JP5377696B2 - 生体情報計測装置 - Google Patents
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Description
図1は生体情報計測装置の内部構造図を示し、図2は機能ブロック図を示す。装置筐体1の上面には、U字状に形成されたホルダ部2が設けられている。このホルダ部2上には、例えば被検体としての人体の腕が載せられる。このホルダ部2は、人体の腕の形状に合せたU字状に形成されている。
装置筐体1の内部には、計測部3が設けられている。この計測部3は、被検体Hとして例えば人体の腕に対して光を照射したときの人体の腕からの光に基づいて人体の腕内の物質を非侵襲的に計測する。この計測部3は、ホルダ部2に設けられた計測窓4の下方に設けられている。
従って、カップリングテープケース5と回収ケース6とは、カップリングテープ7の搬送機構となっており、カップリングテープケース5側がカップリングテープ7の搬送の上流側であり、回収ケース6側がカップリングテープ7の搬送の下流側である。
合波部11は、光源部10から出力された光の各波長の単色光を同一光軸に重ね合わせる。照射・受光部12は、合波部11により各波長の単色光を同一光軸に重ね合わせられた光をインタフェース部13を介して人体の腕等の被検体Hの被計測部に照射し、かつ被検体Hの被計測部を拡散、透過又は反射した各光を同時に受光するための各光の光軸を制御する。このインタフェース部13は、照射・受光部12からの光を被検体Hに照射し、かつ被検体Hからの拡散、透過又は反射した各光を光検出部14に導く。なお、インタフェース部13と被検体Hとの間には、カップリングテープ7が介在する。
表示部19は、例えば液晶表示装置により成り、その表示画面に例えば被検体Hの体内の物質、例えばグルコース濃度の計測結果などを表示する。
操作部20は、例えばマン・マシン・インタフェースによる情報入力部として機能し、例えばキーボード、マウス、ボタン、又はタッチキーパネル等からなる。
データ収集部22は、信号増幅部15により所望の振幅に増幅された各検出信号をデジタル信号に変換して各計測データとして収集する。
信号処理部23は、データ収集部22により収集された各計測データを処理して被検体H内に存在する物質の成分や濃度、或いは被検体Hの組織の変性に関する情報、例えば被検体Hの体内のグルコース濃度を算出し、このグルコース濃度等を必要に応じてデータ記憶部21に記憶する。
図3は剥離式のカップリングテープ7及び計測部3の周辺構成を示し、図4は剥離式のカップリングテープ7の具体的な断面構成を示す。このカップリングテープ7は、シート本体としての帯状の保護シート30と、この保護シート30の上面に設けられた複数のカップリングシート31と、これらカップリングシート31上に設けられた帯状の剥離シート32と、保護シート30の下面に設けられた帯状の清掃シート33とから成る。
保護シート30は、帯状に形成されている。この保護シート30は、光源部10から出力される所望の一つの波長の単色光又はそれぞれ波長の異なる複数の単色光、或いはこれら単色光に近い波長の光を透過する。
清掃シート33は、保護シート30の下面、すなわち計測部3と対峙する側に設けられている。この清掃シート33は、計測部3の上面に対して一定の圧力で接触し、かつ計測部3の上面を擦りながら移動するときの摩擦により計測部3の上面の付着物を取り除く。すなわち、清掃シート33は、カップリングテープ7と一体となって回収ケース6に向かって搬送される。このとき、清掃シート33は、計測部3に対して一定の圧力で接触して移動することにより計測部3との間で摩擦が生じ、この摩擦により計測部3の上面の付着物を取り除く。この清掃シート33は、例えば繊維物質から成る。この清掃シート33は、計測部3を清掃する薬品成分、例えばエタノール等を含む。
なお、制御部18は、駆動部9a及びスライド機構44を駆動制御する。
次に、上下機構40は、図11(b)に示すように計測部3を矢印B方向に所定の距離だけ上昇させる。この計測部3は、上昇によりカップリングシート31−1と接触し、かつ当該カップリングシート31−1を押し上げて被検体Hに押し付ける。この押し付けによりカップリングテープ7上のカップリングシート31−1は、被検体Hに付着する。この結果、計測部3は、カップリングシート31−1を介して被検体Hに結合される。これにより、計測部3と被検体Hとの間の光学特性及び熱伝導性が高められる。なお、計測部3の上昇距離は、例えば、計測部3が上昇移動する前の計測部3の上面と計測窓4との間隔と、カップリングシート31−1を被検体Hに所定の圧力で圧着させるための上昇距離とを加算して決定される。
