JP2601665Y2 - Optical biological measurement device - Google Patents
Optical biological measurement deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本考案は、光生体計測装置、特
に、送受光部を有するプローブを備えた光生体計測装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical living body measuring apparatus, and more particularly to an optical living body measuring apparatus provided with a probe having a light transmitting / receiving section.
【0002】[0002]
【従来の技術】特定波長の光を生体に照射し、その透過
光又は反射光を測定して生体情報を得るために光生体計
測装置が広く使用されている。光生体計測装置において
は、送受光部を有するプローブを生体表面に固定するた
めに、粘着性物質が表面に塗布された粘着パッドが使用
される。粘着パッドは通常、ゴム等の可撓性を有する軟
質材料で構成され、裏面がプローブに固着されるととも
に表面が生体表面に接着されるようになっている。ま
た、送受光センサを上記材料により一体化したものもあ
る。2. Description of the Related Art Optical biometric devices are widely used to irradiate a living body with light of a specific wavelength and measure transmitted light or reflected light to obtain biological information. In an optical biometric device, an adhesive pad having an adhesive substance applied to the surface is used to fix a probe having a light transmitting and receiving unit to the surface of a living body. The adhesive pad is usually made of a flexible soft material such as rubber, and has a back surface fixed to the probe and a front surface adhered to the body surface. Further, there is also a sensor in which a light transmitting / receiving sensor is integrated with the above-mentioned material.
【0003】粘着パッドは光を透過させるため、通常、
透明体あるいは乳白色等の透光性材料により構成され
る。[0003] Since the adhesive pad transmits light, it is usually used.
It is made of a transparent material or a translucent material such as milky white.
【0004】[0004]
【考案が解決しようとする課題】前記粘着パッドは透光
性材料で構成されているため、送光部以外の光、すなわ
ち外部光が受光部に入り込み易い。また、送光部からの
入射光が粘着パッドを伝って直接受光部に入り込み易
い。このような場合には、生体信号のみを正確に検出す
ることが困難となる。Since the adhesive pad is made of a light-transmitting material, light other than the light transmitting portion, that is, external light, easily enters the light receiving portion. Further, it is easy for incident light from the light transmitting unit to directly enter the light receiving unit via the adhesive pad. In such a case, it is difficult to accurately detect only the biological signal.
【0005】本考案の目的は、送受光部に対する外部光
による攪乱を防止することにある。[0005] An object of the present invention is to prevent disturbance of the light transmitting and receiving unit by external light.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本考案に係る光生体計測
装置は、送受光部を有するプローブを備えた光生体計測
装置であって、送受光部に対応する部分は透光性であ
り、それ以外の部分は遮光性である粘着パッドをプロー
ブに着脱自在に接着してなることを特徴とする。An optical living body measuring apparatus according to the present invention is an optical living body measuring apparatus provided with a probe having a light transmitting / receiving section, and a portion corresponding to the light transmitting / receiving section is translucent. The other part is characterized in that a light-shielding adhesive pad is detachably adhered to the probe.
【0007】[0007]
【作用】本考案の光生体計測装置では、プローブに着脱
自在に接着された粘着パッドの透光性部分を通じてプロ
ーブの送光部から生体に向かって光が照射される。生体
に対し透過又は反射した光は透光性部分を通ってプロー
ブの受光部へ至る。このとき、パッドの遮光性部分が外
部光による攪乱を防止するので、正確な測定が行える。In the optical living body measuring device of the present invention, light is emitted from the light transmitting portion of the probe toward the living body through the light transmitting portion of the adhesive pad detachably adhered to the probe. The light transmitted or reflected by the living body reaches the light receiving portion of the probe through the light transmitting portion. At this time, since the light-shielding portion of the pad prevents disturbance due to external light, accurate measurement can be performed.
