JP3291581B2 - Oxygen saturation measurement device and signal processing method - Google Patents

Oxygen saturation measurement device and signal processing method

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JP3291581B2
JP3291581B2 JP01734094A JP1734094A JP3291581B2 JP 3291581 B2 JP3291581 B2 JP 3291581B2 JP 01734094 A JP01734094 A JP 01734094A JP 1734094 A JP1734094 A JP 1734094A JP 3291581 B2 JP3291581 B2 JP 3291581B2
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、動脈血酸素飽和度(S
PO2 )の測定に影響を与える外来雑音レベルを検出し
て、外来雑音を除去した測定値を得るとともに、正確な
測定値が得られない場合に警報を表示するパルスオキシ
メータに関する。
The present invention relates to arterial blood oxygen saturation (S)
The present invention relates to a pulse oximeter that detects an external noise level affecting the measurement of PO2), obtains a measured value from which the external noise has been removed, and displays an alarm when an accurate measured value cannot be obtained.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、動脈血酸素飽和度測定を行う際
に、測定用プローブの受光素子は、測定に使用している
赤外光、赤色光以外の光源、例えば、蛍光灯などからの
外来光の影響や、外部機器、例えば、電気毛布などから
の誘導雑音の影響を受けることが知られている。このた
め、目的信号以外の影響を極力抑制し、かつ、目的信号
のみを得る各種の方法が提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, when performing arterial blood oxygen saturation measurement, a light receiving element of a measurement probe is provided with a light source other than infrared light and red light used for measurement, for example, extraneous light from a fluorescent lamp or the like. It is known to be affected by the influence of the noise and the induction noise from an external device such as an electric blanket. For this reason, various methods have been proposed for minimizing the effects other than the target signal and obtaining only the target signal.

【0003】図8は、このような従来のパルスオキシメ
ータの構成を一部回路で示すブロック図である。図8に
おいて、この例は、赤色(R)光駆動信号でスイッチン
グトランジスタがオン、オフしてR光をデータサンプリ
ング周期T/2の前区間かつ周波数fで点滅する発光ダ
イオード2aと、赤外(IR)光駆動信号でスイッチン
グトランジスタがオン、オフして赤外(IR)光を周期
T/2の後区間かつ周波数fで点滅する発光ダイオード
2bと、この発光ダイオード2a,2bからのR光、I
R光の発光を交互に周波数fで繰り返す制御を行い、C
PU、制御プログラムを格納したROM及びワーキング
用RAMなどを備えた制御回路3とが設けられている。
FIG. 8 is a block diagram partially showing the configuration of such a conventional pulse oximeter with a circuit. In FIG. 8, in this example, a light emitting diode 2 a that blinks at a frequency f in the preceding section of the data sampling period T / 2 by turning on and off a switching transistor with a red (R) light drive signal, and an infrared ( (IR) a light emitting diode 2b that turns on and off a switching transistor in response to a light drive signal and blinks infrared (IR) light at a frequency f after the period T / 2 and R light from the light emitting diodes 2a and 2b; I
Control is performed so that the emission of R light is alternately repeated at a frequency f.
The control circuit 3 includes a PU, a ROM storing a control program, a working RAM, and the like.

【0004】さらに、発光ダイオード2a,2bからの
R光、IR光を動脈血に照射した際の透過光又は反射光
を受光して、光電変換した受光信号を出力する受光ダイ
オード4と、受光ダイオード4からの光電変換電流を電
圧に変換し、かつ、増幅した増幅受光信号を出力する電
流/電圧変換増幅回路5と、この電流/電圧変換増幅回
路5からの受光信号の低域、高域を中心周波数fで遮断
したバンドパスフィルタ(BPF)6と、オペアンプ、
ダイオードを備え、BPF6からの受光信号を検波(両
波整流)した検波信号を出力するAM検波回路7とが設
けられている。
Further, a light receiving diode 4 which receives transmitted light or reflected light when irradiating arterial blood with R light and IR light from the light emitting diodes 2a and 2b and outputs a photoelectrically converted light receiving signal; A current / voltage conversion amplifier circuit 5 that converts the photoelectric conversion current from the amplifier into a voltage and outputs an amplified light reception signal, and focuses on the low band and the high band of the light reception signal from the current / voltage conversion amplifier circuit 5. A band-pass filter (BPF) 6 cut off at a frequency f, an operational amplifier,
An AM detection circuit 7 including a diode and outputting a detection signal obtained by detecting (double-wave rectifying) the light reception signal from the BPF 6 is provided.

【0005】また、この例には、一回のデータサンプリ
ングタイム(周期T)を二分割し、R光、IR光の照射
順に、その反射光の受光信号を導出するために、制御回
路3からのR/IR切替信号で切り替わる切替回路8
と、この切替回路8から出力された検波信号をR/IR
切替信号に基づいて、コンデンサCと抵抗器Rの定数で
積分したR信号又はIR信号を交互に出力する積分回路
9と、制御回路3からの測定データを送信する無線送信
部10とが設けられている。
In this example, a control circuit 3 divides one data sampling time (period T) into two and derives a light receiving signal of the reflected light in the order of irradiation of R light and IR light. Switching circuit 8 that switches with the R / IR switching signal of
And the detection signal output from the switching circuit 8 is converted to R / IR
An integrating circuit 9 for alternately outputting an R signal or an IR signal integrated by constants of a capacitor C and a resistor R based on a switching signal, and a wireless transmission unit 10 for transmitting measurement data from the control circuit 3 are provided. ing.

【0006】次に、この従来例の動作について説明す
る。図9は、この従来の動作における処理波形と、その
タイミングを示すタイミングチャートである。図8及び
図9において、制御回路3から図9(a)、(b)に示
すR/IR発光駆動信号が周期T/2ごとにトランジス
タQ1,Q2を通じて発光ダイオード2a,2bに供給
されてR光、IR光を交互に発光する。この発光を動脈
血に照射した際の透過光又は反射光を受光ダイオード4
で受光して光電変換した受光信号を出力する。この受光
信号を電流/電圧変換増幅回路5で電圧に変換し、か
つ、増幅した図9(c)に示す増幅受光信号をBPF6
に出力する。BPF6では、中心周波数fの帯域のみで
増幅受光信号を通過させる。
Next, the operation of this conventional example will be described. FIG. 9 is a timing chart showing processing waveforms and timings in the conventional operation. 8 and 9, the control circuit 3 supplies the R / IR light emission drive signals shown in FIGS. 9A and 9B to the light emitting diodes 2a and 2b through the transistors Q1 and Q2 at every cycle T / 2, and outputs R / IR. Light and IR light are emitted alternately. The transmitted light or the reflected light when this light emission is applied to the arterial blood is received by the light receiving diode 4.
And outputs a light-receiving signal photoelectrically converted. This light receiving signal is converted into a voltage by the current / voltage conversion amplifier circuit 5 and amplified, and the amplified light receiving signal shown in FIG.
Output to In the BPF 6, the amplified received light signal is passed only in the band of the center frequency f.

【0007】BPF6からの増幅受光信号をAM検波回
路7で検波し、図9(d)に示す検波信号を切替回路8
の可動接点cに出力し、この切替回路8の可動接点cが
制御回路3からの図9(e)に示すR/IR切替信号の
周期T/2で切り替わり、R光、IR光の発光周期に対
応して固定接点a,bを通じて、それぞれ積分回路9に
供給する。ここからCR定数で積分した図9(f)、
(g)に示すR信号又はIR信号を出力する。このR信
号又はIR信号のレベルが、動脈血に照射したR光、I
R光の透過光又は反射光レベルに等しい。すなわち、動
脈血酸素飽和度の測定値を示すことになる。
The amplified light receiving signal from the BPF 6 is detected by an AM detection circuit 7 and the detected signal shown in FIG.
The switching contact 8 of the switching circuit 8 is switched at the cycle T / 2 of the R / IR switching signal from the control circuit 3 shown in FIG. Are supplied to the integrating circuit 9 through the fixed contacts a and b, respectively. FIG. 9 (f) integrating from this with a CR constant,
An R signal or an IR signal shown in (g) is output. The level of this R signal or IR signal is the level of the R light, I, applied to the arterial blood.
Equal to the transmitted or reflected light level of the R light. That is, it indicates the measured value of the arterial oxygen saturation.

【0008】この場合、慣用的な周波数に比較して、発
光ダイオード2a,2bの発光周波数fを高くし、か
つ、BPF6の帯域(中心周波数f)のみで増幅受光信
号を通過させることによって、その通過帯域を狭め、低
域及び高域の雑音を遮断できる。すなわち、動脈血酸素
飽和度の測定障害となる外来雑音の多くは、一般的に商
用AC電源周波数の数倍程度の比較的低い周波数に分布
しており、この外来雑音がBPF6で除去されて、目的
信号成分(R光、IR光)の弁別性能が向上して、正確
な測定値が得られる
In this case, the emission frequency f of the light emitting diodes 2a and 2b is made higher than that of a conventional frequency, and the amplified light reception signal is passed only in the band (center frequency f) of the BPF 6, thereby increasing the frequency. The pass band can be narrowed and low and high frequency noise can be cut off. In other words, most of the external noise that is an obstacle to the measurement of arterial oxygen saturation is generally distributed at a relatively low frequency of about several times the commercial AC power supply frequency. Improved discrimination performance of signal components (R light, IR light), and accurate measurement values can be obtained

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例のパルスオキシメータでは、慣用的な周波数に比
較して、高い発光周波数fでR光、IR光を行うととも
に、BPF6(中心周波数f)帯域のみで増幅受光信号
を通過させることによって、外来雑音と信号成分との弁
別能力を高めることが出来るものの、多用な外来雑音に
対して有効には動作せず、雑音中に発光周波数fに近い
周波数成分が存在する場合、いわゆる、外乱によって正
確な測定が出来なくなる場合が多い。
However, in the above-described conventional pulse oximeter, R light and IR light are emitted at a higher light emission frequency f than the conventional frequency, and the BPF 6 (center frequency f) is used. By passing the amplified received light signal only in the band, the ability to discriminate between external noise and a signal component can be enhanced, but it does not operate effectively for various external noise and is close to the emission frequency f in the noise. When a frequency component exists, accurate measurement often cannot be performed due to a so-called disturbance.

