JP2014001946A - Concentration measurement device and control method for the same - Google Patents
Concentration measurement device and control method for the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014001946A JP2014001946A JP2012135642A JP2012135642A JP2014001946A JP 2014001946 A JP2014001946 A JP 2014001946A JP 2012135642 A JP2012135642 A JP 2012135642A JP 2012135642 A JP2012135642 A JP 2012135642A JP 2014001946 A JP2014001946 A JP 2014001946A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- time
- resolved waveform
- unit
- scattered light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、生体に含有されている所定成分の濃度を測定するための濃度測定装置等に関する。 The present invention relates to a concentration measuring device for measuring the concentration of a predetermined component contained in a living body.
従来より、生体に含有されている所定成分の濃度を測定する濃度測定方法が考案されている。その1つとして、例えば、指先などから採血を行い、血中のグルコースに対する酵素活性を測定することで血糖値を測定する技術が考案されている。 Conventionally, a concentration measuring method for measuring the concentration of a predetermined component contained in a living body has been devised. As one of them, for example, a technique has been devised in which blood glucose is measured by collecting blood from a fingertip or the like and measuring enzyme activity for glucose in the blood.
しかし、上記のような血糖値の測定方法では、指先などから血液を採取する侵襲式の測定方法であり、被検者にとって痛みや不快感を伴うという問題があった。そこで、非侵襲式の測定方法として、人体の一部(例えば手)の表面から近赤外光を照射し、その光吸収量から血糖値を測定する技術が考案されている。 However, the blood glucose level measurement method as described above is an invasive measurement method in which blood is collected from a fingertip or the like, and has a problem that it is accompanied by pain and discomfort for the subject. Therefore, as a non-invasive measurement method, a technique has been devised in which near infrared light is irradiated from the surface of a part of a human body (for example, a hand) and a blood glucose level is measured from the amount of light absorption.
例えば、特許文献1には、皮膚に照射した光の反射光(散乱光)の時間分解波形を利用して真皮層のグルコースの濃度を算出する技術が記載されている。特許文献2,3には、ストリークカメラを用いて時間分解波形を測定する方法が記載されている。また、特許文献4,5には、装置関数と散乱光吸収体の測定値とを元に、散乱吸収体の内部情報を取得する方法が開示されている。 For example, Patent Document 1 describes a technique for calculating the glucose concentration of the dermis layer using a time-resolved waveform of reflected light (scattered light) of light irradiated on the skin. Patent Documents 2 and 3 describe methods for measuring time-resolved waveforms using a streak camera. Patent Documents 4 and 5 disclose a method for acquiring internal information of a scattering medium based on an apparatus function and a measurement value of the scattering light absorber.
上記の従来例の中でも、特許文献4,5に開示されている技術は、成分濃度の測定を行う際の測定系に起因する測定系誤差が時間分解波形に重畳することを考慮し、測定系誤差を表す装置関数を用いて散乱光の時間分解波形を補正する技術である。この技術では、測定対象を配置していない状態で装置関数を予め求めるキャリブレーションを行っておき、その後に測定対象を配置して測定を行うことを前提としている。 Among the above-described conventional examples, the techniques disclosed in Patent Documents 4 and 5 consider that the measurement system error caused by the measurement system when measuring the component concentration is superimposed on the time-resolved waveform. This is a technique for correcting a time-resolved waveform of scattered light using an apparatus function representing an error. This technique is based on the premise that calibration is performed in advance to obtain an apparatus function in a state where a measurement target is not arranged, and then measurement is performed after the measurement target is arranged.
ところで、血糖値の測定が必要となる被検者の代表例として糖尿病患者が考えられる。糖尿病患者にとっては、日常の血糖値の管理が重要事項であるため、常時の装着を前提とした測定装置が望まれている。つまり、測定装置を装着した状態で常時あるいは随時にキャリブレーション及び血糖値測定の両方を行うことのできる装置が望まれている。しかし、考案されている従来の非侵襲式の測定装置は、このような使用形態を前提としたものではなかった。 By the way, a diabetic patient can be considered as a representative example of a subject who needs to measure a blood glucose level. For diabetic patients, daily blood glucose level management is an important matter, and therefore a measuring device that is supposed to be always worn is desired. That is, there is a demand for an apparatus that can perform both calibration and blood glucose level measurement at all times or at any time with the measurement apparatus attached. However, the conventional non-invasive measuring apparatus that has been devised has not been based on such usage.
なお、測定対象の成分を血糖値として説明したが、血糖値に限った問題ではない。また、測定対象の生体は人間ばかりでなく、動物であってもよいことは勿論である。例えば犬の疾患に糖尿病があることはよく知られている。 In addition, although the component of a measuring object was demonstrated as a blood glucose level, it is not a problem restricted to a blood glucose level. Of course, the living body to be measured may be not only a human but also an animal. For example, it is well known that diabetes is a dog disease.
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、生体の所定部位に装着した使用状態であったとしても、キャリブレーション及び所定成分の濃度測定が可能な新たな非侵襲式の濃度測定装置等を提案することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and is a new non-invasive concentration measuring apparatus that can perform calibration and measure the concentration of a predetermined component even if it is in a use state attached to a predetermined part of a living body. It is to propose.
以上の課題を解決するための第1の形態は、生体の所定部位に装着される濃度測定装置であって、前記生体に測定光を照射する照射部と、前記生体からの散乱光を検出する検出部と、前記検出部により検出された散乱光の光強度に基づいて散乱光時間分解波形を取得する第1取得部と、前記所定部位への装着時の前記測定光の光強度に基づいて装置関数時間分解波形を取得する第2取得部と、前記散乱光時間分解波形及び前記装置関数時間分解波形を用いて、前記生体に含有されている所定成分の濃度を算出する算出部と、を備えた濃度測定装置である。 A first form for solving the above problems is a concentration measuring device attached to a predetermined part of a living body, and detects an irradiation unit that irradiates the living body with measurement light, and scattered light from the living body. Based on a detection unit, a first acquisition unit that acquires a time-resolved waveform of scattered light based on the light intensity of the scattered light detected by the detection unit, and based on the light intensity of the measurement light when attached to the predetermined part A second acquisition unit that acquires a device function time-resolved waveform; and a calculation unit that calculates a concentration of a predetermined component contained in the living body using the scattered light time-resolved waveform and the device function time-resolved waveform. It is the concentration measuring apparatus provided.
また、他の形態として、生体の所定部位に装着される濃度測定装置の制御方法であって、前記生体に測定光を照射させることと、前記生体からの散乱光を検出させることと、前記検出した散乱光の光強度に基づいて散乱光時間分解波形を取得させることと、前記所定部位への装着時の前記測定光の光強度に基づいて装置関数時間分解波形を取得させることと、前記散乱光時間分解波形及び前記装置関数時間分解波形を用いて、前記生体に含有されている所定成分の濃度を算出させることと、を含む制御方法を構成することとしてもよい。 According to another aspect, there is provided a method for controlling a concentration measuring device attached to a predetermined part of a living body, wherein the living body is irradiated with measurement light, scattered light from the living body is detected, and the detection Obtaining a scattered light time-resolved waveform based on the light intensity of the scattered light, obtaining a device function time-resolved waveform based on the light intensity of the measurement light when attached to the predetermined part, and the scattering It is good also as comprising the control method including calculating the density | concentration of the predetermined component contained in the said biological body using an optical time-resolved waveform and the said apparatus function time-resolved waveform.
この第1の形態等によれば、照射部によって生体に測定光が照射される。検出部は、生体からの散乱光を検出し、検出部により検出された散乱光の光強度に基づいて、第1取得部が散乱光時間分解波形を取得する。また、所定部位への装着時の測定光の光強度に基づいて第2取得部が装置関数時間分解波形を取得する。そして、算出部が、散乱光時間分解波形及び装置関数時間分解波形を用いて、生体に含有されている所定成分の濃度を算出する。 According to this 1st form etc., measurement light is irradiated to a living body by an irradiation part. The detection unit detects scattered light from the living body, and the first acquisition unit acquires the scattered light time-resolved waveform based on the light intensity of the scattered light detected by the detection unit. In addition, the second acquisition unit acquires the device function time-resolved waveform based on the light intensity of the measurement light when attached to the predetermined part. And a calculation part calculates the density | concentration of the predetermined component contained in the biological body using a scattered light time-resolved waveform and an apparatus function time-resolved waveform.
本形態の濃度測定装置や濃度測定装置の制御方法は非侵襲式であり、生体の所定部位に濃度測定装置を装着した状態で散乱光時間分解波形及び装置関数時間分解波形の取得が可能である。装着した状態で装置関数時間分解波形の取得が可能ということは、装着した状態でキャリブレーションが可能であるということである。勿論、装着した状態で、生体に含有されている所定成分の濃度を所望のタイミングで測定することも可能である。 The concentration measuring device and the control method of the concentration measuring device of this embodiment are non-invasive, and it is possible to acquire the scattered light time-resolved waveform and the device function time-resolved waveform with the concentration measuring device attached to a predetermined part of the living body. . The fact that the apparatus function time-resolved waveform can be acquired in the mounted state means that calibration can be performed in the mounted state. Of course, it is also possible to measure the concentration of the predetermined component contained in the living body at a desired timing in a worn state.
また、第2の形態として、第1の形態の濃度測定装置における前記算出部が、前記散乱光時間分解波形を前記装置関数時間分解波形でデコンボリューション処理するデコンボリューション処理部を有する、濃度測定装置を構成することとしてもよい。 Further, as a second form, the concentration measurement apparatus in which the calculation unit in the concentration measurement apparatus of the first form includes a deconvolution processing unit that deconvolves the scattered light time-resolved waveform with the device function time-resolved waveform. It is good also as comprising.
この第2の形態によれば、散乱光時間分解波形を装置関数時間分解波形でデコンボリューション処理することで、測定系に起因する誤差が補償された散乱光時間分解波形を得ることが可能となる。 According to the second embodiment, it is possible to obtain a scattered light time-resolved waveform in which errors caused by the measurement system are compensated by performing a deconvolution process on the scattered light time-resolved waveform with the device function time-resolved waveform. .
