JP2007259960A - 非侵襲体内成分計測用腕支持台 - Google Patents

Abstract

【課題】被検者の体動および装置の装着状態のばらつきによる測定誤差をより小さくすることを可能とする非侵襲体内成分計測用腕支持台を得る。
【解決手段】支持台１に対して肘関節１０３を位置決めする凹部１ｃと、被検者の前腕１０１を支持台１上に固定する腕固定手段２，３と、支持台１上に固定された被検者の腕１００について手首位置Ｐが特定された場合に、基準位置としての手首位置Ｐからの距離が当該手首位置Ｐと肘関節位置Ｑとの間の長さに対して所定比率（２５％〜４５％）となる被検領域Ａを提示する被検領域提示手段９と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、体内成分計測装置を用いて非侵襲で生体内成分の計測を行う場合に、被検者の腕を所定の姿勢で支持する非侵襲体内成分計測用腕支持台に関する。

従来、生体の表面に測定用の近赤外光を照射し、生体から受ける測定光の反射光を受光して、その反射光成分から生体信号を測定することによって、生体内の種々の情報を得る生体内成分計測装置が知られている（例えば、特許文献１、２）。

この装置は、近赤外光の吸収強度がグルコースの存在によって影響されることを利用したもので、受光された反射光の吸光度スペクトルを測定することにより光吸収強度を検知し、生体内のグルコース濃度を検出して血糖値を測定する。かかる装置によれば、採血等を行わずに非侵襲で血糖値を得ることができるため、測定者に大きな負担を与えずに済むという利点がある。特に、比較的長時間に亘って血糖値の経時変化を取得するような場合には極めて有効である。
特開昭６０−２３６６３１号公報 特開平１１− ７０１０１号公報

しかしながら、かかる装置では、赤外光を受発光するプローブの皮膚との接触状態や接触圧力等によって、生体内で赤外光が透過する領域の厚み等が変化し、測定結果に誤差が生じる場合がある。

特に、比較的長時間に渡って継続的に血糖値の経時変化を取得するような場合には、こうした測定誤差の要因となる種々の外乱が想定される。例えば、ベッドに横たわる被検者が体位を変換する場合や、痰の吸引、オムツ替えを行う場合などは、被検者の体の少なくとも一部を動かすことで接触状態や接触圧力が変化しやすくなるし、人工呼吸器による周期的な体動や、覚醒、発作、不規則体動などの患者自らの動作によっても筋肉が動き、接触状態や接触圧力が変化して、測定結果に誤差が生じる場合がある。

また、被検者を移動させたり体の一部を動かしたりせざるを得ない場合には、装置を一時的に取り外して再度装着するような状況も起こりうるが、そのような場合には、装着状態を再現できなければ、取り外していた期間の前後で血糖値が変化したのか否かを把握できなくなる虞もある。

さらに、プローブを取り付ける者が変わるたびに装着状態が変化するような状況では、測定結果に対する信頼性が低くなってしまう。

そこで、本発明は、被検者の体動や装置の装着状態のばらつきによる測定誤差をより小さくすることを可能とする非侵襲体内成分計測用腕支持台を得ることを目的とする。

請求項１の発明にあっては、台座に対して被検者の肘関節を位置決めする位置決め部と、被検者の腕の肘関節と手首との間を台座上に固定する腕固定手段と、上記位置決め部によって台座に対して位置決めされるとともに上記腕固定手段によって台座上に固定された被検者の腕について手首位置が特定された場合に、手首位置および肘関節位置のうちいずれか一方として定められた基準位置からの距離が当該手首位置と肘関節位置との間の長さに対して所定比率となる被検領域を提示する被検領域提示手段と、を備えることを特徴とする。

請求項２の発明にあっては、上記所定比率は、手首位置を基準とした場合に、２０％以上４５％以下であることを特徴とする。

請求項３の発明にあっては、被検者の腕の肘関節と手首関節との間が、肘側を下、手首側を上とし、かつ水平載置姿勢に対して５°以上４５°以下の角度を持つ傾斜姿勢で、台座上に載置されるように構成したことを特徴とする。

かかる計測におけるプローブ装着位置について発明者らが鋭意研究を重ねたところ、前腕中の手首位置および肘関節位置を基準として定まる一定領域において、被検者の体動による測定値の変動が小さくなることが判明した。