【0010】すなわち、発光周波数fに近い周波数の外
来雑音の成分が、検波信号に重畳してしまい、積分回路
9からのR信号、IR信号にオフセット電圧が加算され
てしまう。また、周波数fと発光の周期Tとの間の位相
差によるビート音の雑音信号が発生する。
That is, an external noise component having a frequency close to the emission frequency f is superimposed on the detection signal, and an offset voltage is added to the R signal and the IR signal from the integration circuit 9. Also, a noise signal of a beat sound is generated due to a phase difference between the frequency f and the light emission period T.

【0011】このように雑音が発生している場合の動脈
血酸素飽和度測定値を、現状では、そのまま画面表示し
ている。換言すれば、測定者は雑音が重畳した不正確な
測定値であることを識別できないため、その測定場所を
移動したり、また、雑音源の電源断などを行って、正確
な測定値を得るための対策が出来ないという不都合があ
った。
At present, the measured value of the arterial blood oxygen saturation when noise is generated is displayed on the screen as it is. In other words, since the measurer cannot identify an incorrect measurement value with superimposed noise, move the measurement location or turn off the noise source to obtain an accurate measurement value. There is a disadvantage that no countermeasures can be taken.

【0012】本発明は、このような従来の技術における
課題を解決するものであり、定量的に検出した動脈血酸
素飽和度の測定に影響を与える外来雑音レベルを除去し
た正確な測定値が得られるとともに、外来雑音レベルを
除去が出来ず、その正確な測定に影響がある場合を表示
して測定者に警告でき、この警告に基づいた正確な測定
が可能になるパルスオキシメータの提供を目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems in the prior art, and provides an accurate measurement value from which an extraneous noise level affecting quantitatively detected measurement of arterial oxygen saturation is removed. In addition, the purpose is to provide a pulse oximeter that can display the case where the external noise level cannot be removed and affects the accurate measurement and can warn the measurer, and can perform the accurate measurement based on this warning. I do.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の酸素飽和度測定装置は、データサンプリン
グ周期毎に測定対象に対して第1波長発光、第2波長発
光及び非発光を繰り返す発光手段と、前記測定対象から
の光を受けてその光に対応した受光信号を出力する受光
手段と、前記受光信号から前記第1波長発光、第2波長
発光及び非発光それぞれの前記発光信号を積分して前記
第1波長発光、第2波長発光それぞれの発光信号レベル
及び前記非発光の雑音レベルを求める積分回路を備える
レベル検出手段と、前記第1波長発光、第2波長発光そ
れぞれの前記受光信号レベルから前記非発光の雑音レベ
ルを差し引いて前記第1波長発光、第2波長発光それぞ
れの測定信号を生成する信号生成手段と、前記レベル検
出手段により検出された前記雑音レベルの変動が所定の
レベル変動許容値内か否かを判断する判断手段と、を備
えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an oxygen saturation measuring apparatus according to the present invention emits a first wavelength light, a second wavelength light, and a non-light emission to a measurement object every data sampling cycle. Light-emitting means for repeating, light-receiving means for receiving light from the object to be measured and outputting a light-receiving signal corresponding to the light, and the light-emitting signals of the first wavelength light emission, the second wavelength light emission, and the non-light emission from the light reception signal And integrate
Emission signal level of each of first wavelength emission and second wavelength emission
And a level detecting means including an integration circuit for obtaining the non-light emission noise level, and the non-light emission noise level subtracted from the light reception signal levels of the first wavelength light emission and the second wavelength light emission. Signal generation means for generating measurement signals for the one-wavelength emission and the second-wavelength emission, and a change in the noise level detected by the level detection means being a predetermined value.
Determining means for determining whether the value is within the level variation allowable value .

【0014】またデータサンプリング周期毎に測定対
象に対して第1波長発光、第2波長発光及び非発光を繰
り返す発光手段と、前記測定対象からの光を受けてその
光に対応した受光信号を出力する受光手段と、前記受光
信号から前記第1波長発光、第2波長発光それぞれの受
光信号レベルと前記非発光の雑音レベルを検出するレベ
ル検出手段と、前記第1波長発光、第2波長発光それぞ
れの前記受光信号レベルから前記非発光の雑音レベルを
差し引いて前記第1波長発光、第2波長発光それぞれの
測定信号を生成する信号生成手段と、複数回のデータサ
ンプリング周期における前記第1波長発光、第2波長発
光それぞれの前記受光信号レベルと前記非発光の雑音レ
ベルを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶したデ
ータ中の、複数回のデータサンプリング周期における前
記非発光の雑音レベルが近似しているか否かを判断する
判断手段とを備え、前記判断手段が、前記非発光の雑音
レベルが近似していると判断した際に、前記信号生成手
段は、前記第1波長発光、第2波長発光それぞれの受光
信号レベルから前記非発光の雑音レベルを差し引いて第
1波長発光、第2波長発光の測定信号を出力するように
構成した。更に、前記レベル検出手段は、前記第1波長
発光、第2波長発光及び非発光それぞれの前記受光信号
を積分して前記第1波長発光、第2波長発光それぞれの
受光信号レベル及び前記非発光の雑音レベルを求める積
分回路を備える構成とした。更に、前記記憶手段に記憶
したデータ中の、複数回のデータサンプリング周期にお
ける前記非発光の雑音レベルが近似していないと前記判
断手段が判断した際に、外来雑音の除去不能を報知する
報知手段を備える構成とした。更に、前記データサンプ
リング周期に同期して前記積分回路の蓄電、放電の開始
時期を制御する第1の制御手段を備える構成とした。
In addition , the measurement pair is set every data sampling period.
Emission of the first wavelength, second wavelength and non-emission
Returning light emitting means, and receiving light from the object to be measured.
A light receiving means for outputting a light receiving signal corresponding to the light;
The first wavelength emission and the second wavelength emission are received from the signal.
Levels for detecting the optical signal level and the non-emitting noise level
Detector and the first wavelength emission and the second wavelength emission, respectively.
From the received light signal level,
The first wavelength emission and the second wavelength emission are subtracted.
Signal generation means for generating a measurement signal; storage means for storing the light reception signal level and the non-light emission noise level of each of the first wavelength emission and the second wavelength emission in a plurality of data sampling periods; And determining means for determining whether or not the non-light emission noise levels in a plurality of data sampling periods are similar, wherein the determination means determines that the non-light emission noise levels are close to each other. When it is determined that the first wavelength emission and the second wavelength emission are measured, the signal generation means subtracts the non-light emission noise level from the respective light reception signal levels of the first wavelength emission and the second wavelength emission to measure the first wavelength emission and the second wavelength emission. so as to output a signal
Configured . Further, the level detecting means integrates the light receiving signals of the first wavelength light emission, the second wavelength light emission, and the non-light emission to integrate the light reception signal levels of the first wavelength light emission and the second wavelength light emission and the non-light emission. The configuration is such that an integration circuit for obtaining a noise level is provided. Further, in the data stored in the storage means, when the determination means determines that the non-light emission noise level in a plurality of data sampling periods is not approximate, notification means for notifying that external noise cannot be removed. The configuration was provided with. Furthermore, a configuration is provided in which first control means is provided for controlling the start timing of storage and discharge of the integration circuit in synchronization with the data sampling cycle.

【0015】更に、前記判断手段は、前記記憶手段に記
憶された前記非発光の雑音レベルのうち最大レベルと最
小レベルに基づいて判断する構成とした。更に、前記記
憶手段が記憶した前記受光信号レベル及び前記雑音レベ
ルの消去を所定の条件に基づいて行う第2の制御手段を
備える構成とした。更に、前記判断手段は、前記記憶手
段に記憶された前記非発光の雑音レベルのうち最大レベ
ルと最小レベルの差を求め、この差と、所定の閾値との
比較に基づいて判断する構成とした。更に、前記判断手
段は、前記雑音レベルの変動が所定のレベル変動許容値
内にないとの判断に基づいて、外来雑音の除去不能を報
知する報知手段を、さらに備える構成とした。
Further, the determination means is configured to make a determination based on a maximum level and a minimum level among the non-light emission noise levels stored in the storage means. Further, a second control means for erasing the light receiving signal level and the noise level stored in the storage means based on predetermined conditions is provided. Further, the determination means determines a difference between a maximum level and a minimum level among the non-light emission noise levels stored in the storage means, and makes a determination based on a comparison between the difference and a predetermined threshold. . Furthermore, the determination hand
The stage is configured such that the fluctuation of the noise level is a predetermined level fluctuation allowable value.
The external noise cannot be removed based on the judgment that
Informing means for informing is further provided .

