JP3777415B2 - 測定部位の位置決め法およびその治具 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体自身を測定対象として生体中の特定成分濃度を測定する生体情報測定機等の各種測定機において、２回目以降の測定において、初回測定時と同じ測定部位とするための位置決め法および位置決め治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
血糖値等の測定においては、生体を被測定部位とし、そこに測定用のプローブにより光を照射し、その透過光もしくは反射光のスペクトルから生体中の特定成分濃度を特定するといった、非侵襲的な測定法が研究されている。例えば糖尿病での血糖値測定においては、規則的に繰り返して測定されるのが一般であり、その時、測定毎にプローブの設置部位やプローブの設置角度が変わったりして、測定条件が異なると、測定値にバラツキが生じ、正確な測定結果が得られなくなることは、本出願人が先に提出した特開平8-332181号公報の「生体位置決め方法および生体情報測定用位置決め装置並びに生体情報測定装置」および特開平9-49794号公報の「測定位置再現方法および測定位置再現装置並びにそれを使用した光学測定装置」に測定データと共に詳しく紹介している。
【０００３】
そこでこの種の測定においては、毎回の測定でプローブを一定の位置に定めることが肝要であり、前述の特開平9-49794号公報では、画像認識に基づきプローブの位置決めを行うインテリジェント方式のものであり、又、特開平8-332181号公報では、測定部位を塑性材料を用いて型取りを行い、以後の測定毎に、形成された凹部に測定部位をあてがうようにして位置決めを行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前者の位置決めは、ＣＣＤカメラ、画像認識装置およびＸＹＺ駆動機構を必要とするために装置が大型化し、しかも高価である。一方、後者の位置決めは、装置が簡便ではあるが、人体が測定部位のために変形しやすく、正確な型取りが困難な場合が多く、位置決めの再現性がよくない。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、簡便な機構ながら正確な位置決めを行える位置決め法および位置決め治具を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係わる位置決め法は、図１のＡ図に示すように、測定部位とした手の掌に透明シートＸをあてがい、Ｂ図のごとく人体表面の特徴形態(この場合は手のしわ)をペンでなぞることにより、透明シートＸにしわの模様Ｙを描く。Ｃ図は、手の掌から透明シートＸを移動させたところを示す。Ｄ図は、その透明シートＸを再度手の掌に位置させたところを示し、透明シートＸをずらすことにより、手の掌のしわと、透明シートＸの模様Ｙとを合致させ、Ｂ図の状態にすることができる。ここで、この透明シートＸに関連付けて測定手段Ｚを設けることにより、次回の測定時に、透明シートＸに記した模様Ｙをしわに合致させれば、初回の測定時と同じ測定部位に測定手段Ｚを位置させることができる。
【０００７】
透明板シートに測定手段Ｚを関連付けて設ける手法としては、請求項２では、測定手段(11)を保持するための位置決め部材(４，６，６')に装着可能としたスコープ(１)の下端に透明シートＸとしてプレート片(２ａ)を設けており、又、請求項７では、透明シートＸとして設けた位置決め部材(８)の中央に設けた穴Ｑ'に測定用プローブ１１'を装着している。
【０００８】
各位置決め部材(４，６，６')としては、それぞれ請求項３〜５に示しており、それらは、第１〜第３の実施形態として以下詳しく述べている。
【０００９】
又、測定時に測定部位を固定すればより高い精度の測定が可能となり、そのために補助固定具を提供しており、その具体的な形状についても以下の実施形態の中で説明している。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図２は本発明の第１の実施形態を示した位置決め治具１００を示している。１は、ボビン状のスコープであり、その下端面に、透明シートのプレート２(不図示)から円形に切り取ったプレート片２ａがＣ型止め輪３によって取り付けられる。４は、透明シートから形成したシートリングであり、中央の円形の穴Ｑの内径は、スコープ１の外径にほぼ等しく、かつその径は後述するプローブの外径に等しい。このシートリング４は、これと同じ形状に裁断した両面接着テープ５によって測定部位に貼り付けられる。
