所定時間分であり、かつ経時移動して処理されることを特徴とする請求項４又は５に記載のパルスフォトメータ。
- 異なる２つの波長の光を生体組織に照射する発光手段と、
前記発光手段から発生し前記生体組織を透過または反射した各波長の光を電気信号に変換する受光手段とを備えたパルスフォトメータにおいて、
前記各波長の電気信号より得られた脈波信号を、各波長をそれぞれ縦軸または横軸とする２次元直交座標に展開し、縦軸または横軸に射影される領域が最大または最小となるいずれかの条件を満足するように回転行列を用いて回転させて処理する第２の処理手段と、
を具備することを特徴とするパルスフォトメータ。 - 異なる２つの波長の光を生体組織に照射する発光手段と、
前記発光手段から発生し前記生体組織を透過または反射した各波長の光を電気信号に変換する受光手段と、
前記受光部により得られる前記２つの波長の脈波信号をそれぞれ縦軸または横軸とする２次元直交座標に展開した、各波長の脈波データそれぞれについてノルム値を求め、さらにそのノルム値の比を求めるノルム比計算手段と、
前記ノルム比計算手段により計算されたノルム比に基づいて、血中の吸光物質の濃度を求める血中吸光物質濃度演算手段と、
を具備することを特徴とするパルスフォトメータ。 - 異なる２つの波長の光を生体組織に照射する発光手段と、
前記発光手段で発生し前記生体組織を透過または反射した各波長の光を電気信号に変換する受光手段と、
前記受光部により得られる前記２つの波長の脈波信号をそれぞれ縦軸または横軸とする２次元直交座標に展開した、各波長の各波長の脈波データを、所定角度に回転させる回転行列を用いて処理した波形を求める波形取得手段と、
前記波形取得手段により得られた波形の周波数解析により、脈波の基本周波数または脈拍数を求める波形解析手段と、
前記波形解析手段の出力から血中の吸光物質の濃度を求める血中吸光物質濃度演算手段と、
を具備することを特徴とするパルスフォトメータ。 - 前記血中吸光物質濃度演算手段は、動脈血中の酸素飽和度、特殊ヘモグロビン濃度、または注入色素濃度のうち少なくとも１つを演算することを特徴とする請求項８又は９に記載のパルスフォトメータ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003333613A JP4352315B2 (ja) | 2002-10-31 | 2003-09-25 | 信号処理方法／装置及びそれを用いたパルスフォトメータ |
| US10/695,907 US20040092805A1 (en) | 2002-10-31 | 2003-10-30 | Signal processing method, and pulse photometer using the method |
| US11/494,508 US20060287588A1 (en) | 2002-10-31 | 2006-07-28 | Signal processing method, and pulse photometer using the method |
| US11/494,494 US20060287587A1 (en) | 2002-10-31 | 2006-07-28 | Signal processing method, and pulse photometer using the method |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002318278 | 2002-10-31 | ||
| JP2002362261 | 2002-12-13 | ||
| JP2003333613A JP4352315B2 (ja) | 2002-10-31 | 2003-09-25 | 信号処理方法／装置及びそれを用いたパルスフォトメータ |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009006876A Division JP4807598B2 (ja) | 2002-10-31 | 2009-01-15 | パルスフォトメータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004202218A true JP2004202218A (ja) | 2004-07-22 |
| JP4352315B2 JP4352315B2 (ja) | 2009-10-28 |
Family
ID=32233992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003333613A Expired - Fee Related JP4352315B2 (ja) | 2002-10-31 | 2003-09-25 | 信号処理方法／装置及びそれを用いたパルスフォトメータ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US20040092805A1 (ja) |
| JP (1) | JP4352315B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009261458A (ja) * | 2008-04-22 | 2009-11-12 | Nippon Koden Corp | 信号処理方法及びそれを用いたパルスフォトメータ |
| JP2009279384A (ja) * | 2008-04-22 | 2009-12-03 | Nippon Koden Corp | 信号処理方法、信号処理装置及びそれを用いたパルスフォトメータ |
| JP2012235890A (ja) * | 2011-05-11 | 2012-12-06 | Konica Minolta Optics Inc | 信号処理装置、信号処理方法および生体情報測定装置 |
| JP2014147474A (ja) * | 2013-01-31 | 2014-08-21 | Nippon Koden Corp | 生体信号測定システム、生体信号測定装置、および生体信号測定装置の制御プログラム |
| JP2015192865A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-05 | 日本光電工業株式会社 | パルスフォトメータ |
| JP2017176267A (ja) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 富士ゼロックス株式会社 | 生体情報測定装置及び発光素子 |
| JP2017176265A (ja) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 富士ゼロックス株式会社 | 生体情報測定装置、及び生体情報測定プログラム |
| JP2019080873A (ja) * | 2017-10-31 | 2019-05-30 | 旭化成株式会社 | 検出装置および運転手監視システム |
Families Citing this family (82)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6675031B1 (en) | 1999-04-14 | 2004-01-06 | Mallinckrodt Inc. | Method and circuit for indicating quality and accuracy of physiological measurements |
| US7190986B1 (en) | 2002-10-18 | 2007-03-13 | Nellcor Puritan Bennett Inc. | Non-adhesive oximeter sensor for sensitive skin |
| US7277741B2 (en) | 2004-03-09 | 2007-10-02 | Nellcor Puritan Bennett Incorporated | Pulse oximetry motion artifact rejection using near infrared absorption by water |