【0016】本発明の動脈血酸素飽和度の測定における
信号処理方法は、データサンプリング周期毎に測定対象
に対して第1波長発光、第2波長発光及び非発光を繰り
返し行い、前記測定対象からの光を受けてその光に対応
した受光信号を得、 前記受光信号から前記第1波長発
光、第2波長発光それぞれの前記受光信号レベル及び前
記非発光の雑音レベルを検出し、前記雑音レベルの変動
が所定のレベル変動許容値内か否かを判断することを特
徴とする。また、データサンプリング周期毎に測定対象
に対して第1波長発光、第2波長発光及び非発光を繰り
返し行い、前記測定対象からの光を受けてその光に対応
した受光信号を得、前記受光信号から前記第1波長発
光、第2波長発光それぞれの受光信号レベル及び前記非
発光の雑音レベルを検出し、前記第1波長発光、第2波
長発光それぞれの前記受光信号レベルから前記非発光に
おける雑音レベルを差し引いて前記第1波長発光、第2
波長発光それぞれの測定信号を生成してなり、前記測定
信号を生成するステップでは、複数回のデータサンプリ
ング周期における前記第1波長発光、第2波長発光それ
ぞれの前記受光信号レベルと前記非発光の雑音レベルを
記憶し、記憶したデータ中の、複数回のデータサンプリ
ング周期における前記非発光の雑音レベルが近似してい
るか否かを判断し、前記非発光の雑音レベルは近似して
いると判断した際に、前記第1波長発光、第2波長発光
それぞれの前記受光信号レベルから前記非発光の雑音レ
ベルを差し引いて第1波長発光、第2波長発光の測定信
号を出力するようにした。更に、前記受光信号レベル及
び雑音レベルを検出するステップでは、前記第1波長発
光、第2波長発光及び非発光それぞれの前記受光信号を
積分して前記第1波長発光、第2波長発光それぞれの前
記受光信号レベル及び前記非発光の雑音レベルを求める
ようにした。更に、前記記憶したデータ中の、複数回の
データサンプリング周期における前記非発光の雑音レベ
ルが近似していないと判断した際に、外来雑音の除去不
能を報知するようにした。更に、前記データサンプリン
グ周期に同期して前記積分開始、積分値クリアの時期を
制御するようにした。
According to the signal processing method for measuring arterial blood oxygen saturation of the present invention, the first wavelength light emission, the second wavelength light emission, and the non-light emission are repeatedly performed on the measurement object at each data sampling period, and the light from the measurement object is emitted. obtain a light reception signal corresponding to the light receiving, the first wavelength emitted from the light receiving signal, and detecting the received light signal level and noise level of the non-emission of the respective second wavelength emission, fluctuations of the noise level
Is determined to be within a predetermined level fluctuation tolerance.
Sign . In addition, the first wavelength emission, the second wavelength emission, and the non-emission are repeatedly performed on the measurement target for each data sampling period, and the light from the measurement target is received to obtain a light reception signal corresponding to the light. Detecting the light-receiving signal level of each of the first-wavelength light emission and the second-wavelength light emission and the noise level of the non-light emission, and calculating the noise level in the non-light emission from the light-receiving signal levels of the first-wavelength light emission and the second-wavelength light emission. , The first wavelength emission, the second
Generating a measurement signal for each of the wavelength emission, and generating the measurement signal includes, in the plurality of data sampling periods, the light reception signal levels of the first wavelength emission and the second wavelength emission and the non-emission noise, respectively. The level is stored, and in the stored data, it is determined whether or not the non-emitting noise level in a plurality of data sampling periods is approximated, and when it is determined that the non-emitting noise level is approximated. Then, the measurement signal of the first-wavelength emission and the second-wavelength emission is output by subtracting the noise level of the non-light emission from the light reception signal level of each of the first-wavelength emission and the second-wavelength emission. Further, in the step of detecting the light reception signal level and the noise level, the light reception signals of the first wavelength emission, the second wavelength emission, and the non-emission are integrated to integrate the first wavelength emission and the second wavelength emission, respectively. The light reception signal level and the non-light emission noise level are determined. Further, when it is determined that the non-light emission noise levels in the plurality of data sampling periods in the stored data are not approximate, it is notified that external noise cannot be removed. Further, the timing of starting the integration and clearing the integration value is controlled in synchronization with the data sampling period.

【0017】更に、前記判断は、記憶された前記非発光
の雑音レベルのうちの最大レベルと最小レベルに基づい
て行うようにした。更に、記憶した前記受光信号レベル
及び前記雑音レベルの消去を所定の条件に基づき消去す
るようにした。更に、前記判断は、記憶された前記非発
光の雑音レベルのうちの最大レベルと最小レベルの差を
求め、この差と、所定の閾値との比較に基づいて判断す
るようにした。更に、前記判断において、前記雑音レベ
ルの変動が所定のレベル変動許容値内にないと判断され
るときは、外来雑音の除去不能を報知するようにした。
Further, the determination is made based on the maximum level and the minimum level of the stored non-light emission noise levels. Further, the erasure of the stored light receiving signal level and the noise level is erased based on a predetermined condition. Further, in the determination, a difference between a maximum level and a minimum level among the stored non-emission noise levels is obtained, and the determination is made based on a comparison between the difference and a predetermined threshold. Further, in the determination, the noise level
Level fluctuation is not within the specified level fluctuation tolerance.
When it does, it is made to notify that the external noise cannot be removed .

【0018】[0018]

【作用】この構成の酸素飽和度測定装置は、測定対象に
データサンプリング周期ごとに第1波長発光、第2波長
発光及び非発光の区間を繰り返した際の透過光又は反射
光の受光信号から、非発光の雑音レベルを検出してい
る。そして、非発光の雑音レベルを第1波長発光、第2
波長発光の受光信号のレベルから差し引いた、信号レベ
ルを得ている。したがって、定量的に検出した動脈血酸
素飽和度の測定に影響を与える外来雑音レベルを除去し
た正確な測定値が得られる。更に、前記記憶手段は複数
回のデータサンプリング周期における前記第1波長発
光、第2波長発光それぞれの前記受光信号レベル及び非
発光の前記雑音レベルを記憶し、前記判断手段は、その
記憶したデータ中の、複数回のデータサンプリング周期
における前記非発光の雑音レベルが近似しているか否か
を判断し、その判断結果が、前記非発光の雑音レベルは
近似しているとした際に、前記信号生成手段は、前記第
1波長発光、第2波長発光のそれぞれの受光信号レベル
から前記非発光の雑音レベルを差し引いて第1波長発
光、第2波長発光の測定信号を出力する。更に、前記レ
ベル検出手段は、前記第1波長発光、第2波長発光及び
非発光それぞれの前記受光信号を積分して前記受光信号
レベル及び前記雑音レベルを求める。更に、前記判断手
段が、前記記憶手段に記憶したデータ中の、複数回のデ
ータサンプリング周期における前記非発光の雑音レベル
が近似しないと判断した際に、報知手段は、外来雑音の
除去不能を報知する。更に、第1の制御手段は、前記デ
ータサンプリング周期に同期して前記積分回路の蓄電、
放電の開始時期を制御する。
According to the oxygen saturation measuring apparatus having the above-mentioned configuration, the measurement of the transmitted light or the reflected light when the section of the first wavelength emission, the second wavelength emission and the non-emission is repeated for each data sampling period is performed on the measurement object. A non-emitting noise level is detected. Then, the non-light emission noise level is set to the first wavelength light emission,
The signal level obtained by subtracting from the level of the light receiving signal of the wavelength emission is obtained. Therefore, an accurate measurement value excluding an external noise level that affects the measurement of the quantitatively detected arterial oxygen saturation can be obtained. Further, the storage means stores the received light signal levels of the first wavelength light emission and the second wavelength light emission in a plurality of data sampling periods, and
The noise level of light emission is stored, and the determining means determines whether or not the noise level of non-light emission in a plurality of data sampling periods in the stored data is similar to each other . The non-light emission noise level is
When it is assumed that they are close to each other , the signal generation means subtracts the non-light emission noise level from the respective light reception signal levels of the first wavelength light emission and the second wavelength light emission, and outputs the first wavelength light emission and the second wavelength light emission. Output the measurement signal. Further, the level detecting means obtains the light receiving signal level and the noise level by integrating the light receiving signals of the first wavelength emission, the second wavelength emission, and the non-light emission. Further, the determination means may determine the non-light emission noise level in a plurality of data sampling periods in the data stored in the storage means.
When it is determined that is not approximate , the notifying unit notifies that the external noise cannot be removed. Further, the first control means controls the storage of the integration circuit in synchronization with the data sampling cycle,
Controls the start of discharge.

【0019】更に、前記判断手段は、前記記憶手段に記
憶された前記非発光の雑音レベルのうちの最大レベルと
最小レベルに基づいて判断する。更に、第2の制御手段
は、前記記憶手段が記憶した前記受光信号レベル及び雑
音レベルを所定の条件に基づき消去する。更に、前記判
断手段は、前記記憶手段に記憶された前記非発光の雑音
レベルのうちの最大レベルと最小レベルの差を求め、こ
の差と、所定の閾値との比較に基づいて判断する。更
に、前記発光手段は、第1波長発光として赤発光を行
い、第2波長発光として赤外発光を行う。
Further, the determination means makes a determination based on a maximum level and a minimum level among the non-light emission noise levels stored in the storage means. Further, the second control means controls the light receiving signal level and the noise stored in the storage means.
The sound level is deleted based on a predetermined condition. Further, the determining means obtains a difference between a maximum level and a minimum level among the non-light emission noise levels stored in the storage means, and based on a comparison between the difference and a predetermined threshold value. to decide. Further, the light emitting means emits red light as the first wavelength light and emits infrared light as the second wavelength light.

【0020】[0020]

【実施例】次に、本発明のパルスオキシメータの実施例
を図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の第1
実施例の構成を一部回路で示すブロック図である。図1
において、この例は、一回のデータサンプリングタイム
(周期T)を三分割し、この第1区間で、周波数fのR
発光駆動信号SaによりスイッチングトランジスタQ1
がオン、オフして赤色(R)光を発光する発光ダイオー
ド12aと、一回のデータサンプリングタイム(周期
T)を三分割した第2の区間で、周波数fのIR発光駆
動信号SbによりスイッチングトランジスタQ2がオ
ン、オフして赤外(IR)光を発光する発光ダイオード
12bとが設けられている。
Next, an embodiment of the pulse oximeter of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the embodiment by a partial circuit. FIG.
In this example, one data sampling time (period T) is divided into three parts.
The switching transistor Q1 is generated by the light emission drive signal Sa.
Is turned on and off to emit red (R) light, and a switching transistor is provided by an IR emission drive signal Sb having a frequency f in a second section obtained by dividing one data sampling time (period T) into three. A light emitting diode 12b that emits infrared (IR) light when Q2 is turned on and off is provided.

【0021】さらに、以降で詳細に説明するように、一
回のデータサンプリングタイム(周期T)を三分割し
た、その第1区間のR光の発光、第2区間のIR光の発
光及び発光がないダークである第3区間の制御を行っ
て、動脈血酸素飽和度(SPO2)の測定値を得る制御
回路13とが設けられている。この制御回路13は、C
PU13aと、この装置の制御プログラムを格納したR
OM13bと、ワーキング用のRAM13cと、外部入
出力(I/O)制御部13dとを有している。
Further, as will be described in detail below, the emission of the R light in the first section, the emission of the IR light in the second section, and the emission of the IR light in the second section obtained by dividing one data sampling time (period T) into three. And a control circuit 13 for controlling the third section, which is not dark, to obtain a measured value of the arterial oxygen saturation (SPO2). This control circuit 13
PU 13a and an R storing a control program of this device.
It has an OM 13b, a working RAM 13c, and an external input / output (I / O) control unit 13d.

