JP2010069065A - Non-invasive blood sugar measuring apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、測定装置に関し、より詳細には生体からの光音響波信号に基づいて測定エラーを検出し、測定精度を向上することが可能な非侵襲血糖測定装置に関する。 The present invention relates to a measuring apparatus, and more particularly to a noninvasive blood sugar measuring apparatus capable of detecting a measurement error based on a photoacoustic wave signal from a living body and improving measurement accuracy.
代表的な生活習慣病である糖尿病の患者数は世界的に増加傾向にある。糖尿病患者は、糖尿病による合併症を抑制し、患者の生活の質を向上するために、日常的な血糖コントロールが必要である。そのため、患者は医師の指導のもと、毎日定期的に血糖値を測定しなければならない。 The number of patients with diabetes, a typical lifestyle-related disease, is increasing worldwide. Diabetic patients require routine glycemic control to reduce complications from diabetes and improve the quality of life of patients. Therefore, patients must measure blood glucose regularly every day under the guidance of a doctor.
血糖値を測定する代表的な例として、患者の指を針で刺して血液を採取し血糖値を測定する侵襲型の血糖測定装置がある。ところが、この侵襲型の血糖測定装置は、指を針で刺して血液を採取する際に手間と痛みを伴うこと、さらに感染症などの危険が伴うことから、近年では、血液の採取を必要としない、非侵襲型の血糖測定装置が提案されている。 As a typical example of measuring a blood glucose level, there is an invasive blood glucose measuring device that measures blood glucose level by collecting blood by inserting a patient's finger with a needle. However, this invasive blood glucose measuring device is troublesome and painful when blood is collected by puncturing a finger with a needle, and in addition, there is a risk of infectious diseases. Non-invasive blood glucose measurement devices have been proposed.
非侵襲型の血糖測定装置として、光音響効果を用いた「生物学的測定システム」が記載されている。グルコースに吸収される波長の光を、生物学的測定システムから指先のような生体の部分に照射すると、照射された光は生体内の比較的小さい焦点領域に集光される。一般的に光はグルコースに吸収されて焦点領域と隣接する領域の組織内で運動エネルギーに変換される。運動エネルギーは、吸収組織領域の温度及び圧力を増大させ、音波を生成する。この音波を、以下「光音響波信号」と表記する。光音響波信号は、吸収組織領域から放射され、生物学的測定システムが備える音響センサによって検出される。音響センサは、生体表面と接するよう装着される。光音響波信号の強度は、吸収組織領域内のグルコースの関数であり、音響センサによって計測された強度は血糖値を調べるために使用される。このとき、1回の血糖値の測定において、ノイズの影響を最小限にするために、光の照射を複数回行い、該照射回数分の光音響波信号を検出して平均化する。そして、平均化された信号に基づいて血糖値を推定する(例えば、特許文献1)。 As a non-invasive blood glucose measurement device, a “biological measurement system” using a photoacoustic effect is described. When light having a wavelength that is absorbed by glucose is irradiated from a biological measurement system onto a part of a living body such as a fingertip, the irradiated light is collected at a relatively small focal region in the living body. In general, light is absorbed by glucose and converted into kinetic energy in the tissue in the region adjacent to the focal region. Kinetic energy increases the temperature and pressure of the absorbing tissue region and generates sound waves. This sound wave is hereinafter referred to as “photoacoustic wave signal”. The photoacoustic wave signal is emitted from the absorbing tissue region and detected by an acoustic sensor included in the biological measurement system. The acoustic sensor is mounted so as to contact the surface of the living body. The intensity of the photoacoustic wave signal is a function of glucose in the absorbing tissue region, and the intensity measured by the acoustic sensor is used to examine the blood glucose level. At this time, in order to minimize the influence of noise in one blood glucose level measurement, light irradiation is performed a plurality of times, and photoacoustic wave signals corresponding to the number of times of irradiation are detected and averaged. And a blood glucose level is estimated based on the averaged signal (for example, patent document 1).
測定精度を向上するための他の手段として、侵襲型の血糖測定装置により測定された血糖値を用いて、非侵襲型の血糖測定装置により推定された血糖値の校正(以下、キャリブレーションとする)を行う装置がある。ところが、キャリブレーション中に測定異常が生じた場合、その後の血糖値測定結果に悪影響を及ぼす可能性がある。そこで、キャリブレーション中の測定状況を監視し、測定異常を検出すると再測定を行う方法が開示されている(例えば、特許文献2)。
しかしながら、特許文献1に示すような従来の非侵襲血糖測定装置では、複数回の光の照射により検出した複数の光音響波信号を重ね合わせ、該複数の光音響波信号を平均化した後、血糖値の推定を行っているため、以下のような問題が生じる。 However, in the conventional non-invasive blood glucose measurement device as shown in Patent Document 1, after superposing a plurality of photoacoustic wave signals detected by multiple times of light irradiation and averaging the plurality of photoacoustic wave signals, Since blood glucose level is estimated, the following problems occur.
図17に、平均化を行った光音響波信号を示す。(a)は測定正常時の光音響波信号を、(b)は測定異常時の光音響波信号を示す。また、横軸は時間軸方向、縦軸は振幅レベルを示す。 FIG. 17 shows an averaged photoacoustic wave signal. (A) shows a photoacoustic wave signal when measurement is normal, and (b) shows a photoacoustic wave signal when measurement is abnormal. The horizontal axis represents the time axis direction, and the vertical axis represents the amplitude level.
測定が正常に行われている場合、平均化後の光音響波信号は、図17(a)に示すような波形となり、測定精度の向上が望める。 When the measurement is performed normally, the photoacoustic wave signal after averaging has a waveform as shown in FIG. 17A, and an improvement in measurement accuracy can be expected.
ところが、測定異常が発生した場合、例えば、複数回の光音響波信号の重ねあわせを行っている最中に、血糖測定装置が外部から衝撃を受けた場合、装置の装着場所がずれ、光音響波信号の重ね合わせの位置が途中からずれてしまう。その結果、平均化後の光音響波信号は、図17(b)に示すような波形となり、光音響波信号の波形品質が劣化するため、血糖値の推定を正常に行えなくなる。 However, when a measurement abnormality occurs, for example, when the blood glucose measurement device receives an impact from the outside during the superposition of a plurality of photoacoustic wave signals, the mounting location of the device shifts, and the photoacoustic The superposition position of the wave signal is shifted from the middle. As a result, the averaged photoacoustic wave signal has a waveform as shown in FIG. 17B, and the waveform quality of the photoacoustic wave signal deteriorates, so that the blood sugar level cannot be estimated normally.
このように、従来の非侵襲型の血糖測定装置では、測定異常が発生した場合に、測定精度が低下するという課題を有していた。 As described above, the conventional non-invasive blood glucose measurement device has a problem that the measurement accuracy decreases when a measurement abnormality occurs.
また、特許文献2に示すような従来の非侵襲測定装置では、キャリブレーションを行って測定精度を高めているが、キャリブレーション以外の測定時に測定異常が発生し、キャリブレーション中と異なる測定条件での測定が行われた場合に測定精度が低下する、という課題を有していた。
Moreover, in the conventional non-invasive measuring apparatus as shown in
本発明は、上記問題点を解消するためになされたものであり、測定異常が発生した場合にも測定精度を低下させることなく、正確な血糖値の推定を行うことができる非侵襲血糖測定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a noninvasive blood glucose measurement device capable of accurately estimating blood glucose levels without degrading measurement accuracy even when a measurement abnormality occurs. The purpose is to provide.
上記課題を解決するために、本発明の請求項1にかかる非侵襲血糖測定装置は、生体表面に照射した光により生体内の特定物質が光のエネルギーを吸収して発する光音響波信号を生体表面で検出することによって血糖値を推定する非侵襲血糖測定装置において、1回の血糖値の推定に対して、少なくとも1回以上繰り返されるパルス光の照射を制御するための照射制御信号を出力する制御手段と、前記照射制御信号により前記パルス光を生体表面に照射する、少なくとも一つの光源と、前記光音響波信号を検出し、所定の周波数でサンプリングした検出信号を出力する光音響検出手段と、前記少なくとも1回以上繰り返されるパルス光の照射回数分の前記検出信号を平均化し、該平均化検出信号を用いて前記血糖値を推定する特徴量推定手段と、前記推定された血糖値を表示する特徴量表示手段とを備え、前記特徴量推定手段は、少なくとも2回以上の血糖値の推定を行うことにより得られる複数の前記平均化検出信号のうち、少なくとも1つ以上の信号から比較基準となる参照用検出信号を作成し、該参照用検出信号の作成に用いられた信号以外の複数の平均化検出信号の各々を比較用検出信号とし、該比較用検出信号と前記参照用検出信号の波形形状を比較することにより測定中に異常が発生したかどうかを判断する、ことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, a non-invasive blood glucose measurement device according to claim 1 of the present invention provides a photoacoustic wave signal generated by a specific substance in the living body absorbing light energy by light irradiated on the living body surface. In a non-invasive blood glucose measuring device that estimates blood glucose levels by detecting on the surface, an irradiation control signal for controlling irradiation of pulsed light that is repeated at least once is output for each blood glucose level estimation. Control means; at least one light source that irradiates the surface of the living body with the pulsed light according to the irradiation control signal; and photoacoustic detection means that detects the photoacoustic wave signal and outputs a detection signal sampled at a predetermined frequency. The feature amount estimating means for averaging the detection signals for the number of times of irradiation of the pulsed light repeated at least once and estimating the blood glucose level using the averaged detection signals And a feature amount display means for displaying the estimated blood glucose level, wherein the feature amount estimation means includes a plurality of the averaged detection signals obtained by estimating the blood glucose level at least twice. A reference detection signal serving as a comparison reference is created from at least one signal, and each of a plurality of averaged detection signals other than the signal used to create the reference detection signal is used as a comparison detection signal. It is characterized in that whether or not an abnormality has occurred during measurement is determined by comparing the waveform shapes of the detection signal for reference and the reference detection signal.
また、本発明の請求項2にかかる非侵襲血糖測定装置は、請求項1に記載の非侵襲血糖測定装置において、前記制御手段が、少なくとも1回以上の血糖値の推定を行う第一の期間、および該第一の期間の終了後に少なくとも1回以上の血糖値の推定を行う第二の期間を設定し、前記第一の期間と前記第二の期間とを切り替える切替信号を前記特微量推定手段に出力し、前記特微量推定手段が、前記切替信号が第一の期間を示している場合、前記少なくとも1回以上の血糖値の推定回数分得られる平均化検出信号のうちのいずれか1つの信号、あるいは、前記波形形状が一致する複数の平均化検出信号を、あるいはそのうちの任意の数の平均化検出信号をさらに平均化した信号を、参照用検出信号とし、前記切替信号が第二の期間を示している場合、前記少なくとも1回以上の血糖値の推定毎に得られる平均化検出信号よりなる比較用検出信号を、前記参照用検出信号と比較し、該両検出信号が一致する場合は、測定が正常に行われていると判断し、一致しない場合は、測定中に異常が発生したと判断する、ことを特徴とする。
A non-invasive blood glucose measurement device according to
また、本発明の請求項3にかかる非侵襲血糖測定装置は、請求項1に記載の非侵襲血糖測定装置において、前記制御手段が、少なくとも1回以上の血糖値の推定を所定の時間間隔で行う第三の期間、および該第三の期間の前記所定の間隔内の一部の期間であって、少なくとも2回以上の血糖値の推定を連続して行う第四の期間を設定し、前記特微量推定手段が、前記第四の期間において、前記少なくとも2回以上の血糖値の推定回数分得られる平均化検出信号の波形形状を互いに比較し、波形形状が一致する平均化検出信号の数が第一の閾値以上であるとき、前記波形形状が一致する複数の平均化検出信号のうちの1つの信号、もしくは、前記波形形状が一致する複数の平均化検出信号を、あるいはそのうちの任意の数の平均化検出信号をさらに平均化した信号を、参照用検出信号とし、前記第三の期間において、前記少なくとも1回以上の血糖値の推定毎に得られる平均化検出信号よりなる比較用検出信号を、前記参照用検出信号と比較し、該両検出信号が一致する場合は、測定が正常に行われていると判断し、一致しない場合は、測定中に異常が発生したと判断する、ことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a noninvasive blood sugar measurement device according to the first aspect, wherein the control means estimates the blood sugar level at least once at a predetermined time interval. A third period to be performed, and a part of the third period within the predetermined interval, wherein a fourth period in which blood glucose levels are continuously estimated at least twice or more is set, and The feature quantity estimation means compares the waveform shapes of the averaged detection signals obtained for the estimated number of blood glucose levels at least two times in the fourth period, and the number of averaged detection signals whose waveform shapes match each other. Is equal to or greater than the first threshold, one signal of the plurality of averaged detection signals having the same waveform shape, or a plurality of averaged detection signals having the same waveform shape, or any of them The number average detection signal The reference detection signal is used as the reference detection signal, and the comparison detection signal including the averaged detection signal obtained every time the blood glucose level is estimated at least once in the third period. Compared with the signal, if the two detection signals match, it is determined that the measurement is performed normally, and if they do not match, it is determined that an abnormality has occurred during the measurement.
また、本発明の請求項4にかかる非侵襲血糖測定装置は、請求項1に記載の非侵襲血糖測定装置において、前記特微量推定手段が、前記1回の血糖値の推定において、少なくとも1回以上繰り返されるパルス光の照射期間をn(nは2以上の自然数)分割し、前記n分割された照射期間の各々において平均化検出信号を求め、前記n個の平均化検出信号のうちの1つを参照用検出信号とし、該参照用検出信号以外の(1−n)個の各平均化検出信号よりなる各比較用検出信号を、前記参照用検出信号と比較し、該両検出信号の波形形状が一致する場合は、測定が正常に行われていると判断し、一致しない場合は、測定中に異常が発生したと判断する、ことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a non-invasive blood sugar measuring device according to the first aspect, wherein the feature quantity estimating means performs at least one time of estimating the blood sugar level once. The irradiation period of the pulse light repeated as described above is divided into n (n is a natural number of 2 or more), an averaged detection signal is obtained in each of the n-divided irradiation periods, and one of the n averaged detection signals is obtained. One reference detection signal, and each comparison detection signal made up of (1-n) averaged detection signals other than the reference detection signal is compared with the reference detection signal. If the waveform shapes match, it is determined that the measurement is performed normally. If they do not match, it is determined that an abnormality has occurred during the measurement.
また、本発明の請求項5にかかる非侵襲血糖測定装置は、請求項1に記載の非侵襲血糖測定装置において、前記特微量推定手段が、少なくとも1回以上の血糖値の推定回数を示す参照用推定回数設定値を用いて、該参照用推定回数設定値が示す回数前の血糖値の推定における平均化検出信号を参照用検出信号とし、新たに血糖値の推定により得られる平均化検出信号よりなる比較用検出信号を、前記参照用検出信号と比較し、該両検出信号の波形形状が一致する場合は、測定が正常に行われていると判断し、一致しない場合は、測定中に異常が発生したと判断する、ことを特徴とする。
A non-invasive blood glucose measurement device according to
また、本発明の請求項6にかかる非侵襲血糖測定装置は、請求項2乃至請求項5のいずれか1項に記載の非侵襲血糖測定装置において、前記特徴量推定手段が、前記比較用検出信号と前記参照用検出信号の波形形状を比較する際に、少なくとも1以上の自然数を示す測定異常判断設定値を用いて、連続して不一致となる回数が前記測定異常判断設定値の示す回数に達するまでは測定が正常に行われていると判断し、前記測定異常判断設定値の示す回数に達したときは測定中に異常が発生したと判断する、ことを特徴とする。
A non-invasive blood sugar measuring device according to claim 6 of the present invention is the non-invasive blood sugar measuring device according to any one of
また、本発明の請求項7にかかる非侵襲血糖測定装置は、請求項2に記載の非侵襲血糖測定装置において、前記第一の期間はキャリブレーションモードであり、前記非侵襲血糖測定装置で推定した校正前の血糖値を侵襲型血糖測定装置で測定した血糖値により校正するための校正式を算出する期間である、ことを特徴とする。
A non-invasive blood sugar measuring device according to claim 7 of the present invention is the non-invasive blood sugar measuring device according to
また、本発明の請求項8にかかる非侵襲血糖測定装置は、請求項2に記載の非侵襲血糖測定装置において、前記第二の期間は通常測定モードであり、前記非侵襲血糖測定装置で推定した校正前の血糖値に校正式を適用することにより血糖値の推定を行う期間である、ことを特徴とする。
Further, the noninvasive blood sugar measurement device according to claim 8 of the present invention is the noninvasive blood sugar measurement device according to
また、本発明の請求項9にかかる非侵襲血糖測定装置は、請求項1に記載の非侵襲血糖測定装置において、前記特徴量推定手段は、前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の比較において、前記照射制御信号による前記パルス光の照射タイミングを基準位置として前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の同期を取り、前記参照用検出信号の振幅絶対値が最大となる最大ピーク位置を検出し、前記最大ピーク位置からサンプリングタイミングの正負両方向に対して、前記最大ピーク位置に最も近い位置で前記参照用検出信号の傾きの極性が変化する位置をそれぞれ第一の比較開始位置及び第一の比較終了位置とし、前記第一の比較開始位置から前記第一の比較終了位置までの比較期間において、前記比較用検出信号の傾きの極性変化数をカウントし、該カウント結果が1である場合は測定が正常に行われていると判断し、該カウント結果が1でない場合は測定中に異常が発生したと判断する、ことを特徴とする。 A non-invasive blood sugar measuring device according to claim 9 of the present invention is the non-invasive blood sugar measuring device according to claim 1, wherein the feature amount estimating means compares the detection signal for reference and the detection signal for comparison. The reference detection signal and the comparison detection signal are synchronized with the irradiation timing of the pulsed light by the irradiation control signal as a reference position, and the maximum peak position where the absolute value of the amplitude of the reference detection signal is maximized is The position where the polarity of the slope of the detection signal for reference changes at the position closest to the maximum peak position with respect to both positive and negative sampling timings from the maximum peak position is detected as the first comparison start position and the first comparison start position, respectively. In the comparison period from the first comparison start position to the first comparison end position, the number of change in polarity of the slope of the comparison detection signal is And und, it determines that when the count result is 1 measurement is performed normally, if the count result is not 1 abnormality judged to have occurred during the measurement, characterized in that.