被検体H内の物質の非侵襲的な計測が終了すると、上下機構40は、図13(b)に示すように計測部3を矢印B方向に下降させて元の位置に戻す。このとき、カップリングシート31−1における第1層接着部35aは、第2層接着部35bの粘着度よりも低い粘着度を有する。これにより、カップリングシート31−1は、被検体Hに付着したまま計測部3の上面から離れる。この状態で、人体の腕等の被検体Hがホルダ部2上から外される。
これ以降、上記同様に被検体H内の物質の計測が行われる。
図17は一体式のカップリングテープ60の具体的な断面構成を示す。このカップリングテープ60は、シート本体としての帯状の保護シート61と、この保護シート61の下面に設けられた帯状の清掃シート62と、これら保護シート61と清掃シート62との間に挟持された複数のカップリングシート63と、保護シート30の上面に設けられた帯状の剥離シート64とから成る。
清掃シート62は、計測部3に対して一定の圧力で接触し、かつ摩擦することにより計測部3の付着物を取り除く。すなわち、清掃シート62は、保護シート61と一体となって回収ケース6に向かって搬送される。このとき、清掃シート62は、計測部3に対して一定の圧力で接触し、計測部3との間で摩擦が生じる。この清掃シート62は、繊維物質から成る。又、清掃シート62は、計測部3を清掃する薬品成分、例えばエタノール等を含む。
光透過部65は、計測部3から出射された光と被検体Hからの光とを透過する。この光透過部65は、例えばシリコンゴム等のシリコン樹脂から成る。この光透過部65は、例えば波長400〜2500nmの光を透過し、かつ屈折率1.38〜1.50の値を有する。又、光透過部65は、温度10〜45℃で熱伝導率1.0Mw/cm/℃以上を有する。
カップリングテープケース5内には、カップリングテープ60が軸8に回転可能に軸支されている。回収ケース6は、カップリングテープケース5から計測部3の上方に供給され、計測に使用されたカップリングテープ60を回収する。
先ず、カップリングテープケース5と回収ケース6とがそれぞれ装置筐体1の内部に取り付けられる。カップリングテープケース5内に収納されているカップリングテープ60の先端部がカップリングテープケース5内から引き出され、計測部3の上部を介して回収ケース6の軸9に係止される。又、剥離シート64の先端部は、各保護シート61上から剥離され、剥離用ローラ43に掛けられ、回収用の通路内にセットされる。
この状態で計測部3は、上記同様に、被検体Hに対して光を照射し、このときの被検体Hからの光に基づいて被検体H内の物質を非侵襲的に計測する。
これ以降、上記同様に被検体H内の物質の計測が行われる。
カップリングテープ60の搬送によりカップリングシート63−1が図27に示すように計測部3と対峙する位置に搬送されると、計測部3は、図28に示すように上昇し、カップリングシート63−1を介して被検体Hに結合される。この状態で計測部3は、被検体H内の物質を非侵襲的に計測する。
カップリングシート63は、被検体H内の物質の非侵襲的な計測を開始する直前に剥離シート32が剥離されて被検体Hに密着し、かつ当該カップリングシート63を介して計測部3と被検体Hとの結合を行うので、カップリングシート31に塵埃等が付着し、これら付着物によって計測部3及び被検体Hが汚れることがない。又、カップリングテープ7の搬送と共に、清掃シート62によって計測部3の上面の付着物を残すことなく拭き取ることができる。これにより、被検体H内の生体物質情報に応じた透過光、反射光、散乱光を受光することができ、計測結果の精度を高く維持できる。計測部3の上面に付着した物質を拭き取る作業も無くなる。
カップリングシート63が計測に使用された後のカップリングテープ7、すなわち保護シート61と清掃シート62とは、回収ケース6内に回収されるので、カップリングシート63の全てを使用した後の保護シート61及び清掃シート62を纏めて廃棄できる。剥離シート64も同様に回収して廃棄することができる。
例えば、カップリングテープケース5には、図34に示すようにテープ供給口70が設けられている。このテープ供給口70には、開閉扉71が設けられている。この開閉扉71は、カップリングテープ7、60のテープ送り時にテープ供給口70を開放する。又、開閉扉71は、図35に示すようにカップリングテープ7、60のテープ送りを停止しているときテープ供給口70を閉口する。これにより、カップリングテープケース5内の湿度を一定に保つことができる。
人体の腕等の被検体Hの表面を例えば綿部材等で拭き取ったり、被検体Hの表面に風を吹き付けたりして被検体Hの表面を乾燥させる機構を設けてもよい。これにより、被検体Hの表面に対してカップリングシート31、63が付着し易くできる。
剥離式及び一体式の各カップリングテープ7、60の搬送機構は、カップリングテープケース5及び回収ケース6に対して例えば一定距離毎に各カップリングテープ7、60を搬送させる機構を設けてもよい。
Claims (22)
- 被検体に対して光を照射したときの前記被検体からの光に基づいて前記被検体内の物質を非侵襲的に計測する計測部と、
前記被検体と前記計測部との間に介在し、前記被検体と前記計測部との間をカップリングする帯状のカップリングテープと、
前記カップリングテープを搬送する搬送機構と、
を具備し、
前記カップリングテープは、帯状に形成されたシート本体と、前記シート本体に所定間隔毎に設けられ、前記計測部から照射された光と前記被検体からの光とを透過するカップリングシートとを有することを特徴とする生体情報計測装置。 - 被検体に対して光を照射したときの前記被検体からの光に基づいて前記被検体内の物質を非侵襲的に計測する計測部と、
帯状に形成されたシート本体と、当該シート本体に所定間隔毎に設けられて前記計測部から照射された光と前記被検体からの光とを透過するカップリングシートとを有し、前記被検体と前記計測部との間に介在してこれら被検体と計測部との間をカップリングする帯状のカップリングテープを搬送する搬送機構と、
を具備することを特徴とする生体情報計測装置。 - 前記カップリングシートは、前記シート本体に対して剥離可能に設けられたことを特徴とする請求項1又は2記載の生体情報計測装置。
- 前記カップリングシートは、前記シート本体に対して一体化して設けられたことを特徴とする請求項1又は2記載の生体情報計測装置。
- 前記カップリングシートは、光透過性で、かつ高い熱伝導性を有することを特徴とする請求項1又は2記載の生体情報計測装置。
- 前記カップリングシートは、シリコンをコートしたグラシン紙を有することを特徴とする請求項1又は2記載の生体情報計測装置。
- 前記カップリングシートは、前記計測部から出射された前記光と前記被検体からの前記光とを透過する光透過部と、
前記被検体に対して接着する接着部と、
を有することを特徴とする請求項1又は2記載の生体情報計測装置。 - 前記光透過部は、シリコンゴム又はシリコン樹脂を有することを特徴とする請求項7記載の生体情報計測装置。
- 前記光透過部は、波長400〜2500nmの光を透過し、屈折率1.38〜1.50の値を有し、かつ温度10〜45℃で熱伝導率1.0Mw/cm/℃以上を有することを特徴とする請求項7記載の生体情報計測装置。
- 前記カップリングシートを保護する剥離シートを有し、
前記接着部は、前記剥離シートとの剥離可能で、かつ前記被検体に対して所定の強度で粘着する、
ことを特徴とする請求項7記載の生体情報計測装置。 - 前記カップリングシートを保護する剥離シートを有し、
前記接着部は、前記被検体との間の粘着強度、次に前記シート本体との間の粘着強度、次に前記剥離シートとの間の粘着強度の順に低下する粘着強度を有する、
ことを特徴とする請求項7記載の生体情報計測装置。 - 前記接着部は、アクリル系粘着剤エマルジョンを有することを特徴とする請求項7記載の生体情報計測装置。
- 前記カップリングシートは、前記被検体毎に交換可能とすることを特徴とする請求項1又は2記載の生体情報計測装置。
- 前記計測部に対して一定の圧力で接触し、かつ摩擦することにより前記計測部の付着物を取り除く清掃シートを有することを特徴とする請求項1又は2記載の生体情報計測装置。
- 前記清掃シートは、繊維物質から成ることを特徴とする請求項14記載の生体情報計測装置。
- 前記清掃シートは、前記計測部を清掃する薬品成分を含むことを特徴とする請求項14記載の生体情報計測装置。
- 前記シート本体上に設けられ、前記カップリングシートを保護する剥離シートと、
前記剥離シートを剥離する剥離機構と、
を有することを特徴とする請求項1又は2記載の生体情報計測装置。 - 前記剥離シートは、前記複数のカップリングシートが設けられた前記シート本体上に剥離可能に設けられ、
前記搬送機構は、前記各カップリングシート間の距離毎に前記シート本体を搬送し、
前記剥離機構は、前記搬送機構により前記シート本体が搬送される毎に前記剥離シートを剥離する、
ことを特徴とする請求項17記載の生体情報計測装置。 - 前記剥離機構は、前記剥離シートを前記シート本体から剥離導く複数のガイドローラを有することを特徴とする請求項18記載の生体情報計測装置。
- 前記カップリングシートは、前記計測部を清掃する清掃シートを有し、
前記搬送機構は、前記清掃シートを前記計測部に対して一定の圧力で接触させながら前記カップリングシートを搬送して前記計測部の付着物を取り除く、
ことを特徴とする請求項1又は2記載の生体情報計測装置。 - 前記搬送機構は、前記カップリングテープを巻回した状態で収納する第1のケースと、
前記第1のケースに収納されている前記カップリングテープを前記計測部に介して巻き取って回収する第2のケースと、
を有することを特徴とする請求項1又は2記載の生体情報計測装置。 - 前記第1及び第2のケースは、気密に形成されたことを特徴とする請求項21記載の生体情報計測装置。
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