【００１１】
以下、その位置決め治具１００を用いたプローブの位置決めの手順を図３に従って説明する。測定部位を例えば手の掌とした場合、まずＡ図に示すように、その手の掌に前述したプレート２を乗せ、そのプレート２に描いた円２ｃの内部に、手のしわの特徴(他の部位と混同しない模様)が位置するように、プレート２を移動させる。
【００１２】
位置決めが決定すれば、Ｂ図に示すように、円２ｃ内において、しわをペンでなぞったり、コピー、写真を撮ることにより、しわの模様をプレート２に転写する。次に円２ｃの箇所を切り抜くことにより、Ｃ図に示されるように、プレート片２ａを得て、それを図１に示したごとくスコープ１に装着する。そのスコープ１を図Ｄに示すように、手の掌に乗せ、そのプレート片２ａに記したしわが手の掌のしわに合致するよう、プレート２を移動させる。その際、スコープ１の筒内が暗いとしわの照合がやりにくいので、図２に示したように、スコープ１内を照らすための豆球Ｌをスコープ１内に埋め込んでおくと便利である。
【００１３】
位置合わせが完了すると、Ｅ図に示すように、シートリング４をスコープ１を貫通させて手の掌に位置させ、その裏面に貼り付けていた両面接着テープ５によりシートリング４を固定する。尚、シートリング４は両面接着テープ５の替わりにセロテープを用いてシートリング４を仮り止めしてもよい。
シートリング４を手の掌に位置させれば、Ｆ図に示すようにスコープ１を抜き取った後に、Ｇ図に示したように、先端に投光窓、受光窓を備えた測定用のプローブ１１をシートリング４の穴Ｑに差し込む。１１ａ、１１ｂは前記投光素子、受光素子につながる光ファイバである。
【００１４】
この状態で測定を行い、その測定が終了すれば、先のスコープ１は当該被測定者の名前を付して保管し、シートリング４については安価なものであるから廃棄する。そして後日の測定においては、先のスコープ１を取り出し、Ｄ図の段階から行えば、最初の測定時と同じ測定部位にプローブ１１を位置させることができる。
【００１５】
尚、測定時には実際に手の掌にスコープ１をもってくるのではなく、図４に示されるように、測定装置２１の測定台Ｘにスコープ１１が上向きに設けられており、そこへ手の掌をかざすようにしている。１１ｃが前述した投受光窓である。
【００１６】
測定装置２１において、２２は、測定用の光を出力する光源装置であり、２３は、光源装置２２よりの光から所望の波長及び強度の光を抽出するための分光装置であり、ここで分光された光は光ファイバ１１ａを通じて投光窓に導かれる。その投光窓から放射された光は生体内に照射され、そこでの透過光もしくは反射光が受光窓、光ファイバ１１ｂを通じて測光装置２４に導かれて光強度が測定され、その測定値はインタフェイス２５を通じて演算制御部２６に取り込まれ、測定データが出力部２７より取り出される。
【００１７】
図５は、本発明の第２の実施形態を示した位置決め治具１０１であり、図１の治具１００と同一の要素に対しては共通の符号を付している。スコープ１には、その外周壁にピン１ａが新たに設けられている。６は、プローブ保持具であり、円筒状の筒体６ａと、その下端に一体成形されたリング状のベース６ｂとからなる。この筒体６ａの内径は、スコープ１の外径にほぼ等しく、そのスコープ１を筒体６ａ内の穴Ｑに収めたとき、ピン１ａが入り込むような切り欠６ｃが筒体６ａの上端に設けられている。
【００１８】
この位置決め治具１０１を用いたプローブの位置決めの手順を図６に示している。Ａ図〜Ｃ図は、図２のＡ図〜Ｃ図と同じ操作である。次のＤ図では、プレート片２ａを組み込んだスコープ１のピン１ａがプローブ保持具６の筒体６ａにある切り欠６ｃに合致するように、スコープ１を筒体６ａ内に挿入した状態で、スコープ１を覗き込みながら、プレート片２ａが手の掌のしわに合致するように、プローブ保持具６と共にスコープ１を移動させる。
【００１９】
位置合わせが済めば、Ｅ図に示すように、ベース６ｂの裏面に貼り付けた両面接着テープ５により、プローブ保持具６を手の掌に固定した後、スコープ１を抜き取り、そのスコープ１と同じ外径であったプローブ１１をプローブ保持具６の筒体６ａに挿入する。このプローブ１１にもスコープ１のピン１ａと同じようなピン１１ｄを設けておくことにより、プローブ１１の軸方向の向きだけでなく、軸の回転角方向をも一定にすることができる。
【００２０】
この状態で測定を行い、その測定が終了すれば、先のスコープ１は当該被測定者の名前を付して保管し、プローブ保持具６は、プラスチック成型による安価なものであるため、廃棄してもよい。そして後日の測定においては、先のスコープ１を取り出し、Ｄ図の段階から行えば、最初の測定時と同じ測定部位にプローブ１１を位置させることができる。
