JPH0464690B2 - - Google Patents
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- JPH0464690B2 JPH0464690B2 JP58247084A JP24708483A JPH0464690B2 JP H0464690 B2 JPH0464690 B2 JP H0464690B2 JP 58247084 A JP58247084 A JP 58247084A JP 24708483 A JP24708483 A JP 24708483A JP H0464690 B2 JPH0464690 B2 JP H0464690B2
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Landscapes
- Endoscopes (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(1) 技術分野
本発明は、色素希釈法による心拍量測定や肝機
能検査等を行うために生体血液中に注入された色
素の濃度を無侵襲測定する色素濃度測定装置にお
いて使用される光フアイバセンサであつて、特に
毛細血管の分布状態が一様でない測定部位、例え
ば口腔粘膜に接触させて測定するために適した光
フアイバセンサに関する。
能検査等を行うために生体血液中に注入された色
素の濃度を無侵襲測定する色素濃度測定装置にお
いて使用される光フアイバセンサであつて、特に
毛細血管の分布状態が一様でない測定部位、例え
ば口腔粘膜に接触させて測定するために適した光
フアイバセンサに関する。
(2) 従来技術とその問題点
色素希釈法による心拍出量測定や、肝機能検査
等のように、生体血液内に色素を注入し、その濃
度のある部位における時間的変化を測定すること
が必要な臨床検査がいくつかある。従来、このよ
うな色素、濃度は、採血された血液から直接測定
するか、耳介の透過光強度が耳介内部の血管中を
流れる血液中の色素濃度に従つて変化することか
ら測定されている。前者の測定法は、血液を直接
測定するため精度は良いのであるが、採血を行う
ことから患者に与える負担が大きく頻回の測定が
できないという問題があり、後者の測定法は、無
侵襲ではあるが、耳介内部の血管の走行密度の個
人差等から、精度が良くないという問題がある。
そこで、これらの問題を解決すべく光フアイバセ
ンサを用いて口腔粘膜上で経皮的に血中色素濃度
を測定する方法が考案された。これは、光フアイ
バセンサを用いて口腔粘膜に照射された測定光の
反射散乱光強度を測定し、粘膜下層の毛細血管を
流れる血液中の色素濃度を求めるものである。反
射散乱光の一部は、粘膜下層の毛細血管を透過し
てきているため、血中色素濃度の変化による吸光
度の変化を反映してその強度が変化する。したが
つて、反射散乱光強度から血中色素濃度を求める
ことができる。口腔粘膜では、上皮部分に色素が
なく、透明度が高いため、下層の毛細血管に測定
光が到達しやすく、かつ、反射散乱光の上皮部分
での減衰が少なく高精度の測定が可能である。と
ころで、粘膜下層の毛細血管の分布状態は、口腔
内のすべての場所で、一様となつているわけでは
なく、場所によるばらつきがあり、さらに、この
ばらつき方には個人差もある。このため従来の口
腔粘膜に接触させる送受光端面が一ケ所しかない
ような光フアイバセンサを用いた場合、それを接
触させる位置によつて測定結果がばらついたり、
被験者ごとの測定結果がばらつくという問題があ
つた。
等のように、生体血液内に色素を注入し、その濃
度のある部位における時間的変化を測定すること
が必要な臨床検査がいくつかある。従来、このよ
うな色素、濃度は、採血された血液から直接測定
するか、耳介の透過光強度が耳介内部の血管中を
流れる血液中の色素濃度に従つて変化することか
ら測定されている。前者の測定法は、血液を直接
測定するため精度は良いのであるが、採血を行う
ことから患者に与える負担が大きく頻回の測定が
できないという問題があり、後者の測定法は、無
侵襲ではあるが、耳介内部の血管の走行密度の個
人差等から、精度が良くないという問題がある。
そこで、これらの問題を解決すべく光フアイバセ
ンサを用いて口腔粘膜上で経皮的に血中色素濃度
を測定する方法が考案された。これは、光フアイ
バセンサを用いて口腔粘膜に照射された測定光の
反射散乱光強度を測定し、粘膜下層の毛細血管を
流れる血液中の色素濃度を求めるものである。反
射散乱光の一部は、粘膜下層の毛細血管を透過し
てきているため、血中色素濃度の変化による吸光
度の変化を反映してその強度が変化する。したが
つて、反射散乱光強度から血中色素濃度を求める
ことができる。口腔粘膜では、上皮部分に色素が
なく、透明度が高いため、下層の毛細血管に測定
光が到達しやすく、かつ、反射散乱光の上皮部分
での減衰が少なく高精度の測定が可能である。と
ころで、粘膜下層の毛細血管の分布状態は、口腔
内のすべての場所で、一様となつているわけでは
なく、場所によるばらつきがあり、さらに、この
ばらつき方には個人差もある。このため従来の口
腔粘膜に接触させる送受光端面が一ケ所しかない
ような光フアイバセンサを用いた場合、それを接
触させる位置によつて測定結果がばらついたり、
被験者ごとの測定結果がばらつくという問題があ
つた。
第１図に従来の光フアイバセンサの先端部を示
す。本図においては１はセンサ先端本体、２は口
腔粘膜に測定光を照射しその反射散乱光を受光す
るために用いられる光フアイバ束である。この先
端面の１ａ面、２ａ面が口腔内で頬の内側の粘膜
に接触するように設置される。前述のように送受
光端面２ａを一ケ所した持かない。
す。本図においては１はセンサ先端本体、２は口
腔粘膜に測定光を照射しその反射散乱光を受光す
るために用いられる光フアイバ束である。この先
端面の１ａ面、２ａ面が口腔内で頬の内側の粘膜
に接触するように設置される。前述のように送受
光端面２ａを一ケ所した持かない。
(3) 発明の目的
本発明は、口腔粘膜を通して血中色素濃度を測
定するための光フアイバセンサにおける前項で述
べたような問題点を解決すべく成されたものであ
る。このために、光フアイバセンサ先端に複数個
所の送受光端面を有することを特徴とする。
定するための光フアイバセンサにおける前項で述
べたような問題点を解決すべく成されたものであ
る。このために、光フアイバセンサ先端に複数個
所の送受光端面を有することを特徴とする。
(4) 発明の内容
本発明の要旨とするところは、測定光を光源か
ら測定部位へ導くための送光用光フアイバ束と、
それに沿つて配置され、測定部位における測定光
の反射散乱光を受光し、強度測定装置へ導くため
の受光用光フアイバ束と、前記送光用光フアイバ
束及び前記受光用光フアイバ束を構成する各光フ
アイバが混合集合してなる送受光用光フアイバ束
と、該送受光用光フアイバ束の先端部に設けられ
たセンサ先端部本体とからなる光フアイバセンサ
であつて、前記送受光用光フアイバ束の先端部が
２以上に分岐し、前記センサ先端部本体の測定部
位との接触端面と前記分岐した各送受光用光フア
イバ束の端面とが連続曲面となつていることを特
徴とする光フアイバセンサに在る。
ら測定部位へ導くための送光用光フアイバ束と、
それに沿つて配置され、測定部位における測定光
の反射散乱光を受光し、強度測定装置へ導くため
の受光用光フアイバ束と、前記送光用光フアイバ
束及び前記受光用光フアイバ束を構成する各光フ
アイバが混合集合してなる送受光用光フアイバ束
と、該送受光用光フアイバ束の先端部に設けられ
たセンサ先端部本体とからなる光フアイバセンサ
であつて、前記送受光用光フアイバ束の先端部が
２以上に分岐し、前記センサ先端部本体の測定部
位との接触端面と前記分岐した各送受光用光フア
イバ束の端面とが連続曲面となつていることを特
徴とする光フアイバセンサに在る。
第２図は本発明になる光フアイバセンサの先端
部分の構造を例示した図で、第２図Ａは口腔粘膜
に接触させる面から見た図、第２図ＢはそのＡ−
A′断面である。本図において、１はセンサ先端
部本体である。２は光フアイバ束で、その一部を
口腔粘膜に測定光を照射するために使用し残りを
粘膜による反射散乱光を受光素子に導びくために
使用する。３は光フアイバ束の外被である。口腔
粘膜を必要以上に圧迫することによる血行阻害を
防ぐため、センサ先端部１の粘膜に密着する側の
表面１ａ，２ａは図示したようななめらかに連続
した面積の広い曲面となつていることが望まし
い。
部分の構造を例示した図で、第２図Ａは口腔粘膜
に接触させる面から見た図、第２図ＢはそのＡ−
A′断面である。本図において、１はセンサ先端
部本体である。２は光フアイバ束で、その一部を
口腔粘膜に測定光を照射するために使用し残りを
粘膜による反射散乱光を受光素子に導びくために
使用する。３は光フアイバ束の外被である。口腔
粘膜を必要以上に圧迫することによる血行阻害を
防ぐため、センサ先端部１の粘膜に密着する側の
表面１ａ，２ａは図示したようななめらかに連続
した面積の広い曲面となつていることが望まし
い。
第３図は、本光フアイバセンサを用いた測定装
置全体の構成例を示したものである。センサ先端
部１は口腔内、頬の内側の粘膜１６と歯茎１４お
よび歯１５の間にセンサ表面１ａ，２ａが粘膜に
密着するように設置される。光フアイバ束２は、
分岐部１３で２束の送光用光フアイバ束４，５と
１束の受光用光フアイバ束６に分岐される。この
分岐は、フアイバ束の開口端面２ａのそれぞれに
おける送受光フアイバの配列ができるだけ同一の
状態となるように行われることが望ましい。例え
ば第４図Ａに示したように、すべての開口端面２
ａにおける送受光フアイバの配列がまつたくラン
ダムとなるように分岐を行う（第４図Ｂ）ことが
考えられる。７ａ，７ｂはそれぞれ送光用光フア
イバ束４，５と光学的に結合された異なつた波長
の発光素子（例えばレーザーダイオード）であ
り、駆動用回路８ａ，８ｂによつて発光出力を制
御される。これらの発光素子は中央処理１１から
の制御信号によつて交互に点滅される。測定光の
口腔粘膜上での反射散乱光は、受光用光フアイバ
束６によつて受光素子（例えばフオト・ダイオー
ド）に導びかれる。受光素子９からの信号は増幅
回路１０によつて増幅され、中央処理１１に送ら
れる。中央処理部１１は、この信号を２種類の波
長の測定光それぞれに対する反射散乱光の強度信
号に分離しそれから色素濃度を算出する。１２は
色素濃度その他のデータの表示部である。２つの
測定光の波長に、色素濃度変化による吸光度の変
化が大きな波長と、ほとんど変化しない波長の２
波長を選び、それぞれの測定光に対する反射散乱
光強度の比を取ることによつて色素濃度変化以外
の要因による反射散乱光強度の変化を相殺するこ
とができる。なお、以上で述べた測定装置全体の
構成については、従来のものとなんら変わるとこ
ろはない。
置全体の構成例を示したものである。センサ先端
部１は口腔内、頬の内側の粘膜１６と歯茎１４お
よび歯１５の間にセンサ表面１ａ，２ａが粘膜に
密着するように設置される。光フアイバ束２は、
分岐部１３で２束の送光用光フアイバ束４，５と
１束の受光用光フアイバ束６に分岐される。この
分岐は、フアイバ束の開口端面２ａのそれぞれに
おける送受光フアイバの配列ができるだけ同一の
状態となるように行われることが望ましい。例え
ば第４図Ａに示したように、すべての開口端面２
ａにおける送受光フアイバの配列がまつたくラン
ダムとなるように分岐を行う（第４図Ｂ）ことが
考えられる。７ａ，７ｂはそれぞれ送光用光フア
イバ束４，５と光学的に結合された異なつた波長
の発光素子（例えばレーザーダイオード）であ
り、駆動用回路８ａ，８ｂによつて発光出力を制
御される。これらの発光素子は中央処理１１から
の制御信号によつて交互に点滅される。測定光の
口腔粘膜上での反射散乱光は、受光用光フアイバ
束６によつて受光素子（例えばフオト・ダイオー
ド）に導びかれる。受光素子９からの信号は増幅
回路１０によつて増幅され、中央処理１１に送ら
れる。中央処理部１１は、この信号を２種類の波
長の測定光それぞれに対する反射散乱光の強度信
号に分離しそれから色素濃度を算出する。１２は
色素濃度その他のデータの表示部である。２つの
測定光の波長に、色素濃度変化による吸光度の変
化が大きな波長と、ほとんど変化しない波長の２
波長を選び、それぞれの測定光に対する反射散乱
光強度の比を取ることによつて色素濃度変化以外
の要因による反射散乱光強度の変化を相殺するこ
とができる。なお、以上で述べた測定装置全体の
構成については、従来のものとなんら変わるとこ
ろはない。
本発明になる光フアイバセンサの特徴は、その
先端部における送受光フアイバ束の開口端面２ａ
が複数個所設けられているところにある。このた
めに、口腔粘膜上の広い範囲における反射散乱光
強度を平均して測定することができ、口腔粘膜下
層の血管分布のばらつきによる測定値のばらつき
やセンサ設置位置による測定値のばらつきを低減
させることができる。さらに、各開口端面での送
受光フアイバの配列状態や端面研摩状態の差など
から各開口端面の送受光性能が異なつているよう
な場合についても、各端面の性能が平均されてし
まうため、センサごとの性能のばらつきを少なく
することができる。なお、第２図の実施例におい
ては、開口端面が４個所となつているが、この数
および配列方法は本図に示す限りでないことは言
うまでもない。また、それぞれの開口端面におけ
る送受光フアイバの配列方法についても同様であ
る。
先端部における送受光フアイバ束の開口端面２ａ
が複数個所設けられているところにある。このた
めに、口腔粘膜上の広い範囲における反射散乱光
強度を平均して測定することができ、口腔粘膜下
層の血管分布のばらつきによる測定値のばらつき
やセンサ設置位置による測定値のばらつきを低減
させることができる。さらに、各開口端面での送
受光フアイバの配列状態や端面研摩状態の差など
から各開口端面の送受光性能が異なつているよう
な場合についても、各端面の性能が平均されてし
まうため、センサごとの性能のばらつきを少なく
することができる。なお、第２図の実施例におい
ては、開口端面が４個所となつているが、この数
および配列方法は本図に示す限りでないことは言
うまでもない。また、それぞれの開口端面におけ
る送受光フアイバの配列方法についても同様であ
る。
(5) 発明の効果
本発明の光フアイバセンサを用いれば、被験者
にその先端を口に含んでもらうだけで、無侵襲的
かつ簡便に、さらに個人差やセンサの性能のばら
つきによる測定値のばらつきが少なく精度良い血
中色素濃度測定が行える。
にその先端を口に含んでもらうだけで、無侵襲的
かつ簡便に、さらに個人差やセンサの性能のばら
つきによる測定値のばらつきが少なく精度良い血
中色素濃度測定が行える。
第１図は従来の口腔粘膜用光フアイバセンサ先
端部の構造を示したもので、Ａはその口腔粘膜に
密着させる表面の側から見た図であり、Ｂは第１
図ＡのＡ−A′断面である。第２図は本発明にな
るところの光フアイバセンサ先端部の構造を示し
たもので、Ａはその口腔粘膜に密着させる表面の
側から見た図であり、Ｂは第２図ＡのＡ−A′断
面である。第３図は、本発明になる光フアイバセ
ンサを用いた色素濃度測定装置の構成図である。
第４図Ａ，Ｂはセンサ先端の開口端面における送
受光フアイバの配列と送受光素子側での分岐の関
係を示した図である。 １……光フアイバセンサ先端部本体、１ａ……
光フアイバセンサ先端部本体表面、２……送受光
用光フアイバ束、２ａ……送受光用光フアイバ束
開口端面、３……送受光用光フアイバ束の外被、
４，５……送光用光フアイバ束、６……受光用光
フアイバ束、７ａ，７ｂ……発光素子、８ａ，８
ｂ……発光素子駆動用回路、９……受光素子、１
０……増幅回路、１１……中央処理部、１２……
表示部、１３……光フアイバセンサ分岐部、１４
……歯茎、１５……歯、１６……口腔粘膜、４
４，４５……送光用光フアイバ端面、４６……受
光用光フアイバ端面。
端部の構造を示したもので、Ａはその口腔粘膜に
密着させる表面の側から見た図であり、Ｂは第１
図ＡのＡ−A′断面である。第２図は本発明にな
るところの光フアイバセンサ先端部の構造を示し
たもので、Ａはその口腔粘膜に密着させる表面の
側から見た図であり、Ｂは第２図ＡのＡ−A′断
面である。第３図は、本発明になる光フアイバセ
ンサを用いた色素濃度測定装置の構成図である。
第４図Ａ，Ｂはセンサ先端の開口端面における送
受光フアイバの配列と送受光素子側での分岐の関
係を示した図である。 １……光フアイバセンサ先端部本体、１ａ……
光フアイバセンサ先端部本体表面、２……送受光
用光フアイバ束、２ａ……送受光用光フアイバ束
開口端面、３……送受光用光フアイバ束の外被、
４，５……送光用光フアイバ束、６……受光用光
フアイバ束、７ａ，７ｂ……発光素子、８ａ，８
ｂ……発光素子駆動用回路、９……受光素子、１
０……増幅回路、１１……中央処理部、１２……
表示部、１３……光フアイバセンサ分岐部、１４
……歯茎、１５……歯、１６……口腔粘膜、４
４，４５……送光用光フアイバ端面、４６……受
光用光フアイバ端面。
Claims (1)
- １ 測定光を光源から測定部位へ導くための送光
用光フアイバ束と、それに沿つて配置され、測定
部位における測定光の反射散乱光を受光し、強度
測定装置へ導くための受光用光フアイバ束と、前
記送光用光フアイバ束及び前記受光用光フアイバ
束を構成する各光フアイバが混合集合してなる送
受光用光フアイバ束と、該送受光用光フアイバ束
の先端部に設けられたセンサ先端部本体とからな
る光フアイバセンサであつて、前記送受光用光フ
アイバ束の先端部が２以上に分岐し、前記センサ
先端部本体の測定部位との接触端面と前記分岐し
た各送受光用光フアイバ束の端面とが連続曲面と
なつていることを特徴とする光フアイバセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58247084A JPS60135028A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 光フアイバセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58247084A JPS60135028A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 光フアイバセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60135028A JPS60135028A (ja) | 1985-07-18 |
| JPH0464690B2 true JPH0464690B2 (ja) | 1992-10-15 |
Family
ID=17158184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58247084A Granted JPS60135028A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 光フアイバセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60135028A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61294229A (ja) * | 1985-06-20 | 1986-12-25 | Akebono Brake Res & Dev Center Ltd | 繊維強化デイスクキヤリパ |
| JP2610865B2 (ja) * | 1987-03-25 | 1997-05-14 | 株式会社島津製作所 | 原子吸光分析装置 |
| US4880304A (en) * | 1987-04-01 | 1989-11-14 | Nippon Colin Co., Ltd. | Optical sensor for pulse oximeter |
| JPH0171454U (ja) * | 1987-11-02 | 1989-05-12 | ||
| EP1139863B1 (de) * | 1998-12-07 | 2002-09-11 | Lea Medizintechnik GmbH | Detektionssonde für die tiefenauflösende licht-spektroskopie und spektrometrie |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56156138A (en) * | 1980-04-30 | 1981-12-02 | Matsushita Electric Works Ltd | Pulse detecting sensor |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53105782U (ja) * | 1977-01-31 | 1978-08-25 |
-
1983
- 1983-12-26 JP JP58247084A patent/JPS60135028A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56156138A (en) * | 1980-04-30 | 1981-12-02 | Matsushita Electric Works Ltd | Pulse detecting sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60135028A (ja) | 1985-07-18 |
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