また、本発明の請求項10にかかる非侵襲血糖測定装置は、請求項1に記載の非侵襲血糖測定装置において、前記特徴量推定手段は、前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の比較において、前記照射制御信号による前記パルス光の照射タイミングを基準位置として前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の同期を取り、前記パルス光照射後、前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の形状を比較する比較期間において、前記参照用検出信号の振幅最大値と前記比較用検出信号の振幅最大値が等しくなるように規格化を行い、前記参照用検出信号の振幅値と前記比較用検出信号の振幅値における二乗誤差の総和量を算出し、前記二乗誤差の総和量が、第二の閾値以下の場合は測定が正常に行われていると判断し、第二の閾値より大きい場合は測定中に異常が発生したと判断する、ことを特徴とする。 A non-invasive blood glucose measurement device according to claim 10 of the present invention is the non-invasive blood glucose measurement device according to claim 1, wherein the feature amount estimation means compares the detection signal for reference and the detection signal for comparison. The reference detection signal and the comparison detection signal are synchronized with the irradiation timing of the pulse light by the irradiation control signal as a reference position, and after the pulse light irradiation, the reference detection signal and the comparison detection signal In the comparison period in which the shapes of the reference detection signals are compared, normalization is performed such that the maximum amplitude value of the reference detection signal and the maximum amplitude value of the comparison detection signal are equal, and the amplitude value of the reference detection signal and the comparison detection signal The sum of square errors in the amplitude value of the detection signal is calculated. If the sum of square errors is equal to or smaller than the second threshold, it is determined that the measurement is normally performed, and is larger than the second threshold. If the abnormality is judged to have occurred during the measurement, characterized in that.
また、本発明の請求項11にかかる非侵襲血糖測定装置は、請求項1に記載の非侵襲血糖測定装置において、前記特徴量推定手段は、前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の比較において、前記照射制御信号による前記パルス光の照射タイミングを基準位置として前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の同期を取り、前記パルス光照射後、前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の形状を比較する比較期間において、前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の相関係数を算出し、前記相関係数が、第三の閾値より大きい場合は測定が正常に行われていると判断し、第三の閾値以下の場合は測定中に異常が発生したと判断する、ことを特徴とする。 A non-invasive blood glucose measurement device according to claim 11 of the present invention is the non-invasive blood glucose measurement device according to claim 1, wherein the feature amount estimation means compares the detection signal for reference and the detection signal for comparison. The reference detection signal and the comparison detection signal are synchronized with the irradiation timing of the pulse light by the irradiation control signal as a reference position, and after the pulse light irradiation, the reference detection signal and the comparison detection signal In a comparison period in which the shapes of the reference are compared, a correlation coefficient between the reference detection signal and the comparison detection signal is calculated, and when the correlation coefficient is greater than a third threshold, the measurement is performed normally. It is judged that, if it is below the third threshold, it is judged that an abnormality has occurred during the measurement.
また、本発明の請求項12にかかる非侵襲血糖測定装置は、請求項1に記載の非侵襲血糖測定装置において、前記特徴量推定手段は、前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の比較において、前記照射制御信号による前記パルス光の照射タイミングを基準位置として前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の同期を取り、前記パルス光照射後、前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の形状を比較する比較期間において、前記参照用検出信号の振幅最大値と前記比較用検出信号の振幅最大値が等しくなるように規格化を行い、前記参照用検出信号及び前記比較用検出信号の振幅レベルが第四の閾値を越えるサンプリング数をそれぞれカウントし、それぞれのカウント結果の差が、第五の閾値以上第六の閾値以下である場合は測定が正常に行われていると判断し、第五の閾値未満あるいは第六の閾値より大きい場合は測定中に異常が発生したと判断する、ことを特徴とする。 A non-invasive blood glucose measurement device according to claim 12 of the present invention is the non-invasive blood glucose measurement device according to claim 1, wherein the feature amount estimation means compares the detection signal for reference and the detection signal for comparison. The reference detection signal and the comparison detection signal are synchronized with the irradiation timing of the pulse light by the irradiation control signal as a reference position, and after the pulse light irradiation, the reference detection signal and the comparison detection signal In the comparison period in which the shapes of the reference detection signals are compared, normalization is performed so that the maximum amplitude value of the reference detection signal is equal to the maximum amplitude value of the comparison detection signal, and the reference detection signal and the comparison detection signal When the number of samplings whose amplitude level exceeds the fourth threshold is counted, and the difference between the count results is not less than the fifth threshold and not more than the sixth threshold, the measurement is normal. Have determined that performed, is larger than the fifth threshold value less than or sixth threshold anomaly is determined to have occurred during the measurement, characterized in that.
また、本発明の請求項13にかかる非侵襲血糖測定装置は、請求項1に記載の非侵襲血糖測定装置において、前記特徴量推定手段は、前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の比較において、前記照射制御信号による前記パルス光の照射タイミングを基準位置として前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の同期を取り、前記パルス光照射後、前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の形状を比較する比較期間において、前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の傾きの極性変化数をカウントし、それぞれのカウント結果の差が、第七の閾値以上第八の閾値以下の場合は測定が正常に行われていると判断し、第七の閾値未満あるいは第八の閾値より大きい場合は測定中に異常が発生したと判断する、ことを特徴とする。 A non-invasive blood glucose measurement device according to claim 13 of the present invention is the non-invasive blood glucose measurement device according to claim 1, wherein the feature amount estimation means compares the detection signal for reference and the detection signal for comparison. The reference detection signal and the comparison detection signal are synchronized with the irradiation timing of the pulse light by the irradiation control signal as a reference position, and after the pulse light irradiation, the reference detection signal and the comparison detection signal In the comparison period in which the shapes of the reference are compared, the number of change in polarity of the slope of the reference detection signal and the comparison detection signal is counted, and the difference between the respective count results is not less than the seventh threshold and not more than the eighth threshold Is characterized in that the measurement is performed normally, and if it is less than the seventh threshold value or greater than the eighth threshold value, it is determined that an abnormality has occurred during the measurement.
また、本発明の請求項14にかかる非侵襲血糖測定装置は、請求項1に記載の非侵襲血糖測定装置において、前記特徴量推定手段は、前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の比較において、前記照射制御信号による前記パルス光の照射タイミングを基準位置として前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の同期を取り、前記パルス光照射後、前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の形状を比較する比較期間において、前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の傾きをそれぞれ算出し、前記比較用検出信号の傾きが第九の閾値以下となる位置と、前記参照用検出信号の傾きが第九の閾値以下となる位置とが、同じである場合は測定が正常に行われていると判断し、異なる場合は測定中に異常が発生したと判断する、ことを特徴とする。 According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided the noninvasive blood sugar measurement device according to the first aspect, wherein the feature amount estimation means compares the reference detection signal with the comparison detection signal. The reference detection signal and the comparison detection signal are synchronized with the irradiation timing of the pulse light by the irradiation control signal as a reference position, and after the pulse light irradiation, the reference detection signal and the comparison detection signal In the comparison period in which the shapes of the reference detection signals are compared, the inclinations of the reference detection signal and the comparison detection signal are respectively calculated, the position where the inclination of the comparison detection signal is equal to or less than a ninth threshold, and the reference detection signal If the slope is equal to or less than the ninth threshold, it is determined that the measurement is performed normally, and if it is different, it is determined that an abnormality has occurred during the measurement. .
また、本発明の請求項15にかかる非侵襲血糖測定装置は、請求項1に記載の非侵襲血糖測定装置において、前記特徴量推定手段は、前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の比較において、前記照射制御信号による前記パルス光の照射タイミングを基準位置として前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の同期を取り、前記パルス光照射後、前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の形状を比較する比較期間において、前記参照用検出信号および前記比較用検出信号を周波数変換し、前記周波数変換された前記参照用検出信号及び前記変換比較用検出信号において、振幅が第十の閾値以上となる周波数成分に違いがない場合は測定が正常に行われていると判断し、周波数成分に違いがある場合は測定中に異常が発生したと判断する、ことを特徴とする。 A non-invasive blood glucose measurement device according to claim 15 of the present invention is the non-invasive blood glucose measurement device according to claim 1, wherein the feature amount estimation means compares the detection signal for reference and the detection signal for comparison. The reference detection signal and the comparison detection signal are synchronized with the irradiation timing of the pulse light by the irradiation control signal as a reference position, and after the pulse light irradiation, the reference detection signal and the comparison detection signal The reference detection signal and the comparison detection signal are frequency-converted in a comparison period in which the shapes of the reference detection signal and the comparison comparison detection signal are subjected to frequency conversion. If there is no difference between the frequency components, it is determined that the measurement is performed normally, and if there is a difference in the frequency component, it is determined that an abnormality has occurred during the measurement. And wherein the door.
また、本発明の請求項16にかかる非侵襲血糖測定装置は、請求項5に記載の非侵襲血糖測定装置において、前記特徴量推定手段は、書き込みが可能なレジスタを備え、該レジスタによって前記参照用推定回数設定値を外部から変更可能である、ことを特徴とする。
A non-invasive blood glucose measurement device according to claim 16 of the present invention is the non-invasive blood glucose measurement device according to
また、本発明の請求項17にかかる非侵襲血糖測定装置は、請求項6に記載の非侵襲血糖測定装置において、前記特徴量推定手段は、書き込みが可能なレジスタを備え、該レジスタによって前記測定異常判断設定値を外部から変更可能である、ことを特徴とする。 The non-invasive blood glucose measurement device according to claim 17 of the present invention is the non-invasive blood glucose measurement device according to claim 6, wherein the feature amount estimation means includes a writable register, and the measurement is performed by the register. The abnormality determination set value can be changed from the outside.
また、本発明の請求項18にかかる非侵襲血糖測定装置は、請求項3に記載の非侵襲血糖測定装置において、前記特徴量推定手段は、書き込みが可能なレジスタを備え、該レジスタによって前記第一の閾値を外部から変更可能である、ことを特徴とする。
The non-invasive blood glucose measurement device according to claim 18 of the present invention is the non-invasive blood glucose measurement device according to
また、本発明の請求項19にかかる非侵襲血糖測定装置は、請求項10に記載の非侵襲血糖測定装置において、前記特徴量推定手段は、書き込みが可能なレジスタを備え、該レジスタによって前記第二の閾値を外部から変更可能である、ことを特徴とする。
The non-invasive blood glucose measurement device according to claim 19 of the present invention is the non-invasive blood glucose measurement device according to
また、本発明の請求項20にかかる非侵襲血糖測定装置は、請求項11に記載の非侵襲血糖測定装置において、前記特徴量推定手段は、書き込みが可能なレジスタを備え、該レジスタによって前記第三の閾値を外部から変更可能である、ことを特徴とする。 A non-invasive blood glucose measurement device according to claim 20 of the present invention is the non-invasive blood glucose measurement device according to claim 11, wherein the feature amount estimation means includes a writable register, and the register uses the register. The third threshold value can be changed from the outside.
また、本発明の請求項21にかかる非侵襲血糖測定装置は、請求項12に記載の非侵襲血糖測定装置において、前記特徴量推定手段は、書き込みが可能な複数のレジスタを備え、該各レジスタによって前記第四の閾値と前記第五の閾値と前記第六の閾値を外部から変更可能である、ことを特徴とする。 The non-invasive blood glucose measurement device according to claim 21 of the present invention is the non-invasive blood glucose measurement device according to claim 12, wherein the feature amount estimation means includes a plurality of writable registers, and each of the registers The fourth threshold value, the fifth threshold value, and the sixth threshold value can be changed from the outside.
また、本発明の請求項22にかかる非侵襲血糖測定装置は、請求項13に記載の非侵襲血糖測定装置において、前記特徴量推定手段は、書き込みが可能な複数のレジスタを備え、該各レジスタによって前記第七の閾値と前記第八の閾値を外部から変更可能である、ことを特徴とする。 The non-invasive blood glucose measurement device according to claim 22 of the present invention is the non-invasive blood glucose measurement device according to claim 13, wherein the feature amount estimation means includes a plurality of writable registers, and each of the registers The seventh threshold value and the eighth threshold value can be changed from the outside.
また、本発明の請求項23にかかる非侵襲血糖測定装置は、請求項14に記載の非侵襲血糖測定装置において、前記特徴量推定手段は、書き込みが可能なレジスタを備え、該レジスタによって前記第九の閾値を外部から変更可能である、ことを特徴とする。 The non-invasive blood glucose measurement device according to claim 23 of the present invention is the non-invasive blood glucose measurement device according to claim 14, wherein the feature amount estimation means includes a writable register, and the register uses the register. The ninth threshold can be changed from the outside.
また、本発明の請求項24にかかる非侵襲血糖測定装置は、請求項15に記載の非侵襲血糖測定装置において、前記特徴量推定手段は、書き込みが可能なレジスタを備え、該レジスタによって前記第十の閾値を外部から変更可能である、ことを特徴とする。
A non-invasive blood glucose measurement device according to claim 24 of the present invention is the non-invasive blood glucose measurement device according to
また、本発明の請求項25にかかる非侵襲血糖測定装置は、請求項9に記載の非侵襲血糖測定装置において、前記特微量推定手段は、前記比較期間における前記比較用検出信号に対して特定の周波数帯域のみを通過するフィルタリング処理を行った後、前記比較用検出信号の傾きの極性変化数をカウントする、ことを特徴とする。 A non-invasive blood glucose measurement device according to claim 25 of the present invention is the non-invasive blood glucose measurement device according to claim 9, wherein the feature quantity estimation means is specified for the comparison detection signal in the comparison period. After performing a filtering process that passes through only the frequency band, the number of change in polarity of the slope of the comparison detection signal is counted.
また、本発明の請求項26にかかる非侵襲血糖測定装置は、請求項13に記載の非侵襲血糖測定装置において、前記特微量推定手段は、前記比較期間における前記参照用検出信号と前記比較用検出信号に対して特定の周波数帯域のみを通過するフィルタリングを行った後、前記参照用検出信号および前記比較用検出信号の傾きの極性変化数をカウントする、ことを特徴とする。 A non-invasive blood glucose measurement device according to claim 26 of the present invention is the non-invasive blood glucose measurement device according to claim 13, wherein the characteristic amount estimation means is configured to use the reference detection signal and the comparison signal in the comparison period. The detection signal is subjected to filtering that passes only a specific frequency band, and then the number of change in polarity of the slope of the reference detection signal and the comparison detection signal is counted.
また、本発明の請求項27にかかる非侵襲血糖測定装置は、請求項14に記載の非侵襲血糖測定装置において、前記特微量推定手段は、前記比較期間における前記参照用検出信号と前記比較用検出信号に対して特定の周波数帯域のみを通過するフィルタリングを行った後、前記参照用検出信号および前記比較用検出信号の傾きの算出を行う、ことを特徴とする。 A non-invasive blood glucose measurement device according to claim 27 of the present invention is the non-invasive blood glucose measurement device according to claim 14, wherein the characteristic amount estimation means is configured to use the reference detection signal and the comparison signal in the comparison period. It is characterized in that after the detection signal is filtered through only a specific frequency band, the slopes of the reference detection signal and the comparison detection signal are calculated.