| EP1860991B1 (en) | 2005-03-01 | 2019-04-24 | Masimo Laboratories, Inc. | Noninvasive multi-parameter patient monitor |
| US7590439B2 (en) | 2005-08-08 | 2009-09-15 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Bi-stable medical sensor and technique for using the same |
| US7657294B2 (en) | 2005-08-08 | 2010-02-02 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Compliant diaphragm medical sensor and technique for using the same |
| US7657295B2 (en) | 2005-08-08 | 2010-02-02 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Medical sensor and technique for using the same |
| US20070060808A1 (en) | 2005-09-12 | 2007-03-15 | Carine Hoarau | Medical sensor for reducing motion artifacts and technique for using the same |
| US8092379B2 (en) | 2005-09-29 | 2012-01-10 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Method and system for determining when to reposition a physiological sensor |
| US7904130B2 (en) | 2005-09-29 | 2011-03-08 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Medical sensor and technique for using the same |
| US7899510B2 (en) | 2005-09-29 | 2011-03-01 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Medical sensor and technique for using the same |
| US7869850B2 (en) | 2005-09-29 | 2011-01-11 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Medical sensor for reducing motion artifacts and technique for using the same |
| US7486979B2 (en) | 2005-09-30 | 2009-02-03 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Optically aligned pulse oximetry sensor and technique for using the same |
| US7483731B2 (en) | 2005-09-30 | 2009-01-27 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Medical sensor and technique for using the same |
| US7555327B2 (en) | 2005-09-30 | 2009-06-30 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Folding medical sensor and technique for using the same |
| US8062221B2 (en) | 2005-09-30 | 2011-11-22 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Sensor for tissue gas detection and technique for using the same |
| US7881762B2 (en) | 2005-09-30 | 2011-02-01 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Clip-style medical sensor and technique for using the same |
| US8233954B2 (en) | 2005-09-30 | 2012-07-31 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Mucosal sensor for the assessment of tissue and blood constituents and technique for using the same |
| US8182443B1 (en) * | 2006-01-17 | 2012-05-22 | Masimo Corporation | Drug administration controller |
| US8073518B2 (en) | 2006-05-02 | 2011-12-06 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Clip-style medical sensor and technique for using the same |
| US8145288B2 (en) | 2006-08-22 | 2012-03-27 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Medical sensor for reducing signal artifacts and technique for using the same |
| US8219170B2 (en) | 2006-09-20 | 2012-07-10 | Nellcor Puritan Bennett Llc | System and method for practicing spectrophotometry using light emitting nanostructure devices |
| US8396527B2 (en) | 2006-09-22 | 2013-03-12 | Covidien Lp | Medical sensor for reducing signal artifacts and technique for using the same |
| US8190225B2 (en) | 2006-09-22 | 2012-05-29 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Medical sensor for reducing signal artifacts and technique for using the same |
| US8175671B2 (en) | 2006-09-22 | 2012-05-08 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Medical sensor for reducing signal artifacts and technique for using the same |
| US7869849B2 (en) | 2006-09-26 | 2011-01-11 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Opaque, electrically nonconductive region on a medical sensor |
