JPH0614907A - 光吸収を用いた計測装置 - Google Patents

光吸収を用いた計測装置

Info

Publication number
JPH0614907A
JPH0614907A JP4197888A JP19788892A JPH0614907A JP H0614907 A JPH0614907 A JP H0614907A JP 4197888 A JP4197888 A JP 4197888A JP 19788892 A JP19788892 A JP 19788892A JP H0614907 A JPH0614907 A JP H0614907A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
disturbance
signal
measurement
measured
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.)
Pending
Application number
JP4197888A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshio Tsunasawa
義夫 綱沢
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.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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 Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP4197888A priority Critical patent/JPH0614907A/ja
Publication of JPH0614907A publication Critical patent/JPH0614907A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 外乱光や外乱信号が測定信号に対してどの程
度影響しているかを知ることができるようにする。 【構成】波長λ1〜λ3の半導体レーザが光源駆動部18
によって順次切り換え点灯され、またどの半導体レーザ
も点灯されないダークレベル又は外乱チェックモードの
ための期間も設ける。測定光は送光部8から被測定体1
0を透過散乱して受光部10に入射し、プリアンプ22
等を経てサンプルホールド回路26に取り込まれる。マ
ルチプレクサ28を経てデジタル信号に変換されて演算
部32へ取り込まれ、正規測定モードでの特性値、外乱
チェックモードでの外乱変化が算出され、表示部34に
表示される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は測定光を被測定体に入射
させ、その透過光又は反射光を検出して被測定体による
光吸収を測定する計測装置、例えば送光部から生体の被
測定体に測定光を照射し被測定体からの透過散乱光を受
光部で受光して生体内の代謝を測定する生体測光装置な
どの計測装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】700〜1000nmの光は他の波長の
光に比べて生体内を比較的通りやすいので、この波長域
に吸収帯をもつヘモグロビン、酸化ヘモグロビン、チト
クロームaa3を無侵襲で測定することが試みられてい
る(例えば、特公昭61−11614号公報、「Pediat
rics」75,217〜225(1985)、「人工臓
器」19,535〜538(1990)参照)。例え
ば、引例の「人工臓器」19,535〜538(199
0)においては、酸素モニタ装置として、波長780、
805、830nmの3種類の半導体レーザを用い、そ
れらの3波長を順次ライトガイドを介して組織に照射
し、反射光又は透過光を光ファイバで受光して各波長で
の吸光度変化ΔA780,ΔA805,ΔA830に基づいて次
の測定演算式により酸素化ヘモグロビン変動Δ[Hb
2]、脱酸素化ヘモグロビン変動Δ[Hb]及び全ヘモ
グロビン量変動Δ[Hb]tを求める。 Δ[HbO2]=−3ΔA805+3ΔA830 Δ[Hb] =1.6ΔA780−2.8ΔA805+1.2Δ
830 Δ[Hb]t =1.6ΔA780−5.8ΔA805+4.2Δ
830
【0003】酸素モニタ装置や他の光吸収測定装置で
は、被測定体に測定光を入射させないときのダークレベ
ルを監視している。例えば酸素モニタ装置では測定サイ
クル中に全ての波長の光源をオフにしたときの信号レベ
ルをダークレベルとして監視し、このダークレベルが設
定した許容値を越えるとアラームを出す機能を備えてい
る。
【0004】酸素モニタ装置では、測定原理の異なる測
定器、例えばレーザドップラー流速計などを光吸収を測
定するプローブと同じ場所又は近接した場所に取りつけ
て測定する場合が増えつつあり、その場合には一方のプ
ローブに他方のプローブからの光信号や電磁気信号が混
入する。また、酸素モニタ装置など人体を被測定体とす
る場合にはプローブの部分を全く遮光することは困難で
あり、外部からの光がある程度混入することは避けられ
ない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のようにダークレ
ベルが許容値を越えたか否かを監視するだけでは、外乱
光や外乱信号が許容値を越えると測定不能にするだけで
あり、外乱光や外乱信号により測定値がどの程度妨害さ
れているかを知ることはできない。そこで、本発明は外
乱光や外乱信号が測定信号に対してどの程度影響してい