したがって、本発明にかかる非侵襲体内成分計測用腕支持台によれば、上記被検領域提示手段によって、台座に位置決め固定された腕に対して、その手首位置および肘関節位置を基準として定まる上記一定領域を被検領域として提示することができるので、被検者の体動による測定値の変動を小さくすることができる上、作業者による装着状態および装着位置のばらつきによる測定値の変動も小さくすることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施形態にかかる非侵襲体内成分計測用腕支持台の側面図、図２は、非侵襲体内成分計測用腕支持台の平面図、図３は、腕に装着したプローブの断面図、図４は、非侵襲体内成分計測装置を示す図であって、（ａ）は装置の概略構成図、（ｂ）はプローブの装着面の平面図、（ｃ）は出射体の端面の平面図、図５は、生体内（皮膚組織）における近赤外光の入射と反射を示す説明図である。

まずは、図１および図２を参照して、本実施形態にかかる非侵襲体内成分計測用腕支持台（以下、単に支持台と記す）１について説明する。

図１に示すように、支持台１は、例えば樹脂素材を適宜形状に成形してなるものであり、細長くかつその長手方向に所定の傾斜角度θで緩やかに傾斜する傾斜面１ａと、当該傾斜面１ａより短く逆方向に傾斜する傾斜面１ｂと、を有している。この支持台１では、被検者の腕１００の前腕１０１を傾斜面１ａ上に載せ、傾斜面１ａ，１ｂの境界に形成される側面視略Ｖ字状の凹部１ｃに肘関節１０３を当てた状態が、測定時の腕１００（前腕１０１）の姿勢（測定姿勢）として規定されている。すなわち、本実施形態では、凹部１ｃが位置決め部に相当する。なお、１ｄは支持台１の掌を載置可能な上端面であり、この上端面１ｄを設けることで、前腕１０１の筋肉の動きを抑えることができる。

また、図２に示すように、傾斜面１ａの短手方向両端部には、それぞれ、長手方向に沿って延設される一対の略平行な溝１ｆ，１ｆが形成されており、各溝１ｆには、腕固定手段２，３の各ベース部２ａ，３ａから突出する略矩形柱状の挿入部２ｂ，３ｂが、一つずつ嵌挿されている。溝１ｆの断面形状は一定となっており、挿入部２ｂ，３ｂを溝１ｆの長手方向の任意位置に嵌挿できるようにしてある。したがって、被検者の前腕１０１の長さに合わせて手首近傍の位置と肘部近傍の位置に腕固定手段２，３を設置することができる。

そして、対応するベース部２ａ，２ａ同士およびベース部３ａ，３ａ同士を、いずれも傾斜面１ａの短手方向に整列して装着するとともに、これらベース部２ａ，２ａ間、ならびにベース部３ａ，３ａ間に、それぞれ帯状の固定ベルト２ｃ，３ｃを架設して、これら固定ベルト２ｃ，３ｃによって被検者の腕１００の前腕１０１を支持台１上で抱持するようにしている。固定ベルト２ｃ，３ｃは、樹脂や、ゴム、布等の可撓性かつ好適には伸縮性を有する素材であり、特に手首側の固定ベルト２ｃについては、手首近傍の皺（手根骨と橈骨との間の皮膚表面上にできる皺等）１０５や突起（橈骨茎状突起、尺骨茎状突起等）１０６の位置が視認しやすくなるよう、窓や透明部を設けるか、あるいは全体として透明素材を用いるのが好適である。さらに、面ファスナを備えるなどして、巻回長や束縛力を適宜に調整できるようにしてもよい。

また、凹部１ｃの幅方向両側には突壁部１ｅ，１ｅを設け、傾斜面１ｂ側の突壁部１ｅ，１ｅ間には上記固定ベルト２ｃ，３ｃと同様の固定ベルト４を架設して、この固定ベルト４によって被検者の上腕１０２を抱持できるようにしてある。なお、突壁部１ｅ，１ｅは、肘関節１０３を位置決めする位置決め手段としても機能することになる。

そして、本実施形態では、図２に示すように、腕固定手段２のベース部２ａ，２ａ、腕固定手段３のベース部３ａ，３ａ、および突壁部１ｅ，１ｅを、いずれも、腕１００が横方向（傾斜面１ａ，１ｂの幅方向）に動くのを規制する動作規制手段としても機能させている。このとき、ベース部２ａ，３ａは、支持台１に対して着脱可能であるため、幅の異なるものを複数準備しておき、被検者の腕１００の太さにあわせて適宜に取り替えて、ベース部２ａ，２ａ間あるいはベース部３ａ，３ａ間の間隙の広さを調整してもよい。なお、傾斜面１ａを平坦面とせず、前腕１０１の外形に倣って長手方向に伸びる浅い溝状に形成してもよい。

