JP2013017612A - Probe for measuring living body - Google Patents

Probe for measuring living body Download PDF

Info

Publication number
JP2013017612A
JP2013017612A JP2011152699A JP2011152699A JP2013017612A JP 2013017612 A JP2013017612 A JP 2013017612A JP 2011152699 A JP2011152699 A JP 2011152699A JP 2011152699 A JP2011152699 A JP 2011152699A JP 2013017612 A JP2013017612 A JP 2013017612A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
light receiving
irradiation
probe
measurement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011152699A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiko Maruo
勝彦 丸尾
Yusuke Suzuki
優介 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2011152699A priority Critical patent/JP2013017612A/en
Publication of JP2013017612A publication Critical patent/JP2013017612A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a prove for measuring a living body capable of reducing the effect of disturbance while reducing the effect of optical mixing on measuring spectrums.SOLUTION: An irradiation fiber 35 and a light receiving fiber 34 are attached to a probe body 30 so as to form: vertical parts 35b and 34b arranged so that an irradiation surface 35a of the irradiation fiber 35 and a light receiving surface 34a of the light receiving fiber 34 abut on a skin surface 43a of the living body substantially in parallel; parallel parts 35c and 34c arranged so as to extend to the skin surface 43a of the living body substantially in parallel; and bent parts 35d and 34d continuously arranging the vertical parts 35b and 34b and the parallel parts 35c and 34c. The irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 are optically isolated at least at the bent parts 35d and 34d.

Description

本発明は、生体の皮膚組織に近赤外光を照射すると共に、前記皮膚組織からの拡散反射あるいは透過光を受光し、得られた皮膚組織からの信号の測定を行い、生体成分や性状の定性・定量分析を行う生体成分センシング技術に関するもので、特に、皮膚組織中のグルコース濃度変化を代用特性として生体の血糖値を測定する血糖値モニタリング装置において皮膚組織スペクトルを測定する生体測定用プローブに関する。   The present invention irradiates a living skin tissue with near infrared light, receives diffuse reflection or transmitted light from the skin tissue, measures a signal from the obtained skin tissue, and determines biological components and properties. The present invention relates to biological component sensing technology that performs qualitative and quantitative analysis, and in particular, relates to a biometric probe that measures skin tissue spectrum in a blood glucose monitoring device that measures blood glucose level of a living body using a change in glucose concentration in skin tissue as a substitute characteristic. .

血糖値測定あるいは血糖値モニタリングについては、以前より糖尿病患者の血糖値管理へのニーズが高かったが、近年、集中治療室(ICU)で血糖値を適切な範囲に管理することで死亡率の低下、合併症の発生率の低下等の医療効果が医学的に検証され、その応用分野が広がっている。   Regarding blood glucose level monitoring or blood glucose level monitoring, there was a higher need for blood glucose level management in diabetics than before, but in recent years, the mortality rate has been reduced by managing blood glucose levels within an appropriate range in the intensive care unit (ICU). Medical effects such as a decrease in the incidence of complications have been medically verified, and their application fields are expanding.

血糖値の測定手法は、採血した血液を用い、グルコースオキシダーゼ等の酵素反応を利用して定量する侵襲的手法(酵素電極法…GOD法、GDH法等、酵素比色法…HX法等)と、採血のような体を傷つける操作を行わないで、生体から得られる何らかの情報をもとに血糖値を推定する非侵襲的手法に大別できる。   The blood glucose level is measured by using an invasive method (enzyme electrode method: GOD method, GDH method, enzyme colorimetric method: HX method, etc.) that uses the collected blood and quantifies it using an enzyme reaction such as glucose oxidase. The blood pressure level can be roughly classified into non-invasive techniques for estimating blood glucose levels based on some information obtained from a living body without performing an operation such as blood collection to damage the body.

測定装置としては、臨床検査用の大型装置のみならず侵襲的手法による携帯型血糖計が糖尿病患者の自己血糖値測定(SMBG)に広く利用されており、患者の指等の身体部位を針(ランセット)で穿刺し、1滴程度の血液を採取して血糖値測定を行う。このような採血による血糖値測定の信頼性は高く、自己血糖値測定に用いられる携帯型血糖計でも市販されているほとんどの機種において測定誤差は15%以下である。   As measuring devices, not only large-scale devices for clinical tests but also portable blood glucose meters using invasive techniques are widely used for self-blood glucose measurement (SMBG) in diabetic patients. Puncture with a lancet and collect about 1 drop of blood to measure blood glucose level. The reliability of blood glucose measurement by such blood collection is high, and the measurement error is 15% or less in most models that are commercially available even for portable blood glucose meters used for self-blood glucose measurement.

非侵襲的に血糖値を推定する手法としては様々なものが提案されているが、推定精度や信頼性に課題を残しており、今の時点で、日本国の薬事承認や米国のFDA認可を得た製品はない。提案されている手法の中では近赤外光を用いる手法が最も知られている。近赤外光により非侵襲的に血糖値を測定する手法は、生体組織に近赤外光を照射し、生体組織内を拡散反射した光を測定して得られる信号やスペクトルから生体組織を定性・定量分析を行う。   Various methods have been proposed for non-invasive estimation of blood glucose levels, but there are still problems with estimation accuracy and reliability. At this point, Japan's regulatory approval and US FDA approval There is no product obtained. Among the proposed methods, the method using near infrared light is the most known. The method of non-invasively measuring blood glucose levels with near-infrared light qualifies the living tissue from signals and spectra obtained by irradiating the living tissue with near-infrared light and measuring the light diffusely reflected inside the living tissue.・ Perform quantitative analysis.

その一例を示すと、特許文献1に開示されるような生体組織から得られた近赤外スペクトルから血糖値を測定する手法が提案されている。図13(A)及び(B)は、特許文献1に開示された非侵襲式の光学式血糖値測定システムを示すもので、ハロゲンランプ1から発光された近赤外光は熱遮蔽板2、ピンホール3、レンズ4、光ファイババンドル5を介して生体組織6に入射される。   As an example, a technique for measuring a blood glucose level from a near-infrared spectrum obtained from a living tissue as disclosed in Patent Document 1 has been proposed. FIGS. 13A and 13B show a non-invasive optical blood glucose level measuring system disclosed in Patent Document 1, in which near-infrared light emitted from the halogen lamp 1 is a heat shielding plate 2. The light enters the living tissue 6 through the pinhole 3, the lens 4, and the optical fiber bundle 5.

光ファイババンドル5には、測定用光ファイバ7の一端とリファレンス用光ファイバ8の一端が接続されている。測定用光ファイバ7の一端は、皮膚組織用測定用プローブ9に接続されており、リファレンス用光ファイバ8の他端はリファレンス用プローブ10に接続されている。さらに、皮膚組織測定用プローブ9およびリファレンスプローブ10は、光ファイバ7を介して測定側出射体11、リファレンス側出射体12にそれぞれ接続されている。   One end of the measurement optical fiber 7 and one end of the reference optical fiber 8 are connected to the optical fiber bundle 5. One end of the measurement optical fiber 7 is connected to the skin tissue measurement probe 9, and the other end of the reference optical fiber 8 is connected to the reference probe 10. Furthermore, the skin tissue measurement probe 9 and the reference probe 10 are connected to the measurement-side emitter 11 and the reference-side emitter 12 via the optical fiber 7, respectively.

人体の前腕部など生体組織6の表面に皮膚組織測定用プローブ9の先端面を接触させて近赤外スペクトル測定を行う時、ハロゲンランプ1から光ファイババンドル5に入射した近赤外光は、この光ファイババンドル5内を伝達し、図13(B)に示すような皮膚組織測定用プローブ9の先端から同心円周上に配置された12本の発光ファイバ20より生体組織6の表面に照射される。   When near-infrared spectrum measurement is performed by bringing the tip of the skin tissue measurement probe 9 into contact with the surface of a living tissue 6 such as the forearm of a human body, near-infrared light incident on the optical fiber bundle 5 from the halogen lamp 1 is The light is transmitted through the optical fiber bundle 5 and irradiated from the tip of the skin tissue measurement probe 9 as shown in FIG. 13 (B) onto the surface of the living tissue 6 through twelve light emitting fibers 20 arranged concentrically. The

生体組織6に照射された測定光は、生体組織6内で拡散反射した後に、拡散反射光の一部が皮膚組織測定用プローブ9の先端中心に配置されている受光ファイバ19に受光される。受光された光は、この受光ファイバ19を介して、測定側出射体11から出射される。測定側出射体11から出射された光は、レンズ13を通して回折格子14に入射し、分光された後、受光素子15において検出される。   The measurement light applied to the living tissue 6 is diffusely reflected in the living tissue 6, and then a part of the diffuse reflected light is received by the light receiving fiber 19 arranged at the center of the tip of the skin tissue measuring probe 9. The received light is emitted from the measurement-side emitting body 11 through the light receiving fiber 19. The light emitted from the measurement-side emitting body 11 enters the diffraction grating 14 through the lens 13, and after being split, is detected by the light receiving element 15.

受光素子15で検出された光信号は、A/Dコンバーター16でAD変換された後、パーソナルコンピュータなどの演算装置17に入力される。血糖値は、このスペクトルデータを解析することによって算出される。リファレンス測定は、セラミック板などの基準板18を反射した光を測定し、これを基準光として行う。すなわち、ハロゲンランプ1から光ファイババンドル5に入射した近赤外光は、リファレンス用光ファイバ8を通して、リファレンス用プローブ10の先端から基準板18の表面に照射される。   The optical signal detected by the light receiving element 15 is AD converted by the A / D converter 16 and then input to the arithmetic device 17 such as a personal computer. The blood glucose level is calculated by analyzing the spectrum data. In the reference measurement, light reflected from a reference plate 18 such as a ceramic plate is measured, and this is used as reference light. That is, near-infrared light incident on the optical fiber bundle 5 from the halogen lamp 1 is irradiated to the surface of the reference plate 18 from the tip of the reference probe 10 through the reference optical fiber 8.

基準板に照射された光の反射光は、リファレンス用プローブ10の先端中心に配置された受光ファイバ19を介してリファンレス側出射体12から出射される。前記測定側出射体11とレンズ13の間、及びこのリファンレス側出射体12とレンズ13の間にはそれぞれシャッター22が配置してあり、シャッター22の開閉によって測定側出射体11からの光とリファンレス側出射体12からの光のいずれか一方が選択的に通過するようになっている。   The reflected light of the light irradiated on the reference plate is emitted from the refanless emitter 12 through the light receiving fiber 19 disposed at the center of the tip of the reference probe 10. A shutter 22 is disposed between the measurement-side emitting body 11 and the lens 13 and between the refanless-side emitting body 12 and the lens 13. One of the lights from the side emitter 12 is selectively passed.

皮膚組織測定用プローブ9とリファレンス用プローブ10の端面は、図13(B)のように円上に配置された12本の発光ファイバ20と、その中心に配置された1本の受光ファイバ19で構成されている。発光ファイバ20と受光ファイバ19の中心間距離Lは、0.65mmである。測定側出射体11とリファレンス側出射体12の端面は、図示を省略するが、出射ファイバが中心に配置されている。   The end surfaces of the skin tissue measurement probe 9 and the reference probe 10 are twelve light emitting fibers 20 arranged on a circle as shown in FIG. 13B and one light receiving fiber 19 arranged at the center thereof. It is configured. The center distance L between the light emitting fiber 20 and the light receiving fiber 19 is 0.65 mm. The end faces of the measurement-side emitter 11 and the reference-side emitter 12 are not shown, but the exit fiber is arranged at the center.