| US7574245B2 (en) | 2006-09-27 | 2009-08-11 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Flexible medical sensor enclosure |
| US7796403B2 (en) | 2006-09-28 | 2010-09-14 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Means for mechanical registration and mechanical-electrical coupling of a faraday shield to a photodetector and an electrical circuit |
| US7890153B2 (en) | 2006-09-28 | 2011-02-15 | Nellcor Puritan Bennett Llc | System and method for mitigating interference in pulse oximetry |
| US8068891B2 (en) | 2006-09-29 | 2011-11-29 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Symmetric LED array for pulse oximetry |
| US7476131B2 (en) | 2006-09-29 | 2009-01-13 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Device for reducing crosstalk |
| US7680522B2 (en) | 2006-09-29 | 2010-03-16 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Method and apparatus for detecting misapplied sensors |
| US7684842B2 (en) | 2006-09-29 | 2010-03-23 | Nellcor Puritan Bennett Llc | System and method for preventing sensor misuse |
| US8175667B2 (en) | 2006-09-29 | 2012-05-08 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Symmetric LED array for pulse oximetry |
| US20080221418A1 (en) * | 2007-03-09 | 2008-09-11 | Masimo Corporation | Noninvasive multi-parameter patient monitor |
| US8280469B2 (en) | 2007-03-09 | 2012-10-02 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Method for detection of aberrant tissue spectra |
| US8265724B2 (en) | 2007-03-09 | 2012-09-11 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Cancellation of light shunting |
| US8175665B2 (en) | 2007-03-09 | 2012-05-08 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Method and apparatus for spectroscopic tissue analyte measurement |
| US20080221416A1 (en) * | 2007-03-09 | 2008-09-11 | Nellcor Puritan Bennett Llc | System and method for detection of macular degeneration using spectrophotometry |
| US7894869B2 (en) | 2007-03-09 | 2011-02-22 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Multiple configuration medical sensor and technique for using the same |
| EP2476369B1 (en) | 2007-03-27 | 2014-10-01 | Masimo Laboratories, Inc. | Multiple wavelength optical sensor |
| US8374665B2 (en) | 2007-04-21 | 2013-02-12 | Cercacor Laboratories, Inc. | Tissue profile wellness monitor |
| WO2009040740A1 (en) * | 2007-09-27 | 2009-04-02 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Blood oximeter |
| US8346328B2 (en) | 2007-12-21 | 2013-01-01 | Covidien Lp | Medical sensor and technique for using the same |
| US8352004B2 (en) | 2007-12-21 | 2013-01-08 | Covidien Lp | Medical sensor and technique for using the same |
| US8366613B2 (en) | 2007-12-26 | 2013-02-05 | Covidien Lp | LED drive circuit for pulse oximetry and method for using same |
| US8577434B2 (en) | 2007-12-27 | 2013-11-05 | Covidien Lp | Coaxial LED light sources |
| US8442608B2 (en) | 2007-12-28 | 2013-05-14 | Covidien Lp | System and method for estimating physiological parameters by deconvolving artifacts |
| US8452364B2 (en) | 2007-12-28 | 2013-05-28 | Covidien LLP | System and method for attaching a sensor to a patient's skin |
| US8897850B2 (en) | 2007-12-31 | 2014-11-25 | Covidien Lp | Sensor with integrated living hinge and spring |
| US8199007B2 (en) | 2007-12-31 | 2012-06-12 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Flex circuit snap track for a biometric sensor |
| US8092993B2 (en) | 2007-12-31 | 2012-01-10 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Hydrogel thin film for use as a biosensor |
| US8070508B2 (en) | 2007-12-31 | 2011-12-06 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Method and apparatus for aligning and securing a cable strain relief |