ここで、伏臥状態にある被検者の体位を変換させる場合などにおいては、肘関節１０３が支点となって腕１００が動くケースが多い。このため、本実施形態のように、前腕１０１の両端部を腕固定手段２，３によって固定する、すなわち、肘関節１０３の手首側を腕固定手段３によって固定するとともに、手首近傍を腕固定手段２によって固定するのが、効果的となる。さらに、本実施形態のように、突壁部１ｅおよび固定ベルト４によって肘関節１０３の上腕側を固定すれば、より一層効果的である。

また、腕１００の筋肉の動きには、肘関節１０３や手首の関節の動き、特に、それら関節における回転運動や屈伸運動が大きく影響を及ぼす。このため、本実施形態のように、ベース部２ａ，２ａおよびベース部３ａ，３ａによって腕１００を緩やかに挟持することにより、当該腕１００の横方向の動きを規制するともに、固定ベルト２ｃ，３ｃ，４によって、腕１００を抱持するのが効果的である。

ところで、本実施形態では、図２に示すように、プローブ１０（図３参照）を設置するのに好適な被検領域Ａを、前腕１０１の中央部より手首側の領域としている。この被検領域Ａについての考察は後述するが、発明者らの研究から、この被検領域Ａの位置および長さは、前腕１０１の長さに比例して変化するものであり、長さ等が異なる腕１００に対しても、その腕１００内の共通の場所（例えば手首位置Ｐ）を基準位置とした場合には、当該基準位置からの長手方向に沿う距離が前腕１０１の長さ（すなわち手首位置Ｐと肘関節位置Ｑとの間の距離）に対して所定比率となる領域として特定することができるという知見を得た。

そこで、本実施形態では、支持台１に被検領域提示手段９を設け、支持台１に位置決めされかつ固定された被検者の腕１００に対して、当該腕１００の長さに応じた適切な被検領域Ａを提示するようにしている。

具体的には、支持台１に、腕１００（前腕１０１）と略平行に延設されるレール５と、このレール５に進退可能に支持されるスライダ６とを設け、さらに、一端７ｂが支持台１の肘関節位置Ｑ近傍に固定されるとともに、他端７ｃがスライダ６に固定される伸縮体７（例えば帯状のゴムやコイルスプリング等）を備え、スライダ６をレール５に沿って動かしたときに、当該スライダ６の位置に応じて伸縮体７が伸縮するようにしている。

そして、伸縮体７に、一定の伸張状態における他端７ｃ（手首側の端部）からの距離が当該伸張状態での伸縮体７の両端７ｂ，７ｃ間の長さに対して所定比率（本実施形態では２５〜４５％）となる領域を示す指標（提示要素）７ａを設定している。この指標７ａは、例えば、他の領域と区別できる色や、記号、文字、模様、形状（幅広部、幅狭部、凹凸）等として施すことができる。なお、ここでの伸張状態とは、伸縮体７に座屈や湾曲が無く、真っ直ぐに伸張した状態を意味している。

かかる伸縮体７は弾性的に伸縮するため、その両端７ｂ，７ｃ間の長さが変化すると、その伸びに応じて指標７ａの位置および領域も同じ比率で変化するから、指標７ａによって示される領域は、伸縮体７の長さによらず、常に、他端７ｃからの距離が両端７ｂ，７ｃ間の長さに対して所定比率（すなわち、本実施形態では２５〜４５％）となる領域を示すことになる。

