JP2019150104A - Pulse oximeter and blood characteristic measuring apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パルスオキシメータ及び血液特性測定装置に関する。 The present invention relates to a pulse oximeter and a blood characteristic measurement device.
非侵襲的に動脈血酸素濃度(以下、単にSpO2あるいは酸素飽和度という)を測定可能な生体情報測定装置としてパルスオキシメータが広く普及している。パルスオキシメータは、動脈血における総ヘモグロビンに対する酸素化ヘモグロビンの割合を表す動脈血酸素飽和度を非侵襲的に測定することができる医療機器である(例えば特許文献1参照)。 A pulse oximeter is widely used as a biological information measuring device capable of non-invasively measuring arterial blood oxygen concentration (hereinafter simply referred to as SpO 2 or oxygen saturation). A pulse oximeter is a medical device that can noninvasively measure arterial oxygen saturation, which represents the ratio of oxygenated hemoglobin to total hemoglobin in arterial blood (see, for example, Patent Document 1).
パルスオキシメータは、指、足趾又は耳朶等の測定部位にプローブを装着するように構成されている。このプローブには、LED(Light Emitting Diode)などの発光素子と、フォトダイオードなどのフォトディテクターとが設けられている。 The pulse oximeter is configured to attach a probe to a measurement site such as a finger, a footpad or an earlobe. The probe is provided with a light emitting element such as an LED (Light Emitting Diode) and a photo detector such as a photodiode.
そして、赤色光を発光する発光素子と近赤外光を発光する発光素子を交互に発光させることにより、測定部位に向けて赤色光と近赤外光とを交互に照射し、測定部位を透過し又は測定部位から反射した光をフォトディテクターによって検出する。なお、一般にSpO2測定における赤色光とは660nm±5nmで定義され、近赤外光とは800〜950nmで定義される。 Then, by alternately emitting light emitting elements that emit red light and light emitting elements that emit near-infrared light, red light and near-infrared light are alternately irradiated toward the measurement site and transmitted through the measurement site. Or the light reflected from the measurement site is detected by a photodetector. In general, red light in SpO 2 measurement is defined as 660 nm ± 5 nm, and near-infrared light is defined as 800 to 950 nm.
パルスオキシメータは、フォトディテクターにより得た透過光又は反射光の検出信号を用いてSpO2を算出する。具体的には、動脈血の脈拍に同期する光検出レベルの変動を赤色光の場合と近赤外光の場合とで対比し、その比からSpO2を算出する。パルスオキシメータは、算出したSpO2を表示部に表示する。 The pulse oximeter calculates SpO 2 using a detection signal of transmitted light or reflected light obtained by a photodetector. Specifically, the fluctuation of the light detection level synchronized with the pulse of arterial blood is compared between the case of red light and the case of near infrared light, and SpO 2 is calculated from the ratio. The pulse oximeter displays the calculated SpO 2 on the display unit.
このSpO2の計算方法としては、ランバルト・ベールの法則(光の物質による吸収を定式化したもの)から求まる式を利用したものがある。具体的には、この計算方法は、赤色光と近赤外光の透過光量の比「R」と、それぞれの波長におけるヘモグロビン、酸素化ヘモグロビンの吸光係数とからSpO2の値を求めるものである(例えば非特許文献1参照)。 As a method for calculating the SpO 2 , there is a method using a formula obtained from Lambert-Beer's law (formulation of absorption of light by a substance). Specifically, this calculation method obtains the value of SpO 2 from the ratio “R” of the transmitted light amount of red light and near-infrared light and the extinction coefficients of hemoglobin and oxygenated hemoglobin at the respective wavelengths. (For example, refer nonpatent literature 1).