本発明の非侵襲血糖測定装置によれば、生体表面に照射した光により生体内の特定物質が光のエネルギーを吸収して発する光音響波信号を生体表面で検出することによって血糖値を推定する非侵襲血糖測定装置において、1回の血糖値の推定に対して、少なくとも1回以上繰り返されるパルス光の照射を制御するための照射制御信号を出力する制御手段と、前記照射制御信号により前記パルス光を生体表面に照射する、少なくとも一つの光源と、前記光音響波信号を検出し、所定の周波数でサンプリングした検出信号を出力する光音響検出手段と、前記少なくとも1回以上繰り返されるパルス光の照射回数分の前記検出信号を平均化し、該平均化検出信号を用いて前記血糖値を推定する特徴量推定手段と、前記推定された血糖値を表示する特徴量表示手段とを備え、前記特徴量推定手段は、少なくとも2回以上の血糖値の推定を行うことにより得られる複数の前記平均化検出信号の波形形状を比較することにより測定中に異常が発生したかどうかを判断するようにしたので、平均化検出信号の形状変化をチェックして測定正常もしくは測定異常を判断することができ、測定異常の場合はその旨をユーザーに通知する、もしくは再測定の処置をとることが可能となるため、精度の高い測定が可能となる。 According to the non-invasive blood glucose measurement device of the present invention, a blood glucose level is estimated by detecting a photoacoustic wave signal emitted from a specific substance in the living body by absorbing light energy by light irradiated on the living body surface. In the non-invasive blood glucose measurement device, for one estimation of blood glucose level, a control means for outputting an irradiation control signal for controlling irradiation of pulsed light repeated at least once, and the pulse by the irradiation control signal At least one light source for irradiating light on the surface of the living body, photoacoustic detection means for detecting the photoacoustic wave signal and outputting a detection signal sampled at a predetermined frequency, and pulsed light repeated at least once A feature amount estimating means for averaging the detection signals for the number of times of irradiation and estimating the blood glucose level using the averaged detection signals; and a feature for displaying the estimated blood glucose level. A quantity display means, and the feature quantity estimation means generates an abnormality during measurement by comparing the waveform shapes of the plurality of averaged detection signals obtained by estimating blood glucose levels at least twice. It is possible to determine whether the measurement is normal or abnormal by checking the change in the shape of the averaged detection signal. If the measurement is abnormal, the user is notified or remeasured. Therefore, it is possible to measure with high accuracy.
以下に、本発明の非侵襲血糖測定装置の実施例を図面とともに詳細に説明する。
(実施の形態1)
以下に、本発明の実施の形態1による非侵襲血糖測定装置について説明する。
図2は、本実施の形態1の非侵襲血糖測定装置1の構成を示すブロック図である。
In the following, embodiments of the non-invasive blood sugar measuring device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
The noninvasive blood sugar measurement device according to Embodiment 1 of the present invention will be described below.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the noninvasive blood sugar measurement device 1 according to the first embodiment.
図2に示す非侵襲血糖測定装置1は、制御手段10、光源20、光音響検出手段40、特徴量推定手段50、および特徴量表示手段60を備えている。ここでは、光源20を1つ備えた場合について示しているが、複数備えていてもよい。
The noninvasive blood glucose measurement device 1 shown in FIG. 2 includes a
制御手段10は、1回の血糖値の推定に対して少なくとも1回以上繰り返されるパルス光の照射を制御するための照射制御信号104を、光源20および特微量推定手段50に出力する。また、制御手段10は、血糖値の測定周期を示す測定周期信号101、期間Aと期間Bとの切り替えを行うためのモード切替信号102、および、測定周期の中でパルス光201を繰り返し照射する期間を示す照射期間信号103を、特微量推定手段50に出力する。なお、期間Aは、少なくとも1回以上の血糖値の推定を行う期間であり、期間Bは、期間Aの終了後に少なくとも1回以上の血糖値の推定を行う期間である。また、制御手段10は、特微量表示制御信号105を、特微量推定手段50から出力される波形比較信号502に基づいて特微量表示手段60に出力する。
The control means 10 outputs an
光源20は、照射制御信号104によりパルス光201を生体30表面に照射する。
The
光音響検出手段40は、生体30表面に照射されたパルス光201により、生体30内の特定物質が光のエネルギーを吸収して発生する光音響波信号301を検出し、所定の周波数でサンプリングして変換した検出信号401を、特微量推定手段50に出力する。
The photoacoustic detection means 40 detects a
特徴量推定手段50は、少なくとも1回以上繰り返されるパルス光201の照射回数分の検出信号401を平均化した平均化検出信号を用いて血糖値の推定を行い、推定血糖値である特徴量推定信号501を特徴量表示手段60に出力する。さらに、特微量推定手段50は、少なくとも2回以上の血糖値の推定を行うことにより得られる複数の平均化検出信号の波形形状を比較し、該比較結果を示す波形比較信号502を制御手段10に出力する。
The feature amount estimation means 50 estimates a blood glucose level using an averaged detection signal obtained by averaging the detection signals 401 corresponding to the number of times of irradiation of the pulsed light 201 repeated at least once, and estimates a feature amount that is an estimated blood glucose level. The
特徴量表示手段60は、測定が正しく行われた場合、特徴量推定信号501を用いて血糖値の表示を行い、測定異常が検出された場合、制御手段10から特微量表示制御信号105が入力され、測定エラーの表示を行う。
The feature amount display means 60 displays the blood glucose level using the feature
図3は、特徴量推定手段50の詳細な構成を示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of the feature quantity estimation means 50. As shown in FIG.
図3に示す特微量推定手段50は、平均化手段510、推定手段520、メモリ選択手段540、比較用検出信号メモリ550、参照用検出信号メモリ560、および波形比較手段570を有する。
3 includes an
平均化手段510は、照射期間信号103、照射制御信号104、および測定周期信号101を用いて検出信号401の平均化を行い、平均化検出信号511を、推定手段520およびメモリ選択手段540に出力し、検出信号平均化終了パルス512を、メモリ選択手段540に出力する。
The averaging means 510 averages the
推定手段520は、平均化検出信号511を用いて血糖値を推定し、推定結果である特徴量推定信号501を特徴量表示手段60に出力する。
The
メモリ選択手段540は、検出信号平均化終了パルス512を受け取ると、モード切替信号102に基づいて、平均化検出信号511の出力先を選択する。モード切替信号102が期間Aを示している場合、平均化検出信号511の出力先として参照用検出信号メモリ560を選択し、選択後平均化検出信号542を出力する。モード切替信号102が期間Bを示している場合、平均化検出信号511の出力先として比較用検出信号メモリ550を選択し、選択後平均化検出信号541を出力する。
Upon receiving the detection signal averaging
比較用検出信号メモリ550は、選択後平均化検出信号541を用いたメモリへのデータ格納が終了すると、比較用検出信号保存完了信号551を波形比較手段570に出力する。また、比較用検出信号メモリ550は、比較用メモリ読み出し信号571を受け取ると、メモリに格納しているデータを、比較対象となる比較用検出信号552として波形比較手段570に対して出力する。
The comparison
参照用検出信号メモリ560は、選択後平均化検出信号542を用いたメモリへのデータ格納が終了すると、参照用検出信号保存完了信号561を波形比較手段570に出力する。また、参照用検出信号メモリ560は、参照用メモリ読み出し信号572を受け取ると、メモリに格納しているデータを、比較基準となる参照用検出信号562として波形比較手段570に対して出力する。
The reference
波形比較手段570は、比較用検出信号保存完了信号551を受け取ると比較用検出信号メモリ550に比較用メモリ読み出し信号571を出力し、参照用検出信号保存完了信号561を受け取ると参照用検出信号メモリ560に参照用メモリ読み出し信号572を出力する。そして、各メモリ550,560から読み出した比較用検出信号552と参照用検出信号562の波形形状が一致しているかどうかを比較し、該比較結果を示す波形比較信号502を制御手段10に出力する。
When the waveform comparison means 570 receives the comparison detection signal
ここで、本発明の非侵襲血糖測定装置1の使用例について説明する。 Here, the usage example of the noninvasive blood glucose measuring device 1 of the present invention will be described.
図1は、本発明の非侵襲血糖装置1の使用例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing an example of use of the non-invasive blood sugar device 1 of the present invention.
まず、非侵襲血糖測定装置1を、患者の腕などの生体30の表面に接するように装着する。その後、患者が非侵襲血糖測定装置1に設けられた血糖値測定開始スイッチ(図示せず)を起動し、制御手段10により、光源20と光音響検出手段40と特徴量推定手段50が安定動作に入るタイミングで光源20を制御する。
First, the noninvasive blood glucose measurement device 1 is mounted so as to be in contact with the surface of the living
光源20からパルス光201を生体30表面に照射すると、パルス光201は、生体30内を伝播し、血管31内の特定物質、例えばグルコース、により吸収され、これにより、光音響波信号301が生成される。生成された光音響波信号301は、非侵襲血糖測定装置1内の光音響検出手段40により検出され、この検出結果から血糖値を推定する。
When the surface of the living
本実施の形態1では、1回の測定間隔を測定ユニット(0.1秒)、血糖値を推定するまでの区間を測定基本サイクル(10秒)として測定周期(5分)ごとに25回繰り返し連続して血糖値の測定を行う。 In the first embodiment, one measurement interval is a measurement unit (0.1 second), and the interval until blood glucose level is estimated is a measurement basic cycle (10 seconds), and is repeated 25 times every measurement cycle (5 minutes). The blood glucose level is continuously measured.
以下、本実施の形態1の非侵襲血糖測定装置1が血糖値の連続測定を行う場合の動作を図2、図3、図4を用いて説明する。 Hereinafter, the operation in the case where the noninvasive blood glucose measurement device 1 of the first embodiment performs continuous blood glucose level measurement will be described with reference to FIGS. 2, 3, and 4.
図4は、本実施の形態1の非侵襲血糖測定装置1の動作を時間軸でプロットしたタイミングチャートである。図4において、(a)は特徴量推定信号501、(b)はモード切替信号102、(c)は測定周期信号101を示す。
FIG. 4 is a timing chart in which the operation of the noninvasive blood sugar measurement device 1 according to the first embodiment is plotted on the time axis. 4A shows a feature
なお、測定前の図4(b)に示すモード切替信号102の初期状態をHiとする。また、モード切替信号102がHiの期間を期間Aとし、Loの期間を期間Bとする。
Note that the initial state of the
時間0分において、図4(c)に示す測定周期信号101のパルスが発生し、血糖値の推定を行う。ここで、図4(c)の信号1パルスに対して1回の血糖値の推定を行う。
At
時間5分になると、図4(c)に示す測定周期信号101のパルスが発生し、血糖値の推定を行う。以降、時間35分まで5分間隔で繰り返し血糖値の推定を行う。
At
時間0分から時間35分までの期間Aでは、特徴量推定手段50による血糖値の推定を8回行い、参照用検出信号562の作成を行う。参照用検出信号562の作成については後述する。
In a period A from
時間38分になると、図4(b)に示すモード切替信号102がHiからLoに変わり(T40)、期間Bが開始する。
At time 38 minutes, the
時間40分になると、図4(c)に示す測定周期信号101のパルスが発生し、血糖値の推定を行い、該推定結果を比較用検出信号552とする。そして、図3の波形比較手段570により、該比較用検出信号552と、期間Aで作成した参照用検出信号562の形状を比較して波形比較信号502を作成し、制御手段10に出力する。
At
図2の制御手段10では、波形比較信号502が一致を示すパルスを発生した場合、時間40分に行われた測定が正常に終了したと判断し、次回の測定周期である時間45分まで待機する。時間45分になると、図4(c)に示す測定周期信号101のパルスが発生し、血糖値の推定を行い、該推定結果である比較用検出信号552と、期間Aで作成した参照用検出信号562の形状を比較して波形比較信号502を作成し、制御手段10に出力する。以降、測定の度に波形比較信号502を作成し、該波形比較信号502が一致を示すパルスを発生すると、測定周期である5分おきに繰り返し測定を行う。
When the
一方、波形比較信号502が不一致を示す場合、つまり、パルスが発生しない場合は、同じ測定周期の中で測定周期信号101のパルスが再度発生し、一連の比較動作を再び行う。
On the other hand, when the
ここで、測定エラーを判断する際に、再度波形結果が不一致となる連続回数をレジスタ等によって設定しておくことが望ましい。この場合、再度測定した波形結果が連続して不一致となる回数をカウントし、カウント値が、あらかじめレジスタにより設定されている測定異常判断設定値に達した場合に測定エラーであると判断する。 Here, when determining the measurement error, it is desirable to set the number of consecutive times that the waveform results do not coincide again by a register or the like. In this case, the number of times the waveform results measured again are continuously mismatched is counted, and when the count value reaches the measurement abnormality determination setting value set in advance by the register, it is determined that there is a measurement error.
次に、1回の測定に対する特徴量推定手段50の詳細な動作について図3および図5を用いて説明する。 Next, the detailed operation of the feature amount estimation means 50 for one measurement will be described with reference to FIGS.
図5は、1測定周期に対する特微量推定手段50の動作を詳細に示すタイミングチャートである。図5において、(c)は測定周期信号101、(d)は照射期間信号103、(e)は照射制御信号104、(f)は検出信号平均化終了パルス512、(g)は参照用検出信号保存完了信号561もしくは比較用検出信号保存完了信号551、(h)は波形比較信号502である。なお、図5(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)の各信号は測定周期の開始時にLoレベルにクリアされる。
FIG. 5 is a timing chart showing in detail the operation of the feature quantity estimation means 50 for one measurement period. In FIG. 5, (c) is a
まず、図5(c)に示す測定周期信号101のパルスが発生すると(T50)、図5(d)に示す照射期間信号103がHiに変化し(T51)、パルス光201の繰り返し照射期間が開始する。
First, when the pulse of the
図5(d)に示す照射期間信号103がHiの間(T51−T52)、図5(e)に示す照射制御信号104は、測定ユニットの間隔で繰り返しパルスが発生する。発生したパルス毎にパルス光201の照射を行い、該照射回数分の検出信号401が得られる。本実施の形態1では、照射期間信号103がHiの間に60回の照射制御信号104のパルスが発生する。
While the
図5(d)に示す照射期間信号103がLoに変化してパルス光201の繰り返し照射期間が終了すると(T52)、平均化手段510により、上記パルス光201の照射回数分の検出信号401の平均化演算を開始する。
When the
ここで、平均化手段510は、照射回数カウンタ、検出信号平均化用メモリ、加算器、および除算器により構成される(図示しない)。照射回数カウンタは、照射期間信号103の立ち上がりによって0にリセットされ、照射制御信号104のパルス発生毎に1ずつカウントアップする。検出信号平均化用メモリは、照射期間信号103がLoからHiに切り替わるときに0にリセットされる。加算器は、照射制御信号104のパルスをトリガーとしてパルス光201の照射毎に同期を取った後、検出信号401の総和を検出信号平均化用メモリに蓄える。除算器は、照射期間信号103がHiからLoに切り替わると、検出信号平均化用メモリ内に蓄えられた検出信号401の総和を照射回数カウンタの示す値で除算し、平均化検出信号511を算出する。
Here, the averaging means 510 includes an irradiation number counter, a detection signal averaging memory, an adder, and a divider (not shown). The irradiation number counter is reset to 0 when the
平均化手段510による検出信号401の平均化演算が終了すると、図5(f)に示す検出信号平均化終了パルス512が発生し(T53)、平均化検出信号511のメモリへのデータ格納が行われる。平均化検出信号511は、図4(b)に示すモード切替信号102が期間Aを示している場合は参照用検出信号メモリ560に格納され、モード切替信号102が期間Bを示している場合は比較用検出信号メモリ550に格納される。
When the averaging operation of the
それぞれのメモリに対するデータ格納が終了すると、図5(g)に示す参照用検出信号保存完了信号561もしくは比較用検出信号保存完了信号551のパルスが発生する(T54)。参照用検出信号保存完了信号561と比較用検出信号保存完了信号551の両方が波形比較手段570に通知されると、各メモリ560,550から参照用検出信号562及び比較用検出信号552が読み出され、該両検出信号の波形形状の比較が行われ、該比較結果を示す波形比較信号502が制御手段10に出力される。
When the data storage to each memory is completed, the reference detection signal
波形比較信号502が図5(h)に示すようにパルスを発生すると(T55)、参照用検出信号562と比較用検出信号552の形状が一致していると判断し、推定手段520で推定した血糖値の表示を行う。一方、パルスが発生しなかった場合は、測定中に異常が発生したと判断し、測定エラーの表示を行い、ユーザーに通知する。
When the
モード切替信号102の切り替わりは、測定基本サイクルが終了してから次の測定周期が開始する間(T55−T56)に行われる。
The
ここで、参照用検出信号562の作成について説明する。
Here, the creation of the
モード切替信号102がHiの期間中に行われた血糖値の推定回数が複数回であった場合、複数の平均化検出信号511をさらに平均することにより、参照用検出信号562を作成し、モード切替信号102がHiからLoに切り替わった後に参照用検出信号保存完了信号561を波形比較手段570に出力する。なお、複数の平均化検出信号511の平均化は、上述した平均化手段510による検出信号401の平均化と同様の方法で行えばよい。
When the number of blood sugar levels estimated during the period when the
また、参照用検出信号562の他の作成方法として、上述した複数の平均化検出信号511の平均化を行わずに、例えば、期間Aにおける最後の測定時の平均化検出信号511を参照用検出信号562とする等、特定の測定時における平均化検出信号511を参照用検出信号562として利用することができる。このとき、どの血糖値推定時の平均化検出信号511を利用するかはレジスタなどで任意に設定することも可能である。
In addition, as another method for creating the
また、モード切替信号102がHiの期間中に行われた血糖値の推定回数が1回である場合は、得られた平均化検出信号511を参照用検出信号562とする。
In addition, when the number of blood sugar levels estimated during the period when the
以下に、波形比較手段570における、参照用検出信号562と比較用検出信号552の比較方法について説明する。
Hereinafter, a method of comparing the
なお、参照用検出信号562と比較用検出信号552の比較において、照射制御信号104によるパルス光201の照射タイミングを基準位置として参照用検出信号562と比較用検出信号552の同期を取っている。
In comparison between the
1)第1の比較方法
以下に、参照用検出信号562及び比較用検出信号552の第1の比較方法を、図6を用いて説明する。
1) First Comparison Method Hereinafter, a first comparison method of the
図6(a)は参照用検出信号562、図6(b)は比較用検出信号552を示す図である。図において、横軸はサンプリング方向、縦軸は振幅レベルを示す。
6A shows a
なお、本説明以降の参照用検出信号562もしくは比較用検出信号552の説明図において、ある特定の”位置”という表現を用いているが、これは説明用波形図において横軸方向の特定箇所を示す。
In the explanatory diagrams of the
(ステップ1)参照用検出信号562の振幅レベルの絶対値が最大となる最大ピーク位置T61を検出する。
(Step 1) The maximum peak position T61 at which the absolute value of the amplitude level of the
(ステップ2)最大ピーク位置T61からサンプリング方向の正負両方向(図中横軸方向)に対して、最大ピーク位置T61に最も近い位置で参照用検出信号562の傾きの極性が変化する位置をそれぞれ比較開始位置T60及び比較終了位置T62として検出する。
(Step 2) Compare the position at which the polarity of the slope of the
(ステップ3)T60からT62までの比較期間において、比較用検出信号552の傾きの極性が変化する箇所の数(極性変化数)をカウントする。図6(b)では、極性が変化する箇所を、丸印で示した。
(Step 3) In the comparison period from T60 to T62, the number of locations where the polarity of the slope of the
(ステップ4)極性変化数が0もしくは2以上である場合、波形比較信号502は不一致を示す0となる。一方、極性変化数が1の場合、波形比較信号502は一致を示す1となる。
(Step 4) When the number of polarity changes is 0 or 2 or more, the
以上、ステップ1からステップ4の方法を用いて、参照用検出信号562と比較用検出信号552の形状を比較することにより、測定中に異常が発生したかどうかを検出することが可能である。
As described above, it is possible to detect whether or not an abnormality has occurred during measurement by comparing the shapes of the
なお、ステップ2からステップ3の間において、比較用検出信号552に対してサンプリング方向に高域周波数をカットするローパスフィルタリング処理を施してもよい。この場合、スパイク状のノイズによる、傾きの極性変化数の誤検出を防ぐことが可能である。
It should be noted that between
2)第2の比較方法
以下に、参照検出信号562及び比較用検出信号552の第2の比較方法を、図7を用いて説明する。
2) Second Comparison Method Hereinafter, a second comparison method of the
図7(a)は参照用検出信号562、図7(b)は比較用検出信号552、図7(c)は参照用検出信号562と比較用検出信号552の振幅レベルを規格化して重ねあわせたものを示す図である。図において、横軸はサンプリング方向、縦軸は振幅レベルを示す。
7A shows the
L7A及びL7Bは、それぞれの信号における振幅の絶対値が最大となるレベルを示す。 L7A and L7B indicate levels at which the absolute value of the amplitude in each signal is maximized.
T70は、参照用検出信号562と比較用検出信号552の比較を開始する比較開始位置、T71は、参照用検出信号562と比較用検出信号552の比較を終了する比較終了位置である。具体的には、照射制御信号104のパルスが発生した後、光音響波信号301が生体30内を伝播して生体30表面上の光音響検出手段40に到達するタイミングより前のサンプリング位置にT70を設定し、T70の後、光音響検出手段40に到達した光音響波信号301の変化が収束するタイミングでT71を設定すればよい。
T70 is a comparison start position where the comparison between the
T70、T71、および波形形状比較の判断基準となる第二の閾値は、図示しないレジスタによりあらかじめ設定しておく。 T70, T71, and the second threshold value, which is a judgment reference for waveform shape comparison, are set in advance by a register (not shown).
(ステップ1)T70からT71までの比較期間において、図7(b)に示す比較用検出信号552の振幅最大値L7Bが、図7(a)に示す参照用検出信号562の振幅最大値L7Aと等しくなるように振幅レベル方向の規格化を行い、図7(c)の波形を算出する。
(Step 1) In the comparison period from T70 to T71, the maximum amplitude value L7B of the
(ステップ2)T70からT71までの比較期間において、図7(c)に示す、参照用検出信号562の振幅レベルと、規格化した比較用検出信号552の振幅レベルの二乗誤差をサンプリング毎に算出する。
(Step 2) During the comparison period from T70 to T71, the square error between the amplitude level of the
(ステップ3)T70からT71までの比較期間における、二乗誤差の総和量を算出する。 (Step 3) The total amount of square errors in the comparison period from T70 to T71 is calculated.
(ステップ4)二乗誤差の総和量と第二の閾値を比較し、二乗誤差の総和が、第二の閾値以下の場合は一致していると判断し、第二の閾値より大きい場合は、不一致であると判断する。 (Step 4) The total sum of the square errors is compared with the second threshold, and if the sum of the square errors is less than or equal to the second threshold, it is determined that they match. It is judged that.
以上、ステップ1からステップ4の方法を用いて、参照用検出信号562と比較用検出信号552の形状を比較することにより、測定中に異常が発生したかどうかを検出することが可能である。
As described above, it is possible to detect whether or not an abnormality has occurred during measurement by comparing the shapes of the
なお、第二の閾値は、例えば、非侵襲血糖測定装置1の工場出荷時の調整工程において、最も効率よく測定異常を検出できるレベルを探しておき、その値を設定値とすればよい。 For example, the second threshold value may be set as a set value by searching for a level at which the measurement abnormality can be detected most efficiently in the adjustment process at the time of shipment of the noninvasive blood glucose measurement device 1.
また、第二の閾値は、レジスタにより工場出荷後に外部から任意の値に設定することも可能である。 The second threshold value can also be set to an arbitrary value from the outside after shipment from the factory using a register.
3)第3の比較方法
以下に、参照用検出信号562及び比較用検出信号552の第3の比較方法を、図8を用いて説明する。
3) Third Comparison Method Hereinafter, a third comparison method of the
図8(a)は参照用検出信号562、図8(b)は比較用検出信号552を示す図である。図において、横軸はサンプリング方向、縦軸は振幅レベルを示す。
8A shows the
T80は、参照用検出信号562と比較用検出信号552の比較を開始する比較開始位置、T81は、参照用検出信号562と比較用検出信号552の比較を終了する比較終了位置であり、上述のT70及びT71と同様の方法にて設定する。
T80 is a comparison start position where the comparison between the
T80、T81、および波形形状比較の判断基準となる第三の閾値は、図示しないレジスタによりあらかじめ設定しておく。 T80, T81, and the third threshold value, which is a criterion for waveform shape comparison, are set in advance by a register (not shown).
(ステップ1)T80からT81までの比較期間において、参照用検出信号562の振幅レベルの平均値(平均値A)及び比較用検出信号552の平均値(平均値B)を算出する。
(Step 1) In the comparison period from T80 to T81, the average value (average value A) of the amplitude levels of the
(ステップ2)参照用検出信号562と平均値Aの差(偏差A)及び比較用検出信号552と平均値Bの差(偏差B)を算出する。
(Step 2) The difference between the
(ステップ3)T80からT81までの比較期間における偏差Aと偏差Bの積和を求めた後、算出した積和結果をサンプリング総数で割る(共分散AB)。 (Step 3) After calculating the product sum of the deviation A and the deviation B in the comparison period from T80 to T81, the calculated product-sum result is divided by the total number of samplings (covariance AB).
(ステップ4)T80からT81までの比較期間において偏差Aと偏差Bをそれぞれ二乗したものの総和を求め、その後、それぞれの総和結果をサンプリング総数で割ることで分散Aと分散Bを算出する。 (Step 4) In the comparison period from T80 to T81, the sum of the squares of the deviation A and the deviation B is obtained, and then the variance A and variance B are calculated by dividing each sum result by the total number of samplings.
(ステップ5)分散Aと分散Bの平方根をそれぞれ求め、標準偏差Aと標準偏差Bを算出する。 (Step 5) The square roots of the variance A and the variance B are obtained, and the standard deviation A and the standard deviation B are calculated.
(ステップ6)相関係数=共分散AB/(標準偏差A×標準偏差B)の算出式によって相関係数を算出する。 (Step 6) A correlation coefficient is calculated by a calculation formula of correlation coefficient = covariance AB / (standard deviation A × standard deviation B).
(ステップ7)相関係数と第三の閾値を比較し、相関係数が、第三の閾値より大きい場合は一致していると判断し、第三の閾値以下であれば不一致であると判断する。 (Step 7) The correlation coefficient is compared with the third threshold value, and if the correlation coefficient is greater than the third threshold value, it is determined that they match, and if the correlation coefficient is equal to or less than the third threshold value, it is determined that they do not match. To do.
以上、ステップ1からステップ7の方法を用いて、参照用検出信号562と比較用検出信号552の形状を比較することにより、測定中に異常が発生したかどうかを検出することが可能である。
As described above, it is possible to detect whether or not an abnormality has occurred during measurement by comparing the shapes of the
なお、ステップ6で求めた相関係数は、2つの信号の類似度を測る統計量であり、−1以上1以下の数になり、1に近いほど2つの信号は似通っていると判断できる。そのため、第三の閾値は−1以上1以下の値で設定可能としておき、1に近い値に設定すれば比較結果の精度が向上する。 The correlation coefficient obtained in step 6 is a statistic that measures the similarity between two signals. The correlation coefficient is a number between −1 and 1, and the closer to 1, it can be determined that the two signals are more similar. Therefore, if the third threshold value can be set to a value between −1 and 1 and set to a value close to 1, the accuracy of the comparison result is improved.
また、第三の閾値は、例えば本実施の形態1の非侵襲血糖測定装置1の工場出荷時の調整工程において、最も効率よく測定異常を検出できるレベルを探しておき、その値を設定値とすればよい。 The third threshold value, for example, in the adjustment process at the time of factory shipment of the noninvasive blood glucose measurement device 1 according to the first embodiment, is searched for a level at which measurement abnormality can be detected most efficiently, and the value is set as a set value. do it.
また、第三の閾値は、レジスタにより工場出荷後に外部から任意の値に設定することも可能である。 The third threshold value can be set to an arbitrary value from the outside after shipment from the factory using a register.
4)第4の比較方法
以下に、参照用検出信号562及び比較用検出信号552の第4の比較方法を、図9を用いて説明する。
4) Fourth Comparison Method Hereinafter, a fourth comparison method of the
図9(a)は参照用検出信号562、図9(b)は比較用検出信号552を示す図である。図において、横軸はサンプリング方向、縦軸は振幅レベルを示す。
FIG. 9A shows the
L9Aは、第四の閾値で設定される振幅レベルを示す。 L9A indicates the amplitude level set by the fourth threshold value.
T90は、参照用検出信号562と比較用検出信号552の比較を開始する比較開始位置、T91は、参照用検出信号562と比較用検出信号552の比較を終了する比較終了位置であり、上述のT70及びT71と同様の方法にて設定する。
T90 is a comparison start position where the comparison between the
T90、T91、波形形状比較の判断基準となる第四の閾値、第五の閾値、および第六の閾値は、図示しないレジスタによりあらかじめ設定しておく。 T90, T91, the fourth threshold value, the fifth threshold value, and the sixth threshold value, which are judgment criteria for waveform shape comparison, are set in advance by a register (not shown).
(ステップ1)T90からT91までの比較期間において、参照用検出信号562の振幅最大値と比較用検出信号552の振幅最大値とが等しくなるよう規格化を行う。規格化後の各信号562,552の波形はそれぞれ、図9(a)、(b)に示す通りである。
(Step 1) In the comparison period from T90 to T91, normalization is performed so that the maximum amplitude value of the
(ステップ2)T90からT91までの比較期間において、参照用検出信号562の振幅レベルが、第四の閾値で設定されるレベルL9Aを超えるサンプリング数をカウントし、カウント結果をCNTAとする。
(Step 2) In the comparison period from T90 to T91, the number of samplings in which the amplitude level of the
(ステップ3)T90からT91までの比較期間において、比較用検出信号552の振幅レベルが、第四の閾値で設定されるレベルL9Aを超えるサンプリング数をカウントし、カウント結果をCNTBとする。
(Step 3) In the comparison period from T90 to T91, the number of samplings in which the amplitude level of the
(ステップ4)CNTAとCNTBの差を算出する。 (Step 4) The difference between CNTA and CNTB is calculated.
(ステップ5)ステップ4の結果が、第五の閾値以上第六の閾値以下である場合は一致していると判断し、第五の閾値未満、もしくは第六の閾値より大きい場合は不一致であると判断する。
(Step 5) If the result of
以上、ステップ1からステップ5の方法を用いて、参照用検出信号562と比較用検出信号552の形状を比較することにより、測定中に異常が発生したかどうかを検出することが可能である。
As described above, it is possible to detect whether or not an abnormality has occurred during measurement by comparing the shapes of the
ここで、第五の閾値と第六の閾値の設定値の差が小さいほど比較結果の精度は向上する。 Here, the accuracy of the comparison result improves as the difference between the set values of the fifth threshold value and the sixth threshold value decreases.
なお、第四の閾値、第五の閾値、および第六の閾値は、例えば非侵襲血糖測定装置1の工場出荷時の調整工程において、最も効率よく測定異常を検出できるレベルを探しておき、その値を設定値とすればよい。 The fourth threshold value, the fifth threshold value, and the sixth threshold value are searched for the level at which the measurement abnormality can be detected most efficiently in the adjustment process at the time of factory shipment of the noninvasive blood glucose measurement device 1, for example. The value may be a set value.
また、第四の閾値、第五の閾値、および第六の閾値は、レジスタにより工場出荷後に外部から任意の値に設定することも可能である。 Further, the fourth threshold value, the fifth threshold value, and the sixth threshold value can be set to arbitrary values from the outside after shipment from the factory using a register.
5)第5の比較方法
以下に、参照用検出信号562及び比較用検出信号552の第5の比較方法を、図10を用いて説明する。
5) Fifth Comparison Method Hereinafter, a fifth comparison method of the
図10(a)は参照用検出信号562、図10(b)は比較用検出信号552を示す図である。図において、横軸はサンプリング方向、縦軸は傾きを示す。
10A shows a
T100は、参照用検出信号562と比較用検出信号552の比較を開始する比較開始位置、T101は、参照用検出信号562と比較用検出信号552の比較を終了する比較終了位置であり、上述のT70及びT71と同様の方法にて設定する。
T100 is a comparison start position where the comparison between the
T100、T101、波形形状比較の判断基準となる第七の閾値、および第八の閾値は、図示しないレジスタによりあらかじめ設定しておく。 T100, T101, the seventh threshold value and the eighth threshold value, which are judgment criteria for waveform shape comparison, are set in advance by a register (not shown).