ここで、本実施形態では、伸縮体７の一端７ｂを支持台１の肘関節位置Ｑに合わせて固定してある。したがって、スライダ６をレール５に沿って動かして、他端７ｃを、支持台１に位置決めされかつ固定された腕１００（前腕１０１）の手首位置Ｐに位置合わせすれば、伸縮体７が前腕１０１の肘関節位置Ｑと手首位置Ｐに対応して伸びることになるから、当該伸縮体７に施された指標７ａが、手首位置Ｐを基準位置として、当該手首位置Ｐからの距離が、手首位置Ｐと肘関節位置Ｑとの間の長さに対して所定比率（２５％〜４５％）の範囲となる領域、すなわち、被検領域Ａを示すことになる。すなわち、本実施形態では、上述した伸縮体７の性質を利用して、腕１００（前腕１０１）の長さが異なるあらゆるケースに対し、手首位置Ｐに伸縮体７の他端７ｃを位置合わせするという操作を行うのみで、常に、手首位置Ｐおよび肘関節位置Ｑに対応した被検領域Ａが提示されるようになるのである。なお、被検領域Ａは、図２に示すように、前腕１０１において指標７ａに対して傾斜面１ａの幅方向に隣接する領域となるが、このとき、固定ベルト２ｃ，３ｃを当該傾斜面１ａの幅方向と略垂直な方向に架設しておけば、指標７ａの両端を固定ベルト２ｃ，３ｃの端縁と平行に目視で延長することができ、より容易にかつより精度良く被検領域Ａを認識できるようになる。

このとき、スライダ６には爪部６ａを設ける一方、支持台１側にはレール５に沿って伸びるラッチ８を設け、爪部６ａをラッチ８に係止することで、他端７ｃが手首位置Ｐに位置合わせされた状態でスライダ６を係止できるようにするのが好適である。こうすれば、伸縮体７の他端７ｃが手首位置Ｐに位置決めされた状態を極めて容易に維持することができて、作業者（測定実施者）の手間を省くことができる上、提示された被検領域Ａを視認しながらプローブ１０の装着作業を容易に行うことができる分、測定精度をより確実に高めることができる。

なお、被検領域提示手段９に関連する部品、すなわち、レール５や、スライダ６、伸縮体７、ラッチ８等は、いずれも、支持台１の側壁面上に設け、腕１００の邪魔にならないようにするのが好適である。

次に、図３〜図５を参照して、上記支持台１が適用される非侵襲体内成分計測装置２０（以下、単に計測装置２０と記す）の概要について説明する。

図３に示すように、プローブ１０は、前腕１０１（被検領域Ａ）の表面に所定の圧力で押圧接触した状態で、固定治具１３およびテープ１４を用いて装着固定される。

また、図４の（ａ）に示すように、計測装置２０は、ハロゲンランプ等の光源２１から出た近赤外光を、熱遮蔽板２２、ピンホール２３、光学レンズ２４を介して光入射体２５の一端に入射させ、さらに、当該光入射体２５からその他端に接続されている光ファイバケーブル２６，２６に入射させる。光ファイバケーブル２６，２６のうち一方は生体に押圧接触される測定用のプローブ１０に接続され、他方はリファレンスプローブ１０Ｒに接続されている。

プローブ１０から腕１００内に出射された近赤外光は、生体内で反射されて、その反射光が再びプローブ１０に取り込まれ、光ファイバケーブル２７を経て出射体２８に入射され、さらに、シャッタ２９、レンズ３０、反射鏡３１、および回折格子３２を経て受光素子３３に入射される。この受光素子３３で検出されて電気信号に変換された光信号は、Ａ／Ｄ変換器３４でＡ／Ｄ変換されて、パーソナルコンピュータ等の演算装置３５に入力される。演算装置３５では、光信号中の生体信号であるスペクトルを解析して生体内成分が算出される。

また、この計測装置２０は、環境やその他の外乱による影響を排除すべく、セラミック板等の基準部材Ｓで反射された近赤外光を参照光として検出して、測定光と同様のスペクトル解析を行うことで、測定誤差を補正するようにしている。

すなわち、リファレンスプローブ１０Ｒから出射され、基準部材Ｓで反射された反射光は、再びリファレンスプローブ１０Ｒに取り込まれ、光ファイバケーブル２７を経て出射体２８Ｒに入射され、さらに、シャッタ２９、レンズ３０、反射鏡３１、および回折格子３２を経て受光素子３３に入射される。シャッタ２９は、プローブ１０を経由した測定光およびリファレンスプローブ１０Ｒを経由した参照光のうちいずれか一方のみを選択的に透過させるようになっている。演算装置３５は、参照光に対する演算処理結果に基づいて、測定光に対する演算処理結果を補正することで、測定精度を高めるようにしている。

図４の（ｂ）に示すように、プローブ１０およびリファレンスプローブ１０Ｒの端面の略中央部には、いずれも受光ファイバ１２ｒが配置されており、当該受光ファイバ１２ｒから所定の距離Ｌだけ離間した円周に沿って複数の発光ファイバ１２ｅが配置されている。また、図４の（ｃ）は、出射体２８，２８Ｒの端面を示しており、その略中央部に、受光ファイバ１２ｒの他端部に相当する発光ファイバ１２ｏが設けられている。