【0022】また、この例には制御回路13と接続され
て、発光ダイオード12a,12bからのR光、IR光
を動脈血に照射した際の透過光又は反射光を受光して光
電変換した受光信号を出力する受光ダイオード14と、
この受光ダイオード14からの光電変換電流を電圧に変
換し、かつ、増幅した増幅受光信号Sdを出力し、オペ
アンプを用いた電流/電圧変換増幅回路15とが設けら
れている。
In this example, a light receiving signal which is connected to the control circuit 13 and receives the transmitted light or reflected light when the R light and IR light from the light emitting diodes 12a and 12b are irradiated on the arterial blood and photoelectrically converts the received light or the reflected light. A light receiving diode 14 that outputs
A current / voltage conversion amplifier circuit 15 using an operational amplifier is provided, which converts the photoelectric conversion current from the light receiving diode 14 into a voltage and outputs an amplified light receiving signal Sd.

【0023】さらに、電流/電圧変換増幅回路15から
の増幅受光信号Sdの低域を遮断した受光信号を出力
し、通過帯域が中心周波数fであり、かつ、抵抗器、コ
ンデンサ、オペアンプ(バッファ)からなるバンドパス
フィルタ(BPF)16と、オペアンプ、ダイオードを
備え、BPF16からの受光信号を検波(両波整流)し
た検波信号Seを出力するAM検波回路17と、制御回
路13の制御信号Ssa,Ssbに基づいて検波信号S
eを積分した積分信号Srを出力する積分器22とが設
けられている。この積分器22は、検波信号Seを断続
するスイッチSW1と、コンデンサCの両端を閉開して
充放電するためのスイッチSW2と、積分値を得るため
の抵抗器Rと、コンデンサCと、オペアンプとを有して
いる。
Further, a light receiving signal in which the low band of the amplified light receiving signal Sd from the current / voltage conversion amplifier circuit 15 is cut off is output, the pass band is the center frequency f, and a resistor, a capacitor, and an operational amplifier (buffer) are provided. An AM detection circuit 17 that includes a band-pass filter (BPF) 16 composed of a BPF, an operational amplifier, and a diode, and outputs a detection signal Se that detects (double-wave rectified) a light-receiving signal from the BPF 16, and a control signal Ssa, The detected signal S based on Ssb
and an integrator 22 that outputs an integration signal Sr obtained by integrating e. The integrator 22 includes a switch SW1 for interrupting the detection signal Se, a switch SW2 for opening and closing both ends of the capacitor C for charging and discharging, a resistor R for obtaining an integrated value, a capacitor C, and an operational amplifier. And

【0024】また、この例には、積分器22からの積分
信号Srをデジタル信号に変換して制御回路13に出力
するA/Dコンバータ23と、動脈血酸素飽和度の正確
な測定に影響を与える外来雑音レベルを検出した際に、
その検出を表示する表示部24と、動脈血酸素飽和度の
正確な測定に影響を与える外来雑音レベルを検出する際
のしきい値を設定し、また、外来雑音レベルを検出した
際の警告の表示種別を選択して設定するための操作スイ
ッチ部25と、動脈血酸素飽和度の正確な測定に影響を
与える外来雑音レベルを検出した際に警告音を発報する
スピーカ26と、警告を合成音声で出力するための合成
音声回路27と、警告を点滅発光して表示する発光ダイ
オード28とが設けられている。
In this example, the A / D converter 23 converts the integrated signal Sr from the integrator 22 into a digital signal and outputs the digital signal to the control circuit 13, and affects the accurate measurement of arterial oxygen saturation. When detecting an external noise level,
A display unit 24 for displaying the detection, a threshold value for detecting an external noise level affecting accurate measurement of arterial blood oxygen saturation, and a warning display when the external noise level is detected An operation switch unit 25 for selecting and setting a type, a speaker 26 for issuing a warning sound when an external noise level affecting accurate measurement of arterial blood oxygen saturation is detected, and a warning using synthesized voice There are provided a synthesized voice circuit 27 for outputting, and a light emitting diode 28 for blinking and displaying a warning.

【0025】次に、この第1の実施例の動作について説
明する。図2は、この第1の実施例の基本的動作におけ
る各部の処理信号波形を示す図である。図2において、
この動作では、一回のデータサンプリングタイム(周期
T)を三分割した、その第1区間であるR発光、第2区
間であるIR発光及び第3区間である発光がないダーク
の区間を繰り返す制御を行っている。
Next, the operation of the first embodiment will be described. FIG. 2 is a diagram showing the processing signal waveforms of the respective units in the basic operation of the first embodiment. In FIG.
In this operation, one data sampling time (period T) is divided into three, and the control is such that the first section, R light emission, the second section, IR light emission, and the third section, dark section with no light emission, are repeated. It is carried out.

【0026】制御回路13が、この装置の制御プログラ
ムをROM13bから読みだして、制御を開始し、ま
ず、図2(a)、(b)に示すR発光駆動信号Sa、I
R発光駆動信号Sbが、周期T/3の第1区間と、これ
に続く第2区間でトランジスタを通じて発光ダイオード
12a,12bに供給され、さらに、R発光駆動信号S
a、IR発光駆動信号Sbの送出が停止した発光がない
ダークの区間を繰り返す。そして、R発光、IR発光を
被検体の動脈血に照射した際の透過光又は反射光を受光
ダイオード14で受光し、その光電変換電流を電流/電
圧変換増幅回路15で電圧変換し、かつ、増幅した図2
(c)に示す増幅受光信号SdをBPF16に出力す
る。BPF16では、中心が周波数fの通過帯域のみに
制限した増幅受光信号Sdを通過させる。すなわち、周
波数fの低域及び高域の雑音信号を除去する。
The control circuit 13 reads out the control program of this device from the ROM 13b and starts the control. First, the R light emission drive signals Sa and I shown in FIGS.
The R light emission drive signal Sb is supplied to the light emitting diodes 12a and 12b through the transistors in the first section of the cycle T / 3 and the second section following this, and the R light emission drive signal Sb
a, The dark section where emission of the IR emission drive signal Sb is stopped and there is no emission is repeated. Then, the transmitted light or the reflected light when the artery blood of the subject is irradiated with the R light and the IR light is received by the light receiving diode 14, and the photoelectric conversion current is voltage-converted by the current / voltage conversion amplifier circuit 15 and amplified. Fig. 2
The amplified light receiving signal Sd shown in (c) is output to the BPF 16. In the BPF 16, the amplified light receiving signal Sd whose center is limited to only the pass band of the frequency f is passed. That is, noise signals in the low band and the high band of the frequency f are removed.

【0027】BPF16からの増幅受光信号SdをAM
検波回路17で検波し、図2(d)に示す検波信号Se
を積分器22に出力する。この積分器22では、図2
(e)に示す制御信号Ssaで、スイッチSW1をデー
タサンプリングタイム(周期T)の第1〜第3区間ごと
の立ち上がりでオンにし、また、次の区間の立ち上がり
前でオフにしている。このオフの後、かつ、次の区間の
立ち上がり前で、スイッチSW2をオンしている。すな
わち、コンデンサCを短絡して放電して、次の区間の積
分動作を開始するようにしている。これによって、周期
Tを三分割した第1区間のR発光、第2区間のIR発光
及び第3区間の発光がないダークに対応した、R信号S
ra,IR信号Srb、ダーク信号Srcが連続した図
2(g)に示す積分信号Srが得られるようになってい
る。
The amplified received light signal Sd from the BPF 16 is
The detection signal Se detected by the detection circuit 17 and shown in FIG.
Is output to the integrator 22. In this integrator 22, FIG.
With the control signal Ssa shown in (e), the switch SW1 is turned on at the rise of each of the first to third sections of the data sampling time (cycle T), and is turned off before the rise of the next section. After this off and before the rise of the next section, the switch SW2 is turned on. That is, the capacitor C is short-circuited and discharged to start the integration operation in the next section. Accordingly, the R signal S corresponding to the darkness without the R light emission in the first section, the IR light emission in the second section, and the light emission in the third section obtained by dividing the cycle T into three.
An integrated signal Sr shown in FIG. 2 (g) in which ra, IR signal Srb and dark signal Src are continuous is obtained.

【0028】このR信号Sra,IR信号Srbの電圧
値をA/Dコンバータ23でデジタル値に変換する。こ
のデジタル積分信号Stを制御回路13に出力し、制御
回路13の制御で外部入出力制御部13dを通じて、以
降で詳細に説明するように雑音を除去し、発光に対応し
た受信信号のみのR信号Sra,IR信号Srbを生成
している。また、雑音を除去できない場合に、その旨を
測定者に報知している。この処理データを表示部24で
表示し、また、無線送信部20、アンテナを通じて離間
した場所に設置したデータ収集装置、例えば、ホストコ
ンピュータなどに送信する。
The voltage values of the R signal Sra and IR signal Srb are converted into digital values by the A / D converter 23. This digital integration signal St is output to the control circuit 13, and under the control of the control circuit 13, through the external input / output control unit 13d, noise is removed as will be described in detail below, and an R signal of only a reception signal corresponding to light emission is provided. The Sra and IR signals Srb are generated. If the noise cannot be removed, the measurer is notified to that effect. The processing data is displayed on the display unit 24, and is transmitted to the data collection device, such as a host computer, which is installed at a remote place via the wireless transmission unit 20 and the antenna.

【0029】次に、周波数fの近くに雑音が発生した場
合の動作について説明する。図3は、周波数fの近くに
雑音が存在した場合の各部の処理信号波形と、そのタイ
ミングを示すタイミングチャートであり、図4は、この
周波数fの近くに雑音が存在した場合の処理手順を示す
フローチャートである。図1〜図4において、まず、図
4中のステップ10では、前記の図2(a)〜(g)と
同様に動作して、積分器22からR信号Sra,IR信
号Srb、ダーク信号Srcが連続した積分信号Srを
A/Dコンバータ23を通じて制御回路13に出力す
る。
Next, the operation when noise occurs near the frequency f will be described. FIG. 3 is a timing chart showing the processing signal waveforms of the respective units when the noise exists near the frequency f and the timing thereof. FIG. 4 shows the processing procedure when the noise exists near the frequency f. It is a flowchart shown. 1 to 4, first, in step 10 in FIG. 4, the same operation as in FIGS. 2A to 2G is performed, and the R signal Sra, the IR signal Srb, and the dark signal Src are output from the integrator 22. Is output to the control circuit 13 through the A / D converter 23.

【0030】次に、図3(c)(d)(g)に示す被検
者の一拍の脈拍におけるダーク信号Srcのレベル変動
を調べるルーチンを実行する。ここでは図3(c)
(d)に示すように、増幅受光信号Sd、検波信号Se
に雑音信号が重畳している。この雑音が重畳した検波信
号Seを積分器22で積分した積分信号SrにおけるR
信号Sra,IR信号Srb、ダーク信号Srcは、図
3(g)に示すようにそれぞれ、雑音が重畳されたレベ
ルになる。ステップ11では、制御回路13内のCPU
13aが、積分信号Srを制御回路13が取り込む。
Next, a routine shown in FIGS. 3C, 3D and 3G for examining the level fluctuation of the dark signal Src in one pulse of the subject is executed. Here, FIG.
As shown in (d), the amplified light receiving signal Sd and the detection signal Se
Is superimposed on the noise signal. In the integrated signal Sr obtained by integrating the detection signal Se on which the noise is superimposed by the integrator 22, R
The signal Sra, the IR signal Srb, and the dark signal Src are each at a level on which noise is superimposed as shown in FIG. In step 11, the CPU in the control circuit 13
13a, the control circuit 13 takes in the integrated signal Sr.

【0031】次に、ステップ12で今回のダーク信号S
rcのレベルmと、RAM13cに記憶している前回ま
でのダーク信号Srcの最大レベルmaxを読みだして
比較し、今回のダーク信号Srcのレベルmが前回まで
のダーク信号Srcの最大レベルmaxより小さい場合
(Yes)は、次のステップ13に進む。ステップ13
では、今回のダーク信号Srcのレベルmと、RAM1
3cに記憶している前回までのダーク信号Srcの最小
レベルminとを読みだして比較し、今回のダーク信号
Srcのレベルmが前回までのダーク信号Srcの最小
レベルminより大きい場合(Yes)にステップ14
に進む。
Next, at step 12, the current dark signal S
The level m of rc and the maximum level max of the dark signal Src stored in the RAM 13c up to the previous time are read and compared, and the level m of the dark signal Src of this time is smaller than the maximum level max of the dark signal Src up to the previous time. In the case (Yes), the process proceeds to the next step 13. Step 13
Now, the level m of the dark signal Src this time and the RAM1
3c is read out and compared with the minimum level min of the dark signal Src up to the previous time, and when the level m of the current dark signal Src is larger than the minimum level min of the dark signal Src up to the previous time (Yes), Step 14
Proceed to.

【0032】また、ステップ12で今回のダーク信号S
rcのレベルmが前回までのダーク信号Srcの最大レ
ベルmaxより大きい場合(No)は、次のステップ1
5で今回のレベルを最大レベルmaxとみなす処理を実
行してステップ14に進む。さらに、ステップ13で今
回のダーク信号Srcのレベルmが前回までのダーク信
号Srcの最小レベルminより小さい場合(No)に
ステップ16に進んで、最小レベルminを今回のレベ
ルとみなす処理を実行してステップ14に進む。
In step 12, the current dark signal S
If the level m of rc is larger than the maximum level max of the dark signal Src up to the previous time (No), the next step 1
In step 5, the current level is regarded as the maximum level max, and the process proceeds to step 14. Further, if the level m of the current dark signal Src is smaller than the minimum level min of the previous dark signal Src in step 13 (No), the process proceeds to step 16 to execute processing for regarding the minimum level min as the current level. To step 14.

【0033】ステップ14では、ステップ12,13,
15,16で決定した最大レベルmaxから最小レベル
minを差し引いて被検者の一拍の脈拍におけるダーク
信号Srcのレベル変動値Δmを算出して、そのダーク
信号Srcの最大及び最小レベルを決定する。次に、ス
テップ17で予めRAM13cなどに格納したレベル変
動許容値Δpmを読みだす。ステップ18では、ステッ
プ14で算出したレベル変動値Δmがステップ17で読
みだしたレベル変動許容値Δpm内か否かを判断する。
このようにして、ダーク信号Srcのレベルmが近似し
ているか否かの判断を行う。この場合、図3(g)中の
R信号Sraは、一点鎖線で示すR信号成分に、雑音N
1のレベルが加算された実線で示すようになる。IR信
号Srbは、一点鎖線で示すIR信号成分に、雑音N2
のレベルが加算された実線で示すレベルになる。また、
ダーク信号Srcでは、雑音成分Nのみのレベルとな
る。
In step 14, steps 12, 13,
The level fluctuation value Δm of the dark signal Src in one pulse of the subject is calculated by subtracting the minimum level min from the maximum level max determined in 15 and 16, and the maximum and minimum levels of the dark signal Src are determined. . Next, at step 17, the level fluctuation allowable value Δpm stored in the RAM 13c or the like in advance is read. In step 18, it is determined whether or not the level variation value Δm calculated in step 14 is within the level variation allowable value Δpm read in step 17.
Thus, it is determined whether or not the level m of the dark signal Src is similar. In this case, the R signal Sra in FIG. 3G is obtained by adding the noise N to the R signal component indicated by the dashed line.
The level of 1 is shown by the added solid line. The IR signal Srb is obtained by adding a noise N2 to an IR signal component indicated by a dashed line.
Are added to the level indicated by the solid line. Also,
The dark signal Src has a level of only the noise component N.

【0034】ここで積分器22からの、ダーク区間の積
分値である雑音Nのレベルmが、ステップ18で近似し
ている場合(Yes)、ステップ19で制御回路13内
のCPU13aは、取り込んだ積分信号Srにおける図
3(g)中の、R信号成分に雑音N1のレベルが加算さ
れたR信号Sraから雑音Nのレベル、換言すれば雑音
N1のレベルを減算する。また、IR信号成分に雑音N
2のレベルが加算されたIR信号Srbから、雑音Nの
レベル、換言すれば雑音N2のレベルを減算することに
よって、それぞれR信号成分レベルのみであるR信号S
raと、IR信号成分レベルのみのIR信号Srbとを
取り出すことが出来る。
If the level m of the noise N, which is the integral value of the dark section, from the integrator 22 is approximated in step 18 (Yes), the CPU 13a in the control circuit 13 takes in in step 19 The level of the noise N, in other words, the level of the noise N1 is subtracted from the R signal Sra obtained by adding the level of the noise N1 to the R signal component in the integrated signal Sr in FIG. In addition, noise N
By subtracting the level of the noise N, in other words, the level of the noise N2, from the IR signal Srb to which the level of the R signal S2 has been added, the R signal S having only the R signal component level is obtained.
ra and the IR signal Srb having only the IR signal component level can be extracted.

【0035】ステップ18でレベル変動値Δmがレベル
変動許容値Δpm以上の場合(No)は、以降の図5で
説明するように、ダーク区間の雑音Nが離散的であり、
レベル変動値Δmが近似せず、その除去が不可能なた
め、その正確な測定に影響があることを表示して、測定
者に警告するステップ20のサブルーチンを処理し、こ
の後、ステップ21に進む。
If the level variation value Δm is equal to or greater than the level variation allowable value Δpm in step 18 (No), the noise N in the dark section is discrete as described with reference to FIG.
Since the level fluctuation value Δm is not approximate and cannot be removed, the subroutine of step 20 is displayed, which indicates that the accurate measurement is affected, and warns the measurer. move on.

【0036】次に、これまでのルーチンにより、一回の
一拍の脈拍期間での測定が終了した場合、ステップ21
により、この測定データを図1に示す制御回路13内の
RAM13cに格納して保持する。次に、この一回の一
拍の脈拍期間の終了を判断するため、ステップ23で次
の脈拍を検出し、この検出をステップ24で判断し、こ
の判断で検出できない場合(No)は、ステップ10に
もどって、今回の測定を継続する。また、ステップ23
で次の脈拍を検出した場合(Yes)は、前回の測定時
に決定して、RAM13cの所定のワーキングアドレス
(領域)内に記憶している最大レベルmax及び最小レ
ベルminのデータを消去する。
Next, when the measurement in one pulse period is completed by the routine up to now, step 21 is executed.
Thereby, the measurement data is stored and held in the RAM 13c in the control circuit 13 shown in FIG. Next, in order to determine the end of this one pulse period, the next pulse is detected in step 23, this detection is determined in step 24, and if this determination is not possible (No), Return to 10 and continue this measurement. Step 23
If the next pulse is detected (Yes), the data of the maximum level max and the minimum level min determined in the previous measurement and stored in the predetermined working address (area) of the RAM 13c are deleted.

【0037】この後は、動脈血酸素飽和度を算出して無
線送信部20から送信して、ステップ10に戻って、次
の一拍の脈拍期間での測定を、再度開始する。
Thereafter, the arterial blood oxygen saturation is calculated and transmitted from the wireless transmission unit 20, and the process returns to step S10 to restart the measurement in the next pulse period.

【0038】このように第1の実施例では、データサン
プリングタイム(周期T)を三分割し、第1区間のR発
光、第2区間のIR発光とともに、第3区間の発光がな
いダーク区間を設け、この複数回のデータサンプリング
タイム(周期T)分のダーク時の雑音NレベルをCPU
13aで取り込み、かつ、この雑音NのレベルをR信号
Sraレベル及びIR信号Srbレベルから減算して、
それぞれ透過光又は反射光レベルのみに対応したR信号
成分レベル及びIR信号成分レベルのみを得ている。し
たがって、このR信号成分レベル及びIR信号成分レベ
ルによって、動脈血酸素飽和度の正確な測定が出来るよ
うになる。
As described above, in the first embodiment, the data sampling time (period T) is divided into three, and the dark section where there is no light emission in the third section together with the R light emission in the first section and the IR light emission in the second section. The noise N level at the time of darkness for a plurality of data sampling times (cycle T) is determined by the CPU.
13a, and the level of the noise N is subtracted from the R signal Sra level and the IR signal Srb level,
Only the R signal component level and the IR signal component level corresponding to only the transmitted light or reflected light level, respectively, are obtained. Therefore, the arterial blood oxygen saturation can be accurately measured by the R signal component level and the IR signal component level.

【0039】図5は、第2の実施例の動作における処理
信号波形と、そのタイミングを示すタイミングチャート
であり、図6はステップ20のサブルーチン処理手順を
示すフローチャートである。図1、図2、図5、図6に
おいて、この処理は、図4中のステップ18でレベル変
動値Δmがレベル変動許容値Δpm以上の場合(No)
に、ダーク区間の雑音Nが離散的であり、レベル変動値
Δmが近似せず、その除去が不可能であるとして、その
正確な測定不可能を表示して測定者に警告する処理を行
う。
FIG. 5 is a timing chart showing the processing signal waveforms and their timings in the operation of the second embodiment. FIG. 6 is a flowchart showing the subroutine processing procedure of step 20. 1, 2, 5, and 6, this processing is performed when the level variation value Δm is equal to or more than the level variation allowable value Δpm in step 18 in FIG. 4 (No).
In addition, it is assumed that the noise N in the dark section is discrete, the level fluctuation value Δm is not approximated, and it is impossible to remove the noise, and a process for displaying the accurate measurement impossible and alerting the operator is performed.