ここで、非特許文献1にも記載されているように、発光素子として用いられるLEDは個々の製品毎に波長が微妙に異なるので(つまり個体差があるので)、正確な物質濃度の算出には、測定前に各LED波長における物質濃度と吸光度の検量線(キャリブレーションカーブ)を作成することが必要である。
Here, as described in Non-Patent
また、非特許文献1には、パルスオキシメータのセンサーのメモリに赤色光LEDと近赤外光LEDの波長値を記憶しておくと共に、パルスオキシメータの本体にキャリブレーションカーブを記憶しておき、本体がセンサーの波長値を読み取ってキャリブレーションカーブを選択することが記載されている。この構成によれば、選択したキャリブレーションカーブを用いることで、LEDの波長のバラツキによるSpO2測定精度の低下を抑制できると考えられる。
In
ところで、非特許文献1に記載されたようなキャリブレーションを行うためには、パルスオキシメータのセンサーに取り付けられたLEDの発光波長が正確に分かっていることが前提となる。
By the way, in order to perform calibration as described in
しかしながら、個体によってバラツキがある各LEDの波長を正確に測定するためには、複雑な構成の波長の測定装置が必要となる。従って、実際上、この各LEDの波長の測定は、LEDをパルスオキシメータのセンサーに取り付ける前に行うことになる。また、LEDをセンサーに取り付けた後に各LEDの波長を測定してもよいが、いずれにしても複雑な構成の測定装置が必要となってしまう。 However, in order to accurately measure the wavelength of each LED that varies from individual to individual, a wavelength measuring device with a complicated configuration is required. Therefore, in practice, the wavelength of each LED is measured before the LED is attached to the pulse oximeter sensor. Further, the wavelength of each LED may be measured after the LED is attached to the sensor, but in any case, a measuring device having a complicated configuration is required.
このように非特許文献1に記載されているようなキャリブレーションを行うためには、波長測定装置が必要となる上に、その波長測定装置を用いた波長測定を全てのLEDに対して行わなければならない煩わしさもある。
Thus, in order to perform the calibration as described in
特に、使い捨て型のパルスオキシメータのセンサーにおいては、安価なLEDを用いることが求められることが多いので、LEDの波長が決められた波長からずれている可能性があり、非特許文献1に記載されているようなキャリブレーションを行うためには、全てのLEDの波長測定を行うことになり、煩雑である。 In particular, in a disposable pulse oximeter sensor, since it is often required to use an inexpensive LED, the wavelength of the LED may be deviated from the determined wavelength. In order to perform such calibration, it is necessary to measure the wavelengths of all LEDs, which is complicated.
このような課題は、パルスオキシメータ以外にも発光素子を用いて血液特性を測定する装置に広く生じ得る。 Such a problem can occur widely in apparatuses that measure blood characteristics using a light emitting element in addition to a pulse oximeter.
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、発光素子の波長を測定することなしに、発光素子の波長のバラツキによるSpO2測定精度の低下を抑制できるパルスオキシメータ及び血液特性測定装置を提供する。 The present invention has been made in consideration of the above points, and a pulse oximeter and blood characteristics capable of suppressing a decrease in SpO 2 measurement accuracy due to variations in the wavelength of the light emitting element without measuring the wavelength of the light emitting element. Provide a measuring device.
本発明のパルスオキシメータの一つの態様は、
発光素子と、
測定部位を透過又は反射した前記発光素子の光を受光するフォトディテクターと、
前記フォトディテクターで検出される光量に相当する値とピーク波長との対応関係が格納された第1のテーブルと、
ピーク波長と吸光係数との対応関係が格納された第2のテーブルと、
前記吸光係数と前記フォトディテクターで検出された値とを用いて、SpO2を算出するSpO2算出部と、
を具備する。
One aspect of the pulse oximeter of the present invention is:
A light emitting element;
A photodetector for receiving the light of the light-emitting element transmitted or reflected through the measurement site;
A first table storing a correspondence between a value corresponding to a light amount detected by the photodetector and a peak wavelength;
A second table storing the correspondence between peak wavelength and extinction coefficient;
An SpO 2 calculation unit for calculating SpO 2 using the extinction coefficient and the value detected by the photodetector;
It comprises.
本発明のパルスオキシメータの一つの態様は、
発光素子と、
測定部位を透過又は反射した前記発光素子の光を受光するフォトディテクターと、
前記フォトディテクターで検出される光量に相当する値と吸光係数との対応関係が格納されたテーブルと、
前記吸光係数と前記フォトディテクターで検出された値とを用いて、SpO2を算出するSpO2算出部と、
を具備する。
One aspect of the pulse oximeter of the present invention is:
A light emitting element;
A photodetector for receiving the light of the light-emitting element transmitted or reflected through the measurement site;
A table storing a correspondence relationship between a value corresponding to the amount of light detected by the photodetector and an extinction coefficient;
An SpO 2 calculation unit for calculating SpO 2 using the extinction coefficient and the value detected by the photodetector;
It comprises.