ここで、人間を含む生物の皮膚組織は、通常、図５に示すように、角質層を含む皮膚層１１０（厚み：０．２〜０．４［ｍｍ］）、真皮層１１１（厚み：０．５〜２［ｍｍ］）、皮下組織層１１２（厚み：１〜３［ｍｍ］）の三層から構成されている。真皮層１１１中には毛細血管が発達しており、血中の生体成分に応じた物質移動が速やかに生じる。特に、血中グルコース濃度（血糖値）に対して、真皮層１１１中のグルコース濃度は追従して変化すると考えられている。これに対して、皮下組織層１１２は脂肪組織が中心であり、グルコース等の水溶性の生体成分は、皮下組織層１１２中には均一な状態では存在しにくい。したがって、血中グルコース濃度（血糖値）をより精度良く測定するには、近赤外光Ｂを主として真皮層１１１で反射させ、当該真皮層１１１の近赤外光スペクトルを選択的に測定するのが好適であり、そのために、プローブ１０における発光ファイバ１２ｅと受光ファイバ１２ｒとの距離Ｌ（図４（ｂ）参照）を２ｍｍ以下としてある。

次に、図６を参照して、腕１００に対して上記プローブ１０を装着するのに好適な被検領域Ａについて説明する。図６は、被検者の体位変換前後におけるプローブの接触圧力の変化量を前腕の各位置について計測した結果を示すグラフ（ｂ）を前腕（ａ）と対応させて示したものである。なお、図中Ｘは、腕１００（前腕１０１）の長手方向略中央部の計測線Ｃに沿った各点における手首位置Ｐからの距離を、手首位置Ｐと肘関節位置Ｑとの間の距離で除したパラメータである。

発明者らが詳細な実験を行って確認したところ、図６の（ｂ）に示すように、基準位置としての手首位置Ｐからの距離が、手首位置Ｐと肘関節位置Ｑとの間の長さ（前腕１０１の長さ）に対して２５％〜４５％となる領域については、体位変換前後におけるプローブ１０の接触圧力の変化が、他の領域に比べて小さくなることが判明した。

かかる特性は、Ｘが４５％以下の領域、すなわち前腕１０１の略中央部より手首側の領域は、腱が多く、体位変換に伴う筋肉（筋）の動きによる影響が小さい領域であることと、ただし、手首位置Ｐに近付き過ぎた場合は（Ｘが２５％未満の領域）、掌の微小な動きが手首関節を動かすことによる皮膚表面の皺等が原因で、接触圧力の変動が大きくなることに、起因するものと考えられる。

以上のように、発明者らは、好適な被検領域Ａは、前腕１０１の略中央部より手首側の領域であって、さらに前腕の中央部と手首位置との中間位置よりも上腕側の領域、より詳しくは、基準位置としての手首位置Ｐからの距離が当該手首位置Ｐと肘関節位置Ｑとの間の長さに対して２５％以上４５％以下の領域であるという知見を得たのである。なお、ここでは示さないが、こうした特性は、被検者によらずほぼ同一の特性を示しており、また、前腕１０１の長さによって正規化しているため、あらゆる長さの腕１００について適用することができる。

次に、図７〜図１１を参照して、上記支持台１を使用して血糖値測定を行った実験結果について説明する。図７は、実験結果の一例を示す表、図８〜図１３は、測定条件が異なる各被検者についての血糖値の経時変化を示すグラフである。

図７に示すように、実験は、９歳から７７歳までの男女複数の被検者に対し、種々の条件において、約３時間（１８０分）程度の比較的長時間に亘って行ったものである。この測定では、接触面積がφ１８［ｍｍ］のプローブ１０を用い、図３に示すようにして、固定治具１３およびテープ１４を用いて、前腕１０１の被検領域Ａに安定的に装着した。

また、血糖値測定は５分間隔で行い、同時に参照用に採血も行って、採血による血糖値（採血値）と、測定による血糖値（推定値）との比較を行った。その際、適宜に、糖負荷を与えたり、枕の出し入れによる体位変換操作を行ったりして、それらによる影響を観察した。このとき、枕は背中側に挿入し、被検者の体がプローブ１０および支持台１側に約２０°程度傾くようにした。この姿勢変化によって、プローブ１０を装着している前腕１０１側の肘関節１０３に体重がかかって当該前腕１０１の筋肉が動きやすくなる状態を得て、その動きによる影響がより顕著に現れるようにした。