| US8437822B2 (en) | 2008-03-28 | 2013-05-07 | Covidien Lp | System and method for estimating blood analyte concentration |
| US8112375B2 (en) | 2008-03-31 | 2012-02-07 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Wavelength selection and outlier detection in reduced rank linear models |
| US8071935B2 (en) | 2008-06-30 | 2011-12-06 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Optical detector with an overmolded faraday shield |
| US7887345B2 (en) | 2008-06-30 | 2011-02-15 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Single use connector for pulse oximetry sensors |
| US7880884B2 (en) | 2008-06-30 | 2011-02-01 | Nellcor Puritan Bennett Llc | System and method for coating and shielding electronic sensor components |
| US8364220B2 (en) | 2008-09-25 | 2013-01-29 | Covidien Lp | Medical sensor and technique for using the same |
| US8914088B2 (en) | 2008-09-30 | 2014-12-16 | Covidien Lp | Medical sensor and technique for using the same |
| US8417309B2 (en) | 2008-09-30 | 2013-04-09 | Covidien Lp | Medical sensor |
| US8423112B2 (en) | 2008-09-30 | 2013-04-16 | Covidien Lp | Medical sensor and technique for using the same |
| US8452366B2 (en) | 2009-03-16 | 2013-05-28 | Covidien Lp | Medical monitoring device with flexible circuitry |
| US8221319B2 (en) | 2009-03-25 | 2012-07-17 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Medical device for assessing intravascular blood volume and technique for using the same |
| US8509869B2 (en) | 2009-05-15 | 2013-08-13 | Covidien Lp | Method and apparatus for detecting and analyzing variations in a physiologic parameter |
| US8634891B2 (en) | 2009-05-20 | 2014-01-21 | Covidien Lp | Method and system for self regulation of sensor component contact pressure |
| US8311601B2 (en) | 2009-06-30 | 2012-11-13 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Reflectance and/or transmissive pulse oximeter |
| US8505821B2 (en) | 2009-06-30 | 2013-08-13 | Covidien Lp | System and method for providing sensor quality assurance |
| US9010634B2 (en) | 2009-06-30 | 2015-04-21 | Covidien Lp | System and method for linking patient data to a patient and providing sensor quality assurance |
| US8636667B2 (en) * | 2009-07-06 | 2014-01-28 | Nellcor Puritan Bennett Ireland | Systems and methods for processing physiological signals in wavelet space |
| US8391941B2 (en) | 2009-07-17 | 2013-03-05 | Covidien Lp | System and method for memory switching for multiple configuration medical sensor |
| US8417310B2 (en) | 2009-08-10 | 2013-04-09 | Covidien Lp | Digital switching in multi-site sensor |
| US8428675B2 (en) | 2009-08-19 | 2013-04-23 | Covidien Lp | Nanofiber adhesives used in medical devices |
| US9839381B1 (en) | 2009-11-24 | 2017-12-12 | Cercacor Laboratories, Inc. | Physiological measurement system with automatic wavelength adjustment |
| US8801613B2 (en) | 2009-12-04 | 2014-08-12 | Masimo Corporation | Calibration for multi-stage physiological monitors |
| JP2012019967A (ja) * | 2010-07-15 | 2012-02-02 | Nippon Koden Corp | ノイズ除去方法及びパルスフォトメータ |
| JP2012019968A (ja) * | 2010-07-15 | 2012-02-02 | Nippon Koden Corp | ノイズ除去方法及びパルスフォトメータ |
| JP2012019966A (ja) * | 2010-07-15 | 2012-02-02 | Nippon Koden Corp | ノイズ除去方法及びパルスフォトメータ |
| JP5837785B2 (ja) | 2011-09-13 | 2015-12-24 | 日本光電工業株式会社 | 生体信号測定装置 |
| US9629358B2 (en) * | 2013-03-15 | 2017-04-25 | Mallinckrodt Hospital Products IP Limited | Administration and monitoring of nitric oxide in ex vivo fluids |
| CN105266786A (zh) * | 2015-06-03 | 2016-01-27 | 上海兆观信息科技有限公司 | 一种抗运动干扰的反射式脉率检测装置 |
| CN109009050B (zh) * | 2018-06-21 | 2023-06-06 | 浙江大学 | 一种基于光学方法的抗运动干扰反射式脉率信号检测装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07308299A (ja) * | 1994-05-18 | 1995-11-28 | Tetsuji Fukamizu | 脈波検出方法及び装置 |