るかを知ることができるようにすることを目的とするも
のである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の計測装置は、被
測定体に測定光を入射させて行なう正規測定部と被測定
体に測定光を入射させないで行なう外乱チェック部とを
切換え可能に設け、外乱チェック部は光源からの測定光
を被測定体に入射させないで検出した外乱信号に正規測
定状態を代表する時間的に固定された仮想測定信号を加
算して外乱チェックシミュレーション信号を作成する。
仮想測定信号は正規測定モードから外乱チェックモード
に切り換える直前の測定信号や、又は切り換える前のあ
る程度の時間にわたった測定値の平均値などであり、正
規測定時のノイズを除いた典型的な信号の大きさを代表
するものである。外乱チェックシミュレーション信号は
その仮想測定信号に光源を点灯させずに測定と同じ条件
で得た信号を外乱信号として刻々と加えたものである。
【0007】
【作用】外乱チェックモードは測定中と同様の表示又は
記録を行なうものであるが、外乱チェックシミュレーシ
ョン信号をもとにして計算した結果を表示又は記録す
る。外乱チェックシミュレーション信号及びこれをもと
にして算出された脱酸素化ヘモグロビンや酸素化ヘモグ
ロビンなどの特性値の変化は、被測定体の変動を反映せ
ずに全て外乱による変動が正規の測定と同じ条件で表示
又は記録されたものとなる。
【0008】
【実施例】図1は本発明が適用される一例としての酸素
モニタ装置を示したものである。酸素モニタ装置本体2
の操作パネルに正規測定モード(MEAS)と外乱チェ
ックモード(CHECK)とを切り換えるスイッチ4が
設けられている。切換えスイッチ4の代わりにキーボー
ドによってモード切換えを行なうようにしてもよい。6
は人体などの被測定体12に装着されるプローブであ
り、装置本体2内の光源からの光を被測定体12に入射
させる送光部8と、被測定体12での透過光又は反射光
を受光して装置本体2へ送る受光部10とを備えてい
る。被測定体12にはこの光による測定のプローブ6と
は別に、第2のモニタ用プローブ8が設けられることが
ある。プローブ8は例えばレーザドップラ流速計などの
モニタである。プローブ6とプローブ8は互いに他方か
らの光信号や電磁気信号の影響を受ける。
【0009】図2は酸素モニタ装置の構成を概略的に表
わしたものである。図2では、光源16として波長の異
なる3種類の半導体レーザ装置が設けられており、その
3つの波長λ1,λ2,λ3の半導体レーザが光源駆動部
18によって順次切り換えて点灯され、またいずれの半
導体レーザも点灯されないダークレベル又は外乱チェッ
クモードのための期間も設けられる。半導体レーザ16
からの測定光は光ファイバ20によってプローブの送光
部8へ送られ、送光部8からの測定光は被測定体12を
透過散乱してプローブの受光部10としての検出器に入
射する。検出器10の信号を増幅するために、プリアン
プ22が設けられている。プリアンプ22の出力信号は
ゲイン自動設定器24を経てゲインが設定され、波長の
異なる測定光ごとに設けられたサンプルホールド回路2
6に取り込まれる。サンプルホールド回路26は3波長
に対するアナログ信号を分別するものである。サンプル
ホールド回路26の出力を選択して取り出すためにマル
チプレクサ28が設けられ、マルチプレクサ28で選択
されたアナログ信号はA/D変換器30でデジタル信号
に変換されて演算部32へ取り込まれ、正規測定モード
での特性値や外乱チェックモードでの外乱変化が算出さ
れ、表示部34に表示される。36は制御部であり、光
源駆動部18での光源の点灯を制御したり、プリアンプ
22のゲインや、ゲイン自動設定器24のゲイン、サン
プルホールド回路26の積分及びサンプルホールド動作
を制御したり、A/D変換器30の動作、演算部32の
演算処理動作、及び表示部34の表示動作などを制御す
る。3つの光源16は各波長につき順次切り換えられて
1サイクル1/50秒で点灯し、この測定信号がサンプ
ルホールド回路26で分割して保持される。正規測定部
と外乱チェック部は制御部36と演算部32によって実
現される。
【0010】次に、本発明の動作を正規測定時と外乱チ
ェック時に分けて説明する。図3と図4及び図7(A)
により正規測定モードを説明する。正規測定は従来通り
の測定であり、図4(A)のように光源が順次切り換え
られて点灯される。3つの光源が点灯された後に点灯し
ない区間が設けられてダークレベルが測定される。検出
信号はサンプルホールド回路26に入力し、図4(B)
に示されるように斜線で示された時間が積分されてサン
プルホールドされる。マルチプレクサ28により順次切
り換えられて、そのサンプルホールドされた信号がデジ
タル信号に変換される。光源を点灯しないときのダーク
レベルも同様にサンプルホールドされ、光源点灯時の信
号からダークレベルが引き算されてダーク補償がなされ
る。A/D変換された後の各信号は、波長λ1の信号を
1(t)、波長λ2の信号をI2(t)、波長λ3の信号を
3(t)とし、ダークレベルの信号をd(t)とする
と、ダーク補償は Ti(t)=Ii(t)−d(t) …………(1) と表わされる。ここでiは波長の種類を表し、i=1,
2,3である。
【0011】ダーク補償後の各信号Ti(t)は対数変換
されて吸光度信号Ai(t)となる。 Ai(t)=−log10Ti(t) …………(2) さらに時刻0からの変化量ΔAi(t)として、 ΔAi(t)=Ai(t)−Ai(0) …………(3) が算出される。脱酸素化ヘモグロビン量の変化Δ[H
b]は3波長での吸光度変化量ΔAi(t)の一次結合と