なお、比較例１〜６は、いずれも、プローブ１０を被検領域Ａからはずれた位置に装着した場合の測定結果であり、そのうち、さらに、比較例１，２，４，６は、支持台１の傾斜面１ａの傾斜角度（図１中のθ）が小さい場合（０°：略水平）かあるいは大きい場合（６０°）についての測定結果である。

以上の実験により、以下の知見が得られた。

１．支持台１およびプローブ１０の取り付けに関し、本実施形態にかかる上記支持台１を用いることで、作業者（測定実施者）は、容易に、また全被検者に対して極めて円滑にセッティングし、かつ測定を行うことができた。

２．図８および図９に示すように、プローブ１０を被検領域Ａ内に装着した場合には（実施例１および１３）、前腕１０１の長さによらず、例えば前腕１０１が成人に比べて短い９歳の子供に対しても、採血値と推定値とは良好に一致しており、測定誤差を許容範囲内に収めることができた。ただし、上記Ｘが４０〜４５％の範囲、すなわち、プローブ１０の装着位置が筋肉の多い領域に近付くと、傾斜面１ａの傾斜角度θが５°または４５°の場合に、推定値のずれが大きくなる傾向があった。また、実施例１０（図１０）では、一回目の体位変換（枕挿入）によってわずかに誤差が大きくなるものの、その後の枕抜きでは全く影響が生じず、全体としては２０％以内の測定誤差に収めることができた。したがって、プローブ１０の設置は、可能な限り被検領域Ａの中央部とするのが望ましいが、当該中央部への設置が難しい場合には、傾斜面１ａの傾斜角度θを２０°前後としておくことで対処が可能であることが判明した。

３．一方、比較例３（図１３）のように、傾斜面１ａの傾斜角度は適切であるが、プローブ１０を肘関節１０３側に寄せて設置した場合は、プローブ１０が筋肉の多い領域に対応することになる分、体位変換による影響が大きく、体位変換において枕を挿入したり抜いたりする度に、推定値（測定値）の大きな変動が生じることが判明した。また、比較例５（図１２）は、プローブ１０を手首位置Ｐに設置した場合を示すが、かかる場合には、精度の良い測定を行うことができなかった。これは、手首の皺の影響でプローブ１０と皮膚との接触状態が不安定であることや、比較的汗をかきやすい部位であることが原因と推定される。さらに、比較例２（図１１），４，６の場合のように、傾斜面１ａの傾斜角度θを６０°と大きくすると、支持台１が不安定で、測定中に倒れるという不具合が生じた。

以上の本実施形態によれば、支持台１が、支持台１に対して被検者の肘関節１０３を位置決めする位置決め部としての凹部１ｃと、前腕１０１を支持台１上に固定する腕固定手段２，３と、凹部１ｃによって位置決めされるとともに腕固定手段２，３によって固定された腕１００について手首位置Ｐが特定された場合に、基準位置としての手首位置Ｐからの距離が当該手首位置Ｐと肘関節位置Ｑとの間の長さに対して所定比率となる被検領域Ａを提示する被検領域提示手段９と、を備えるため、手首位置Ｐおよび肘関節位置Ｑを基準として定まる好適なプローブ１０の装着領域である被検領域Ａを提示することができるので、作業者がプローブ１０の好適な装着位置を容易に認識できるようになって、作業者による装着状態および装着位置のばらつきによる測定値の変動を小さくすることができる。

特に、医療現場では、より迅速かつより的確な測定が要求される場合があり、容易にかつ精度の良い測定を可能とする本実施形態にかかる支持台１は有効である。また、医師や看護婦など、複数の作業者（測定実施者）が対応するケースが考えられ、作業者による装着位置や装着状態のばらつきを抑えることができる点でも極めて有効となる。