【００２１】
図７は、プローブ保持具６を用いたときの測定の様子を示し、前述したように、プローブ保持具６の切り欠６ｃにプローブ１１のピン１１ａに合致させる。
【００２２】
図８は、本発明の第３の実施形態を示した位置決め治具１０２であり、図５の位置決め治具１０１と同一の要素に対しては共通の符号を付している。このプローブ保持具６'では、図５のベース６ｂに替えて、真空吸着ベース６ｄを用い、その真空吸着ベース６ｄに設けられた空胴部(不図示)に対して吸引するための吸引管６ｅを設けている。その真空吸着ベース６ｄを手の掌に置き、吸引管６ｅより吸引することにより、保持プローブ６'が手の掌に吸着固定される。測定の手順は図６と同じである。吸引ポンプとしては、乾電池駆動の小型のもので十分である。
【００２３】
以上説明した実施形態で用いた測定プローブ１１のプローブ径は２２ｍｍのものであったが、これ以外にもプローブ径が小さいものがある。その場合、そのプローブ径に合わせてスコープ１のプレート片２ａを小さくすると、しわの照合が困難となる。図９は、本発明の第４の実施形態として小型プローブ用の位置決め具を示している。
【００２４】
Ａ図に示すように、８は、直径５cm程度の透明シートからなるシートリング８であり、その中央部に直径６.５mmの穴Ｑ'が設けてある。このシートリング８をＡ図に示したように、しわの特徴がシートリング８のリング部で得られるように、そのシートリング８を適した箇所に位置させる。このシートリング８は、測定後に保持する必要があるのでセロテープ等を用い、手の掌に仮り止めするとよい。
【００２５】
次にＢ図に示すように、そのシートリング８に対してしわの特徴をペンで転写する。そしてＣ図に示すように、シートリング８の穴Ｑ'に小型のプローブ１１'を差し込み、その状態で測定を行う。測定後、シートリング８は保管し、後日の測定では、Ｂ図の段階から進めればよい。
【００２６】
以上説明した実施形態では、測定部位を手の掌とし、人体表面の特徴形態としてしわを採用したが、測定部位はそれに限定されず、従って人体表面の特徴形態は、血管、関節、ほくろ、傷跡といったものを採用することができる。又、測定内容は、光の照射による血糖値測定のみならず、血圧測定、皮下脂肪の測定といったものにも適用でき、従って測定手段として、測定用プロープに限定されず、侵襲、非侵襲法を問わず種々のものを使用することができる。
【００２７】
又、意匠説明した実施形態では測定部位が手の掌であったため、プロープの当て具合を目で確認できるため、測定部位に単にプロープを当接させて測定したが、測定部位が例えば足の先であったような場合、プロープの当接角度を確認しにくく、かつ無意識に足を動かしたりして正確な測定を行えないきらいがある。そのためそのような測定部位に対しては、測定部位を固定させるための補助固定具が必要になるかも知れない。
【００２８】
そのような補助固定具の一例を図１０に示している。その補助固定具５０は、シリコン樹脂による二つのブロック５１，５２からなり、一方のブロック５１は、矢印方向に開閉自在となっている。両ブロック５１，５２の接合面５３で縦方向に２分されるように、空胴による足型５４が形成されている。そしてブロック５２の側壁には、前記足型５４に貫通する穴５５が設けられ、その穴５５を中心にして４本のピン５６が固定されており、それらのピン５６の先端にはネジ溝５７が形成される。
【００２９】
図１１に示すように、プローブ保持具６(図５に図示のもの)がベース６ｂを足型５４側に位置するように穴５５に装着される。尚、この装着は当然、ブロック５１を開けた状態で行う。
【００３０】
次の図１２に示すように、プローブ１１には、平板状の架台Ｙが取り付けられており、その架台Ｊの四隅の孔ｊに前記ピン５７を挿通すると、図１３に示されるように、プローブ１１の先が孔５５を貫通するようになる。
【００３１】
測定の準備として、図１１の補助固定具５０に対して、ブロック５１を開き、ベース６ｂの裏面(足型５４側)にプレート２(図６に図示のもの)をあてがった上で足型５４の箇所に足を位置させ、ブロック５１を閉じる。そしてプローブ保持具６の穴を覗きながら足の特徴形態をプレート２に転写する。
【００３２】
そしてブロック５１を開いてプレート２を取り出し、そのプレート２から転写した円形部分を切り抜き、そのプレート片２ａをスコープ１(図５図示のもの)に装着する。この後、測定時には、足型５４に足を位置させてから、プレート片２ａが装着されたスコープ１をプローブ保持具６に差し込む。そして、スコープ１を覗きながら、プレート片２ａに記した特徴形態が足のものと合致するように足を足型５４内で動かす。