して次のように表わされる。 Δ[Hb]=K11(t)+K22(t)+K33(t) …………(4) 酸素化ヘモグロビン量の変化Δ[HbO2]も(4)式と
同様に、ただし係数の異なる式として求められる。この
ように測定された脱酸素化ヘモグロビン量変化や酸素化
ヘモグロビン量変化は図7(A)のようにCRTに表示
され、又は記録計に記録される。正規測定モードで得ら
れた測定値に変動が見られても、その変動が被測定体自
体の変動によるものか、外乱によるものかの区別はでき
ない。特に外乱の変化が遅いときにはいずれの変化であ
るかを判別することはできない。
【0012】次に、外乱チェックモードについて図5、
図6及び図7(B)を参照して説明する。外乱チェック
モードに切り換えられると、切り換える直前の正規測定
モードでのダーク補償された検出値が仮想測定信号Ti
(t0)として記憶される。その後、光源16が全く点灯
されず、他の条件は正規測定モードと同様にして各波長
ごとのサンプルホールド回路26による積分とサンプル
ホールド、及びダークレベルの積分及びサンプルホール
ドがなされ、それぞれA/D変換される。A/D変換後
の各波長及びダークレベルの信号をそれぞれI1'
(t),I2'(t),I3'(t),d'(t)とすると、ダ
ーク補償後の各波長での検出信号は Ti'(t)=Ii'(t)−d'(t) …………(5) となる。仮想測定信号に外乱信号を加えたものを外乱チ
ェックシミュレーション信号Tisim(t)として次の式
により算出する。 Tisim(t)=Ti'(t)+Ti(t0) …………(6)
【0013】この外乱チェックシミュレーション信号T
isim(t)の性格は、正規測定時の特定時刻の測定値Ti
の値に、外乱による変動分を加えたものである。各波長
ごとの外乱チェックシミュレーション信号に基づいて、
(2),(3)のTi(t)をTisim(t)でおきかえた
上で、(4)式により脱酸素化ヘモグロビン量変化や酸
素化ヘモグロビン量変化を算出して表示すると、図7
(B)のようになる。外乱チェックシミュレーション信
号が外乱信号だけでなく仮想測定信号も含んでいるの
は、正規測定時の信号に対して外乱信号がどの程度の大
きさを占めているかが直ちにわかるようにするためであ
る。本発明は実施例に示された酸素モニタ装置に限ら
ず、他の光吸収を用いる計測装置に適用することもでき
る。
【0014】
【発明の効果】本発明では正規測定信号Ti(t)と同じ
大きさ、同じ形式で、外乱条件だけの変動を含む外乱チ
ェックシミュレーション信号を作成するので、この外乱
チェックシミュレーション信号を正規測定信号の代わり
に用いて正規測定と同じ表示や記録を行なえば、同じ処
理ソフトで演算を行なうことができ、かつ外乱がどの程
度であるかを直ちに判別できるようになる。外乱は外部
からの入射光だけでなく、プリアンプに加わる電磁気の
影響も含んだものとして評価することができる。同じ被
測定体に別の計測装置のプローブが装着されるときに
は、その別のプローブからの影響の程度も含めて評価す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一例を示す外観斜視図である。
【図2】一実施例を示す装置のブロック図である。
【図3】本発明における正規測定モードを示すフローチ
ャート図である。
【図4】正規測定時の動作を示すタイミングチャートで
あり、(A)は光源部の各波長の光の強度(図2中のA
点)、(B)は対応する電気的出力信号で、図2中のB
点での信号をそれぞれ表わしている。
【図5】外乱チェックモードの動作を示すフローチャー
ト図である。
【図6】外乱チェックモードでの動作を示すタイミング
チャートであり、図2中のA点、B点での信号をそれぞ
れ表わしている。
【図7】測定結果の記録の例を表わす図であり、(A)
は正規測定モード、(B)は外乱チェックモードであ
る。
【符号の説明】
2 酸素モニタ装置本体 4 モード切換えスイッチ 6 プローブ 8 送光部 10 受光部 12 被測定体 16 光源の半導体レーザ 18 光源駆動部 32 演算部 34 表示部 36 制御部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測定光を被測定体に入射させ、その透過
    光又は反射光を検出して被測定体による光吸収を測定す
    る計測装置において、被測定体に測定光を入射させて行
    なう正規測定部と被測定体に測定光を入射させないで行
    なう外乱チェック部とを切換え可能に設け、外乱チェッ
    ク部は光源からの測定光を被測定体に入射させないで検
    出した外乱信号に正規測定状態を代表する時間的に固定
    された仮想測定信号を加算して外乱チェックシミュレー
    ション信号を作成することを特徴とする計測装置。
JP4197888A 1992-06-30 1992-06-30 光吸収を用いた計測装置 Pending JPH0614907A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4197888A JPH0614907A (ja) 1992-06-30 1992-06-30 光吸収を用いた計測装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4197888A JPH0614907A (ja) 1992-06-30 1992-06-30 光吸収を用いた計測装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0614907A true JPH0614907A (ja) 1994-01-25

Family

ID=16381968

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4197888A Pending JPH0614907A (ja) 1992-06-30 1992-06-30 光吸収を用いた計測装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0614907A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0953679B1 (en) * 1998-04-22 2002-09-11 Hymo Corporation Paper strengthening agent and paper strengthening method
US7425823B2 (en) 2006-07-13 2008-09-16 Hoya Corporation Position detecting device and method of adjusting position
JP2013080516A (ja) * 2013-01-07 2013-05-02 Hitachi Solutions Ltd 座標検出装置
JP2021067652A (ja) * 2019-10-28 2021-04-30 株式会社リコー 吸光度測定装置、生体情報測定装置、及び吸光度測定方法
JP2021065652A (ja) * 2019-10-28 2021-04-30 株式会社リコー 生体情報測定装置、及び生体情報測定方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0953679B1 (en) * 1998-04-22 2002-09-11 Hymo Corporation Paper strengthening agent and paper strengthening method
US7425823B2 (en) 2006-07-13 2008-09-16 Hoya Corporation Position detecting device and method of adjusting position
JP2013080516A (ja) * 2013-01-07 2013-05-02 Hitachi Solutions Ltd 座標検出装置
JP2021067652A (ja) * 2019-10-28 2021-04-30 株式会社リコー 吸光度測定装置、生体情報測定装置、及び吸光度測定方法
JP2021065652A (ja) * 2019-10-28 2021-04-30 株式会社リコー 生体情報測定装置、及び生体情報測定方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4908762A (en) Oximeter with system for testing transmission path
US4907876A (en) Examination apparatus for measuring oxygenation in body organs
US4901238A (en) Oximeter with monitor for detecting probe dislodgement
CA1086982A (en) Catheter oximeter apparatus and method
US4867557A (en) Reflection type oximeter for applying light pulses to a body tissue to measure oxygen saturation
US7257433B2 (en) Apparatus for measuring concentration of light-absorbing substance in blood
US6263227B1 (en) Apparatus for imaging microvascular blood flow
CA1321265C (en) Apparatus and method for measuring blood constituents
US5676142A (en) Method and apparatus for measuring scattering property and absorption property in scattering medium
US6757555B2 (en) Ophthalmologic apparatus
US4867165A (en) Method for determining the perfusion
US6101404A (en) Optical diagnosis point detector for noninvasive diagnosis of blood constituents and noninvasive diagnostic device
JPH046368B2 (ja)
JPH0256B2 (ja)
WO1991015992A1 (en) Method and apparatus for measuring the concentration of absorbing substances
US20080023634A1 (en) Non-invasive detection of analytes in a comples matrix
JP2000155090A (ja) 血管の画像化装置
EP0497021A1 (en) Oximeter with monitor
JP2881201B2 (ja) 柑橘果実の糖度測定方法およびその装置
JPH0614907A (ja) 光吸収を用いた計測装置
US5144951A (en) Apparatus for measuring biopermeability
JP4151162B2 (ja) 光計測装置
JP3524976B2 (ja) 濃度測定装置
JPH09187442A (ja) 無侵襲生化学センサ
NL8401665A (nl) Werkwijze en toestel voor het op plaatselijke afwijkingen onderzoeken van het huidoppervlak.

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term