この装置では、皮膚表面より表皮、真皮、皮下組織の層状構造を有する皮膚組織のうち真皮部分のスペクトルを選択的に測定するため、図13(B)に示すように、中心間距離L=0.65mmに受光ファイバ19を配置し、入射点と検出点とする皮膚組織測定用プローブ9を用いている。この皮膚組織測定用プローブ9を皮膚表面に接触させスペクトル測定を行うと、入射光ファイバより照射された近赤外光は皮膚組織内を拡散反射し、入射された光の一部が検出用光ファイバに到達し、その光の伝播経路はバナナ・シェイプと呼ばれる経路をとり、真皮部分を中心に伝播する。したがって、吸光信号のSN比が向上し、精度よく生体成分濃度の測定ができる。   In this apparatus, the spectrum of the dermis part of the skin tissue having a layered structure of epidermis, dermis, and subcutaneous tissue from the skin surface is selectively measured, so that the center distance L = 0 as shown in FIG. The light receiving fiber 19 is disposed at a distance of 65 mm, and the skin tissue measuring probe 9 is used as an incident point and a detection point. When the skin tissue measurement probe 9 is brought into contact with the skin surface and spectrum measurement is performed, the near-infrared light irradiated from the incident optical fiber is diffusely reflected in the skin tissue, and a part of the incident light is detected light. It reaches the fiber, and its light propagation path is called a banana shape and propagates around the dermis. Therefore, the SN ratio of the light absorption signal is improved, and the biological component concentration can be accurately measured.

また、従来の皮膚組織測定用プローブとして、例えば特許文献2に開示された構造がある。この皮膚組織測定用プローブは、皮膚表面に光ファイババンドルの先端部であるプローブを固定し、該プローブから近赤外光を該皮膚に照射することで皮膚組織の光学的信号を測定するものである。そして、プローブから10cm以内の位置に、光ファイババンドルの任意の部位を支持して固定する支持固定手段を設け、プローブから支持固定手段間に配策する光ファイババンドルを屈曲自在としている。   Moreover, as a conventional skin tissue measurement probe, there is a structure disclosed in Patent Document 2, for example. This probe for measuring skin tissue measures the optical signal of the skin tissue by fixing the probe which is the tip of the optical fiber bundle to the skin surface and irradiating the skin with near infrared light from the probe. is there. A support fixing means for supporting and fixing an arbitrary part of the optical fiber bundle is provided at a position within 10 cm from the probe, and the optical fiber bundle arranged between the probe and the support fixing means can be bent freely.

また、従来の皮膚組織測定用プローブとして、例えば特許文献3に開示された構造がある。この皮膚組織測定用プローブは、皮膚表面に当接する皮膚当接面を有するプローブ本体と、通信用ケーブルを介して発光源及び受光処理部にそれぞれ接続された射光面及び受光面を有する受発光部とを備えている。そして、受発光部がプローブ本体の一側面から一体に延設されており、受発光部の射光面及び受光面を皮膚当接面と平行で且つ皮膚当接面と離間方向に1〜3mm偏位させた構造としている。   Moreover, as a conventional skin tissue measurement probe, there is a structure disclosed in Patent Document 3, for example. The probe for skin tissue measurement includes a probe body having a skin contact surface that contacts the skin surface, and a light receiving / emitting section having a light emitting surface and a light receiving surface connected to a light emitting source and a light receiving processing section via a communication cable, respectively. And. The light emitting / receiving unit is integrally extended from one side surface of the probe main body, and the light emitting surface and the light receiving surface of the light receiving / emitting unit are parallel to the skin contact surface and deviated by 1 to 3 mm from the skin contact surface. It is a structure that has been placed.

特開2006−087913号公報JP 2006-087913 A 特開2011−062402号公報JP 2011-064022 A 特開2003−079589号公報JP 2003-079589 A

採血によらず非観血的、非侵襲的に血糖値を推定する手法は、患者に負担をかけず血糖値を測定できるためにそのニーズは高く、多くの研究開発が行われ、検討に用いられた測定手法としても様々なものが提案されている。しかしながら、推定精度や信頼性に課題を残しており、今の時点で、日本国の薬事承認や米国のFDA認可を得た製品はない。   Non-invasive and non-invasive methods for estimating blood glucose levels regardless of blood collection are highly needed because they can measure blood glucose levels without placing a burden on patients. Various measurement methods have been proposed. However, there are still problems in estimation accuracy and reliability, and at this point, there are no products that have obtained Japanese regulatory approval or US FDA approval.

また、本発明が対象とする近赤外光を用いた非侵襲血糖値測定においても推定精度や信頼性に課題を残しているが、推定精度や信頼性を低下させる一つの要因として測定中の体動に伴う皮膚組織測定用プローブ9と皮膚との接触状態の変化がある。体動による皮膚組織測定用プローブ9と皮膚との接触状態変化を軽減させるには、体が動かないように厳格に固定するか、体が動いても皮膚組織測定用プローブ9と皮膚との接触状態が変化しにくい構造とするかの何れかの対応をとる必要がある。   In addition, in non-invasive blood glucose level measurement using near-infrared light targeted by the present invention, there are still problems in estimation accuracy and reliability, but it is under measurement as one factor that reduces estimation accuracy and reliability. There is a change in the contact state between the skin tissue measurement probe 9 and the skin due to body movement. In order to reduce changes in the contact state between the skin tissue measurement probe 9 and the skin due to body movement, the skin tissue measurement probe 9 and the skin contact with each other even if the body is moved. It is necessary to take any one of the structures that do not easily change the state.

しかしながら、特許文献1のような非侵襲血糖測定に適した近赤外波長用の光ファイバには、直径200μm程度のガラス製のものを使用する必要があり、そのため剛性が比較的強く、曲がりにくい特性を有する。そのため、皮膚組織測定用プローブ9付近では、光ファイバを可能な限り曲げないように皮膚表面に対して垂直方向に光ファイババンドル5を長く伸ばす傾向があり、それによって体動等による力が光ファイババンドル5の先端部に伝わり易く、その影響を受け易い。   However, the near-infrared wavelength optical fiber suitable for non-invasive blood glucose measurement as in Patent Document 1 needs to use a glass fiber having a diameter of about 200 μm, and therefore has a relatively high rigidity and is difficult to bend. Has characteristics. Therefore, in the vicinity of the skin tissue measurement probe 9, the optical fiber bundle 5 tends to be elongated in a direction perpendicular to the skin surface so that the optical fiber is not bent as much as possible. It is easy to be transmitted to the tip of the bundle 5 and easily affected.

そこで、特許文献2では、プローブから10cm以内の位置に、光ファイババンドルの任意の部位を支持して固定する支持固定手段を設け、体動等による力が光ファイババンドル5の先端部に伝わりにくくしている。   Therefore, in Patent Document 2, a support and fixing means for supporting and fixing an arbitrary portion of the optical fiber bundle is provided at a position within 10 cm from the probe, so that a force due to body movement or the like is not easily transmitted to the distal end portion of the optical fiber bundle 5. doing.

しかしながら、この特許文献2の構造では、光ファイババンドルを測定プローブから測定皮膚と垂直方向に突出するように設置し、光ファイババンドルを逆U字状となるように屈曲させた状態で、光ファイババンドルの任意の部位を支持固定手段で支持している。   However, in the structure of Patent Document 2, the optical fiber bundle is installed so as to protrude from the measurement probe in a direction perpendicular to the measurement skin, and the optical fiber bundle is bent in an inverted U shape. An arbitrary part of the bundle is supported by the support fixing means.

そのため、光ファイババンドルの逆U字状の部位に物やヒトが接触した際に、外乱が発生して測定条件が不安定となり、測定スペクトルに影響してしまうおそれがある。   For this reason, when an object or a person comes into contact with the inverted U-shaped portion of the optical fiber bundle, a disturbance occurs and the measurement conditions become unstable, which may affect the measurement spectrum.

これに対する解決手段として、特許文献3のように、測定プローブ内でファイバを屈曲させ、測定皮膚と平行方向にファイバを引き出す方法が提案されている。   As a solution to this, a method has been proposed in which a fiber is bent in a measurement probe and the fiber is pulled out in a direction parallel to the measurement skin, as in Patent Document 3.

ところで、体動等による力の影響を受けないようにするには、測定皮膚と平行方向に引き出すファイバの測定皮膚との距離が小さい方が好ましい。   By the way, in order not to be influenced by force due to body movement or the like, it is preferable that the distance between the measurement skin and the measurement skin of the fiber drawn in the parallel direction is small.

しかしながら、上述したように、非侵襲血糖測定に適した近赤外波長用の光ファイバは、剛性が比較的強く、曲がりにくい特性を有する。そのため、光ファイバを数ミリ程度の小さな曲率半径で屈曲させると光ファイバが折れてしまうおそれがある。   However, as described above, a near-infrared wavelength optical fiber suitable for non-invasive blood glucose measurement has a relatively strong rigidity and is difficult to bend. Therefore, if the optical fiber is bent with a small radius of curvature of about several millimeters, the optical fiber may be broken.

さらに、特許文献3の構造では、受発光部の射光面及び受光面を皮膚当接面と平行で且つ皮膚当接面と離間方向に1〜3mm偏位させている。   Furthermore, in the structure of Patent Document 3, the light emitting surface and the light receiving surface of the light receiving and emitting unit are deviated by 1 to 3 mm in parallel to the skin contact surface and in the direction away from the skin contact surface.

このように、特許文献3の構造では、測定皮膚と平行方向に引き出すファイバの測定皮膚との距離をあまり小さくすることができず、外乱の影響をより軽減することが難しいという課題がある。   As described above, the structure of Patent Document 3 has a problem that the distance between the fiber to be measured and the fiber to be measured in the direction parallel to the measurement skin cannot be reduced so much that it is difficult to reduce the influence of disturbance.

また、ファイバを屈曲させると、屈曲部からファイバ外部に漏れた光が、他のファイバの屈曲部から内部に浸入し、光の混合が生じてしまい、測定スペクトルに影響してしまうおそれもある。   Further, when the fiber is bent, the light leaked from the bent portion to the outside of the fiber enters the inside from the bent portion of the other fiber, and the light is mixed, which may affect the measurement spectrum.

そこで、本発明は、光の混合による測定スペクトルへの影響をより軽減しつつ、外乱の影響をより軽減することのできる生体測定用プローブを得ることを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to obtain a biometric probe that can further reduce the influence of disturbance while further reducing the influence of light mixing on the measurement spectrum.

本発明は、近赤外光を生体の皮膚組織に照射する照射ファイバと、前記皮膚組織からの拡散反射あるいは透過光を受光する受光ファイバとを有する生体測定用プローブであって、前記照射ファイバおよび受光ファイバは、当該照射ファイバの照射面および受光ファイバの受光面が生体の皮膚表面に略平行に当接するように配置される垂直部と、生体の皮膚表面に略平行に延在するように配置される平行部と、前記垂直部と平行部とを連設する屈曲部と、が形成されるようにプローブ本体に取り付けられており、前記照射ファイバおよび受光ファイバが、少なくとも前記屈曲部において光学的に隔離されていることを特徴とする。   The present invention is a biometric probe having an irradiation fiber that irradiates skin tissue of a living body with near-infrared light, and a light-receiving fiber that receives diffuse reflection or transmitted light from the skin tissue. The light receiving fiber is arranged so that the irradiation surface of the irradiation fiber and the light receiving surface of the light receiving fiber are in contact with the skin surface of the living body substantially parallel to each other, and the light receiving fiber extends substantially parallel to the skin surface of the living body. Attached to the probe main body so that a parallel portion to be formed and a bent portion connecting the vertical portion and the parallel portion are formed, and the irradiation fiber and the light receiving fiber are optically at least in the bent portion. It is characterized by being isolated.

本発明によれば、照射ファイバおよび受光ファイバは、当該照射ファイバの照射面および受光ファイバの受光面が生体の皮膚表面に略平行に当接するように配置される垂直部と、生体の皮膚表面に略平行に延在するように配置される平行部と、垂直部と平行部とを連設する屈曲部と、が形成されるようにプローブ本体に取り付けられている。すなわち、照射ファイバおよび受光ファイバを屈曲させることで、測定皮膚表面と略平行方向に照射ファイバおよび受光ファイバを引き出すようにしている。そのため、照射ファイバおよび受光ファイバが測定皮膚と垂直方向に突出する場合に比べて、物やヒトなどの接触等の影響を受けにくくすることができる。   According to the present invention, the irradiation fiber and the light receiving fiber are provided on a vertical portion arranged so that the irradiation surface of the irradiation fiber and the light receiving surface of the light receiving fiber are in contact with the skin surface of the living body, and the skin surface of the living body. It is attached to the probe main body so as to form a parallel part arranged so as to extend substantially in parallel and a bent part connecting the vertical part and the parallel part. That is, by bending the irradiation fiber and the light receiving fiber, the irradiation fiber and the light receiving fiber are drawn out in a direction substantially parallel to the measurement skin surface. Therefore, compared with the case where the irradiation fiber and the light receiving fiber protrude in the direction perpendicular to the measurement skin, it is possible to make the device less susceptible to the influence of contact with an object or a person.

さらに、本発明によれば、照射ファイバおよび受光ファイバの少なくとも屈曲部を光学的に隔離させている。そのため、照射ファイバおよび受光ファイバの光の混合による測定スペクトルへの影響をより軽減することができる。   Furthermore, according to the present invention, at least the bent portions of the irradiation fiber and the light receiving fiber are optically isolated. Therefore, the influence on the measurement spectrum due to the mixing of the light of the irradiation fiber and the light receiving fiber can be further reduced.

図1は、皮膚組織測定用プローブで測定する皮膚組織を模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing a skin tissue measured with a probe for skin tissue measurement. 図2は、第1実施形態の皮膚組織測定用プローブを装着させる生体部位を示す図である。FIG. 2 is a view showing a living body part to which the probe for skin tissue measurement of the first embodiment is attached. 図3は、第1実施形態の皮膚組織測定用プローブを示す図であって、(A)は断面図、(B)は図3(A)のA部を拡大して示す図である。3A and 3B are diagrams illustrating the skin tissue measurement probe according to the first embodiment, in which FIG. 3A is a cross-sectional view, and FIG. 3B is an enlarged view of a portion A in FIG. 図4は、第1実施形態の光ファイバの変形例を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a modification of the optical fiber of the first embodiment. 図5は、第1実施形態の皮膚組織測定用プローブおよび従来の皮膚組織測定用プローブの応力発生状態を説明する図であって、(A)は従来の皮膚組織測定用プローブの応力発生状態を示す図、(B)は第1実施形態の皮膚組織測定用プローブの応力発生状態を示す図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the stress generation state of the skin tissue measurement probe of the first embodiment and the conventional skin tissue measurement probe. FIG. 5 (A) shows the stress generation state of the conventional skin tissue measurement probe. The figure shown, (B) is a figure which shows the stress generation state of the probe for skin tissue measurement of 1st Embodiment. 図6は、第1実施形態の光ファイバとその変形例の光ファイバを模式的に示す図であって、(A)は第1実施形態の光ファイバを示す図、(B)は変形例の光ファイバを示す図である。6A and 6B are diagrams schematically showing the optical fiber of the first embodiment and an optical fiber of a modification thereof, wherein FIG. 6A is a diagram showing the optical fiber of the first embodiment, and FIG. It is a figure which shows an optical fiber. 図7は、第2実施形態の皮膚組織測定用プローブを示す図であって、(A)は断面図、(B)は斜視図である。7A and 7B are diagrams showing a skin tissue measurement probe according to the second embodiment, in which FIG. 7A is a sectional view and FIG. 7B is a perspective view. 図8は、第3実施形態の皮膚組織測定用プローブを示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing the skin tissue measurement probe of the third embodiment. 図9は、第4実施形態の皮膚組織測定用プローブを示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing the skin tissue measurement probe of the fourth embodiment. 図10は、第4実施形態の第1変形例の皮膚組織測定用プローブを示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a skin tissue measurement probe of a first modification of the fourth embodiment. 図11は、第4実施形態の第2変形例の皮膚組織測定用プローブを示す図であって、(A)は光ファイバの先端を離脱させた状態を示す斜視図、(B)は先端を離脱させた光ファイバをプローブ本体に固定させようとしている状態を示す斜視図である。11A and 11B are diagrams showing a skin tissue measurement probe according to a second modification of the fourth embodiment, in which FIG. 11A is a perspective view showing a state in which the tip of the optical fiber is detached, and FIG. It is a perspective view which shows the state which is going to fix the detached optical fiber to a probe main body. 図12は、第4実施形態の第3変形例の皮膚組織測定用プローブを示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view showing a skin tissue measurement probe of a third modification of the fourth embodiment. 図13は、従来の皮膚組織測定装置を示す図であって、(A)は全体構成図、(B)は光ファイババンドルの先端部を拡大して示す図である。FIGS. 13A and 13B are diagrams showing a conventional skin tissue measuring apparatus, in which FIG. 13A is an overall configuration diagram, and FIG. 13B is an enlarged view of a tip portion of an optical fiber bundle.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that similar components are included in the following embodiments. Therefore, in the following, common reference numerals are given to those similar components, and redundant description is omitted.

(第1実施形態)
非侵襲的に血糖値を推定するには、波長が1300nm以上2500nm以下の近赤外光を皮膚に照射することで皮膚組織の光学的信号(拡散反射スペクトル)を測定することで推定できる。生体の皮膚組織は、図1に示すように、大きく分類すると表皮組織S1、真皮組織S2、皮下組織S3の3層の組織で構成される。
(First embodiment)
In order to non-invasively estimate the blood sugar level, it can be estimated by measuring the optical signal (diffuse reflection spectrum) of the skin tissue by irradiating the skin with near infrared light having a wavelength of 1300 nm to 2500 nm. As shown in FIG. 1, the living skin tissue is roughly composed of three layers of an epidermal tissue S1, a dermal tissue S2, and a subcutaneous tissue S3.

表皮組織S1は、角質層を含む組織で、組織内に毛細血管はあまり発達していない。皮下組織S3は、主に脂肪組織で構成されている。したがって、この二つの組織内に含まれる水溶性の生体成分濃度、特に、グルコース濃度と血中グルコース濃度(血糖値)との相関は低いと考えられる。   The epidermal tissue S1 is a tissue including the stratum corneum, and the capillaries are not so developed in the tissue. The subcutaneous tissue S3 is mainly composed of adipose tissue. Therefore, it is considered that the correlation between the concentration of water-soluble biological components contained in the two tissues, in particular, the glucose concentration and the blood glucose concentration (blood glucose level) is low.

一方、真皮組織S2については、毛細血管が発達していることと、水溶性の高い生体成分、特にグルコースが組織内で高い浸透性を有することから、組織内生体成分濃度、特に間質液(ISF: Interstitial Fluid)中のグルコース濃度は血糖値に追随して変化すると考えられる。したがって、真皮組織S2を標的としたスペクトル測定を行えば、生体成分濃度、特に血糖値変動と相関するスペクトル信号の測定が可能となる。   On the other hand, for the dermal tissue S2, the concentration of biological components in the tissue, particularly interstitial fluid (especially interstitial fluid ( It is considered that the glucose concentration in ISF (Interstitial Fluid) changes following the blood glucose level. Therefore, if spectrum measurement targeting the dermis tissue S2 is performed, it is possible to measure a spectrum signal that correlates with biological component concentrations, particularly blood glucose level fluctuations.

波長が1300nm以上2500nm以下の近赤外光を用いる場合、発光部100と受光部101を中心間距離L=0.65mmとして両者を離して構成した近赤外スペクトル皮膚組織測定用プローブを皮膚に接触させて近赤外スペクトル測定を行うと、発光部100から照射された近赤外光Hvは照射面より皮膚組織に照射され、皮膚組織内を拡散反射してその一部が受光部101に到達する。この際の光の伝播経路は、真皮組織S2を中心として、皮膚組織内伝播し、バナナ・シェイプと呼ばれる形状をとるので、皮膚組織の深さ方向の選択的測定を可能とし、精度良い測定ができる。   When using near-infrared light having a wavelength of 1300 nm to 2500 nm, a near-infrared spectrum skin tissue measurement probe having a light-emitting part 100 and a light-receiving part 101 separated from each other with a center-to-center distance L = 0.65 mm is applied to the skin. When the near-infrared spectrum is measured by contact, the near-infrared light Hv irradiated from the light emitting unit 100 is irradiated onto the skin tissue from the irradiation surface, diffusely reflected in the skin tissue, and a part thereof is reflected on the light receiving unit 101. To reach. In this case, the light propagation path propagates in the skin tissue with the dermis tissue S2 as the center, and takes a shape called a banana shape. This enables selective measurement in the depth direction of the skin tissue, and accurate measurement is possible. it can.

次に、本実施形態にかかる皮膚組織測定用プローブ(生体測定用プローブ)について説明する。   Next, the skin tissue measurement probe (biological measurement probe) according to this embodiment will be described.

図3に示す本実施形態の皮膚組織測定用プローブ(生体測定用プローブ)30Aは、近赤外光Hvを生体の皮膚組織に照射する照射ファイバ35と、皮膚組織からの拡散反射あるいは透過光を受光する受光ファイバ34と、を有する光ファイバ33を備えている。   A skin tissue measurement probe (biological measurement probe) 30A according to this embodiment shown in FIG. 3 irradiates near-infrared light Hv to the skin tissue of the living body, and diffuse reflection or transmitted light from the skin tissue. An optical fiber 33 having a light receiving fiber 34 for receiving light is provided.

この受光ファイバ34および照射ファイバ35としては、直径50μm以上300μm未満のものを用いるのが好ましい。本実施形態では、直径200μmの受光ファイバ34および照射ファイバ35を用いている。このように、直径200μmの受光ファイバ34および照射ファイバ35を用いることで、測定時の光学的なロスを最小限に抑えつつ、当該ファイバを容易に屈曲させることができるようになる。   As the light receiving fiber 34 and the irradiation fiber 35, those having a diameter of 50 μm or more and less than 300 μm are preferably used. In the present embodiment, a light receiving fiber 34 and an irradiation fiber 35 having a diameter of 200 μm are used. Thus, by using the light receiving fiber 34 and the irradiation fiber 35 having a diameter of 200 μm, the fiber can be bent easily while minimizing optical loss during measurement.

また、本実施形態では、光ファイバ33は、受光ファイバ34または照射ファイバ35の同心円上に、照射ファイバ35または受光ファイバ34を複数配置することで形成されている。   In this embodiment, the optical fiber 33 is formed by arranging a plurality of irradiation fibers 35 or light receiving fibers 34 on concentric circles of the light receiving fibers 34 or irradiation fibers 35.

具体的には、光ファイバ33は、図13(B)と同様に、同心円上に配置された12本の照射ファイバ35と、その中心に配置された1本の受光ファイバ34とで構成されている。なお、照射ファイバ35と受光ファイバ34の中心間距離Lも、図13(B)と同様に、0.65mmとなっている。   Specifically, as in FIG. 13B, the optical fiber 33 is composed of twelve irradiation fibers 35 arranged concentrically and one light receiving fiber 34 arranged in the center thereof. Yes. Note that the center-to-center distance L between the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 is 0.65 mm, as in FIG.

また、皮膚組織測定用プローブ30Aは、照射ファイバ35および受光ファイバ34を固定支持するプローブ本体30を備えている。   The skin tissue measurement probe 30 </ b> A includes a probe body 30 that fixes and supports the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34.

本実施形態では、プローブ本体30は、内部に空間31aが形成された有底筒状のハウジング31と、当該ハウジング31の空間31aを塞ぐように取り付けられる蓋部32と、を備えている。   In the present embodiment, the probe main body 30 includes a bottomed cylindrical housing 31 in which a space 31 a is formed, and a lid portion 32 that is attached so as to close the space 31 a of the housing 31.

ハウジング31は、略筒状の側壁部31bと、略円板状の底壁部31cと、側壁部31bの上部から略平行に延設され、蓋部32が取り付けられるフランジ部31dと、を備えている。   The housing 31 includes a substantially cylindrical side wall portion 31b, a substantially disc-shaped bottom wall portion 31c, and a flange portion 31d that extends substantially in parallel from the upper portion of the side wall portion 31b and to which the lid portion 32 is attached. ing.

そして、底壁部31cの略中央部には、照射ファイバ35および受光ファイバ34の先端(照射面35aおよび受光面34aが形成された先端部:後述する垂直部34b、35b)を内側から外側に挿通させた状態で固定する挿通孔31eが形成されている。   At the substantially central portion of the bottom wall portion 31c, the tips of the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 (tip portions where the irradiation surface 35a and the light receiving surface 34a are formed: vertical portions 34b and 35b described later) are directed from the inside to the outside. An insertion hole 31e that is fixed in the inserted state is formed.

本実施形態では、接着剤50を用いて垂直部34b、35bの先端側(照射ファイバ35の照射面35aおよび受光ファイバ34の受光面34aの近傍)をハウジング31(プローブ本体30)に固定している。   In this embodiment, the tip side of the vertical portions 34b and 35b (in the vicinity of the irradiation surface 35a of the irradiation fiber 35 and the light reception surface 34a of the light receiving fiber 34) is fixed to the housing 31 (probe body 30) using the adhesive 50. Yes.

このとき、照射面35aおよび受光面34aを底壁部31cから若干突出させた状態で、垂直部34b、35bの先端側をハウジング31(プローブ本体30)に固定している。   At this time, the distal ends of the vertical portions 34b and 35b are fixed to the housing 31 (probe body 30) with the irradiation surface 35a and the light receiving surface 34a slightly protruding from the bottom wall portion 31c.

さらに、底壁部31cの外側外周部には、切欠部31fが形成されており、この切欠部31fを形成することで、プローブ本体30の嵌合凸部30aが形成されている。このように、プローブ本体30の嵌合凸部30aを形成することで、嵌合凸部30aを後述する装着補助部材36の嵌合穴36aに挿通させ、プローブ本体30を装着補助部材36の装着できるようにしている。   Further, a notch 31f is formed on the outer peripheral portion of the bottom wall portion 31c, and the fitting protrusion 30a of the probe main body 30 is formed by forming the notch 31f. Thus, by forming the fitting convex part 30a of the probe main body 30, the fitting convex part 30a is inserted into the fitting hole 36a of the mounting auxiliary member 36 described later, and the probe main body 30 is attached to the mounting auxiliary member 36. I can do it.

また、フランジ部31dには、内側および外側に開口する溝部31gが形成されており、この溝部31g内に光ファイバ33(照射ファイバ35および受光ファイバ34)を収容できるようにしている。   Further, the flange portion 31d is formed with a groove portion 31g that opens to the inside and the outside, and the optical fiber 33 (the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34) can be accommodated in the groove portion 31g.

そして、本実施形態では、図3(A)に示すように、接着剤50によって、溝部31g内に光ファイバ33(照射ファイバ35および受光ファイバ34)を収容した状態で、ハウジング31および蓋部32(プローブ本体30)に固定している。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3A, the housing 31 and the lid portion 32 in a state where the optical fiber 33 (the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34) is accommodated in the groove portion 31g by the adhesive 50. It is fixed to the (probe body 30).

なお、溝部は、蓋部32に設けるようにしてもよいし、フランジ部31dと蓋部32の両方に設けるようにしてもよい。   The groove portion may be provided in the lid portion 32, or may be provided in both the flange portion 31d and the lid portion 32.

このように、光ファイバ33(照射ファイバ35および受光ファイバ34)を、溝部31f内に収容した状態で固定することで、照射ファイバ35および受光ファイバ34に、生体の皮膚表面43aに略平行に延在するように配置される平行部35c、34cが形成されるようにしている。   In this way, by fixing the optical fiber 33 (the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34) in a state of being accommodated in the groove 31f, the optical fiber 33 and the light receiving fiber 34 extend substantially parallel to the skin surface 43a of the living body. Parallel portions 35c and 34c arranged so as to exist are formed.

そして、照射ファイバ35および受光ファイバ34の先端部(垂直部35b、34b)を、皮膚表面43aに対して略垂直となるようにプローブ本体30に固定し、照射ファイバ35および受光ファイバ34の先端部とは反対側を屈曲させて、平行部35c、34cが形成されるようにプローブ本体30に固定することで、垂直部35b、34bと平行部35c、34cとを連設する屈曲部35d、34dが形成されるようにしている。   The distal ends (vertical portions 35b, 34b) of the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 are fixed to the probe body 30 so as to be substantially perpendicular to the skin surface 43a, and the distal ends of the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 are fixed. Bending portions 35d and 34d connecting the vertical portions 35b and 34b and the parallel portions 35c and 34c by bending the opposite side to the probe main body 30 so that the parallel portions 35c and 34c are formed. Is to be formed.

すなわち、照射ファイバ35および受光ファイバ34を屈曲させることで、測定用の皮膚表面43aと略平行方向に照射ファイバ35および受光ファイバ34を引き出すようにしている。   That is, by bending the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34, the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 are pulled out in a direction substantially parallel to the measurement skin surface 43a.

なお、本実施形態では、プローブ本体30の高さHが約8mm、屈曲部の曲率半径が4mm〜6mm程度となるようにしている。この曲率半径は、照射ファイバ35および受光ファイバ34が破損しない範囲でできるだけ小さくなるように設定するのが好適である。   In the present embodiment, the height H of the probe main body 30 is about 8 mm, and the curvature radius of the bent portion is about 4 mm to 6 mm. The radius of curvature is preferably set to be as small as possible within a range where the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 are not damaged.

そして、本実施形態では、上述したように、照射ファイバ35および受光ファイバ34を、当該照射ファイバ35の照射面35aおよび受光ファイバ34の受光面34aの近傍および平行部35c、34cの屈曲部35b、34b近傍の2点のみでプローブ本体30に固定させている。   And in this embodiment, as above-mentioned, the irradiation fiber 35 and the light reception fiber 34 are the vicinity of the irradiation surface 35a of the said irradiation fiber 35, the light reception surface 34a of the light reception fiber 34, and the bending part 35b of the parallel parts 35c and 34c, The probe body 30 is fixed at only two points in the vicinity of 34b.

さらに、照射ファイバ35および受光ファイバ34の屈曲部35d、34dが、プローブ本体30に対して自由状態となるようにしている。   Further, the bent portions 35 d and 34 d of the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 are in a free state with respect to the probe main body 30.

すなわち、本実施形態では、屈曲部35d、34dが形成される空間31aに樹脂等を充填しないようにしている。   That is, in this embodiment, the space 31a in which the bent portions 35d and 34d are formed is not filled with resin or the like.

なお、図3では、便宜上、照射ファイバ35および受光ファイバ34は、先端側でばらけているものを例示したが、照射ファイバ35および受光ファイバ34の先端側も、図13(B)に示すように、束ねるようにしてもよい。このように、照射ファイバ35および受光ファイバ34の先端側も束ねるようにすれば、ハウジング31(プローブ本体30)への固定が容易になるとともに、照射ファイバ35および受光ファイバ34が相対的に位置ずれしてしまうのを抑制することができる。   In FIG. 3, for the sake of convenience, the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 are illustrated as being scattered on the tip side, but the tip side of the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 is also shown in FIG. Alternatively, it may be bundled. In this manner, if the distal ends of the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 are also bundled, it is easy to fix the housing 31 (the probe body 30), and the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 are relatively displaced. Can be suppressed.

さらに、上述したように、本実施形態では、皮膚組織測定用プローブ30Aは、照射ファイバ35および受光ファイバ34を固定支持したプローブ本体30を取り付けることで、照射ファイバ35の照射面35aおよび受光ファイバ34の受光面34aを皮膚の測定部位に装着保持させる装着補助部材36を備えている。   Furthermore, as described above, in this embodiment, the probe 30A for skin tissue measurement has the probe main body 30 fixedly supported by the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34, thereby attaching the irradiation surface 35a of the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34. Is provided with an attachment assisting member 36 for attaching and holding the light receiving surface 34a to the skin measurement site.

この装着補助部材36は、照射ファイバ35の照射面35aおよび受光ファイバ34の受光面34aを皮膚の測定部位に装着保持させるもので、ドーナツ状をしている。かかる装着補助部材36は、測定部位周辺の皮膚に密着して受光面34aおよび照射面35aが皮膚表面43aに略平行に当接するように保つフレキシブルな部材で形成されている。例えば、柔軟性に富んだポリウレタンやシリコンゴム等の素材で形成されている。   The attachment auxiliary member 36 is configured to attach and hold the irradiation surface 35a of the irradiation fiber 35 and the light receiving surface 34a of the light receiving fiber 34 on the skin measurement site, and has a donut shape. The attachment assisting member 36 is formed of a flexible member that is in close contact with the skin around the measurement site and keeps the light receiving surface 34a and the irradiation surface 35a in contact with the skin surface 43a substantially in parallel. For example, it is made of a material such as polyurethane or silicon rubber which is rich in flexibility.

このように、装着補助部材36をフレキシブルな装着部材とすることで、曲面を有する柔軟組織である生体部位を測定する場合であっても、その柔軟な素材特性によって曲面に密着して装着補助部材36を貼り付けることができる。その結果、受光面34aおよび照射面35aの皮膚表面43aへの当接状態を安定なものにすることができる。   In this way, by using the mounting assisting member 36 as a flexible mounting member, even when a living body part that is a soft tissue having a curved surface is measured, the mounting assisting member is in close contact with the curved surface due to its flexible material characteristics. 36 can be pasted. As a result, the contact state of the light receiving surface 34a and the irradiation surface 35a with the skin surface 43a can be stabilized.

なお、皮膚組織測定用プローブ30Aは、例えば、両面テープ(図示せず)にて腕43の皮膚表面43aに装着固定される(図2参照)。   The skin tissue measurement probe 30A is attached and fixed to the skin surface 43a of the arm 43 with, for example, a double-sided tape (not shown) (see FIG. 2).

ここで、本実施形態では、照射ファイバ35および受光ファイバ34を、少なくとも屈曲部35d、34dにおいて光学的に隔離されるようにしている。   Here, in this embodiment, the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 are optically isolated at least at the bent portions 35d and 34d.

具体的には、照射ファイバ35および受光ファイバ34のうち少なくとも一方である受光ファイバ34を、遮光チューブ37により被覆することで、光学的に隔離されるようにしている。なお、ファイバ表面のコーティングなどによって光学的に隔離することも可能である。また、図4に示すように、ファイバ間への吸光体37aの充填によって光学的に隔離することも可能である。図4では、中心に1本の受光ファイバ34を配置し、同心円上に12本の照射ファイバ35を配置した状態で、空間31a内に吸光体37aを充填することで、それぞれのファイバ間に吸光体37aを充填させたものを示している。   Specifically, the light receiving fiber 34 that is at least one of the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 is covered with a light shielding tube 37 so as to be optically isolated. It is also possible to optically isolate the fiber surface by coating or the like. Moreover, as shown in FIG. 4, it is also possible to optically isolate by filling the absorber 37a between fibers. In FIG. 4, with one light receiving fiber 34 disposed at the center and twelve irradiation fibers 35 disposed concentrically, the space 31a is filled with a light absorber 37a, thereby absorbing light between the respective fibers. The one filled with the body 37a is shown.

以上説明したように、本実施形態では、照射ファイバ35および受光ファイバ35は、当該照射ファイバ35の照射面35aおよび受光ファイバ34の受光面34aが生体の皮膚表面43aに略平行に当接するように配置される垂直部35b、34bと、生体の皮膚表面43aに略平行に延在するように配置される平行部35c、34cと、垂直部35b、34bと平行部35c、34cとを連設する屈曲部35d、34dと、が形成されるようにプローブ本体30に取り付けられている。すなわち、照射ファイバ35および受光ファイバ34を屈曲させることで、測定用の皮膚表面43aと略平行方向に照射ファイバ35および受光ファイバ34を引き出すようにしている。そのため、照射ファイバ35および受光ファイバ34が測定用の皮膚と垂直方向に突出する場合に比べて、物やヒトなどの接触等の影響を受けにくくすることができる。   As described above, in the present embodiment, the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 35 are arranged so that the irradiation surface 35a of the irradiation fiber 35 and the light receiving surface 34a of the light receiving fiber 34 are in contact with the skin surface 43a of the living body substantially in parallel. The arranged vertical parts 35b and 34b, the parallel parts 35c and 34c arranged so as to extend substantially parallel to the skin surface 43a of the living body, and the vertical parts 35b and 34b and the parallel parts 35c and 34c are connected in series. The bent portions 35d and 34d are attached to the probe main body 30 so as to be formed. That is, by bending the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34, the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 are pulled out in a direction substantially parallel to the measurement skin surface 43a. Therefore, compared with the case where the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 protrude in the direction perpendicular to the skin for measurement, it is possible to make it less likely to be affected by contact with an object or a person.

すなわち、物やヒトなどの接触や体動等、外乱の影響をより軽減することができるようになる。   That is, it is possible to further reduce the influence of disturbances such as contact and body movement of an object or a person.

また、本実施形態によれば、照射ファイバ35および受光ファイバ34の少なくとも屈曲部35d、34dを光学的に隔離させている。そのため、照射ファイバ35および受光ファイバ34の光の混合による測定スペクトルへの影響をより軽減することができる。   Further, according to the present embodiment, at least the bent portions 35d and 34d of the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 are optically isolated. Therefore, the influence on the measurement spectrum due to the mixing of the light of the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 can be further reduced.

また、本実施形態によれば、皮膚接触部近傍(照射ファイバ35の照射面35aおよび受光ファイバ34の受光面34aの近傍)およびプローブ本体30からの引き出し部近傍(平行部35c、34cの屈曲部35b、34b近傍)の2点のみで、照射ファイバ35および受光ファイバ34をプローブ本体30に固定させている。その結果、照射ファイバ35および受光ファイバ34のプローブ本体30への固定箇所が少なくなるため、加工が容易になってより簡単に製造することができる。   Further, according to the present embodiment, the vicinity of the skin contact portion (near the irradiation surface 35a of the irradiation fiber 35 and the light reception surface 34a of the light receiving fiber 34) and the vicinity of the lead portion from the probe body 30 (the bent portions of the parallel portions 35c and 34c). The irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 are fixed to the probe main body 30 at only two points (near 35b and 34b). As a result, the number of places where the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 are fixed to the probe main body 30 is reduced, so that the processing is facilitated and the manufacturing can be simplified.

また、本実施形態によれば、照射ファイバ35および受光ファイバ34の屈曲部35d、34dが、プローブ本体30に対して自由状態となるようにしている。   Further, according to the present embodiment, the bent portions 35 d and 34 d of the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 are in a free state with respect to the probe main body 30.

すなわち、本実施形態では、屈曲部35d、34dが形成される空間31aに樹脂等を充填しないようにしている。   That is, in this embodiment, the space 31a in which the bent portions 35d and 34d are formed is not filled with resin or the like.

ところで、屈曲部35d、34dを形成する場合、光ファイバの内力を出来る限り軽減し、発生する最大主応力などを光ファイバの破断閾値より十分小さくすることが望ましい。特に、残留応力などの内力が小さくなるよう、設計することが求められる。   By the way, when forming the bent portions 35d and 34d, it is desirable to reduce the internal force of the optical fiber as much as possible and to make the generated maximum principal stress and the like sufficiently smaller than the breaking threshold of the optical fiber. In particular, it is required to design the internal force such as residual stress to be small.

例えば、従来のように、光ファイバ周囲を樹脂200などで完全に固着した場合、図5(A)に示すように、屈曲部35d、34dが元の真っ直ぐな状態に戻ろうとして生じる内部応力F、M、Pの他に、樹脂200による残留応力t、wが生じてしまう。   For example, when the periphery of the optical fiber is completely fixed with resin 200 or the like as in the prior art, as shown in FIG. 5 (A), the internal stress F generated when the bent portions 35d and 34d return to the original straight state. , M, and P, residual stresses t and w due to the resin 200 are generated.

しかしながら、本実施形態では、照射ファイバ35および受光ファイバ34の屈曲部35d、34dが、プローブ本体30に対して自由状態となるようにしているため、図5(B)に示すように、樹脂200による残留応力t、wが生じない。その結果、樹脂などにより光ファイバ周囲を完全に固着する従来の場合に比べて、製造時の残留応力など、光ファイバの各部に発生する内力を小さくすることができ、屈曲部35d、34dの曲率半径をより小さくすることができるようになる。   However, in this embodiment, since the bent portions 35d and 34d of the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 are in a free state with respect to the probe main body 30, as shown in FIG. Residual stresses t and w are not generated. As a result, compared to the conventional case where the periphery of the optical fiber is completely fixed with resin or the like, the internal force generated in each part of the optical fiber, such as residual stress during manufacturing, can be reduced, and the curvature of the bent portions 35d and 34d can be reduced. The radius can be made smaller.

また、光ファイバの各部に発生する内力が小さくなることで、ファイバ屈曲部の製造が簡便になる上、同じ曲率半径とした場合、光ファイバ33に発生する内力をより一層軽減することができる。したがって、光ファイバ33の劣化(破損など)の可能性をより小さくすることができる。   Further, since the internal force generated in each part of the optical fiber is reduced, the manufacture of the fiber bending portion is simplified, and the internal force generated in the optical fiber 33 can be further reduced when the same radius of curvature is used. Therefore, the possibility of deterioration (breakage etc.) of the optical fiber 33 can be further reduced.

また、本実施形態によれば、受光ファイバ34または照射ファイバ35の同心円上に、照射ファイバ35または受光ファイバ34を複数配置することで、光ファイバ33を形成しているため、皮膚組織測定用プローブ30Aを接触させる皮膚特性を平均化させることができ、ベースライン変動やスペクトル形状の変化を軽減させることができる。   Further, according to the present embodiment, since the optical fiber 33 is formed by arranging a plurality of the irradiation fibers 35 or the light receiving fibers 34 on the concentric circles of the light receiving fibers 34 or the irradiation fibers 35, the probe for skin tissue measurement The skin characteristics with which 30A is brought into contact can be averaged, and baseline fluctuations and spectral shape changes can be reduced.

次に、本実施形態の変形例について説明する。   Next, a modification of this embodiment will be described.

本変形例では、図6(B)に示すように、受光ファイバ34および照射ファイバ35のうち同心円上に複数配置されているファイバ(照射ファイバ35)は、屈曲部35dが螺旋状にねじられている。   In this modification, as shown in FIG. 6 (B), a plurality of fibers (irradiation fibers 35) arranged concentrically among the light receiving fiber 34 and the irradiation fiber 35 have a bent portion 35d spirally twisted. Yes.

具体的には、照射ファイバ35は、屈曲部35dにおいて、螺旋状に180度(1周)以上ねじられている。なお、照射ファイバ35のねじり角度は、180×n度(n=1,2,3・・・)となるように設定するのが好適である。   Specifically, the irradiation fiber 35 is twisted by 180 degrees (one round) or more in a spiral manner at the bent portion 35d. The twist angle of the irradiation fiber 35 is preferably set to be 180 × n degrees (n = 1, 2, 3...).

以上の本変形例によっても、上記第1実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。   Also according to the above modification, the same operations and effects as those of the first embodiment can be obtained.

また、本変形例によれば、照射ファイバ35の屈曲部35dが螺旋状にねじられている。   Moreover, according to this modification, the bending part 35d of the irradiation fiber 35 is twisted helically.

ところで、上記第1実施形態では、図6(A)に示すように、照射ファイバ35の屈曲部35dはねじられていない。このように、照射ファイバ35をねじらずにそのまま屈曲させると、内側の照射ファイバ35と外側の照射ファイバ35とで屈曲部35dの曲率半径が異なってしまう。そのため、光ファイバ33の内側と外側とで、光学特性にバラつきが生じてしまう。具体的には、外側の照射ファイバ35では、曲率半径が大きく、光の減衰が小さくなってしまう。そして、内側の照射ファイバ35では、曲率半径が小さく、光の減衰が大きくなってしまう。   By the way, in the said 1st Embodiment, as shown to FIG. 6 (A), the bending part 35d of the irradiation fiber 35 is not twisted. In this way, if the irradiation fiber 35 is bent without being twisted, the curvature radius of the bent portion 35d differs between the inner irradiation fiber 35 and the outer irradiation fiber 35. Therefore, the optical characteristics vary between the inner side and the outer side of the optical fiber 33. Specifically, the outer irradiation fiber 35 has a large radius of curvature, and light attenuation is reduced. In the inner irradiation fiber 35, the radius of curvature is small, and the attenuation of light is increased.

しかしながら、本変形例では、照射ファイバ35の屈曲部35dが螺旋状にねじられている。そのため、ねじる前に内側と外側に配置される照射ファイバ35間の曲率半径差を出来る限り小さくすることができる。特に、ねじり角を、180度(1周)以上、より好ましくは、180×n度(n=1,2,3・・・)となるように設定すれば、照射ファイバ35の屈曲部35dにおける平均曲率半径をほぼ同じにすることができ、光の減衰もほぼ同じにすることができる。   However, in this modification, the bent portion 35d of the irradiation fiber 35 is twisted in a spiral shape. Therefore, the radius of curvature difference between the irradiation fibers 35 arranged inside and outside before twisting can be made as small as possible. In particular, if the torsion angle is set to 180 degrees (one round) or more, more preferably 180 × n degrees (n = 1, 2, 3,...), The bending portion 35d of the irradiation fiber 35 is bent. The average curvature radius can be made substantially the same, and the light attenuation can be made almost the same.

このように本発明によれば、照射ファイバ35の屈曲部35dの曲率半径のばらつきを軽減することができ、照射ファイバ35間の光学特性のバラつきを軽減することができるようになる。   As described above, according to the present invention, variation in the radius of curvature of the bent portion 35d of the irradiation fiber 35 can be reduced, and variations in optical characteristics between the irradiation fibers 35 can be reduced.

(第2実施形態)
本実施形態にかかる皮膚組織測定用プローブ(生体測定用プローブ)30Aは、基本的に上記第1実施形態とほぼ同様の構成をしている。すなわち、皮膚組織測定用プローブ(生体測定用プローブ)30Aは、近赤外光Hvを生体の皮膚組織に照射する照射ファイバ35と、皮膚組織からの拡散反射あるいは透過光を受光する受光ファイバ34と、を有する光ファイバ33を備えている。
(Second Embodiment)
The skin tissue measurement probe (biological measurement probe) 30A according to the present embodiment has basically the same configuration as that of the first embodiment. That is, the skin tissue measurement probe (biological measurement probe) 30A includes an irradiation fiber 35 that irradiates the skin tissue of the living body with near-infrared light Hv, and a light receiving fiber 34 that receives diffuse reflection or transmitted light from the skin tissue. Are provided.

また、本実施形態では、光ファイバ33は、受光ファイバ34または照射ファイバ35の同心円上に、照射ファイバ35または受光ファイバ34を複数配置することで形成されている。   In this embodiment, the optical fiber 33 is formed by arranging a plurality of irradiation fibers 35 or light receiving fibers 34 on concentric circles of the light receiving fibers 34 or irradiation fibers 35.

また、皮膚組織測定用プローブ30Aは、照射ファイバ35および受光ファイバ34を固定支持するプローブ本体30を備えている。   The skin tissue measurement probe 30 </ b> A includes a probe body 30 that fixes and supports the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34.

このプローブ本体30は、内部に空間31aが形成された有底筒状のハウジング31と、当該ハウジング31の空間31aを塞ぐように取り付けられる蓋部32と、を備えている。   The probe body 30 includes a bottomed cylindrical housing 31 in which a space 31 a is formed, and a lid portion 32 that is attached so as to close the space 31 a of the housing 31.

ハウジング31は、略筒状の側壁部31bと、略円板状の底壁部31cと、側壁部31bの上部から略平行に延設され、蓋部32が取り付けられるフランジ部31dと、を備えている。   The housing 31 includes a substantially cylindrical side wall portion 31b, a substantially disc-shaped bottom wall portion 31c, and a flange portion 31d that extends substantially in parallel from the upper portion of the side wall portion 31b and to which the lid portion 32 is attached. ing.

そして、底壁部31cの略中央部には、照射ファイバ35および受光ファイバ34の先端(照射面35aおよび受光面34aが形成された先端部:垂直部34b、35b)を内側から外側に挿通させた状態で固定する挿通孔31eが形成されている。   Then, at the substantially central portion of the bottom wall portion 31c, the tips of the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 (tip portions where the irradiation surface 35a and the light receiving surface 34a are formed: vertical portions 34b and 35b) are inserted from the inside to the outside. An insertion hole 31e is formed to be fixed in the state.

本実施形態においても、接着剤50を用いて垂直部34b、35bの先端側(照射ファイバ35の照射面35aおよび受光ファイバ34の受光面34aの近傍)をハウジング31(プローブ本体30)に固定している。   Also in this embodiment, the tip side of the vertical portions 34b and 35b (in the vicinity of the irradiation surface 35a of the irradiation fiber 35 and the light reception surface 34a of the light receiving fiber 34) is fixed to the housing 31 (probe body 30) using the adhesive 50. ing.

また、フランジ部31dには、内側および外側に開口する溝部31gが形成されており、この溝部31g内に光ファイバ33(照射ファイバ35および受光ファイバ34)を収容できるようにしている。   Further, the flange portion 31d is formed with a groove portion 31g that opens to the inside and the outside, and the optical fiber 33 (the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34) can be accommodated in the groove portion 31g.

ここで、本実施形態にかかる皮膚組織測定用プローブ30Aが、上記第1実施形態と主に異なる点は、図7に示すように、照射ファイバ35および受光ファイバ34が、当該照射ファイバ35の照射面35aおよび受光ファイバ34の受光面34aの近傍の1点のみでプローブ本体30に固定されている点にある。なお、図7(A)では、受光ファイバ34を遮光チューブ37により被覆したものを例示し、図7(B)では、ファイバ間に吸光体を充填させたものを例示している。   Here, the skin tissue measurement probe 30A according to the present embodiment is mainly different from the first embodiment in that the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 are irradiated with the irradiation fiber 35 as shown in FIG. The probe is fixed to the probe body 30 at only one point in the vicinity of the surface 35a and the light receiving surface 34a of the light receiving fiber 34. 7A illustrates a case where the light receiving fiber 34 is covered with a light shielding tube 37, and FIG. 7B illustrates a case where a light absorber is filled between the fibers.

具体的には、蓋部32に、照射ファイバ35および受光ファイバ34の屈曲部35d、34dの外側に対応する形状のガイド壁部32aを形成している。そして、垂直部34b、35bの先端側を固定した状態の照射ファイバ35および受光ファイバ34をガイド壁部32aでガイドしながら、フランジ部31dの溝部31g内に収容されるように蓋部32にて蓋をすることで、屈曲部35d、34dが形成されるようにしている。このとき、平行部35c、34cの屈曲部35b、34b近傍は、溝部31g内に収容されることで、移動が規制されるようになってはいるが、上記第1実施形態のように、プローブ本体30には固定されていない。   Specifically, a guide wall portion 32 a having a shape corresponding to the outside of the bent portions 35 d and 34 d of the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 is formed on the lid portion 32. Then, while guiding the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 with the distal ends of the vertical portions 34b and 35b fixed by the guide wall portion 32a, the lid portion 32 is accommodated in the groove portion 31g of the flange portion 31d. By bending the lid, the bent portions 35d and 34d are formed. At this time, the vicinity of the bent portions 35b and 34b of the parallel portions 35c and 34c is accommodated in the groove portion 31g, so that the movement is restricted, but as in the first embodiment, the probe It is not fixed to the main body 30.

このように、本実施形態では、照射ファイバ35および受光ファイバ34は、皮膚接触部近傍をプローブ本体30に固定し、プローブ本体30上部の内部構造(蓋32、ガイド壁部32aおよび空間31a)を利用して屈曲部35d、34dを形成している。   As described above, in this embodiment, the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 fix the vicinity of the skin contact portion to the probe main body 30, and the internal structure (the lid 32, the guide wall portion 32a, and the space 31a) of the upper portion of the probe main body 30. The bent portions 35d and 34d are formed by using them.

なお、ガイド壁部の形状を筒状にしてもよいし、ガイド壁部を底壁31cに設けるようにしてもよい。   In addition, the shape of the guide wall portion may be a cylindrical shape, or the guide wall portion may be provided on the bottom wall 31c.

以上の本実施形態によっても、上記第1実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。   Also according to this embodiment described above, the same operations and effects as those of the first embodiment can be achieved.

また。本実施形態によれば、照射ファイバ35および受光ファイバ34が、当該照射ファイバ35の照射面35aおよび受光ファイバ34の受光面34aの近傍の1点のみでプローブ本体30に固定されている。このように、照射ファイバ35および受光ファイバ34の固定箇所を少なくすることで、皮膚組織測定用プローブ30Aの製造が簡便になる。また、プローブ本体30上部の内部構造(蓋32、ガイド壁部32aおよび空間31a)を利用して屈曲部35d、34dを形成することで、プローブ本体30の内部空間を有効に利用することができるため、決められた高さHの条件下で、屈曲部35d、34dに大きな曲率半径を与えることができる。   Also. According to this embodiment, the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 are fixed to the probe main body 30 at only one point in the vicinity of the irradiation surface 35 a of the irradiation fiber 35 and the light receiving surface 34 a of the light receiving fiber 34. Thus, by reducing the number of fixing positions of the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34, the manufacture of the skin tissue measurement probe 30A becomes simple. Further, by forming the bent portions 35d and 34d using the internal structure (the lid 32, the guide wall portion 32a, and the space 31a) on the probe main body 30, the internal space of the probe main body 30 can be effectively used. Therefore, a large curvature radius can be given to the bent portions 35d and 34d under the condition of the determined height H.

なお、上記第1実施形態の変形例に本実施形態の構成を適用することも可能である。   The configuration of the present embodiment can be applied to a modification of the first embodiment.

(第3実施形態)
本実施形態にかかる皮膚組織測定用プローブ(生体測定用プローブ)30Aは、基本的に上記第1実施形態とほぼ同様の構成をしている。すなわち、皮膚組織測定用プローブ(生体測定用プローブ)30Aは、近赤外光Hvを生体の皮膚組織に照射する照射ファイバ35と、皮膚組織からの拡散反射あるいは透過光を受光する受光ファイバ34と、を有する光ファイバ33を備えている。
(Third embodiment)
The skin tissue measurement probe (biological measurement probe) 30A according to the present embodiment has basically the same configuration as that of the first embodiment. That is, the skin tissue measurement probe (biological measurement probe) 30A includes an irradiation fiber 35 that irradiates the skin tissue of the living body with near-infrared light Hv, and a light receiving fiber 34 that receives diffuse reflection or transmitted light from the skin tissue. Are provided.

また、本実施形態では、光ファイバ33は、受光ファイバ34または照射ファイバ35の同心円上に、照射ファイバ35または受光ファイバ34を複数配置することで形成されている。   In this embodiment, the optical fiber 33 is formed by arranging a plurality of irradiation fibers 35 or light receiving fibers 34 on concentric circles of the light receiving fibers 34 or irradiation fibers 35.

また、皮膚組織測定用プローブ30Aは、照射ファイバ35および受光ファイバ34を固定支持するプローブ本体30を備えている。   The skin tissue measurement probe 30 </ b> A includes a probe body 30 that fixes and supports the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34.

このプローブ本体30は、内部に空間31aが形成された有底筒状のハウジング31と、当該ハウジング31の空間31aを塞ぐように取り付けられる蓋部32と、を備えている。   The probe body 30 includes a bottomed cylindrical housing 31 in which a space 31 a is formed, and a lid portion 32 that is attached so as to close the space 31 a of the housing 31.

ハウジング31は、略筒状の側壁部31bと、略円板状の底壁部31cと、側壁部31bの上部から略平行に延設され、蓋部32が取り付けられるフランジ部31dと、を備えている。   The housing 31 includes a substantially cylindrical side wall portion 31b, a substantially disc-shaped bottom wall portion 31c, and a flange portion 31d that extends substantially in parallel from the upper portion of the side wall portion 31b and to which the lid portion 32 is attached. ing.

そして、底壁部31cの略中央部には、照射ファイバ35および受光ファイバ34の先端(照射面35aおよび受光面34aが形成された先端部:垂直部34b、35b)を内側から外側に挿通させた状態で固定する挿通孔31eが形成されている。   Then, at the substantially central portion of the bottom wall portion 31c, the tips of the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 (tip portions where the irradiation surface 35a and the light receiving surface 34a are formed: vertical portions 34b and 35b) are inserted from the inside to the outside. An insertion hole 31e is formed to be fixed in the state.

本実施形態においても、接着剤50を用いて垂直部34b、35bの先端側(照射ファイバ35の照射面35aおよび受光ファイバ34の受光面34aの近傍)をハウジング31(プローブ本体30)に固定している。   Also in this embodiment, the tip side of the vertical portions 34b and 35b (in the vicinity of the irradiation surface 35a of the irradiation fiber 35 and the light reception surface 34a of the light receiving fiber 34) is fixed to the housing 31 (probe body 30) using the adhesive 50. ing.

また、フランジ部31dには、内側および外側に開口する溝部31gが形成されており、この溝部31g内に光ファイバ33(照射ファイバ35および受光ファイバ34)を収容できるようにしている。   Further, the flange portion 31d is formed with a groove portion 31g that opens to the inside and the outside, and the optical fiber 33 (the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34) can be accommodated in the groove portion 31g.

ここで、本実施形態にかかる皮膚組織測定用プローブ(生体測定用プローブ)30Aが、上記第1実施形態と主に異なる点は、図8に示すように、プローブ本体30が計測手段39で計測した生体の温度に基づいて加熱手段38を制御する温度制御手段を有する点にある。   Here, the skin tissue measurement probe (biological measurement probe) 30A according to the present embodiment is mainly different from the first embodiment in that the probe body 30 is measured by the measuring means 39 as shown in FIG. It has a temperature control means for controlling the heating means 38 based on the temperature of the living body.

また、照射ファイバ35および受光ファイバ34が、当該照射ファイバ35の照射面35aおよび受光ファイバ34の受光面34aの近傍の1点のみでプローブ本体30に固定されている点も上記第1実施形態と異なっている。   In addition, the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 are fixed to the probe main body 30 at only one point in the vicinity of the irradiation surface 35a of the irradiation fiber 35 and the light receiving surface 34a of the light receiving fiber 34, as in the first embodiment. Is different.

本実施形態では、皮膚組織測定用プローブ30Aは、生体の皮膚(測定部)の温度を計測する計測手段39と、プローブ本体30を加熱する加熱手段38を備えている。   In this embodiment, the skin tissue measurement probe 30 </ b> A includes a measurement unit 39 that measures the temperature of the skin (measurement unit) of a living body and a heating unit 38 that heats the probe body 30.

また、本実施形態では、温度制御手段によって、計測手段39による計測結果(生体の皮膚温度:生体の温度)に基づきプローブ本体30の温度を一定に保つようにしている。   In this embodiment, the temperature of the probe body 30 is kept constant by the temperature control means based on the measurement result (biological skin temperature: living body temperature) by the measuring means 39.

具体的には、計測手段39によって計測された温度を図示せぬ演算部(温度制御手段)に出力し、当該出力に基づいて、加熱手段38の熱量を制御するようにしている。   Specifically, the temperature measured by the measuring means 39 is output to a calculation unit (temperature control means) (not shown), and the amount of heat of the heating means 38 is controlled based on the output.

なお、計測手段39は、例えば、生体の皮膚表面温度を計測するものである。   The measuring means 39 measures, for example, the skin surface temperature of the living body.

また、温度制御手段によって一定に保つ温度は、体深部温度とほぼ同じ温度、もしくは、体温に比べて常に高い温度に設定することが可能である。   Moreover, the temperature kept constant by the temperature control means can be set to a temperature that is substantially the same as the deep body temperature or a temperature that is always higher than the body temperature.

また、プローブ本体30を加熱する加熱手段38としてヒータを用いることができる。   A heater can be used as the heating means 38 for heating the probe main body 30.

なお、温度制御手段が、測定部に一定の熱量を与え続けるように加熱手段38の熱量を制御するようにしてもよい。   Note that the temperature control means may control the amount of heat of the heating means 38 so as to keep giving a constant amount of heat to the measurement unit.

以上の本実施形態によっても、上記第1実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。   Also according to this embodiment described above, the same operations and effects as those of the first embodiment can be achieved.

また、本実施形態によれば、皮膚組織測定用プローブ(生体測定用プローブ)30Aは、プローブ本体30が計測手段39で計測した生体の皮膚の温度(生体の温度)に基づいて加熱手段38を制御する温度制御手段を有している。   Further, according to the present embodiment, the skin tissue measurement probe (biological measurement probe) 30 </ b> A has the heating means 38 based on the temperature of the biological skin measured by the measurement means 39 by the probe body 30 (biological temperature). It has temperature control means to control.

ところで、測定皮膚の温度は、周囲環境や生理状態に応じて変化する熱代謝の影響により、変動する。そして、測定スペクトルは、測定皮膚の温度に影響されるものである。したがって、上記第1実施形態および第2実施形態のように、温度制御手段を有していないと、測定スペクトルが測定皮膚の温度に影響されてしまう。   By the way, the temperature of the measured skin fluctuates due to the influence of thermal metabolism that changes according to the surrounding environment and physiological state. The measurement spectrum is influenced by the temperature of the measurement skin. Therefore, if the temperature control means is not provided as in the first embodiment and the second embodiment, the measurement spectrum is affected by the temperature of the measured skin.

しかしながら、本実施形態では、皮膚組織測定用プローブ(生体測定用プローブ)30Aが温度制御手段を有しているため、測定皮膚の温度の影響を受けることなく生体測定を行なうことができるようになる。このように、本実施形態によれば、測定皮膚の温度変化を無視した、あるいは、考慮した生体測定を行なうことができるようになる。   However, in this embodiment, since the skin tissue measurement probe (biological measurement probe) 30A has the temperature control means, the biological measurement can be performed without being affected by the temperature of the measured skin. . As described above, according to this embodiment, it is possible to perform biometric measurement in which the temperature change of the measurement skin is ignored or taken into consideration.

なお、上記第1実施形態の変形例および上記第2実施形態に本実施形態の構成を適用することも可能である。   The configuration of the present embodiment can be applied to the modification of the first embodiment and the second embodiment.

(第4実施形態)
本実施形態にかかる30Aは、基本的に上記第2実施形態とほぼ同様の構成をしている。すなわち、皮膚組織測定用プローブ(生体測定用プローブ)30Aは、近赤外光Hvを生体の皮膚組織に照射する照射ファイバ35と、皮膚組織からの拡散反射あるいは透過光を受光する受光ファイバ34と、を有する光ファイバ33を備えている。
(Fourth embodiment)
The 30A according to the present embodiment has basically the same configuration as that of the second embodiment. That is, the skin tissue measurement probe (biological measurement probe) 30A includes an irradiation fiber 35 that irradiates the skin tissue of the living body with near-infrared light Hv, and a light receiving fiber 34 that receives diffuse reflection or transmitted light from the skin tissue. Are provided.

また、本実施形態では、光ファイバ33は、受光ファイバ34または照射ファイバ35の同心円上に、照射ファイバ35または受光ファイバ34を複数配置することで形成されている。   In this embodiment, the optical fiber 33 is formed by arranging a plurality of irradiation fibers 35 or light receiving fibers 34 on concentric circles of the light receiving fibers 34 or irradiation fibers 35.

また、皮膚組織測定用プローブ30Aは、照射ファイバ35および受光ファイバ34を固定支持するプローブ本体30を備えている。   The skin tissue measurement probe 30 </ b> A includes a probe body 30 that fixes and supports the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34.

このプローブ本体30は、内部に空間31aが形成された有底筒状のハウジング31と、当該ハウジング31の空間31aを塞ぐように取り付けられる蓋部32と、を備えている。   The probe body 30 includes a bottomed cylindrical housing 31 in which a space 31 a is formed, and a lid portion 32 that is attached so as to close the space 31 a of the housing 31.

ハウジング31は、略筒状の側壁部31bと、略円板状の底壁部31cと、側壁部31bの上部から略平行に延設され、蓋部32が取り付けられるフランジ部31dと、を備えている。   The housing 31 includes a substantially cylindrical side wall portion 31b, a substantially disc-shaped bottom wall portion 31c, and a flange portion 31d that extends substantially in parallel from the upper portion of the side wall portion 31b and to which the lid portion 32 is attached. ing.

そして、底壁部31cの略中央部には、照射ファイバ35および受光ファイバ34の先端(照射面35aおよび受光面34aが形成された先端部:垂直部34b、35b)を内側から外側に挿通させた状態で固定する挿通孔31eが形成されている。   Then, at the substantially central portion of the bottom wall portion 31c, the tips of the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 (tip portions where the irradiation surface 35a and the light receiving surface 34a are formed: vertical portions 34b and 35b) are inserted from the inside to the outside. An insertion hole 31e is formed to be fixed in the state.

本実施形態においても、接着剤50を用いて垂直部34b、35bの先端側(照射ファイバ35の照射面35aおよび受光ファイバ34の受光面34aの近傍)をハウジング31(プローブ本体30)に固定している。   Also in this embodiment, the tip side of the vertical portions 34b and 35b (in the vicinity of the irradiation surface 35a of the irradiation fiber 35 and the light reception surface 34a of the light receiving fiber 34) is fixed to the housing 31 (probe body 30) using the adhesive 50. ing.

また、フランジ部31dには、内側および外側に開口する溝部31gが形成されており、この溝部31g内に光ファイバ33(照射ファイバ35および受光ファイバ34)を収容できるようにしている。   Further, the flange portion 31d is formed with a groove portion 31g that opens to the inside and the outside, and the optical fiber 33 (the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34) can be accommodated in the groove portion 31g.

また、蓋部32に、照射ファイバ35および受光ファイバ34の屈曲部35d、34dの外側に対応する形状のガイド壁部32aが形成されている。   Further, a guide wall portion 32 a having a shape corresponding to the outside of the bent portions 35 d and 34 d of the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 is formed on the lid portion 32.

また、照射ファイバ35および受光ファイバ34が、当該照射ファイバ35の照射面35aおよび受光ファイバ34の受光面34aの近傍の1点のみでプローブ本体30に固定されている。   Further, the irradiation fiber 35 and the light receiving fiber 34 are fixed to the probe main body 30 at only one point in the vicinity of the irradiation surface 35 a of the irradiation fiber 35 and the light receiving surface 34 a of the light receiving fiber 34.

ここで、本実施形態にかかる皮膚組織測定用プローブ(生体測定用プローブ)30Aが、上記第2実施形態と主に異なる点は、図9に示すように、生体測定用プローブ30Aが、生体の皮膚表面43aに当接する部位の少なくとも一部を離脱させることができるように形成されている点にある。   Here, the skin tissue measurement probe (biological measurement probe) 30A according to the present embodiment is mainly different from the second embodiment in that, as shown in FIG. It is in the point formed so that at least one part of the site | part which contact | abuts on the skin surface 43a can be made to detach | leave.

本実施形態では、光ファイバ33に、互いに嵌合して光学的に接続可能なコネクタ50,51を設け、当該コネクタ50,51を外すことで、皮膚組織測定用プローブ30A全体を交換できるようになっている。   In the present embodiment, the optical fiber 33 is provided with connectors 50 and 51 that can be fitted and optically connected to each other, and by removing the connectors 50 and 51, the entire skin tissue measurement probe 30A can be exchanged. It has become.

以上の本実施形態によっても、上記第2実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。   Also according to this embodiment described above, the same operations and effects as those of the second embodiment can be achieved.

また、本実施形態によれば、皮膚組織測定用プローブ30A全体を交換できるようにしたため、測定皮膚に直接接触する測定プローブ接触側の各部を、より容易に衛生的に保つことができるようになる。また、定期的に部材交換を行うことができるようになり、定期的に部材交換を行えば、長期間の使用によって光ファイバの屈曲部の強度低下の影響をなくすことができる。   Further, according to the present embodiment, since the entire skin tissue measurement probe 30A can be exchanged, each part on the measurement probe contact side that directly contacts the measurement skin can be more easily maintained hygienically. . In addition, it becomes possible to replace the member periodically, and if the member is replaced periodically, the influence of the strength reduction of the bent portion of the optical fiber can be eliminated by long-term use.

次に、本実施形態の変形例を説明する。   Next, a modification of this embodiment will be described.

(第1変形例)
本変形例にあっても、生体測定用プローブ30Aが、生体の皮膚表面43aに当接する部位の少なくとも一部を離脱させることができるように形成されている。
(First modification)
Even in this modification, the biometric probe 30A is formed so that at least a part of the part that contacts the skin surface 43a of the living body can be detached.

本変形例では、装着補助部材36を交換できるようにしている。   In this modification, the mounting assisting member 36 can be replaced.

以上の本変形例によっても、上記第4実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。   Also according to the above modification, the same operations and effects as those of the fourth embodiment can be obtained.

(第2変形例)
本変形例にあっても、生体測定用プローブ30Aが、生体の皮膚表面43aに当接する部位の少なくとも一部を離脱させることができるように形成されている。
(Second modification)
Even in this modification, the biometric probe 30A is formed so that at least a part of the part that contacts the skin surface 43a of the living body can be detached.

本変形例では、光ファイバの先端部を離脱させることができるようにしている。   In this modification, the tip of the optical fiber can be detached.

具体的には、図11(A)に示すように、光ファイバ33を複数回切り取り可能に構成し、使用後に、光ファイバ33の先端部分を切り取り、その後、図11(B)に示すように、残りの部分の先端を、プローブ本体30のハウジング31に嵌合(固定)させることで、新しい照射面35aおよび受光面34aを皮膚表面43aに当接させることができる。   Specifically, as shown in FIG. 11 (A), the optical fiber 33 is configured to be cut a plurality of times, and after use, the tip portion of the optical fiber 33 is cut off, and then, as shown in FIG. 11 (B). By fitting (fixing) the tip of the remaining part to the housing 31 of the probe body 30, the new irradiation surface 35a and the light receiving surface 34a can be brought into contact with the skin surface 43a.

なお、ハウジング31への固定は、上記第4実施形態と同様、接着剤50によって行ってもよい。   The fixing to the housing 31 may be performed by the adhesive 50 as in the fourth embodiment.

以上の本変形例によっても、上記第4実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。   Also according to the above modification, the same operations and effects as those of the fourth embodiment can be obtained.

(第3変形例)
本変形例にあっても、生体測定用プローブ30Aが、生体の皮膚表面43aに当接する部位の少なくとも一部を離脱させることができるように形成されている。
(Third Modification)
Even in this modification, the biometric probe 30A is formed so that at least a part of the part that contacts the skin surface 43a of the living body can be detached.

本変形例では、生体測定用プローブ30Aの皮膚表面43aに当接する面の全面を順次切り捨てるようにしている。この切り捨ては、切り捨てる部位を積層させて順次切り捨てるようにしてもよいし、使用後に皮膚表面43aに当接した面の全面を削り取るようにしてもよい。   In this modification, the entire surface of the living body measurement probe 30A that contacts the skin surface 43a is sequentially cut off. This cutting may be performed by laminating portions to be cut off and sequentially cutting them off, or by scraping the entire surface in contact with the skin surface 43a after use.

以上の本変形例によっても、上記第4実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。   Also according to the above modification, the same operations and effects as those of the fourth embodiment can be obtained.

なお、上記第1実施形態およびその変形例ならびに上記第3実施形態に本実施形態もしくはその変形例の構成を適用することも可能である。   Note that the configuration of the present embodiment or a modification thereof can be applied to the first embodiment and the modification thereof and the third embodiment.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made.

例えば、上記各実施形態では、中心部に受光ファイバが配置されたものを例示したが、中心部に照射ファイバが配置されるようにしてもよい。   For example, in each of the embodiments described above, the example in which the light receiving fiber is disposed at the center is illustrated, but the irradiation fiber may be disposed at the center.

また、上記各実施形態では、受光ファイバを遮光チューブにより被覆したものを例示したが、照射ファイバを遮光チューブにより被覆してもよいし、受光ファイバおよび照射ファイバの両方を遮光チューブにより被覆してもよい。   In each of the above embodiments, the light receiving fiber is covered with a light shielding tube. However, the irradiation fiber may be covered with a light shielding tube, or both the light receiving fiber and the irradiation fiber may be covered with a light shielding tube. Good.

また、上記第3実施形態では、計測手段、加熱手段および温度制御手段によって、プローブ本体(測定部)の温度を制御するようにしたものを例示したが、計測手段を用い、計測温度に基づいて、測定血糖値の補正を行うようにしてもよい。また、計測手段および加熱手段のうち加熱手段のみ有する構成とすることも可能である。   In the third embodiment, the temperature of the probe main body (measurement unit) is controlled by the measurement unit, the heating unit, and the temperature control unit. However, based on the measured temperature using the measurement unit. Alternatively, the measured blood sugar level may be corrected. Moreover, it is also possible to have only the heating means among the measuring means and the heating means.

また、上記第3実施形態では、計測手段が生体の温度としての生体の皮膚の温度を計測するものを例示したが、計測手段が生体の温度としての体深部温度を計測するようにしてもよい。   Moreover, in the said 3rd Embodiment, although the measurement means illustrated what measures the temperature of the skin of the biological body as a temperature of a biological body, you may make it a measurement means measure the body deep part temperature as a temperature of a biological body. .

また、ハウジングや蓋部、その他細部のスペック(形状、大きさ、レイアウト等)も適宜変更することができる。   Further, the specifications (shape, size, layout, etc.) of the housing, the lid, and other details can be changed as appropriate.

30A 皮膚組織測定用プローブ(生体測定用プローブ)
30 プローブ本体
34 受光ファイバ
34a 受光面
34b 垂直部
34c 平行部
34d 屈曲部
35 照射ファイバ
35a 照射面
35b 垂直部
35c 平行部
35d 屈曲部
37 遮光チューブ
38 加熱手段
39 計測手段
30A Probe for skin tissue measurement (probe for biological measurement)
30 Probe body 34 Light receiving fiber 34a Light receiving surface 34b Vertical portion 34c Parallel portion 34d Bending portion 35 Irradiation fiber 35a Irradiation surface 35b Vertical portion 35c Parallel portion 35d Bending portion 37 Shading tube 38 Heating means 39 Measuring means

Claims (9)

近赤外光を生体の皮膚組織に照射する照射ファイバと、前記皮膚組織からの拡散反射あるいは透過光を受光する受光ファイバとを有する生体測定用プローブであって、
前記照射ファイバおよび受光ファイバは、当該照射ファイバの照射面および受光ファイバの受光面が生体の皮膚表面に略平行に当接するように配置される垂直部と、生体の皮膚表面に略平行に延在するように配置される平行部と、前記垂直部と平行部とを連設する屈曲部と、が形成されるようにプローブ本体に取り付けられており、
前記照射ファイバおよび受光ファイバが、少なくとも前記屈曲部において光学的に隔離されていることを特徴とする生体測定用プローブ。
A biological measurement probe having an irradiation fiber for irradiating a skin tissue of a living body with near infrared light, and a light receiving fiber for receiving diffuse reflection or transmitted light from the skin tissue,
The irradiation fiber and the light receiving fiber extend substantially parallel to the living body skin surface, and a vertical portion disposed so that the irradiation surface of the irradiation fiber and the light receiving surface of the light receiving fiber are in contact with the skin surface of the living body. A parallel part arranged so as to be attached to the probe main body so as to form a bent part connecting the vertical part and the parallel part,
The biological measurement probe, wherein the irradiation fiber and the light receiving fiber are optically isolated at least at the bent portion.
前記照射ファイバおよび受光ファイバは、当該照射ファイバの照射面および受光ファイバの受光面の近傍および前記平行部の前記屈曲部近傍の2点のみが前記プローブ本体に固定されていることを特徴とする請求項1に記載の生体測定用プローブ。   The irradiation fiber and the light receiving fiber are fixed to the probe main body only at two points near the irradiation surface of the irradiation fiber and the light receiving surface of the light receiving fiber and near the bent portion of the parallel portion. Item 2. The biological measurement probe according to Item 1. 前記照射ファイバおよび受光ファイバは、当該照射ファイバの照射面および受光ファイバの受光面の近傍の1点のみが前記プローブ本体に固定されていることを特徴とする請求項1に記載の生体測定用プローブ。   2. The biometric probe according to claim 1, wherein the irradiation fiber and the light receiving fiber are fixed to the probe main body at only one point in the vicinity of the irradiation surface of the irradiation fiber and the light receiving surface of the light receiving fiber. . 前記照射ファイバおよび受光ファイバの屈曲部が自由状態であることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の生体測定用プローブ。   The biological measurement probe according to claim 2, wherein the bent portions of the irradiation fiber and the light receiving fiber are in a free state. 前記受光ファイバまたは照射ファイバの同心円上に、前記照射ファイバまたは受光ファイバが複数配置されていることを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか1項に記載の生体測定用プローブ。   5. The biometric probe according to claim 1, wherein a plurality of the irradiation fibers or light receiving fibers are arranged on a concentric circle of the light receiving fiber or irradiation fiber. 6. 前記受光ファイバおよび照射ファイバのうち同心円上に複数配置されているファイバは、屈曲部が螺旋状にねじられていることを特徴とする請求項5に記載の生体測定用プローブ。   The biometric probe according to claim 5, wherein a plurality of fibers arranged concentrically among the light receiving fiber and the irradiation fiber have a bent portion spirally twisted. 前記生体測定用プローブは、生体の温度を計測する計測手段および前記プローブ本体を加熱する加熱手段のうち少なくともいずれか一方を有することを特徴とする請求項1〜6のうちいずれか1項に記載の生体測定用プローブ。   The said biometric probe has at least any one of the measurement means which measures the temperature of a biological body, and the heating means which heats the said probe main body, The any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned. Probe for biometric measurement. 前記生体測定用プローブは、前記計測手段と、前記加熱手段と、前記プローブ本体が前記計測手段で計測した生体の温度に基づいて前記加熱手段を制御する温度制御手段と、を有することを特徴とする請求項7に記載の生体測定用プローブ。   The biometric probe includes the measurement unit, the heating unit, and a temperature control unit that controls the heating unit based on the temperature of the living body measured by the probe body with the measurement unit. The biometric probe according to claim 7. 前記生体測定用プローブは、生体の皮膚表面に当接する部位の少なくとも一部を離脱させることができるように形成されていることを特徴とする請求項1〜8のうちいずれか1項に記載の生体測定用プローブ。   The said biometric probe is formed so that at least one part of the site | part which contact | abuts the skin surface of a biological body can be made to detach | leave. Biometric probe.
JP2011152699A 2011-07-11 2011-07-11 Probe for measuring living body Withdrawn JP2013017612A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011152699A JP2013017612A (en) 2011-07-11 2011-07-11 Probe for measuring living body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011152699A JP2013017612A (en) 2011-07-11 2011-07-11 Probe for measuring living body

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013017612A true JP2013017612A (en) 2013-01-31

Family

ID=47689667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011152699A Withdrawn JP2013017612A (en) 2011-07-11 2011-07-11 Probe for measuring living body

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013017612A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018516100A (en) * 2015-03-23 2018-06-21 アーキオプティクス バイオメディカル インコーポレイテッドArcheoptix Biomedical Inc. Optical imaging device and cap
CN110448315A (en) * 2019-09-06 2019-11-15 安徽阳光心健科技发展有限公司 A kind of Radio infrared pulse collection device of psychological assessment

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018516100A (en) * 2015-03-23 2018-06-21 アーキオプティクス バイオメディカル インコーポレイテッドArcheoptix Biomedical Inc. Optical imaging device and cap
CN110448315A (en) * 2019-09-06 2019-11-15 安徽阳光心健科技发展有限公司 A kind of Radio infrared pulse collection device of psychological assessment
CN110448315B (en) * 2019-09-06 2024-04-02 安徽阳光心健科技发展有限公司 Wireless infrared pulse collector for psychological assessment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8615281B2 (en) Hypodermic optical monitoring of bodily analyte
US9464983B2 (en) Concentration determination apparatus, probe, concentration determination method, and program
US7310542B2 (en) Non-invasive body component concentration measuring apparatus and method of noninvasively measuring a concentration of a body component using the same
CA2753018C (en) Medical sensor with flexible components and technique for using the same
US20080045842A1 (en) Conformable tissue contact catheter
US20090088615A1 (en) Indwelling Fiber Optic Probe for Blood Glucose Measurements
WO2006079797A2 (en) Apparatus for measurement of analyte concentration
IL94822A (en) Method and apparatus for determining the characteristics of a fluid having a biological analyte.
JP2011062335A (en) Blood sugar level monitoring apparatus
Guevara et al. Joint optical-electrical technique for noninvasive glucose monitoring
JP2008203234A (en) Blood component concentration analysis method and device
JP2008237775A (en) Blood component measuring apparatus
JP5750750B2 (en) Concentration meter
JP2007083028A (en) Noninvasive inspecting apparatus
WO2009136311A2 (en) Contact pressure control for probe for material analysis
JP2013017612A (en) Probe for measuring living body
JP2008289807A (en) Sensing apparatus for biological surface tissue
JP4928849B2 (en) Non-invasive measuring device
Ionescu et al. Measuring and detecting blood glucose by methods non-invasive
KR20150050523A (en) Noninvasive measurement of analyte concentration using a fiberless transflectance probe
JP2011110083A (en) Skin tissue measuring probe
WO2004006759A1 (en) Method for optical measurement of multiple physiologic parameters
JP4363130B2 (en) Optical blood glucose level pickup
JP2011220993A (en) Near-infrared spectroscopic analysis apparatus
JP2011220994A (en) Near-infrared spectroscopic analysis apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20140204

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20140204

A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20141007