【0040】図1の構成にあって、図5(a)(b)に
示すR,IR発光駆動信号Sa,Sbが周期T/3の第
1区間と、これに続く第2区間でR発光、IR発光を行
う。この発光に対する受光ダイオード14からの受光信
号を電流/電圧変換増幅回路15で電圧に変換し、か
つ、増幅した場合に、図5(c)に示す増幅受光信号S
dに、発光周波数fとは異なる周波数Fの雑音が繰り返
されることがある。
In the configuration shown in FIG. 1, the R and IR light emission drive signals Sa and Sb shown in FIGS. 5A and 5B have R light emission in a first section of a cycle T / 3 and a second section following the same. , And emits IR light. When the light receiving signal from the light receiving diode 14 for this light emission is converted into a voltage by the current / voltage conversion amplifier circuit 15 and amplified, the amplified light receiving signal S shown in FIG.
In d, noise having a frequency F different from the light emission frequency f may be repeated.

【0041】この場合、データサンプリングタイム(周
期T)を三分割した第1区間のR発光、第2区間のIR
発光及び第3区間の発光がないダーク区間の周期T/3
と、周波数Fとの間に生ずる位相差から増幅受光信号S
dとの間で、図5(c)の増幅受光信号Sd中に実線及
び点線(次の繰り返し)で示すビート雑音信号(図5
(c)中の三角波形)が発生する。
In this case, R light emission in the first section obtained by dividing the data sampling time (period T) into three, and IR emission in the second section
Period T / 3 of dark section without light emission and no light emission in third section
And the frequency F, the amplified light receiving signal S
5D, a beat noise signal (see FIG. 5) indicated by a solid line and a dotted line (next repetition) in the amplified received light signal Sd in FIG.
(C) triangular waveform).

【0042】したがって、このビート雑音信号の発生に
よって、データサンプリングタイム(周期T)ごとの図
5(g)に示す積分信号SrにおけるR信号Sraは、
一点鎖線で示すR発光のみのR信号成分に、実線及び点
線(次の繰り返し)で示すビート雑音信号が加算された
点線又は実線で示す信号のように、ビート雑音信号の周
期ごとに、そのレベルが変動する。IR信号Srbは、
一点鎖線で示すIR信号発光のみのIR信号成分に、実
線及び点線(次の繰り返し)で示すビート雑音信号が加
算された実線又は点線で示すように、ビート雑音信号の
周期ごとに、そのレベルが変動する。また、ダーク信号
Srcも同様に、実線又は点線で示すようにビート雑音
信号の周期ごとに、そのレベルが変動する。
Therefore, due to the generation of the beat noise signal, the R signal Sra in the integrated signal Sr shown in FIG. 5 (g) for each data sampling time (period T) becomes
As shown by a dotted line or a solid line obtained by adding a beat noise signal indicated by a solid line and a dotted line (next repetition) to an R signal component of only the R emission indicated by a dashed line, the level of the signal is determined for each period of the beat noise signal. Fluctuates. The IR signal Srb is
As shown by a solid line or a dotted line obtained by adding a beat noise signal indicated by a solid line and a dotted line (next repetition) to an IR signal component of only the emission of the IR signal indicated by a dashed line, the level thereof is changed for each period of the beat noise signal. fluctuate. Similarly, the level of the dark signal Src varies in each cycle of the beat noise signal as indicated by the solid line or the dotted line.

【0043】このように、ビート雑音信号によって積分
信号Sr中のR信号Sra、IR信号Srb、ダーク信
号Srcのレベルが、時間上で変動してしまう。このダ
ーク信号Srcの積分値もビート雑音が発生した場合、
サンプリングごとに、そのレベルが変動することにな
る。したがって、雑音N1のレベルを減算することによ
っても、雑音の影響を除去したR発光のみのR信号成分
レベル及びIR発光のみのIR信号成分レベルが得られ
ない。この場合、ビート雑音信号のレベルが時間軸上で
大きく変動すると、正確な動脈血酸素飽和度の測定値が
得られなくなる。
As described above, the levels of the R signal Sra, IR signal Srb, and dark signal Src in the integrated signal Sr fluctuate with time due to the beat noise signal. When beat noise also occurs in the integrated value of the dark signal Src,
The level will fluctuate with each sampling. Therefore, even by subtracting the level of the noise N1, the R signal component level of only the R emission and the IR signal component level of the IR emission only, from which the influence of noise has been removed, cannot be obtained. In this case, if the level of the beat noise signal greatly fluctuates on the time axis, an accurate measurement value of arterial blood oxygen saturation cannot be obtained.

【0044】この際、CPU13aによりステップ18
でレベル変動値Δmがレベル変動許容値Δpm以上の場
合(No)、すなわち、ダーク信号Srcの雑音成分N
のみのレベルの時間的な変動を観測した結果、このビー
ト雑音信号によって生起する雑音成分Nの変動が、許容
範囲とする動脈血酸素飽和度の測定値に影響を及ぼす程
度になると、CPU13aの制御、かつ、外部入出力制
御部13dの処理を通じて表示部24で表示する。ま
ず、図6中のステップ20aにより、予め図1中の操作
スイッチ部25から外部入出力制御部13d、CPU1
3aを通じてスピーカ26から警報の発報がRAM13
cに設定されているか否かが判断される。このステップ
20aで警報を発報が設定されている場合(Yes)
は、ステップ20bによりスピーカ26から警報を発報
する処理をCPU13aが実行する。
At this time, the CPU 13a executes step 18
When the level variation value Δm is equal to or greater than the level variation allowable value Δpm (No), that is, the noise component N of the dark signal Src
As a result of observing the temporal fluctuation of only the level, when the fluctuation of the noise component N caused by this beat noise signal becomes a degree that affects the measured value of the arterial oxygen saturation within the allowable range, the control of the CPU 13a, In addition, the image is displayed on the display unit 24 through the processing of the external input / output control unit 13d. First, in step 20a in FIG. 6, the external input / output control unit 13d, the CPU 1
A warning is issued from the speaker 26 through the RAM 13 through the RAM 13a.
It is determined whether or not c is set. When the alarm is set in step 20a (Yes)
Is executed by the CPU 13a to issue an alarm from the speaker 26 in step 20b.

【0045】また、ステップ20aで警報の発報が設定
されていない場合(No)は、次のステップ20cに進
む。このステップ20cでは、正確な測定に影響がある
場合を図1中の表示部24に、文字又はシンボルなどで
画面表示する処理をCPU1の制御で実行する。また、
このスピーカ26から警報の発報、表示部24での文字
又はシンボルなどで画面表示とともに、図1中の合成音
声回路27を制御して、警報を合成音声でスピーカ26
から出力する。また、視覚的に確認し易いように発光ダ
イオード28を点滅して発光させる。
If the alarm is not set in step 20a (No), the flow advances to the next step 20c. In this step 20c, a process of displaying a screen with characters or symbols on the display unit 24 in FIG. Also,
The speaker 26 issues an alarm, displays a screen using characters or symbols on the display unit 24, and controls the synthesized voice circuit 27 in FIG.
Output from In addition, the light emitting diode 28 is turned on and off to emit light for easy visual confirmation.

【0046】このように第2の実施例では、RAM13
cに記憶したデータ中の、複数回のデータサンプリング
周期における雑音信号レベルが近似しないと判断した際
に、この外来雑音レベルの除去不能を、画面表示、音出
力、合成音声出力、点滅発光で表示している。したがっ
て、正確な測定に影響がある場合に、この影響を測定者
が容易に知ることが出来る。これによって、測定者は、
その測定場所を移動したり、蛍光灯などを消灯して、こ
の雑音による外乱を阻止して、以降での正確な測定が可
能になる。
As described above, in the second embodiment, the RAM 13
When it is determined that the noise signal levels in a plurality of data sampling periods in the data stored in c are not approximated, the inability to remove the extraneous noise level is displayed by screen display, sound output, synthesized voice output, and flashing light emission. are doing. Therefore, when there is an influence on the accurate measurement, the measurer can easily know the influence. This allows the measurer to:
By moving the measurement location or turning off the fluorescent lamp or the like, disturbance due to this noise is prevented, and accurate measurement can be performed thereafter.

【0047】図7は第3の実施例の構成を一部回路で示
すブロック図である。この第3の実施例では、図1に示
す積分器22に代えて高域遮断特性を有したサンプルホ
ールド回路30を用いている。このサンプルホールド回
路30は、周期Tを三分割した第1区間のR発光、第2
区間のIR発光及び第3区間の発光がないダーク区間に
対応した制御信号Sse,Ssf,Ssgで順次オンか
つオフになるスイッチSW11,SW12,SW13
と、このスイッチSW11〜SW13の出力側に、積分
を行うための抵抗器RとコンデンサCとが設けられてい
る。他の構成は図1に示す第1の実施例と同様である。
FIG. 7 is a block diagram showing a part of the configuration of the third embodiment. In the third embodiment, a sample and hold circuit 30 having a high frequency cutoff characteristic is used instead of the integrator 22 shown in FIG. The sample-and-hold circuit 30 performs R light emission in the first section obtained by dividing the cycle T into three,
Switches SW11, SW12, and SW13 that are sequentially turned on and off by control signals Sse, Ssf, and Ssg corresponding to a dark section where there is no IR emission in the section and no light emission in the third section.
A resistor R and a capacitor C for performing integration are provided on the output side of the switches SW11 to SW13. Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG.

【0048】この構成では、サンプルホールド回路30
のスイッチSW11〜SW13が周期Tを三分割した第
1区間のR発光、第2区間のIR発光及び第3区間の発
光がないダーク区間のそれぞれの立ち上がりでオンとな
り、また、立ち下がりでオフとなって、積分信号Sr
(R信号Sra、IR信号Srb、ダーク信号Src)
を出力する。他の動作は図1〜図5に示す第1の実施例
と同様であり、その利点も同様である。
In this configuration, the sample and hold circuit 30
Switches SW11 to SW13 are turned on at the rising edge of each of the R light emission of the first section, the IR light emission of the second section, and the dark section where no light emission of the third section is obtained by dividing the cycle T into three, and off at the falling edge. And the integral signal Sr
(R signal Sra, IR signal Srb, dark signal Src)
Is output. Other operations are the same as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5, and the advantages thereof are also the same.

【0049】この第1〜第2の実施例では、BPF16
の後段のAM検波回路17、積分器22に使用している
増幅器のオフセットによるダーク区間の影響も同時に排
除できる。したがって、このオフセット調整なども不要
になる利点がある。
In the first and second embodiments, the BPF 16
The effect of the dark section due to the offset of the amplifier used in the AM detection circuit 17 and the integrator 22 at the subsequent stage can be eliminated at the same time. Therefore, there is an advantage that the offset adjustment or the like becomes unnecessary.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の測定装置および信号処理方法によれば、測定対象にデ
ータサンプリング周期ごとに第1波長発光、第2波長発
光及び非発光の区間を繰り返した際の受光信号から、非
発光時の雑音レベルを検出し、この雑音レベルを第1波
長発光、第2波長発光の受光信号のレベルから差し引い
た測定信号が得られるため、定量的に検出した血中吸光
物質の測定に影響を与える外来雑音レベルを除去でき、
正確な測定値が得られるという効果を有する。
As is apparent from the above description, according to the measuring apparatus and the signal processing method of the present invention, the section of the first wavelength emission, the second wavelength emission and the non-emission are set for the measurement object every data sampling cycle. The noise level at the time of non-light emission is detected from the light reception signal at the time of repetition, and a measurement signal obtained by subtracting this noise level from the light reception signal level of the first wavelength light emission and the second wavelength light emission is obtained. Removes extraneous noise levels that affect the measurement of absorbed blood
This has the effect that an accurate measurement value can be obtained.

【0051】更に、本発明の上記装置および方法におい
て、複数回のデータサンプリング周期における前記第1
波長発光、第2波長発光それぞれの前記受光信号レベル
と非発光の雑音レベルを記憶し、その記憶したデータ中
の、複数回のデータサンプリング周期における前記非発
光の前記雑音レベルが近似しているか否かを判断し、前
記非発光の雑音レベルは近似していると判断した際に、
前記第1波長発光、第2波長発光のそれぞれの受光信号
レベルから前記非発光の雑音レベルを差し引いて前記第
1波長発光、第2波長発光の測定信号を出力するように
したならば、除去可能な雑音である場合にのみその除去
が行われるので、より正確な測定値が得られるという効
果を有する。
Further, in the above-described apparatus and method according to the present invention, in the above-mentioned first and second data sampling cycles, the first and second data sampling periods may be selected.
The received light signal level and the non-emission noise level of each of the wavelength emission and the second wavelength emission are stored, and in the stored data, the non-emission noise levels in a plurality of data sampling periods are approximated. It is determined whether or not the noise level of the non-emission is approximated ,
If the non-light emission noise level is subtracted from the respective light reception signal levels of the first wavelength light emission and the second wavelength light emission to output the first wavelength light emission and the second wavelength light emission measurement signals, the signal can be removed. Since the noise is removed only when the noise is excessive, there is an effect that a more accurate measurement value can be obtained.

【0052】更に、上記装置および方法において、記憶
したデータ中の、複数回のデータサンプリング周期にお
ける前記非発光の雑音レベルが近似していないと判断し
た際に、外来雑音の除去不能を報知するようにしたなら
ば、操作者は外来雑音の除去不能を知ることができ、そ
の場所での測定を中止して他の場所に移動することや、
その場所での雑音発生機器の電源断を行うなどの雑音に
対する有効な対処が可能となり、以後正確な測定が可能
となるという効果を有する。
Further, in the above apparatus and method, when it is determined that the noise level of the non-light emission in a plurality of data sampling periods in the stored data is not approximate, it is notified that the external noise cannot be removed. The operator can know that extraneous noise cannot be removed, stop measuring at that location, move to another location,
This makes it possible to effectively deal with noise such as turning off the power of the noise generating device at that location, and has the effect that accurate measurement can be performed thereafter.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のパルスオキシメータの第1実施例の
構成を一部回路で示すブロック図である。
1 is a block diagram showing a part circuit configuration of a first embodiment of a pulse oximeter of the present invention.

【図2】第1の実施例の動作における各部の処理信号波
形と、タイミングを示すタイミングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart showing a processing signal waveform of each unit in the operation of the first embodiment and a timing.

【図3】第1の実施例の動作にあって、雑音が存在した
場合の各部の処理信号波形と、そのタイミングを示すタ
イミングチャートである。
FIG. 3 is a timing chart showing a processing signal waveform of each unit and a timing of the processing when noise is present in the operation of the first embodiment.

【図4】第1の実施例にあって雑音が存在した場合の処
理手順を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a processing procedure when noise is present in the first embodiment.

【図5】第2の実施例の動作における処理信号波形と、
そのタイミングを示すタイミングチャートである。
FIG. 5 shows a processed signal waveform in the operation of the second embodiment,
It is a timing chart showing the timing.

【図6】第2の実施例の動作における処理手順を示すフ
ローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure in the operation of the second embodiment.

【図7】第3の実施例の構成を一部回路で示すブロック
図である。
FIG. 7 is a block diagram partially showing a configuration of a third embodiment;

【図8】従来のパルスオキシメータの構成を一部回路で
示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram partially showing a configuration of a conventional pulse oximeter by a circuit.

【図9】従来例の動作の処理波形と、そのタイミングチ
ャートである。
FIG. 9 is a processing waveform of an operation of a conventional example and a timing chart thereof.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12a,12b 発光ダイオード 13 制御回路 13a CPU 13b RAM 13d 外部入力制御部 14 受光ダイオード 15 電流/電圧変換増幅回路 16 BPF 17 AM検波回路 22 積分器 24 表示部 25 操作スイッチ部 26 スピーカ 27 合成音声回路 28 発光ダイオード 12a, 12b Light-emitting diode 13 Control circuit 13a CPU 13b RAM 13d External input control unit 14 Light-receiving diode 15 Current / voltage conversion amplifier circuit 16 BPF 17 AM detection circuit 22 Integrator 24 Display unit 25 Operation switch unit 26 Speaker 27 Synthesized voice circuit 28 Light emitting diode

Claims (18)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 動脈血酸素飽和度の測定を行う酸素飽和
度測定装置において、 データサンプリング周期毎に測定対象に対して第1波長
発光、第2波長発光及び非発光を繰り返す発光手段と、 前記測定対象からの光を受けてその光に対応した受光信
号を出力する受光手段と、 前記受光信号から前記第1波長発光、第2波長発光及び
非発光それぞれの前記発光信号を積分して前記第1波長
発光、第2波長発光それぞれの発光信号レベル及び前記
非発光の雑音レベルを求める積分回路を備えるレベル検
出手段と、 前記第1波長発光、第2波長発光それぞれの前記受光信
号レベルから前記非発光の雑音レベルを差し引いて前記
第1波長発光、第2波長発光それぞれの測定信号を生成
する信号生成手段と、 前記レベル検出手段により検出された前記雑音レベルの
変動が所定のレベル変動許容値内か否かを判断する判断
手段と、を備えることを特徴とする酸素飽和度測定装
置。
1. An oxygen saturation measuring apparatus for measuring arterial blood oxygen saturation, comprising: a light emitting unit that repeats first-wavelength emission, second-wavelength emission, and non-emission for a measurement target every data sampling cycle; light receiving means for outputting a light reception signal corresponding to the light receiving light from the object, the first wavelength emitted from the light-receiving signal, the second wavelength emission and
Integrating the light emission signals of each of the non-light-emitting portions to obtain the first wavelength
The emission signal levels of the emission and the second wavelength emission, and
A level detecting means including an integrating circuit for obtaining a non-light emission noise level; and a first wavelength emission and a second wavelength emission by subtracting the non-light emission noise level from the light reception signal levels of the first wavelength emission and the second wavelength emission, respectively. Signal generation means for generating a measurement signal for each wavelength emission, and the noise level detected by the level detection means
Judgment to judge whether the fluctuation is within the specified level fluctuation tolerance
Means for measuring oxygen saturation.
【請求項2】 動脈血酸素飽和度の測定を行う酸素飽和
度測定装置において、 データサンプリング周期毎に測定対象に対して第1波長
発光、第2波長発光及び非発光を繰り返す発光手段と、 前記測定対象からの光を受けてその光に対応した受光信
号を出力する受光手段と、 前記受光信号から前記第1波長発光、第2波長発光それ
ぞれの受光信号レベルと前記非発光の雑音レベルを検出
するレベル検出手段と、 前記第1波長発光、第2波長発光それぞれの前記受光信
号レベルから前記非発光の雑音レベルを差し引いて前記
第1波長発光、第2波長発光それぞれの測定信号を生成
する信号生成手段と、 複数回のデータサンプリング周期における前記第1波長
発光、第2波長発光それぞれの前記受光信号レベルと前
記非発光の雑音レベルを記憶する記憶手段と、前記記憶
手段に記憶したデータ中の、複数回のデータサンプリン
グ周期における前記非発光の雑音レベルが近似している
か否かを判断する判断手段とを備え、 前記判断手段が、前記非発光の雑音レベルが近似してい
ると判断した際に、前記信号生成手段は、前記第1波長
発光、第2波長発光それぞれの受光信号レベルから前記
非発光の雑音レベルを差し引いて第1波長発光、第2波
長発光の測定信号を出力するように構成したことを特徴
とする酸素飽和度測定装置。
2. An oxygen saturation measuring apparatus for measuring arterial blood oxygen saturation, comprising: a light emitting unit that repeats first-wavelength emission, second-wavelength emission, and non-emission for a measurement target every data sampling cycle; Light receiving means for receiving light from a target and outputting a light reception signal corresponding to the light; detecting a light reception signal level of each of the first wavelength light emission and the second wavelength light emission and the non-light emission noise level from the light reception signal; Level detection means, and signal generation for generating a measurement signal for each of the first wavelength emission and the second wavelength emission by subtracting the non-emission noise level from the light reception signal level of each of the first wavelength emission and the second wavelength emission. Means for storing the light receiving signal level and the non-light emitting noise level of each of the first wavelength emission and the second wavelength emission in a plurality of data sampling periods. Storage means; and determination means for determining whether or not the non-light emission noise levels in a plurality of data sampling periods in the data stored in the storage means are similar, wherein the determination means When it is determined that the light emission noise level is similar, the signal generation means subtracts the non-light emission noise level from the light reception signal level of each of the first wavelength light emission and the second wavelength light emission to generate the first wavelength light emission. An oxygen saturation measuring device configured to output a measurement signal of the second wavelength emission.
【請求項3】 前記レベル検出手段は、前記第1波長発
光、第2波長発光及び非発光それぞれの前記受光信号を
積分して前記第1波長発光、第2波長発光それぞれの受
光信号レベル及び前記非発光の雑音レベルを求める積分
回路を備えることを特徴とする請求項記載の酸素飽和
度測定装置。
3. The level detection means integrates the light receiving signals of the first wavelength emission, the second wavelength emission, and the non-light emission, and calculates the level of the light reception signals of the first wavelength emission and the second wavelength emission, respectively. 3. The oxygen saturation measuring apparatus according to claim 2, further comprising an integrating circuit for calculating a non-light emission noise level.
【請求項4】 前記記憶手段に記憶したデータ中の、複
数回のデータサンプリング周期における前記非発光の雑
音レベルが近似していないと前記判断手段が判断した際
に、外来雑音の除去不能を報知する報知手段を備えるこ
とを特徴とする請求項2または3に記載の酸素飽和度測
定装置。
4. When the determining means determines that the noise level of the non-light emission in a plurality of data sampling periods in the data stored in the storing means is not approximate, it is notified that external noise cannot be removed. The oxygen saturation measuring device according to claim 2 or 3, further comprising an informing means for performing the measurement.
【請求項5】 前記データサンプリング周期に同期して
前記積分回路の蓄電、放電の開始時期を制御する第1の
制御手段を備えることを特徴とする請求項1、3または
4記載の酸素飽和度測定装置。
5. The oxygen saturation according to claim 1, further comprising first control means for controlling a start time of charging and discharging of the integration circuit in synchronization with the data sampling cycle. measuring device.
【請求項6】 前記判断手段は、前記記憶手段に記憶さ
れた前記非発光の雑音レベルのうち最大レベルと最小レ
ベルに基づいて判断することを特徴とする請求項ない
し5のいずれかに記載の酸素飽和度測定装置。
Wherein said determining means, according to any one of claims 2 to 5, characterized in that determining, based on the maximum and minimum levels of the noise level stored in said storage means and said non-emission Oxygen saturation measurement device.
【請求項7】 前記記憶手段が記憶した前記受光信号レ
ベル及び前記雑音レベルの消去を所定の条件に基づいて
行う第2の制御手段を備えることを特徴とする請求項
ないし6のいずれかに記載の酸素飽和度測定装置。
7. The method of claim 2, characterized in that it comprises a second control means for performing on the basis of erasing of the light receiving signal level storage means for storing and the noise level to a predetermined condition
7. The oxygen saturation measuring device according to any one of claims 6 to 6.
【請求項8】 前記判断手段は、前記記憶手段に記憶さ
れた前記非発光の雑音レベルのうち最大レベルと最小レ
ベルの差を求め、この差と、所定の閾値との比較に基づ
いて判断することを特徴とする請求項6記載の酸素飽和
度測定装置。
8. The determination means obtains a difference between a maximum level and a minimum level among the non-light emission noise levels stored in the storage means, and makes a determination based on a comparison between the difference and a predetermined threshold. The oxygen saturation measuring device according to claim 6, wherein:
【請求項9】 前記判断手段は、前記雑音レベルの変動
が所定のレベル変動許容値内にないとの判断に基づい
て、外来雑音の除去不能を報知する報知手段を、さらに
備えることを特徴とする請求項1記載の酸素飽和度測定
装置。
9. The method according to claim 8, wherein the determining unit is configured to change the noise level.
Is not within the specified level fluctuation tolerance
Notification means for notifying that external noise cannot be removed,
The oxygen saturation measuring apparatus according to claim 1, further comprising:
【請求項10】 動脈血酸素飽和度の測定における信号
処理方法において、 データサンプリング周期毎に測定対象に対して第1波長
発光、第2波長発光及び非発光を繰り返し行い、 前記測定対象からの光を受けてその光に対応した受光信
号を得、 前記受光信号から前記第1波長発光、第2波長発光それ
ぞれの前記受光信号レベル及び前記非発光の雑音レベル
を検出し、前記雑音レベルの変動が所定のレベル変動許容値内か否
かを判断する ことを特徴とする信号処理方法。
10. A signal processing method for measuring arterial blood oxygen saturation, wherein a first wavelength light emission, a second wavelength light emission and a non-light emission are repeatedly performed on a measurement target every data sampling cycle, and light from the measurement target is emitted. receiving and obtaining a light receiving signal corresponding to the light, the first wavelength emitted from the light receiving signal, and detecting the received light signal level and noise level of the non-emission of the respective second wavelength emission, variations in the noise level is predetermined Is within the level fluctuation tolerance
A signal processing method characterized by determining
【請求項11】 動脈血酸素飽和度の測定における信号
処理方法において、 データサンプリング周期毎に測定対象に対して第1波長
発光、第2波長発光及び非発光を繰り返し行い、 前記測定対象からの光を受けてその光に対応した受光信
号を得、 前記受光信号から前記第1波長発光、第2波長発光それ
ぞれの受光信号レベル及び前記非発光の雑音レベルを検
出し、 前記第1波長発光、第2波長発光それぞれの前記受光信
号レベルから前記非発光における雑音レベルを差し引い
て前記第1波長発光、第2波長発光それぞれの測定信号
を生成してなり、 前記測定信号を生成するステップでは、 複数回のデータサンプリング周期における前記第1波長
発光、第2波長発光それぞれの前記受光信号レベルと前
記非発光の雑音レベルを記憶し、 記憶したデータ中の、複数回のデータサンプリング周期
における前記非発光の雑音レベルが近似しているか否か
を判断し、 前記非発光の雑音レベルは近似していると判断した際
に、前記第1波長発光、第2波長発光それぞれの前記受
光信号レベルから前記非発光の雑音レベルを差し引いて
第1波長発光、第2波長発光の測定信号を出力すること
を特徴とする信号処理方法。
11. A signal processing method for measuring arterial blood oxygen saturation, wherein a first wavelength emission, a second wavelength emission, and a non-emission are repeatedly performed on a measurement target every data sampling cycle, and light from the measurement target is emitted. Receiving the received light signal corresponding to the received light; detecting the received light signal level of the first wavelength emission and the second wavelength emission and the noise level of the non-emission from the received light signal; Generating a measurement signal for each of the first wavelength emission and the second wavelength emission by subtracting the noise level in the non-light emission from the light reception signal level for each wavelength emission; Storing the light reception signal level and the non-light emission noise level of each of the first wavelength emission and the second wavelength emission in a data sampling cycle; In the data obtained, it is determined whether or not the noise level of the non-light emission in a plurality of data sampling periods is similar. When it is determined that the noise level of the non-light emission is similar, the first wavelength A signal processing method comprising: subtracting the non-light emission noise level from each of the light reception signal levels of light emission and second wavelength light emission to output measurement signals of first wavelength light emission and second wavelength light emission.
【請求項12】 前記受光信号レベル及び雑音レベルを
検出するステップでは、前記第1波長発光、第2波長発
光及び非発光それぞれの前記受光信号を積分して前記第
1波長発光、第2波長発光それぞれの前記受光信号レベ
ル及び前記非発光の雑音レベルを求めることを特徴とす
る請求項11記載の信号処理方法。
12. In the step of detecting the light receiving signal level and the noise level, the light receiving signals of the first wavelength emission, the second wavelength emission, and the non-light emission are integrated to integrate the first wavelength emission and the second wavelength emission. 12. The signal processing method according to claim 11, wherein each of the light receiving signal level and the non-light emitting noise level is obtained.
【請求項13】 前記記憶したデータ中の、複数回のデ
ータサンプリング周期における前記非発光の雑音レベル
が近似していないと判断した際に、外来雑音の除去不能
を報知することを特徴とする請求項11または12に
載の信号処理方法。
13. When the non-light emission noise level in a plurality of data sampling periods in the stored data is determined not to be approximated, notification of the inability to remove extraneous noise is provided. Item 11. The signal processing method according to Item 11 or 12 .
【請求項14】 前記データサンプリング周期に同期し
積分開始、積分値クリアの時期を制御する第1の制御
ステップを、さらに備えることを特徴とする請求項1
0、12または13記載の信号処理方法。
14. The method according to claim 1 , further comprising a first control step of controlling a timing of starting integration and clearing an integration value in synchronization with the data sampling cycle.
14. The signal processing method according to 0, 12, or 13.
【請求項15】 前記判断は、記憶された前記非発光の
雑音レベルのうちの最大レベルと最小レベルに基づいて
行うことを特徴とする請求項11ないし13のいずれか
に記載の信号処理方法。
15. The judgment is stored signal processing method according to any one of claims 11 to 13, characterized in that based on the maximum and minimum levels of the noise level of the non-emission.
【請求項16】 記憶した前記受光信号レベル及び前記
雑音レベルの消去を所定の条件に基づいて行うステップ
、さらに備えることを特徴とする請求項10ないし1
5のいずれかに記載の信号処理方法。
16. The method according to claim 10 , further comprising the step of erasing the stored light receiving signal level and the noise level based on predetermined conditions.
6. The signal processing method according to any one of 5.
【請求項17】 前記判断は、記憶された前記非発光の
雑音レベルのうちの最大レベルと最小レベルの差を求
め、この差と、所定の閾値との比較に基づいて判断する
ことを特徴とする請求項15記載の信号処理方法。
17. The method according to claim 1, wherein the determination is made based on a difference between a maximum level and a minimum level of the stored non-light emission noise levels, and comparing the difference with a predetermined threshold. The signal processing method according to claim 15, wherein
【請求項18】 前記判断において、前記雑音レベルの
変動が所定のレベル変動許容値内にないと判断されると
きは、外来雑音の除去不能を報知することを特徴とする
請求項10記載の信号処理方法。
18. The method as claimed in claim 18 , wherein in said determining,
If it is determined that the fluctuation is not within the specified level fluctuation tolerance
Feature to notify that external noise cannot be removed
The signal processing method according to claim 10 .
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