【００３３】
特徴形態が合致したところで、スコープ１を抜き取り、架台Ｊを有するプローブ１１を図１２のごとく装着し、測定する。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の位置決め法およびそれに基づく位置決め治具は、人体表面の特徴形態をその透明板に転写し、その透明板に関連付けて測定手段を設けるようにしたものであり、次回の測定時に、透明板に記した模様を人体表面の特徴に合致させれば、初回の測定時と同じ測定部位に測定手段を正確に位置させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の位置決め法に対するクレーム対応図
【図２】 本発明の位置決め治具の第１実施形態を示した分解斜視図
【図３】 図２の位置決め治具による位置決め手順を示した図
【図４】 図３のＧ図における具体的な測定例を示した図
【図５】 本発明の位置決め治具の第２実施形態を示した分解斜視図
【図６】 図５の位置決め治具による位置決め手順を示した図
【図７】 図６のＦ図における具体的な測定例を示した図
【図８】 本発明の位置決め治具の第３実施形態を示した分解斜視図
【図９】 本発明の第４の実施形態の位置決め治具による位置決め手順を示した図
【図１０】 補助固定具の１実施形態を示した斜視図
【図１１】 図１０の補助固定具にプローブ保持具を装着した図
【図１２】 図１１の補助固定具にプローブを装着した図
【図１３】 図１２の補助固定具を裏面から眺めた図
【符号の説明】
１ スコープ
１ａ ピン
２ プレート
２ａ プレート片
３ Ｃ型止め輪
４ シートリング
５ 両面接着テープ
６ プローブ保持具
６ａ 筒体
６ｂ リング
６ｃ 切り欠
６ｄ 真空吸着ベース
６ｅ 吸引管
８ シートリング
１１ 測定用プローブ
１１ａ ピン
２１ 測定装置
５０ 補助固定具
５１，５２ ブロック
５４ 足型
１００，１０１，１０２ 位置決め治具
Ｌ 豆球
Ｑ 穴

Claims (7)

  1. 生体を測定部位とし、その測定部位に測定用プローブ等の測定手段(11)を正確に位置させる位置決め法であって、測定部位に透明シートをあて、測定部位の特徴形態をその透明シートに転写し、その透明シートに関連付けて測定手段(11)を設けることにより、次回の測定時に、透明シートに記した模様を測定部位の特徴に合致させた状態で測定手段(11)により測定を行うことを特徴とする測定部位の位置決め法。
  2. 請求項１の測定部位の位置決め法に基づく測定部位の位置決め治具(100,101,102)であって、穴(Ｑ)に測定手段(11)を収めるようにして保持する位置決め部材(４,６,６')と、その穴(Ｑ)に挿通可能な筒体で、下端部に透明のプレート片(２a)が設けられるスコープ(１)とからなり、前記プレート片(２a)は、測定部位の特徴形態を透明シートに転写したものから、その特徴形態を含むように透明シートを切り抜いたものであり、測定時、プレート片(２a)に記した模様を人体表面の特徴に合致させることにより、測定手段(11)を前回と同じ測定部位に位置させることを特徴とする測定部位の位置決め治具。
  3. 上記位置決め部材(４)は、透明シートからなるリングである請求項２記載の測定部位の位置決め治具。
  4. 上記位置決め部材(６)は、測定手段(11)が挿通される筒体(６ａ)と、その筒体下端に設けられた平板状のリング(６b)とからなる請求項２記載の測定部位の位置決め治具。
  5. 上記位置決め部材(４,６)においては、測定部位に固定するために両面接着テープ(５)を用いる請求項３もしくは４記載の測定部位の位置決め治具。
  6. 上記位置決め部材(６')は、測定手段(11)が挿通される筒体(６a)と、その筒体下端に設けられた真空吸着ベース(６d)とからなる請求項２記載の測定部位の位置決め治具。
  7. 請求項１の測定部位の位置決め法に基づく位置決め治具であって、穴(Ｑ')に測定手段(11')を収めるようにして保持する透明シートによるリングの位置決め部材(８)からなり、その位置決め部材(８)のリング部に測定部位での人体表面の特徴形態を予め転写しておくことで、測定時、そのリング部に記した模様を人体表面の特徴に合致させることにより、測定手段(11')を前回と同じ測定部位に位置させることを特徴とする測定部位の位置決め治具。
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