| JPH11183377A (ja) * | 1997-12-17 | 1999-07-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学式成分計 |
| JP2001078990A (ja) * | 1999-09-13 | 2001-03-27 | Nippon Koden Corp | 血中吸光物質測定装置 |
| JP2001120511A (ja) * | 1999-10-26 | 2001-05-08 | Shimadzu Corp | 生体信号計測装置 |
| JP2003235819A (ja) * | 2001-12-14 | 2003-08-26 | Nippon Koden Corp | 信号処理方法および脈波信号処理方法 |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4612549A (en) * | 1983-12-23 | 1986-09-16 | General Electric Company | Interference canceller loop having automatic nulling of the loop phase shift for use in a reception system |
| US5102625A (en) * | 1990-02-16 | 1992-04-07 | Boc Health Care, Inc. | Apparatus for monitoring a chemical concentration |
| US5372136A (en) * | 1990-10-06 | 1994-12-13 | Noninvasive Medical Technology Corporation | System and method for noninvasive hematocrit monitoring |
| US6714803B1 (en) * | 1991-09-03 | 2004-03-30 | Datex-Ohmeda, Inc. | Pulse oximetry SpO2 determination |
| JP3275159B2 (ja) * | 1993-12-17 | 2002-04-15 | 日本光電工業株式会社 | 循環血液量測定装置 |
| JP3364819B2 (ja) * | 1994-04-28 | 2003-01-08 | 日本光電工業株式会社 | 血中吸光物質濃度測定装置 |
| JP3270917B2 (ja) * | 1994-06-02 | 2002-04-02 | 日本光電工業株式会社 | 酸素飽和度測定装置、血中吸光物質濃度測定装置および生体信号処理方法 |
| US5503148A (en) * | 1994-11-01 | 1996-04-02 | Ohmeda Inc. | System for pulse oximetry SPO2 determination |
| FI107407B (fi) * | 1997-09-16 | 2001-07-31 | Metorex Internat Oy | Alimillimetriaalloilla toimiva kuvausjärjestelmä |
| US6265868B1 (en) * | 1997-12-11 | 2001-07-24 | Seagate Technology Llc | System and method for measuring total track width of a test track in magnetic media |
| JP3423603B2 (ja) * | 1997-12-22 | 2003-07-07 | シャープ株式会社 | 高位合成装置及び高位合成方法、並びに高位合成プログラムを記録した記録媒体 |
| JP3765923B2 (ja) * | 1998-02-26 | 2006-04-12 | シャープ株式会社 | ハードウェア合成方法およびハードウェア合成装置並びにハードウェア合成プログラムを記録した記録媒体 |
| JP3716967B2 (ja) * | 1999-07-29 | 2005-11-16 | シャープ株式会社 | 高位合成装置および高位合成方法並びにそれに用いられる記録媒体 |
| US6415236B2 (en) * | 1999-11-30 | 2002-07-02 | Nihon Kohden Corporation | Apparatus for determining concentrations of hemoglobins |
| US6622095B2 (en) * | 1999-11-30 | 2003-09-16 | Nihon Kohden Corporation | Apparatus for determining concentrations of hemoglobins |
| FI107840B (fi) * | 1999-12-09 | 2001-10-15 | Vaisala Oyj | Mittausmenetelmä ja järjestelmä kosteus- tai kaasuanturia varten |
| DE60133533T2 (de) * | 2000-02-10 | 2009-06-25 | Draeger Medical Systems, Inc., Danvers | Verfahren und vorrichtung zur erfassung eines physiologischen parameters |
| JP3722351B2 (ja) * | 2000-02-18 | 2005-11-30 | シャープ株式会社 | 高位合成方法およびその実施に使用される記録媒体 |
| US6728945B1 (en) * | 2001-02-26 | 2004-04-27 | Cadence Design Systems, Inc. | Behavioral level observability analysis and its applications |
| US6701170B2 (en) * | 2001-11-02 | 2004-03-02 | Nellcor Puritan Bennett Incorporated | Blind source separation of pulse oximetry signals |
| US7025728B2 (en) * | 2003-06-30 | 2006-04-11 | Nihon Kohden Corporation | Method for reducing noise, and pulse photometer using the method |
-
2003
- 2003-09-25 JP JP2003333613A patent/JP4352315B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2003-10-30 US US10/695,907 patent/US20040092805A1/en not_active Abandoned
-
2006
- 2006-07-28 US US11/494,508 patent/US20060287588A1/en not_active Abandoned
- 2006-07-28 US US11/494,494 patent/US20060287587A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07308299A (ja) * | 1994-05-18 | 1995-11-28 | Tetsuji Fukamizu | 脈波検出方法及び装置 |
| JPH11183377A (ja) * | 1997-12-17 | 1999-07-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学式成分計 |
| JP2001078990A (ja) * | 1999-09-13 | 2001-03-27 | Nippon Koden Corp | 血中吸光物質測定装置 |