また、本実施形態によれば、被検領域提示手段９は、被検者の前腕１０１に沿って、弾性的に伸縮可能な伸縮体７を有し、当該伸縮体７の一端７ｂは肘関節位置Ｑに対応する位置決め部としての凹部１ｃ近傍に固定されるとともに、当該伸縮体７には、伸張状態において基準位置としての手首位置Ｐに対応する他端７ｃからの距離がその両端７ｂ，７ｃ間の長さに対して上記所定比率となる領域を示す指標７ａが施され、伸縮体７が被検者の前腕１０１に沿って延伸されるとともに他端７ｃが当該被検者の手首位置Ｐに位置合わせされたときに、当該指標７ａによって被検領域Ａが提示されるようにしたため、上記伸縮体７の性質を利用した比較的簡素な構成によって、腕１００（前腕１０１）の長さが異なるあらゆるケースに対し、手首位置Ｐに伸縮体７の他端７ｃを位置合わせするという操作を行うのみで、常に、手首位置Ｐおよび肘関節位置Ｑに対応した被検領域Ａを提示することができる。また、被検領域提示手段９を比較的簡素な構成として具現化することができる分、支持台１の小型化および軽量化にも資することになる。

また、本実施形態によれば、支持台１上に固定された被検者の腕１００に沿って延伸するレール５と、当該レール５に進退可能に支持されるスライダ６と、を備え、伸縮体７の他端７ｃをスライダ６に固定したため、伸縮体７を、被検者の腕１００に沿ってより確実に沿わせることができて、手首位置Ｐの特定精度、ひいては被検領域Ａの提示精度を向上することができる。また、スライダ６をレール５に沿って動かすという単純な操作で伸縮体７を伸縮させることができる分、測定前のセッティングをより円滑に行うことができる。

しかも、鋸歯列としてのラッチ８とスライダ６に設けた爪部６ａとによって、スライダ６を所定領域内の任意の位置で支持台１に係止することができるようにしたため、伸縮体７の他端７ｃが手首位置Ｐに位置合わせされた状態を容易に維持して、伸縮体７の指標７ａを視認しながら、当該指標７ａに対応する被検領域Ａにより容易にかつより精度良くプローブ１０を装着することができる。

また、本実施形態では、手首位置Ｐを基準とした場合の所定比率は、２０％以上４５％以下とするのが好適である。すなわち、この比率が４５％を超えた肘関節１０３側の領域では、筋肉が多くなる分、体位変換によるプローブ１０の接触圧力の変化が大きくなるし、２０％を下回る手首側の領域では、手首の関節に近付く分、皮膚の動きが多くなって、プローブ１０の接触状態が変化しやすくなるのに対し、２０％以上４５％以下の領域では、腱が多く、体位変換による影響を受けにくくなるからである。なお、特に、前腕１０１の外側部よりも内側部の方が皮膚の状態が安定しており、また、体毛の影響を受けにくくなることから、プローブ１０の装着位置としては好適である。そして、この場合には、プローブ１０との相互干渉を避けるべく、上記被検領域検出手段９は、支持台１の前腕１０１の外側部側となる側壁に設けるのが好適である。

また、本実施形態では、被検者の腕１００の肘関節１０３と手首関節との間が、肘関節１０３側を下、手首側を上とし、かつ水平載置姿勢に対して５°以上４５°以下の角度を持つ傾斜姿勢で、支持台１上に載置されるように構成するのが好適である。すなわち、傾斜面１ａの傾斜角度θが５°を下回ってより水平姿勢に近付くと、肘関節につながる筋肉が伸びた状態になって、特に長時間の計測時においては、被検者に苦痛を強いることになる。また、筋肉が伸びたままの状態では、体位変換時に体が傾斜した際に伸びた筋肉が弛むような場合もあって、この点からも好ましくない。逆に、傾斜面１ａの傾斜角度θが４５°を超える急傾斜となると、支持台１自体の安定性が低くなり、これを解消するには、支持台１を固定する手段を設けたり、支持台１の底面を広くとったりして、装置構成が大がかりとなって重量増を招くことにもなる。また、支持台１の高さが高くなって、他の医療行為等の障害となる虞もある。この点、５°以上４５°以下の適宜な傾斜を持たせることで、筋肉を多少緊張した状態に保持して、弛みによる接触圧力の変化を抑制することができるとともに、必要以上に傾斜角度が大きくなって、支持台１自体が邪魔になったり大型化したりするのを抑制することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。

例えば、上記基準位置を、肘関節位置としてもよい。その場合も、前腕に対する被検領域の場所は全く同じであるが、基準位置が逆側の端部となる関係で、所定比率は５５％以上７５％以下となる。

