JPH01129838A - 肝機能検査装置 - Google Patents

肝機能検査装置

Info

Publication number
JPH01129838A
JPH01129838A JP62287678A JP28767887A JPH01129838A JP H01129838 A JPH01129838 A JP H01129838A JP 62287678 A JP62287678 A JP 62287678A JP 28767887 A JP28767887 A JP 28767887A JP H01129838 A JPH01129838 A JP H01129838A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
specific dye
photoelectric conversion
liver function
testing device
linear regression
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.)
Granted
Application number
JP62287678A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0569539B2 (ja
Inventor
Masahiko Kanda
昌彦 神田
Kunio Awazu
邦男 粟津
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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 Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP62287678A priority Critical patent/JPH01129838A/ja
Priority to US07/268,735 priority patent/US5054916A/en
Priority to CA000582563A priority patent/CA1327401C/en
Priority to DE88118658T priority patent/DE3887638T2/de
Priority to EP88118658A priority patent/EP0316745B1/en
Priority to KR1019880014750A priority patent/KR910002652B1/ko
Priority to SU884356987A priority patent/RU2093064C1/ru
Priority to CN88108806A priority patent/CN1015826B/zh
Publication of JPH01129838A publication Critical patent/JPH01129838A/ja
Publication of JPH0569539B2 publication Critical patent/JPH0569539B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/42Detecting, measuring or recording for evaluating the gastrointestinal, the endocrine or the exocrine systems
    • A61B5/4222Evaluating particular parts, e.g. particular organs
    • A61B5/4244Evaluating particular parts, e.g. particular organs liver
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は肝機能検査装置に関し、特に選択的に肝臓に
よって摂取および排泄される特定色素を血液中に注入し
て、その血漿消失率と停滞率とを測定し、肝機能を検査
診断するための測定処理を自動的に行なうような肝機能
検査装置に関する。
[従来の技術] 肝機能を検査診断するための従来の血漿消失率と停滞率
の測定法は、特定の色素としてインドシアニングリーン
(以下、ICGと称する)を用いて採血により測定する
方法を用いていた。この方法によれば、ICGを被験者
に静注した後、注射後5分、10分、15分の3回採血
が行なわれ、血餅の凝縮を待って血清が分離され、分光
光度計を用い、波長805nmにおける吸光度が測定さ
れ、予め得ていた検量線(ICG血中対応濃度V。
S、吸光度)より、5分、10分、15分後の血清中の
ICG濃度が求められ、この濃度変化から血漿消失率と
停滞率とが算出される。
また、ICG注入量を変化させて血漿消失率を数回測定
して肝細胞機能総量を表わす指標Rヤを求める1i−1
定法も最近盛んに行なわれるようになった。採血するこ
となしに血漿消失率と停滞率をΔ−1定する方法もまた
、特公昭60−58649号公報で既に提案された。こ
の提案された方法によれば、体表より光が照射され、I
CGの吸光感度の高い波長の光と、ICG吸光感度のほ
とんどない波長の光が生体から透過され、それぞれの光
量が測定され、その光量の時間変化(色素消失曲線)よ
り血漿消失率と停滞率とが求められる。
[発明が解決しようとする問題点] 最初に述べた従来の採血法は、注射後の採肉時間を正確
にDI定する必要がある。しカルながら、実際の検査で
は、精度良く測定されておらず、肝細胞機能総量を表わ
す指標R閣の測定には、理論適応に際して1l11定操
作も煩雑であった。また、採血による被験者への精神的
、肉体的負担が大きかった。さらに、ICG注入量を変
化させて血漿消失率を数回111J定して求める指標R
−測定法は、士数回もの採血を必要とし、被験者の負担
はさらに大きくなるという問題点があった。
第2に述べた特公昭60−58649号公報に開示され
ている採血なしで測定する方法によれば、実際にセンサ
を生体に装着した場合、血管圧迫による血流障害、被測
定物である生体の揺動、生体内の脈動や生体組織内の血
液量の変化(たとえば、腕の上下だけで生体組織各部の
血液量は変化する)などの影響により、出力が変動し、
正確な色素消失曲線を得ることができない。その結果、
この曲線により得られる血漿消失率と停滞率も正確なも
のと言うことができなかった。
それゆえに、この発明の主たる目的は、センサの生体装
着時における血流障害や生体の揺動や生体内の脈動や生
体内の血液量の変化のアーチファクトを除去でき、正確
な測定が可能な肝機能検査装置を提供することである。
[問題点を解決するための手段] この発明は肝機能を検査するための肝機能検査装置であ
って、生体組織の血液中に投与されがっ肝臓によって摂
取および排泄される特定の色素に吸光される波長の第1
の光と吸光されない波長の第2の光を生体組織に照射す
る光源手段と、光源手段によって生体組織に照射され、
生体組織から得られる第1および第2の光に対応する第
1および第2の光電変換信号を出力する光電変換手段と
、光電変換信号を複数回サンプリングするためのサンプ
リング手段と、特定色素の注入前と注入後に複数回サン
プリングされた第1および第2の光電変換信号に含まれ
る血液中の変動成分に基づいて、第1および第2の光電
変換信号の間における第1および第2の直線回帰式の第
1および第2の係数を決定する第1および第2の決定手
段と、特定色素の所定の時間の間における複数回のサン
プリング信号と決定された第1および第2の直線回帰式
の係数とに基づいて、血液中の特定色素濃度に相関する
値を演算し、その値に基づいて最小2乗法を用いて、時
間の関数としてのシミュレーション関数の係数を求め、
その係数に基づいて特定色素の血漿消失率と特定色素の
所定の時間における停滞率を求めるための演算手段とを
備えて構成される。
[作用] この発明に係る肝機能検査装置は、光源手段から第1お
よび第2の波長の光を生体組織に照射し、特定色素注入
前と注入後における生体組織から得られた第1および第
2の光に対応する第1および第2の光電変換信号を複数
回サンプリングし、血液中の変動成分に基づいて第1お
よび第2の光電変換信号の間における第1および第2の
直線回帰式の係数を決定して生体キャリブレーションを
行ない、特定色素の注入後所定の時間の間における複数
回サンプリングされたサンプリング信号と決定された直
線回帰式の係数とに基づいて、血液中の特定色素濃度に
相関する値を演算し、その値に基づいて最小2乗法を用
いて時間の関数としてのシミュレーション関数の係数を
求め、求めた係数に基づいて、特定色素の血漿消失率と
所定の時間における停滞率を求める。
[発明の実施例] この発明の詳細な説明するに先立ち、この発明に用いら
れる生体キャリブレーションの原理について説明する。
第1図ないし第4図はこの発明に用いられる生体キャリ
ブレーションの原理を説明するための図である。
特定色素に大きく吸光される波長λ、の光と特定色素に
吸光されない波長λ2の光の生体組織への入射光量を1
.、I2とし、生体組織の所定の光路内を通過した後の
光量をそれぞれり1、L2とする。特定色素を注入した
ときの入射光量l。
およびI2と、通過光量T、およびI2の関係は以下の
ようになる。
1 o g I 1 / L + =kg+ # cg*Vb+f 、(Cb、Vb)+γ
t1             ・・・41)1og1
2/L2 −f2 (Cb、Vb)+γt2   ・・・(2)上
述の第(1)式および第(2)式における各係数や変数
は第1図に示されている。ここで、I4.I2は波長λ
1.λ2における血液の特性による決まる関数である。
一方、特定色素を注入する前の入射光量11+I2と通
過光量り1、L2の関係は次の第(3)式および第(4
)式で表わされる。
l o g I H/ L + =f+  (Cb、Vb)+7t +    ”・(3
)1 o g I 2 / L 2 −f2  (Cb、 Vb)+γt2   ・・・(4
)ここで、実際に特定色素を注入する前の通過光量り、
およびL2の関係は、第2図に示すように測定され、第
3図に示すようにリニアの関係になる。
これは、センサを生体に装着し、生体内の血液量を変動
させたときのデータである。このリニアリティは再現性
があり、しかも個人差のないことが確認されている。
それゆえに、上述の第(3)式および第(4)式は、次
の第(5)式で表わされる。これは第4図における直線
■で表わされる。
logLl w”A+  logL2 +B、   ・
・・(5)すなわち、第(3)式および第(4)式を用
いると、 1ogl+ +  (f+  (Cb、Vb)+7t、
1−A [1o g 12   (f 2  (Cb、
  Vb)+γt2)]+B          ・・
・(6)で表わされる。ここで、Cbはサンプル内の血
液濃度であり、vbはサンプル内の血液量である。
次に、特定色素を注入した後の第(1)式および第(2
)式を用いて、特定色素の濃度とサンプル内の血液量と
測定色素の吸光係数とを乗算した関数Cは次の第(7)
式で表わされる。
C−C−1o、−[A1ogL2 +B] ・” (7
)この第(7)式から関数Cを求めると次の第(8)式
で表わされる。
CmCm1o、 −kg11cg*Vb−f。
(Cb、Vb)+’yt + −A [log12(f
z  (Cb、  Vb) +yt 2 )]  B・
・・(8) 二二で、上述の第(6)式を用いると、次の第(9)式
となる。
C−−kgecg・Vb         −(9)そ
れゆえに、ff53図に示した生体キャリブレーション
カーブを用いれば、関数Cの信号が得られる。
ところが、関数Cは、係数kgが一定であるにもかかわ
らず、通常生体内では、各部の血液量Vbが時々刻々変
化していると考えられるため、生体に一旦装着されたセ
ンサにより作られる所定のサンプル内の血液量vbが変
化すれば、それに比例して色素濃度同じであるにもかか
わらず、特定色素量も変化する。これを模式化すると第
4図に示すようになる。
第4図において、直線■は特定色素注入前のキャリブレ
ーションカーブを表わし、直線■は特定色素注入後にお
ける任意の短時間内でのキャリブレーションカーブを示
している。ここで、直線■は短時間内でキャリブレーシ
ョンを行なうため、特定色素は一定と考えられる。この
とき、直線■を第(5)式と同様に考えると、logL
+ −A2 ・logL2 +B2と表わされる。直線
■、■のカーブの交点0は虚血点と考えられ、LogL
lo −(A+  ・B2−A2 ・B+ )/ (A
I −A2)と表わされる。第4図において、GH/C
D−0G/QC−OEloA−EG/ACとなり、GH
/EG−CD/ACであるから、kg−Cg−vb、/
Vb、 −kg@CgaVb、/Vb2となる。したが
って、GH/EC−kgIICg−CD/A Cとなり
、血液中の濃度を測定できる。
直線■、■の交点0のy軸11ogL、0として規格化
すると、血液量vbは次の11(10)式セ表わされる
それゆえに、特定色素濃度に対応する信号Cgは第(7
)式および第(10)式より第(11)式で表わされる
次に、上述の演算結果Cgの時間変化におけるシミュレ
ーションカーブの関数Cgは最小2乗法を用いて、第(
12)式で表わされる。
Cg−AeBt         ・ (12)ただし
、t:特定色素注入後の経過時間、AおよびB:定数で
ある。
上述の第(12)式より、定数A、Bが求められる。そ
して、血漿消失率に、 T分停滞率R%は、次の第(1
3)式および第(14)式で表わされる。
k−−B               ・・・(13
)R96= e ”            −(14
)ただし、Tは特定色素の肝臓への取込みを特徴的に表
わす注入後の経過時間である。
以上において、この発明に用いられる生体キトリプレー
ジョンについて説明したので、以下には上述の生体キャ
リブレーションを用いるこの発明ノ実施例について述べ
る。
第5図はこの発明の一実施例の概略ブロック図であり、
第6図は被測定物の所定の光路内を通過した後における
波長λ7.λ2の光量を検出するためのタイミング図で
あり、第7図は第5図に示したRAMに記憶されるデー
タを示す図である。
fjss図において、肝機能検査装置は、センサ部10
と測定処理部20とから構成されている。センサ部10
は第1の光源11と第2の光源12と受光素子13とプ
リアンプ14とを含む。第1の光源11と第2の光′l
Ii、12は、それぞれ特定色素の吸光度の大きい波長
λ、の光パルスと、吸光度のない波長λ2の光パルスを
発生する。受光素子13は、光源11および12から生
体組織15に照射されて所定の光路内を通過した光を受
光する。
なお、光源11および12は、それぞれ交互にパルス動
作で光を発光するように、測定処理部20によって駆動
される。
測定処理部20は演算手段として動作するCPU34を
含む。CPU34はI10ポート32を介して、スター
ト信号を発振回路24とタイミング回路23とに与える
。発振回路24は常時所定のクロック信号を発振してい
る。CPU34は、このクロック信号と前記スタート信
号とを用いて、タイミング回路23とデコーダ22を介
して、定電流回路21より第1の光源11と第2の光源
12に定電流i、と12とを第6図に示したタイミング
TM、’ とTM、’で与える。
第1の光源11と第2の光源12により発光された光は
、生体組織15の所定の光路内を通過して受光素子13
に入射される。受光素子13から発生した電流は、プリ
アンプ14に与えられて電流−電圧変換されるとともに
、増幅されて測定処理部20に与えられる。プリアンプ
14の出力はnj定処理部20内に設けられたアンプ1
6により所定の範囲内のレベルに増幅され、第6図に示
したVPoのような出力が得られる。サンプルホールド
回路28はタイミング回路23とデコーダ25により発
生された第6図に示すタイミング信号TM2 ’に基づ
いて、アンプ16の出力をサンプルホールドする。
サンプルホールドされた信号はマルチプレクサ29によ
って選択され、A/D変換器30によってディジタル信
号に変換された後、データラッチ31によりデータラッ
チされる。このとき、マルチプレクサ2つとA/D変換
器30とデータラッチ31とのタイミングは、タイミン
グ回路23とデコーダ26により制御される。
ラッチされたデータは、CPU34から!10ポート3
2を介して出力されたセレクト信号によりデコーダ27
でタイミングがとられ、LlとL2のディジタル信号と
してRAM35に記憶される。また、I10ボート32
には、ブザー33が接続され、このブザー33は特定色
素を注入するタイミングを報知する。さらに、CPU3
4にはRAM35とROM36と表示部37と操作部2
8とが接続される。RAM35は後述の第7図に示すよ
うなデータを記憶するものであり、ROM36は後述の
第8A図ないし第8D図に示すフロー図に基づくプログ
ラムを記憶する。表示部37は後述の第9図ないし第1
2図に示すようなデータを表示する。プリンタ38は肝
機能検査結果を印字するものである。
操作部39はアラームLED40と第1および第2のキ
ャリブレーションキー41および44とスタートキー4
2とプリントキー43とを含む。
アラームLED40は検査結果の信頼度が小さい場合に
警報を表示するものであり、第1のキャリブレーション
キー41は特定色素注入前の第1の生体キャリブレーシ
ョンモードを設定するためのものであり、第2のキャリ
ブレーションキー44は特定色素注入後の第2の生体キ
ャリブレーションモードを設定するものである。スター
トキー42は測定モードの開始を指令するものであり、
プリントキー43は計算結果のプリントアウトを指令す
るものである。
なお、上述の第5図に示した構成例では、第1および第
2の光源11.12からそれぞれ発光されかつ生体組織
15の所定の光路内を通過した光を1つの受光素子13
によって受光するようにした。しかし、これに限ること
なく、第1および第2の光源11.12のそれぞれに対
応して受光素子を設け、それぞれの受光素子の出力をサ
ンプリングし、CPU34によって各サンプリング出力
を時分割的に読取るようにしてもよい。また、光源手段
として、特定の色素に吸光される波長λ。
と吸光されない波長λ2の光を共通的に発光する1つの
光源を設け、各波長の光を個別的に透過させる2つのフ
ィルタと各フィルタのそれぞれに対応して受光素子を設
けるようにしてもよい。
第7図は第5図に示したRAMに記憶されるデータを示
す図であり、第8A図ないし第8D図はこの発明の一実
施例の具体的な動作を説明するためのフロー図であり、
第9図ないし第12図は第5図に示した表示部の表示例
を示す図であり、第14図はこの発明によって測定され
る特定色素の消失曲線と血漿消失率にとT分停滞率R%
の結果を示す図である。
次に、第5図、第8A図ないし第8D図および第14図
を参照して、この発明の一実施例の具体的な動作につい
て説明する。この発明の装置の動作は、データサンプル
モード、第1および第2の生体キャリブレーションモー
ド、初期設定モードおよび測定モードを含み、これらモ
ードでの動作フローがそれぞれ第8A図、第8B図、第
8C図および第8D図に示されている。
まず、第8A図に示したデータサンプルモードは、後述
のキャリブレーションモードおよび測定モードの中のサ
ブルーチンとして実行される。ステップ(図示ではSP
と略称する)SPIIないし5P16は、被測定物通過
後の1組の波長λ1゜λ2の光の光量をサンプルして、
RAM35に記憶するものである。すなわち、CPU3
4は、ステップ5P11において、第5図に示すI10
ポート32を介してスタート信号を出力する。スタート
信号により、前述したように、L1、L2の値がデータ
ラッチされる。CPU34はステップ5P12において
データがラッチされるまで待機している。
次に、ステップ5P13において、CPU34は第5図
に示したI10ボート32を介してセレクトラインにセ
レクト信号を出力し、ステップ5P14においてまずL
lのデータをI10ボート32を介して読込み、第7図
に示したRAM35の記憶領域8alに記憶する。同様
にして、CPU34はステップS15および5P16に
おいて、L2のデータをRAM35の記憶領域8a2に
記憶する。上述のステップ5P16における演算を完了
すると、CPU34はもとのステップにリターンする。
これについては、生体キャリブレーションモードを示す
第8B図および測定モードを示す第8D図において説明
する。
さて、第8B図は第1の生体キャリブレーションモード
での動作フロー図を示し、この第1の生体キャリブレー
ションモードは、装置の電源投入時または後述の第8D
図に示す測定モードの動作終了時に開始される。ステッ
プ5P21において、CPU34は表示部37に生体キ
ャリブレ−シンモードを表示させる。この表示について
は、たとえば、第9図に示すように、生体キャリブレー
ションモードに入っていることを示すとともに、センサ
部10の装着を指示するものである。この指示に従って
、測定者はセンサ部10を生体組織15に装着する。
その後、CPU34はステップ5P22において、キャ
リブレーションキー41が操作されるまで待機する。キ
ャリブレーションキー41が操作されると、CPU34
はステップ5P23に進み、前述の第8A図に示したデ
ータサンプルのサブルーチンを実行する。
次に、CPU34はステップ823において読込んだり
1、L2がRAM35の記憶エリア8b1.8b2に記
憶されている基準光量データL1とLr1Dlの範囲内
に入るように定電流回路21を制御する。そして、CP
U34は定電流回路21によって設定された電流の設定
値’In  12をRAM35の記憶エリア8 c 1
 * 8 c 2に記憶する。
以降、電流i1、t2が常時光源11.12に流れる。
なお、上述の電流の初期設定動作については、後述の第
8C図においてより詳細に説明する。
次に、CPU34はステップ5P25においてブザー音
を鳴らし、パワー設定の終了したことを報知する。ステ
ップ5P26ないし5P29は、前述の生体キャリブレ
ーションを行なうステップである。具体的には、CPU
34はステップ5P26および5P27において、LI
+L2の値をそれぞれn回すンプルして、CL+  (
1)ないしCL+(n)を記憶領域8dlないし8dn
に記憶させ、CL2  (1)ないしCL2  (n)
を記憶領域8elないしgenに記憶させる。CPU3
4はステップ5P28において、1 o gcl、。
(1)と1CgCL2  (1)(1−1〜n)につい
て、次の演算式に従って直線回帰分析を行なう。
1CgcL、(1)−A+  111CgCLz  (
1)+B。
CPU34は上述の演算式におけるA、 B値と相関係
数r1とCL +  (1)  (1= 1〜t+ )
の最大値をCL、。とじて求め、それぞれRAM35の
記憶領域8fl、8f2,8f3および8f4に記憶す
る。
次に、CPU34はステップS29において、生体キャ
リブレーションの信頼性を限定するために、相関係数r
、が0.998以上であるかを判定し、0.998未満
であればステップ5P30に進み、アラーム40のLE
Dを点灯し、再度生体キャリブレーションを行なうため
に、ステップSP2に戻る。一方、CPU34は相関係
数r。
が0.998以上であることを判別すれば、第8D図に
示す測定モードに移行する。ここで使用した相関係数r
1の基準値0.998は一例であり、装置全体の性能か
ら決まるものである。なお、ステップ5P26のn回の
データサンプルの間は、被検者は生体内の血液量を変え
るべく、手を上げたり下げたり、またセンサにより圧迫
したりする。
次に、第8C図を参照して、前述の第8B図のステップ
5P24における初期設定動作についてより具体的に説
明する。
波長λ3.λ2の光の光量データL1、L2はRAM3
5の記憶領域8al、8a2に記憶される。CPU34
はステップ5P241において、L1、L2の値をLO
λ1、LOλ2として、RAM8の記憶領域8hl、8
h2にそれぞれ記憶させる。そして、CPU34はステ
ップ5P242ないし5P249を実行し、LOλ1、
LOλ2がRAM35の記憶領域8bl、8b2に記憶
されている光量データLzとLMIN (Lm> LM
IN)の間に設定されるように、定電流回路21から流
れる電流設定値を調整する。
具体的には、ステップ5P242では、LOλ、がし1
よりも大きい場合には、ステップ5P243に進み、電
流設定値11を小さな値に設定して、再度ステップ5P
23および5P241を実行し、ステップ5P242に
おいて再びLOλ。
がり1、iXよりも大きいか否かが判別される。ここで
、L、よりLOλ1が小さくなれば、ステップ5P24
2に進み、LOλ1がLffllNよりも小さいか否か
が判別される。LOλ、がLMINよりも小さい場合に
は、ステップ5P245において、電流設定値i、の値
を大きくして、前述のステップ5P23に戻る。この動
作を繰返すことにより、LOλ、がしつとLMINの間
に入るように電流設定値i。
が設定される。
次に、ステップ5P246,5P249では、ステップ
5P241ないし5P245と同様にして、LOλ2が
L工とLMINの間に入るように、電流設定値12が設
定される。このようにして、ステップ5P23ないし5
P249で最終的に設定された電流設定値t1、i2が
RAM35の記憶領域8clと8c2に記憶される。
次に、第8D図を参照して、DI定モードについて説明
する。ステップ5P41において、CPU34は表示部
37に特定色素を注入するための表示を行なう。この表
示については、たとえば第10図に示すように、特定色
素、たとえばICGを注入すべきことを指示する表示が
行なわれる。この表示に従って、測定者は特定色素を被
検者に注入するための準備を行なう。次に、CPU34
はステップS42において、スタートキー42が操作さ
れるまで待機する。CPU34はスタートキー42が操
作されたことを判別すると、ステップ5P43において
、特定色素の注入すべきタイミングを表示するとともに
、ブザー33によって警報音を報知させる。これは、た
とえば第11図に示すように、1→2→3→4→5とい
うように表示され、測定者は“5#が表示されたとき、
特定色素の注入を行なう。また、CPU34は表示が“
12  at 2 e、  “3″、 ′4”のとき、
それぞれ第1の音をブザー33から発生させ、“5”が
表示されたときは、ブザー33から異なった音を発生さ
せる。測定者はこの音や表示が発生したとき、特定色素
の注入を行なう。CPU34はステップ5P44におい
て、タイマの初期値として“0”を設定する。次に、C
PU34はステップ5P45において、前述の第8A図
で説明したサブルーチンであるデータサンプルプログラ
ムを複数回実行する。すると、サンプルデータがRA 
MB2の記憶領域8a11ないし8alnおよび8a2
1ないし8a2nにLl  (1)ないしり。
(n)およびL2  (1)ないしL2  (n)とし
てそれぞれ記憶される。
ここで、特定色素の消失曲線のサンプリング数をmとす
ると、■は工ないしmの整数であり、消失曲線の測定時
間をTsとすると、1回のサンプリングタイムはITM
−Ts/ (m−1)である。
もちろん、I−1の場合は、特定色素の注入時に一致す
る。そこで、CPU35はステップ5P46において、
iがmよりも大きいか否かを判別し、iがmよりも小さ
い場合には、再びステップ5P45に戻り、繰返しサン
プリングと記憶を行なう。
CPU34はiがmよりも大きくなったことを判別する
と、ステップ5P47に進み、前述の第8B図の説明と
同様にして、第2の生体キャリブレーションを行ない、
定数A2+82および相関係数r2を求め、RAM35
の記憶領域8f5,8f6,8f7にそれぞれ記憶する
。もちろん、ここでm2の生体キャリブレーションは、
ステップ5P47だけではなく、ステップ5P45〜5
P46の間にICG注入後、血中ICG濃度が一様に分
布している状態で、第5図に示すキャリブレーションキ
ー44を用いて行なってもよい。
CPU34はステップ5P48において、前述の第1の
生体キャリブレーションモードで求められかつRAM3
5の記憶領域8fl、8f2.8f3,8f5,8f6
に記憶した定数A1、B、。
A2+B2を用いて、次の演算式に基づく演算を行なっ
て、Cg (1)をRAM35の記憶領域8g1に記憶
する。
110gL+ O−(AH” B2  A2 ・J )
/ (At −At ) このCg (1)の値は、ステップ5P48において、
たとえば第12図示すような態様で表示部37に表示さ
れる。第12図において、横軸は特定色素注入後からの
経過時間を示し、縦軸はCg(1)の値である。ここで
、RAM35の記憶領域8g1ないし8gmに記憶され
ているデータCg(1)は、たとえば第13図に示すよ
うな特定色素の消失曲線を描くが、この立上がり点を検
出し、ステップ5P49において、その前のデータをベ
ースラインとして各Cg (1)より減算し、再度記憶
領域8g工ないし8gmに記憶する。もちろん、測定精
度を高めるために、ステップ5P45におけるデータサ
ンプル時間T、ないしT2はに回の平均値であってもよ
い。
次に、CPU34はステップ5P51において、記憶領
域8g1ないし8gmに記憶されたCg(1)データの
うち、時間T、ないしT2  (0<T、<T2 <T
s)の間のデータについて、Cg (1)=Ae” I−Ts/(m−1)(分) のシミュレーションカーブにいて最小2乗法を用いて、
定数A、Bを求める。
次に、CPU34はステップ5P52において、血漿消
失率に一−B、T分停滞率R96−e Btの演算を行
なって、k、Rを求める。CPU34は求めたに、Rを
RAM35の記憶領域8j1.8j2にそれぞれ記憶さ
せる。このとき、CPU34は最小2乗法での相関係数
「2を演算し、演算した相関係数「2をRAM35の記
憶領域833に記憶させる。また、CPU34はこのと
きにブザ−33から終了のブザー音を発生させる。
さらに、CPU34はkの値R%の値を、たとえば第1
2図に示すような態様で表示部26に表示させる。次に
、CPU34はステップ5P53において、相関係数r
2がたとえば0.95よりも小さいか否かを判別する。
これは、相関係数r2が−1に近いほど相関が良いため
、その相関度をチエツクするものである。だたし、−0
,95という値は、0ないし−1の値であって、暫定的
であり、もちろん−1に近ければ近いほど装置の信頼性
が向上する。
ここで、CPU34は相関係数r2が、たとえば0.9
5よりも大きい場合には、信頼度が小さいものと判別し
て、ステップ5P54においてアラームLED40を点
灯し、ステップ5P53において相関係数r2がたとえ
ば一〇、95よりも小さく、測定に信頼性があることを
判別した場合には、アラームLED40を点滅すること
なく、ステップ5P55に進む。そして、CPU34は
ステップ5P55において、プリントキー43が操作さ
れているか否かを判別し、操作されていれば、プリンタ
38によってkの値とR%の値を印字させる。
さらに、もし必要であれば、CPU34はRAM35の
記憶領域8g1ないし8gnに記憶されているCg (
1)の特定色素消失曲線をプリンタ34よって印字させ
て、前述の第8B図に示した第1の生体キャリブレーシ
ョンモードに移る。また、ステップ5P55において、
CPU34はプリントキー43の操作されていないこと
を判別したときにも、第1の生体キャリブレーションモ
ードに移る。
次に、第5図に示した肝機能検査装置における測定の実
験結果を第14A図および第14B図に示す、第14B
図は実験の際に行なった2回のキャリブレーションカー
ブを示したものであり、カーブaが注入前であり、カー
ブbが所定時間終了後のキャリブレーションカーブであ
る。
また、第14A図に示された実験では66歳の肝失陥の
ある患者の男子(体重48kg)の左手指先にセンサ部
10を装着し、右前肘静脈より24mgのICGを含む
水溶液(体重1kgあたり0.5mg)を静注した。第
15図は第1の光源11として、波長λ、81nmの発
光ダイオードを用い、第2の光源として波長λ2−94
0nmの発光ダイオードを用いた場合のり1、L2の経
時的変化を示している。
このICG消失曲線により算出したkの値は第14A図
に示すように、0.09となり、R%の値は24.1%
となり、同時に従来の採血法で1l11定したkの値は
0.099となり、R%は22゜6%というようにほぼ
一致した。同時に、第15図には、L’1、L2の生デ
ータを示す。これによると、n1定時間中に指先におけ
る血液量が変動していることがよくわかる。この場合で
も、第14B図に示すように、採血値とほぼ一致するこ
とから、血流の変化も十分キャンセルできていることが
わかる。
なお、この発明によって得られたkの値を利用して、種
々のICG投与量のkの値を求めて算出するR瀉を測定
する装置にも拡張できる。
[発明の効果] 以上のように、この発明によれば、生体組織の血液中に
投与されかつ肝臓によって摂取および排泄される特定の
色素に吸光される波長の第1の光と吸光されない波長の
第2の光を生体組織に照射し、生体組織から得られる第
1および第2の光に対応する第1および第2の光電変換
信号を複数回サンプリングし、サンプリングされた第1
および第2の光電変換信号に含まれる血液中の変動成分
に基づいて、第1および第2の光電変換信号の間におけ
る直線回帰式の係数を決定して生体キャリブレーション
を行ない、特定色素の注入から所定の時間の間における
複数のサンプリング出力と決定された直線回帰式の係数
と所定の演算式に基づいて、特定色素の血漿消失率と停
滞率を求めるようにしたので、正確に特定色素の消失曲
線の時間管理が可能となり、正確なデータが得られる。
さらに、従来の採血法による数点のサンプルではなく、
消失曲線の多数のデータから血漿消失率や停滞率を求め
ることができ、データの信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第4図はこの発明に用いられる生体キャリ
ブレーションの原理を説明゛するための図である。第5
図はこの発明の一実施例の全体の構成を示す概略ブロッ
ク図である。第6図は被測定物の所定の光路内を通過し
た後における波長λ、。 λ2の光量を検出するためのタイミング図である。 第7図は第1図に示したRAMに記録されるデータを示
す図である。第8A図ないし第8D図はこの発明の一実
施例の具体的な動作を説明するためのフロー図であって
、特に、第8A図はデータサンプルサブルーチンを示し
、第8B図はキャリブレーションモードを示し、第8C
図は初期設定モードを示し、第8D図は測定モードを示
す。第9図ないし第12図は第5図に示した表示部の表
示例を示す図である。第13図はこの発明によって測定
される特定色素の消失曲線の一例を示す図である。第1
4A図はこの発明による消失曲線と血漿消失率と15分
停滞率との関係を示す図である。 第14B図はこの発明によって7113定されたLl。 L2と2回のキャリブレーションカーブを示す図である
。第15図はこの発明によって測定されたり1、L2を
示す図ある。 図において、10はセンサ部、11は第1の光源、12
は第2の光源、13は受光素子、14はプリアンプ、1
6はアンプ、20は測定処理部、21は定電流回路、2
2,25,26.27はデコーダ、23はタイミング回
路、24は発信回路、28はサンプルホールド回路、2
9はマルチプレクサ、30はA/D変換器、31はデー
タラッチ、32はI10ボート、33はブザー、34は
CPU、35はRAM、36はROM、37は表示部、
38はプリンタ、39は操作部、40はアラームLED
、41はキャリブレーションキー、42はスタートキー
、43はプリントキーを示す。 第1図 k(Jo−二′!!素のは九僚段(J皮長入1)kbl
::反長入11コn’ I O+JrLElノD’:’
J’J!S i欠kb2°仮長入21こゐ1フろ血ソし
の我イh故?t15皮長入11;HI7る〜【剥わのq
l−光、7LJt2・5皮品入21こ、?)’+7る5
呂、り?の咽、光、LVb゛ブンアルFのニラa4 Cb二ブンフ7しにのニジ7□、濡ヱ Cg’7シアル□□□の′=七22素二もi:82図 u 時間(よン) 143図 6・93  .09L28.97 第4図 1!ogL2          10qL20第6図 第7図 第8A図 第8C図 リターン 第9図 第10図 第11図 第12図 第13図 立上す眉、    5h     To    T21
5第14A図 第M、B図 第15図

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)肝機能を検査するための肝機能検査装置であって
    、 生体組織の血液中に投与されかつ肝臓によって摂取およ
    び排泄される特定の色素に吸光される波長の第1の光と
    、吸光されない波長の第2の光を前記生体組織に照射す
    る光源手段、 前記光源手段によって前記生体組織に照射され、前記生
    体組織から得られる前記第1および第2の光に対応する
    第1および第2の光電変換信号を出力する光電変換手段
    、 前記光電変換手段からの前記第1および第2の光電変換
    出力を複数回サンプリングするためのサンプリンク手段
    、 前記特定色素の注入前に、前記サンプリング手段によっ
    て複数回サンプリングされた前記第1および第2の光電
    変換信号に含まれる生体組織内の変動成分に基づいて、
    前記第1および第2の光電変換信号の間における第1の
    直線回帰式の第1の係数を決定する第1の決定手段、 所定時間経過後に、前記サンプリング手段によって複数
    回サンプリングされた前記第1および第2の光電変換信
    号に含まれる生体組織内の変動成分に基づいて、前記第
    1および第2の光電変換信号の間における第2の直線回
    帰式の第2の係数を決定する第2の決定手段、および 前記特定色素の注入から所定の時間の間における前記サ
    ンプリング手段の複数のサンプリング信号出力を記憶し
    、前記第1および第2の決定手段によって決定された第
    1および第2の直線回帰式の第1および第2の係数とに
    基づいて、前記血液中の特定色素濃度に相関する値を演
    算し、演算された前記特定色素濃度に相関する値に基づ
    いて、最小2乗法を用いて時間の関数としてのシミュレ
    ーション関数の係数を求め、求めた係数に基づいて、前
    記特定色素の血漿消失率と、前記特定色素の前記所定の
    時間における停滞率を求めるための演算手段を備えた、
    肝機能検査装置。
  2. (2)前記第2の決定手段は、前記特定色素を注入して
    から所定の時間内であって、前記特定色素が血液中に一
    様に分布した時間以後の任意の短時間内で前記第2の係
    数を決定する、特許請求の範囲第1項記載の肝機能検査
    装置。
  3. (3)前記演算手段は前記サンプリング手段によって前
    記特定色素の注入前に複数回サンプリングされた前記第
    1および第2の光電変換信号の平均値をCL_1、CL
    _2としたとき、 logCL_1=A_1・logCL_2+B_1の演
    算式に従って、直線回帰分析を行なって、第1の定数A
    _1、B_1を求めるとともに、前記サンプリング手段
    によって前記特定色素を注入してから所定時間経過後に
    複数回サンプリングされた前記第1および第2の光電変
    換信号の平均値をCL_1′、CL2′としたとき、 logCL_1′=A_2・logCL_2′+B_2
    の演算式に従って直線回帰分析を行なって、第2の定数
    A_2、B_2を求めるとともに、logL_1_0と
    して、 logL_1_0=(A_1・B_2−A_2・B_1
    )/(A_1−A_2) を求める手段を含む、特許請求の範囲第1項記載の肝機
    能検査装置。
  4. (4)前記演算手段は、前記求められた定数A_1、B
    _1およびL_1_0に基づいて、前記特定色素濃度に
    相関する値Cgを、 Cg={logL_1_0[logL_1−(A_1・
    logL_2+B_1)]}/{2logL_1_0−
    (A_1・logL_2+B_1)}の演算式に従って
    演算する手段を含む、特許請求の範囲第2項記載の肝機
    能検査装置。
  5. (5)前記演算手段は、前記サンプリング手段によって
    前記特定色素の注入前に複数回サンプリングされた前記
    第1および第2の光電変換信号の平均値をCL_1、C
    L_2としたとき、logCL_1=A_1・logC
    L_2+B_1の演算式に従って直線回帰分析を行なっ
    て、第1の定数A_1、B_1を求めるとともに、前記
    サンプリング手段によって特定色素を注入した後の所定
    の時間内でかつ特定色素が血液中に一様に分布した時間
    以後の任意の時間内で複数回サンプリングされた前記第
    1および第2の光電変換信号の平均値をCL_1′、C
    L_2′としたとき、 logCL_1=A_2・logCL_2+B_2の演
    算式に従って直線回帰分析を行なって、第2の定数A_
    2、B_2を求めるとともに、logL_1_0として
    、 logL_1_0=(A_1・B_2−A_2・B_1
    )/(A_1−A_2) を求める手段を含む、特許請求の範囲第2項記載の肝機
    能検査装置。
  6. (6)前記演算手段は、前記特定色素注入後の前記所定
    の時間ををとしたとき、 Cg=Ae^B^T の演算式に基づいて、定数A、Bを演算する手段を含む
    、特許請求の範囲第4項記載の肝機能検査装置。
  7. (7)前記演算手段は、前記血漿消失率をkとしたとき
    、 k=−B の演算式を演算する手段を含む、特許請求の範囲第1項
    記載の肝機能検査装置。
  8. (8)前記演算手段は、前記停滞率をR%としたとき、 R%=e^B^t の演算式を演算する手段を含む、特許請求の範囲第1項
    記載の肝機能検査装置。
  9. (9)前記決定手段は、前記直線回帰式の相関係数を演
    算する手段を含み、さらに 前記相関係数を演算するための手段によって演算された
    相関係数が予め定める値よりも大きいとき、警報を報知
    する報知手段を含む、特許請求の範囲第1項記載の肝機
    能検査装置。
  10. (10)前記演算手段は、前記シミュレーション関数の
    相関係数を演算するための手段を含み、さらに 前記シミュレーション関数の相関係数が予め定める値よ
    りも大きいとき、警報を報知するための報知手段を含む
    、特許請求の範囲第1項記載の肝機能検査装置。
  11. (11)さらに、前記決定手段によって前記直線回帰式
    の係数を決定するための動作を行なうキャリブレーショ
    ンモードと、前記演算手段によって前記特定色素濃度に
    相関する値を演算するための動作を行なう測定モードと
    を選択するためのモード選択手段を含む、特許請求の範
    囲第1項記載の肝機能検査装置。
  12. (12)さらに、前記モード選択手段によって生体キャ
    リブレーションモードが選択されたことに応じて、前記
    決定手段を能動化させるための手段を含む、特許請求の
    範囲第11項記載の肝機能検査装置。
  13. (13)さらに、前記モード選択手段によって測定モー
    ドが選択されたことに応じて、前記演算手段を能動化さ
    せるための手段を含む、特許請求の範囲第11項記載の
    肝機能検査装置。
  14. (14)さらに、前記第1および第2の光電変換信号の
    レベルが予め定める範囲内になるように、前記光源手段
    から照射される第1および第2の光の強さを設定するた
    めの設定手段を含む、特許請求の範囲第1項記載の肝機
    能検査装置。
JP62287678A 1987-11-13 1987-11-13 肝機能検査装置 Granted JPH01129838A (ja)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62287678A JPH01129838A (ja) 1987-11-13 1987-11-13 肝機能検査装置
US07/268,735 US5054916A (en) 1987-11-13 1988-11-08 Liver function testing apparatus
CA000582563A CA1327401C (en) 1987-11-13 1988-11-08 Liver function testing apparatus
DE88118658T DE3887638T2 (de) 1987-11-13 1988-11-09 Vorrichtung zum Untersuchen der Leberfunktion.
EP88118658A EP0316745B1 (en) 1987-11-13 1988-11-09 Liver function testing apparatus
KR1019880014750A KR910002652B1 (ko) 1987-11-13 1988-11-10 간 기능 검사 장치
SU884356987A RU2093064C1 (ru) 1987-11-13 1988-11-11 Устройство для исследования функции печени
CN88108806A CN1015826B (zh) 1987-11-13 1988-11-12 肝功能检查装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62287678A JPH01129838A (ja) 1987-11-13 1987-11-13 肝機能検査装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01129838A true JPH01129838A (ja) 1989-05-23
JPH0569539B2 JPH0569539B2 (ja) 1993-10-01

Family

ID=17720304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62287678A Granted JPH01129838A (ja) 1987-11-13 1987-11-13 肝機能検査装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5054916A (ja)
EP (1) EP0316745B1 (ja)
JP (1) JPH01129838A (ja)
KR (1) KR910002652B1 (ja)
CN (1) CN1015826B (ja)
CA (1) CA1327401C (ja)
DE (1) DE3887638T2 (ja)
RU (1) RU2093064C1 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02309929A (ja) * 1989-05-24 1990-12-25 Sumitomo Electric Ind Ltd 肝機能検査装置
US5190038A (en) * 1989-11-01 1993-03-02 Novametrix Medical Systems, Inc. Pulse oximeter with improved accuracy and response time
DE59207599D1 (de) * 1991-03-25 1997-01-16 Andreas Prof Dr Med Hoeft Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung des Herzzeitvolumens
JP3116252B2 (ja) * 1992-07-09 2000-12-11 日本光電工業株式会社 パルスオキシメータ
US5865738A (en) * 1993-12-10 1999-02-02 Regents Of The University Of California Tissue viability monitor
US5497770A (en) * 1994-01-14 1996-03-12 The Regents Of The University Of California Tissue viability monitor
US5928625A (en) * 1997-03-13 1999-07-27 Mallinckrodt Inc. Method of measuring physiological function
US6228344B1 (en) 1997-03-13 2001-05-08 Mallinckrodt Inc. Method of measuring physiological function
US6280703B1 (en) 1997-03-13 2001-08-28 Mallinckrodt Inc. Simultaneous multimodal measurement of physiological function
CN102551670A (zh) * 2011-12-23 2012-07-11 北京华亘安邦科技有限公司 肝脏储备功能分析仪

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1095114A (en) * 1963-12-09 1967-12-13 Atlas Werke Ag Apparatus for the measurement of dye dilution in blood
US4017192A (en) * 1975-02-06 1977-04-12 Neotec Corporation Optical analysis of biomedical specimens
US4100416A (en) * 1977-03-02 1978-07-11 Block Engineering, Inc. Serum fluorescence suppression
JPS5524004A (en) * 1978-06-22 1980-02-20 Minolta Camera Kk Oxymeter
US4569589A (en) * 1983-05-25 1986-02-11 University Of Pennsylvania Lung water computer system
US4602641A (en) * 1983-08-15 1986-07-29 The Regents Of The University Of California Method and apparatus for NMR detection and imaging of flowing fluid nuclei
IL84356A (en) * 1986-11-05 1991-08-16 Sumitomo Electric Industries Liver function testing apparatus
JPS63165757A (ja) * 1986-12-26 1988-07-09 Nippon Koden Corp 血中色素の濃度変化測定装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0569539B2 (ja) 1993-10-01
KR890008561A (ko) 1989-07-12
US5054916A (en) 1991-10-08
EP0316745B1 (en) 1994-02-02
CN1039115A (zh) 1990-01-24
KR910002652B1 (ko) 1991-04-27
EP0316745A1 (en) 1989-05-24
RU2093064C1 (ru) 1997-10-20
CN1015826B (zh) 1992-03-11
DE3887638T2 (de) 1994-05-11
DE3887638D1 (de) 1994-03-17
CA1327401C (en) 1994-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3433534B2 (ja) 散乱吸収体内の散乱特性・吸収特性の測定方法及び装置
JP3275159B2 (ja) 循環血液量測定装置
CA1333097C (en) Liver function testing apparatus
JP5527658B2 (ja) 散乱吸収体測定方法及び装置
JPH01129838A (ja) 肝機能検査装置
KR930010545B1 (ko) 간기능 검사장치
JP2003144401A (ja) 血流測定装置
KR910002651B1 (ko) 간 기능 검사 장치
EP0298122B1 (en) Liver function inspection apparatus
US6339714B1 (en) Apparatus and method for measuring concentrations of a dye in a living organism
JPH07120384A (ja) 光計測方法および装置
JPH0534979B2 (ja)
JPH01129837A (ja) 肝機能検査装置
JP2006158611A (ja) インドシアニングリーン定量カテーテルシステム
Hickey et al. Development of a new splanchnic perfusion sensor
JPH01129839A (ja) 肝機能検査装置
JPH04297233A (ja) 肝機能検査装置
JPH0351177B2 (ja)
JP2011506915A (ja) 生体組織から分光検査信号を収集する方法及び測定機器
JPH04336057A (ja) 肝機能検査装置
Oda et al. Tissue oxygenation monitoring with a time-resolved spectroscopy system
JPH0591991A (ja) 血中色素濃度測定装置