JP6853712B2 - Blood oxygen saturation measuring device - Google Patents

Blood oxygen saturation measuring device Download PDF

Info

Publication number
JP6853712B2
JP6853712B2 JP2017064066A JP2017064066A JP6853712B2 JP 6853712 B2 JP6853712 B2 JP 6853712B2 JP 2017064066 A JP2017064066 A JP 2017064066A JP 2017064066 A JP2017064066 A JP 2017064066A JP 6853712 B2 JP6853712 B2 JP 6853712B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
living body
oxygen saturation
light
blood oxygen
mouthpiece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017064066A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018164706A (en
Inventor
和泉 小山
和泉 小山
Original Assignee
医療法人社団皓有会
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 医療法人社団皓有会 filed Critical 医療法人社団皓有会
Priority to JP2017064066A priority Critical patent/JP6853712B2/en
Publication of JP2018164706A publication Critical patent/JP2018164706A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6853712B2 publication Critical patent/JP6853712B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Description

本発明は、生体の血中酸素飽和度を測定する血中酸素飽和度測定装置に関する。 The present invention relates to a blood oxygen saturation measuring device for measuring the blood oxygen saturation of a living body.

血中酸素飽和度測定装置としては、赤色から近赤外の異なる2つの波長の光を生体に投影して検出し、それに基づいて、生体を拘束することなく、生体情報を検出するようにした装置が知られている(例えば特許文献1参照)。 As a blood oxygen saturation measuring device, light of two different wavelengths from red to near infrared is projected onto a living body to detect it, and based on this, biological information is detected without restraining the living body. The device is known (see, for example, Patent Document 1).

特開2017−000743号公報JP-A-2017-000743

しかしながら、上記特許文献1記載の装置では、光を生体に投影して測定を行うため、暗所で睡眠中の生体に光を投影することで、生体に眩しさなどの違和感を与えて睡眠を妨げるおそれがある。 However, in the device described in Patent Document 1, since light is projected onto a living body for measurement, the light is projected onto a living body sleeping in a dark place to give the living body a sense of discomfort such as glare and sleep. May interfere.

本発明の一態様は、生体の血液中の酸素飽和度を測定する血中酸素飽和度測定装置であって、生体の上顎に着脱可能に装着される上顎用マウスピースと、上顎用マウスピースに取り付けられ、互いに異なる第1および第2の波長の光を照射する照射部と、照射部によって照射され、生体の上唇部を透過した光を受光する、赤外線カットフィルタが除去されたRGBカメラの受光部と、受光部によって受光された光の波長を判定する波長判定部と、受光部によって受光された光の受光強度を算出する強度算出部と、強度算出部によって算出された受光強度の時間変化に基づいて生体による吸光度の変化量を算出する吸光度変化量算出部と、波長判定部によって判定された光の波長と、吸光度変化量算出部によって算出された吸光度の変化量と、に基づいて、生体の血液中の酸素飽和度を算出する血中酸素飽和度算出部と、受光部、波長判定部、強度算出部、吸光度変化量算出部および血中酸素飽和度算出部を格納する筐体と、を備える。筐体は、室内に固定的に配置された部材に、受光部が生体に面するように取り付けられる。
One aspect of the present invention is a blood oxygen saturation measuring device that measures the oxygen saturation in the blood of a living body, and is used for an upper jaw mouthpiece that is detachably attached to the upper jaw of the living body and an upper jaw mouthpiece. A light receiving part of an RGB camera with an infrared cut filter removed, which is attached and irradiates light of first and second wavelengths different from each other, and a light received by the irradiating part and transmitted through the upper lip of the living body. A unit, a wavelength determination unit that determines the wavelength of the light received by the light receiving unit, an intensity calculation unit that calculates the light receiving intensity of the light received by the light receiving unit, and a time change of the light receiving intensity calculated by the intensity calculation unit. Based on the absorbance change amount calculation unit that calculates the amount of change in absorbance by the living body based on, the wavelength of light determined by the wavelength determination unit, and the amount of change in absorbance calculated by the absorbance change amount calculation unit. A housing that stores a blood oxygen saturation calculation unit that calculates the oxygen saturation in the blood of a living body, a light receiving unit, a wavelength determination unit, an intensity calculation unit, an absorbance change calculation unit, and a blood oxygen saturation calculation unit. , Equipped with. The housing is attached to a member fixedly arranged in the room so that the light receiving portion faces the living body.

本発明によれば、上顎用マウスピースに取り付けられた照射部によって照射されて生体を透過した光に基づいて血中酸素飽和度を測定するので、睡眠時の生体に違和感を与えることなく、生体の血液中の酸素飽和度を測定することができる。 According to the present invention, the blood oxygen saturation is measured based on the light transmitted through the living body by being irradiated by the irradiation unit attached to the maxillary mouthpiece, so that the living body does not feel uncomfortable during sleep. The oxygen saturation in the blood can be measured.

本発明の実施形態に係る血中酸素飽和度測定装置の全体構成を示す概略図。The schematic diagram which shows the whole structure of the blood oxygen saturation measuring apparatus which concerns on embodiment of this invention. ヘモグロビンによる近赤外光の吸収スペクトルを示す図。The figure which shows the absorption spectrum of the near infrared light by hemoglobin. 図1に示す本体の斜視図。The perspective view of the main body shown in FIG. 図1に示す本体の断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of the main body shown in FIG. 図1に示すマウスピースの斜視図。The perspective view of the mouthpiece shown in FIG. 図1に示すマウスピースの部分断面図。FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the mouthpiece shown in FIG. 図5に示すマウスピースに類似する、治療用マウスピースの斜視図。A perspective view of a therapeutic mouthpiece similar to the mouthpiece shown in FIG. 図7に示す治療用上顎用マウスピースの部分断面図。FIG. 7 is a partial cross-sectional view of the therapeutic maxillary mouthpiece shown in FIG. 上唇部を説明するための図。The figure for demonstrating the upper lip part. 上唇部を説明するための断面図。Sectional drawing for explaining the upper lip part. 図5に示す照射ユニットの回路図。The circuit diagram of the irradiation unit shown in FIG. 図5に示す照射ユニットの照射パターンを示す図。The figure which shows the irradiation pattern of the irradiation unit shown in FIG. 図4に示す制御ユニットの構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the control unit shown in FIG. 図4に示す制御ユニットで実行される処理の一例を示すフローチャート。FIG. 5 is a flowchart showing an example of processing executed by the control unit shown in FIG. 図14のステップS1の処理をより具体化したフローチャート。The flowchart which made the process of step S1 of FIG. 14 more concrete.

以下、図1〜図15を参照して本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の実施形態に係る血中酸素飽和度測定装置(以下、装置という)100の概略構成を示す図である。装置100は、生体(人間)、特に就寝中の生体の血液中の酸素飽和度(SpO2)を測定し、睡眠時無呼吸によって起こり得るSpO2の低下を監視するために用いられる。装置100は、測定対象(生体)200から離間して設置される本体10と、生体の上顎および下顎に着脱可能に装着されるマウスピース20とを備え、装置100全体として、パルスオキシメータとして機能する。マウスピース20は、睡眠時無呼吸状態の発生を抑制するための治療用マウスピースとしても機能する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 15. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a blood oxygen saturation measuring device (hereinafter, referred to as a device) 100 according to an embodiment of the present invention. The device 100 is used to measure the oxygen saturation (SpO2) in the blood of a living body (human), particularly a sleeping living body, and monitor the decrease in SpO2 that may occur due to sleep apnea. The device 100 includes a main body 10 installed apart from the measurement target (living body) 200 and a mouthpiece 20 detachably attached to the upper and lower jaws of the living body, and the device 100 as a whole functions as a pulse oximeter. To do. The mouthpiece 20 also functions as a therapeutic mouthpiece for suppressing the occurrence of sleep apnea.

図2は、ヘモグロビンによる近赤外光の吸収スペクトルを示す図である。パルスオキシメータは、血液中のヘモグロビンが酸素を含むとき(酸化ヘモグロビンHbO2)と酸素を含まないとき(還元ヘモグロビンHb)とで光の吸収特性が異なることを利用し、異なる2つ以上の波長の光についての生体を透過させたときの透過率からSpO2を測定する装置である。装置100は、生体を透過しやすい波長領域(生体の窓)の光から、異なる2つ以上の波長の光を利用する。 FIG. 2 is a diagram showing an absorption spectrum of near-infrared light by hemoglobin. The pulse oximeter utilizes the fact that the light absorption characteristics differ between when the hemoglobin in the blood contains oxygen (oxidized hemoglobin HbO2) and when it does not contain oxygen (reduced hemoglobin Hb), and the pulse oximeter has two or more different wavelengths. It is a device that measures SpO2 from the transmittance of light when a living body is transmitted. The device 100 uses light having two or more different wavelengths from light in a wavelength region (window of the living body) that easily transmits the living body.

従来、パルスオキシメータでは、図2に示すような780nm、805nm、830nmなどの、近赤外領域の波長の光が使用されている。ところで、一般的なRGBカメラに使用される撮像センサは1100nm程度までの波長の光を検出することができるが、可視光と赤外光とが混在することでカラーバランスが崩れるのを防ぐために、通常のRGBカメラには赤外線カットフィルタが使用されている。従って、赤外線カットフィルタを除去したRGBカメラを使用することで、近赤外領域の波長の光を検出することができる。 Conventionally, in a pulse oximeter, light having a wavelength in the near infrared region such as 780 nm, 805 nm, and 830 nm as shown in FIG. 2 is used. By the way, an imaging sensor used in a general RGB camera can detect light having a wavelength up to about 1100 nm, but in order to prevent the color balance from being lost due to the mixture of visible light and infrared light, An infrared cut filter is used in a normal RGB camera. Therefore, by using an RGB camera from which the infrared cut filter has been removed, it is possible to detect light having a wavelength in the near infrared region.

図3は、本体10の斜視図である。本体10は、略電球形状の筐体11を備える。筐体11は、一端部において、ねじ部12aが形成された導電性の口金部12を有する。ねじ部12aは、例えば壁面300に取り付けられたスタンド301の先端部のソケット302に螺合され、口金部12を介して本体10に電力が供給される。スタンド301は屈曲自在な可動部303を有し、可動部303を介して本体10の向きを調整することができる。スタンド301は、壁面取り付け式以外にも、天井取付け式や自立式、クランプ式などでもよく、ベッドサイドに設置しやすい形状が適する。筐体11の他端部には、透光性を有する樹脂材により構成されるカバー13が取り付けられる。 FIG. 3 is a perspective view of the main body 10. The main body 10 includes a housing 11 having a substantially light bulb shape. The housing 11 has a conductive base portion 12 on which a screw portion 12a is formed at one end. The screw portion 12a is screwed into, for example, the socket 302 at the tip of the stand 301 attached to the wall surface 300, and power is supplied to the main body 10 via the base portion 12. The stand 301 has a flexible movable portion 303, and the orientation of the main body 10 can be adjusted via the movable portion 303. The stand 301 may be a ceiling-mounted type, a self-standing type, a clamp type, or the like, in addition to the wall-mounted type, and a shape that is easy to install on the bedside is suitable. A cover 13 made of a translucent resin material is attached to the other end of the housing 11.

図4は、本体10の断面図である。図示のように、筐体11内には、後述するLED(発光ダイオード)から照射される光を受光するカメラ15と、白色LED16と、カメラ15の動作などを制御する制御ユニット17とが配置され、口金部12および図示しないケーブルなどを介してこれらに外部から電力が供給される。カメラ15は、図示しないケーブルなどを介して制御ユニット17に接続される。 FIG. 4 is a cross-sectional view of the main body 10. As shown in the figure, a camera 15 that receives light emitted from an LED (light emitting diode) described later, a white LED 16, and a control unit 17 that controls the operation of the camera 15 are arranged in the housing 11. , Power is supplied to these from the outside via a base 12 and a cable (not shown). The camera 15 is connected to the control unit 17 via a cable (not shown) or the like.

カメラ15は、受光した光の光量を検出し、光量に応じた信号を制御ユニット17に送信する。また、カメラ15は、測定対象200の顔を認識して上顎の位置(向き)を特定し、その情報を制御ユニット17に送信する。カメラ15としては、例えば5〜10倍程度の光学ズーム機能を有する通常のRGBカメラを、赤外線カットフィルタを除去して使用する。カメラ15は、図4に示すように、レンズ部(受光面)がカバー13の表面と平行となるように、本体10の中央に配置される。カメラ15は、図4に示すように、受光面がカバー13に固定され、本体部15aが筐体11に設けられたレール11aに沿って筐体11の長さ方向(矢印で示す)に移動可能であり、これにより、倍率を適宜調整することができる。 The camera 15 detects the amount of light received and transmits a signal corresponding to the amount of light to the control unit 17. Further, the camera 15 recognizes the face of the measurement target 200, identifies the position (orientation) of the upper jaw, and transmits the information to the control unit 17. As the camera 15, for example, a normal RGB camera having an optical zoom function of about 5 to 10 times is used with the infrared cut filter removed. As shown in FIG. 4, the camera 15 is arranged in the center of the main body 10 so that the lens portion (light receiving surface) is parallel to the surface of the cover 13. As shown in FIG. 4, the camera 15 has a light receiving surface fixed to the cover 13, and the main body 15a moves in the length direction (indicated by an arrow) of the housing 11 along the rail 11a provided in the housing 11. It is possible, which allows the magnification to be adjusted as appropriate.

白色LED16は、例えば、高輝度白色LEDにより構成される。白色LED16は、照射面がカバー13の表面と平行となるように、筐体11の周方向に配置される。なお、白色LED16は、SpO2の測定には直接関係しないため、本体10は必ずしも白色LED16を備える必要はない。従って、照明としての機能は不要であり、本体10の形状も略電球形状に限定されるものではない。 The white LED 16 is composed of, for example, a high-brightness white LED. The white LED 16 is arranged in the circumferential direction of the housing 11 so that the irradiation surface is parallel to the surface of the cover 13. Since the white LED 16 is not directly related to the measurement of SpO2, the main body 10 does not necessarily have to be provided with the white LED 16. Therefore, the function as lighting is unnecessary, and the shape of the main body 10 is not limited to the shape of a light bulb.

図5は、図1のマウスピース20の斜視図である。マウスピース20は、測定対象200の上顎に着脱可能に装着される上顎用マウスピース20Uと、測定対象200の下顎に着脱可能に装着される下顎用マウスピース20Lとで構成される。下顎用マウスピース20Lは、左右両側から上顎側に突出する山型の突起22を有する。上顎用マウスピース20Uは、測定対象200の上顎に対する下顎の動きに沿って下顎用マウスピース20Lの突起22が摺接するための、突起受け23を有する。図5に示すように、突起受け23は、上面視において略等脚台形状を呈する筒状壁で構成される。 FIG. 5 is a perspective view of the mouthpiece 20 of FIG. The mouthpiece 20 is composed of a maxillary mouthpiece 20U detachably attached to the upper jaw of the measurement target 200 and a mandibular mouthpiece 20L detachably attached to the lower jaw of the measurement target 200. The mandibular mouthpiece 20L has mountain-shaped protrusions 22 protruding from both the left and right sides toward the upper jaw. The maxillary mouthpiece 20U has a protrusion receiver 23 for sliding contact of the protrusion 22 of the mandibular mouthpiece 20L along the movement of the lower jaw with respect to the upper jaw of the measurement target 200. As shown in FIG. 5, the protrusion receiver 23 is composed of a tubular wall having a substantially isosceles trapezoidal shape when viewed from above.

図5に示すように、突起22と突起受け23とは、測定対象200の下顎を前進位置に規制するように配置される。突起22および突起受け23は、マウスピース本体よりも強度の高い樹脂で構成される。マウスピース20を上下顎に装着した場合は、睡眠中も常に下顎が前進位置に規制されることで気道が確保されるため、マウスピース20は睡眠時無呼吸状態の発生を抑制するための治療用マウスピースとしても機能する。なお、治療用マウスピースとしての機能はSpO2の測定には直接関係しないため、マウスピース20は必ずしも下顎用マウスピース20Lを備える必要はない。 As shown in FIG. 5, the protrusion 22 and the protrusion receiver 23 are arranged so as to restrict the lower jaw of the measurement target 200 to the forward position. The protrusion 22 and the protrusion receiver 23 are made of a resin having higher strength than the mouthpiece body. When the mouthpiece 20 is attached to the upper and lower jaws, the lower jaw is always restricted to the forward position during sleep to secure the airway. Therefore, the mouthpiece 20 is a treatment for suppressing the occurrence of sleep apnea. It also functions as a mouthpiece for sleep apnea. Since the function as a therapeutic mouthpiece is not directly related to the measurement of SpO2, the mouthpiece 20 does not necessarily have to include the mandibular mouthpiece 20L.

図6は、上顎用マウスピース20Uの部分断面図である。上顎用マウスピース20Uの本体は、例えば、透明な熱可塑性の樹脂で構成され、厚さ0.5〜0.8mm程度の歯列矯正用マウスピースを用いることができる。上顎用マウスピース20Uを製造するにあたっては、まず、上顎用マウスピース20Uの第1層(内側の層)20aを透明な熱可塑性の樹脂で成形する。次いで、第1層20aの上唇側に、突起受け23と照射ユニット24UNTとを取り付ける。最後に、第1層20aの上に第2層(外側の層)20bを樹脂で成形し、これにより、図6に示すように、樹脂の第1層20aと第2層20bとの間に突起受け23および照射ユニット24UNTを介挿する。なお、突起受け23および照射ユニット24UNTは、一体化した第1層20aと第2層20bとによって完全に防水される。 FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the maxillary mouthpiece 20U. The main body of the maxillary mouthpiece 20U is made of, for example, a transparent thermoplastic resin, and an orthodontic mouthpiece having a thickness of about 0.5 to 0.8 mm can be used. In manufacturing the maxillary mouthpiece 20U, first, the first layer (inner layer) 20a of the maxillary mouthpiece 20U is molded with a transparent thermoplastic resin. Next, the protrusion receiver 23 and the irradiation unit 24UNT are attached to the upper lip side of the first layer 20a. Finally, a second layer (outer layer) 20b is formed of resin on the first layer 20a, whereby, as shown in FIG. 6, between the first layer 20a and the second layer 20b of the resin. The protrusion receiver 23 and the irradiation unit 24UNT are inserted. The protrusion receiver 23 and the irradiation unit 24UNT are completely waterproofed by the integrated first layer 20a and second layer 20b.

図5,6に示すように、照射ユニット24UNTは、ボタン型電池24BBと、プリント基板24PCBと、LED24と、LED24のオンオフを切り替えるスイッチ24SWと、LED24の点消灯を制御する照射制御装置24CTLとを有する。プリント基板24PCBは、ボタン型電池24BBと同じ大きさの円形であり、図示しないケーブルなどを介してボタン型電池24BBに接続されるとともに、ボタン型電池24BBの上(上唇側)に配置される。プリント基板24PCB上には、スイッチ24SWおよび照射制御装置24CTLが搭載される。ボタン型電池24BBおよびプリント基板24PCBは、突起受け23の内側に配置される。LED24は、上顎用マウスピース20Uの上唇側前方に配置され、リード線24LWによってプリント基板24PCBに接続される。スイッチ24SWは、可撓性を有する樹脂(上顎用マウスピース20Uの第2層20b)を介して押圧される。 As shown in FIGS. 5 and 6, the irradiation unit 24UNT includes a button type battery 24BB, a printed circuit board 24PCB, an LED 24, a switch 24SW for switching the on / off of the LED 24, and an irradiation control device 24CTL for controlling the turning on / off of the LED 24. Have. The printed circuit board 24PCB has a circular shape having the same size as the button-type battery 24BB, is connected to the button-type battery 24BB via a cable (not shown) or the like, and is arranged on the button-type battery 24BB (upper lip side). A switch 24SW and an irradiation control device 24CTL are mounted on the printed circuit board 24PCB. The button type battery 24BB and the printed circuit board 24PCB are arranged inside the protrusion receiver 23. The LED 24 is arranged in front of the upper lip side of the maxillary mouthpiece 20U, and is connected to the printed circuit board 24 PCB by the lead wire 24LW. The switch 24SW is pressed via a flexible resin (second layer 20b of the maxillary mouthpiece 20U).

図5に示すように、LED24は複数のLED24a,24b,24cを有する。LED24a,24b,24cが照射する光の波長λa,λb,λcは、例えば、780nm,805nm,830nmである(図2参照)。LED24a,24b,24cが照射する光の照射強度INT0は一定である。LED24が照射する光の波長として互いに異なる3種類の波長λa,λb,λcを設定することで、2種類の場合よりも波長ごとの測定結果から得られる関係式が増える。このため、酸化ヘモグロビンHbO2、還元ヘモグロビンHbの%濃度[HbO2],[Hb]を算出するときの精度を高めることができ、SpO2の測定精度を向上させることができる。なお、LED24が少なくとも2種類の波長の光を照射できればSpO2の測定は可能であるため、LED24a,24cの2つのみを使用するようにしてもよい。 As shown in FIG. 5, the LED 24 has a plurality of LEDs 24a, 24b, 24c. The wavelengths λa, λb, λc of the light emitted by the LEDs 24a, 24b, 24c are, for example, 780 nm, 805 nm, and 830 nm (see FIG. 2). The irradiation intensity INT0 of the light emitted by the LEDs 24a, 24b, 24c is constant. By setting three types of wavelengths λa, λb, and λc that are different from each other as the wavelength of the light emitted by the LED 24, the relational expression obtained from the measurement result for each wavelength increases as compared with the case of the two types. Therefore, the accuracy when calculating the% concentrations [HbO2] and [Hb] of oxidized hemoglobin HbO2 and reduced hemoglobin Hb can be improved, and the measurement accuracy of SpO2 can be improved. Since SpO2 can be measured if the LED 24 can irradiate light having at least two kinds of wavelengths, only two of the LEDs 24a and 24c may be used.

図7は、マウスピース20に類似する、治療用マウスピース20’の斜視図、図8は、治療用上顎用マウスピース20U’の部分断面図である。装置100(パルスオキシメータ)を長期間使用せず、治療用にマウスピースのみを継続的に使用する場合には、図7,8に示すような治療用マウスピース20’を使用する。図7,8に示すように、治療用マウスピース20’の治療用上顎用マウスピース20U’は、照射ユニット24UNTを有さない。突起受け23の内側には、照射ユニット24UNTのボタン型電池24BB、プリント基板24PCB、スイッチ24SW、照射制御装置24CTLに代えて、略台形柱状の治療用アタッチメント25が配置される。治療用アタッチメント25は、突起受け23と同様の、マウスピース本体よりも強度の高い樹脂で構成される。治療用上顎用マウスピース20U’は、治療用アタッチメント25を使用するため、電池などを口腔内に入れる必要がなく、突起受け23の強度を高めることができる。 FIG. 7 is a perspective view of the therapeutic mouthpiece 20'similar to the mouthpiece 20, and FIG. 8 is a partial cross-sectional view of the therapeutic maxillary mouthpiece 20U'. When the device 100 (pulse oximeter) is not used for a long period of time and only the mouthpiece is continuously used for treatment, the therapeutic mouthpiece 20'as shown in FIGS. 7 and 8 is used. As shown in FIGS. 7 and 8, the therapeutic maxillary mouthpiece 20U'of the therapeutic mouthpiece 20'does not have an irradiation unit 24UNT. Inside the protrusion receiver 23, a treatment attachment 25 having a substantially trapezoidal columnar shape is arranged in place of the button-type battery 24BB, the printed circuit board 24PCB, the switch 24SW, and the irradiation control device 24CTL of the irradiation unit 24UNT. The therapeutic attachment 25 is made of a resin having a strength higher than that of the mouthpiece body, similar to the protrusion receiver 23. Since the therapeutic maxillary mouthpiece 20U'uses the therapeutic attachment 25, it is not necessary to insert a battery or the like into the oral cavity, and the strength of the protrusion receiver 23 can be increased.

図9,10は、上唇部を説明するための図である。本明細書では、図9に斜線で示すように、上唇と鼻との間の部分を「上唇部」と称する。図10に示すように、上唇部の裏側には上顎の歯や歯茎があり、上唇部は指などと比べて薄い。このため、上唇部には容易に光を透過させることができる。また、上唇部には、上唇動脈や毛細血管などの血管が走行している。測定対象200の上唇部の口腔側には、測定対象200の上顎に装着された上顎用マウスピース20UのLED24の照射面が位置する。 9 and 10 are diagrams for explaining the upper lip portion. In the present specification, as shown by diagonal lines in FIG. 9, the portion between the upper lip and the nose is referred to as “upper lip portion”. As shown in FIG. 10, there are maxillary teeth and gums on the back side of the upper lip, and the upper lip is thinner than fingers and the like. Therefore, light can be easily transmitted to the upper lip portion. In addition, blood vessels such as the superior labial artery and capillaries run in the upper lip. On the oral side of the upper lip of the measurement target 200, the irradiation surface of the LED 24 of the maxillary mouthpiece 20U attached to the upper jaw of the measurement target 200 is located.

上顎用マウスピース20UのLED24によって照射された光は、測定対象200の上唇部を透過して、本体10のカメラ15によって受光される。なお、本体10は、可動部303(図1)を介して、本体10のカメラ15の受光面が上顎用マウスピース20UのLED24の照射面と向き合うように、すなわち、測定対象200の上唇部に向かうように、向きを調整される。 The light emitted by the LED 24 of the maxillary mouthpiece 20U passes through the upper lip of the measurement target 200 and is received by the camera 15 of the main body 10. In the main body 10, the light receiving surface of the camera 15 of the main body 10 faces the irradiation surface of the LED 24 of the maxillary mouthpiece 20U via the movable portion 303 (FIG. 1), that is, on the upper lip of the measurement target 200. The orientation is adjusted to face.

測定対象200の口腔内において、上顎用マウスピース20UのLED24によって照射された光は、測定対象200の口腔側の粘膜から上唇部に入射する。測定対象200の上唇部に入射した光は、測定対象200の体内で散乱するとともに、血液中の酸化ヘモグロビンHbO2、還元ヘモグロビンHb、血液以外の組織によって吸収されながら、測定対象200の上唇部を透過して、散乱や吸収によって失われなかった一部の光が本体10(図1)のカメラ15に到達して受光される。粘膜は角質層がない、あるいは角質層が極薄いため、粘膜表面では正反射が起こりにくい。よって、口腔側から照射される光の大部分は粘膜表面で正反射することなく上唇部に入射するため、精度の高いSpO2測定が可能となる。 In the oral cavity of the measurement target 200, the light emitted by the LED 24 of the maxillary mouthpiece 20U is incident on the upper lip from the mucous membrane on the oral side of the measurement target 200. Light incident on the upper lip of the measurement target 200 is scattered inside the body of the measurement target 200, and is absorbed by tissues other than oxidized hemoglobin HbO2, reduced hemoglobin Hb, and blood in the blood, and is transmitted through the upper lip of the measurement target 200. Then, a part of the light that is not lost due to scattering or absorption reaches the camera 15 of the main body 10 (FIG. 1) and is received. Since the mucosa has no stratum corneum or the stratum corneum is extremely thin, specular reflection is unlikely to occur on the mucosal surface. Therefore, most of the light emitted from the oral cavity side is incident on the upper lip without specular reflection on the mucosal surface, so that SpO2 measurement with high accuracy is possible.

脈動周期のようなごく短い時間では、反射や散乱、血液以外の組織による吸収によって失われる光の割合はほぼ一定である。すなわち、1秒程度の脈動周期で測定される吸光度Aの変化量ΔAは、測定対象200の上唇部を流れる血液中のヘモグロビン(酸化ヘモグロビンHbO2および還元ヘモグロビンHb)による吸光量の変化に相当する。酸化ヘモグロビンHbO2、還元ヘモグロビンHbの吸光係数をそれぞれεHbO2,εHbとすると、ランベルト・ベールの法則により、吸光度Aの変化量ΔAは、次式(i)で表される。
ΔA=εHbO2×[HbO2]+εHb×[Hb] ・・・(i)
For very short periods of time, such as the pulsating cycle, the proportion of light lost by reflection, scattering, and absorption by tissues other than blood is fairly constant. That is, the amount of change ΔA of the absorbance A measured in a pulsation cycle of about 1 second corresponds to the change in the amount of absorbance due to hemoglobin (oxidized hemoglobin HbO2 and reduced hemoglobin Hb) in the blood flowing through the upper lip of the measurement target 200. Assuming that the extinction coefficients of oxidized hemoglobin HbO2 and reduced hemoglobin Hb are εHbO2 and εHb, respectively, the amount of change ΔA of the absorbance A is expressed by the following equation (i) according to Lambert-Beer's law.
ΔA = εHbO2 × [HbO2] + εHb × [Hb] ・ ・ ・ (i)

上顎用マウスピース20UのLED24による各波長λ(λa,λb,λc)の光の照射時間Tを、脈動周期に相当する1秒程度として、各波長λの光の照射中に本体10のカメラ15によって受光される光の最大受光強度INTMAX、最小受光強度INTMINを測定することで、次式(ii)により吸光度Aの変化量ΔAを算出することができる。
ΔA=log(INTMIN/INTMAX) ・・・(ii)
The irradiation time T of the light of each wavelength λ (λa, λb, λc) by the LED 24 of the upper jaw mouthpiece 20U is set to about 1 second corresponding to the pulsation cycle, and the camera 15 of the main body 10 is irradiated with the light of each wavelength λ. By measuring the maximum light receiving intensity INTMAX and the minimum light receiving intensity INTMIN of the light received by, the amount of change ΔA of the absorbance A can be calculated by the following equation (ii).
ΔA = log (INTMIN / INTMAX) ・ ・ ・ (ii)

従って、各波長λa,λb,λcでの測定結果から得られる3つ(またはいずれか2つ)の連立方程式に基づいて酸化ヘモグロビンHbO2、還元ヘモグロビンHbの濃度[HbO2],[Hb]を算出し、次式(iii)により測定対象200のSpO2を算出することができる。
SpO2=[HbO2]/([HbO2]+[Hb]) ・・・(iii)
Therefore, the concentrations [HbO2] and [Hb] of oxidized hemoglobin HbO2 and reduced hemoglobin Hb are calculated based on three (or any two) simultaneous equations obtained from the measurement results at each wavelength λa, λb, and λc. , SpO2 of the measurement target 200 can be calculated by the following equation (iii).
SpO2 = [HbO2] / ([HbO2] + [Hb]) ... (iii)

図11は、図5に示す照射ユニット24UNTの回路図、図12は、照射ユニット24UNTの照射パターンを示す図である。照射ユニット24UNTのスイッチ24SWをオンにすると、波長λa,λb,λcの光を照射するLED24a,24b,24cの点消灯が開始される。図12に示すように、LED24a,24b,24cは、0.5秒間の点灯を順次行った後、すべてのLED24a,24b,24cが1.0秒間消灯するように、照射制御装置24CTLによって制御される。 FIG. 11 is a circuit diagram of the irradiation unit 24UNT shown in FIG. 5, and FIG. 12 is a diagram showing an irradiation pattern of the irradiation unit 24UNT. When the switch 24SW of the irradiation unit 24UNT is turned on, the LEDs 24a, 24b, and 24c that irradiate light having wavelengths λa, λb, and λc are turned on and off. As shown in FIG. 12, the LEDs 24a, 24b, 24c are sequentially turned on for 0.5 seconds, and then all the LEDs 24a, 24b, 24c are controlled by the irradiation control device 24CTL so as to be turned off for 1.0 second. To.

図13は、制御ユニット17の構成を示すブロック図である。制御ユニット17には、図示しないケーブルなどを介してカメラ15が接続される。制御ユニット17は、カメラ15から受光量に応じた信号を受信する。また、制御ユニット17は、カメラ15から測定対象200の上顎の位置(向き)の情報を受信する。制御ユニット17は、CPU,ROM(メモリ),RAM、その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含むコンピュータにより構成される。制御ユニット17は、機能的構成として、カメラ15が受光した光の波長を判定する波長判定部170と、カメラ15が受光した光量に応じた信号に基づき、各波長λ(λa,λb,λc)の受光強度INT(INTa,INTb,INTc)を算出する強度算出部171と、強度算出部171によって算出された受光強度INT(INTa,INTb,INTc)の時間変化に基づき、各波長λ(λa,λb,λc)の吸光度A(Aa,Ab,Ac)の変化量ΔA(ΔAa,ΔAb,ΔAc)を算出する吸光度変化量算出部172と、吸光度変化量算出部172によって算出された吸光度の変化量ΔA(ΔAa,ΔAb,ΔAc)に基づいてSpO2を算出する血中酸素飽和度算出部(SpO2算出部)173とを有する。 FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the control unit 17. A camera 15 is connected to the control unit 17 via a cable (not shown) or the like. The control unit 17 receives a signal from the camera 15 according to the amount of received light. Further, the control unit 17 receives information on the position (orientation) of the upper jaw of the measurement target 200 from the camera 15. The control unit 17 is composed of a computer including an arithmetic processing unit including a CPU, a ROM (memory), a RAM, and other peripheral circuits. As a functional configuration, the control unit 17 has a wavelength determination unit 170 that determines the wavelength of the light received by the camera 15, and each wavelength λ (λa, λb, λc) based on a signal corresponding to the amount of light received by the camera 15. Based on the time change of the light receiving intensity INT (INTa, INTb, INTc) calculated by the intensity calculation unit 171 for calculating the light receiving intensity INT (INTa, INTb, INTc) and the light receiving intensity INT (INTa, INTb, INTc) calculated by the intensity calculation unit 171 of each wavelength λ (λa, λa, Change in absorbance A (Aa, Ab, Ac) of λb, λc) Change in absorbance calculated by the absorbance change calculation unit 172 for calculating ΔA (ΔAa, ΔAb, ΔAc) and change in absorbance 172. It has a blood oxygen saturation calculation unit (SpO2 calculation unit) 173 that calculates SpO2 based on ΔA (ΔAa, ΔAb, ΔAc).

波長判定部170は、カメラ15が受光した光の光量に応じた信号に基づいて、光の点消灯パターンから、カメラ15が受光した光の波長を判定する。波長λa,λb,λcの光を照射するLED24a,24b,24cは、照射制御装置24CTLにより、図12に示すように、0.5秒間の点灯を順次行った後、すべてのLED24a,24b,24cが1.0秒間消灯するように制御される。従って、1.0秒間の消灯後、0秒〜0.5秒は波長λa、0.5秒〜1.0秒は波長λb、1.0秒〜1.5秒は波長λcと判定することができる。LED24a,24b,24cの点消灯パターンから、どの波長の光が照射されているかを把握することが可能となるため、カメラ15にバンドパスフィルタなどを設ける必要がない。 The wavelength determination unit 170 determines the wavelength of the light received by the camera 15 from the spot-off pattern of the light based on the signal corresponding to the amount of light received by the camera 15. As shown in FIG. 12, the LEDs 24a, 24b, 24c that irradiate the light having wavelengths λa, λb, and λc are sequentially lit for 0.5 seconds by the irradiation control device 24CTL, and then all the LEDs 24a, 24b, 24c. Is controlled to turn off for 1.0 second. Therefore, after turning off the light for 1.0 second, it is determined that the wavelength λa is 0 to 0.5 seconds, the wavelength λb is 0.5 to 1.0 seconds, and the wavelength λc is 1.0 to 1.5 seconds. Can be done. Since it is possible to grasp which wavelength of light is being irradiated from the on-off patterns of the LEDs 24a, 24b, and 24c, it is not necessary to provide a bandpass filter or the like on the camera 15.

図14は、制御ユニット17で実行される処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、図示しないスイッチをオンにすると開始され、所定時間毎に繰り返し実行される。まず、ステップS1で、上顎用マウスピース20Uの照射ユニット24UNTから各波長λa,λb,λcの光を照射したときの、吸光度Aa,Ab,Acの変化量ΔAa,ΔAb,ΔAcを算出する。 FIG. 14 is a flowchart showing an example of processing executed by the control unit 17. This process is started when a switch (not shown) is turned on, and is repeatedly executed at predetermined time intervals. First, in step S1, the changes in absorbances Aa, Ab, and Ac when light of each wavelength λa, λb, and λc is irradiated from the irradiation unit 24UNT of the maxillary mouthpiece 20U are calculated.

図15は、ステップS1の処理をより具体化したフローチャートである。図15に示すように、ステップS10で、波長判定部170での処理により、カメラ15が受光した光の波長が波長λaか否かを判定する。ステップS10は肯定されるまで繰り返される。ステップS10が肯定されるとステップS11に進み、強度算出部171での処理により、受光強度INTaを算出する。次いで、ステップS12で、強度算出部171での処理により、照射時間Tにおける最大受光強度INTaMAX、最小受光強度INTaMINを決定する。次いで、ステップS13で、吸光度変化量算出部172での処理により、吸光度Aaの変化量ΔAaを算出する。 FIG. 15 is a flowchart that more embodies the process of step S1. As shown in FIG. 15, in step S10, the wavelength determination unit 170 determines whether or not the wavelength of the light received by the camera 15 is the wavelength λa. Step S10 is repeated until affirmed. If step S10 is affirmed, the process proceeds to step S11, and the light receiving intensity INTa is calculated by processing by the intensity calculation unit 171. Next, in step S12, the maximum light receiving intensity INTaMAX and the minimum light receiving intensity INTaMIN at the irradiation time T are determined by the processing by the intensity calculation unit 171. Next, in step S13, the change amount ΔAa of the absorbance Aa is calculated by the processing in the absorbance change amount calculation unit 172.

波長λb,λcについても、波長λaと同様に、図15のフローチャートと同様の処理を実行する。次いで図14のステップS2に進み、SpO2算出部173での処理により、各波長λa,λb,λcの吸光度Aa,Ab,Acの変化量ΔAa,ΔAb,ΔAcに基づいて、測定対象200のSpO2を算出する。次いで、ステップS3で、SpO2の測定結果を時系列で制御ユニット17のメモリに保存する。 For the wavelengths λb and λc, the same processing as in the flowchart of FIG. 15 is executed in the same manner as for the wavelengths λa. Next, the process proceeds to step S2 of FIG. 14, and the SpO2 of the measurement target 200 is determined based on the changes in the absorbances Aa, Ab, and Ac of the respective wavelengths λa, λb, and λc by the processing by the SpO2 calculation unit 173. calculate. Next, in step S3, the measurement results of SpO2 are stored in the memory of the control unit 17 in chronological order.

本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
(1)血中酸素飽和度測定装置(装置)100は、測定対象200の血液中の酸素飽和度SpO2を測定する装置であって、測定対象200の上顎に着脱可能に装着される上顎用マウスピース20Uと、上顎用マウスピース20Uに取り付けられ、互いに異なる第1および第2の波長λa,λc(一例として780nm,830nm)の光を照射するLED24(24a,24c)と、LED24によって照射され、測定対象200の上唇部を透過した光を受光する、赤外線カットフィルタが除去されたRGBカメラ15と、カメラ15によって受光された光の波長を判定する波長判定部170と、カメラ15によって受光された光の受光強度INT(INTa,INTc)を算出する強度算出部171と、強度算出部171によって算出された受光強度INTの時間変化に基づいて測定対象200の上唇部による吸光度A(Aa,Ac)の変化量ΔA(ΔAa,ΔAc)を算出する吸光度変化量算出部172と、波長判定部170によって判定された光の波長λa,λcと、吸光度変化量算出部172によって算出された吸光度の変化量ΔAとに基づいて、測定対象200の血液中の酸素飽和度SpO2を算出する血中酸素飽和度算出部(SpO2算出部)173とを備える(図1、図3〜図5、図13)。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The blood oxygen saturation measuring device (device) 100 is a device for measuring the oxygen saturation SpO2 in the blood of the measurement target 200, and is a mouse for the upper jaw that is detachably attached to the upper jaw of the measurement target 200. The LED 24 (24a, 24c), which is attached to the piece 20U and the upper jaw mouthpiece 20U and irradiates light of different first and second wavelengths λa, λc (for example, 780 nm, 830 nm), is irradiated by the LED 24. The RGB camera 15 from which the infrared cut filter has been removed that receives the light transmitted through the upper lip of the measurement target 200, the wavelength determination unit 170 that determines the wavelength of the light received by the camera 15, and the light received by the camera 15. Absorption A (Aa, Ac) by the upper lip of the measurement target 200 based on the time change of the light receiving intensity INT calculated by the intensity calculation unit 171 for calculating the light receiving intensity INT (INTa, INTc) and the light receiving intensity INT calculated by the intensity calculation unit 171. The amount of change in absorbance 172 that calculates the amount of change ΔA (ΔAa, ΔAc), the wavelength λa, λc of light determined by the wavelength determination unit 170, and the amount of change in absorbance calculated by the amount of change in absorbance 172. A blood oxygen saturation calculation unit (SpO2 calculation unit) 173 for calculating the oxygen saturation SpO2 in the blood of the measurement target 200 based on ΔA is provided (FIGS. 1, FIGS. 3 to 5, 13).

すなわち、SpO2測定用の光を測定対象200に向けて照射するのではなく、測定対象200が装着する上顎用マウスピース20UのLED24から照射するため、眩しさなどの違和感を与えるがことなく睡眠時の測定対象200のSpO2を測定することができる。また、赤外線カメラではなく、赤外線カットフィルタを除去した通常のRGBカメラを使用するため、赤外線カメラに比して安価で高精度のRGBカメラを使用することで装置100全体として低コストで高精度にすることができる。また、LED24によって照射された光は測定対象200の口腔側の粘膜から上唇部に入射するため、測定対象200の皮膚側から光を照射する場合に比して反射による光の損失が少なく、精度の高いSpO2測定が可能となる。 That is, instead of irradiating the light for SpO2 measurement toward the measurement target 200, the light is radiated from the LED 24 of the maxillary mouthpiece 20U worn by the measurement target 200, so that it does not give a sense of discomfort such as glare during sleep. SpO2 of the measurement target 200 can be measured. In addition, since a normal RGB camera from which the infrared cut filter has been removed is used instead of an infrared camera, the device 100 as a whole can be made highly accurate at low cost by using an RGB camera that is cheaper and more accurate than the infrared camera. can do. Further, since the light emitted by the LED 24 is incident on the upper lip from the mucous membrane on the oral side of the measurement target 200, the loss of light due to reflection is smaller than that when the light is irradiated from the skin side of the measurement target 200, and the accuracy is high. High SpO2 measurement is possible.

(2)カメラ15と制御ユニット17(波長判定部170、強度算出部171、吸光度変化量算出部172、SpO2算出部173)とは、測定対象200から離間して設置される(図1、図3、図4)。測定対象200は大きさや重量のあるカメラ15や制御ユニットを装着する必要がないため、睡眠時の測定対象200に違和感を与えることなくSpO2を測定することができる。 (2) The camera 15 and the control unit 17 (wavelength determination unit 170, intensity calculation unit 171, absorbance change calculation unit 172, SpO2 calculation unit 173) are installed apart from the measurement target 200 (FIGS. 1, FIG. 3, Fig. 4). Since the measurement target 200 does not need to be equipped with a large or heavy camera 15 or a control unit, SpO2 can be measured without giving a sense of discomfort to the measurement target 200 during sleep.

(3)装置100は、測定対象200から離間して設置される本体10に筐体11を備え、カメラ15と制御ユニット17(波長判定部170、強度算出部171、吸光度変化量算出部172、SpO2算出部173)とは、筐体11に格納される(図1、図3、図4)。例えば、筐体11を、口金部12を有する略電球形状とすれば、一般的な電球用のソケットから口金部12を介して容易に電力の供給を受けることができる。また、屈曲自在な可動部303を有するスタンド301を利用すれば、本体10を測定に適した向きに容易に調整することができる。さらに、スタンド301として、壁面取り付け式や天井取付け式、自立式、クランプ式など、ベッドサイドに設置しやすい形状のものを利用することで、本体10を睡眠時の測定対象200を測定するのに適した位置に容易に配置することができる。 (3) The device 100 includes a housing 11 in a main body 10 installed apart from the measurement target 200, and a camera 15 and a control unit 17 (wavelength determination unit 170, intensity calculation unit 171; absorbance change calculation unit 172, The SpO2 calculation unit 173) is stored in the housing 11 (FIGS. 1, 3, and 4). For example, if the housing 11 has a substantially light bulb shape having a base portion 12, electric power can be easily supplied from a general light bulb socket via the base portion 12. Further, if the stand 301 having the bendable movable portion 303 is used, the main body 10 can be easily adjusted in a direction suitable for measurement. Furthermore, by using a stand 301 having a shape that is easy to install on the bedside, such as a wall-mounted type, a ceiling-mounted type, a self-standing type, and a clamp type, the main body 10 can measure the measurement target 200 during sleep. It can be easily placed in a suitable position.

(4)装置100は、LED24a,24cが所定の点消灯パターンで第1および第2の波長λa,λcの光を照射するように制御する照射制御装置24CTLをさらに備え、波長判定部170は、所定のパターンに基づいて、カメラ15によって受光された光の波長を判定する(図5、図11、図12)。LED24a,24cの点消灯パターンから、どの波長の光が照射されているかを把握することが可能となるため、カメラ15にバンドパスフィルタなどを設ける必要がない。 (4) The device 100 further includes an irradiation control device 24CTL that controls the LEDs 24a and 24c to irradiate light of the first and second wavelengths λa and λc in a predetermined point-off pattern, and the wavelength determination unit 170 includes a wavelength determination unit 170. The wavelength of the light received by the camera 15 is determined based on a predetermined pattern (FIGS. 5, 11, and 12). Since it is possible to grasp which wavelength of light is being irradiated from the on / off patterns of the LEDs 24a and 24c, it is not necessary to provide a bandpass filter or the like on the camera 15.

(5)装置100は、測定対象200の下顎に着脱可能に装着される下顎用マウスピース20Lをさらに備え、下顎用マウスピース20Lは、左右両側に、下顎用マウスピース20Lが測定対象200の下顎に装着されたとき、測定対象200の上顎側に突出する1対の突起22を有し、上顎用マウスピース20Uは、左右両側に、下顎用マウスピース20Lが測定対象200の下顎に装着され、上顎用マウスピース20Uが測定対象200の上顎に装着されたとき、測定対象200の上顎に対する下顎の動きに沿って1対の突起22が摺接すべき1対の突起受け23を有し、1対の突起22と1対の突起受け23とは、下顎用マウスピース20Lが測定対象200の下顎に装着され、上顎用マウスピース20Uが測定対象200の上顎に装着されたとき、測定対象200の下顎を前進位置に規制するように配置される。測定対象200がマウスピース20U,20Lを上下顎に装着することで、睡眠中も常に下顎が前進位置に規制されて気道が確保されるため、睡眠時無呼吸状態の発生を抑制することができる。 (5) The device 100 further includes a lower jaw mouthpiece 20L that is detachably attached to the lower jaw of the measurement target 200, and the lower jaw mouthpiece 20L has the lower jaw mouthpiece 20L of the lower jaw of the measurement target 200 on both the left and right sides. The upper jaw mouthpiece 20U has a pair of protrusions 22 protruding toward the upper jaw side of the measurement target 200, and the lower jaw mouthpiece 20L is attached to the lower jaw of the measurement target 200 on both the left and right sides. When the upper jaw mouthpiece 20U is attached to the upper jaw of the measurement target 200, the pair of protrusions 22 have a pair of protrusion receivers 23 to be slid along with the movement of the lower jaw with respect to the upper jaw of the measurement target 200. The pair of protrusions 22 and the pair of protrusion receivers 23 are such that when the lower jaw mouthpiece 20L is attached to the lower jaw of the measurement target 200 and the upper jaw mouthpiece 20U is attached to the upper jaw of the measurement target 200, the measurement target 200 Arranged to regulate the lower jaw to the forward position. By attaching the mouthpieces 20U and 20L to the upper and lower jaws of the measurement target 200, the lower jaw is always regulated to the forward position and the airway is secured even during sleep, so that the occurrence of sleep apnea can be suppressed. ..

(6)第1および第2の波長λa,λcは、近赤外領域にあり、可視光領域ではない。このため、測定対象200が上唇部を介してLED24の点消灯を視認することがなく、測定対象200の睡眠を妨げることなく光を照射してSpO2を測定することができる。 (6) The first and second wavelengths λa and λc are in the near infrared region and not in the visible light region. Therefore, the measurement target 200 does not visually recognize the turning on and off of the LED 24 through the upper lip portion, and the SpO2 can be measured by irradiating the measurement target 200 with light without disturbing the sleep.

(7)LED24は、第1および第2の波長λa,λcと異なる第3の波長λbの光をさらに照射する。これにより、LED24が照射する光の波長はλa,λb,λcの3波長となり、波長ごとの測定結果から得られる関係式が増えて、酸化ヘモグロビンHbO2、還元ヘモグロビンHbの濃度[HbO2],[Hb]を算出するときの精度を高めることで、SpO2の測定精度を向上させることができる。 (7) The LED 24 further irradiates light having a third wavelength λb different from the first and second wavelengths λa and λc. As a result, the wavelengths of the light emitted by the LED 24 become three wavelengths of λa, λb, and λc, and the relational expressions obtained from the measurement results for each wavelength increase, and the concentrations of oxidized hemoglobin HbO2 and reduced hemoglobin Hb [HbO2] and [Hb]. ] Can be improved to improve the measurement accuracy of SpO2.

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態および変形例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。すなわち、本発明の技術的思想の範囲内で考えられる他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。また、上記実施形態と変形例の1つまたは複数を任意に組み合わせることも可能である。 The above description is merely an example, and the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications as long as the features of the present invention are not impaired. The components of the above embodiments and modifications include those that are replaceable and self-explanatory while maintaining the identity of the invention. That is, other forms that can be considered within the scope of the technical idea of the present invention are also included within the scope of the present invention. Moreover, it is also possible to arbitrarily combine one or more of the above-described embodiment and the modified example.

10 本体、11 筐体、15 カメラ、17 制御ユニット、20 マウスピース、20L 下顎用マウスピース、20U 上顎用マウスピース、22 突起、23 突起受け、24(24a,24b,24c) LED(発光ダイオード)、24CTL 照射制御装置、170 波長判定部、171 強度算出部、172 吸光度変化量算出部、173 血中酸素飽和度算出部(SpO2算出部)、100 血中酸素飽和度測定装置(装置)、200 測定対象 10 main body, 11 housing, 15 camera, 17 control unit, 20 mouthpiece, 20L lower jaw mouthpiece, 20U maxillary mouthpiece, 22 protrusions, 23 protrusion receivers, 24 (24a, 24b, 24c) LED (light emitting diode) , 24CTL irradiation control device, 170 wavelength determination unit, 171 intensity calculation unit, 172 absorption change amount calculation unit, 173 blood oxygen saturation calculation unit (SpO2 calculation unit), 100 blood oxygen saturation measurement unit (device), 200 Measurement target

Claims (6)

生体の血液中の酸素飽和度を測定する血中酸素飽和度測定装置であって、
前記生体の上顎に着脱可能に装着される上顎用マウスピースと、
前記上顎用マウスピースに取り付けられ、互いに異なる第1および第2の波長の光を照射する照射部と、
前記照射部によって照射され、前記生体の上唇部を透過した前記光を受光する、赤外線カットフィルタが除去されたRGBカメラの受光部と、
前記受光部によって受光された前記光の波長を判定する波長判定部と、
前記受光部によって受光された前記光の受光強度を算出する強度算出部と、
前記強度算出部によって算出された前記受光強度の時間変化に基づいて前記生体による吸光度の変化量を算出する吸光度変化量算出部と、
前記波長判定部によって判定された前記光の波長と、前記吸光度変化量算出部によって算出された前記吸光度の変化量と、に基づいて、前記生体の血液中の酸素飽和度を算出する血中酸素飽和度算出部と、
前記受光部、前記波長判定部、前記強度算出部、前記吸光度変化量算出部および前記血中酸素飽和度算出部を格納する筐体と、を備え
前記筐体は、室内に固定的に配置された部材に、前記受光部が前記生体に面するように取り付けられることを特徴とする血中酸素飽和度測定装置。
It is a blood oxygen saturation measuring device that measures the oxygen saturation in the blood of a living body.
A mouthpiece for the maxilla that is detachably attached to the maxilla of the living body,
An irradiation unit attached to the maxillary mouthpiece and irradiating light of different first and second wavelengths, and an irradiation unit.
The light receiving part of the RGB camera from which the infrared cut filter has been removed, which receives the light irradiated by the irradiation part and transmitted through the upper lip part of the living body, and
A wavelength determination unit that determines the wavelength of the light received by the light receiving unit, and
An intensity calculation unit that calculates the light reception intensity of the light received by the light receiving unit,
An absorbance change amount calculation unit that calculates the amount of change in absorbance by the living body based on the time change of the light receiving intensity calculated by the intensity calculation unit.
Blood oxygen that calculates the oxygen saturation in the blood of the living body based on the wavelength of the light determined by the wavelength determination unit and the change in absorbance calculated by the absorbance change calculation unit. Saturation calculation unit and
A housing for storing the light receiving unit, the wavelength determination unit, the intensity calculation unit, the absorbance change amount calculation unit, and the blood oxygen saturation calculation unit is provided .
Wherein the housing, the member that is fixedly disposed in a room, blood oxygen saturation measuring apparatus wherein the light receiving portion and said Rukoto mounted to face the living body.
請求項1に記載の血中酸素飽和度測定装置において、 In the blood oxygen saturation measuring device according to claim 1,
前記筐体は、室内で就寝中の前記生体の頭上に配置され、室内の壁に支持されることを特徴とする血中酸素飽和度測定装置。 A blood oxygen saturation measuring device, wherein the housing is placed above the head of the living body sleeping indoors and is supported by a wall in the room.
請求項1または2に記載の血中酸素飽和度測定装置において、 In the blood oxygen saturation measuring device according to claim 1 or 2.
前記照射部が所定の点消灯パターンで前記第1および第2の波長の光を照射するように制御する照射制御部をさらに備え、 Further, an irradiation control unit for controlling the irradiation unit to irradiate light of the first and second wavelengths in a predetermined point-off pattern is provided.
前記波長判定部は、前記所定の点消灯パターンに基づいて、前記受光部によって受光された前記光の波長を判定することを特徴とする血中酸素飽和度測定装置。 The wavelength determination unit is a blood oxygen saturation measuring device, which determines the wavelength of the light received by the light receiving unit based on the predetermined point-off pattern.
請求項1から3のいずれか1項に記載の血中酸素飽和度測定装置において、 In the blood oxygen saturation measuring device according to any one of claims 1 to 3.
前記生体の下顎に着脱可能に装着される下顎用マウスピースをさらに備え、 A mandibular mouthpiece that is detachably attached to the mandible of the living body is further provided.
前記下顎用マウスピースは、左右両側に、前記下顎用マウスピースが前記生体の下顎に装着されたとき、前記生体の上顎側に突出する1対の突起を有し、 The mandibular mouthpiece has a pair of protrusions on both the left and right sides that protrude toward the upper jaw of the living body when the mandibular mouthpiece is attached to the lower jaw of the living body.
前記上顎用マウスピースは、左右両側に、前記下顎用マウスピースが前記生体の下顎に装着され、前記上顎用マウスピースが前記生体の上顎に装着されたとき、前記生体の上顎に対する下顎の動きに沿って前記1対の突起が摺接すべき1対の突起受けを有し、 In the maxillary mouthpiece, when the mandibular mouthpiece is attached to the lower jaw of the living body on both left and right sides and the maxillary mouthpiece is attached to the upper jaw of the living body, the movement of the lower jaw with respect to the upper jaw of the living body Along the pair of protrusions have a pair of protrusion holders to be slidably contacted.
前記1対の突起と前記1対の突起受けとは、前記下顎用マウスピースが前記生体の下顎に装着され、前記上顎用マウスピースが前記生体の上顎に装着されたとき、前記生体の下顎を前進位置に規制するように配置されることを特徴とする血中酸素飽和度測定装置。 The pair of protrusions and the pair of protrusion receivers means that when the mandibular mouthpiece is attached to the lower jaw of the living body and the maxillary mouthpiece is attached to the upper jaw of the living body, the lower jaw of the living body is attached. A blood oxygen saturation measuring device characterized in that it is arranged so as to regulate the forward position.
請求項1から4のいずれか1項に記載の血中酸素飽和度測定装置において、 In the blood oxygen saturation measuring device according to any one of claims 1 to 4.
前記第1および第2の波長は、近赤外領域にあることを特徴とする血中酸素飽和度測定装置。 A blood oxygen saturation measuring device characterized in that the first and second wavelengths are in the near infrared region.
請求項1から5のいずれか1項に記載の血中酸素飽和度測定装置において、 In the blood oxygen saturation measuring device according to any one of claims 1 to 5.
前記照射部は、前記第1および第2の波長と異なる第3の波長の光をさらに照射することを特徴とする血中酸素飽和度測定装置。 The irradiation unit is a blood oxygen saturation measuring device, which further irradiates light having a third wavelength different from the first and second wavelengths.
JP2017064066A 2017-03-29 2017-03-29 Blood oxygen saturation measuring device Active JP6853712B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017064066A JP6853712B2 (en) 2017-03-29 2017-03-29 Blood oxygen saturation measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017064066A JP6853712B2 (en) 2017-03-29 2017-03-29 Blood oxygen saturation measuring device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018164706A JP2018164706A (en) 2018-10-25
JP6853712B2 true JP6853712B2 (en) 2021-03-31

Family

ID=63922024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017064066A Active JP6853712B2 (en) 2017-03-29 2017-03-29 Blood oxygen saturation measuring device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6853712B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020203053A1 (en) 2019-03-29 2020-10-08 ソニー株式会社 Light emitting device, display device, and electronic instrument

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3134144B2 (en) * 1994-03-11 2001-02-13 日本光電工業株式会社 Physiological detector
JP3944448B2 (en) * 2002-12-18 2007-07-11 浜松ホトニクス株式会社 Blood measuring device
JP4739817B2 (en) * 2005-05-30 2011-08-03 俊徳 加藤 Hemoglobin observation apparatus and hemoglobin observation method
US20100006098A1 (en) * 2008-07-10 2010-01-14 Mcginnis William J Cpap-oximeter hybrid device and method of using
US9125606B2 (en) * 2013-03-13 2015-09-08 Koninklijke Philips N.V. Device and method for determining the blood oxygen saturation of a subject
WO2016100577A1 (en) * 2014-12-16 2016-06-23 Selane Products, Inc. Adjustable sleep apnea oral appliance

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018164706A (en) 2018-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6853683B2 (en) Blood oxygen saturation measuring device
US20230028745A1 (en) Wearable device with physiological parameters monitoring
RU2703638C9 (en) Optical sensor of vital signs
US7606607B2 (en) Physiological stress detector device and system
JP2009513243A5 (en)
US20070244377A1 (en) Pulse oximeter sleeve
US20130267854A1 (en) Optical Monitoring and Computing Devices and Methods of Use
US20040015158A1 (en) Transilluminator device
RU2691878C1 (en) Vital signs monitoring during phototherapeutic treatment based on camera
JP6374410B2 (en) Non-invasive cerebral oxygen saturation measurement monitor
JP2013541990A5 (en)
JP2013541990A (en) Depth of consciousness monitor including oximeter
JP2009513244A5 (en)
WO2006134421A3 (en) Apparatus for improved pulse oximetry measurement
JPH07246191A (en) Physiological substance amount detecting device
JP2007167185A (en) Oximeter system
US20100155173A1 (en) Stethoscope with built-in light
JP2016002167A (en) Wrist fitting type pulse oximeter
JP6853712B2 (en) Blood oxygen saturation measuring device
JP5299079B2 (en) Biological information measuring device
KR101911279B1 (en) Apparatus for preventing of snoring and sleep apnea
EP3466318B1 (en) Dental caries diagnosis device with a head portion defining a tooth accommodation space
US20150126831A1 (en) Medical sensor with ambient light shielding
JP2004195151A (en) Instrument for measuring jaw exercise
TWI620550B (en) Braces system with blood oxygen concentration sensing

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200116

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201112

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201124

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210122

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210216

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210312

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6853712

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250