また、被検領域提示手段は、電気的な処理を介して被検領域を提示するものとして構成してもよい。例えば、何らかの形で手首位置が特定された場合に、コンピュータ等の演算処理装置で、入力された手首位置情報に対応する被検領域の位置を演算し、支持台の傾斜面の傍らには、長手方向に沿ってＬＥＤや液晶パネル等からなる表示部を設置しておき、当該表示部において、被検領域を表示するようにしてもよい。また、手首位置の特定に関しては、支持台の傾斜面の傍らに長手方向に沿って多数のソケットを配列しておき、手首位置に対応するソケットに端子を差し込むことで当該端子が差し込まれた位置として特定できるようにしてもよいし、長さを測定する定規を設けておき、その計測値を演算処理装置に入力するようにしてもよいし、傾斜面に圧力センサ等を設けて、面圧によって前腕の位置や長さを取得してもよい。また、上記実施形態の伸縮体の長さやスライダの位置を検出するセンサを設けることで、手首位置を特定できるようにしてもよい。

また、支持台を、空気を封入して膨らませたビニールやウレタンのスポンジ等、軟質素材を用いて構成してもよい。こうすれば、軽量化が図れて移動させやすくなるという利点がある。

本発明の実施形態にかかる非侵襲体内成分計測用腕支持台の側面図。 本発明の実施形態にかかる非侵襲体内成分計測用腕支持台の平面図。 腕に装着したプローブを示す断面図。 非侵襲体内成分計測装置を示す図であって、（ａ）は装置の概略構成図、（ｂ）はプローブの装着面の平面図、（ｃ）は出射体の端面の平面図。 生体内（皮膚組織）における近赤外光の入射と反射を示す説明図。 被検者の体位変換前後におけるプローブの接触圧力の変化量を前腕の各位置について計測した結果を示すグラフ（ｂ）を前腕（ａ）と対応させて示す図。 本発明の実施形態にかかる非侵襲体内成分計測用腕支持台を用いた血糖値測定の実験結果の一例を示す表。 図７中の実施例１について血糖値の採血による測定値（採血値）および非侵襲体内成分計測装置による測定値（推定値）の経時変化を示すグラフ。 図７中の実施例１３について血糖値の採血による測定値（採血値）および非侵襲体内成分計測装置による測定値（推定値）の経時変化を示すグラフ。 図７中の実施例１０について血糖値の採血による測定値（採血値）および非侵襲体内成分計測装置による測定値（推定値）の経時変化を示すグラフ。 図７中の比較例２について血糖値の採血による測定値（採血値）および非侵襲体内成分計測装置による測定値（推定値）の経時変化を示すグラフ。 図７中の比較例５について血糖値の採血による測定値（採血値）および非侵襲体内成分計測装置による測定値（推定値）の経時変化を示すグラフ。 図７中の比較例３について血糖値の採血による測定値（採血値）および非侵襲体内成分計測装置による測定値（推定値）の経時変化を示すグラフ。

符号の説明

１ 非侵襲体内成分計測用腕支持台（台座）
１ｃ 凹部（位置決め部）
２，３ 腕固定手段
５ レール
６ スライダ
７ 伸縮体
７ａ 指標
７ｂ 一端
７ｃ 他端
９ 被検領域提示手段
２０ 非侵襲体内成分計測装置
１００ 腕
１０１ 前腕
Ａ 被検領域
Ｐ 手首位置
Ｑ 肘関節位置

Claims (3)

1. 台座に対して被検者の肘関節を位置決めする位置決め部と、
   被検者の腕の肘関節と手首との間を台座上に固定する腕固定手段と、
   前記位置決め部によって台座に対して位置決めされるとともに前記腕固定手段によって台座上に固定された被検者の腕について手首位置が特定された場合に、手首位置および肘関節位置のうちいずれか一方として定められた基準位置からの距離が当該手首位置と肘関節位置との間の長さに対して所定比率となる被検領域を提示する被検領域提示手段と、
   を備えることを特徴とする非侵襲体内成分計測用腕支持台。
2. 前記所定比率は、手首位置を基準とした場合に、２０％以上４５％以下であることを特徴とする請求項１に記載の非侵襲体内成分計測用腕支持台。
3. 被検者の腕の肘関節と手首関節との間が、肘側を下、手首側を上とし、かつ水平載置姿勢に対して５°以上４５°以下の角度を持つ傾斜姿勢で、台座上に載置されるように構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の非侵襲体内成分計測用腕支持台。
   
   

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