(ステップ1)T100からT101までの比較期間において、参照用検出信号562の傾きの極性が変わる点(図10(a)中、矢印の示す位置)の数をカウントし、カウント結果をCNTCとする。
(Step 1) In the comparison period from T100 to T101, the number of points where the polarity of the inclination of the
(ステップ3)T100からT101までの比較期間において、比較用検出信号552の傾きの極性が変わる点(図10(b)中、矢印の示す位置)の数をカウントし、カウント結果をCNTDとする。
(Step 3) In the comparison period from T100 to T101, the number of points where the polarity of the inclination of the
(ステップ4)CNTCとCNTDの差を算出する。 (Step 4) The difference between CNTC and CNTD is calculated.
(ステップ5)ステップ4の結果が、第七の閾値以上第八の閾値以下の場合は一致していると判断し、第七の閾値未満、もしくは第八の閾値より大きい場合は不一致であると判断する。
(Step 5) If the result of
以上、ステップ1からステップ5の方法を用いて、参照用検出信号562と比較用検出信号552の形状を比較することにより、測定中に異常が発生したかどうかを検出することが可能である。
As described above, it is possible to detect whether or not an abnormality has occurred during measurement by comparing the shapes of the
なお、ステップ1の前に、比較用検出信号552および参照用検出信号562に対して特定の周波数帯域のみを通過するフィルタリング処理を施すようにしてもよい。この場合、スパイク状のノイズによる、傾きの極性変化数の誤検出することを防ぐことが可能である。
Note that before step 1, a filtering process that passes only a specific frequency band may be performed on the
ここで第七の閾値と第八の閾値の設定値の差が小さいほど比較結果の精度は向上する。 Here, the accuracy of the comparison result improves as the difference between the set values of the seventh threshold value and the eighth threshold value decreases.
なお、第七の閾値と第八の閾値は、例えば本実施の形態1の非侵襲血糖測定装置1の工場出荷時の調整工程において、最も効率よく測定異常を検出できるレベルを探しておき、その値を設定値とすればよい。 The seventh threshold value and the eighth threshold value are searched for the level at which the measurement abnormality can be detected most efficiently in the adjustment process at the time of factory shipment of the noninvasive blood glucose measurement device 1 of the first embodiment, for example. The value may be a set value.
また、第七の閾値と第八の閾値はレジスタにより工場出荷後に外部から任意の値に設定することも可能である。 Further, the seventh threshold value and the eighth threshold value can be set to arbitrary values from the outside after shipment from the factory using a register.
6)第6の比較方法
以下に、参照用検出信号562及び比較用検出信号552の第6の比較方法を、図11を用いて説明する。
6) Sixth Comparison Method A sixth comparison method for the
図11(a)は参照用検出信号562の傾きを示したもの、図11(b)は参照用傾き検出信号、図11(c)はマージンを持った参照用傾き検出信号、図11(d)は比較用検出信号552の傾きを示したもの、図11(e)は比較用傾き検出信号、図11(f)は(c)に示すマージンを持った参照用傾き検出信号と(e)に示す比較用傾き検出信号を用いて、参照用検出信号562の傾きが小であるタイミングにおいて比較用検出信号552の傾きが大となるタイミングを示す図である。
11A shows the inclination of the
図11(c)において、斜線部分は、図11(b)の参照用傾き検出信号の変化点に対する時間軸方向のマージン期間を示している。図11(a),(d)において、横軸はサンプリング方向、縦軸は傾きを示し、図11(b),(c),(e),(f)において、横軸はサンプリング方向、縦軸は傾き量をL11Aで2値化したレベルを示している。ここで、L11Aは第九の閾値で設定される傾き量である。 In FIG. 11C, the hatched portion indicates the margin period in the time axis direction with respect to the change point of the reference inclination detection signal in FIG. 11A and 11D, the horizontal axis indicates the sampling direction, and the vertical axis indicates the inclination. In FIGS. 11B, 11C, 11E, and 11F, the horizontal axis indicates the sampling direction and the vertical direction. The axis indicates the level obtained by binarizing the amount of inclination with L11A. Here, L11A is the amount of inclination set by the ninth threshold value.
T110は、参照用検出信号562と比較用検出信号552の比較を開始する比較開始位置、T111は、参照用検出信号562と比較用検出信号552の比較を終了する比較終了位置であり、上述のT70及びT71と同様の方法にて設定する。
T110 is a comparison start position where the comparison between the
T110、T111、およびL11Aとなる第九の閾値は、図示しないレジスタによりあらかじめ設定しておく。 The ninth threshold value for T110, T111, and L11A is set in advance by a register (not shown).
(ステップ1)参照用検出信号562の傾きをサンプリング毎に検出し、図11(a)に示す信号を作成する。
(Step 1) The inclination of the
(ステップ2)図11(b)に示すように、参照用検出信号562の傾きが±L11Aの範囲内であればLoを、±L11Aの範囲を超える場合はHiを示す参照用傾き検出信号を作成する。
(Step 2) As shown in FIG. 11B, a reference inclination detection signal indicating Lo if the inclination of the
(ステップ3)図11(b)の参照用傾き検出信号の変化点に対して、図11(c)に示すように、マージン(斜線部分)を持った信号を作成する。 (Step 3) As shown in FIG. 11 (c), a signal having a margin (shaded portion) is created with respect to the change point of the reference inclination detection signal in FIG. 11 (b).
(ステップ4)比較用検出信号552の傾きをサンプリング毎に検出し、図11(d)に示す信号を作成する。
(Step 4) The inclination of the
(ステップ5)図11(e)に示すように、比較用検出信号552の傾きが±L11Aの範囲内であればLoを、±L11Aの範囲を超える場合はHiを示す比較用傾き検出信号を作成する。
(Step 5) As shown in FIG. 11E, a comparison inclination detection signal indicating Lo if the inclination of the
(ステップ6)T110からT111までの比較期間において、図11(c)のマージンを持った参照用傾き検出信号と図11(e)の比較用傾き検出信号とを比較し、参照用傾き検出信号がLoとなる期間と比較用傾き検出信号がLoとなる期間が同じである場合には、一致していると判断し、図11(f)の丸印のように、図11(c)のマージンを持った参照用傾き検出信号がLoの期間において、図11(e)の比較用傾き検出信号がHiとなる期間が出現した場合、すなわち、参照用検出信号562の変化量が小であるタイミングにおいて比較用検出信号552の変化量が大となるタイミングが存在した場合は不一致であると判断する。
(Step 6) In the comparison period from T110 to T111, the reference inclination detection signal having the margin of FIG. 11C is compared with the comparison inclination detection signal of FIG. When the period in which Lo becomes Lo and the period in which the comparative inclination detection signal becomes Lo are the same, it is determined that they match, and as shown by a circle in FIG. 11 (f), In the period when the reference inclination detection signal having a margin is Lo, the period when the comparison inclination detection signal of FIG. 11E becomes Hi, that is, the change amount of the
以上、ステップ1からステップ6の方法を用いて、参照用検出信号562と比較用検出信号552の形状を比較することにより、測定中に異常が発生したかどうかを検出することが可能である。
As described above, it is possible to detect whether or not an abnormality has occurred during measurement by comparing the shapes of the
なお、ステップ3において、斜線部分に示されるマージン量は、レジスタであらかじめ任意の量に設定しておく。
In
また、ステップ1とステップ3で求めた信号(図11(a),(c))に対してサンプリング方向に高域周波数をカットするローパスフィルタリング処理を施してもよい。この場合、スパイク状のノイズによる、傾きの極性変化数の誤検出を防ぐことが可能である。 Further, low-pass filtering processing for cutting the high frequency in the sampling direction may be performed on the signals obtained in Step 1 and Step 3 (FIGS. 11A and 11C). In this case, it is possible to prevent erroneous detection of the number of changes in the polarity of inclination due to spike-like noise.
また、第九の閾値は、例えば本発明の実施の形態1における非侵襲血糖測定装置1の工場出荷時の調整工程において、最も効率よく測定異常を検出できるレベルを探しておき、その値を設定値とすればよい。 Further, the ninth threshold value is set, for example, by searching for a level at which measurement abnormality can be detected most efficiently in the adjustment process at the time of factory shipment of the noninvasive blood glucose measurement device 1 according to Embodiment 1 of the present invention. It can be a value.
また、第九の閾値はレジスタにより工場出荷後に外部から任意の値に設定することも可能である。 Further, the ninth threshold value can be set to an arbitrary value from the outside after shipment from the factory using a register.
7)第7の比較方法
以下に、参照用検出信号562及び比較用検出信号552の第7の比較方法を、図12を用いて説明する。
7) Seventh Comparison Method A seventh comparison method of the
図12(a)は周波数軸変換後参照用検出信号562、図12(b)は周波数軸変換後比較用検出信号552を示す図である。図において、横軸は周波数、縦軸は信号電力量を示す。
12A shows a
F12A、F12B、F12C、F12D、F12Eは比較対象周波数を示し、L12Aは、第十の閾値で設定される信号電力量の閾値を示す。 F12A, F12B, F12C, F12D, and F12E indicate comparison target frequencies, and L12A indicates a threshold value of the signal power amount set by the tenth threshold value.
参照用検出信号562と比較用検出信号552の比較を開始する位置をT120とし、参照用検出信号562と比較用検出信号552の比較を終了する位置をT121とし、上述のT70及びT71と同様の方法にて設定する。なお、図12に示す図は周波数軸の信号であるので、時間のパラメータであるT120とT121は図示していない。
The position where the comparison between the
T120、T121、およびL12Aとなる第十の閾値は、図示しないレジスタによりあらかじめ設定しておく。 The tenth threshold value for T120, T121, and L12A is set in advance by a register (not shown).
(ステップ1)T120からT121までの比較期間において、参照用検出信号562をフーリエ変換し、図12(a)に示す周波数軸変換後参照用検出信号562を算出する。
(Step 1) In the comparison period from T120 to T121, the
(ステップ2)T120からT121までの比較期間において、比較用検出信号552をフーリエ変換し、図12(b)に示す周波数軸変換後比較用検出信号552を算出する。
(Step 2) In the comparison period from T120 to T121, the
(ステップ3)周波数軸変換後参照用検出信号562において、L12Aのレベルを超える比較対象周波数を検出する。ここでは、F12Aが検出される。
(Step 3) In the
(ステップ4)周波数軸変換後比較用検出信号552において、L12Aのレベルを超える比較対象周波数を検出する。ここでは、F12A,F12Cが検出される。
(Step 4) In the
(ステップ5)ステップ3とステップ4で検出した比較対象周波数を比較し、周波数成分に違いがない場合は一致していると判断し、違いがある場合は不一致であると判断する。例えば、図12では、F12Cが検出されているのは周波数軸変換後比較用検出信号552のみであるため、不一致と判断する。
(Step 5) The comparison target frequencies detected in
以上、ステップ1からステップ5の方法を用いて、参照用検出信号562と比較用検出信号552の形状を比較することにより、測定中に異常が発生したかどうかを検出することが可能である。
As described above, it is possible to detect whether or not an abnormality has occurred during measurement by comparing the shapes of the
なお、第十の閾値は、例えば本実施の形態1における非侵襲血糖測定装置1の工場出荷時の調整工程において、最も効率よく測定異常を検出できるレベルを探しておき、その値を設定値とすればよい。 The tenth threshold value, for example, in the adjustment process at the time of factory shipment of the noninvasive blood glucose measurement device 1 in the first embodiment, is searched for a level at which measurement abnormality can be detected most efficiently, and the value is set as a set value. do it.
また、第十の閾値はレジスタにより工場出荷後に外部から任意の値に設定することも可能である。 The tenth threshold value can also be set to an arbitrary value from the outside after shipment from the factory using a register.
以上、波形比較手段570による比較方法は、上述した第1の比較方法から第7の比較方法のうち、任意の方法を使用すればよい。また、上述した第1の比較方法から第7の比較方法の中で任意の方法を組み合わせて使用することも可能である。
As described above, as the comparison method by the
また、波形形状比較の判断基準となる第二の閾値から第十の閾値は血糖値推定の度に学習する手段を、本実施の形態1における非侵襲血糖測定装置1の内部に設け、適応的に変化させることも可能である。 Further, means for learning the second to tenth threshold values, which are the judgment criteria for waveform shape comparison, every time the blood sugar level is estimated is provided inside the non-invasive blood sugar measuring device 1 according to the first embodiment, and adaptively. It is also possible to change it.
なお、本実施の形態1では、期間Aでは波形比較手段570による波形形状の比較を行わず、期間Bになると期間Aで求めた参照用検出信号562と比較用検出信号552の比較を行っているが、この比較タイミングは必ずしもこれに限られない。例えば、レジスタで参照用推定回数設定値をあらかじめ3回と設定しておき、測定毎に3回前に測定した平均化検出信号511を参照用検出信号562に反映させ、比較用検出信号552との比較を行ってもよい。
In the first embodiment, the waveform comparison means 570 does not compare the waveform shape in the period A, and in the period B, the
また、本実施の形態1では、モード切替信号102を1ビットの信号として説明したが、これは多ビットの信号で構成しても良い。多ビットの信号で構成すると、モード切替信号102で切り替え可能な期間は期間Aと期間Bの2つの期間に限らず、例えば期間Aの後、期間Cに移り、その後期間Bに移ることも可能である。
In the first embodiment, the
この場合、例えば参照用検出信号562を作成する期間Aと、比較用検出信号552を作成する期間Bと、参照用検出信号562と比較用検出信号552のどちらも作成しない期間Cを切り替えることができ、また、この期間の移る順番も任意に設定が可能である。
In this case, for example, the period A in which the
また、期間Aを、例えばキャリブレーションモードと設定し、参照用検出信号562の作成に加えて、特徴量推定信号501と非侵襲血糖測定装置1の外部から入力する目標値を用いて、特徴量推定信号501を校正するための校正条件算出を行うことも可能である。
Further, the period A is set to, for example, the calibration mode, and in addition to the generation of the
また、期間Bを、例えば通常測定モードと設定し、比較用検出信号552の作成に加えて、期間Aで求めた校正条件を利用して特徴量推定信号501の校正を行うことも可能である。
It is also possible to set the period B to, for example, the normal measurement mode, and calibrate the feature
このように、本実施の形態1の非侵襲血糖測定装置によれば、1回の血糖値の推定に対して、光源20から少なくとも1回以上繰り返されるパルス光201の照射を制御する制御手段10と、生体30表面に照射されたパルス光201により、生体30内のグルコースが光のエネルギーを吸収して発生する光音響波信号301を検出し、所定の周波数でサンプリングした検出信号401を出力する光音響検出手段40と、パルス光201の照射回数分の前記検出信号401を平均化し、平均化検出信号511を用いて前記血糖値を推定する特徴量推定手段50と、前記推定された血糖値を表示する特徴量表示手段60とを備え、前記特徴量推定手段60は、期間Aでは、少なくとも1回以上の血糖値の推定毎に得られる平均化検出信号511のいずれか1つの信号、あるいは前記波形形状が一致する複数の平均化検出信号511を、あるいはそのうちの任意の数の平均化検出信号511をさらに平均化した信号を、参照用検出信号562とし、期間Bでは、少なくとも1回以上の血糖値の推定毎に得られる平均化検出信号511よりなる比較用検出信号552を、前記参照用検出信号562と比較し、該両検出信号が一致する場合は、測定が正常に行われていると判断し、一致しない場合は、測定中に異常が発生したと判断するようにしたので、血糖値の測定環境の変化を検知することが可能であり、特徴量表示手段60に表示された誤った血糖値に対して、患者がインスリンの過剰投与するなどの事故を未然に防ぐことが可能となる。
(実施の形態2)
Thus, according to the noninvasive blood glucose measurement device of the first embodiment, the control means 10 that controls the irradiation of the pulsed light 201 repeated at least once from the
(Embodiment 2)
以下に、本発明の実施の形態2による非侵襲血糖測定装置について説明する。
The noninvasive blood sugar measurement device according to
本実施の形態2の非侵襲血糖測定装置は、図2の特微量推定手段50に代えて、特徴量推定手段51を備えたものであり、制御手段10から入力されるモード切替信号102は使用しない。
The non-invasive blood sugar measurement device according to the second embodiment includes a feature quantity estimation unit 51 instead of the feature
図13は、本実施の形態2の非侵襲血糖測定装置における、特徴量推定手段51の構成を示すブロック図である。図において、図3と同一構成要素については同一符号を付している。 FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of the feature amount estimation means 51 in the noninvasive blood sugar measurement device according to the second embodiment. In the figure, the same components as those in FIG.
図13に示す特微量推定手段51は、図3の特微量推定手段50における、メモリ選択手段540および参照用検出信号560に代えて、メモリ選択手段543および参照用検出信号メモリ563を備えたものである。
13 includes a
メモリ選択手段543は、検出信号平均化終了パルス512を用いて、平均化検出信号511の出力先を選択する。平均化検出信号511の出力先として、比較用検出信号メモリ550を選択した場合は選択後平均化検出信号541を、参照用検出信号メモリ563を選択した場合は選択後平均化検出信号542を出力する。
The
ここで、メモリ選択手段543における平均化検出信号511の出力先決定方法について説明する。
Here, a method of determining the output destination of the
メモリ選択手段543は、測定周期信号101のパルス間隔が後述する測定基本サイクルに比べて長く、且つ血糖値測定間隔よりも短い時間、例えば、30秒が経過すると0にリセットされるカウンタを内部に備え、前記カウンタは、測定周期信号101のパルスが入力される度にカウントアップを行う。前記カウンタによるカウント結果が1、つまり、最初の測定タイミングT130の場合は平均化検出信号511の出力先を参照用検出信号メモリ563に設定する。また、カウント結果が2から5、つまり、T131からT134のタイミングの場合は平均化検出信号511の出力先を比較用検出信号メモリ550に設定する。
The
参照用検出信号メモリ563は、選択後平均化検出信号542を用いたメモリへのデータ格納が終了すると、参照用検出信号保存完了信号561を波形比較手段570に出力する。また、参照用検出信号メモリ563は、参照用メモリ読み出し信号572を受け取ると、メモリに格納しているデータを参照用検出信号562として波形比較手段570に対して出力する。
The reference
以下、本実施の形態2の非侵襲血糖測定装置1が血糖値の連続測定を行う場合の動作を図13および図14を用いて説明する。 Hereinafter, the operation in the case where the noninvasive blood glucose measurement device 1 according to the second embodiment performs continuous blood glucose measurement will be described with reference to FIGS. 13 and 14.
図14は、本実施の形態2における非侵襲血糖測定装置1の動作を時間軸でプロットしたタイミングチャートである。図14において、(a)は特徴量推定信号501、(c)は測定周期信号101を示す。
FIG. 14 is a timing chart in which the operation of the noninvasive blood glucose measurement device 1 according to the second embodiment is plotted on the time axis. 14A shows the feature
本実施の形態2では、繰り返し測定において、血糖値を推定するまでの区間を測定基本サイクル(10秒)として繰り返し連続して血糖値の測定を行う。血糖値の測定は、120分間行う。 In the second embodiment, in the repeated measurement, the blood glucose level is continuously measured repeatedly with the interval until the blood glucose level is estimated as the measurement basic cycle (10 seconds). The blood glucose level is measured for 120 minutes.
時間0分において、図14(c)に示す測定周期信号101のパルスが発生し、血糖値の推定を行う(T130)。ここで、図14(c)の信号1パルスに対して1回の血糖値の推定を行う。このとき、平均化検出信号511は参照用検出信号メモリ563に格納され、参照用検出信号562が作成される。
At
時間0分10秒において、図14(c)に示す測定周期信号101のパルスが発生し、血糖値の推定を行う(T131)。このとき、平均化検出信号511は比較用検出信号メモリ550に格納され、比較用検出信号552が作成される。そして、波形比較手段570により、比較用検出手段552と参照用検出信号562の形状を比較し、該比較結果を示す波形比較信号502を制御手段10に出力する。
At
時間0分20秒から時間0分40秒までの間、10秒おきに図14(c)に示す測定周期信号101のパルスが発生し、血糖値の推定を行う。この間に得られる平均化検出信号511から比較用検出信号552を作成し、該比較用検出信号552を測定毎に参照用検出信号562と比較し、該比較結果を示す波形比較信号502を制御手段10に出力する(T132−T134)。
Between
時間0分40秒において、合計4回の波形比較信号502が制御手段10に入力されているが、制御手段10では4回の波形比較信号502のうち、一致と判断された回数をカウントし、カウント結果が第一の閾値以上である場合、次の非侵襲血糖測定装置1の基本測定周期である時間5分のときに図14(c)に示す測定周期信号101のパルスを発生し、血糖値推定を行う(T135)。このとき、T130からT134のような10秒おきの連続血糖値推定は行わない。そして、測定された平均化検出信号511を比較用検出信号552として時間0分の測定時に得られている参照用検出信号562と比較し、一致もしくは不一致の判断を行う。以降の測定では、5分間隔で定期的に血糖値の推定を行う。
At
時間0分40秒において、4回の波形比較信号502のうち、一致と判断された回数のカウント結果が第一の閾値未満である場合は、時間0分50秒から時間1分30秒までの間、T130からT134のような10秒おきの連続血糖値推定を行う。
When the count result of the number of times of matching among the four waveform comparison signals 502 is less than the first threshold in the
時間1分30において、4回の波形比較信号502のうち、一致と判断された回数のカウント結果が第一の閾値以上である場合は、次の測定を時間5分に行い、以降5分おきに血糖値の推定を行う。
When the count result of the number of times of matching among the four waveform comparison signals 502 at the time of 1
時間1分30において、4回の波形比較信号502のうち、一致と判断された回数のカウント結果が再び第一の閾値未満となった場合は、メモリ選択手段543の内部に備えたカウンタをリセットするために必要な時間(30秒)待機した後に再度T130からT134のような10秒おきの連続血糖値推定を行う。
If the count result of the number of times of matching among the four waveform comparison signals 502 becomes less than the first threshold again at time 1
ここで、制御手段10における、再連続測定の判断に関して、レジスタで任意の回数を設定しておき、所定の回数分、連続測定が繰り返された場合は、非侵襲血糖測定装置1の動作を停止し、特徴量表示手段60を用いて測定エラーである旨をユーザーに通知する等の処理を行う。 Here, regarding the determination of the re-continuous measurement in the control means 10, an arbitrary number of times is set in the register, and the operation of the noninvasive blood glucose measuring device 1 is stopped when the continuous measurement is repeated a predetermined number of times. Then, processing such as notifying the user of a measurement error using the feature amount display means 60 is performed.
以上、本実施の形態2における非侵襲血糖測定装置1の動作について説明したが、ここでT130からT134までの連続血糖値推定において、参照用検出信号562を作成するタイミングはT130に限ったものではない。例えば、図示しないレジスタを用いて参照用検出信号562を作成するタイミングをT132と設定しておき、T132のタイミングで参照用検出信号562を作成し、その他のタイミング(T130、T131、T133、T134)で比較用検出信号552を作成してもよい。
As described above, the operation of the non-invasive blood sugar measurement device 1 according to the second embodiment has been described. Here, in the continuous blood sugar level estimation from T130 to T134, the timing for creating the
また、T130からT134までの連続血糖値推定を行った後、一致と判断された回数のカウント結果が第一の閾値未満である場合は、その後すぐに連続血糖値推定を行わず、レジスタで設定する任意の時間待機を行った後に、再度連続血糖値推定を行ってもよい。 In addition, after the continuous blood glucose level estimation from T130 to T134 is performed, if the count result of the number of times determined to be equal is less than the first threshold, the continuous blood glucose level estimation is not performed immediately thereafter, and is set in the register. After waiting for an arbitrary time, continuous blood glucose level estimation may be performed again.
また、本実施の形態2では、連続血糖値推定を開始するタイミングを時間0分としたが、この開始タイミングはこれに限ったものではなく、任意のタイミングに設定可能である。
Moreover, in this
また、本実施の形態2では、T130からT134までの連続血糖値推定を行った後、一致と判断された回数のカウント結果が第一の閾値未満である場合は再測定を行っているが、この時、再測定の判断を下さずに、T130からT134のうち、一致と判断されたタイミングにおける平均化検出信号511から1つの参照用検出信号562を作成し、以降の血糖値推定時における波形形状比較対象とすることも可能である。
Moreover, in this
また、本実施の形態2では、T130のタイミングで得られた平均化検出信号511を参照用検出信号562とした場合について説明したが、T130からT134までの連続血糖値推定において得られた複数の平均化検出信号511の形状を比較して一致する信号の数が第一の閾値以上である場合には、形状が一致する複数の平均化検出信号のうちの1つの平均化検出信号、もしくは、前記波形形状が一致する複数の平均化検出信号を、あるいはそのうちの任意の数の平均化検出信号をさらに平均化した信号を、参照用検出信号562としても良い。
Further, in the second embodiment, the case where the averaged
なお、本実施の形態2では、連続血糖値推定において測定間隔を10秒間、測定回数を5回として説明したが、この測定間隔及び測定回数はこれに限ったものではなく、任意の間隔と回数に設定可能である。 In the second embodiment, the measurement interval is 10 seconds and the measurement count is 5 in continuous blood glucose level estimation. However, the measurement interval and the measurement count are not limited to this, and any interval and count Can be set.
このように、本実施の形態2の非侵襲血糖測定装置によれば、所定の時間間隔で少なくとも1回以上の血糖値の推定を行う期間の前記所定の時間間隔内の一部の期間(T130〜T134)において、10秒毎の連続血糖値推定を行うことにより複数の平均化検出信号511を作成し、該複数の平均化検出信号511のうち、波形形状が一致する信号の数が第一の閾値以上である場合、T130における平均化検出信号511を参照用検出信号562とし、T135以降、所定の時間間隔で血糖値の推定を行うことにより得られる平均化検出信号511よりなる比較用検出信号552を、前記参照用検出信号562と比較し、該両検出信号の波形形状が一致する場合は、測定が正常に行われていると判断し、一致しない場合は、測定中に異常が発生したと判断するようにしたので、測定異常を効率よく検出することができ、測定精度を向上させることができる。
Thus, according to the non-invasive blood glucose measurement device of the second embodiment, a part of the period (T130) within the predetermined time interval in which the blood glucose level is estimated at least once at the predetermined time interval. To T134), a plurality of averaged
(実施の形態3)
以下に、本発明の実施の形態3による非侵襲血糖測定装置について説明する。
(Embodiment 3)
The noninvasive blood sugar measurement device according to
本実施の形態3の非侵襲血糖測定装置は、図2の特微量推定手段50に代えて、特微量推定手段52を備えたものであり、制御手段10から入力されるモード切替信号102は使用しない。
The non-invasive blood sugar measurement device according to the third embodiment is provided with a feature quantity estimation means 52 instead of the feature quantity estimation means 50 of FIG. 2, and the
図15は、本実施の形態3の非侵襲血糖測定装置における、特徴量推定手段52の構成を示すブロック図である。図において、図13と同一構成要素については同一符号を付している。
FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration of the feature
図15に示す特微量推定手段52は、図13の特微量推定手段51における、推定手段521およびメモリ選択手段543に代えて、推定手段521およびメモリ選択手段544を備えたものである。 The feature quantity estimation means 52 shown in FIG. 15 includes an estimation means 521 and a memory selection means 544 in place of the estimation means 521 and the memory selection means 543 in the feature quantity estimation means 51 of FIG.
推定手段521は、平均化検出信号511及び波形比較信号502を用いて血糖値を推定し、推定結果である特微量推定信号501を特微量表示手段60に出力する。
The estimation means 521 estimates the blood glucose level using the averaged
メモリ選択手段544は、測定周期信号101のパルス毎にリセットするカウンタを内部に備え、検出信号平均化終了パルス512が入力される度にカウントアップを行い、該カウント値に基づいて、平均化検出信号511の出力先を選択する。平均化検出信号511の出力先として、比較用検出信号メモリ550を選択した場合は選択後平均化検出信号541を、参照用検出信号メモリ563を選択した場合は選択後平均化検出信号542を出力する。
The
以下、本実施の形態3の非侵襲血糖測定装置1が血糖値の連続測定を行う場合の動作を図15および図16を用いて説明する。 Hereinafter, the operation in the case where the noninvasive blood glucose measurement device 1 according to the third embodiment performs continuous blood glucose measurement will be described with reference to FIGS. 15 and 16.
図16は、本実施の形態3における非侵襲血糖測定装置1の動作を時間軸でプロットしたタイミングチャートである。図16において、(a)は特徴量推定信号501、(c)は測定周期信号101、(d)は照射期間信号103、(i)は平均化手段510内の平均化単位信号、(e)は照射制御信号104を示す。なお、測定周期の開始時に、図16(d)、(e)の各信号は、Loレベルにクリアされ、図16(i)の信号は1にリセットされる。また、図16(i)の平均化単位信号は、平均化手段510内の図示しないカウンタによるカウント結果により制御される信号である。
FIG. 16 is a timing chart in which the operation of the noninvasive blood glucose measurement device 1 according to the third embodiment is plotted on the time axis. In FIG. 16, (a) is a feature
繰り返し測定において、1回の測定間隔を測定ユニット(0.1秒)として測定周期(5分)ごとに血糖値の測定を120分間行う。 In the repeated measurement, the blood glucose level is measured for 120 minutes every measurement cycle (5 minutes) with one measurement interval as the measurement unit (0.1 second).
本実施の形態3における非侵襲血糖測定装置1では、比較用検出信号552と参照用検出信号562の比較が1回の測定周期内で完結する。
In the noninvasive blood glucose measurement device 1 according to the third embodiment, the comparison between the
本実施の形態3における非侵襲血糖測定装置1では、図示しないレジスタにおいて、あらかじめ測定周期信号101を制御するための一致比較閾値を2回と設定しておく。
In the noninvasive blood glucose measurement device 1 according to the third embodiment, a coincidence comparison threshold value for controlling the
例えば時間0分において、以下の動作を行う。
For example, the following operation is performed at
図16(c)に示す測定周期信号101のパルスが発生すると(T150)、図16(d)に示す照射期間信号103がHiとなる(T151)。このとき、図16(i)に示す平均化単位信号は1となる。
When the pulse of the
照射期間信号103がHiの間(T151〜T155)、図16(e)に示す照射制御信号104のパルスが測定ユニット毎に発生する。照射制御信号104のパルスは合計60回発生する。
While the
15回目の照射制御信号104のパルスが発生した後、図16(i)に示す平均化単位信号が2となる(T152)。ここで、T151からT152の期間をTAとする。
After the fifteenth
そして、平均化手段510により、TAの期間における15回分の検出信号401の平均化を行い、平均化検出信号511を推定手段521およびメモリ選択手段544に出力すると共に、検出信号平均化終了パルス512をメモリ選択手段544に出力する。
Then, the averaging means 510 averages the detection signals 401 for 15 times in the TA period, and outputs the averaged
1度目の検出信号平均化終了パルス512がメモリ選択手段544に入力されると、平均化検出信号511は、参照用検出信号562として参照用検出信号メモリ563に格納される。
When the first detection signal averaging
TAの期間の後、16回目から30回目の照射制御信号104のパルスが発生する(T152〜T153)。30回目の照射制御信号104のパルスが発生した後、図16(i)に示す平均化単位信号が3となる(T153)。ここで、T152からT153の期間をTBとする。
After the TA period, the 16th to 30th pulses of the
そして、平均化手段510により、TBの期間における15回分の検出信号401の平均化を行い、平均化検出信号511を推定手段521およびメモリ選択手段544に出力すると共に、検出信号平均化終了パルス512をメモリ選択手段544に出力する。
Then, the averaging means 510 averages the detection signals 401 for 15 times in the TB period, and outputs the averaged
2度目の検出信号平均化終了パルス512がメモリ選択手段544に入力されると、平均化検出信号511は、比較用検出信号552として比較用検出信号メモリ550に格納される。そして、波形比較手段570により、TAの期間で得られた参照用検出信号562とTBの期間で得られた比較用検出信号552の比較を行う。
When the second detection signal averaging
TBの期間の後、31回目から45回目の照射制御信号104のパルスが発生する(T153〜T154)。45回目の照射制御信号104のパルスが発生した後、図16(i)に示す平均化単位信号が4となる(T154)。ここで、T153からT154の期間をTCとする。
After the TB period, the 31st to 45th pulses of the
そして、平均化手段510により、TCの期間における15回分の検出信号401の平均化を行い、平均化検出信号511を出力すると共に、検出信号平均化終了パルス512を出力する。
Then, the averaging means 510 averages the detection signals 401 for 15 times during the TC period, outputs an averaged
3度目の検出信号平均化終了パルス512がメモリ選択手段544に入力されると、平均化検出信号511は、比較用検出信号552として比較用検出信号メモリ550に格納される。そして、波形比較手段570により、TAの期間で得られた参照用検出信号562とTCの期間で得られた比較用検出信号552の比較を行う。
When the third detection signal averaging
TCの期間の後、46回目から60回目の照射制御信号104のパルスが発生する(T154〜T155)。60回目の照射制御信号104のパルスが発生した後、図16(d)に示す照射期間信号103がLoとなる(T155)。ここで、T154からT155の期間をTDとする。
After the TC period, the 46th to 60th pulses of the
平均化手段510により、TDの期間における15回分の検出信号401の平均化を行い、平均化検出信号511を出力する共に、検出信号平均化終了パルス512を出力する。
The averaging means 510
4度目の検出信号平均化終了パルス512がメモリ選択手段544に入力されると、平均化検出信号511は、比較用検出信号552として比較用検出信号メモリ550に格納される。そして、波形比較手段570により、TAの期間で得られた参照用検出信号562とTDの期間で得られた比較用検出信号552の比較を行う。
When the fourth detection signal averaging
以上のように、1測定周期において、合計60回のパルス光201の照射により検出される60個の検出信号401を4分割し、TAの期間で得られた参照用検出信号562と、TB〜TDの期間で得られた比較用検出信号552の波形を比較することで、合計3個の波形比較信号502が得られる。
As described above, in one measurement cycle, the 60
そして、推定手段521では、波形比較手段570が一致していると判断した平均化検出信号511のみを用いて血糖値の推定を行い、特徴量推定信号501を制御手段10に出力する。
Then, the
制御手段10では、3個の波形比較信号502のうち、一致と判断された回数をカウントし、カウント結果によって次の動作を行う。 The control means 10 counts the number of times of matching among the three waveform comparison signals 502 and performs the next operation according to the count result.
カウント結果が3もしくは2の場合、一致比較閾値(2回)以上であるので次の非侵襲血糖測定装置1の基本測定周期である時間5分に時間0分と同様の方法で血糖値推定を行う(T156)。
When the count result is 3 or 2, since it is equal to or greater than the coincidence comparison threshold value (twice), blood glucose level estimation is performed in the same manner as
一方、カウント結果が1もしくは0の場合、一致比較閾値(2回)未満であるので次の非侵襲血糖測定装置1の基本測定周期を待たず、すぐに測定周期信号101のパルスを発生して再測定を行う。
On the other hand, when the count result is 1 or 0, it is less than the coincidence comparison threshold value (twice), so the pulse of the
以上の動作を測定周期毎に行う。 The above operation is performed every measurement cycle.
また、制御手段10における、再連続測定の判断に関して、レジスタで任意の回数を設定しておき、所定の回数分、連続測定が繰り返された場合は、非侵襲血糖測定装置1の動作を停止し、特徴量表示手段60を用いてユーザーに通知する等の処理を行うことも可能である。 In addition, regarding the determination of the re-continuous measurement in the control means 10, an arbitrary number of times is set by the register, and when the continuous measurement is repeated a predetermined number of times, the operation of the non-invasive blood glucose measuring device 1 is stopped. It is also possible to perform processing such as notifying the user using the feature amount display means 60.
ここで、平均化手段510においてTAの期間の平均化処理はTA終了後、TB開始までの間に行っても良く、また、TA終了後にTBの測定と平均化処理をパイプライン化しても良い。これはTB、TC、TDの期間に対しても同様である。
Here, the averaging process of the TA period in the
また、本実施の形態3における非侵襲血糖測定装置1では、TAの期間に得られた平均化検出信号511を参照用検出信号562とし、TB、TC、TDの期間に得られた平均化検出信号511を比較用検出信号552としたが、参照用検出信号562をTA以外の任意の期間(TBもしくはTCもしくはTD)に得られた平均化検出信号511から作成することも可能である。
In the noninvasive blood glucose measurement device 1 according to the third embodiment, the averaged
なお、本実施の形態3では、測定周期に対する照射期間信号103がHiになる期間数を4回として説明したが、この期間数はこれに限ったものではなく任意の数に設定可能である。例えば、1回の血糖値推定周期における照射制御信号104のパルス発生総数をm回として、n個の平均化検出信号511を作成するための検出信号401の合計がm回になるように任意の回数を設定すればよい。
In the third embodiment, the number of periods in which the
このよう、本実施の形態3の非侵襲血糖測定装置1によれば、一回の血糖値の推定において、少なくとも1回以上繰り返されるパルス光の照射期間をn分割(nは2以上の自然数)し、前記n分割された照射期間の各々において平均化検出信号を求め、前記n個の平均化検出信号うちの1つを参照用検出信号562とし、該参照用検出信号562以外の(1−n)個の各平均化検出信号511よりなる各比較用検出信号552を、前記参照用検出信号562と比較し、該両検出信号の波形形状が一致する場合は、測定が正常に行われていると判断し、一致しない場合は、測定中に異常が発生したと判断するようにしたので、パルス光の照射を複数回行っている間に外部からの衝撃などで非侵襲血糖測定装置1の位置がずれた場合において、平均化検出信号511の信号品質低下を直ちに検出することが出来るため、測定精度の向上を実現することが可能となる。
As described above, according to the noninvasive blood glucose measurement device 1 of the third embodiment, in one estimation of blood glucose level, the irradiation period of pulse light repeated at least once is divided into n (n is a natural number of 2 or more). Then, an averaged detection signal is obtained in each of the n-divided irradiation periods, and one of the n averaged detection signals is used as a reference detection signal 562 (1− n) Each
なお、上記実施の形態1から3における非侵襲血糖測定装置1で測定する対象は、血管31中のグルコース量に限定されるものではない。すなわち、照射されるパルス光201の波長領域におけるエネルギーを吸収し光音響波を発生する物質であれば良く、例えば生体30の表面から血管31までの間の組織液に含まれるグルコース量や血管31中のヘモグロビン量などに対しても適用可能である。
Note that the target to be measured by the noninvasive blood glucose measurement device 1 in the first to third embodiments is not limited to the amount of glucose in the
本発明にかかる非侵襲血糖測定装置は、光音響信号に含まれる特性を比較することにより測定異常時の検出を行うことができるため、血糖値の測定精度を向上することができる。 Since the noninvasive blood glucose measurement device according to the present invention can detect a measurement abnormality by comparing the characteristics included in the photoacoustic signal, the measurement accuracy of the blood glucose level can be improved.
1 非侵襲血糖測定装置
10 制御手段
20 光源
30 生体
31 血管
40 光音響検出手段
50,51、52 特徴量推定手段
60 特徴量表示手段
101 測定周期信号
102 モード切替信号
103 照射期間信号
104 照射制御信号
105 特徴量表示制御信号
201 パルス光
301 光音響波信号
401 検出信号
501 特徴量推定信号
502 波形比較信号
510 平均化手段
511 平均化検出信号
512 検出信号平均化終了パルス
520、521 推定手段
540、543、544 メモリ選択手段
541、542 選択後平均化検出信号
550 比較用検出信号メモリ
551 比較用検出信号保存完了信号
552 比較用検出信号
560、563 参照用検出信号メモリ
561 参照用検出信号保存完了信号
562 参照用検出信号
570 波形比較手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Noninvasive blood
Claims (27)
1回の血糖値の推定に対して、少なくとも1回以上繰り返されるパルス光の照射を制御するための照射制御信号を出力する制御手段と、
前記照射制御信号により前記パルス光を生体表面に照射する、少なくとも一つの光源と、
前記光音響波信号を、所定の周波数でサンプリングした検出信号を出力する光音響検出手段と、
前記少なくとも1回以上繰り返されるパルス光の照射回数分の前記検出信号を平均化し、該平均化検出信号を用いて前記血糖値を推定する特徴量推定手段と、
前記推定された血糖値を表示する特徴量表示手段とを備え、
前記特徴量推定手段は、少なくとも2回以上の血糖値の推定を行うことにより得られる複数の前記平均化検出信号のうち、少なくとも1つ以上の信号から比較基準となる参照用検出信号を作成し、該参照用検出信号の作成に用いられた信号以外の複数の平均化検出信号の各々を比較用検出信号とし、該比較用検出信号と前記参照用検出信号の波形形状を比較することにより測定中に異常が発生したかどうかを判断する、
ことを特徴とする非侵襲血糖測定装置。 In a non-invasive blood glucose measurement device that estimates a blood glucose level by detecting a photoacoustic wave signal emitted from a specific substance in the living body by absorbing light energy by light irradiated on the living body surface,
Control means for outputting an irradiation control signal for controlling irradiation of the pulsed light that is repeated at least once for one estimation of blood glucose level;
At least one light source that irradiates the surface of the living body with the pulsed light according to the irradiation control signal;
Photoacoustic detection means for outputting a detection signal obtained by sampling the photoacoustic wave signal at a predetermined frequency;
A feature amount estimating means for averaging the detection signals for the number of times of irradiation of the pulsed light repeated at least once and estimating the blood glucose level using the averaged detection signals;
Feature amount display means for displaying the estimated blood glucose level,
The feature amount estimating means creates a reference detection signal as a comparison reference from at least one of the plurality of averaged detection signals obtained by estimating the blood glucose level at least twice. Each of a plurality of averaged detection signals other than the signal used to create the reference detection signal is used as a comparison detection signal, and measurement is performed by comparing the waveform shapes of the comparison detection signal and the reference detection signal. To determine if an abnormality has occurred during
A non-invasive blood sugar measuring device characterized by the above.
前記制御手段が、
少なくとも1回以上の血糖値の推定を行う第一の期間、および該第一の期間の終了後に少なくとも1回以上の血糖値の推定を行う第二の期間を設定し、前記第一の期間と前記第二の期間とを切り替える切替信号を前記特微量推定手段に出力し、
前記特微量推定手段が、
前記切替信号が第一の期間を示している場合、前記少なくとも1回以上の血糖値の推定回数分得られる平均化検出信号のうちのいずれか1つの信号、あるいは、前記波形形状が一致する複数の平均化検出信号を、あるいはそのうちの任意の数の平均化検出信号をさらに平均化した信号を、参照用検出信号とし、
前記切替信号が第二の期間を示している場合、前記少なくとも1回以上の血糖値の推定毎に得られる平均化検出信号よりなる比較用検出信号を、前記参照用検出信号と比較し、該両検出信号が一致する場合は、測定が正常に行われていると判断し、一致しない場合は、測定中に異常が発生したと判断する、
ことを特徴とする非侵襲血糖測定装置。 The noninvasive blood glucose measurement device according to claim 1,
The control means is
Setting a first period for estimating blood glucose level at least once and a second period for estimating blood glucose level at least once after the end of the first period; and A switching signal for switching between the second period is output to the feature quantity estimating means,
The feature quantity estimating means is
When the switching signal indicates the first period, any one of the averaged detection signals obtained for the estimated number of times of the blood glucose level at least one time, or a plurality of the same waveform shapes Or a signal obtained by further averaging an averaged detection signal of any number of them as a reference detection signal,
When the switching signal indicates a second period, a comparison detection signal composed of an averaged detection signal obtained for each estimation of the blood glucose level at least once is compared with the reference detection signal; If both detection signals match, it is determined that the measurement is performed normally. If they do not match, it is determined that an abnormality has occurred during the measurement.
A non-invasive blood sugar measuring device characterized by the above.
前記制御手段が、
少なくとも1回以上の血糖値の推定を所定の時間間隔で行う第三の期間、および該第三の期間の前記所定の間隔内の一部の期間であって、少なくとも2回以上の血糖値の推定を連続して行う第四の期間を設定し、
前記特微量推定手段が、
前記第四の期間において、前記少なくとも2回以上の血糖値の推定回数分得られる平均化検出信号の波形形状を互いに比較し、波形形状が一致する平均化検出信号の数が第一の閾値以上であるとき、前記波形形状が一致する複数の平均化検出信号のうちの1つの信号、もしくは、前記波形形状が一致する複数の平均化検出信号を、あるいはそのうちの任意の数の平均化検出信号をさらに平均化した信号を、参照用検出信号とし、
前記第三の期間において、前記少なくとも1回以上の血糖値の推定毎に得られる平均化検出信号よりなる比較用検出信号を、前記参照用検出信号と比較し、該両検出信号が一致する場合は、測定が正常に行われていると判断し、一致しない場合は、測定中に異常が発生したと判断する、
ことを特徴とする非侵襲血糖測定装置。 The noninvasive blood glucose measurement device according to claim 1,
The control means is
A third period during which at least one blood glucose level is estimated at a predetermined time interval, and a part of the third period within the predetermined interval, wherein at least two blood glucose levels are estimated Set a fourth period of continuous estimation,
The feature quantity estimating means is
In the fourth period, the waveform shapes of the averaged detection signals obtained for the estimated number of blood glucose levels of at least two times are compared with each other, and the number of averaged detection signals having the same waveform shape is equal to or greater than a first threshold value. When one of the plurality of averaged detection signals having the same waveform shape, or the plurality of averaged detection signals having the same waveform shape, or any number of the averaged detection signals among them. A signal obtained by further averaging is used as a reference detection signal.
In the third period, when a comparison detection signal composed of an averaged detection signal obtained for each estimation of the blood glucose level at least once is compared with the detection signal for reference, and the two detection signals match Determines that the measurement has been performed normally, and if they do not match, determines that an abnormality has occurred during the measurement.
A non-invasive blood sugar measuring device characterized by the above.
前記特微量推定手段が、
前記1回の血糖値の推定において、少なくとも1回以上繰り返されるパルス光の照射期間をn(nは2以上の自然数)分割し、
前記n分割された照射期間の各々において平均化検出信号を求め、
前記n個の平均化検出信号のうちの1つを参照用検出信号とし、該参照用検出信号以外の(1−n)個の各平均化検出信号よりなる各比較用検出信号を、前記参照用検出信号と比較し、該両検出信号の波形形状が一致する場合は、測定が正常に行われていると判断し、一致しない場合は、測定中に異常が発生したと判断する、
ことを特徴とする非侵襲血糖測定装置。 The noninvasive blood glucose measurement device according to claim 1,
The feature quantity estimating means is
In the estimation of the blood glucose level once, the irradiation period of the pulsed light repeated at least once is divided into n (n is a natural number of 2 or more),
An averaged detection signal is obtained in each of the n divided irradiation periods,
One of the n averaged detection signals is used as a reference detection signal, and each comparison detection signal including (1-n) averaged detection signals other than the reference detection signal is referred to as the reference. If the waveform shapes of the two detection signals match with each other, it is determined that the measurement is normally performed, and if they do not match, it is determined that an abnormality has occurred during the measurement.
A non-invasive blood sugar measuring device characterized by the above.
前記特微量推定手段が、
少なくとも1回以上の血糖値の推定回数を示す参照用推定回数設定値を用いて、該参照用推定回数設定値が示す回数前の血糖値の推定における平均化検出信号を参照用検出信号とし、
新たに血糖値の推定により得られる平均化検出信号よりなる比較用検出信号を、前記参照用検出信号と比較し、該両検出信号の波形形状が一致する場合は、測定が正常に行われていると判断し、一致しない場合は、測定中に異常が発生したと判断する、
ことを特徴とする非侵襲血糖測定装置。 The noninvasive blood glucose measurement device according to claim 1,
The feature quantity estimating means is
Using the reference estimation number setting value indicating the estimated number of blood sugar levels at least once, the averaged detection signal in the estimation of the blood glucose level before the number indicated by the reference estimation number setting value as a reference detection signal,
A comparison detection signal consisting of an averaged detection signal newly obtained by blood glucose level estimation is compared with the reference detection signal, and when the waveform shapes of the two detection signals match, the measurement is performed normally. If it does not match, it is determined that an abnormality has occurred during measurement.
A non-invasive blood sugar measuring device characterized by the above.
前記特徴量推定手段が、
前記比較用検出信号と前記参照用検出信号の波形形状を比較する際に、少なくとも1以上の自然数を示す測定異常判断設定値を用いて、連続して不一致となる回数が前記測定異常判断設定値の示す回数に達するまでは測定が正常に行われていると判断し、前記測定異常判断設定値の示す回数に達したときは測定中に異常が発生したと判断する、
ことを特徴とする非侵襲血糖測定装置。 The noninvasive blood glucose measurement device according to any one of claims 2 to 5,
The feature amount estimating means is
When the waveform shapes of the comparison detection signal and the reference detection signal are compared, the measurement abnormality determination setting value indicating a natural number of at least 1 or more is used, and the number of times of mismatching is determined as the measurement abnormality determination setting value. It is determined that the measurement is normally performed until reaching the number of times indicated, and when the number of times indicated by the measurement abnormality determination set value is reached, it is determined that an abnormality has occurred during the measurement.
A non-invasive blood sugar measuring device characterized by the above.
前記第一の期間はキャリブレーションモードであり、前記非侵襲血糖測定装置で推定した校正前の血糖値を侵襲型血糖測定装置で測定した血糖値により校正するための校正式を算出する期間である、
ことを特徴とする非侵襲血糖測定装置。 The non-invasive blood sugar measuring device according to claim 2,
The first period is a calibration mode, and is a period for calculating a calibration formula for calibrating the pre-calibration blood glucose level estimated by the non-invasive blood glucose measurement device with the blood glucose level measured by the invasive blood glucose measurement device ,
A non-invasive blood sugar measuring device characterized by the above.
前記第二の期間は通常測定モードであり、前記非侵襲血糖測定装置で推定した校正前の血糖値に校正式を適用することにより血糖値の推定を行う期間である、
ことを特徴とする非侵襲血糖測定装置。 The non-invasive blood sugar measuring device according to claim 2,
The second period is a normal measurement mode, and is a period for estimating a blood glucose level by applying a calibration formula to the blood glucose level before calibration estimated by the non-invasive blood glucose measuring device.
A non-invasive blood sugar measuring device characterized by the above.
前記特徴量推定手段は、
前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の比較において、
前記照射制御信号による前記パルス光の照射タイミングを基準位置として前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の同期を取り、
前記参照用検出信号の振幅絶対値が最大となる最大ピーク位置を検出し、
前記最大ピーク位置からサンプリングタイミングの正負両方向に対して、前記最大ピーク位置に最も近い位置で前記参照用検出信号の傾きの極性が変化する位置をそれぞれ第一の比較開始位置及び第一の比較終了位置とし、
前記第一の比較開始位置から前記第一の比較終了位置までの比較期間において、前記比較用検出信号の傾きの極性変化数をカウントし、該カウント結果が1である場合は測定が正常に行われていると判断し、該カウント結果が1でない場合は測定中に異常が発生したと判断する、
ことを特徴とする非侵襲血糖測定装置。 The noninvasive blood glucose measurement device according to claim 1,
The feature amount estimating means includes:
In comparing the detection signal for reference and the detection signal for comparison,
Taking the irradiation timing of the pulsed light by the irradiation control signal as a reference position, the reference detection signal and the comparison detection signal are synchronized,
Detecting the maximum peak position where the amplitude absolute value of the reference detection signal is maximum,
The first comparison start position and the first comparison end are the positions at which the polarity of the slope of the reference detection signal changes at the position closest to the maximum peak position in both positive and negative sampling timing directions from the maximum peak position, respectively. Position,
In the comparison period from the first comparison start position to the first comparison end position, the number of change in polarity of the slope of the comparison detection signal is counted, and when the count result is 1, the measurement is performed normally. If the count result is not 1, it is determined that an abnormality has occurred during measurement.
A non-invasive blood sugar measuring device characterized by the above.
前記特徴量推定手段は、
前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の比較において、
前記照射制御信号による前記パルス光の照射タイミングを基準位置として前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の同期を取り、
前記パルス光照射後、前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の形状を比較する比較期間において、前記参照用検出信号の振幅最大値と前記比較用検出信号の振幅最大値が等しくなるように規格化を行い、
前記参照用検出信号の振幅値と前記比較用検出信号の振幅値における二乗誤差の総和量を算出し、
前記二乗誤差の総和量が、第二の閾値以下の場合は測定が正常に行われていると判断し、第二の閾値より大きい場合は測定中に異常が発生したと判断する、
ことを特徴とする非侵襲血糖測定装置。 The noninvasive blood glucose measurement device according to claim 1,
The feature amount estimating means includes:
In comparing the detection signal for reference and the detection signal for comparison,
Taking the irradiation timing of the pulsed light by the irradiation control signal as a reference position, the reference detection signal and the comparison detection signal are synchronized,
After the pulse light irradiation, in the comparison period in which the shapes of the reference detection signal and the comparison detection signal are compared, the maximum amplitude value of the reference detection signal and the maximum amplitude value of the comparison detection signal are made equal. Standardize,
Calculating the sum of square errors in the amplitude value of the reference detection signal and the amplitude value of the comparison detection signal;
If the total amount of the square error is less than or equal to the second threshold, it is determined that the measurement is normally performed, and if greater than the second threshold, it is determined that an abnormality has occurred during the measurement.
A non-invasive blood sugar measuring device characterized by the above.
前記特徴量推定手段は、
前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の比較において、
前記照射制御信号による前記パルス光の照射タイミングを基準位置として前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の同期を取り、
前記パルス光照射後、前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の形状を比較する比較期間において、前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の相関係数を算出し、
前記相関係数が、第三の閾値より大きい場合は測定が正常に行われていると判断し、第三の閾値以下の場合は測定中に異常が発生したと判断する、
ことを特徴とする非侵襲血糖測定装置。 The noninvasive blood glucose measurement device according to claim 1,
The feature amount estimating means includes:
In comparing the detection signal for reference and the detection signal for comparison,
Taking the irradiation timing of the pulsed light by the irradiation control signal as a reference position, the reference detection signal and the comparison detection signal are synchronized,
After the pulsed light irradiation, in a comparison period in which the shape of the reference detection signal and the comparison detection signal are compared, a correlation coefficient between the reference detection signal and the comparison detection signal is calculated,
If the correlation coefficient is greater than a third threshold, it is determined that the measurement is normally performed, and if it is equal to or less than the third threshold, it is determined that an abnormality has occurred during the measurement.
A non-invasive blood sugar measuring device characterized by the above.
前記特徴量推定手段は、
前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の比較において、
前記照射制御信号による前記パルス光の照射タイミングを基準位置として前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の同期を取り、
前記パルス光照射後、前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の形状を比較する比較期間において、前記参照用検出信号の振幅最大値と前記比較用検出信号の振幅最大値が等しくなるように規格化を行い、
前記参照用検出信号及び前記比較用検出信号の振幅レベルが第四の閾値を越えるサンプリング数をそれぞれカウントし、それぞれのカウント結果の差が、第五の閾値以上第六の閾値以下である場合は測定が正常に行われていると判断し、第五の閾値未満あるいは第六の閾値より大きい場合は測定中に異常が発生したと判断する、
ことを特徴とする非侵襲血糖測定装置。 The noninvasive blood glucose measurement device according to claim 1,
The feature amount estimating means includes:
In comparing the detection signal for reference and the detection signal for comparison,
Taking the irradiation timing of the pulsed light by the irradiation control signal as a reference position, the reference detection signal and the comparison detection signal are synchronized,
After the pulse light irradiation, in the comparison period in which the shapes of the reference detection signal and the comparison detection signal are compared, the maximum amplitude value of the reference detection signal and the maximum amplitude value of the comparison detection signal are made equal. Standardize,
When the number of samplings in which the amplitude levels of the reference detection signal and the comparison detection signal exceed the fourth threshold are counted, and the difference between the respective count results is not less than the fifth threshold and not more than the sixth threshold Judge that the measurement is performed normally, and if it is less than the fifth threshold or greater than the sixth threshold, it is judged that an abnormality has occurred during the measurement.
A non-invasive blood sugar measuring device characterized by the above.
前記特徴量推定手段は、
前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の比較において、
前記照射制御信号による前記パルス光の照射タイミングを基準位置として前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の同期を取り、
前記パルス光照射後、前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の形状を比較する比較期間において、前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の傾きの極性変化数をカウントし、それぞれのカウント結果の差が、第七の閾値以上第八の閾値以下の場合は測定が正常に行われていると判断し、第七の閾値未満あるいは第八の閾値より大きい場合は測定中に異常が発生したと判断する、
ことを特徴とする非侵襲血糖測定装置。 The noninvasive blood glucose measurement device according to claim 1,
The feature amount estimating means includes:
In comparing the detection signal for reference and the detection signal for comparison,
Taking the irradiation timing of the pulsed light by the irradiation control signal as a reference position, the reference detection signal and the comparison detection signal are synchronized,
After the pulse light irradiation, in the comparison period in which the shapes of the reference detection signal and the comparison detection signal are compared, the number of change in polarity of the reference detection signal and the comparison detection signal is counted, and the respective counts are counted. If the difference in results is greater than or equal to the seventh threshold and less than or equal to the eighth threshold, it is determined that the measurement is being performed normally, and if it is less than the seventh threshold or greater than the eighth threshold, an abnormality occurs during measurement. Judge that
A non-invasive blood sugar measuring device characterized by the above.
前記特徴量推定手段は、
前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の比較において、
前記照射制御信号による前記パルス光の照射タイミングを基準位置として前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の同期を取り、
前記パルス光照射後、前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の形状を比較する比較期間において、前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の傾きをそれぞれ算出し、
前記比較用検出信号の傾きが第九の閾値以下となる位置と、前記参照用検出信号の傾きが第九の閾値以下となる位置とが、同じである場合は測定が正常に行われていると判断し、異なる場合は測定中に異常が発生したと判断する、
ことを特徴とする非侵襲血糖測定装置。 The noninvasive blood glucose measurement device according to claim 1,
The feature amount estimating means includes:
In comparing the detection signal for reference and the detection signal for comparison,
Taking the irradiation timing of the pulsed light by the irradiation control signal as a reference position, the reference detection signal and the comparison detection signal are synchronized,
After the pulsed light irradiation, in the comparison period in which the shape of the reference detection signal and the comparison detection signal are compared, the inclinations of the reference detection signal and the comparison detection signal are respectively calculated.
If the position where the inclination of the comparison detection signal is equal to or smaller than the ninth threshold is the same as the position where the inclination of the reference detection signal is equal to or smaller than the ninth threshold, the measurement is normally performed. If it is different, it is determined that an abnormality occurred during measurement.
A non-invasive blood sugar measuring device characterized by the above.
前記特徴量推定手段は、
前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の比較において、
前記照射制御信号による前記パルス光の照射タイミングを基準位置として前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の同期を取り、
前記パルス光照射後、前記参照用検出信号と前記比較用検出信号の形状を比較する比較期間において、前記参照用検出信号および前記比較用検出信号を周波数変換し、
前記周波数変換された前記参照用検出信号及び前記変換比較用検出信号において、振幅が第十の閾値以上となる周波数成分に違いがない場合は測定が正常に行われていると判断し、周波数成分に違いがある場合は測定中に異常が発生したと判断する、
ことを特徴とする非侵襲血糖測定装置。 The noninvasive blood glucose measurement device according to claim 1,
The feature amount estimating means includes:
In comparing the detection signal for reference and the detection signal for comparison,
Taking the irradiation timing of the pulsed light by the irradiation control signal as a reference position, the reference detection signal and the comparison detection signal are synchronized,
After the pulsed light irradiation, in the comparison period for comparing the shape of the reference detection signal and the comparison detection signal, the reference detection signal and the comparison detection signal are frequency-converted,
In the frequency-converted reference detection signal and the conversion comparison detection signal, if there is no difference in frequency components whose amplitude is equal to or greater than a tenth threshold, it is determined that the measurement is performed normally, and the frequency component If there is a difference, determine that an abnormality has occurred during measurement.
A non-invasive blood sugar measuring device characterized by the above.
前記特徴量推定手段は、
書き込みが可能なレジスタを備え、該レジスタによって前記参照用推定回数設定値を外部から変更可能である、
ことを特徴とする非侵襲血糖測定装置。 The non-invasive blood glucose measurement device according to claim 5,
The feature amount estimating means includes:
A writable register is provided, and the reference estimated number of times setting value can be changed from the outside by the register.
A non-invasive blood sugar measuring device characterized by the above.
前記特徴量推定手段は、
書き込みが可能なレジスタを備え、該レジスタによって前記測定異常判断設定値を外部から変更可能である、
ことを特徴とする非侵襲血糖測定装置。 The noninvasive blood glucose measurement device according to claim 6,
The feature amount estimating means includes:
A writable register is provided, and the measurement abnormality determination setting value can be changed from the outside by the register.
A non-invasive blood sugar measuring device characterized by the above.
前記特徴量推定手段は、
書き込みが可能なレジスタを備え、該レジスタによって前記第一の閾値を外部から変更可能である、
ことを特徴とする非侵襲血糖測定装置。 The noninvasive blood glucose measurement device according to claim 3,
The feature amount estimating means includes:
A register capable of writing, and the first threshold value can be changed from the outside by the register;
A non-invasive blood sugar measuring device characterized by the above.
前記特徴量推定手段は、
書き込みが可能なレジスタを備え、該レジスタによって前記第二の閾値を外部から変更可能である、
ことを特徴とする非侵襲血糖測定装置。 The non-invasive blood glucose measurement device according to claim 10,
The feature amount estimating means includes:
A register capable of writing, and the second threshold value can be changed from the outside by the register;
A non-invasive blood sugar measuring device characterized by the above.
前記特徴量推定手段は、
書き込みが可能なレジスタを備え、該レジスタによって前記第三の閾値を外部から変更可能である、
ことを特徴とする非侵襲血糖測定装置。 The non-invasive blood sugar measurement device according to claim 11,
The feature amount estimating means includes:
A register capable of writing, and the third threshold value can be changed from the outside by the register;
A non-invasive blood sugar measuring device characterized by the above.
前記特徴量推定手段は、
書き込みが可能な複数のレジスタを備え、該各レジスタによって前記第四の閾値と前記第五の閾値と前記第六の閾値を外部から変更可能である、
ことを特徴とする非侵襲血糖測定装置。 The noninvasive blood glucose measurement device according to claim 12,
The feature amount estimating means includes:
A plurality of writable registers, the fourth threshold value, the fifth threshold value and the sixth threshold value can be changed from the outside by each of the registers;
A non-invasive blood sugar measuring device characterized by the above.
前記特徴量推定手段は、
書き込みが可能な複数のレジスタを備え、該各レジスタによって前記第七の閾値と前記第八の閾値を外部から変更可能である、
ことを特徴とする非侵襲血糖測定装置。 The noninvasive blood glucose measurement device according to claim 13,
The feature amount estimating means includes:
A plurality of writable registers, each of which can change the seventh threshold value and the eighth threshold value from the outside;
A non-invasive blood sugar measuring device characterized by the above.
前記特徴量推定手段は、
書き込みが可能なレジスタを備え、該レジスタによって前記第九の閾値を外部から変更可能である、
ことを特徴とする非侵襲血糖測定装置。 The non-invasive blood glucose measurement device according to claim 14,
The feature amount estimating means includes:
A register capable of writing, and the ninth threshold value can be changed from the outside by the register;
A non-invasive blood sugar measuring device characterized by the above.
前記特徴量推定手段は、
書き込みが可能なレジスタを備え、該レジスタによって前記第十の閾値を外部から変更可能である、
ことを特徴とする非侵襲血糖測定装置。 The noninvasive blood sugar measurement device according to claim 15,
The feature amount estimating means includes:
A writable register, and the tenth threshold value can be changed from the outside by the register;
A non-invasive blood sugar measuring device characterized by the above.
前記特微量推定手段は、
前記比較期間における前記比較用検出信号に対して特定の周波数帯域のみを通過するフィルタリング処理を行った後、前記比較用検出信号の傾きの極性変化数をカウントする、
ことを特徴とする非侵襲血糖測定装置。 The noninvasive blood glucose measurement device according to claim 9,
The feature quantity estimation means includes:
After performing a filtering process that passes only a specific frequency band on the comparison detection signal in the comparison period, the number of polarity changes in the slope of the comparison detection signal is counted.
A non-invasive blood sugar measuring device characterized by the above.
前記特微量推定手段は、
前記比較期間における前記参照用検出信号と前記比較用検出信号に対して特定の周波数帯域のみを通過するフィルタリングを行った後、前記参照用検出信号および前記比較用検出信号の傾きの極性変化数をカウントする、
ことを特徴とする非侵襲血糖測定装置。 The noninvasive blood glucose measurement device according to claim 13,
The feature quantity estimation means includes:
After filtering the reference detection signal and the comparison detection signal through only a specific frequency band in the comparison period, the number of change in polarity of the slope of the reference detection signal and the comparison detection signal is calculated. To count,
A non-invasive blood sugar measuring device characterized by the above.
前記特微量推定手段は、
前記比較期間における前記参照用検出信号と前記比較用検出信号に対して特定の周波数帯域のみを通過するフィルタリングを行った後、前記参照用検出信号および前記比較用検出信号の傾きの算出を行う、
ことを特徴とする非侵襲血糖測定装置。 The non-invasive blood glucose measurement device according to claim 14,
The feature quantity estimation means includes:
After performing filtering that passes only a specific frequency band for the reference detection signal and the comparison detection signal in the comparison period, the inclination of the reference detection signal and the comparison detection signal is calculated.
A non-invasive blood sugar measuring device characterized by the above.
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