本発明の血液特性測定装置の一つの態様は、
発光素子と、
測定部位を透過又は反射した前記発光素子の光を受光するフォトディテクターと、
前記フォトディテクターで検出される光量に相当する値とピーク波長との対応関係が格納された第1のテーブルと、
ピーク波長と吸光係数との対応関係が格納された第2のテーブルと、
前記吸光係数と前記フォトディテクターで検出された値とを用いて、血液特性を算出する血液特性算出部と、
を具備する。
One aspect of the blood property measurement apparatus of the present invention is:
A light emitting element;
A photodetector for receiving the light of the light-emitting element transmitted or reflected through the measurement site;
A first table storing a correspondence between a value corresponding to a light amount detected by the photodetector and a peak wavelength;
A second table storing the correspondence between peak wavelength and extinction coefficient;
A blood characteristic calculator that calculates blood characteristics using the extinction coefficient and the value detected by the photodetector;
It comprises.
本発明の血液特性測定装置の一つの態様は、
測定部位を透過又は反射した前記発光素子の光を受光するフォトディテクターと、
前記フォトディテクターで検出される光量に相当する値と吸光係数との対応関係が格納されたテーブルと、
前記吸光係数と前記フォトディテクターで検出された値とを用いて、血液特性を算出する血液特性算出部と、
を具備する。
One aspect of the blood property measurement apparatus of the present invention is:
A photodetector for receiving the light of the light-emitting element transmitted or reflected through the measurement site;
A table storing a correspondence relationship between a value corresponding to the amount of light detected by the photodetector and an extinction coefficient;
A blood characteristic calculator that calculates blood characteristics using the extinction coefficient and the value detected by the photodetector;
It comprises.
本発明によれば、発光素子の波長を測定することなしに、発光素子の波長のバラツキによるSpO2測定精度の低下を抑制できるパルスオキシメータを実現できる。また、発光素子の波長を測定することなしに、発光素子の波長のバラツキによる血液特性の測定精度の低下を抑制できる血液特性測定装置を実現できる。 According to the present invention, without measuring the wavelength of the light emitting element can realize a pulse oximeter that can suppress a decrease in SpO 2 measurement accuracy due to variations in wavelength of the light emitting element. In addition, it is possible to realize a blood characteristic measuring apparatus that can suppress a decrease in measurement accuracy of blood characteristics due to variations in wavelength of light emitting elements without measuring the wavelength of the light emitting elements.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1及び図2は、本実施の形態に係るパルスオキシメータ10の全体構成を示す図である。図1は被検者にパルスオキシメータ10を装着した状態を示す斜視図であり、図2はパルスオキシメータ10の構成を示すブロック図である。
1 and 2 are diagrams showing an overall configuration of a
パルスオキシメータ10は、プローブ部100と、本体部200と、を有する。プローブ部100と本体部200とはケーブル300を介して接続されている。プローブ部100は被検者の指に装着可能とされており、本体部200は図示しないリストバンドを用いて被検者の手首付近に装着可能とされている。
The
図2に示したように、パルスオキシメータ10のプローブ部100には、発光素子121及びフォトディテクター122が設けられている。本実施の形態の場合、発光素子121はLEDである。なお、発光素子121はLED以外のものでもよい。発光素子121は、赤色光(例えばピーク波長660[nm]の赤色光)を発光する第1のLEDと、近赤外光(例えばピーク波長940[nm]の近赤外光)を発光する第2のLEDと、から構成されている。
As shown in FIG. 2, the
フォトディテクター122は、フォトダイオードにより構成されており、指を透過した発光素子121の光を受光して、受光光量に応じた電気信号(具体的には光量に応じた電流)を出力する。なお、フォトディテクター122を、指からの光の透過経路ではなく、指からの光の反射経路に配置し、フォトディテクター122によって指からの反射光を検出するようにしてもよい。
The
本体部200は、フォトディテクター122によって得られた検出結果に基づいて、被検者のSpO2及び脈拍を求める。具体的に説明する。発光駆動部211は、発光素子121の第1のLED及び第2のLEDを所定の間隔で交互に発光させる。そのときの指からの透過光又は反射光がフォトディテクター122によって検出され、光電変換されて増幅部212に入力される。増幅部212にて増幅された電気信号はアナログディジタル変換回路(A/D)213を介してCPU214に出力される。
The
CPU214は、所定のプログラムを実行することで、A/D213からの電気信号に基づいてSpO2及び脈拍を算出する演算部214aを有する。この算出方法については、例えば特許文献1及び非特許文献1にも記載されているように既知の技術なので、ここでの説明は省略する。また、CPU214は、パルスオキシメータ10の各部の制御を行う。具体的には、CPU214は、操作部202から入力される操作信号に基づいて、各種の設定を行う。また、CPU214は、発光駆動部211の動作制御、表示部201の表示制御などを行う。
The
なお、本実施の形態では、フォトディテクター122をプローブ部100側に設けた場合について述べたが、フォトディテクター122は本体部200側に設けてもよい。この場合、プローブ部100では、測定部位(例えば指)を透過又は反射した光を光伝送路を有するケーブル300に入射させるようにすればよい。そして、ケーブル300の出射側つまり本体部200側に設けられたフォトディテクター122で光を検出(つまり光電変換)すればよい。
In the present embodiment, the case where the
図3は、本実施の形態のパルスオキシメータ10の特徴を説明するための要部構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a main configuration for explaining the characteristics of the
本実施の形態のパルスオキシメータ10の演算部214aは、第1のテーブル401と、第2のテーブル402と、記憶部403と、SpO2算出部404と、を有する。
The
第1のテーブル401には、フォトディテクター122で検出される光量に相当する値とピーク波長との対応関係が格納されている。第1のテーブル401からは、フォトディテクター122により検出された光量に相当する値を読み出しアドレスとして、当該光量に相当する値に対応するピーク波長の値が出力される。
The first table 401 stores the correspondence between the value corresponding to the amount of light detected by the
第2のテーブル402には、ピーク波長と吸光係数との対応関係が格納されている。第2のテーブル402からは、第1のテーブル401から出力されたピーク波長を読み出しアドレスとして、当該ピーク波長に対応する吸光係数が出力される。 The second table 402 stores the correspondence between the peak wavelength and the extinction coefficient. From the second table 402, the extinction coefficient corresponding to the peak wavelength is output using the peak wavelength output from the first table 401 as a read address.
第2のテーブル402から出力された吸光係数は、記憶部403に記憶される。
The extinction coefficient output from the second table 402 is stored in the
第1のテーブル401には、赤色光用のテーブル401aと近赤外光用のテーブル401bとが含まれる。同様に第2のテーブル402には、赤色光用のテーブル402aと近赤外光用のテーブル402bとが含まれる。 The first table 401 includes a red light table 401a and a near infrared light table 401b. Similarly, the second table 402 includes a table 402a for red light and a table 402b for near infrared light.
第1及び第2のテーブル401、402の値は、パルスオキシメータ10の製品出荷以前にパルスオキシメータ10の製造業者によって書き込まれる。
The values in the first and second tables 401 and 402 are written by the manufacturer of the
ここで、上述した発明が解決しようとする課題の項でも説明したように、発光素子(LED)121の実際のピーク波長はバラツキがあり、これを直接測定しようとすると、複雑な構成の波長測定装置が必要となったり、手間がかかったりしてしまう。これを考慮して本実施の形態では、ピーク波長を直接測定するのではなく、フォトディテクター122の検出光量から発光素子121の実際のピーク波長を推定する。
Here, as described in the section of the problem to be solved by the above-described invention, the actual peak wavelength of the light emitting element (LED) 121 varies, and if this is directly measured, the wavelength measurement of a complicated configuration is performed. A device is necessary or troublesome. In consideration of this, in this embodiment, the actual peak wavelength of the
これは、発光素子121のピーク波長が変化すると、それに伴ってフォトディテクター122の検出光量も変化するといった現象に基づいている。
This is based on the phenomenon that when the peak wavelength of the
図4及び図5を用いて、このことについて説明する。図4に示したように、フォトディテクター122の受光感度は受光する光の波長に応じて変化する。
This will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 4, the light receiving sensitivity of the
一方、図5は、赤色光のLEDと、近赤外光のLEDの波長分布を示すものであり、波長分布はガウス分布となる。ここで、赤色光のLEDのピーク波長が若干ずれたとしても(具体的には製品のバラツキ程度のずれがあったとしても)、光量(図5の赤色光の波長分布の積分値に相当する)はほとんど変動しない。同様に、近赤外光のLEDのピーク波長が若干ずれたとしても(具体的には製品のバラツキ程度のずれがあったとしても)、光量(図5の赤色光の波長分布の積分値に相当する)はほとんど変動しない。 On the other hand, FIG. 5 shows the wavelength distribution of a red LED and a near-infrared LED, and the wavelength distribution is a Gaussian distribution. Here, even if the peak wavelength of the red light LED is slightly shifted (specifically, even if there is a shift of about the product variation), the light amount (corresponding to the integral value of the wavelength distribution of the red light in FIG. 5). ) Hardly fluctuates. Similarly, even if the peak wavelength of the near-infrared LED is slightly shifted (specifically, even if there is a shift of product variation), the amount of light (the integrated value of the wavelength distribution of red light in FIG. 5) Corresponding) hardly fluctuate.
よって、フォトディテクター122の受光感度特性を参照すれば、フォトディテクター122で検出される光量とピーク波長との対応関係を一意に決めることができる。本実施の形態では、このような考えに基づいて、第1のテーブル401に、フォトディテクター122で検出される光量に相当する値とピーク波長との対応関係を予め決定して格納しておく。また、第2のテーブル402に、各ピーク波長に対応する吸光係数を予め格納しておく。
Therefore, by referring to the light receiving sensitivity characteristic of the
つまり、本実施の形態は、発光素子121のピーク波長は直接測定しなくてもフォトディテクター122で検出された光量に基づいて推定できるといった考察に基づく。そして、ピーク波長が分かればそのピーク波長にとって適切な吸光係数も選択できる。
That is, this embodiment is based on the consideration that the peak wavelength of the light-emitting
実際上、パルスオキシメータ10においては、SpO2の測定に先立って、発光素子121を発光させ、その光をフォトディテクター122で検出し、そのときに第1及び第2のテーブル401、402を用いて得られた赤色光用の吸光係数及び近赤外光用の吸光係数が記憶部403に記憶される。
In practice, in the
例えば、発光素子121から赤色光が発光されたときにフォトディテクター122によって検出された光量(実際には増幅部212によって増幅された光量)が光量X2であった場合には、第1のテーブル401からピーク波長の値として「660」が出力され、第2のテーブルから吸光係数として吸光係数X2が出力され、この吸光係数X2が記憶部403に記憶される。
For example, when the amount of light detected by the
また、発光素子121から近赤外光が発光されたときにフォトディテクター122によって検出された光量(実際には増幅部212によって増幅された光量)が光量Y1であった場合には、第1のテーブル401からピーク波長の値として「750」が出力され、第2のテーブルから吸光係数として吸光係数Y1が出力され、この吸光係数Y1が記憶部403に記憶される。
If the light amount detected by the
そして、実際のSpO2の測定時には、SpO2算出部404が、記憶部403に記憶された赤色光用の吸光係数X2及び近赤外光用の吸光係数Y1と、フォトディテクター122による検出結果と、を用いてSpO2を算出する。因みに、吸光係数を用いたSpO2の算出については、特許文献1、非特許文献1などにも記載された既知の技術なので、ここでの説明は省略する。
At the time of actual measurement of SpO 2 , the SpO 2 calculation unit 404 uses the red light absorption coefficient X 2 and the near infrared light
以上説明したように、本実施の形態によれば、フォトディテクター122で検出される光量に相当する値とピーク波長との対応関係が格納され、フォトディテクター122により検出された光量に相当する値を読み出しアドレスとして、当該光量に相当する値に対応するピーク波長の値が出力される第1のテーブル401と、ピーク波長と吸光係数との対応関係が格納され、第1のテーブル401から出力されたピーク波長を読み出しアドレスとして、当該ピーク波長に対応する吸光係数が出力される第2のテーブル402と、吸光係数とフォトディテクター122で検出された値とを用いて、SpO2を算出するSpO2算出部404と、を設けたことにより、発光素子121の波長を測定することなしに、発光素子121の波長のバラツキによるSpO2測定精度の低下を抑制できるパルスオキシメータ10を実現できる。
As described above, according to the present embodiment, the correspondence between the value corresponding to the light amount detected by the
上述の実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することの無い範囲で、様々な形で実施することができる。 The above-described embodiments are merely examples of implementation in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed as being limited thereto. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the gist or main features thereof.
上述の実施の形態では、パルスオキシメータ10が第1及び第2のテーブル401、402を有する形態について述べたが、本発明はこれに限らず、図6に示したように、第1及び第2のテーブル401、402を1つのテーブル501にまとめてもよい。テーブル501には、フォトディテクター122で検出される光量に相当する値と吸光係数との対応関係が格納されている。テーブル501(赤色光用テーブル501a、近赤外光用テーブル501b)からは、フォトディテクター122により検出された光量に相当する値を読み出しアドレスとして、当該光量に相当する値に対応する吸光係数が出力される。つまり、実施の形態のテーブル401、402はピーク波長を介在させて検出光量から吸光係数を導出するが、図6のテーブル501はピーク波長を介在させずに検出光量から直接吸光係数を導出するようになっている。
In the above-described embodiment, the
上述の実施の形態では、本発明をパルスオキシメータに適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、発光素子の発光波長に応じた吸光係数を用いて血液特性を測定する血液特性測定装置に広く適用可能である。例えば、特許文献2に記載されたような非侵襲で血液中のヘモグロビンがグルコースと結合した割合を分析するヘモグロビンA1c分析装置に適用することもできる。また、特許文献3に記載されたような非侵襲で生体中のグルコース濃度を測定する非侵襲血糖値測定装置に適用することもできる。 In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a pulse oximeter has been described. However, the present invention is not limited to this, and the blood characteristic is measured using an extinction coefficient corresponding to the emission wavelength of the light emitting element. Widely applicable to measuring devices. For example, the present invention can also be applied to a hemoglobin A1c analyzer that analyzes the ratio of hemoglobin in blood bound to glucose non-invasively as described in Patent Document 2. Further, the present invention can be applied to a noninvasive blood sugar level measuring apparatus that measures a glucose concentration in a living body noninvasively as described in Patent Document 3.
要は、発光素子と、測定部位を透過又は反射した前記発光素子の光を受光するフォトディテクターと、前記フォトディテクターで検出される光量に相当する値とピーク波長との対応関係が格納された第1のテーブルと、ピーク波長と吸光係数との対応関係が格納された第2のテーブルと、前記吸光係数と前記フォトディテクターで検出された値とを用いて、血液特性を算出する血液特性算出部と、を設ければ、発光素子の波長を測定することなしに、発光素子の波長のバラツキによる血液特性の測定精度の低下を抑制できる血液特性測定装置を実現できる。 In short, a light-emitting element, a photodetector that receives light of the light-emitting element that has been transmitted or reflected through a measurement site, and a correspondence relationship between a value corresponding to the amount of light detected by the photodetector and a peak wavelength are stored. A blood characteristic calculation unit that calculates a blood characteristic using the table of 1, the second table storing the correspondence between the peak wavelength and the absorption coefficient, and the value detected by the absorption coefficient and the photodetector Thus, it is possible to realize a blood characteristic measuring apparatus capable of suppressing a decrease in blood characteristic measurement accuracy due to variations in the wavelength of the light emitting element without measuring the wavelength of the light emitting element.
また、測定部位を透過又は反射した前記発光素子の光を受光するフォトディテクターと、前記フォトディテクターで検出される光量に相当する値と吸光係数との対応関係が格納されたテーブルと、前記吸光係数と前記フォトディテクターで検出された値とを用いて、血液特性を算出する血液特性算出部と、を設けるようにしても同様に発光素子の波長を測定することなしに、発光素子の波長のバラツキによる血液特性の測定精度の低下を抑制できる血液特性測定装置を実現できる。 Further, a photodetector that receives the light of the light emitting element that has been transmitted or reflected through the measurement site, a table that stores a correspondence relationship between a value corresponding to the amount of light detected by the photodetector and an extinction coefficient, and the extinction coefficient And a blood characteristic calculation unit for calculating blood characteristics using the values detected by the photodetectors, the wavelength variation of the light emitting element is similarly measured without measuring the wavelength of the light emitting element. The blood characteristic measuring device which can suppress the fall of the measurement accuracy of the blood characteristic by this can be realized.
因みに、血液特性算出部による血液特性の算出の方法については、従来の種々の方法を採用できる。例えば、吸光係数と前記フォトディテクターで検出された値に加えて、散乱光を用いて血液特性を算出してもよい。算出する血液特性は、特許文献2のように血液中のヘモグロビンがグルコースと結合した割合でもよく、特許文献3のように生体中のグルコース濃度でもよく、それ以外でもよい。要は、本発明のテーブルを用いた構成は、発光素子の発光波長に応じた吸光係数を用いて血液特性を測定するものに広く適用可能である。 Incidentally, various conventional methods can be adopted as a method of calculating blood characteristics by the blood characteristic calculator. For example, blood characteristics may be calculated using scattered light in addition to the extinction coefficient and the value detected by the photodetector. The blood characteristic to be calculated may be the ratio of hemoglobin in blood bound to glucose as in Patent Document 2, or may be the glucose concentration in the living body as in Patent Document 3, or any other value. In short, the configuration using the table of the present invention can be widely applied to devices that measure blood characteristics using an extinction coefficient corresponding to the emission wavelength of the light emitting element.
本発明は、発光波長に応じた吸光係数を用いてSpO2や血液特性を測定する、パルスオキシメータや血液特性測定装置に広く適用可能である。 The present invention is widely applicable to pulse oximeters and blood characteristic measuring devices that measure SpO 2 and blood characteristics using an extinction coefficient corresponding to the emission wavelength.
10 パルスオキシメータ
100 プローブ部
121 発光素子
122 フォトディテクター
200 本体部
214a 演算部
300 ケーブル
401 第1のテーブル
401a、402a、501a 赤色光用テーブル
401b、402b、501b 近赤外光用テーブル
402 第2のテーブル
403 記憶部
404 SpO2算出部
501 テーブル
DESCRIPTION OF
Claims (10)
測定部位を透過又は反射した前記発光素子の光を受光するフォトディテクターと、
前記フォトディテクターで検出される光量に相当する値とピーク波長との対応関係が格納された第1のテーブルと、
ピーク波長と吸光係数との対応関係が格納された第2のテーブルと、
前記吸光係数と前記フォトディテクターで検出された値とを用いて、SpO2を算出するSpO2算出部と、
を具備するパルスオキシメータ。 A light emitting element;
A photodetector for receiving the light of the light-emitting element transmitted or reflected through the measurement site;
A first table storing a correspondence between a value corresponding to a light amount detected by the photodetector and a peak wavelength;
A second table storing the correspondence between peak wavelength and extinction coefficient;
An SpO 2 calculation unit for calculating SpO 2 using the extinction coefficient and the value detected by the photodetector;
A pulse oximeter comprising:
前記第2のテーブルからは、前記第1のテーブルから出力されたピーク波長を読み出しアドレスとして、当該ピーク波長に対応する吸光係数が出力される、
請求項1に記載のパルスオキシメータ。 From the first table, a value corresponding to the light amount detected by the photodetector is used as a read address, and a peak wavelength value corresponding to the value corresponding to the light amount is output.
From the second table, the peak wavelength output from the first table is used as a read address, and an extinction coefficient corresponding to the peak wavelength is output.
The pulse oximeter according to claim 1.
前記記憶部には、SpO2の測定に先立って、前記発光素子、前記フォトディテクター、前記第1及び第2のテーブルを用いて得られた吸光係数が格納されており、
SpO2測定時には、前記SpO2算出部が、前記記憶部に記憶された吸光係数を用いてSpO2を算出する、
請求項1又は請求項2に記載のパルスオキシメータ。 A storage unit for storing the extinction coefficient output from the second table;
Prior to the measurement of SpO 2 , the storage unit stores extinction coefficients obtained using the light emitting element, the photodetector, and the first and second tables,
The SpO 2 during the measurement, the SpO 2 calculator calculates the SpO 2 using the extinction coefficients stored in the storage unit,
The pulse oximeter according to claim 1 or 2.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のパルスオキシメータ。 Each of the first and second tables has a table for red light and a table for near infrared light,
The pulse oximeter according to any one of claims 1 to 3.
測定部位を透過又は反射した前記発光素子の光を受光するフォトディテクターと、
前記フォトディテクターで検出される光量に相当する値と吸光係数との対応関係が格納されたテーブルと、
前記吸光係数と前記フォトディテクターで検出された値とを用いて、SpO2を算出するSpO2算出部と、
を具備するパルスオキシメータ。 A light emitting element;
A photodetector for receiving the light of the light-emitting element transmitted or reflected through the measurement site;
A table storing a correspondence relationship between a value corresponding to the amount of light detected by the photodetector and an extinction coefficient;
An SpO 2 calculation unit for calculating SpO 2 using the extinction coefficient and the value detected by the photodetector;
A pulse oximeter comprising:
請求項5に記載のパルスオキシメータ。 From the table, a value corresponding to the light amount detected by the photodetector is used as a read address, and an extinction coefficient corresponding to the value corresponding to the light amount is output.
The pulse oximeter according to claim 5.
前記記憶部には、SpO2の測定に先立って、前記発光素子、前記フォトディテクター、前記テーブルを用いて得られた吸光係数が格納されており、
SpO2測定時には、前記SpO2算出部が、前記記憶部に記憶された吸光係数を用いてSpO2を算出する、
請求項5又は請求項6に記載のパルスオキシメータ。 A storage unit for storing the extinction coefficient output from the table;
Prior to the measurement of SpO 2 , the storage unit stores an extinction coefficient obtained using the light emitting element, the photodetector, and the table,
The SpO 2 during the measurement, the SpO 2 calculator calculates the SpO 2 using the extinction coefficients stored in the storage unit,
The pulse oximeter according to claim 5 or 6.
請求項6から請求項7のいずれか一項に記載のパルスオキシメータ。 Each of the tables has a table for red light and a table for near infrared light,
The pulse oximeter according to any one of claims 6 to 7.
測定部位を透過又は反射した前記発光素子の光を受光するフォトディテクターと、
前記フォトディテクターで検出される光量に相当する値とピーク波長との対応関係が格納された第1のテーブルと、
ピーク波長と吸光係数との対応関係が格納された第2のテーブルと、
前記吸光係数と前記フォトディテクターで検出された値とを用いて、血液特性を算出する血液特性算出部と、
を具備する血液特性測定装置。 A light emitting element;
A photodetector for receiving the light of the light-emitting element transmitted or reflected through the measurement site;
A first table storing a correspondence between a value corresponding to a light amount detected by the photodetector and a peak wavelength;
A second table storing the correspondence between peak wavelength and extinction coefficient;
A blood characteristic calculator that calculates blood characteristics using the extinction coefficient and the value detected by the photodetector;
A blood characteristic measuring device comprising:
前記フォトディテクターで検出される光量に相当する値と吸光係数との対応関係が格納されたテーブルと、
前記吸光係数と前記フォトディテクターで検出された値とを用いて、血液特性を算出する血液特性算出部と、
を具備する血液特性測定装置。
A photodetector for receiving the light of the light-emitting element transmitted or reflected through the measurement site;
A table storing a correspondence relationship between a value corresponding to the amount of light detected by the photodetector and an extinction coefficient;
A blood characteristic calculator that calculates blood characteristics using the extinction coefficient and the value detected by the photodetector;
A blood characteristic measuring device comprising:
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06174A (en) * | 1992-05-28 | 1994-01-11 | Nippon Koden Corp | Pulse oximeter |
JP2006081703A (en) * | 2004-09-16 | 2006-03-30 | Hitachi Medical Corp | Biological light measuring apparatus |
JP2006122693A (en) * | 1995-06-07 | 2006-05-18 | Masimo Corp | Light source with adjustable wavelength for oximeter |
WO2012066930A1 (en) * | 2010-11-16 | 2012-05-24 | 株式会社 日立メディコ | Biological light measuring device and operation method therefor |
US20130134989A1 (en) * | 2011-11-30 | 2013-05-30 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Calibration resistance emulator |
-
2018
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06174A (en) * | 1992-05-28 | 1994-01-11 | Nippon Koden Corp | Pulse oximeter |
JP2006122693A (en) * | 1995-06-07 | 2006-05-18 | Masimo Corp | Light source with adjustable wavelength for oximeter |
JP2006081703A (en) * | 2004-09-16 | 2006-03-30 | Hitachi Medical Corp | Biological light measuring apparatus |
WO2012066930A1 (en) * | 2010-11-16 | 2012-05-24 | 株式会社 日立メディコ | Biological light measuring device and operation method therefor |
US20130134989A1 (en) * | 2011-11-30 | 2013-05-30 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Calibration resistance emulator |
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