| JP2001120511A (ja) * | 1999-10-26 | 2001-05-08 | Shimadzu Corp | 生体信号計測装置 |
| JP2003235819A (ja) * | 2001-12-14 | 2003-08-26 | Nippon Koden Corp | 信号処理方法および脈波信号処理方法 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009261458A (ja) * | 2008-04-22 | 2009-11-12 | Nippon Koden Corp | 信号処理方法及びそれを用いたパルスフォトメータ |
| JP2009279384A (ja) * | 2008-04-22 | 2009-12-03 | Nippon Koden Corp | 信号処理方法、信号処理装置及びそれを用いたパルスフォトメータ |
| JP2012235890A (ja) * | 2011-05-11 | 2012-12-06 | Konica Minolta Optics Inc | 信号処理装置、信号処理方法および生体情報測定装置 |
| JP2014147474A (ja) * | 2013-01-31 | 2014-08-21 | Nippon Koden Corp | 生体信号測定システム、生体信号測定装置、および生体信号測定装置の制御プログラム |
| US9521969B2 (en) | 2013-01-31 | 2016-12-20 | Nihon Kohden Corporation | Biological signal measuring system and biological signal measuring apparatus |
| JP2015192865A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-05 | 日本光電工業株式会社 | パルスフォトメータ |
| JP2017176267A (ja) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 富士ゼロックス株式会社 | 生体情報測定装置及び発光素子 |
| JP2017176265A (ja) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 富士ゼロックス株式会社 | 生体情報測定装置、及び生体情報測定プログラム |
| JP2019080873A (ja) * | 2017-10-31 | 2019-05-30 | 旭化成株式会社 | 検出装置および運転手監視システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4352315B2 (ja) | 2009-10-28 |
| US20060287588A1 (en) | 2006-12-21 |
| US20040092805A1 (en) | 2004-05-13 |
| US20060287587A1 (en) | 2006-12-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4352315B2 (ja) | 信号処理方法／装置及びそれを用いたパルスフォトメータ | |
| JP4632143B2 (ja) | 信号処理方法及びそれを適用したパルスフォトメータ | |
| JP4196209B2 (ja) | 信号処理方法及びそれを適用したパルスフォトメータ | |
| JP4830693B2 (ja) | 酸素飽和度測定装置及び測定方法 | |
| CA2481981C (en) | A non-invasive blood constituent measuring instrument and measuring method | |
| JP3627214B2 (ja) | 血中吸光物質測定装置 | |
| US6650918B2 (en) | Cepstral domain pulse oximetry | |
| US6101404A (en) | Optical diagnosis point detector for noninvasive diagnosis of blood constituents and noninvasive diagnostic device | |
| DE60016445D1 (de) | Apparat zur entfernung von bewegungs-artefakten von körperparametermessungen | |
| CA2460336A1 (en) | A signal processing method and device for signal-to-noise improvement | |
| Vinciguerra et al. | Progresses towards a processing pipeline in photoplethysmogram (PPG) based on SiPMs | |
| JP5203210B2 (ja) | パルスオキシメトリーのための信号処理 | |
| JP2009022484A (ja) | 運動時の脈拍数，酸素飽和度測定方法及び測定装置 | |
| KR101656746B1 (ko) | 혈당농도 보정 장치 및 방법 | |
| JP4831111B2 (ja) | 信号処理方法及びそれを用いたパルスフォトメータ | |
| JP2003235819A (ja) | 信号処理方法および脈波信号処理方法 | |
| JP4470056B2 (ja) | パルスフォトメータに用いられる信号処理方法及びそれを用いたパルスフォトメータ | |
| JP4399847B2 (ja) | パルスオキシメータ | |
| JP4807598B2 (ja) | パルスフォトメータ | |
| CN111631733B (zh) | 一种动脉血液光谱检测方法及装置 | |
| JP2012019966A (ja) | ノイズ除去方法及びパルスフォトメータ | |
| JP2012019967A (ja) | ノイズ除去方法及びパルスフォトメータ | |
| RU2793540C1 (ru) | Портативное устройство и способ для неинвазивного измерения элементов крови | |
| JP2012019968A (ja) | ノイズ除去方法及びパルスフォトメータ | |
| JPH11216133A (ja) | 体動ノイズ除去パルスオキシメトリの装置および方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051007 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070402 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081119 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090115 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090317 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090512 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090623 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090715 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4352315 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120807 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130807 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |