JP6933836B2 - A pinch-type biological tissue information measuring device and a pinch-type biological tissue information measuring method - Google Patents
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本発明は、生体組織を挟持して生体組織に関する情報である生体組織情報を測定する、挟持型生体組織情報測定器、及び挟持型生体組織情報測定方法に関する。 The present invention relates to a sandwich-type biological tissue information measuring device that sandwiches a biological tissue and measures biological tissue information that is information about the biological tissue, and a sandwich-type biological tissue information measuring method.
従来から、病変部の診断において、表層微細血管等の血管形状情報と血中ヘモグロビンの酸素飽和度との両方を把握する内視鏡システムが知られている。 Conventionally, an endoscopic system that grasps both blood vessel shape information such as surface microvessels and oxygen saturation of blood hemoglobin has been known in diagnosing lesions.
また、このような内視鏡システムは、ガンなどの病変部の診断に用いられる表層微細血管等の血管形状情報と血中ヘモグロビンの酸素飽和度の両方を把握するために用いている(例えば、特許文献1参照)。 In addition, such an endoscopic system is used to grasp both blood vessel shape information such as surface microvessels used for diagnosing lesions such as cancer and oxygen saturation of blood hemoglobin (for example,). See Patent Document 1).
一方、診断の他に、手術や検査の場面において、手術・検査・診断対象となる部位、又はその周辺部位の生体組織に関する情報である生体組織情報(例えば、酸素飽和度)を取得することが求められている。 On the other hand, in addition to diagnosis, in the scene of surgery or examination, it is possible to acquire biological tissue information (for example, oxygen saturation) which is information on the biological tissue of the site to be operated, examined, or diagnosed, or the surrounding site. It has been demanded.
そこで、近年では、発光部と受光部とを備え、生体組織に関する情報である生体組織情報を測定する測定器について技術開発が進められている。 Therefore, in recent years, technological development has been promoted for a measuring instrument having a light emitting unit and a light receiving unit and measuring biological tissue information which is information on biological tissue.
しかしながら、従来の生体組織情報測定器では、信頼性が高い生体組織に関する情報である生体組織情報を取得するまでには至ってはいない。 However, the conventional biological tissue information measuring instrument has not yet acquired the biological tissue information which is highly reliable information on the biological tissue.
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、信頼性が高い生体組織に関する情報である生体組織情報を取得することができる、挟持型生体組織情報測定器、及び挟持型生体組織情報測定方法を提供することを目的とするものである。 Therefore, in view of the above circumstances, the present invention provides a sandwich-type biological tissue information measuring device and a sandwich-type biological tissue information measuring method capable of acquiring highly reliable biological tissue information. The purpose is to do that.
上記課題を解決するために、本発明に係る生体組織情報測定器は、互いに対向する第1アームおよび第2アームと、第1アームと第2アームとが互いに離接自在となるように、第1アームの一端と第2アームの一端とを連結する連結部と、第1アームに配置される、生体組織に向けて測定光を照射する発光部と、第1アームに配置される、発光部から照射された測定光が生体組織内部を伝播した光を受光する受光部と、を備え、第1アームと第2アームとで生体組織を挟持して生体組織に関する情報である生体組織情報を測定するものである。 In order to solve the above problems, in the biological tissue information measuring instrument according to the present invention, the first arm and the second arm facing each other, and the first arm and the second arm can be separated from each other. A connecting portion that connects one end of the first arm and one end of the second arm, a light emitting portion that irradiates measurement light toward a living tissue, and a light emitting portion that is arranged in the first arm. It is provided with a light receiving unit that receives the light transmitted from the inside of the living tissue by the measurement light emitted from the living tissue, and the living tissue is sandwiched between the first arm and the second arm to measure the living tissue information which is information about the living tissue. To do.
また、本発明に係る生体組織情報測定方法は、互いに対向する第1アームおよび第2アームと、第1アームと第2アームとが互いに離接自在となるように、第1アームの一端と第2アームの一端とを連結する連結部と、を備える挟持型生体組織情報測定器による挟持型生体組織情報測定方法であって、第1アームに配置される、発光部から生体組織に向けて測定光を照射する発光ステップと、第1アームに配置される、受光部が発光部から照射された測定光が生体組織内部を伝播した光を受光する受光ステップと、第1アームと第2アームとで生体組織を挟持して生体組織に関する情報である生体組織情報を測定する測定ステップとを含むものである。 Further, in the method for measuring biological tissue information according to the present invention, one end of the first arm and the first arm so that the first arm and the second arm facing each other and the first arm and the second arm can be separated from each other can be separated from each other. A method for measuring pinch-type biotissue information using a pinch-type biotissue information measuring device including a connecting portion for connecting one end of two arms, and measuring from a light emitting portion arranged on the first arm toward the biological tissue. A light emitting step for irradiating light, a light receiving step arranged on the first arm for receiving measurement light emitted from the light emitting part and propagating inside the living tissue, and a first arm and a second arm. It includes a measurement step of measuring biological tissue information, which is information about biological tissue, by sandwiching the biological tissue.
本発明に係る挟持型生体組織情報測定器、及び挟持型生体組織情報測定方法によれば、信頼性が高い生体組織に関する情報である生体組織情報を取得することができる。 According to the sandwich-type biological tissue information measuring device and the sandwich-type biological tissue information measuring method according to the present invention, it is possible to acquire biological tissue information which is highly reliable information on biological tissue.
以下、本発明の挟持型生体情報測定器100の実施形態について図1〜図6を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the sandwich-type biological information measuring instrument 100 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
[第1の実施形態]
図1は、本発明に係る挟持型生体情報測定器の第1の実施形態を示す図である。
図1(a)は、生体組織Xを挟持する前の状態を示し、図1(b)は、生体組織Xを挟持した状態を示す図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a sandwich-type biological information measuring instrument according to the present invention.
FIG. 1A is a diagram showing a state before sandwiching the biological tissue X, and FIG. 1B is a diagram showing a state in which the biological tissue X is sandwiched.
図1に示されるように、本発明に係る第1の実施形態である挟持型生体情報測定器100は、互いに対向する第1アーム1および第2アーム2と、第1アーム1と第2アーム2とが互いに離接自在となるように、第1アーム1の一端と第2アーム2の一端とを連結する連結部3と、第1アーム1に配置される、生体組織Xに向けて測定光を照射する発光部Lと、第1アーム1に配置される、発光部Lから照射された測定光が生体組織X内部を伝播した光を受光する受光部Pと、を備え、第1アーム1と第2アーム2とで生体組織Xを挟持して生体組織Xに関する情報である生体組織情報を測定することを特徴とする。
As shown in FIG. 1, the sandwiching type biometric information measuring instrument 100 according to the first embodiment of the present invention includes a
図1(a)に示されるように、第1アーム1と第2アーム2は、互いに対向し、第1アーム1の一端と第2アーム2の一端とが連結部3で連結されることによって、第1アーム1と第2アーム2とは互いに離接自在となる。
As shown in FIG. 1A, the
連結部3は、第1アーム1と第2アーム2とを互いに離接可能とする構造であれば、特に限定はされない。連結部3としては、例えば、ステンレス鋼、チタン合金、ABS樹脂、デルリン樹脂、およびポリカーボネイト樹脂などの材料を用いることができる。
The connecting
ここで「離接自在」とは、対抗する第1アーム1と第2アーム2とが互いに離れた状態から、互いに接近した状態に移行可能で、更に、対抗する第1アーム1と第2アーム2とが互いに接近した状態から、互いに離れた状態に移行可能であることを指していう。
Here, "freely detachable" means that the opposing
生体組織Xを挟持する前の状態における挟持型生体情報測定器100は、図1(a)に示されるように、測定対象となる生体組織Xの大きさや形状に関わらず挟持し易いよう、対向する第1アーム1と第2アーム2とは、0°〜45°の範囲および0mmから25mmの間隔で互いに離れた状態をとることが可能である。
As shown in FIG. 1A, the sandwiching type biological information measuring device 100 in the state before sandwiching the biological tissue X faces each other so as to be easily sandwiched regardless of the size and shape of the biological tissue X to be measured. The
一方、生体組織Xを挟持した状態における挟持型生体情報測定器100は、図1(b)に示されるように、測定対象となる生体組織Xの大きさや形状に関わらず、第1アーム1に配置された発光部Lと受光部Pとを生体組織Xに密着させた状態を保持することが可能である。
On the other hand, as shown in FIG. 1B, the sandwiching type biological information measuring device 100 in the state of sandwiching the biological tissue X is attached to the
このように、本発明に係る挟持型生体情報測定器100は、対抗する第1アーム1と第2アーム2とが互いに離接自在となることから、生体組織Xを挟持する前には生体組織Xを挟持し易く、且つ、生体組織Xを挟持した後には第1アーム1に配置された発光部Lと受光部Pとを生体組織Xに密着し易いよう構成される。
As described above, in the sandwiching type biological information measuring instrument 100 according to the present invention, since the opposing
また、本発明に係る挟持型生体情報測定器100は、測定対象とする生体組織Xの大きさや形に応じて、第1アーム1と第2アーム2の離接状態を自在に調整する機能や、調整した一定の状態を保持する機能を有することもできる。
Further, the sandwiching type biological information measuring device 100 according to the present invention has a function of freely adjusting the detached state of the
本発明に係る挟持型生体情報測定器100であれば、内視鏡手術、腹腔鏡手術、低侵襲手術、および開胸・開腹・開頭手術などのあらゆる手術の場面で、手術対象となる部位、又はその周辺部位の生体組織Xを、第1アーム1と第2アーム2とで挟持し、第1アーム1に配置される発光部Lと受光部Pとを密着させて生体組織Xに関する情報である生体組織情報を取得することができる。
With the pinch-type biometric information measuring device 100 according to the present invention, the site to be operated on in all surgical situations such as endoscopic surgery, laparoscopic surgery, minimally invasive surgery, and open chest / abdominal / craniotomy. Alternatively, the biological tissue X in the peripheral portion is sandwiched between the
なお、本発明に係る挟持型生体情報測定器100であれば、検査・診断のあらゆる場面でも、検査・診断対象となる部位、又はその周辺部位の生体組織Xに関する情報である生体組織情報を取得することもできる。 In addition, in the case of the sandwich type biological information measuring instrument 100 according to the present invention, biological tissue information which is information on the biological tissue X of the site to be inspected / diagnosed or the peripheral portion thereof can be acquired in all situations of inspection / diagnosis. You can also do it.
これによって、手術・検査・診断対象となる部位、又はその周辺部位において、生体組織Xが壊死していないか、生体組織Xの活性は正常であるか否か等の情報を的確に把握することができ、手術・検査・診断を安全に的確に行う判断に資する情報を得ることが可能となる。 In this way, it is possible to accurately grasp information such as whether or not the biological tissue X is necrotic and whether or not the activity of the biological tissue X is normal at the site to be operated, examined, or diagnosed, or the peripheral site thereof. It is possible to obtain information that contributes to the decision to perform surgery, examination, and diagnosis safely and accurately.
また、本発明に係る挟持型生体情報測定器100は、第1アーム1と第2アーム2とで挟持することが可能な形状の生体組織Xであれば、人間又は動物のあらゆる生体組織Xを測定対象とすることが可能である。
Further, the sandwiching type biological information measuring instrument 100 according to the present invention can hold any living tissue X of a human or an animal as long as it has a shape that can be sandwiched between the
具体的には、消化器、泌尿器、腸管、肝臓、腎臓、心臓、および膵臓などのあらゆる臓器の生体組織Xを、第1アーム1と第2アーム2とで挟持して生体組織Xに関する情報である生体組織情報を測定することができる。
Specifically, the biological tissue X of all organs such as the digestive organs, the urinary organs, the intestinal tract, the liver, the kidneys, the heart, and the pancreas is sandwiched between the
第1アーム1および第2アーム2の素材は、特に限定はされないが、例えば、ステンレス、チタン合金、ABS樹脂、デルリン、シリコン樹脂、フッ素樹脂、および塩化ビニルなどの素材を用いることができる。
The materials of the
第1アーム1には、発光部Lと受光部Pとが配置される点で、第2アーム2の構成とは異なる。第1アーム1に発光部Lと受光部Pとを配置させる方法は、発光部Lと受光部Pとが所定の距離となるように固定して配置させることができれば、特に限定はされない。
The
例えば、第1アーム1として内部が空洞の管を用い、第1アーム1の内部に発光部Lと受光部Pとを組み込むため、第1アーム1の外部と内部とが貫通するよう、発光部L用の穴と受光部P用の穴とを第1アーム1の所定の位置にそれぞれ形成させる。
For example, a tube having a hollow inside is used as the
第1アーム1の所定の位置に、発光部L用の穴と受光部P用の穴とをそれぞれ形成させた場合、これらの穴に血液などの体液が入り込まないよう、これらの穴の周辺には、シリコン樹脂、およびエポキシ樹脂などを充填させることが好ましい。
When a hole for the light emitting portion L and a hole for the light receiving portion P are formed at predetermined positions of the
本発明においては、信頼性が高い生体組織Xに関する情報である生体組織情報の測定結果を得る観点から、第1アーム1に配置させる発光部Lと受光部Pとを所定距離とすること、すなわち、図1(b)に示されるように、発光部Lと受光部Pとの中心間距離Dを所定距離とすることが好ましい。
In the present invention, from the viewpoint of obtaining the measurement result of the biological tissue information which is the highly reliable information on the biological tissue X, the light emitting unit L and the light receiving unit P arranged on the
本出願人は、発光部Lと受光部Pとの中心間距離Dは、その離間距離に応じて測定できる生体組織Xの深さの範囲に影響を与える知見を得ている。具体的には、発光部Lと受光部Pとの中心間距離Dに対して、70〜80%の深さの範囲の生体組織Xに関する情報である生体組織情報の測定を可能とする。 The applicant has obtained the finding that the distance D between the centers of the light emitting unit L and the light receiving unit P affects the range of the depth of the biological tissue X that can be measured according to the distance between the centers. Specifically, it is possible to measure biological tissue information which is information about biological tissue X in a depth range of 70 to 80% with respect to the center-to-center distance D between the light emitting unit L and the light receiving unit P.
具体的には、発光部Lと受光部Pとの中心間距離Dは、中心間距離D≒10mm(誤差等を含む)、中心間距離D≒6mm(誤差等を含む)とすることが好ましく、特に、信頼性が高い生体組織Xに関する情報である生体組織情報の測定結果を得る観点から、中心間距離D≒6mm(誤差等を含む)とすることがより好ましい。 Specifically, the center-to-center distance D between the light emitting unit L and the light receiving unit P is preferably the center-to-center distance D≈10 mm (including an error) and the center-to-center distance D≈6 mm (including an error). In particular, from the viewpoint of obtaining the measurement result of the biological tissue information which is the highly reliable information on the biological tissue X, it is more preferable to set the center-to-center distance D≈6 mm (including an error).
発光部Lと受光部Pとの中心間距離Dが10mmであれば、測定できる生体組織Xの深さの範囲は、生体組織Xの表面から7〜8mmの深さの生体組織Xに関する情報である生体組織情報の測定を可能とする。 If the distance D between the centers of the light emitting unit L and the light receiving unit P is 10 mm, the measurable depth range of the biological tissue X is the information about the biological tissue X at a depth of 7 to 8 mm from the surface of the biological tissue X. It enables measurement of certain biological tissue information.
また、発光部Lと受光部Pとの中心間距離Dが6mmであれば、測定できる生体組織Xの深さの範囲は、生体組織Xの表面から4.2〜4.8mmの深さの生体組織Xに関する情報である生体組織情報の測定を可能とする。 Further, if the distance D between the centers of the light emitting portion L and the light receiving portion P is 6 mm, the measurable depth range of the biological tissue X is 4.2 to 4.8 mm from the surface of the biological tissue X. It enables measurement of biological tissue information, which is information related to biological tissue X.
第1アーム1の内部に発光部Lと受光部Pとを組み込む形態について上述したが、これに限定されず、第1アーム1に配置させる発光部Lと受光部Pは、その一対を最小単位として形成し、第1アーム1から着脱可能となるように、一対の発光・受光ユニットとして設計することができる。
The form in which the light emitting unit L and the light receiving unit P are incorporated inside the
第2アーム2には、第1アーム1のように発光部Lと受光部Pとを配置させることを要しないため、第2アーム2として内部が空洞の管を用いる必要はないが、第2アームは軽量化の観点から、第1アーム1と同様に内部が空洞の管を用いることもできる。
Since it is not necessary to dispose the light emitting portion L and the light receiving portion P in the
本発明に係る第1の実施形態である挟持型生体情報測定器100は、図1(a)に示されるように、連結部3と接合する長尺状の基部4の長手方向に、第1アーム1と第2アーム2とが互いに離接自在となるように操作者が握持して操作するための把手部5を備えることができる。
As shown in FIG. 1A, the sandwich-type biometric information measuring instrument 100 according to the first embodiment of the present invention has a first aspect in the longitudinal direction of the
基部4は、連結部3に接合し、その長手方向に把手部5を備える構造であれば、特に限定はされない。基部4としては、例えば、ステンレス鋼、チタン合金、ABS樹脂、デルリン樹脂、ポリカーボネイト樹脂などの材料を用いることができる。
The
把手部5は、操作者の握持による操作に応じて第1アーム1と第2アーム2とを互いに離接可能とする構造であれば、特に限定はされない。把手部5としては、例えば、ステンレス鋼、チタン合金、ABS樹脂、デルリン樹脂、ポリカーボネイト樹脂などの材料を用いることができる。
The
図2は、挟持型生体情報測定器100および測定装置本体200の要部構成の一例を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing an example of the main configuration of the sandwich-type biological information measuring device 100 and the measuring device main body 200.
(挟持型生体情報測定器100の構成)
図2に示されるように、本発明に係る挟持型生体情報測定器100は、発光部L、および受光部Pを含む構成とする。
(Structure of pinch type biometric information measuring instrument 100)
As shown in FIG. 2, the sandwiching type biometric information measuring instrument 100 according to the present invention has a configuration including a light emitting unit L and a light receiving unit P.
発光部Lは、生体組織Xに向けて測定光を照射する機能を有する。発光部Lとしては、例えば、発光ダイオード(LED)を用いることができる。なお、発光部Lの配線は、測定装置本体200に含まれる光源制御部11に接続させる。 The light emitting unit L has a function of irradiating the measuring light toward the biological tissue X. As the light emitting unit L, for example, a light emitting diode (LED) can be used. The wiring of the light emitting unit L is connected to the light source control unit 11 included in the measuring device main body 200.
発光部Lから測定光を照射する方法は、特に限定されないが、3つの異なる波長(第1波長λ1(770nm±20nm),第2波長λ2(805nm±20nm),および第3波長λ3(870nm±20nm))の近赤外光を用い、それぞれ所定の順序・時間・間隔で照射(点灯)させることが好ましい。 The method of irradiating the measurement light from the light emitting unit L is not particularly limited, but three different wavelengths (first wavelength λ 1 (770 nm ± 20 nm), second wavelength λ 2 (805 nm ± 20 nm), and third wavelength λ 3). (870 nm ± 20 nm)) near-infrared light is used, and it is preferable to irradiate (light) each of them in a predetermined order, time, and interval.
受光部Pは、発光部Lから照射された測定光が生体組織X内部を伝播した光を受光する機能を有する。受光部Pとしては、例えば、フォトダイオード(PD)を用いることができる。なお、受光部Pの配線は、測定装置本体200に含まれる測定部12に接続させる。 The light receiving unit P has a function of receiving the light emitted from the light emitting unit L and propagating inside the biological tissue X. As the light receiving unit P, for example, a photodiode (PD) can be used. The wiring of the light receiving unit P is connected to the measuring unit 12 included in the measuring device main body 200.
発光部Lの配線、および受光部Pの配線は、例えば、図1に示される把手部5から必要な長さだけ引き出し、測定装置本体200に含まれる、光制御部11および測定部12にそれぞれ接続させることができる。
For example, the wiring of the light emitting unit L and the wiring of the light receiving unit P are pulled out from the
挟持型生体情報測定器100は、発光部L、および受光部Pを含む他に、以下に示す測定部(不図示)、判定部(不図示)、報知部(不図示)、表示部(不図示)、および記憶部(不図示)を含む構成とすることもできる。 The sandwiching type biological information measuring device 100 includes a light emitting unit L and a light receiving unit P, as well as a measuring unit (not shown), a determination unit (not shown), a notification unit (not shown), and a display unit (not shown) shown below. The configuration may include a storage unit (not shown) and a storage unit (not shown).
測定部は、受光部Pによって受光した光強度を検出し、当該検出された光強度に基づく情報を、酸素飽和度、ヘモグロビン量、又は血流量に関する情報などの生体組織Xに関する情報である生体組織情報に換算するための演算処理を行う機能を有する。 The measuring unit detects the light intensity received by the light receiving unit P, and uses the information based on the detected light intensity as information on the biological tissue X such as information on oxygen saturation, hemoglobin amount, or blood flow. It has a function to perform arithmetic processing for converting into information.
判定部は、測定部で演算処理して得られた生体組織Xに関する情報である生体組織情報を経時的にモニタリングし、当該生体組織情報に変化が生じた場合、当該生体組織情報の変化の割合が所定の基準値を超えたか否かを判定する機能を有する。 The determination unit monitors the biological tissue information, which is information about the biological tissue X obtained by arithmetic processing in the measurement unit, over time, and when the biological tissue information changes, the rate of change of the biological tissue information. Has a function of determining whether or not the value exceeds a predetermined reference value.
ここで「所定の基準値」とは、例えば、生体組織Xに吸収されずに透過した光の強度(透過光の強度)の変化を経時的にモニタリングし、当該変化の割合に一定の基準を設け、これを所定の基準値とすることができる。 Here, the "predetermined reference value" is, for example, a change in the intensity of light transmitted without being absorbed by the living tissue X (intensity of transmitted light) is monitored over time, and a certain reference value is set for the rate of the change. It can be provided and set as a predetermined reference value.
報知部は、判定部が所定の基準値を超えたと判定した場合に、外部(例えば、医療従事者)に報知する機能を有する。 The notification unit has a function of notifying the outside (for example, a medical worker) when the determination unit determines that the predetermined reference value has been exceeded.
具体的には、図1(b)に示されるように、第1アーム1と第2アーム2とで生体組織Xを挟持した状態で、生体組織Xに関する情報である生体組織情報を経時的にモニタリングし、判定部が生体組織情報の変化の割合が所定の基準値を超えたと判定した場合に、医療従事者などに表示手段や音声手段などを用いて報知することができる。
Specifically, as shown in FIG. 1 (b), in a state where the biological tissue X is sandwiched between the
表示部は、挟持型生体情報測定器100に含まれる各部で取得された情報に基づく表示情報を表示する機能を有する。表示部は、例えば、モニター等で構成される。 The display unit has a function of displaying display information based on the information acquired by each unit included in the sandwich-type biological information measuring device 100. The display unit is composed of, for example, a monitor or the like.
記憶部は、挟持型生体情報測定器100に含まれる各部で取得された情報を記憶する機能を有する。記憶部は、例えば、フラッシュメモリのような不揮発性半導体メモリ等で構成される。 The storage unit has a function of storing information acquired by each unit included in the sandwich-type biometric information measuring device 100. The storage unit is composed of, for example, a non-volatile semiconductor memory such as a flash memory.
なお、挟持型生体情報測定器100に、判定部(不図示)、および報知部(不図示)を含める形態について述べたが、測定装置本体200に、判定部(不図示)、および報知部(不図示)を含ませることもできる。 Although the mode in which the determination unit (not shown) and the notification unit (not shown) are included in the sandwiching type biological information measuring device 100 has been described, the determination unit (not shown) and the notification unit (not shown) are included in the measuring device main body 200. (Not shown) can also be included.
(測定装置本体200の構成)
図2に示されるように、測定装置本体200は、光制御部11、測定部12、制御部13、表示部14、および記憶部15を含む構成とすることができる。
(Structure of measuring device main body 200)
As shown in FIG. 2, the measuring device main body 200 can be configured to include an optical control unit 11, a measuring unit 12, a
光制御部11は、挟持型生体情報測定器100に含まれる発光部Lから照射される測定光の波長の長さ、異なる波長の近赤外光を複数用いた場合の照射順序、照射時間、および照射間隔などを制御する機能を有する。 The light control unit 11 has a wavelength length of the measurement light emitted from the light emitting unit L included in the sandwich type biological information measuring device 100, an irradiation order when a plurality of near-infrared lights having different wavelengths are used, an irradiation time, and the like. It also has a function to control the irradiation interval and the like.
測定部12は、挟持型生体情報測定器100に含まれる受光部Pによって受光した光強度を検出し、当該検出された光強度に基づく情報を、酸素飽和度、ヘモグロビン量、又は血流量に関する情報などの生体組織Xに関する情報である生体組織情報に換算するための演算処理を行う機能を有する。 The measuring unit 12 detects the light intensity received by the light receiving unit P included in the sandwiching type biological information measuring device 100, and uses the information based on the detected light intensity as information on oxygen saturation, hemoglobin amount, or blood flow. It has a function of performing arithmetic processing for converting into biological tissue information which is information related to biological tissue X such as.
制御部13は、光源制御部11を制御するとともに、制御部13は、測定部12で演算処理して得られた生体組織情報を、記憶部14、および表示部15に出力する機能を有する。
The
表示部14は、制御部13から出力された、測定部12で演算処理して得られた生体組織Xに関する情報である生体組織情報に基づく表示情報を表示する機能を有する。表示部は、例えば、モニター等で構成される。
The display unit 14 has a function of displaying display information based on the biological tissue information, which is the information regarding the biological tissue X obtained by arithmetic processing by the measurement unit 12, which is output from the
記憶部は、制御部13から出力された、測定部12で演算処理して得られた生体組織Xに関する情報である生体組織情報を記憶する機能を有する。記憶部は、例えば、フラッシュメモリのような不揮発性半導体メモリ等で構成される。
The storage unit has a function of storing biological tissue information, which is information about the biological tissue X obtained by arithmetic processing by the measuring unit 12, which is output from the
測定装置本体200は、光制御部11、測定部12、制御部13、表示部14、および記憶部15を含む構成の他に、以下に示す判定部(不図示)、および報知部(不図示)を含む構成とすることもできる。
The measuring device main body 200 has a configuration including an optical control unit 11, a measuring unit 12, a
判定部は、測定部12で演算処理して得られた生体組織Xに関する情報である生体組織情報を経時的にモニタリングし、当該生体組織情報に変化が生じた場合、当該生体組織情報の変化の割合が所定の基準値を超えたか否かを判定する機能を有する。 The determination unit monitors the biological tissue information, which is information about the biological tissue X obtained by arithmetic processing in the measurement unit 12, over time, and when the biological tissue information changes, the change in the biological tissue information changes. It has a function of determining whether or not the ratio exceeds a predetermined reference value.
ここで「所定の基準値」とは、例えば、生体組織Xに吸収されずに透過した光の強度(透過光の強度)の変化を経時的にモニタリングし、当該変化の割合に一定の基準を設け、これを所定の基準値とすることができる。 Here, the "predetermined reference value" is, for example, a change in the intensity of light transmitted without being absorbed by the living tissue X (intensity of transmitted light) is monitored over time, and a certain reference value is set for the rate of the change. It can be provided and set as a predetermined reference value.
報知部は、判定部が所定の基準値を超えたと判定した場合に、外部(例えば、医療従事者)に報知する機能を有する。 The notification unit has a function of notifying the outside (for example, a medical worker) when the determination unit determines that the predetermined reference value has been exceeded.
具体的には、図1(b)に示されるように、第1アーム1と第2アーム2とで生体組織Xを挟持した状態で、生体組織Xに関する情報である生体組織情報を経時的にモニタリングし、判定部が生体組織情報の変化の割合が所定の基準値を超えたと判定した場合に、医療従事者などに表示手段や音声手段などを用いて報知することができる。
Specifically, as shown in FIG. 1 (b), in a state where the biological tissue X is sandwiched between the
[第2の実施形態]
図3は、本発明に係る挟持型生体情報測定器の第2の実施形態を示す図である。
図3(a)は、生体組織Xを挟持する前の状態を示し、図3(b)は、生体組織Xを挟持した状態を示す図である。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of the sandwiched biometric information measuring instrument according to the present invention.
FIG. 3A is a diagram showing a state before sandwiching the biological tissue X, and FIG. 3B is a diagram showing a state in which the biological tissue X is sandwiched.
図3に示されるように、第2の実施形態である挟持型生体情報測定器200は、第1アーム1が第2アーム2に対して凸形状を成す領域Wを少なくとも1つ有し、第1アーム1の凸形状を成す領域Wに、発光部Lおよび受光部Pが配置され、第1アーム1と第2アーム2とで生体組織Xを挟持して生体組織Xに関する情報である生体組織情報を測定することを特徴とする。
As shown in FIG. 3, the sandwiching type biometric information measuring instrument 200 according to the second embodiment has at least one region W in which the
第2の実施形態である挟持型生体情報測定器200は、第1アーム1が、第2アーム2に対して凸形状を成す領域Wを1つ有し、第1アーム1の凸形状を成す領域Wに、対になる発光部Lと受光部Pとを一対配置させること以外は、図1(a)に示される第1の実施形態である挟持型生体情報測定器100と同様の構成を有する。
In the sandwiching type biometric information measuring instrument 200 according to the second embodiment, the
なお、第1アーム1の凸形状を成す領域Wに配置される、対になる発光部Lと受光部Pは、一対以上配置させることもできる。
It should be noted that a pair or more of the light emitting unit L and the light receiving unit P arranged in the convex region W of the
第2の実施形態である挟持型生体情報測定器200において、第2アーム2は、第1アーム1とで生体組織Xを挟持することが可能な形状であれば、特に限定はされないが、図3(a)に示されるように、対向する第1アーム1側に湾曲形状とすることが、生体組織Xに対する発光部Lと受光部Pとの密着性を向上させ、発光部Lから照射される測定光が直接受光部Pに入ることによる測定誤差を減ずる観点から好ましい。
In the sandwiching type biological information measuring instrument 200 according to the second embodiment, the
第2の実施形態である挟持型生体情報測定器200は、互いに対向する第1アーム1および第2アーム2を、図3(a)に示される形状とすることによって、図3(b)に示される第1アーム1と第2アーム2とで生体組織Xを挟持した状態で、図1(b)に比べて生体組織Xに対する発光部Lと受光部Pとの密着性を一層向上させることができる。
In the sandwiching type biometric information measuring instrument 200 according to the second embodiment, the
このことから、第2の実施形態である挟持型生体情報測定器200によれば、信頼性が高い生体組織Xに関する情報である生体組織情報を取得することができる。 From this, according to the sandwiching type biological information measuring device 200 of the second embodiment, it is possible to acquire the biological tissue information which is the information regarding the biological tissue X with high reliability.
[第2の実施形態の変形例]
図4は、本発明に係る挟持型生体情報測定器の第2の実施形態の変形例を示す図である。
図4(a)は、生体組織Xを挟持する前の状態を示し、図4(b)は、生体組織Xを挟持した状態を示す図である。
[Modified example of the second embodiment]
FIG. 4 is a diagram showing a modified example of the second embodiment of the sandwiching type biological information measuring instrument according to the present invention.
FIG. 4A is a diagram showing a state before sandwiching the biological tissue X, and FIG. 4B is a diagram showing a state in which the biological tissue X is sandwiched.
第2の実施形態の変形例である挟持型生体情報測定器200´は、図4(a)に示されるように対になる発光部Lと受光部Pとを一対有する部材が装着された第1アーム1が、第2アーム2に対して凸形状を成す領域Wを1つ有すること以外は、図3(a)に示される第2の実施形態である挟持型生体情報測定器200と同様の構成を有する。
As shown in FIG. 4A, the sandwich-type biological information measuring instrument 200', which is a modification of the second embodiment, is equipped with a member having a pair of light emitting portions L and light receiving portions P as shown in FIG. 4 (a). Similar to the sandwich-type biometric information measuring instrument 200 according to the second embodiment shown in FIG. 3A, except that the 1
なお、対になる発光部Lと受光部Pとを有する部材には、一対以上の対になる発光部Lと受光部Pを有することもできる。 A member having a pair of light emitting parts L and a light receiving part P may also have a pair or more of a pair of light emitting parts L and a light receiving part P.
第2の実施形態の変形例である挟持型生体情報測定器200´において、対になる発光部Lと受光部Pとを有する部材が装着される前の第1アーム1の形状は、特に限定はされないが、例えば、図1(a)に示される第1アーム1のように直線形状であってもよいし、図3(a)に示される第1アーム1のような湾曲形状であってもよい
In the sandwich-type biometric information measuring instrument 200'which is a modification of the second embodiment, the shape of the
第2の実施形態の変形例である挟持型生体情報測定器200´は、互いに対向する第1アーム1および第2アーム2を、図4(a)に示される形状とすることによって、図4(b)に示される第1アーム1と第2アーム2とで生体組織Xを挟持した状態で、図3(b)と同様に生体組織Xに対する発光部Lと受光部Pとの密着性を一層向上させることができる。
In the sandwich-type biometric information measuring instrument 200'which is a modification of the second embodiment, the
このことから、第2の実施形態の変形例である挟持型生体情報測定器200´によれば、信頼性が高い生体組織Xに関する情報である生体組織情報を取得することができる。 From this, according to the sandwich type biological information measuring device 200'which is a modification of the second embodiment, it is possible to acquire the biological tissue information which is the information regarding the biological tissue X with high reliability.
[第3の実施形態]
図5は、本発明に係る挟持型生体情報測定器の第3の実施形態を示す図である。
図5(a)は、生体組織Xを挟持する前の状態を示し、図5(b)は、生体組織Xを挟持した状態を示す図である。
[Third Embodiment]
FIG. 5 is a diagram showing a third embodiment of the sandwiched biometric information measuring instrument according to the present invention.
FIG. 5A is a diagram showing a state before sandwiching the biological tissue X, and FIG. 5B is a diagram showing a state in which the biological tissue X is sandwiched.
図5に示されるように、第3の実施形態である挟持型生体情報測定器300は、第1アーム1が第2アーム2に対して凸形状を成す領域Wを複数有し、第1アーム1の凸形状を成す複数の領域Wのそれぞれに、発光部Lおよび受光部Pが配置され、第1アーム1と第2アーム2とで生体組織Xを挟持して生体組織Xに関する情報である生体組織情報を測定することを特徴とする。
As shown in FIG. 5, in the sandwiching type biometric information measuring instrument 300 according to the third embodiment, the
第3の実施形態である挟持型生体情報測定器300は、第1アーム1が、第2アーム2に対して凸形状を成す領域Wを3つ有し(W1,W2,W3)、第1アーム1の凸形状を成す3つの領域Wのそれぞれに、対になる発光部Lと受光部Pとを三対(L1,P1)(L2,P2)(L3,P3)配置させること以外は、図3(a)に示される第2の実施形態である挟持型生体情報測定器200と同様の構成を有する。
In the sandwiching type biometric information measuring instrument 300 according to the third embodiment, the
なお、図5では、凸形状を成す領域Wを複数有する例として、3つの場合を挙げたが、第3の実施形態である挟持型生体情報測定器300としては、凸形状を成す領域Wは2つ以上であれば、特に限定はされない。但し、第1アーム1の凸形状を成す複数の領域Wのそれぞれに、対になる発光部Lと受光部Pとが配置される。
In addition, in FIG. 5, three cases were given as an example having a plurality of convex regions W, but in the sandwiching type biometric information measuring instrument 300 which is the third embodiment, the convex region W is If there are two or more, there is no particular limitation. However, a pair of light emitting unit L and light receiving unit P are arranged in each of the plurality of regions W forming the convex shape of the
第3の実施形態である挟持型生体情報測定器300は、互いに対向する第1アーム1および第2アーム2を、図5(a)に示される形状とすることによって、図5(b)に示される第1アーム1と第2アーム2とで生体組織Xを挟持した状態で、図1(b)に比べて生体組織Xに対する発光部Lと受光部Pとの密着性を一層向上させることができる。
In the sandwich-type biometric information measuring instrument 300 according to the third embodiment, the
このことから、第3の実施形態である挟持型生体情報測定器300によれば、信頼性が高い生体組織Xに関する情報である生体組織情報を取得することができる。 From this, according to the sandwiching type biological information measuring device 300 which is the third embodiment, it is possible to acquire the biological tissue information which is the information regarding the biological tissue X with high reliability.
[第3の実施形態の変形例]
図6は、本発明に係る挟持型生体情報測定器の第3の実施形態の変形例を示す図である。
図6(a)は、生体組織Xを挟持する前の状態を示し、図6(b)は、生体組織Xを挟持した状態を示す図である。
[Modified example of the third embodiment]
FIG. 6 is a diagram showing a modified example of the third embodiment of the sandwiching type biological information measuring instrument according to the present invention.
FIG. 6A is a diagram showing a state before sandwiching the biological tissue X, and FIG. 6B is a diagram showing a state in which the biological tissue X is sandwiched.
第3の実施形態の変形例である挟持型生体情報測定器300´は、図6(a)に示されるように対になる発光部Lと受光部Pとを三対有する部材が装着された第1アーム1が、第2アーム2に対して凸形状を成す領域Wを3つ有すること以外は、図5(a)に示される第3の実施形態である挟持型生体情報測定器300と同様の構成を有する。
As shown in FIG. 6A, the sandwich-type biometric information measuring instrument 300', which is a modification of the third embodiment, is equipped with a member having three pairs of light emitting portions L and light receiving portions P as shown in FIG. 6A. With the sandwich-type biometric information measuring instrument 300 according to the third embodiment shown in FIG. 5A, except that the
第3の実施形態の変形例である挟持型生体情報測定器300´において、対になる発光部Lと受光部Pとを有する部材が装着される前の第1アーム1の形状は、特に限定はされないが、例えば、図1(a)に示される第1アーム1のように直線形状であってもよいし、図5(a)に示される第1アーム1のような湾曲形状であってもよい。
In the sandwich-type biological information measuring instrument 300'which is a modification of the third embodiment, the shape of the
第3の実施形態の変形例である挟持型生体情報測定器300´は、互いに対向する第1アーム1および第2アーム2を、図6(a)に示される形状とすることによって、図6(b)に示される第1アーム1と第2アーム2とで生体組織Xを挟持した状態で、図5(b)と同様に生体組織Xに対する発光部Lと受光部Pとの密着性を一層向上させることができる。
In the sandwich-type biometric information measuring instrument 300'which is a modification of the third embodiment, the
このことから、第3の実施形態の変形例である挟持型生体情報測定器300´によれば、信頼性が高い生体組織Xに関する情報である生体組織情報を取得することができる。 From this, according to the sandwich type biological information measuring device 300'which is a modification of the third embodiment, it is possible to acquire the biological tissue information which is the information regarding the biological tissue X with high reliability.
[付記事項]
本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。更に、各実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成できる。
[Additional notes]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the embodiment obtained by appropriately combining the technical means disclosed in each of the different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, new technical features can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.
100 第1の実施形態である挟持型生体情報測定器
200 第2の実施形態である挟持型生体情報測定器
200´ 第2の実施形態の変形例である挟持型生体情報測定器
300 第3の実施形態である挟持型生体情報測定器
300´ 第3の実施形態の変形例である挟持型生体情報測定器
1 第1アーム
2 第2アーム
3 連結部
4 基部
5 把持部
L 発光部
P 受光部
X 生体組織
11 光源制御部
12 測定部
13 制御部
14 記憶部
15 表示部
100 A pinch-type biometric information measuring device according to the first embodiment 200 A pinch-type biometric information measuring device according to a second embodiment 200'A modified example of a second embodiment, a pinching-type biometric information measuring device 300 Hold-type biometric information measuring device 300'which is a modification of the third embodiment Hold-type biometric
Claims (5)
前記第1アームと前記第2アームとが互いに離接自在となるように、前記第1アームの一端と前記第2アームの一端とを連結する連結部と、
前記連結部と接合する長尺状の基部と、
前記基部の前記連結部側と逆側に備えられ操作者の握持による操作に応じて前記第1アームと前記第2アームとを互いに離接可能とする把手部と、
前記第1アームに配置される、生体組織に向けて第1波長λ1(770nm±20nm)、第2波長λ2(805nm±20nm)、および第3波長λ3(870nm±20nm)の3つの異なる波長の近赤外光を測定光として照射する発光部と、
前記第1アームに配置される、前記発光部から照射された前記測定光が前記生体組織内部を伝播した光を受光する受光部と、
を備え、
前記第1アームが前記第2アームに対して湾曲形状の凸形状を成す領域を複数有し、
前記第1アームの湾曲形状の凸形状を成す複数の領域のそれぞれに、前記発光部および前記受光部が配置され、
前記第1アームと前記第2アームとで前記生体組織を挟持して前記生体組織の酸素飽和度、ヘモグロビンの量、又は血流量に関する情報である生体組織情報を測定する、挟持型生体組織情報測定器。 The first arm and the second arm facing each other,
A connecting portion that connects one end of the first arm and one end of the second arm so that the first arm and the second arm can be detached from each other.
An elongated base to be joined to the connecting portion and
A handle portion provided on the side opposite to the connecting portion side of the base portion so that the first arm and the second arm can be separated from each other according to an operation by the operator's grip.
Three wavelengths λ 1 (770 nm ± 20 nm), a second wavelength λ 2 (805 nm ± 20 nm), and a third wavelength λ 3 (870 nm ± 20 nm) arranged on the first arm toward the living tissue. A light emitting part that irradiates near-infrared light of different wavelengths as measurement light,
A light receiving unit, which is arranged on the first arm and receives the light emitted from the light emitting unit and propagated inside the living tissue.
With
The first arm has a plurality of regions having a curved convex shape with respect to the second arm.
The light emitting portion and the light receiving portion are arranged in each of a plurality of curved and convex regions of the first arm.
Hold-type biological tissue information measurement in which the biological tissue is sandwiched between the first arm and the second arm to measure biological tissue information which is information on oxygen saturation, hemoglobin amount, or blood flow of the biological tissue. vessel.
前記生体組織情報を経時的にモニタリングし、当該生体組織情報に変化が生じた場合、当該生体組織情報の変化の割合が所定の基準値を超えたか否かを判定する判定部を備えることを特徴とする、請求項1または2に記載の挟持型生体組織情報測定器。 The pinch-type biological tissue information measuring instrument further
It is characterized by including a determination unit that monitors the biological tissue information over time and determines whether or not the rate of change of the biological tissue information exceeds a predetermined reference value when the biological tissue information changes. The sandwiching type biological tissue information measuring device according to claim 1 or 2.
前記判定部が、前記所定の基準値を超えたと判定した場合、外部に報知する報知部を備えることを特徴とする、請求項3に記載の挟持型生体組織情報測定器。 The pinch-type biological tissue information measuring instrument further
The sandwich-type biological tissue information measuring device according to claim 3 , further comprising a notification unit that notifies the outside when the determination unit determines that the value exceeds the predetermined reference value.
前記第1アームと前記第2アームとが互いに離接自在となるように、前記第1アームの一端と前記第2アームの一端とを連結する連結部と、
前記連結部と接合する長尺状の基部と、
前記基部の前記連結部側と逆側に備えられ操作者の握持による操作に応じて前記第1アームと前記第2アームとを互いに離接可能とする把手部と、
前記第1アームに配置される、生体組織に向けて第1波長λ1(770nm±20nm)、第2波長λ2(805nm±20nm)、および第3波長λ3(870nm±20nm)の3つの異なる波長の近赤外光を測定光として照射する発光部と、
前記第1アームに配置される、前記発光部から照射された前記測定光が前記生体組織内部を伝播した光を受光する受光部と、
を備え、
前記第1アームが前記第2アームに対して湾曲形状の凸形状を成す領域を複数有し、
前記第1アームの湾曲形状の凸形状を成す複数の領域のそれぞれに、前記発光部および前記受光部が配置され、
前記第1アームと前記第2アームとで前記生体組織を挟持して前記生体組織の酸素飽和度、ヘモグロビンの量、又は血流量に関する情報である生体組織情報を測定する、挟持型生体組織情報測定器が実行する挟持型生体組織情報測定方法であって、
前記第1アームに配置される、発光部から生体組織に向けて前記測定光を射出する発光ステップと、
前記第1アームに配置される、受光部が前記発光部から射出された測定光が前記生体組織内部を伝播した光を受光する受光ステップと、
前記第1アームと前記第2アームとで挟持された前記生体組織に関する前記生体組織情報を測定する測定ステップとを含む、挟持型生体組織情報測定方法。
The first arm and the second arm facing each other,
A connecting portion that connects one end of the first arm and one end of the second arm so that the first arm and the second arm can be detached from each other.
An elongated base to be joined to the connecting portion and
A handle portion provided on the side opposite to the connecting portion side of the base portion so that the first arm and the second arm can be separated from each other according to an operation by the operator's grip.
Three wavelengths λ 1 (770 nm ± 20 nm), a second wavelength λ 2 (805 nm ± 20 nm), and a third wavelength λ 3 (870 nm ± 20 nm) arranged on the first arm toward the living tissue. A light emitting part that irradiates near-infrared light of different wavelengths as measurement light,
A light receiving unit, which is arranged on the first arm and receives the light emitted from the light emitting unit and propagated inside the living tissue.
With
The first arm has a plurality of regions having a curved convex shape with respect to the second arm.
The light emitting portion and the light receiving portion are arranged in each of a plurality of curved and convex regions of the first arm.
Hold-type biological tissue information measurement in which the biological tissue is sandwiched between the first arm and the second arm to measure biological tissue information which is information on oxygen saturation, hemoglobin amount, or blood flow of the biological tissue. It is a pinch-type biological tissue information measurement method performed by the vessel.
A light emitting step, which is arranged on the first arm and emits the measurement light from the light emitting portion toward the living tissue,
A light receiving step in which the light receiving portion is arranged on the first arm and the measurement light emitted from the light emitting portion receives the light propagating inside the living tissue.
A method for measuring a sandwiched biological tissue information, which comprises a measurement step of measuring the biological tissue information about the biological tissue sandwiched between the first arm and the second arm.
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