【0008】[0008]
【実施例】図1は、本考案の粘着パッドを採用した光生
体計測装置を示している。この装置は、人間の頭部や筋
肉におけるヘモグロビンの変化を非観血的に測定するた
めの装置であって、額1において測定を行うためのプロ
ーブ2と、プローブ2に接続されたモニタ本体3と、モ
ニタ本体3からの出力を受けてデータの記憶等を行うパ
ーソナルコンピュータ4とを有している。FIG. 1 shows an optical biometric device employing the adhesive pad of the present invention. This device is a device for non-invasively measuring a change in hemoglobin in a human head or muscle, and includes a probe 2 for performing measurement on a forehead 1 and a monitor main body 3 connected to the probe 2. And a personal computer 4 that receives output from the monitor main body 3 and stores data and the like.
【0009】図2に示すように、この実施例では3波長
吸光度演算が行われるため、装置内に波長の異なる半導
体レーザLD1〜LD3が設けられており、それぞれの
半導体レーザLD1〜LD3は、レーザモジュール10
及び光ファイバー11を介してプローブ2の送光部12
に接続されている。半導体レーザLD1〜LD3はそれ
ぞれ特定の波長(例えば780nm,805nm,83
0nm又は700nm,730nm,750nm)のレ
ーザ光を発振する。それぞれの出力は例えば30mWで
ある。半導体レーザLD1〜LD3は、駆動回路13に
よって順次切り替えて発信させられる。駆動回路13
は、CPU等を含むマイクロコンピュータからなる制御
部14によって制御される。As shown in FIG. 2, in this embodiment, since the three-wavelength absorbance calculation is performed, semiconductor lasers LD1 to LD3 having different wavelengths are provided in the apparatus. Module 10
And the light transmitting unit 12 of the probe 2 via the optical fiber 11
It is connected to the. Each of the semiconductor lasers LD1 to LD3 has a specific wavelength (for example, 780 nm, 805 nm, 83 nm).
(0 nm or 700 nm, 730 nm, 750 nm). Each output is, for example, 30 mW. The semiconductor lasers LD1 to LD3 are sequentially switched and transmitted by the drive circuit 13. Drive circuit 13
Is controlled by a control unit 14 including a microcomputer including a CPU and the like.
【0010】プローブ2には、シリコン・フォトダイオ
ードからなる受光部15が設けられている。受光部15
にはプリアンプ16が設けられており、プリアンプ16
からの出力は、ケーブル17を介してサンプルホールド
回路18に接続されている。サンプルホールド回路18
の出力は、メインアンプ19及びV/F変換器20を介
して制御部14に入力されるようになっている。The probe 2 is provided with a light receiving section 15 made of a silicon photodiode. Light receiving unit 15
Is provided with a preamplifier 16.
Is connected to a sample and hold circuit 18 via a cable 17. Sample hold circuit 18
Is input to the control unit 14 via the main amplifier 19 and the V / F converter 20.
【0011】また、制御部14にはI/Oポート21が
接続されている。I/Oポート21には、モニタ本体3
の前面に設けられたキーパネル22とLCD23とが接
続されている。さらに、I/Oポート21にはパーソナ
ルコンピュータ4が接続されている。制御部14では、
半導体レーザLD1〜LD3の発振を制御するととも
に、受光部15からの信号に基づいて経時吸光度変化量
を算出し、その経時吸光度変化量と予め測定された吸光
係数から酸素化型ヘモグロビンの変動量及び全ヘモグロ
ビンの変動量を算出する。さらに、それに基づいて酸素
飽和度を算出する。算出結果は、パーソナルコンピュー
タ4に出力され得る。Further, an I / O port 21 is connected to the control unit 14. The I / O port 21 has a monitor body 3
Is connected to a key panel 22 provided on the front surface of the LCD. Further, the personal computer 4 is connected to the I / O port 21. In the control unit 14,
In addition to controlling the oscillation of the semiconductor lasers LD1 to LD3, the amount of change in absorbance with time is calculated based on the signal from the light receiving unit 15, and the amount of change in oxygenated hemoglobin is calculated based on the change in absorbance with time and the previously measured extinction coefficient. Calculate the variation of total hemoglobin. Further, the oxygen saturation is calculated based on the calculated value. The calculation result can be output to the personal computer 4.
【0012】次に、プローブ2について説明する。図3
及び図4に示すように、プローブ2は送光部12及び受
光部15が収納されたプローブ本体31と、プローブ本
体31に接着されたパッド32とを備えている。プロー
ブ本体31は、概ね小判型の部材であり、樹脂等で比較
的軽量に構成されている。プローブ本体31内におい
て、送光部12の送光面12a及び受光部15の受光面
15aは、それぞれパッド32側に向けて配置されてい
る。Next, the probe 2 will be described. FIG.
4, the probe 2 includes a probe main body 31 in which the light transmitting unit 12 and the light receiving unit 15 are housed, and a pad 32 adhered to the probe main body 31. The probe main body 31 is a generally oval-shaped member, and is made of resin or the like to be relatively lightweight. In the probe main body 31, the light transmitting surface 12a of the light transmitting unit 12 and the light receiving surface 15a of the light receiving unit 15 are arranged toward the pad 32, respectively.
【0013】パッド32は、プローブ本体31の送受光
面12a,15a側に着脱可能な状態で接着されてい
る。このパッド32は、透光部32aと遮光部32bと
舌部32cとから構成されている。透光部32aは、た
とえば可撓性を有する半透明のシリコンゴムを材料とし
て構成され、送光面12a及び受光面15aに対応する
位置に配置されている。この透光部32aは、送受光面
12a,15aより僅かに大きい外形寸法で構成されて
いる。遮光部32bは、透光部32aの外周側におい
て、外部からの光を遮断するために設けられている。こ
の遮光部32bはたとえば黒色のシリコンゴムで形成さ
れ、透光部32aと同様に可撓性を有している。遮光部
32bの一端部には、パッド32を交換する際のつまみ
となる舌部32cが形成されている。The pad 32 is detachably attached to the light transmitting and receiving surfaces 12a and 15a of the probe body 31. The pad 32 includes a light transmitting portion 32a, a light shielding portion 32b, and a tongue portion 32c. The light transmitting portion 32a is made of, for example, a translucent silicone rubber having flexibility, and is arranged at a position corresponding to the light transmitting surface 12a and the light receiving surface 15a. The light transmitting portion 32a has an outer dimension slightly larger than the light transmitting and receiving surfaces 12a and 15a. The light shielding portion 32b is provided on the outer peripheral side of the light transmitting portion 32a to block external light. The light shielding portion 32b is formed of, for example, black silicon rubber, and has flexibility like the light transmitting portion 32a. A tongue 32c serving as a knob when replacing the pad 32 is formed at one end of the light shielding portion 32b.
【0014】さらに、パッド32のプローブ本体31側
の面には、プローブ本体32に対してパッド32を着脱
自在に固定するための粘着剤が塗布されている。また、
パッド32のもう一方の面には、生体表面にプローブ2
を固定するための粘着剤が塗布されている。パッド32
のプローブ本体11側面における粘着力は他方の面より
も高く設定されており、プローブ2を取り扱う時にパッ
ド32のみが生体表面に付着したまま残ることがないよ
うになっている。なお、パッド32は、使用前には両面
がシール紙(図示せず)で覆われており、使用時にシー
ル紙を剥がして使用される。Further, an adhesive for removably fixing the pad 32 to the probe main body 32 is applied to the surface of the pad 32 on the probe main body 31 side. Also,
On the other surface of the pad 32, the probe 2
An adhesive is applied to fix the adhesive. Pad 32
The adhesive force on the side surface of the probe main body 11 is set higher than that on the other surface, so that only the pad 32 does not remain attached to the surface of the living body when the probe 2 is handled. The pad 32 is covered on both sides with seal paper (not shown) before use, and is used after peeling off the seal paper at the time of use.
【0015】次に、上述の実施例の動作を説明する。ま
ず、プローブ2の本体31に新しいパッド32を接着す
る。このとき、プローブ本体31側に相当するシール紙
をパッド32から剥がし、透光部32aが送受光面12
a,15aに一致するようにパッド32を本体31に接
着する。そして、パッド32の他方の面のシール紙を剥
がし、額1に密着させる。Next, the operation of the above embodiment will be described. First, a new pad 32 is bonded to the main body 31 of the probe 2. At this time, the seal paper corresponding to the probe body 31 side is peeled off from the pad 32, and the light transmitting portion 32a is
The pad 32 is adhered to the main body 31 so as to correspond to a and 15a. Then, the seal paper on the other surface of the pad 32 is peeled off, and is brought into close contact with the forehead 1.
【0016】制御部14における図示しないプログラム
がスタートし、キーパネル22を介して測定開始指令が
入力されると、制御部14が駆動回路13を制御して、
所定の半導体レーザLD1〜LD3駆動する。発生した
レーザ光は、送光部12から透光部32aを通過して額
1に至る。額1からの透過光は、透光部32aを通じて
受光部15に受光される。受光部15では、受光強度に
応じて電圧が変化し、その測定信号が最終的に周波数と
なって制御部14に供給される。制御部14では、受光
部15による測定結果に基づいて、ヘモグロビン量変動
等の演算を行う。演算結果は、パーソナルコンピュータ
4に出力される。When a program (not shown) in the control unit 14 is started and a measurement start command is input via the key panel 22, the control unit 14 controls the drive circuit 13 to
The semiconductor lasers LD1 to LD3 are driven. The generated laser light reaches the forehead 1 from the light transmitting unit 12 through the light transmitting unit 32a. The transmitted light from the forehead 1 is received by the light receiving section 15 through the light transmitting section 32a. In the light receiving unit 15, the voltage changes according to the received light intensity, and the measurement signal is finally supplied to the control unit 14 as a frequency. The control unit 14 calculates the hemoglobin amount fluctuation based on the measurement result by the light receiving unit 15. The calculation result is output to the personal computer 4.
【0017】上述の測定動作中には、パッド32の遮光
部32bが外部からの光を遮断し、また額1を通過しな
い送光部12からのレーザ光を受光部15に対して遮断
するので、正確な測定が行える。その結果、得られるヘ
モグロビン変動量の値等の精度が向上する。 〔他の実施例〕 (a) 図3及び図4に示されたパッド32の透光部3
2bを、半透明のシリコンゴムとせず、単なる孔にして
も良い。 (b) 図3及び図4に示されたパッド32に代えて、
図5のパッド32を使用しても良い。図5のパッド32
は、1対の遮光層41,42と、その遮光層41,42
間に配置された透光層43とからなる三層構造を有して
いる。ここでは、送光部12及び受光部15に対応する
位置において、両遮光層41,42には、孔44がそれ
ぞれ設けられている。 (c) 図6に示すパッド32によっても本考案を実施
できる。このパッド32では、プローブ本体31の送光
面12a及び受光面15aに対応する位置に、1個の長
孔形状の透光部32aが設けられている。 (d) 前記実施例では3波長のレーザ光を用いている
が、測定精度を高めるために4波長以上のレーザ光を用
いても良い。 (e) 前記実施例では、プローブ本体31に送光部1
2と受光部15とを1対設けたが、2対以上設けても良
い。During the above-described measurement operation, the light shielding portion 32b of the pad 32 blocks external light, and also blocks the laser light from the light transmitting portion 12 which does not pass through the forehead 1 from the light receiving portion 15. , Accurate measurement can be performed. As a result, the accuracy of the obtained hemoglobin fluctuation value and the like is improved. [Other Embodiments] (a) The light transmitting portion 3 of the pad 32 shown in FIGS. 3 and 4
2b may not be made of translucent silicon rubber but may be a simple hole. (B) Instead of the pad 32 shown in FIGS. 3 and 4,
The pad 32 of FIG. 5 may be used. Pad 32 of FIG.
Is a pair of light shielding layers 41 and 42 and the light shielding layers 41 and 42
It has a three-layer structure consisting of a light-transmitting layer 43 disposed therebetween. Here, holes 44 are provided in both the light shielding layers 41 and 42 at positions corresponding to the light transmitting unit 12 and the light receiving unit 15, respectively. (C) The present invention can be implemented by the pad 32 shown in FIG. In the pad 32, one elongated hole-shaped light transmitting portion 32 a is provided at a position corresponding to the light transmitting surface 12 a and the light receiving surface 15 a of the probe main body 31. (D) In the above embodiment, laser light of three wavelengths is used, but laser light of four or more wavelengths may be used in order to increase measurement accuracy. (E) In the above embodiment, the light transmitting unit 1 is
Although two pairs and two light receiving units 15 are provided, two or more pairs may be provided.
【0018】[0018]
【考案の効果】本考案に係る光生体計測装置によれば、
プローブの送受光部に対応する部分が透光性で、それ以
外の部分が遮光性である粘着パッドが着脱自在に接着さ
れているため、外部光の遮光が可能となり、正確な計測
を行うことができる。また、粘着パッドがプローブに接
着されているため、パッドのみが生体表面に付着したま
ま残ることも防止できる。[Effect of the Invention] According to the optical living body measuring device according to the present invention,
The light-transmitting part corresponding to the probe's light-transmitting / receiving part is translucent, and the other part is light-shielding. The adhesive pad is detachably adhered, so that external light can be shielded and accurate measurement can be performed. Can be. Further, since the adhesive pad is adhered to the probe, it is possible to prevent only the pad from remaining on the surface of the living body.
【図1】本考案の一実施例が採用された光生体計測装置
の斜視概略図。FIG. 1 is a schematic perspective view of an optical living body measuring apparatus employing an embodiment of the present invention.
【図2】その概略ブロック図。FIG. 2 is a schematic block diagram thereof.
【図3】そのプローブの正面図。FIG. 3 is a front view of the probe.
【図4】図3のIV−IV断面概略図。FIG. 4 is a schematic sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3;
【図5】別の実施例を示す斜視図。FIG. 5 is a perspective view showing another embodiment.
【図6】さらに別の実施例を示す斜視図。FIG. 6 is a perspective view showing still another embodiment.
2 プローブ 3 モニタ本体 12 送光部 15 受光部 31 プローブ本体 32 パッド 32a 透光部 32b 遮光部 2 Probe 3 Monitor main body 12 Light transmitting section 15 Light receiving section 31 Probe main body 32 Pad 32a Light transmitting section 32b Light shielding section
Claims (1)
計測装置であって、 前記送受光部に対応する部分は透光性であり、それ以外
の部分は遮光性である粘着パッドを前記プローブに着脱
自在に接着してなることを特徴とする光生体計測装置。1. An optical biometric device provided with a probe having a light transmitting and receiving unit, wherein a portion corresponding to the light transmitting and receiving unit is translucent, and the other part is a light-shielding adhesive pad. An optical biometric device, which is detachably adhered to a probe.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1992028710U JP2601665Y2 (en) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | Optical biological measurement device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1992028710U JP2601665Y2 (en) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | Optical biological measurement device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0586304U JPH0586304U (en) | 1993-11-22 |
JP2601665Y2 true JP2601665Y2 (en) | 1999-11-29 |
Family
ID=12256017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1992028710U Expired - Fee Related JP2601665Y2 (en) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | Optical biological measurement device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2601665Y2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1992
- 1992-04-30 JP JP1992028710U patent/JP2601665Y2/en not_active Expired - Fee Related
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