また、第3の形態として、第1又は第2の形態の濃度測定装置において、前記測定光を検出する測定光検出部を更に備え、前記第2取得部は、前記検出部の検出時に前記測定光検出部により検出された前記測定光の光強度に基づいて前記装置関数時間分解波形を取得する、濃度測定装置を構成することとしてもよい。 Further, as a third mode, in the concentration measuring apparatus according to the first or second mode, the measuring device further includes a measurement light detection unit that detects the measurement light, and the second acquisition unit performs the measurement at the time of detection by the detection unit. A concentration measurement device that acquires the device function time-resolved waveform based on the light intensity of the measurement light detected by a light detection unit may be configured.
この第3の形態によれば、検出部の検出時に測定光検出部により検出された測定光の光強度に基づいて装置関数時間分解波形を取得することで、散乱光時間分解波形の取得と、装置関数時間分解波形の取得とを同時に行うことができる。 According to the third aspect, by acquiring the device function time-resolved waveform based on the light intensity of the measurement light detected by the measurement light detection unit at the time of detection by the detection unit, the acquisition of the scattered light time-resolved waveform, Acquisition of the device function time-resolved waveform can be performed simultaneously.
また、第4の形態として、第1又は第2の形態の濃度測定装置において、前記測定光を前記検出部に導光する導光部を前記照射部と前記生体間に挿入する導光部挿入機構を更に備え、前記第2取得部は、前記導光部挿入機構により前記導光部が挿入された際に前記検出部により検出された光の光強度に基づいて前記装置関数時間分解波形を取得する、濃度測定装置を構成することとしてもよい。 Further, as a fourth mode, in the concentration measuring apparatus according to the first or second mode, a light guide unit for inserting a light guide unit for guiding the measurement light to the detection unit is inserted between the irradiation unit and the living body. A second mechanism, wherein the second acquisition unit obtains the device function time-resolved waveform based on the light intensity of the light detected by the detection unit when the light guide unit is inserted by the light guide unit insertion mechanism. It is good also as comprising the density | concentration measuring apparatus to acquire.
この第4の形態によれば、導光部挿入機構により導光部が照射部と生体間に挿入された際に検出部により検出された光の光強度に基づいて装置関数時間分解波形を取得することで、1つの光経路で時分割に装置関数時間分解波形を取得することが可能となる。 According to the fourth aspect, the device function time-resolved waveform is acquired based on the light intensity of the light detected by the detection unit when the light guide unit is inserted between the irradiation unit and the living body by the light guide unit insertion mechanism. By doing so, it is possible to acquire the device function time-resolved waveform in a time division manner with one optical path.
また、第5の形態として、第4の形態の濃度測定装置において、前記濃度の算出回数に基づいて、前記導光部挿入機構による前記導光部の挿入、及び、前記第2取得部による前記装置関数時間分解波形の取得を実行させる制御をする制御部を更に備えた、濃度測定装置を構成することとしてもよい。 Further, as a fifth form, in the concentration measuring apparatus according to the fourth form, the light guide part is inserted by the light guide part insertion mechanism and the second acquisition part is used based on the number of times of calculation of the density. It is good also as comprising a density | concentration measuring apparatus further provided with the control part which performs control which performs acquisition of an apparatus function time-resolved waveform.
この第5の形態によれば、濃度の算出回数に基づいて、導光部挿入機構による導光部の挿入、及び、第2取得部による装置関数時間分解波形の取得を実行させる。例えば、濃度の算出回数が所定回数に達した場合に、導光部の挿入及び装置関数時間分解波形の取得を実行させることで、定期的に装置関数時間分解波形を更新することが可能となる。 According to the fifth aspect, the insertion of the light guide unit by the light guide unit insertion mechanism and the acquisition of the device function time-resolved waveform by the second acquisition unit are executed based on the number of times of density calculation. For example, when the density calculation count reaches a predetermined number, it is possible to periodically update the device function time-resolved waveform by executing insertion of the light guide and acquisition of the device function time-resolved waveform. .
また、第6の形態として、第4の形態の濃度測定装置において、前記濃度の最後の算出からの経過時間に基づいて、前記導光部挿入機構による前記導光部の挿入、及び、前記第2取得部による前記装置関数時間分解波形の取得を実行させる制御をする制御部を更に備えた、濃度測定装置を構成することとしてもよい。 Further, as a sixth aspect, in the concentration measuring apparatus according to the fourth aspect, based on the elapsed time from the last calculation of the concentration, the insertion of the light guide by the light guide insertion mechanism, and the first It is good also as comprising a concentration measurement apparatus further provided with the control part which performs control which performs the acquisition of the said apparatus function time-resolved waveform by 2 acquisition parts.
この第6の形態によれば、濃度の最後の算出からの経過時間に基づいて、導光部挿入機構による導光部の挿入、及び、第2取得部による装置関数時間分解波形の取得を実行させる。例えば、濃度の最後の算出からの経過時間が所定時間に達した場合に、導入部の挿入及び装置関数時間分解波形の取得を実行させることで、定期的に装置関数時間分解波形を更新することが可能となる。 According to the sixth aspect, based on the elapsed time from the last calculation of the concentration, the light guide unit is inserted by the light guide unit insertion mechanism, and the device function time-resolved waveform is acquired by the second acquisition unit. Let For example, when the elapsed time from the last calculation of the concentration reaches a predetermined time, the apparatus function time-resolved waveform is periodically updated by inserting the introduction unit and acquiring the apparatus function time-resolved waveform. Is possible.
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態の一例について説明する。本実施形態における濃度測定装置は、少なくとも照射部〜集光部が内蔵されたプローブが生体の所定部位(例えば指や手首)に装着されるウェアラブルな測定装置である。本実施形態では、濃度測定装置が、生体に含有されている所定成分の濃度として、皮膚の真皮層に含まれているグルコース濃度を測定する場合を例に挙げて説明する。但し、本発明を適用可能な実施形態が以下説明する実施形態に限定されるわけではないことは勿論である。 Hereinafter, an example of a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The concentration measurement apparatus according to the present embodiment is a wearable measurement apparatus in which a probe including at least an irradiation unit to a light collection unit is attached to a predetermined part (for example, a finger or a wrist) of a living body. In the present embodiment, a case where the concentration measuring apparatus measures the glucose concentration contained in the dermis layer of the skin as the concentration of the predetermined component contained in the living body will be described as an example. However, it goes without saying that embodiments to which the present invention can be applied are not limited to the embodiments described below.
1.第1実施形態
1−1.構成
図1は、第1実施形態における第1濃度測定装置1Aの機能構成の一例を示すブロック図である。第1濃度測定装置1Aは、主要な構成として、第1光学装置3Aと、制御部100と、操作部200と、表示部300と、音出力部400と、通信部500と、記憶部600とを有して構成される。
1. 1. First embodiment 1-1. Configuration FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of a first concentration measurement apparatus 1A in the first embodiment. The first concentration measuring apparatus 1A includes, as main components, a first
第1光学装置3Aは、多波長光源10と、分岐部20と、第1照射部30Aと、第2照射部30Bと、反射鏡40と、第1集光部50Aと、第2集光部50Bと、第1中継部60Aと、第2中継部60Bと、第1光強度検出部70Aと、第2光強度検出部70Bとを有して構成される。本実施形態では、第1照射部30Aから第1光強度検出部70Aに至るまでの光の経路を「第1光経路」と称し、第2照射部30Bから第2光強度検出部70Bに至るまでの光の経路を「第2光経路」と称する。
The first
また、本実施形態において、第1照射部30A及び第1集光部50Aがプローブに内蔵され、当該プローブが生体である被検者の所定部位(指や手首)に装着される。プローブは例えばクリップタイプやパッチタイプ等として構成してよい。また、第2光経路は、後述する装置関数時間分解波形を求めるための光経路であるから、第1光経路と同一部材で構成すると好適である。すなわち、第2照射部30B、第2集光部50B、第2中継部60B及び第2光強度検出部70Bは、それぞれ第1照射部30A、第1集光部50A、第1中継部60A及び第1光強度検出部70Aと同一部材で構成する。また、第2中継部60Bは、第1中継部60Aと同一長さで構成する。
In the present embodiment, the
多波長光源10は、複数の波長のパルス光を生成して出力可能に構成された光源であり、例えば多波長半導体レーザーを有して構成される。多波長光源10は、制御部100から出力される光源制御信号に基づいて、指示された波長のパルス光を生成して出射する。また、多波長光源10は、パルス光を出射した後、光強度の検出タイミングを指示するためのトリガー信号を第1光強度検出部70A及び第2光強度検出部70Bにそれぞれ出力する。
The multi-wavelength
分岐部20は、多波長光源10から出力されたパルス光を分岐させる光分岐器であり、例えばハーフミラーを有して構成される。分岐部20によって分岐された光のうちの一方の光は、第1測定光として第1照射部30Aによって生体に照射される。また、分岐された光のうちの他方の光は、第2測定光として第2照射部30Bによって反射鏡40に照射される。
The branching
人間の皮膚は、大きく分けて、表皮層、真皮層及び皮下組織層の3層で構成されている。その中でも、真皮層は毛細血管が発達しており、血中のグルコース濃度に追随するように真皮層のグルコース濃度が変化する。そこで、本実施形態では、真皮層に含まれているグルコース濃度を測定することで、被検者の血糖値を見積もることを目的とする。 Human skin is roughly divided into three layers, an epidermis layer, a dermis layer, and a subcutaneous tissue layer. Among them, capillaries are developed in the dermis layer, and the glucose concentration of the dermis layer changes so as to follow the glucose concentration in blood. Therefore, an object of the present embodiment is to estimate the blood glucose level of the subject by measuring the glucose concentration contained in the dermis layer.
第1集光部50Aは、第1照射部30Aから生体に向けて第1測定光が照射されることによる生体からの出射光を集光する。具体的には、第1測定光が生体に照射された場合の後方散乱光(以下、簡潔に「散乱光」と称す。)を出射光として集光し、第1中継部60Aに導く。第2集光部50Bは、第2照射部30Bから反射鏡40に向けて第2測定光が照射されることによる反射鏡40からの反射光を集光する。これらの集光部は、生体からの散乱光又は反射鏡40からの反射光を入光する入光部とも言える。
50 A of 1st condensing parts condense the emitted light from the biological body by irradiating 1st measurement light toward the biological body from 30 A of 1st irradiation parts. Specifically, backscattered light (hereinafter simply referred to as “scattered light”) when the first measurement light is applied to the living body is collected as emitted light and guided to the
第1中継部60Aは、第1集光部50Aで集光された散乱光を第1光強度検出部70Aに中継する中継器である。また、第2中継部60Bは、第2集光部50Bで集光された反射光を第2光強度検出部70Bに中継する中継器である。これらの中継部は、例えば光ファイバーを有して構成される。
The
第1光強度検出部70Aは、第1中継部60Aによって中継された生体からの散乱光の光強度を検出する検出器である。また、第2光強度検出部70Bは、第2中継部60Bによって中継された反射鏡40からの反射光の光強度を検出する検出器である。これらの光強度検出部は、例えば光電管や光電子増倍管、各種のフォトダイオード、ストリークカメラ等を有して構成され、検出した光強度を含む光検出信号を制御部100に出力する。第1光強度検出部70Aは、生体からの散乱光を検出する検出部に相当する。また、第2光強度検出部は、測定光を検出する測定光検出部に相当する。
The first light
制御部100は、記憶部600に記憶されているシステムプログラム等の各種プログラムに従って、濃度測定装置の各部や光学装置を統括的に制御する制御装置及び演算装置であり、例えばCPU(Central Processing Unit)やDSP(Digital Signal Processor)等のプロセッサーを有して構成される。
The
制御部100は、主要な機能部として、光源制御部110と、観測散乱光時間分解波形取得部120と、装置関数時間分解波形取得部130と、散乱光時間分解波形修正部140と、濃度算出部150とを有する。但し、これらの機能部は、一実施例として記載したものに過ぎず、必ずしもこれら全ての機能部を必須構成要素としなければならないわけではない。
The
光源制御部110は、多波長光源10によるパルス光の生成を制御する。具体的には、パルス光の波長及びパルス光の生成を指示するための光源制御信号を多波長光源10に出力し、複数の波長でのパルス光を多波長光源10に生成させて出射させる。
The
観測散乱光時間分解波形取得部120は、第1光強度検出部70Aから出力される生体からの散乱光の光強度を示す光検出信号に基づいて、散乱光時間分解波形を演算して取得する。観測散乱光時間分解波形取得部120によって取得される散乱光時間分解波形(以下、「観測散乱光時間分解波形」と称す。)は測定系誤差が重畳された時間分解波形となる。観測散乱光時間分解波形取得部120は第1取得部に相当する。
The observed scattered light time-resolved
理想的には、生体に照射するパルス光である測定光は、完全なインパルス形状の(デルタ関数とみなせる)光であることが望まれる。しかし、多波長光源10によって生成されるパルス光は実際には一定のパルス幅を有する。また、理想的には、光強度検出部の応答特性もインパルスの応答特性を示すことが望まれるが、実際には光強度検出部の時間分解能もまた有限である。これら測定光の照射系や散乱光の検出系に起因する測定系誤差が、観測散乱光時間分解波形取得部120によって取得される散乱光時間分解波形に重畳することになる。
Ideally, it is desirable that the measurement light, which is pulsed light applied to the living body, is light having a complete impulse shape (which can be regarded as a delta function). However, the pulsed light generated by the multi-wavelength
装置関数時間分解波形取得部130は、第2光強度検出部70Bから出力される反射鏡40からの反射光の光強度を示す光検出信号に基づいて、装置関数時間分解波形を演算して取得する。多波長光源10から出射されたパルス光である測定光は、第1光経路と略同一の経路として構成された第2光経路を通って第2光強度検出部70Bに入光する。但し、第2光経路では、生体の代わりに反射鏡40に測定光を照射する。この場合、装置関数時間分解波形取得部130によって取得される時間分解波形(以下、「装置関数時間分解波形」と称す。)は、上記の測定系誤差を表す時間分解波形となる。なお、測定系誤差を関数近似したものは装置関数と呼ばれる。装置関数時間分解波形取得部130は第2取得部に相当する。
The device function time-resolved
散乱光時間分解波形修正部140は、観測散乱光時間分解波形取得部120によって取得された観測散乱光時間分解波形を、装置関数時間分解波形取得部130によって取得された装置関数時間分解波形を用いて修正する。観測散乱光時間分解波形取得部120によって取得される観測散乱光時間分解波形は、生体からの散乱光の時間分解波形と装置関数時間分解波形とのコンボリューション(畳み込み)となっている。そこで、散乱光時間分解波形修正部140は、観測散乱光時間分解波形を装置関数時間分解波形でデコンボリューション(逆畳み込み)するデコンボリューション処理を行うことで、測定系誤差が補償された散乱光時間分解波形を得る。
The scattered light time-resolved
測定系誤差は、装置の使用環境(例えば温度)や使用時間等によって変化し得る。従って、装置関数時間分解波形取得部130が任意のタイミングで装置関数時間分解波形を取得することで、測定系誤差を随時、正しく補償できるようになる。装置関数時間分解波形取得部130が装置関数時間分解波形を取得することは、一種のキャリブレーションを行うことに相当すると言える。散乱光時間分解波形修正部140によって修正された散乱光時間分解波形のことを「修正散乱光時間分解波形」と称し、「R(t)」と表記する。散乱光時間分解波形修正部140はデコンボリューション処理部として機能する。
The measurement system error can vary depending on the use environment (for example, temperature) of the apparatus and the use time. Therefore, the device function time-resolved
濃度算出部150は、散乱光時間分解波形修正部140によって修正された散乱光時間分解波形を用いて、皮膚の真皮層に含有されているグルコース濃度を算出する。濃度算出部150は、散乱光時間分解波形及び装置関数時間分解波形を用いて、生体に含有されている所定成分の濃度を算出する算出部に相当する。
The
生体に入射した測定光は、その散乱特性のために様々な経路を辿り、反射光(散乱光)として出射したところを第1集光部50Aで集光される。このとき、光子(フォトン)が生体を辿った経路は様々である。つまり、散乱光として捕捉される光は、辿った経路が異なる光子を含む光となるため、時間軸で考えた場合、捕捉される光子数の時間分布の波形で表される。この時間分布の波形が、散乱光時間分解波形である。第1光強度検出部70Aに到達した光は、その検出時刻によって、生体内の所定部位(皮膚の各層)を選択的に通過してくると考えることができる。すなわち、生体内を伝播した光子の伝播経路が光散乱係数により特徴付けられ、その光路に沿った光強度変化が光吸収係数によって特徴付けられると考えられる。
The measurement light incident on the living body follows various paths due to its scattering characteristics, and the light emitted as reflected light (scattered light) is collected by the first light collecting unit 50A. At this time, the path | route which the photon (photon) traced the biological body is various. That is, the light captured as scattered light becomes light including photons with different traced paths. Therefore, when considered on the time axis, it is represented by a waveform of the time distribution of the number of captured photons. The waveform of this time distribution is a scattered light time-resolved waveform. It can be considered that the light reaching the first light
散乱光時間分解波形において、早い時刻に検出された光ほど表面から浅い部分のみを通ってきており、逆に遅い時刻に検出された光ほど表面から深い領域まで到達してきている。このように異なる検出時刻における検出光の強度は、異なる経路分布を経てきた光成分に対応する。つまり、ある検出時刻の光強度には、その時刻に応じた光経路分布中の吸光情報が含まれている。従って、時間分解波形の検出時刻毎の光経路を実測により予め求めておけば、逆問題解法により、光吸収係数の分布を演算することができる。 In the scattered light time-resolved waveform, light detected at an earlier time passes only through a shallower portion from the surface, and conversely, light detected at a later time reaches a deeper region from the surface. Thus, the intensity of the detection light at different detection times corresponds to the light components that have passed through different path distributions. That is, the light intensity at a certain detection time includes light absorption information in the light path distribution corresponding to the time. Therefore, if the optical path for each detection time of the time-resolved waveform is obtained in advance by actual measurement, the distribution of the light absorption coefficient can be calculated by the inverse problem solving method.
上記の原理に基づき、濃度算出部150は、散乱光時間分解波形修正部140によって演算された修正散乱光時間分解波形をもとに、皮膚内部の各層の光吸収係数を算出し、当該光吸収係数を用いて、皮膚の真皮層のグルコース濃度を算出する。グルコース濃度の算出に係る算出式等については後述する。
Based on the above principle, the
操作部200は、例えばボタンスイッチ等を有して構成される入力装置であり、押下されたボタンの信号を制御部100に出力する。この操作部200の操作により、各種データの入力や、グルコース濃度の測定開始指示といった各種指示入力がなされる。
The
表示部300は、制御部100から出力される表示信号に基づいた各種表示を行う表示装置であり、例えばLCD(Liquid Crystal Display)等を有して構成される。表示部300には、濃度算出部150によって算出されたグルコース濃度等の情報が表示される。
The
音出力部400は、制御部100から出力される音出力信号に基づく音出力を行う音出力装置であり、例えばスピーカー等を有して構成される。音出力部400からは、グルコース濃度測定に係る音声ガイダンスやアラーム音等が音出力される。
The
通信部500は、制御部100の制御に従って、装置内部で利用される情報を外部の情報処理装置との間で送受するための通信装置である。通信部500の通信方式としては、所定の通信規格に準拠したケーブルを介して有線接続する形式や、クレイドルと呼ばれる充電器と兼用の中間装置を介して接続する形式、近距離無線通信を利用して無線接続する形式等、種々の方式を適用可能である。
The
記憶部600は、ROM(Read Only Memory)やフラッシュROM、RAM(Random Access Memory)等の記憶装置(メモリー)を有して構成され、制御部100のシステムプログラムや、散乱光時間分解波形取得機能、濃度測定機能といった各種機能を実現するための各種プログラム、各種データ等を記憶している。また、各種処理の処理中データ、処理結果などを一時的に記憶するワークエリアを有する。
The
記憶部600には、プログラムとして、制御部100によって読み出され、第1濃度測定処理(図5参照)として実行される第1濃度測定プログラム610が記憶されている。第1濃度測定プログラム610は、散乱光時間分解波形修正処理(図5参照)として実行される散乱光時間分解波形修正プログラム610Aをサブルーチンとして含む。これらの処理については、フローチャートを用いて詳細に後述する。
The
また、記憶部600には、データとして、例えば、モデルデータ620と、時間分解波形対応データ630と、修正散乱光時間分解波形データ640と、成分吸収情報データ650と、層別光吸収係数データ660と、測定濃度データ670とが記憶される。
Further, in the
モデルデータ620は、モンテカルロシミュレーション等のシミュレーション処理を行うことで生成されたモデルに係るデータであり、そのデータ構成の一例を図2に示す。モデルデータ620には、候補波長と、伝播光路長分布と、無吸収時散乱光強度時間特性とが対応付けて記憶されている。
The
候補波長は、複数の波長の中から選択され、成分濃度の算出において使用するパルス光の波長の候補である。皮膚の主成分について光吸収スペクトルの直交性が高くなる波長を候補波長として選択すると効果的である。具体的には、皮膚の真皮層の主成分である水、たんぱく質、脂質及びグルコースの光吸収スペクトルの直交性が高くなる波長を候補波長として選択すると好適である。 The candidate wavelength is selected from a plurality of wavelengths and is a candidate for the wavelength of the pulsed light used in the calculation of the component concentration. It is effective to select, as a candidate wavelength, a wavelength at which the orthogonality of the light absorption spectrum is high for the main component of skin. Specifically, it is preferable to select, as a candidate wavelength, a wavelength at which the orthogonality of light absorption spectra of water, protein, lipid and glucose, which are the main components of the dermis layer of the skin, is increased.
例えば、グルコースの光吸収係数は、波長が1600nm(ナノメートル)のときに極大となり、水の光吸収係数は、波長が1450nmのときに極大となる。そのため、1450nmや1600nmといった皮膚の主成分の吸収スペクトルの直交性が高くなる波長について伝播光路長分布及び散乱光時間分解波形を求めるようにすると好適である。 For example, the light absorption coefficient of glucose becomes maximum when the wavelength is 1600 nm (nanometers), and the light absorption coefficient of water becomes maximum when the wavelength is 1450 nm. For this reason, it is preferable to obtain the propagation optical path length distribution and the scattered light time-resolved waveform for the wavelength where the orthogonality of the absorption spectrum of the main component of the skin such as 1450 nm and 1600 nm is high.
伝播光路長分布は、入射光子数が「Nin」のときのパルス光の光子の伝播光路長を、例えばモンテカルロシミュレーションにより求めたモデルである。具体的には、モンテカルロ法を利用したシミュレーション(モンテカルロシミュレーション)を行うことで、入射光子数が「Nin」の場合における皮膚の各層の伝播光路長分布「Lm(t)」を算出する。 The propagation optical path length distribution is a model in which the propagation optical path length of a photon of pulsed light when the number of incident photons is “N in ” is obtained by, for example, Monte Carlo simulation. Specifically, the propagation optical path length distribution “L m (t)” of each layer of the skin when the number of incident photons is “N in ” is calculated by performing a simulation (Monte Carlo simulation) using the Monte Carlo method.
より詳細には、予め光吸収係数がゼロの皮膚モデルを構成し、当該皮膚モデルの各層において光子が次に進む点までの距離及び方向を、単位時間毎に乱数を用いて繰り返し行う。このシミュレーションを所定数の光子について行い、光強度検出部に到達した光子の各々の移動経路を、移動経路が通過する層毎に分類する。そして、単位時間毎に到達した光子の移動経路の平均長を、分類された層毎に算出することで、例えば図2に示すような皮膚の層別の伝播光路長分布「Lm(t)」を得る。 More specifically, a skin model having a light absorption coefficient of zero is configured in advance, and the distance and direction to the next point where a photon advances in each layer of the skin model is repeated using a random number every unit time. This simulation is performed for a predetermined number of photons, and each movement path of the photons reaching the light intensity detection unit is classified for each layer through which the movement path passes. Then, by calculating the average length of the movement path of the photons reached per unit time for each classified layer, for example, the propagation optical path length distribution “L m (t) for each skin layer as shown in FIG. Get.
無吸収時散乱光強度時間特性は、光吸収係数がゼロ、入射光子数が「Nin」のときの散乱光強度を、例えばモンテカルロシミュレーションにより求めたモデルである。具体的には、上記の光吸収係数がゼロの皮膚モデルについて、当該皮膚モデルに測定光を照射した場合に光強度検出部において検出される光子の個数を単位時間毎に算出することで、図2に示すような無吸収時散乱光強度時間特性「N(t)」を得る。縦軸の散乱光強度は、光強度検出部において検出される光子の個数(光子数)と同義である。 The non-absorption scattered light intensity time characteristic is a model obtained by, for example, Monte Carlo simulation, calculating the scattered light intensity when the light absorption coefficient is zero and the number of incident photons is “N in ”. Specifically, for the above skin model having a light absorption coefficient of zero, the number of photons detected by the light intensity detection unit when the skin model is irradiated with measurement light is calculated per unit time. The non-absorbing scattered light intensity time characteristic “N (t)” as shown in FIG. The scattered light intensity on the vertical axis is synonymous with the number of photons (number of photons) detected by the light intensity detector.
時間分解波形対応データ630は、2種類の時間分解波形を対応付けて記憶したデータであり、そのデータ構成の一例を図3に示す。時間分解波形対応データ630には、候補波長と、観測散乱光時間分解波形と、装置関数時間分解波形とが対応付けて記憶される。この時間分解波形対応データ630は、散乱光時間分解波形修正部140が散乱光時間分解波形を演算するために用いられる。
The time-resolved
修正散乱光時間分解波形データ640は、散乱光時間分解波形修正部140によって演算された修正散乱光時間分解波形が記憶されたデータであり、そのデータ構成の一例を図4に示す。散乱光時間分解波形データには、候補波長と、修正散乱光時間分解波形「R(t)」とが対応付けて記憶される。
The modified scattered light time-resolved
濃度算出部150は、モデルデータ620に記憶された伝播光路長分布「Lm(t)」及び無吸収時散乱光時間分解波形「N(t)」と、修正散乱光時間分解波形データ640に記憶された修正散乱光時間分解波形「R(t)」とを用いて、皮膚の真皮層のグルコース濃度を算出する。
The
成分吸収情報データ650は、皮膚の真皮層が含有する成分に係る吸収情報が記憶されたデータである。具体的には、例えば、水、たんぱく質、脂質及びグルコースの4成分の光吸収係数やモル吸光係数が吸収情報として記憶されている。これらの吸収情報は、予め測定を行って記憶部600に記憶させておく必要がある。成分吸収情報データ650は、皮膚の真皮層のグルコース濃度を算出するために用いられる。
The component
層別光吸収係数データ660は、皮膚の表皮層、真皮層及び皮下組織層それぞれの光吸収係数のデータである。これらの値は、真皮層の各成分の成分濃度を算出する際に、所定の連立方程式を解くことで算出する。この層別光吸収係数の具体的な算出方法については後述する。
The layered light
測定濃度データ670は、濃度算出部150によって算出された生体に含有されている所定成分の濃度の算出結果が記憶されたデータである。例えば、皮膚の真皮層のグルコース濃度がこれに含まれる。
The measured
1−2.処理の流れ
図5は、制御部100が記憶部600に記憶されている第1濃度測定プログラム610に従って実行する第1濃度測定処理の流れを示すフローチャートである。
1-2. Process Flow FIG. 5 is a flowchart showing a flow of a first concentration measurement process executed by the
最初に、制御部100は、濃度の測定タイミングであるか否かを判定する(ステップA1)。糖尿病患者を被検者として血糖値を定期的に測定することを想定し、測定タイミングとしては、例えば所定時間間隔毎のタイミング(例えば3時間に1回)を設定しておくなどすることができる。また、糖尿病患者がいつでも血糖値を確認できるように、操作部200を介してユーザーによって測定実行指示操作がなされたタイミングを測定タイミングとして濃度の測定を行うこととしてもよい。
First, the
測定タイミングであると判定したならば(ステップA1;Yes)、制御部100は、記憶部600に記憶されている散乱光時間分解波形修正プログラム610Aに従って、散乱光時間分解波形修正処理を実行する。
If it is determined that it is the measurement timing (step A1; Yes), the
散乱光時間分解波形修正処理では、制御部100は、予め定められた候補波長それぞれについて、ループAの処理を実行する(ステップA3〜A15)。ループAの処理では、光源制御部110が、当該候補波長のパルス光を多波長光源10に生成して出射させるために、光源制御信号を多波長光源10に出力する(ステップA7)。
In the scattered light time-resolved waveform correction process, the
次いで、観測散乱光時間分解波形取得部120が、観測散乱光時間分解波形演算処理を行う(ステップA9)。具体的には、第1光強度検出部70Aから出力される光検出信号に基づいて、生体からの散乱光の光強度を解析する処理を行って、散乱光時間分解波形を取得する。そして、取得した散乱光時間分解波形を観測散乱光時間分解波形として、記憶部600の時間分解波形対応データ630に記憶させる。
Next, the observed scattered light time-resolved
また、装置関数時間分解波形取得部130が、装置関数時間分解波形演算処理を行う(ステップA11)。具体的には、第2光強度検出部70Bから出力される光検出信号に基づいて、反射鏡40からの反射光の光強度を解析する処理を行って、装置関数時間分解波形を取得する。そして、取得した装置関数時間分解波形を、記憶部600の時間分解波形対応データ630に観測散乱光時間分解波形と対応付けて記憶させる。
Further, the device function time-resolved
次いで、散乱光時間分解波形修正部140が、デコンボリューション処理を行う(ステップA13)。具体的には、時間分解波形対応データ630に対応付けて記憶された観測散乱光時間分解波形を装置関数時間分解波形でデコンボリューションする。デコンボリューションを実現するためのアルゴリズムとしては、従来公知のアルゴリズムを適用することが可能である。
Next, the scattered light time-resolved
本願発明者が行った実験によれば、ルーシー・リチャードソン法を用いてデコンボリューションを行うことで、散乱光時間分解波形を高い精度で修正可能であることを確認した。散乱光時間分解波形修正部140は、デコンボリューション処理で求めた時間分解波形を、修正散乱光時間分解波形として記憶部600の修正散乱光時間分解波形データ640に記憶させる。
According to experiments conducted by the present inventor, it was confirmed that the scattered light time-resolved waveform can be corrected with high accuracy by performing deconvolution using the Lucy Richardson method. The scattered light time-resolved
その後、制御部100は、次の候補波長へと処理を移行する。そして、全ての候補波長についてステップA7〜A13の処理を行ったならば、制御部100は、ループAの処理を終了する(ステップA15)。
Thereafter, the
次いで、濃度算出部150が、濃度算出処理を行う(ステップA17)。濃度算出処理では、複数の候補波長の中から、皮膚の主成分数と同数の波長を選定する。真皮層の主成分は、水、たんぱく質、脂質及びグルコースの4成分である。そのため、候補波長の中から4つの波長「(λ1、λ2、λ3、λ4)」を選定する。
Next, the
また、生体の層数と同数の異なる時刻を選定する。皮膚は、表皮層、真皮層及び皮下組織層の3層でなる。そのため、異なる3つの時刻「tk=(t1、t2、t3)」を選定する。選定する3つの時刻「tk=(t1、t2、t3)」は、皮膚の各層の伝播光路長分布がピークを示す時刻とすると好適である。つまり、測定光の照射時刻に、図2に示す皮膚の各層の伝搬光路長分布において光路長がそれぞれ極大となる時刻を加算した時刻を算出して選定時刻とすると良い。 Also, the same number of different times as the number of layers of the living body are selected. The skin consists of three layers, an epidermis layer, a dermis layer and a subcutaneous tissue layer. Therefore, three different times “t k = (t 1 , t 2 , t 3 )” are selected. The three selected times “t k = (t 1 , t 2 , t 3 )” are preferably times when the propagation optical path length distribution of each layer of the skin shows a peak. That is, it is preferable to calculate the time obtained by adding the time when the optical path length is maximized in the propagation optical path length distribution of each layer of the skin shown in FIG.
上記のように選定した4つの波長「(λ1、λ2、λ3、λ4)」それぞれについて、次式(1)及び(2)に従って、選定した3つの時刻「tk=(t1、t2、t3)」に係る連立方程式を解くことで、表皮層の光吸収係数「μa1」、真皮層の光吸収係数「μa2」及び皮下組織層の光吸収係数「μa3」を算出する。
但し、式(1)において、「μam」は層別の光吸収係数を表し、添え字の「m」は皮膚の層の番号を表す。便宜的に、表皮層の番号を「m=1」、真皮層の番号を「m=2」、皮下組織層の番号を「m=3」とする。つまり、「μa1」は表皮層の光吸収係数であり、「μa2」は真皮層の光吸収係数であり、「μa3」は皮下組織層の光吸収係数である。「M」は皮膚の層数であり、本実施形態では「M=3」である。 In equation (1), “μ am ” represents the light absorption coefficient for each layer, and the subscript “m” represents the skin layer number. For convenience, the skin layer number is “m = 1”, the dermis layer number is “m = 2”, and the subcutaneous tissue layer number is “m = 3”. That is, “μ a1 ” is the light absorption coefficient of the epidermis layer, “μ a2 ” is the light absorption coefficient of the dermis layer, and “μ a3 ” is the light absorption coefficient of the subcutaneous tissue layer. “M” is the number of skin layers, and “M = 3” in this embodiment.
また、「Lm(t)」は、皮膚の第m層における伝播光路長分布を示している。例えば、「Lm(t1)」は、時刻「t1」において検出される光子が第m層を伝播した距離の総和を示す。また、「Nin」は、パルス光の光子の総数(入射光子数)であり、既知である。「Iin」は、パルス光の強度(入射光強度)であり、既知である。 “L m (t)” indicates the propagation optical path length distribution in the m-th layer of the skin. For example, “L m (t 1 )” indicates the total distance that photons detected at time “t 1 ” propagated through the m-th layer. “N in ” is the total number of photons of pulsed light (number of incident photons) and is known. “I in ” is the intensity of the pulsed light (incident light intensity) and is known.
本明細書では詳細な説明を省略するが、式(1)は、時刻「t」において検出される散乱光強度「R(t)」を、次式(3)のように近似的に書き表すことができることに基づいて導出される式である。
式(3)において、「L´m(t)」は、皮膚の第m層を伝播した距離の1光子あたりの平均値である。伝播距離の総和「Lm(t)」を「N´(t)」で除算した値であり、次式(4)で与えられる。
式(2)の連立方程式を解くに際しては、3つの選定時刻「tk=(t1、t2、t3)」それぞれにおける皮膚の各層の伝播光路長「Lm(tk)」、無吸収時散乱光強度「N(tk)」及び修正散乱光強度「R(tk)」が必要となる。これらの値は、モデルデータ620に記憶された伝播光路長分布「Lm(t)」及び無吸収時散乱光時間分解波形「N(t)」と、修正散乱光時間分解波形データ640に記憶された修正散乱光時間分解波形「R(t)」とに選定時刻「tk」を代入することでそれぞれ算出することができる。
In solving the simultaneous equations of Equation (2), the propagation optical path lengths “L m (t k )” of the skin layers at the three selected times “t k = (t 1 , t 2 , t 3 )”, The absorption scattered light intensity “N (t k )” and the modified scattered light intensity “R (t k )” are required. These values are stored in the propagation optical path length distribution “L m (t)” and the non-absorption scattered light time-resolved waveform “N (t)” stored in the
4つの選定波長「(λ1、λ2、λ3、λ4)」のそれぞれについて式(2)の連立方程式を解くことで、表皮層の光吸収係数「μa1」、真皮層の光吸収係数「μa2」及び皮下組織層の光吸収係数「μa3」を算出したならば、これらの算出値を記憶部600の層別光吸収係数データ660に記憶させる。
By solving the simultaneous equations of equation (2) for each of the four selected wavelengths “(λ 1 , λ 2 , λ 3 , λ 4 )”, the light absorption coefficient “μ a1 ” of the epidermis layer and the light absorption of the dermis layer If the coefficient “μ a2 ” and the light absorption coefficient “μ a3 ” of the subcutaneous tissue layer are calculated, these calculated values are stored in the layer-by-layer light
次いで、上記の層別光吸収係数を用いて、皮膚の真皮層の成分濃度を算出する。成分の総数が「N個」である場合の各成分の体積分率「cvi」を求める式は、次式(5)で与えられる。
真皮層の主成分は、水、たんぱく質、脂質及びグルコースの4成分である(N=4)。そのため、式(5)を4成分の式として書き表すと、次式(6)のようになる。この式(6)に従って、水、たんぱく質、脂質及びグルコースそれぞれの体積分率を算出する。
但し、「μai」は成分別の光吸収係数を表しており、添え字の「i」は成分の記号を表している。便宜的に、水を「i=w」、たんぱく質を「i=p」、脂質を「i=l」、グルコースを「i=g」と表記する。つまり、「μaw」、「μap」、「μal」及び「μag」は、それぞれ水、たんぱく質、脂質及びグルコースの光吸収係数を示す。これらの光吸収係数は波長毎に異なり、4つの選定波長「(λ1、λ2、λ3、λ4)」それぞれに対応する光吸収係数が「μaw(λ1)〜μaw(λ4)」、「μap(λ1)〜μap(λ4)」、「μal(λ1)〜μal(λ4)」及び「μag(λ1)〜μag(λ4)」である。これらの値は吸収情報として記憶部600の成分吸収情報データ650に予め記憶されている。
However, “μ ai ” represents the light absorption coefficient for each component, and the subscript “i” represents the symbol of the component. For convenience, “i = w” for water, “i = p” for protein, “i = 1” for lipid, and “i = g” for glucose. That is, “μ aw ”, “μ ap ”, “μ al ”, and “μ ag ” indicate the light absorption coefficients of water, protein, lipid, and glucose, respectively. These light absorption coefficients differ for each wavelength, and the light absorption coefficients corresponding to each of the four selected wavelengths “(λ 1 , λ 2 , λ 3 , λ 4 )” are “μ aw (λ 1 ) to μ aw (λ 4) "," μ ap (λ 1) ~μ ap (λ 4) "," μ al (λ 1) ~μ al (λ 4) "and" μ ag (λ 1) ~μ ag (λ 4) Is. These values are stored in advance in the component
「cvi」は成分別の体積分率を表しており、添え字の「i」は上記と同じである。つまり、「cvw」、「cvp」、「cvl」及び「cvg」は、それぞれ水、たんぱく質、脂質及びグルコースの体積分率を示す。これらの体積分率は未知数である。4つの選定波長「(λ1、λ2、λ3、λ4)」について先に算出しておいた真皮層(i=2)の光吸収係数「μa2(λ1)」、「μa2(λ2)」、「μa2(λ3)」及び「μa2(λ4)」と、上記の吸収情報とを用いれば、式(6)の連立方程式を解くことができる。従って、各成分の体積分率「cvw」、「cvp」、「cvl」及び「cvg」を算出できる。 “C vi ” represents the volume fraction of each component, and the subscript “i” is the same as above. That is, “c vw ”, “c vp ”, “c vl ”, and “c vg ” indicate the volume fractions of water, protein, lipid, and glucose, respectively. These volume fractions are unknown. The light absorption coefficients “μ a2 (λ 1 )” and “μ a2 ” of the dermis layer (i = 2) calculated previously for the four selected wavelengths “(λ 1 , λ 2 , λ 3 , λ 4 )”. By using (λ 2 ) ”,“ μ a2 (λ 3 ) ”and“ μ a2 (λ 4 ) ”and the above absorption information, the simultaneous equations of Equation (6) can be solved. Accordingly, the volume fractions “c vw ”, “c vp ”, “c vl ”, and “c vg ” of each component can be calculated.
各成分の体積分率「cvw」、「cvp」、「cvl」及び「cvg」を算出したならば、公知の変換式に従って体積分率を重量体積濃度等に変換することで、真皮層の各成分の成分濃度を算出する。そして、例えば真皮層のグルコース濃度を測定濃度データ670として記憶部600に記憶させる。
After calculating the volume fractions “c vw ”, “c vp ”, “c vl ”, and “c vg ” of each component, the volume fraction is converted into a weight volume concentration or the like according to a known conversion formula, The component concentration of each component of the dermis layer is calculated. For example, the glucose concentration of the dermis layer is stored in the
濃度算出処理を行った後、制御部100は、算出した真皮層のグルコース濃度を表示部300に表示させる制御を行う(ステップA19)。そして、処理を終了するか否かを判定し(ステップA21)、処理を継続すると判定した場合は(ステップA21;No)、ステップA1に戻る。また、処理を終了すると判定した場合は(ステップA21;Yes)、第1濃度算出処理を終了する。
After performing the concentration calculation process, the
1−3.作用効果
第1濃度測定装置1Aにおいて、多波長光源10によって生成されたパルス光である測定光は分岐部20で分岐され、第1測定光が第1照射部30Aによって生体に照射される。観測散乱光時間分解波形取得部120は、第1光強度検出部70Aによって検出された生体からの散乱光の光強度に基づいて、観測散乱光時間分解波形を取得する。その一方で、分岐部20で分岐された第2測定光は反射鏡40に照射される。装置関数時間分解波形取得部130は、第1光強度検出部70Aの検出時に第2光強度検出部70Bにより検出された反射鏡40からの反射光の光強度に基づいて装置関数時間分解波形を取得する。これにより、散乱光時間分解波形の取得と、装置関数時間分解波形の取得とを同時に行うことができる。
1-3. Operational Effect In the first concentration measurement apparatus 1A, measurement light that is pulse light generated by the multi-wavelength
散乱光時間分解波形修正部140は、観測散乱光時間分解波形取得部120によって取得された観測散乱光時間分解波形を装置関数時間分解波形取得部130によって取得された装置関数時間分解波形でデコンボリューション処理することで、測定系誤差が補償された散乱光時間分解波形を取得する。従って、装置関数時間分解波形の取得は、一種のキャリブレーションとも言える。そして、濃度算出部150は、散乱光時間分解波形修正部140によって演算された修正散乱光時間分解波形を用いて、皮膚の真皮層のグルコース濃度を算出する。
The scattered light time-resolved
本実施形態における濃度測定手法は非侵襲式であり、生体の所定部位に装置を装着した状態で観測散乱光時間分解波形及び装置関数時間分解波形の取得を同時に行うことができる。装着した状態で装置関数時間分解波形の取得が可能ということは、装着した状態でキャリブレーションが可能であるということである。また、グルコース濃度の測定タイミングとしては、定期的なタイミングや、ユーザーによって測定実行指示操作がなされたタイミング等を設定しておくことができ、所望のタイミングでグルコース濃度を測定して、その測定結果をユーザーに報知することが可能となる。 The concentration measurement method in the present embodiment is a non-invasive method, and the observation scattered light time-resolved waveform and the device function time-resolved waveform can be simultaneously acquired with the device mounted on a predetermined part of the living body. The fact that the apparatus function time-resolved waveform can be acquired in the mounted state means that calibration can be performed in the mounted state. In addition, as the measurement timing of the glucose concentration, a periodic timing, a timing when a measurement execution instruction operation is performed by the user, or the like can be set, and the glucose concentration is measured at a desired timing, and the measurement result Can be notified to the user.
1−4.変形例
上記の実施形態で説明した第1光学装置3Aを図6のように構成してもよい。具体的には、図6の第1光学装置3Aでは、第2光経路に反射鏡40が設けられておらず、分岐部20で分岐された第2測定光が第2集光部50B及び第2中継部60Bを介して第2光強度検出部70Bに導光されるように構成されている。反射鏡40を用いずに測定光を直接受光する点が、図1の第1光学装置3Aと異なる。
1-4. Modification The first
2.第2実施形態
本発明を適用可能な実施形態は、上述した第1実施形態に限定されるわけではない。
以下、本発明を適用した第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同一の構成要素や、フローチャートの同一のステップについては、同一の符号を付して、再度の説明を省略する。
2. Second Embodiment The embodiment to which the present invention is applicable is not limited to the first embodiment described above.
Hereinafter, a second embodiment to which the present invention is applied will be described. In addition, about the same component as 1st Embodiment, and the same step of a flowchart, the same code | symbol is attached | subjected and description for the second time is abbreviate | omitted.
2−1.構成
図7は、第2実施形態における第2濃度測定装置1Bの構成の一例を示すブロック図である。第2濃度測定装置1Bは、第2光学装置3Bと、制御部100と、操作部200と、表示部300と、音出力部400と、通信部500と、記憶部600とを有して構成される。
2-1. Configuration FIG. 7 is a block diagram showing an example of the configuration of the second
第2光学装置3Bは、多波長光源10と、照射部30と、反射鏡40と、集光部50と、中継部60と、光強度検出部70と、反射鏡進退機構80とを有して構成される。本実施形態では、照射部30、反射鏡40、集光部50及び反射鏡進退機構80がプローブに内蔵され、当該プローブが生体である被検者の所定部位(指や手首)に装着される。
The second
照射部30は、多波長光源10によって生成されたパルス光である測定光を生体又は反射鏡40に照射する。反射鏡進退機構80によって反射鏡40が照射部30と生体間に挿入されている場合は、反射鏡40で反射された反射光が集光部50で集光される。他方、反射光が退避している場合は、生体で散乱された散乱光が集光部50で集光される。
The
集光部50は、生体からの散乱光又は反射鏡40からの反射光を集光する。
中継部60は、集光部50で集光された光を光強度検出部70に導光する。
光強度検出部70は、中継部60を介して導光された散乱光又は反射光の光強度を検出する。
The condensing
The
The light
反射鏡進退機構80は、制御部100から出力される反射鏡進退制御信号に従って、反射鏡40を照射部30と生体間に挿入/退避させる制御を行う。この反射鏡進退機構80としては、例えば超小型のアクチュエーターによって反射鏡40をスライド式に挿入/退避させるスライド機構を採用することができる。本実施形態では、反射鏡40が測定光を光強度検出部70に導光する導光部に相当し、反射鏡進退機構80は、この導光部を照射部30と生体間に挿入する導光部挿入機構に相当する。
The reflecting mirror advance /
制御部100は、主要な機能部として、光源制御部110と、観測散乱光時間分解波形取得部120と、装置関数時間分解波形取得部130と、散乱光時間分解波形修正部140と、濃度算出部150と、反射鏡進退制御部160とを有する。
The
反射鏡進退制御部160は、反射鏡進退機構80による反射鏡40の進退動作を制御する。具体的には、装置関数時間分解波形の取得タイミングにおいて、反射鏡40を挿入させるための反射鏡挿入制御信号を反射鏡進退機構80に出力して、照射部30と生体間に反射鏡40を挿入させる。そして、装置関数時間分解波形を取得した後は、反射鏡40を退避させるための反射鏡退避制御信号を反射鏡進退機構80に出力して、挿入させた反射鏡40を退避させる。
The reflecting mirror advance /
記憶部600には、プログラムとして、制御部100によって読み出され、第2濃度測定処理(図8参照)として実行される第2濃度測定プログラム612が記憶されている。第2濃度測定プログラム612は、装置関数時間分解波形取得処理(図9参照)として実行される装置関数時間分解波形取得プログラム612Aと、観測散乱光時間分解波形取得処理(図10参照)として実行される観測散乱光時間分解波形取得プログラム612Bとをサブルーチンとして含む。これらの処理については、フローチャートを用いて詳細に後述する。
The
また、記憶部600には、データとして、例えば、モデルデータ620と、修正散乱光時間分解波形データ640と、成分吸収情報データ650と、層別光吸収係数データ660と、測定濃度データ670と、装置関数時間分解波形データ680と、観測散乱光時間分解波形データ690とが記憶される。
Further, in the
装置関数時間分解波形データ680には、装置関数時間分解波形取得処理を行うことで取得された装置関数時間分解波形が記憶される。
観測散乱光時間分解波形データ690には、観測散乱光時間分解波形取得処理を行うことで取得された観測散乱光時間分解波形が記憶される。
The device function time-resolved
The observed scattered light time-resolved
2−2.処理の流れ
図8は、制御部100が記憶部600に記憶されている第2濃度測定プログラム612に従って実行する第2濃度測定処理の流れを示すフローチャートである。
2-2. Process Flow FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the second concentration measurement process executed by the
最初に、制御部100は、成分濃度の測定タイミングであるか否かを判定する(ステップA1)。そして、測定タイミングであると判定したならば(ステップA1;Yes)、制御部100は、濃度の算出を所定回数(例えば3回)実行したか否かを判定する(ステップB3)。
First, the
濃度の算出を所定回数実行したと判定した場合は(ステップB3;Yes)、制御部100は、記憶部600に記憶されている装置関数時間分解波形取得プログラム612Aに従って、装置関数時間分解波形取得処理を行う(ステップB5)。
When it is determined that the concentration calculation has been executed a predetermined number of times (step B3; Yes), the
図9は、装置関数時間分解波形取得処理の流れを示すフローチャートである。
最初に、反射鏡進退制御部160は、反射鏡40の挿入を指示する反射鏡挿入制御信号を反射鏡進退機構80に出力して、反射鏡40を照射部30と生体間に挿入させる制御を行う(ステップC1)。
FIG. 9 is a flowchart showing a flow of apparatus function time-resolved waveform acquisition processing.
First, the reflecting mirror advance /
次いで、制御部100は、各候補波長それぞれについてループBの処理を行う(ステップC3〜C9)。ループBの処理では、光源制御部110が、当該候補波長のパルス光の生成を指示する光源制御信号を多波長光源10に出力して、当該候補波長のパルス光を生成して出射させるように制御する(ステップC5)。
Next, the
次いで、装置関数時間分解波形取得部130が、装置関数時間分解波形演算処理を行う(ステップC7)。具体的には、光強度検出部70から出力される光検出信号に基づいて、反射鏡40からの反射光の光強度を解析する処理を行って、装置関数時間分解波形を演算・取得する。そして、取得した装置関数時間分解波形を、装置関数時間分解波形データ680として記憶部600に記憶させる。
Next, the device function time-resolved
制御部100は、各候補波長それぞれについてステップC5及びC7の処理を行ったならば、ループBの処理を終了する(ステップC9)。次いで、反射鏡進退制御部160が、反射鏡40の退避を指示する反射鏡退避制御信号を反射鏡進退機構80に出力して、ステップC1で挿入させた反射鏡40を退避させる制御を行う(ステップC11)。そして、制御部100は、装置関数時間分解波形取得処理を終了する。
If the
図8に戻り、装置関数時間分解波形取得処理を行った後、又は、ステップB3においてまだ濃度の算出を所定回数実行していないと判定した場合は(ステップB3;No)、制御部100は、記憶部600に記憶されている観測散乱光時間分解波形取得プログラム612Bに従って観測散乱光時間分解波形取得処理を行う(ステップB7)。
Returning to FIG. 8, after performing the device function time-resolved waveform acquisition process, or when it is determined in step B3 that the calculation of the concentration has not been executed a predetermined number of times (step B3; No), the
図10は、観測散乱光時間分解波形取得処理の流れを示すフローチャートである。
制御部100は、各候補波長それぞれについてループCの処理を行う(ステップD1〜D7)。ループCの処理では、光源制御部110が、当該候補波長のパルス光の生成を指示する光源制御信号を多波長光源10に出力して、当該候補波長のパルス光を生成して出射させるように制御する(ステップD3)。
FIG. 10 is a flowchart showing the flow of observed scattered light time-resolved waveform acquisition processing.
The
その後、観測散乱光時間分解波形取得部120が、観測散乱光時間分解波形取得処理を行う(ステップD5)。具体的には、光強度検出部70から出力される光検出信号に基づいて、生体からの散乱光の光強度を解析する処理を行って観測散乱光時間分解波形を取得する。そして、取得した観測散乱光時間分解波形を、観測散乱光時間分解波形データ690として記憶部600に記憶させる。
Thereafter, the observed scattered light time-resolved
制御部100は、各候補波長それぞれについてステップD3及びD5の処理を行ったならば、ループCの処理を終了する(ステップD7)。そして、制御部100は、観測散乱光時間分解波形取得処理を終了する。
If the
図8に戻り、観測散乱光時間分解波形取得処理を行った後、散乱光時間分解波形修正部140は、デコンボリューション処理を行う(ステップB9)。具体的には、観測散乱光時間分解波形データ690に記憶されている観測散乱光時間分解波形を、装置関数時間分解波形データ680に記憶されている装置関数時間分解波形でデコンボリューションする演算を行う。そして、その演算結果を修正散乱光時間分解波形データ640として記憶部600に記憶させる。
Returning to FIG. 8, after performing the observed scattered light time-resolved waveform acquisition processing, the scattered light time-resolved
制御部100は、デコンボリューション処理を行った後、ステップA17へと移行する。以降の処理は、第1濃度測定処理と同じである。
After performing the deconvolution process, the
ステップA1において測定タイミングではないと判定した場合は(ステップA1;No)、制御部100は、操作部200を介してユーザーによって装置関数時間分解波形の取得指示操作がなされたか否かを判定する(ステップB11)。取得指示操作がなされなかったと判定した場合は(ステップB11;No)、ステップA1に戻る。また、取得指示操作がなされたと判定した場合は(ステップB11;Yes)、制御部100は、図9で説明した装置関数時間分解波形取得処理を行う(ステップB5)。そして、制御部100は、ステップA1に戻る。
When it is determined in step A1 that the measurement timing is not reached (step A1; No), the
2−3.作用効果
第2濃度測定装置1Bでは、反射鏡進退機構80により反射鏡40が照射部30と生体間に挿入された際に光強度検出部70によって検出された光強度に基づいて、装置関数時間分解波形取得部130が装置関数時間分解波形を取得する。従って、1つの光経路で時分割に装置関数時間分解波形を取得することが可能となる。濃度測定と同時に装置関数時間分解波形を得ることはできないが、濃度測定に使用する光経路に係る装置関数時間分解波形を取得できるため、測定部品に係る測定系誤差をより精確に表した装置関数時間分解波形を得ることが可能である。
2-3. Action Effect In the second
また、第2濃度測定装置1Bでは、濃度の算出回数に基づいて、反射鏡進退機構80による反射鏡40の進退、及び、装置関数時間分解波形取得部130による装置関数時間分解波形の取得を実行させる。具体的には、濃度の算出回数が所定回数(例えば3回)に達した場合に、反射鏡40の挿入及び装置関数時間分解波形の取得を実行させる。これにより、定期的に装置関数時間分解波形を更新することが可能となる。
Further, in the second
また、第2濃度測定装置1Bでは、操作部200を介して装置関数時間分解波形の取得指示操作がなされた場合にも装置関数時間分解波形の取得を実行することにしているため、ユーザーは所望のタイミングで散乱光時間分解波形を修正するためのデータを最新のデータに更新させることができる。
Further, in the second
2−4.変形例
第2実施形態では、濃度の算出回数に基づいて、反射鏡進退機構80による反射鏡40の進退、及び、装置関数時間分解波形取得部130による装置関数時間分解波形の取得を実行させることとして説明したが、これに代えて、濃度の最後の算出からの経過時間に基づいて行うこととしてもよい。
2-4. In the second embodiment, based on the number of density calculations, the reflecting
具体的には、例えば、濃度の最後の算出からの経過時間を計測しておき、経過時間が所定時間(例えば2時間)に達した場合に、反射鏡進退機構80による反射鏡40の挿入、及び、装置関数時間分解波形取得部130による装置関数時間分解波形の取得を実行させることとしてもよい。
Specifically, for example, the elapsed time from the last calculation of the concentration is measured, and when the elapsed time reaches a predetermined time (for example, 2 hours), insertion of the reflecting
3.他の実施例
3−1.光源
上記の実施形態で説明した光源は多波長光源である必要はなく、1種類の波長のパルス光を生成する光源を複数配置することとしてもよい。また、光源はパルス光を繰り返し発生する光源であってもよい。この場合は、光強度検出部70において光強度を一定時間分積算し、光強度の積算値を光検出信号に含めて制御部100に出力するようにすると好適である。
3. Other Examples 3-1. Light Source The light source described in the above embodiment need not be a multi-wavelength light source, and a plurality of light sources that generate pulsed light of one type of wavelength may be arranged. The light source may be a light source that repeatedly generates pulsed light. In this case, it is preferable that the light
3−2.光強度の検出
測定光の強度が微弱である場合は、フォトンカウンティング検出によって光子の数を計数することによって光強度の検出を行うこととしてもよい。
3-2. Detection of light intensity When the intensity of the measurement light is weak, the light intensity may be detected by counting the number of photons by photon counting detection.
3−3.光吸収係数の算出
上記の実施形態では、式(2)に従って皮膚の各層の光吸収係数を算出するものとして説明した。しかし、式(2)ではなく、式(1)を積分型に発展させた次式(7)を用いて皮膚の各層の光吸収係数を算出することとしてもよい。
3−4.成分濃度の算出
上記の実施形態では、光吸収係数と体積分率との関係により定まる式(5)及び(6)に従って、皮膚の真皮層の各成分の濃度を算出した。しかし、モル吸光係数とモル濃度との関係により定まる次式(8)及び(9)に従って、皮膚の真皮層の各成分の濃度を算出することとしてもよい。
また、これら以外にも、光吸収係数や各成分の濃度を算出するための手法として、例えば、主成分分析やPLS(Partial Least Squares)法などの多変量解析に基づく手法を用いてもよい。 In addition to these, as a method for calculating the light absorption coefficient and the concentration of each component, for example, a method based on multivariate analysis such as principal component analysis or PLS (Partial Least Squares) method may be used.
3−5.その他
濃度測定の対象成分を血糖値として説明したが、血糖値に限らず、他の成分を対象としてもよいことは勿論である。また、測定対象の生体は人間ばかりでなく、動物であってもよいことは勿論である。
3-5. Others The target component of concentration measurement has been described as a blood glucose level, but it is needless to say that the present invention is not limited to the blood glucose level, and other components may be targeted. Of course, the living body to be measured may be not only a human but also an animal.
1A 第1濃度測定装置、 1B 第2濃度測定装置、 3A 第1光学装置、 3B 第2光学装置、 10 多波長光源、 20 分岐部、 30 照射部、 30A 第1照射部、 30B 第2照射部、 40 反射鏡、 50 集光部、 50A 第1集光部、 50B 第2集光部、 60 中継部、 60A 第1中継部、 60B 第2中継部、 70 光強度検出部、 70A 第1光強度検出部、 70B 第2光強度検出部、 80 反射鏡進退機構、 100 制御部、 200 操作部、 300 表示部、 400 音出力部、 500 通信部、 600 記憶部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A 1st density | concentration measuring apparatus, 1B 2nd density | concentration measuring apparatus, 3A 1st optical apparatus, 3B 2nd optical apparatus, 10 multiwavelength light source, 20 branching part, 30 irradiation part, 30A 1st irradiation part, 30B 2nd irradiation part , 40 reflector, 50 condensing unit, 50A first condensing unit, 50B second condensing unit, 60 relay unit, 60A first relay unit, 60B second relay unit, 70 light intensity detection unit, 70A first light Intensity detection unit, 70B second light intensity detection unit, 80 reflecting mirror advance / retreat mechanism, 100 control unit, 200 operation unit, 300 display unit, 400 sound output unit, 500 communication unit, 600 storage unit
Claims (7)
前記生体に測定光を照射する照射部と、
前記生体からの散乱光を検出する検出部と、
前記検出部により検出された散乱光の光強度に基づいて散乱光時間分解波形を取得する第1取得部と、
前記所定部位への装着時の前記測定光の光強度に基づいて装置関数時間分解波形を取得する第2取得部と、
前記散乱光時間分解波形及び前記装置関数時間分解波形を用いて、前記生体に含有されている所定成分の濃度を算出する算出部と、
を備えた濃度測定装置。 A concentration measuring device attached to a predetermined part of a living body,
An irradiation unit for irradiating the living body with measurement light;
A detection unit for detecting scattered light from the living body;
A first acquisition unit that acquires a scattered light time-resolved waveform based on the light intensity of the scattered light detected by the detection unit;
A second acquisition unit that acquires a device function time-resolved waveform based on the light intensity of the measurement light when attached to the predetermined part;
Using the scattered light time-resolved waveform and the device function time-resolved waveform, a calculation unit that calculates the concentration of a predetermined component contained in the living body,
Concentration measuring device with
請求項1に記載の濃度測定装置。 The calculation unit includes a deconvolution processing unit that deconvolves the scattered light time-resolved waveform with the device function time-resolved waveform.
The concentration measuring apparatus according to claim 1.
前記第2取得部は、前記検出部の検出時に前記測定光検出部により検出された前記測定光の光強度に基づいて前記装置関数時間分解波形を取得する、
請求項1又は2に記載の濃度測定装置。 Further comprising a measurement light detector for detecting the measurement light,
The second acquisition unit acquires the device function time-resolved waveform based on the light intensity of the measurement light detected by the measurement light detection unit at the time of detection by the detection unit.
The concentration measuring apparatus according to claim 1 or 2.
前記第2取得部は、前記導光部挿入機構により前記導光部が挿入された際に前記検出部により検出された光の光強度に基づいて前記装置関数時間分解波形を取得する、
請求項1又は2に記載の濃度測定装置。 A light guide part insertion mechanism for inserting a light guide part for guiding the measurement light to the detection part between the irradiation part and the living body;
The second acquisition unit acquires the device function time-resolved waveform based on the light intensity of light detected by the detection unit when the light guide unit is inserted by the light guide unit insertion mechanism.
The concentration measuring apparatus according to claim 1 or 2.
請求項4に記載の濃度測定装置。 The apparatus further includes a control unit that performs control to execute insertion of the light guide unit by the light guide unit insertion mechanism and acquisition of the device function time-resolved waveform by the second acquisition unit based on the number of times of calculation of the density. The
The concentration measuring apparatus according to claim 4.
請求項4に記載の濃度測定装置。 Based on the elapsed time from the last calculation of the density, control is performed to execute insertion of the light guide unit by the light guide unit insertion mechanism and acquisition of the device function time-resolved waveform by the second acquisition unit. A control unit;
The concentration measuring apparatus according to claim 4.
前記生体に測定光を照射させることと、
前記生体からの散乱光を検出させることと、
前記検出した散乱光の光強度に基づいて散乱光時間分解波形を取得させることと、
前記所定部位への装着時の前記測定光の光強度に基づいて装置関数時間分解波形を取得させることと、
前記散乱光時間分解波形及び前記装置関数時間分解波形を用いて、前記生体に含有されている所定成分の濃度を算出させることと、
を含む制御方法。 A method for controlling a concentration measuring device attached to a predetermined part of a living body,
Irradiating the living body with measurement light;
Detecting scattered light from the living body;
Obtaining a scattered light time-resolved waveform based on the light intensity of the detected scattered light;
Obtaining a device function time-resolved waveform based on the light intensity of the measurement light when mounted on the predetermined part;
Using the scattered light time-resolved waveform and the device function time-resolved waveform to calculate the concentration of a predetermined component contained in the living body;
Control method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012135642A JP6048950B2 (en) | 2012-06-15 | 2012-06-15 | Concentration measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012135642A JP6048950B2 (en) | 2012-06-15 | 2012-06-15 | Concentration measuring device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014001946A true JP2014001946A (en) | 2014-01-09 |
JP6048950B2 JP6048950B2 (en) | 2016-12-21 |
Family
ID=50035274
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012135642A Expired - Fee Related JP6048950B2 (en) | 2012-06-15 | 2012-06-15 | Concentration measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6048950B2 (en) |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60239651A (en) * | 1984-05-15 | 1985-11-28 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | Measurement for equipment function of lidar |
JPS614945A (en) * | 1984-06-19 | 1986-01-10 | Kawasaki Steel Corp | Infrared absorption moisture meter with calibrating device |
JPS6331638A (en) * | 1986-07-26 | 1988-02-10 | 株式会社日立製作所 | Non-invasion biochemical substance measuring apparatus |
JPH0961343A (en) * | 1995-08-28 | 1997-03-07 | Hamamatsu Photonics Kk | Optical measuring method and optical measuring device |
JP2000146828A (en) * | 1998-11-05 | 2000-05-26 | Hamamatsu Photonics Kk | Method and device for measure internal information on scatter absorber |
US6453183B1 (en) * | 2000-04-10 | 2002-09-17 | Stephen D. Walker | Cerebral oxygenation monitor |
US6621574B1 (en) * | 2000-05-25 | 2003-09-16 | Inphotonics, Inc. | Dual function safety and calibration accessory for raman and other spectroscopic sampling |
JP2005147811A (en) * | 2003-11-14 | 2005-06-09 | Shimadzu Corp | Spectrophotometer |
JP2007142052A (en) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Nikon Corp | Exposure apparatus, laser light source, exposure method, and method of manufacturing device |
JP2008002908A (en) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Hamamatsu Photonics Kk | Scattering absorber measuring method and scattering absorber measuring instrument |
JP2008157874A (en) * | 2006-12-26 | 2008-07-10 | Horiba Ltd | Absorption analyzer |
JP2009098149A (en) * | 2007-10-16 | 2009-05-07 | Gwangju Inst Of Science & Technology | Method and apparatus for measuring fluorescence lifetime |
JP2009264752A (en) * | 2008-04-21 | 2009-11-12 | Hayashi Soken:Kk | Three-dimensional image acquisition apparatus |
US20100256920A1 (en) * | 2009-03-31 | 2010-10-07 | Seiko Epson Corporation | Apparatus for quantifying concentration, method for quantifying concentration, and program for quantifying concentration |
JP2011062335A (en) * | 2009-09-17 | 2011-03-31 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Blood sugar level monitoring apparatus |
-
2012
- 2012-06-15 JP JP2012135642A patent/JP6048950B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60239651A (en) * | 1984-05-15 | 1985-11-28 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | Measurement for equipment function of lidar |
JPS614945A (en) * | 1984-06-19 | 1986-01-10 | Kawasaki Steel Corp | Infrared absorption moisture meter with calibrating device |
JPS6331638A (en) * | 1986-07-26 | 1988-02-10 | 株式会社日立製作所 | Non-invasion biochemical substance measuring apparatus |
JPH0961343A (en) * | 1995-08-28 | 1997-03-07 | Hamamatsu Photonics Kk | Optical measuring method and optical measuring device |
JP2000146828A (en) * | 1998-11-05 | 2000-05-26 | Hamamatsu Photonics Kk | Method and device for measure internal information on scatter absorber |
US20010038454A1 (en) * | 1998-11-05 | 2001-11-08 | Hamamatsu Photonics K.K. | Methods and apparatus for measuring internal information of scattering medium |
US6453183B1 (en) * | 2000-04-10 | 2002-09-17 | Stephen D. Walker | Cerebral oxygenation monitor |
US6621574B1 (en) * | 2000-05-25 | 2003-09-16 | Inphotonics, Inc. | Dual function safety and calibration accessory for raman and other spectroscopic sampling |
JP2005147811A (en) * | 2003-11-14 | 2005-06-09 | Shimadzu Corp | Spectrophotometer |
JP2007142052A (en) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Nikon Corp | Exposure apparatus, laser light source, exposure method, and method of manufacturing device |
JP2008002908A (en) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Hamamatsu Photonics Kk | Scattering absorber measuring method and scattering absorber measuring instrument |
JP2008157874A (en) * | 2006-12-26 | 2008-07-10 | Horiba Ltd | Absorption analyzer |
JP2009098149A (en) * | 2007-10-16 | 2009-05-07 | Gwangju Inst Of Science & Technology | Method and apparatus for measuring fluorescence lifetime |
JP2009264752A (en) * | 2008-04-21 | 2009-11-12 | Hayashi Soken:Kk | Three-dimensional image acquisition apparatus |
US20100256920A1 (en) * | 2009-03-31 | 2010-10-07 | Seiko Epson Corporation | Apparatus for quantifying concentration, method for quantifying concentration, and program for quantifying concentration |
JP2010237139A (en) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Seiko Epson Corp | Apparatus and method for quantifying concentration, and program |
JP2011062335A (en) * | 2009-09-17 | 2011-03-31 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Blood sugar level monitoring apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6048950B2 (en) | 2016-12-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9380968B2 (en) | Light absorption coefficient distribution estimation device, concentration measurement device, and method for controlling light absorption coefficient distribution estimation device | |
JP5463545B2 (en) | Concentration determination apparatus, concentration determination method and program | |
US7884933B1 (en) | Apparatus and method for determining analyte concentrations | |
JP5186044B2 (en) | Blood glucose level estimation device | |
CA2830551C (en) | Systems and methods for measuring oxygenation | |
JPWO2006040841A1 (en) | Non-invasive measuring device for blood glucose level | |
JP5674093B2 (en) | Concentration determination apparatus, concentration determination method, and program | |
JP2008203234A (en) | Blood component concentration analysis method and device | |
EP2896347B1 (en) | Scattered light measurement device | |
JP5527658B2 (en) | Scattering absorber measurement method and apparatus | |
KR20160137221A (en) | bodyfat measuring device and bodyfat measuring method | |
JP5626879B2 (en) | Concentration determination apparatus, concentration determination method, and program | |
JP5521199B2 (en) | Concentration determination apparatus, concentration determination method, and program | |
JP2013088244A (en) | Component concentration measuring apparatus and component concentration measuring method | |
JP5652599B2 (en) | Concentration determination apparatus, concentration determination method and program | |
JP6358573B2 (en) | Operation method of breast measurement apparatus and breast measurement apparatus | |
JP2010082246A (en) | Method for processing measurement data of biological spectrum | |
JP6048950B2 (en) | Concentration measuring device | |
JP5626880B2 (en) | Concentration determination apparatus, concentration determination method, and program | |
WO2019208561A1 (en) | Blood component in-blood concentration measurement method, in-blood concentration measurement device and program | |
RU2718258C1 (en) | Method of non-invasive determination of blood glucose concentration | |
RU2793540C1 (en) | Portable device and method for non-invasive measurement of blood elements | |
JP2004135798A (en) | Substance measuring instrument | |
JP5818038B2 (en) | Concentration determination apparatus, concentration determination method, and program | |
JP2010125147A (en) | Biometric instrument |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150612 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20150612 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160316 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160405 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160603 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161025 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161115 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6048950 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |