JP2021087849A - 測定装置及び測定方法 - Google Patents

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朝士 平野
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智之 東ヶ▲崎▼
剛司 樋口
Goji Higuchi
剛司 樋口
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Abstract

【課題】有用性を向上可能な測定装置及び測定方法を提供する。【解決手段】測定装置１００は、第１波長の光を射出する第１光源１２１と、第１波長と異なる第２波長のレーザ光を射出する第２光源１２２と、被検部位からの第２波長のレーザ光の散乱光を受光する第１受光部１３１と、被検部位からの第１波長の光の透過光を受光する第２受光部１３２と、被検部位からの第２波長のレーザ光の透過光を受光する第３受光部１３３と、第１受光部１３１の出力に基づいて血流量を測定し、第２受光部１３２及び第３受光部１３３の出力に基づいて酸素飽和度を測定する制御部１４０と、を備え、、１つの測定装置１００により測定した、酸素飽和度及び血流量に重みづけをした値に基づいて、被検者の健康状態が通常から変化した状態になる可能性を推定する。【選択図】図２

Description

本開示は、測定装置及び測定方法に関する。
従来、動脈血酸素飽和度を測定するパルスオキシメータが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、従来、レーザ光を指先に照射し、指先の毛細血管の血流からの散乱光に基づいて血流を測定する血流測定装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
実開平６−６６６３３号公報 実公平３−２１２０８号公報
１つの装置で動脈血酸素飽和度と血流量とを測定できれば、有用性が高まる。また、装置が小型であるほど、有用性が高まる。
本開示の目的は、有用性を向上可能な測定装置及び測定方法を提供することにある。
測定装置の一態様は、第１波長の光を射出する第１光源と、前記第１波長と異なる第２波長のレーザ光を射出する第２光源と、被検部位からの前記第２波長のレーザ光の散乱光を受光する第１受光部と、前記被検部位からの前記第１波長の光の透過光を受光する第２受光部と、前記被検部位からの前記第２波長のレーザ光の透過光を受光する第３受光部と、前記第１受光部の出力に基づいて血流量を測定し、前記第２受光部及び前記第３受光部の出力に基づいて酸素飽和度を測定する制御部と、を備え、１つの測定装置により前記測定した、酸素飽和度及び血流量に重みづけをした値に基づいて、被検者の健康状態が通常から変化した状態になる可能性を推定する。
測定装置の他の一態様は、第１波長の光を射出する第１光源と、前記第１波長と異なる第２波長のレーザ光を射出する第２光源と、被検部位からの前記第２波長のレーザ光の散乱光を受光する第１受光部と、前記被検部位からの前記第１波長の光の透過光及び前記被検部位からの前記第２波長のレーザ光の透過光を受光する第２受光部と、前記第１受光部の出力に基づいて血流量を測定し、前記第２受光部の出力に基づいて酸素飽和度を測定する制御部と、を備え、１つの測定装置により前記測定した、酸素飽和度及び血流量に重みづけをした値に基づいて、被検者の健康状態が通常から変化した状態になる可能性を推定する。
測定装置の他の一態様は、第１波長のレーザ光を射出する第１光源と、前記第１波長と異なる第２波長のレーザ光を射出する第２光源と、被検部位からの前記第１波長のレーザ光の透過光を受光し、前記被検部位からの前記第２波長のレーザ光の反射光を受光する受光部と、前記受光部の出力に基づいて、血流量及び酸素飽和度を測定する制御部と、を備え、１つの測定装置により前記測定した、酸素飽和度及び血流量に重みづけをした値に基づいて、被検者の健康状態が通常から変化した状態になる可能性を推定する。
測定方法の一態様は、測定装置による測定方法であって、被検部位に第１波長の光を射出するステップと、前記被検部位に前記第１波長と異なる第２波長のレーザ光を射出するステップと、前記被検部位からの前記第２波長のレーザ光の散乱光を受光するステップと、前記被検部位からの前記第１波長の光の透過光を受光するステップと、前記被検部位からの前記第２波長のレーザ光の透過光を受光するステップと、前記第２波長のレーザ光の散乱光に基づいて血流量を測定するステップと、前記第１波長の光の透過光及び前記第２波長のレーザ光の透過光に基づいて酸素飽和度を測定するステップと、１つの前記測定装置により前記測定した、酸素飽和度及び血流量に重みづけをした値に基づいて、被検者の健康状態が通常から変化した状態になる可能性を推定するステップと、を含む。
本開示によれば、有用性を向上可能な測定装置及び測定方法を提供できる。
第１実施形態に係る測定装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 図１の測定装置の使用状態の一例について説明するための模式図である。 図１の制御部が実行する処理の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る測定装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 図４の測定装置の使用状態の一例について説明するための模式図である。 第３実施形態に係る測定システムの概略構成を示す機能ブロック図である。 図６の測定システムによる制御手順の一例を示すシーケンス図である。 第４実施形態に係る測定装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 図８の測定装置の使用状態の一例について説明するための模式図である。 図８の測定装置の使用状態の他の一例について説明するための模式図である。 第５実施形態に係る測定装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 図１１の測定装置の使用状態の一例について説明するための模式図である。
以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る測定装置１００の概略構成を示す機能ブロック図である。本実施形態に係る測定装置１００は、生体センサ１１０と、制御部１４０と、報知部１５０と、記憶部１６０とを備える。
測定装置１００は、生体センサ１１０を使用して、測定装置１００に接触する被検者（ユーザ）の生体測定出力を取得し、生体測定出力に基づいて生体情報を測定する。本実施形態に係る測定装置１００は、生体センサ１１０を用いて、被検者の酸素飽和度及び血流量を測定できる。本実施形態に係る測定装置１００は、被検者の酸素飽和度を示す値として、例えば経皮的動脈血酸素飽和度（ＳｐＯ２、Ｓ：Saturation（サチュレーション・飽和度）、Ｐ：Percutaneous（経皮的）又はPulse Oximetry（パルスオキシメータ）、Ｏ２：Oxygen（酸素））を測定できる。ただし、測定装置１００が測定する生体情報は、必ずしもＳｐＯ２及び血流量に限られない。測定装置１００は、生体センサ１１０を使用して測定可能な任意の生体情報を測定してもよい。以下、本明細書では、経皮的動脈血酸素飽和度（ＳｐＯ２）を単に酸素飽和度とも称する。なお、酸素飽和度を示す値として、ＳａＯ２（Ｓ：Saturation（飽和度）、a：artery（動脈）、Ｏ２：Oxygen（酸素））があり、動脈血の酸素飽和度の実測値を示す。そして、ＳｐＯ２は間接的にＳａＯ２を測定する方法であり、測定条件が整っていれば、両者は近時値を取る。
生体センサ１１０は、測定装置１００に接触する被検者の被検部位から、生体測定出力を取得する。被検部位は、生体測定出力を取得可能な任意の部位であり、本実施形態では、指であるとして、以下説明する。なお、被検部位は指に代え、又は指とともに、手首、腕、耳、足その他の部位又はこれらを任意に組み合わせた部位であってもよい。生体センサ１１０は、発光部１２０と受光部１３０とを備える。本実施形態において、生体センサ１１０は、発光部１２０として、第１光源１２１及び第２光源１２２を備える。本実施形態において、生体センサ１１０は、受光部１３０として、第１受光部１３１、第２受光部１３２及び第３受光部１３３を備える。
第１光源１２１及び第２光源１２２は、血液中に含まれる所定の成分を検出可能な波長の光を、測定光として射出する。
第１光源１２１は、例えばＬＥＤ（発光ダイオード：Light Emitting Diode）により、ＬＥＤ光源として構成されてよい。第１光源１２１は、例えばＬＤ（レーザダイオード：Laser Diode）により、レーザ光源として構成されてもよい。本実施形態では、第１光源１２１は、ＬＥＤ光源として構成されているとして、以下説明する。
第２光源１２２は、例えばＬＤにより、レーザ光源として構成される。なお、本実施形態で利用されるレーザ光源として、垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：vertical cavity surface emitting laser）を用いるが、その他、分布帰還型レーザ（ＤＦＢ：Distributed Feedback）、ファブリペロー型レーザ（ＦＰ：Fabry-Perot)を用いることができる。
第１光源１２１及び第２光源１２２は、それぞれ異なる波長の光を射出する。本実施形態における第１光源１２１は、第１波長のＬＥＤ光を射出する。第１光源１２１は、レーザ光源として構成されている場合には、第１波長のレーザ光を射出する。第１波長は、酸素と結合したヘモグロビン（以下「酸素化ヘモグロビン」とも称する）の吸光度と、酸素と結合していないヘモグロビン（以下「還元ヘモグロビン」とも称する）の吸光度との差分が大きい波長である。第１波長は、例えば６００ｎｍから７００ｎｍの波長であり、第１光源１２１が射出する光は、いわゆる赤色光である。本実施形態では、第１波長が６６０ｎｍであるとして以下説明する。第２光源１２２は、第２波長のレーザ光（以下「第２レーザ光」とも称する）を射出する。第２波長は、第１波長と異なる波長である。第２波長は、第１の波長と比べて、酸素化へモグロビンの吸光度と還元ヘモグロビンの吸光度との差分が小さい波長である。第２波長は、例えば８００ｎｍから１０００ｎｍの波長であり、第２レーザ光は、いわゆる近赤外光である。本実施形態では、第２波長が８５０ｎｍであるとして以下説明する。
第１受光部１３１、第２受光部１３２及び第３受光部１３３は、例えばそれぞれＰＤ（フォトダイオード：Photo Diode）により構成される。
第１受光部１３１は、生体測定出力として、第２光源１２２から被検部位に射出された測定光（レーザ光）の、被検部位から散乱される散乱光（検出光）を受光する。第２受光部１３２は、生体測定出力として、第１光源１２１から被検部位に射出された測定光（ＬＥＤ光）の、被検部位を透過した透過光（検出光）を受光する。第３受光部１３３は、生体測定出力として、第２光源１２２から被検部位に射出された測定光（レーザ光）の、被検部位を透過した透過光（検出光）を受光する。生体センサ１１０は、第１受光部１３１、第２受光部１３２及び第３受光部１３３において受光した検出光の光電変換信号を制御部１４０に送信する。
図２は、測定装置１００の使用状態の一例について説明するための模式図である。図２は、測定装置１００の断面の一例と、被検部位とを示す図である。図２では、測定装置１００の機能部として、発光部１２０が有する各光源と、受光部１３０が有する各受光部とのみが示されている。測定装置１００は、図２に模式的に示すように、被検者が測定装置１００における特定の位置（測定部）に被検部位を接触させた状態で、生体情報を測定する。図２では被検部位が指である場合を図示しているが、被検部位は手首、腕、耳、足その他の部位であってもよい。また、測定装置１００は、被検者が測定装置１００における特定の位置（測定部）に被検部位を接触させていない状態で、生体情報を測定してもよい。
図２に模式的に示すように、第１光源１２１及び第２光源１２２は、測定装置１００において、生体情報の測定時に指の爪側に位置するように、配置される。
第２受光部１３２及び第３受光部１３３は、測定装置１００において、生体情報の測定時に、被検部位である指を挟んでそれぞれ第１光源１２１及び第２光源１２２に対向する位置（つまり図２の例では指の腹側）に、配置される。かかる配置により、第２受光部１３２及び第３受光部１３３は、それぞれ第１光源１２１及び第２光源１２２が射出する光の透過光を検出できる。
第１受光部１３１は、測定装置１００において、第２光源１２２から被検部位に射出されたレーザ光の、被検部位から散乱される散乱光を受光可能な位置に配置される。図２に示す例では、第１受光部１３１は、第２光源１２２と同じ、指の爪側に配置されている。
図２に模式的に示すように、第１受光部１３１は、第２光源１２２が射出したレーザ光の、被検部位からの散乱光を受光する。第１受光部１３１は、レーザ光（近赤外光）の散乱光の波長の光を検出可能なＰＤにより構成されていてよい。
図２に模式的に示すように、第２受光部１３２は、第１光源１２１が射出したＬＥＤ光の、被検部位の透過光を受光する。第２受光部１３２は、ＬＥＤ光（赤色光）の透過光の波長の光を検出可能なＰＤにより構成されていてよい。
図２に模式的に示すように、第３受光部１３３は、第２光源１２２が射出したレーザ光の、被検部位の透過光を受光する。第３受光部１３３は、レーザ光（近赤外光）の散乱光の波長の光を検出可能なＰＤにより構成されていてよい。
再び図１を参照すると、制御部１４０は、測定装置１００の各機能ブロックをはじめとして、測定装置１００の全体を制御及び管理する少なくとも１つのプロセッサ１４１を含む。制御部１４０は、制御手順を規定したプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）等の少なくとも１つのプロセッサ１４１を含んで構成され、その機能を実現する。このようなプログラムは、例えば記憶部１６０、又は測定装置１００に接続された外部の記憶媒体等に格納される。
種々の実施形態によれば、少なくとも１つのプロセッサ１４１は、単一の集積回路（ＩＣ）として、又は複数の通信可能に接続された集積回路ＩＣ及び／又はディスクリート回路（discrete circuits）として実行されてもよい。少なくとも１つのプロセッサ１４１は、種々の既知の技術に従って実行されることが可能である。
一実施形態において、プロセッサ１４１は、例えば、関連するメモリに記憶された指示を実行することによって１以上のデータ計算手続又は処理を実行するように構成された１以上の回路又はユニットを含む。他の実施形態において、プロセッサ１４１は、１以上のデータ計算手続き又は処理を実行するように構成されたファームウェア（例えば、ディスクリートロジックコンポーネント）であってもよい。
種々の実施形態によれば、プロセッサ１４１は、１以上のプロセッサ、コントローラ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号処理装置、プログラマブルロジックデバイス、フィールドプログラマブルゲートアレイ、又はこれらのデバイス若しくは構成の任意の組み合わせ、又は他の既知のデバイス若しくは構成の組み合わせを含み、以下に説明される制御部１４０としての機能を実行してもよい。
制御部１４０は、第１受光部１３１の出力（つまり散乱光の光電変換信号）に基づいて、被検部位における血流量を算出する。ここで、制御部１４０による、ドップラーシフトを利用した血流量測定技術について説明する。
生体の組織内において、動いている血球から散乱された散乱光は、血液中の血球の移動速度に比例したドップラー効果による周波数シフト（ドップラーシフト）を受ける。制御部１４０は、静止した組織からの散乱光と、動いている血球からの散乱光との光の干渉によって生じるうなり信号（ビート信号ともいう）を検出する。このうなり信号は、強度を時間の関数として表したものである。そして、制御部１４０は、このうなり信号を、パワーを周波数の関数として表したパワースペクトルにする。このうなり信号のパワースペクトルでは、ドップラーシフト周波数は血球の速度に比例する。また、このうなり信号のパワースペクトルでは、パワーは血球の量に対応する。制御部１４０は、うなり信号のパワースペクトルに周波数をかけて積分することにより血流量を求める。
制御部１４０は、第２受光部１３２及び第３受光部１３３の出力（つまり透過光の光電変換信号）に基づいて、被検部位におけるＳｐＯ２を算出する。ここで、制御部１４０による、ＳｐＯ２の測定原理について説明する。
血液中において、還元ヘモグロビンは、赤色光である第１波長の光を吸収しやすく、近赤外光である第２波長の光を吸収しにくい。これに対し、酸素化ヘモグロビンは、赤色光である第１波長の光及び近赤外光である第２波長の光とも、吸収しにくい。つまり、赤色光である第１波長の光は、還元ヘモグロビンに吸収されやすく、酸素化ヘモグロビンに吸収されにくい。また、近赤外光である第２波長の光は、還元ヘモグロビン及び酸素化ヘモグロビンに吸収されにくい。
従って、第１光源１２１が射出する第１波長の光（本実施形態ではＬＥＤ光）の光量に対する第２受光部１３２での受光強度と、第２光源１２２が射出する第２波長の光（本実施形態ではレーザ光）の光量に対する第３受光部１３３での受光強度との比較に基づき、血液中の酸素化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンとの比率を算出することができる。制御部１４０は、酸素化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンとの比率に基づいて、ＳｐＯ２を算出することができる。具体的には、酸素化ヘモグロビンの量をＨｂＯ２とし、還元ヘモグロビンの量をＨｂとした場合、ＳｐＯ２は、｛ＨｂＯ２／（Ｈｂ＋ＨｂＯ２）｝×１００という数式により算出される（例えば特許文献１参照）。制御部１４０は、例えば数式を用いて、ＳｐＯ２を算出する。
制御部１４０は、さらに、算出した被検者の血流量及びＳｐＯ２に基づき、被検者が高山病（高度障害ともいう）になる可能性を推定してもよい。高山病は、ＳｐＯ２が低下したり、脱水傾向になったりすることにより、発症しやすくなる。被検者が脱水傾向にある場合、血液中の水分が不足し、血流が悪くなる（血流量が少なくなる）。そのため、制御部１４０は、血流量とＳｐＯ２との変化に基づいて、被検者が高山病になる可能性を推定できる。制御部１４０は、所定のアルゴリズムを用いて、例えば血流量とＳｐＯ２との重みづけを行うことにより、高山病になる可能性を推定してもよい。例えば特許文献１に開示されたパルスオキシメータは、ＳｐＯ２を測定しえても、血流量については測定できない。本実施形態に係る測定装置１００によれば、ＳｐＯ２と血流量とを測定できるため、ＳｐＯ２と血流量という２つの指標に基づいて、高山病になる可能性を推定できる。そのため、本実施形態に係る測定装置１００によれば、ＳｐＯ２のみから高山病になる可能性を推定する場合と比較して、推定精度が高まる。
報知部１５０は、音、振動、及び画像等で情報を報知する。報知部１５０は、スピーカ、振動子、及び表示デバイスを備えていてもよい。表示デバイスは、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electro-Luminescence Display）、又は無機ＥＬディスプレイ（ＩＥＬＤ：Inorganic Electro-Luminescence Display）等とすることができる。報知部１５０は、例えばＳｐＯ２及び／又は血流量の測定結果を報知できる。報知部１５０は、例えば高山病になる可能性に関する情報を報知してもよい。
記憶部１６０は、半導体メモリ又は磁気メモリ等で構成されることができる。記憶部１６０は、各種情報又は測定装置１００を動作させるためのプログラム等を記憶する。記憶部１６０は、ワークメモリとしても機能してもよい。記憶部１６０は、例えば、制御部１４０が算出した被検者のＳｐＯ２及び血流量を、履歴情報として記憶してよい。
次に、測定装置１００の制御部１４０が行う処理の一例について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。制御部１４０は、測定装置１００が起動された場合又は測定処理を開始するための所定の操作入力が行われた場合、図３に示すフローを繰り返して実行してよい。制御部１４０は、被検部位が測定部に接触しているか否かを検出可能な機能を備える場合には、被検部位が測定部に接触していると判断した場合に、図３に示すフローを実行してもよい。
制御部１４０は、第１光源１２１からＬＥＤ光を射出する（ステップＳ１０１）。
制御部１４０は、第２光源１２２からレーザ光を射出する（ステップＳ１０２）。
第１光源１２１によるＬＥＤ光の射出及び第２光源１２２によるレーザ光の射出が行われると、第１受光部１３１、第２受光部１３２及び第３受光部１３３は、被検部位から検出光を受光する。すなわち、第１受光部１３１はレーザ光の散乱光を受光し、第２受光部１３２はＬＥＤ光の透過光を受光し、第３受光部１３３はレーザ光の透過光を受光する。第１受光部１３１、第２受光部１３２及び第３受光部１３３は、検出光の光電変換信号を制御部１４０に送信する。
制御部１４０は、第１受光部１３１、第２受光部１３２及び第３受光部１３３からの出力を取得する（ステップＳ１０３）。
制御部１４０は、第１受光部１３１から取得した出力に基づいて、血流量を算出する（ステップＳ１０４）。
制御部１４０は、第２受光部１３２及び第３受光部１３３から取得した出力に基づいて、ＳｐＯ２を算出する（ステップＳ１０５）。
制御部１４０は、ステップＳ１０４で算出した血流量と、ステップＳ１０５で算出したＳｐＯ２とに基づいて、被検者が高山病になる可能性を推定する（ステップＳ１０６）。
制御部１４０は、算出した血流量及びＳｐＯ２、並びに高山病になる可能性等の情報を、報知部１５０から報知する（ステップＳ１０７）。
このように、本実施形態に係る測定装置１００は、第２光源１２２から射出されるレーザ光の散乱光に基づいて血流量を測定するとともに、第１光源１２１から射出されるＬＥＤ光及び第２光源１２２から射出されるレーザ光の透過光に基づいてＳｐＯ２を測定する。測定装置１００によれば、１つの装置で血流量とＳｐＯ２とを測定できるため、血流量とＳｐＯ２とをそれぞれ独立した別の装置で測定する場合と比較して、被検者にとって有用性が高まる。
また、第２光源１２２から射出されるレーザ光は、血流量及びＳｐＯ２の双方の測定のために使用される。そのため、本実施形態に係る測定装置１００によれば、血流量を測定するための光源と、ＳｐＯ２を測定するための光源とがそれぞれ設けられている場合と比較して、測定装置１００を構成する素子の数が少なくなる。これにより、本実施形態に係る測定装置１００によれば、装置の小型化を実現できる。装置が小型化することにより、被検者は、例えば装置を携帯しやすくなるため、有用性が向上する。
（第２実施形態）
図４は、第２実施形態に係る測定装置２００の概略構成を示す機能ブロック図である。本実施形態に係る測定装置２００は、生体センサ２１０と、制御部２４０と、報知部２５０と、記憶部２６０とを備える。
第１実施形態に係る測定装置１００では、受光部１３０が、第１受光部１３１、第２受光部１３２及び第３受光部１３３という３つの受光部を備えるのに対し、第２実施形態に係る測定装置２００は、受光部２３０が第１受光部２３１及び第２受光部２３２という２つの受光部を備えるという点で、第１実施形態に係る測定装置１００と異なる。第２実施形態における測定装置２００の発光部２２０の構成は、第１実施形態における測定装置１００の発光部１２０と同様であってよい。
すなわち、本実施形態において、生体センサ２１０は、第１光源２２１及び第２光源２２２という２つの発光部と、第１受光部２３１及び第２受光部２３２という２つの受光部とを備える。第１光源２２１及び第２光源２２２の機能は、それぞれ第１実施形態における第１光源１２１及び第２光源１２２と同様である。すなわち、第１光源２２１は測定光としてＬＥＤ光を射出し、第２光源２２２は測定光としてレーザ光を射出する。第１実施形態で述べたように、第１光源２２１は、測定光としてレーザ光を射出してもよい。第１光源２２１と第２光源２２２とは、それぞれ異なるタイミングで測定光を射出する。第１光源２２１と第２光源２２２とは、例えば交互に測定光を出力する。すなわち、測定装置２００による測定処理において、第１光源２２１からのＬＥＤ光と第２光源２２２からのレーザ光とが、例えば所定の時間ごとに、交互に被検部位に射出される。
第１受光部２３１の機能は、第１実施形態における第１受光部１３１と同様である。すなわち、第１受光部２３１は、第２光源２２２が射出したレーザ光の、被検部位からの散乱光を受光する。第２受光部２３２は、例えば、ＬＥＤ光（赤色光）及びレーザ光（近赤外光）の双方の、被検部位からの透過光の波長の光を検出可能な、いわゆるマルチ周波数対応型のＰＤにより構成される。第２受光部２３２は、第１光源２２１からのＬＥＤ光が被検部位に射出されているときは、ＬＥＤ光の透過光を検出し、第２光源２２２からのレーザ光が被検部位に射出されているときは、レーザ光の透過光を検出する。生体センサ２１０は、第１受光部２３１及び第２受光部２３２が受光した検出光の光電変換信号を制御部２４０に送信する。
図５は、測定装置２００の使用状態の一例について説明するための模式図である。図５は、測定装置２００の断面の一例と、被検部位とを示す図である。図５では、測定装置２００の機能部として、発光部２２０が有する各光源と、受光部２３０が有する各受光部とのみが示されている。図５に模式的に示すように、第１受光部２３１は、第２光源２２２が射出したレーザ光の、被検部位からの散乱光を受光する。第１受光部２３１は、測定装置２００において、第２光源２２２から被検部位に射出されたレーザ光の、被検部位から散乱される散乱光を受光可能な位置に配置される。図５に示す例では、第１受光部２３１は、第２光源２２２と同じ、指の爪側に配置されている。
第２受光部２３２は、第１光源２２１が射出したＬＥＤ光の、被検部位からの透過光と、第２光源２２２が射出したレーザ光の、被検部位からの透過光を受光する。ＬＥＤ光とレーザ光とは、上述のように交互に射出されるため、第２受光部２３２は、それらの透過光をそれぞれ交互に受光する。図５では、ＬＥＤ光及びレーザ光が図示されているが、実際には、ある時点において、ＬＥＤ光又はレーザ光のいずれかが被検部位に射出され、第２受光部２３２は、射出されている光の透過光を受光する。第２受光部２３２は、測定装置１００において、生体情報の測定時に、被検部位である指を挟んでそれぞれ第１光源２２１及び第２光源２２２に対向する位置（つまり図５の例では指の腹側）に、配置される。かかる配置により、第２受光部２３２は、第１光源２２１及び第２光源２２２が射出する測定光の透過光を検出できる。
再び図４を参照すると、制御部２４０は、測定装置２００の各機能ブロックをはじめとして、測定装置２００の全体を制御及び管理する少なくとも１つのプロセッサ２４１を含む。制御部２４０及びプロセッサ２４１の機能は、それぞれ第１実施形態の制御部１４０及びプロセッサ１４１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。また、報知部２５０及び記憶部２６０の機能も、それぞれ第１実施形態の報知部１５０及び記憶部１６０と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
本実施形態に係る測定装置２００は、制御部２４０により、図３で説明したものと同様のフローにより、血流量及びＳｐＯ２を測定し、被検者が高山病になる可能性を推定する。本実施形態においては、制御部２４０は、ステップＳ１０３において、第１受光部２３１及び第２受光部２３２からの出力を取得する。制御部２４０は、ステップＳ１０４において、第１受光部２３１からの出力に基づいて血流量を算出する。制御部２４０は、ステップＳ１０５において、第１受光部２３１及び第２受光部２３２からの出力に基づいてＳｐＯ２を算出する。
このように、本実施形態に係る測定装置２００も、１つの装置で血流量とＳｐＯ２とを測定できるため、血流量とＳｐＯ２とをそれぞれ独立した別の装置で測定する場合と比較して、被検者にとって有用性が高まる。また、本実施形態に係る測定装置２００は、マルチ周波数対応の第２受光部２３２でＬＥＤ光及びレーザ光の透過光を受光できる。そのため、ＬＥＤ光及びレーザ光の透過光をそれぞれ異なる２つの受光部で受光する場合と比較して、生体センサ２１０及び測定装置２００をさらに小型化できる。これにより、測定装置２００によれば、有用性が向上する。
（第３実施形態）
図６は、第３実施形態に係る測定システム３００の概略構成を示す機能ブロック図である。測定システム３００は、測定装置４００と、情報処理装置５００と、端末装置６００とを備える。情報処理装置５００は、有線、無線、又は有線と無線との組合せにより、測定装置４００及び端末装置６００と通信可能に接続されている。また、測定装置４００と端末装置６００とが直接通信可能であってもよい。また、測定装置４００と、情報処理装置５００と、端末装置６００とを相互に接続するネットワークは、インターネットや無線ＬＡＮ等であってよい。
測定装置４００は、測定光を被検部位に射出することにより生体測定出力を測定する装置である。測定装置４００は、測定した生体測定出力に関する情報を、情報処理装置５００に送信してよい。
情報処理装置５００は、例えばコンピュータ等のサーバ装置として構成されることができる。情報処理装置５００は、測定装置４００から取得した生体測定出力に関する情報に基づき、被検者の血流量及びＳｐＯ２を算出してよい。情報処理装置５００は、被検者が高山病になる可能性を推定してもよい。情報処理装置５００は、血流量及びＳｐＯ２の算出結果及び推定した高山病になる可能性に関する情報を、記憶してよい。情報処理装置５００は、血流量及びＳｐＯ２の算出結果及び推定した高山病になる可能性に関する情報を、端末装置６００に送信してよい。
端末装置６００は、例えばパーソナルコンピュータ、スマートフォン又はタブレット等として構成されてよい。端末装置６００は、例えば、被検者が所有するものであってよい。端末装置６００は、情報処理装置５００から取得した血流量及びＳｐＯ２の算出結果及び推定した高山病になる可能性に関する情報に基づき報知を行ってよい。
測定装置４００は、生体センサ４１０と、制御部４４０と、報知部４５０と、記憶部４６０とを備える。生体センサ４１０は、発光部４２０と受光部４３０とを備える。発光部４２０及び受光部４３０の各構成及び機能は、それぞれ第１実施形態における発光部１２０及び受光部１３０と同様である。すなわち、発光部４２０は、ＬＥＤ光を射出する第１光源４２１と、レーザ光を射出する第２光源４２２とを備える。また、受光部４３０は、第２光源４２２が射出したレーザ光の散乱光を受光する第１受光部４３１と、第１光源４２１が射出したＬＥＤ光の透過光を受光する第２受光部４３２と、第２光源４２２が射出したレーザ光の透過光を受光する第３受光部４３３とを備える。本実施形態における測定装置４００は、第１実施形態における測定装置１００と同様にして、生体測定出力を取得できる。
制御部４４０は、測定装置４００の各機能ブロックをはじめとして、測定装置４００の全体を制御及び管理する少なくとも１つのプロセッサ４４１を含む。制御部４４０は、制御手順を規定したプログラムを実行するＣＰＵ等の少なくとも１つのプロセッサ４４１を含んで構成され、その機能を実現する。このようなプログラムは、例えば記憶部４６０、又は測定装置４００に接続された外部の記憶媒体等に格納される。プロセッサ４４１は、例えば第１実施形態で示したプロセッサ４４１と同様の構成であってよいため、ここでは詳細な説明を省略する。制御部４４０は、生体センサ４１０による生体測定出力の取得の制御を行い、取得した生体測定出力に関する情報を、通信部４７０を介して情報処理装置５００に送信する。
記憶部４６０は、半導体メモリ又は磁気メモリ等で構成されることができる。記憶部４６０は、各種情報や測定装置４００を動作させるためのプログラム等を記憶する。記憶部４６０は、ワークメモリとしても機能してもよい。記憶部４６０は、例えば、生体センサ４１０が取得した生体測定出力に関する情報（すなわち検出光の受光強度）等のデータを記憶してよい。
通信部４７０は、情報処理装置５００と有線通信若しくは無線通信、又は有線通信及び無線通信の組合せの通信を行うことにより、各種情報の送受信を行う。例えば、通信部５７０は、測定装置４００が測定した生体測定出力に関する情報を情報処理装置５００に送信する。
情報処理装置５００は、制御部５４０と、記憶部５６０と、通信部５７０とを備える。
制御部５４０は、情報処理装置５００の各機能ブロックをはじめとして、情報処理装置５００の全体を制御及び管理する少なくとも１つのプロセッサ５４１を含む。制御部５４０は、制御手順を規定したプログラムを実行するＣＰＵ等の少なくとも１つのプロセッサ５４１を含んで構成され、その機能を実現する。このようなプログラムは、例えば記憶部５６０、又は情報処理装置５００に接続された外部の記憶媒体等に格納される。プロセッサ５４１は、例えば第１実施形態で示したプロセッサ１４１と同様の構成であってよいため、ここでは詳細な説明を省略する。制御部５４０は、測定装置４００から取得した、生体測定出力に関する情報に基づいて、被検者の血流量及びＳｐＯ２を算出してよい。制御部５４０は、被検者が高山病になる可能性を推定してもよい。制御部５４０による、血流量及びＳｐＯ２の算出方法の詳細、並びに高山病になる可能性の推定方法の詳細については、第１実施形態で説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。
記憶部５６０は、半導体メモリ又は磁気メモリ等で構成されることができる。記憶部５６０は、各種情報や情報処理装置５００を動作させるためのプログラム等を記憶する。記憶部５６０は、ワークメモリとしても機能してもよい。記憶部５６０は、例えば、測定装置４００から取得した生体測定出力に関する情報を記憶してよい。記憶部５６０は、制御部５４０による血流量及びＳｐＯ２の算出、並びに高山病になる可能性の推定に用いられる種々の情報を記憶してもよい。
通信部５７０は、測定装置４００及び端末装置６００と有線通信若しくは無線通信、又は有線通信及び無線通信の組合せの通信を行うことにより、各種情報の送受信を行う。例えば、通信部５７０は、測定装置４００から、生体測定出力に関する情報を受信する。また、例えば、通信部５７０は、情報処理装置５００が算出した血流量及びＳｐＯ２、並びに高山病になる可能性に関する情報を端末装置６００に送信する。
端末装置６００は、制御部６４０と、報知部６５０と、記憶部６６０と、通信部６７０と、入力部６８０とを備える。
制御部６４０は、端末装置６００の各機能ブロックをはじめとして、端末装置６００の全体を制御及び管理する少なくとも１つのプロセッサ６４１を含む。制御部６４０は、制御手順を規定したプログラムを実行するＣＰＵ等の少なくとも１つのプロセッサ６４１を含んで構成され、その機能を実現する。このようなプログラムは、例えば記憶部６６０、又は端末装置６００に接続された外部の記憶媒体等に格納される。プロセッサ６４１は、例えば第１実施形態で示したプロセッサ１４１と同様の構成であってよいため、ここでは詳細な説明を省略する。制御部６４０は、情報処理装置５００から取得した血流量及びＳｐＯ２、並びに高山病になる可能性に関する情報を、報知部６５０から報知してよい。
報知部６５０は、音、振動、及び画像等で情報を報知する。報知部６５０の機能及び構成は、第１実施形態で説明した報知部１５０と同様であってよいため、ここでは詳細な説明を省略する。
記憶部６６０は、半導体メモリ又は磁気メモリ等で構成されることができる。記憶部６６０は、各種情報や端末装置６００を動作させるためのプログラム等を記憶する。記憶部６６０は、ワークメモリとしても機能してもよい。記憶部６６０は、例えば、情報処理装置５００から取得した血流量及びＳｐＯ２、並びに高山病になる可能性に関する情報を記憶してよい。
通信部６７０は、情報処理装置５００と有線通信若しくは無線通信、又は有線通信及び無線通信の組合せの通信を行うことにより、各種情報の送受信を行う。例えば、通信部６７０は、情報処理装置５００から、血流量及びＳｐＯ２、並びに高山病になる可能性に関する情報を受信する。
入力部６８０は、端末装置６００のユーザ（例えば被検者）からの操作入力を受け付けるものであり、例えば、操作ボタン（操作キー）から構成される。入力部６８０をタッチパネルにより構成し、表示デバイスの一部にユーザからの操作入力を受け付ける操作キーを表示して、ユーザによるタッチ操作入力を受け付けてもよい。
図７は、測定システム３００による制御手順の一例を示すシーケンス図である。図７に示す処理は、例えば、測定装置４００が起動された場合又は測定処理を開始するための所定の操作入力が行われた場合に実行される。測定装置４００の制御部４４０が、被検部位が測定部に接触しているか否かを検出可能な機能を備える場合には、被検部位が測定部に接触していると判断した場合に、図７に示す処理が実行されてもよい。
測定装置４００は、第１光源４２１からＬＥＤ光を射出する（ステップＳ２０１）。
測定装置４００は、第２光源４２２からレーザ光を射出する（ステップＳ２０２）。
測定装置４００は、第１受光部４３１、第２受光部４３２及び第３受光部４３３からの出力を取得する（ステップＳ２０３）。
測定装置４００は、通信部４７０を介して、生体測定出力に関する情報を、情報処理装置５００に送信する（ステップＳ２０４）。
情報処理装置５００は、測定装置４００から生体測定出力に関する情報を取得すると、生体測定出力のうち、第１受光部４３１の出力に基づいて、血流量を算出する（ステップＳ２０５）。
情報処理装置５００は、生体測定出力のうち、第２受光部４３２及び第３受光部４３３の出力に基づいて、ＳｐＯ２を算出する（ステップＳ２０６）。
情報処理装置５００は、ステップＳ２０５で算出した血流量と、ステップＳ２０６で算出したＳｐＯ２とに基づいて、被検者が高山病になる可能性を推定する（ステップＳ２０７）。
情報処理装置５００は、血流量及びＳｐＯ２、並びに高山病になる可能性等の情報を、通信部５７０を介して端末装置６００に送信する（ステップＳ２０８）。
端末装置６００は、情報処理装置５００から血流量及びＳｐＯ２、並びに高山病になる可能性等の情報を取得すると、取得した、血流量及びＳｐＯ２、並びに高山病になる可能性等の情報を、報知部６５０から報知する（ステップＳ２０９）。
本実施形態では、測定装置４００の生体センサ４１０が第１実施形態の生体センサ１１０と同じ構成を有する場合について説明した。しかしながら、生体センサ４１０は、第２実施形態の生体センサ２１０と同じ構成を有していてもよい。
本実施形態では、情報処理装置５００が、血流量及びＳｐＯ２を算出し、高山病になる可能性を推定すると説明したが、例えば測定装置２００が、血流量及びＳｐＯ２の算出処理、並びに高山病になる可能性の推定処理を実行してもよい。この場合、測定装置４００は、血流量及びＳｐＯ２の算出結果、並びに高山病になる可能性の推定結果を情報処理装置５００に送信してよい。また、測定システム３００は、情報処理装置５００を備えていなくてもよい。この場合、測定装置４００が、血流量及びＳｐＯ２の算出結果、並びに高山病になる可能性の推定結果を端末装置６００に送信してもよい。
このように、本実施形態に係る測定システム３００において、１つの測定装置４００により生体測定出力を取得し、取得された生体測定出力に基づいて血流量とＳｐＯ２とが算出される。そのため、本実施形態に係る測定システム３００によれば、血流量とＳｐＯ２とを測定するために、それぞれ別の装置を用いる必要がないため、被検者にとって有用性が高まる。
また、測定システム３００の測定装置４００における第２光源４２２から射出されるレーザ光は、血流量及びＳｐＯ２の双方の測定のために使用される。そのため、測定装置４００によれば、血流量を測定するための光源と、ＳｐＯ２を測定するための光源とがそれぞれ設けられている場合と比較して、測定装置４００を構成する素子の数が少なくなる。これにより、装置の小型化を実現でき、有用性が向上する。
（第４実施形態）
図８は、第４実施形態に係る測定装置７００の概略構成を示す機能ブロック図である。本実施形態に係る測定装置７００は、生体センサ７１０と、制御部７４０と、報知部７５０と、記憶部７６０とを備える。生体センサ７１０は、発光部７２０と、受光部７３０とを備える。
発光部７２０は、第１光源７２１と、第２光源７２２とを備える。本実施形態において、第１光源７２１と第２光源７２２とは、いずれも、例えばＬＤにより、レーザ光源として構成される。すなわち、本実施形態において、第１光源７２１と第２光源７２２とは、測定光としてレーザ光を射出する。第１光源７２１及び第２光源７２２が射出するレーザ光の波長は、それぞれ第１実施形態で説明した第１波長及び第２波長であってよい。すなわち、本実施形態において、第１光源７２１は、例えば６６０ｎｍの波長のレーザ光を射出し、第２光源７２２は、例えば８５０ｎｍの波長のレーザ光を射出してよい。
受光部７３０は、第１受光部７３１と、第２受光部７３２とを備える。本実施形態において、第１受光部７３１は、例えば第１光源７２１から射出されたレーザ光（赤色光）の、被検部位からの透過光を受光する。本実施形態において、第２受光部７３２は、例えば第２光源から射出されたレーザ光（近赤外光）の、被検部位からの透過光を受光する。生体センサ７１０は、第１受光部７３１及び第２受光部７３２において受光した検出光の光電変換信号を制御部７４０に送信する。
図９は、測定装置７００の使用状態の一例について説明するための模式図である。図９は、測定装置７００の断面の一例と、被検部位とを示す図である。図９では、測定装置７００の機能部として、発光部７２０が有する各光源と、受光部７３０が有する各受光部とのみが示されている。
第１受光部７３１は、測定装置７００において、生体情報の測定時に、被検部位である指を挟んで第１光源７２１に対向する位置に配置される。第２受光部７３２は、測定装置７００において、生体情報の測定時に、被検部位である指を挟んで第２光源７２２に対向する位置に配置される。例えば、図９に示すように、第１光源７２１が指の爪側に配置されている場合、第１受光部７３１は、指の腹側に配置される。例えば、図９に示すように、第２光源７２２が指の腹側に配置されている場合、第２受光部７３２は、指の爪側に配置される。ただし、図９に示す配置は一例に過ぎない。例えば、第１光源７２１及び第２光源７２２は、いずれも指の爪側に配置されてもよい。この場合、第１受光部７３１及び第２受光部７３２は、いずれも指の腹側に配置される。また、例えば、第１光源７２１及び第２光源７２２は、いずれも指の腹側に配置されてもよい。この場合、第１受光部７３１及び第２受光部７３２は、いずれも指の爪側に配置される。かかる配置により、第１受光部７３１及び第２受光部７３２は、それぞれ第１光源７２１及び第２光源７２２が射出する測定光の透過光を検出できる。
再び図８を参照すると、制御部７４０は、測定装置７００の各機能ブロックをはじめとして、測定装置７００の全体を制御及び管理する少なくとも１つのプロセッサ７４１を含む。制御部７４０及びプロセッサ７４１の機能は、それぞれ第１実施形態の制御部１４０及びプロセッサ１４１と同様であってよい。
本実施形態において、制御部７４０は、第１受光部７３１及び第２受光部７３２の出力（つまり透過光の光電変換信号）に基づいて、被検部位におけるＳｐＯ２を算出する。ＳｐＯ２の算出方法は、第１実施形態で説明した方法と同様であってよい。すなわち、制御部７４０は、第１光源７２１が射出する第１波長の光の光量に対する第１受光部７３１での受光強度と、第２光源７２２が射出する第２波長の光の光量に対する第２受光部７３２での受光強度との比較に基づき、血液中の酸素化ヘモグロビンと、還元ヘモグロビンとの比率を算出する。そして、制御部７４０は、酸素化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンとの比率に基づいて、｛ＨｂＯ２／（Ｈｂ＋ＨｂＯ２）｝×１００という数式を用いて、ＳｐＯ２を算出する。この数式において、例えば、ＨｂＯ２は、還元ヘモグロビンにより測定光の一部が吸収された後、第１受光部７３１によって受光された透過光の受光強度に基づいて算出されてよい。この数式において、例えば、Ｈｂ＋ＨｂＯ２は、酸素化ヘモグロビン及び還元ヘモグロビンのいずれにも吸収されず第２受光部７３２によって受光された透過光の受光強度に基づいて算出されてよい。
報知部７５０及び記憶部７６０の機能は、それぞれ第１実施形態の報知部１５０及び記憶部１６０と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
このように、第１光源７２１及び第２光源７２２がいずれもレーザ光を射出するという構成を有する測定装置７００によっても、ＳｐＯ２を算出することができる。なお、測定装置７００のように、第１光源７２１及び第２光源７２２がいずれもレーザ光を射出する場合、図３で説明したフローにおいて、制御部７４０は、ＬＥＤ光を射出するステップＳ１０１を実行しない。制御部７４０は、例えば、ステップＳ１０２において、第１光源７２１及び第２光源７２２の双方からレーザ光を射出させてよい。
なお、第４実施形態において、制御部７４０は、必ずしも受光部７３０が受光した透過光に基づいてＳｐＯ２を算出しなくてもよい。例えば、制御部７４０は、受光部７３０が受光した反射光に基づいてＳｐＯ２を算出してもよい。
図１０は、測定装置７００の使用状態の他の一例について説明するための模式図であり、反射光に基づいてＳｐＯ２を算出する場合の例について説明するための図である。この例において、第１受光部７３１は、第１光源７２１から射出されたレーザ光（赤色光）の、被検部位からの反射光を受光する。また、この例において、第２受光部７３２は、第２光源から射出されたレーザ光（近赤外光）の、被検部位からの反射光を受光する。
図１０に示す例において、第１受光部７３１は、測定装置７００において、被検部位である指に対して同じ側に配置される。図１０に示す例において、第２受光部７３２は、測定装置７００において、被検部位である指に対して同じ側に配置される。例えば、図１０に示すように、第１光源７２１及び第１受光部７３１は、いずれも指の爪側に配置される。例えば、図１０に示すように、第２光源７２２及び第２受光部７３２は、いずれも指の腹側に配置される。
この場合、制御部７４０は、第１受光部７３１及び第２受光部７３２の出力（つまり反射光の光電変換信号）に基づいて、被検部位におけるＳｐＯ２を算出できる。例えば、制御部７４０は、第１光源７２１が射出する第１波長の光の光量に対する第１受光部７３１での受光強度と、第２光源７２２が射出する第２波長の光の光量に対する第２受光部７３２での受光強度との比較に基づき、血液中の酸素化ヘモグロビンと、還元ヘモグロビンとの比率を算出する。そして、制御部７４０は、酸素化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンとの比率に基づいて、｛ＨｂＯ２／（Ｈｂ＋ＨｂＯ２）｝×１００という数式を用いて、ＳｐＯ２を算出できる。この数式において、例えば、ＨｂＯ２は、酸素化ヘモグロビンにより反射され、第１受光部７３１によって受光された反射光の受光強度に基づいて算出されてよい。この数式において、例えば、Ｈｂ＋ＨｂＯ２は、酸素化ヘモグロビン及び還元ヘモグロビンにより反射され、第２受光部７３２によって受光された反射光の受光強度に基づいて算出されてよい。
このように、透過光ではなく反射光を用いる場合も、制御部７４０はＳｐＯ２を算出できる。制御部７４０は、反射光を用いてＳｐＯ２を算出する場合、第１実施形態で説明したドップラーシフトを利用した血流量測定技術を用いて、第２受光部７３２の出力に基づいて、血流量も算出できる。
（第５実施形態）
図１１は、第５実施形態に係る測定装置８００の概略構成を示す機能ブロック図である。本実施形態に係る測定装置８００は、生体センサ８１０と、制御部８４０と、報知部８５０と、記憶部８６０とを備える。生体センサ８１０は、発光部８２０と、受光部８３０とを備える。
発光部８２０は、第１光源８２１と、第２光源８２２とを備える。発光部８２０の構成及び機能は、第４実施形態に係る測定装置７００が備える発光部７２０と同様であってよい。ただし、本実施形態においては、第１光源８２１と第２光源８２２とは、それぞれ異なるタイミングで測定光を射出する。第１光源８２１と第２光源８２２とは、例えば所定の時間ごとに交互に測定光を射出する。
本実施形態に係る測定装置８００は、１つの受光部８３０のみを有する点で、２つの受光部を備える第４実施形態に係る測定装置７００と異なる。受光部８３０は、例えば第１光源８２１から射出されたレーザ光（赤色光）の、被検部位からの透過光を受光する。受からの反射光を受光する。受光部８３０は、例えばマルチ周波数対応型のＰＤにより構成される。受光部８３０は、第１光源８２１からのレーザ光が被検部位に射出されているときは、被検部位からの透過光を検出し、第２光源８２２からのレーザ光が被検部位に射出されているときは、被検部位からの反射光を検出する。生体センサ８１０は、受光部８３０において受光した検出光の光電変換信号を制御部８４０に送信する。
図１２は、測定装置８００の使用状態の一例について説明するための模式図である。図１２は、測定装置８００の断面の一例と、被検部位とを示す図である。図１２では、測定装置８００の機能部として、発光部７２０が有する各光源と、受光部８３０とのみが示されている。
受光部８３０は、測定装置８００において、生体情報の測定時に、被検部位である指を挟んで第１光源８２１に対向する位置に配置される。また、受光部８３０は、測定装置８００において、被検部位である指に対して同じ側に配置される。例えば、図１２に示すように、第１光源８２１が指の爪側に配置されている場合、受光部８３０は指の腹側に配置され、第２光源８２２も指の腹側に配置される。かかる配置により、受光部８３０は、第１光源８２１が射出する測定光の透過光と、第２光源８２２が射出する測定光の反射光とを検出できる。
再び図１１を参照すると、制御部８４０は、測定装置８００の各機能ブロックをはじめとして、測定装置８００の全体を制御及び管理する少なくとも１つのプロセッサ８４１を含む。制御部８４０及びプロセッサ８４１の機能は、それぞれ第１実施形態の制御部１４０及びプロセッサ１４１と同様であってよい。
本実施形態において、制御部８４０は、第１受光部８３１及び第２受光部８３２の出力（つまり、それぞれ透過光及び反射光の光電変換信号）に基づいて、被検部位におけるＳｐＯ２を算出する。制御部８４０は、第１実施形態で説明したのと同様の原理を用いて、ＳｐＯ２を算出できる。すなわち、制御部８４０は、第１光源８２１が射出する第１波長の光の光量に対する受光部８３０での透過光の受光強度と、第２光源８２２が射出する第２波長の光の光量に対する受光部８３０での反射光の受光強度との比較に基づき、血液中の酸素化ヘモグロビンと、還元ヘモグロビンとの比率を算出する。そして、制御部８４０は、酸素化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンとの比率に基づいて、｛ＨｂＯ２／（Ｈｂ＋ＨｂＯ２）｝×１００という数式を用いて、ＳｐＯ２を算出する。この数式において、例えば、ＨｂＯ２は、還元ヘモグロビンにより測定光の一部が吸収された後、受光部８３０によって受光された透過光の受光強度に基づいて算出されてよい。この数式において、例えば、Ｈｂ＋ＨｂＯ２は、酸素化ヘモグロビン及び還元ヘモグロビンにより反射され、受光部８３０によって受光された反射光の受光強度に基づいて算出されてよい。
報知部８５０及び記憶部８６０の機能は、それぞれ第１実施形態の報知部１５０及び記憶部１６０と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
本実施形態に係る測定装置８００によっても、ＳｐＯ２を算出することができる。また、測定装置８００は、ＳｐＯ２の算出のために反射光を用いているため、ドップラーシフトを利用した血流量測定技術を用いて、第２光源８２２から射出される測定光の反射光に基づく受光部８３０の出力に基づいて、血流量も算出できる。
本実施形態において、受光部８３０は、第１光源８２１から射出されたレーザ光（赤色光）の被検部位からの透過光と、第２光源８２２から射出されたレーザ光（近赤外光）の被検部位からの反射光を受光すると説明した。しかしながら、受光部８３０は、第１光源８２１から射出されたレーザ光（赤色光）の被検部位からの反射光と、第２光源８２２から射出されたレーザ光（近赤外光）の被検部位からの透過光を受光してもよい。この場合、第１光源８２１は、被検部位である指に対して、受光部８３０と同じ側に配置され、第２光源８２２は、被検部位である指を挟んで受光部８３０に対向する位置に配置される。この場合も、制御部８４０は、第１実施形態で説明したのと同様の原理を用いて、ＳｐＯ２を算出できる。ただし、この場合、上記数式において、ＨｂＯ２は、酸素化ヘモグロビンにより反射され、受光部８３０によって受光された反射光の受光強度に基づいて算出され、Ｈｂ＋ＨｂＯ２は、酸素化ヘモグロビン及び還元ヘモグロビンのいずれにも吸収されず受光部８３０によって受光された透過光の受光強度に基づいて算出されてよい。
また、本実施形態に係る測定装置８００は、１つの受光部８３０のみを備えると説明したが、２つの受光部を備えていてもよい。この場合、２つの受光部のうち、一方は、第１光源８２１から射出されたレーザ光の被検部位からの透過光を受光し、他方は、第２光源８２２から射出されたレーザ光の被検部位からの反射光を受光してよい。
本開示を完全かつ明瞭に開示するためにいくつかの実施形態に関し説明してきた。しかし、添付の請求項は、上記実施形態に限定されるべきものでなく、本明細書に示した基礎的事項の範囲内で当該技術分野の当業者が創作しうるすべての変形例及び代替可能な構成を具現化するように構成されるべきである。また、いくつかの実施形態に示した各要件は、自由に組み合わせが可能である。
上記各実施形態で説明した測定装置（測定装置１００、２００及び４００）は、種々の装置に搭載することができる。
また、各実施形態の制御部は、血流量とＳｐＯ２とに基づいて、被検者が高山病になる可能性を推定すると説明したが、各実施形態の制御部は、血流量とＳｐＯ２との少なくとも一方に基づいて、血圧、脱水症状、リラックス状態、自律神経の状態、心臓病などその他の症状を検出してもよい。
１００、２００、４００、７００、８００ 測定装置
１１０、２１０、４１０、７１０、８１０ 生体センサ
１２０、２２０、４２０、７２０、８２０ 発光部
１２１、２２１、４２１、７２１、８２１ 第１光源
１２２、２２２、４２２、７２２、８２２ 第２光源
１３０、２３０、４３０、７３０、８３０ 受光部
１３１、２３１、４３１、７３１ 第１受光部
１３２、２３２、４３２，７３２ 第２受光部
１３３、４３３ 第３受光部
１４０、２４０、４４０、５４０、６４０、７４０、８４０ 制御部
１４１、２４１、４４１、５４１、６４１、７４１、８４１ プロセッサ
１５０、２５０、４５０、６５０、７５０、８５０ 報知部
１６０、２６０、４６０、５６０、６６０、７６０、８６０ 記憶部
３００ 測定システム
４７０、５７０、６７０ 通信部
５００ 情報処理装置
６００ 通信端末
６８０ 入力部

Claims (9)

  1. 第１波長の光を射出する第１光源と、
    前記第１波長と異なる第２波長のレーザ光を射出する第２光源と、
    被検部位からの前記第２波長のレーザ光の散乱光を受光する第１受光部と、
    前記被検部位からの前記第１波長の光の透過光を受光する第２受光部と、
    前記被検部位からの前記第２波長のレーザ光の透過光を受光する第３受光部と、
    前記第１受光部の出力に基づいて血流量を測定し、前記第２受光部及び前記第３受光部の出力に基づいて酸素飽和度を測定する制御部と、
    を備え、
    １つの測定装置により前記測定した、酸素飽和度及び血流量に重みづけをした値に基づいて、被検者の健康状態が通常から変化した状態になる可能性を推定する、
    測定装置。
  2. 前記第１波長の光を射出する第１光源は、第１波長の光を射出するＬＥＤ光源又はレーザ光源である、請求項１に記載の測定装置。
  3. 前記第１波長の光は、赤色光であり、
    前記第２波長のレーザ光は、近赤外光である、
    請求項１に記載の測定装置。
  4. 第１波長の光を射出する第１光源と、
    前記第１波長と異なる第２波長のレーザ光を射出する第２光源と、
    被検部位からの前記第２波長のレーザ光の散乱光を受光する第１受光部と、
    前記被検部位からの前記第１波長の光の透過光及び前記被検部位からの前記第２波長のレーザ光の透過光を受光する第２受光部と、
    前記第１受光部の出力に基づいて血流量を測定し、前記第２受光部の出力に基づいて酸素飽和度を測定する制御部と、
    を備え、
    １つの測定装置により前記測定した、酸素飽和度及び血流量に重みづけをした値に基づいて、被検者の健康状態が通常から変化した状態になる可能性を推定する、
    測定装置。
  5. 前記第１波長の光を射出する第１光源は、第１波長の光を射出するＬＥＤ光源又はレーザ光源である、請求項４に記載の測定装置。
  6. 前記第１波長の光は、赤色光であり、
    前記第２波長のレーザ光は、近赤外光である、
    請求項４に記載の測定装置。
  7. 前記第１波長の光を射出する第１光源と前記第２波長のレーザ光を射出する第２光源とは、それぞれ異なるタイミングで射出される、
    請求項４に記載の測定装置。
  8. 測定装置による測定方法であって、
    被検部位に第１波長の光を射出するステップと、
    前記被検部位に前記第１波長と異なる第２波長のレーザ光を射出するステップと、
    前記被検部位からの前記第２波長のレーザ光の散乱光を受光するステップと、
    前記被検部位からの前記第１波長の光の透過光を受光するステップと、
    前記被検部位からの前記第２波長のレーザ光の透過光を受光するステップと、
    前記第２波長のレーザ光の散乱光に基づいて血流量を測定するステップと、
    前記第１波長の光の透過光及び前記第２波長のレーザ光の透過光に基づいて酸素飽和度を測定するステップと、
    １つの前記測定装置により前記測定した、酸素飽和度及び血流量に重みづけをした値に基づいて、被検者の健康状態が通常から変化した状態になる可能性を推定するステップと、
    を含む測定方法。
  9. 第１波長のレーザ光を射出する第１光源と、
    前記第１波長と異なる第２波長のレーザ光を射出する第２光源と、
    被検部位からの前記第１波長のレーザ光の透過光を受光し、前記被検部位からの前記第２波長のレーザ光の反射光を受光する受光部と、
    前記受光部の出力に基づいて、血流量及び酸素飽和度を測定する制御部と、
    を備え、
    １つの測定装置により前記測定した、酸素飽和度及び血流量に重みづけをした値に基づいて、被検者の健康状態が通常から変化した状態になる可能性を推定する、
    測定装置。
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