JPH06217952A - 血流測定方法および装置 - Google Patents

血流測定方法および装置

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JPH06217952A
JPH06217952A JP5027285A JP2728593A JPH06217952A JP H06217952 A JPH06217952 A JP H06217952A JP 5027285 A JP5027285 A JP 5027285A JP 2728593 A JP2728593 A JP 2728593A JP H06217952 A JPH06217952 A JP H06217952A
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JP
Japan
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blood flow
temperature
measurement site
probe
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP5027285A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshinao Nagashima
義直 永嶋
Michio Kawai
通雄 河合
Keiko Matsuo
恵子 松尾
Shuichi Akasaki
秀一 赤崎
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.)
Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
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Publication date
Application filed by Kao Corp filed Critical Kao Corp
Priority to JP5027285A priority Critical patent/JPH06217952A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 血流測定の測定部位自体を所定の設定温度に
迅速に到達させ、その温度を維持できるようにする。 【構成】 測定部位にレーザ光を照射し、その測定部位
からの散乱光を検出して血流を測定する方法において、
測定部位に接触させるセンサーとして、アルミニウム1
等の高熱伝導率材料からなるプローブ10であって、レ
ーザ光を照射する送光用光ファイバー2及び測定部位か
らの散乱光を検出する受光用光ファイバー3を内蔵する
と共に、測定部位の温度計測用温度センサー4とサーモ
モジュール5を有するものを使用し、かつそのサーモモ
ジュール5を、温度センサー4に接続した温度コントロ
ーラー20により作動させ、プローブ10を所定の温度
に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光を利用した生
体組織の血流測定方法およびそのための装置に関する。
更に詳しくは、本発明は、生体組織の血流を所定の温度
で簡便に迅速に測定できるようにする血流測定方法およ
びそのための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】生体組織の血流に関するデータは、末梢
循環不全の診断に利用することができる。特に、皮膚の
血流は、皮膚組織の代謝活性、新陳代謝の状態、皮膚の
老化度、皮膚の性状等に依存するため、皮膚の血流の測
定は、皮膚の健康状態を診断する上で重要である。その
ため、皮膚科の医師や化粧品関係のアドバイザー等の医
療・製薬関係者により血液の流速あるいは流量といった
血流に関するデータが測定されている。
【0003】血流測定方法としては、一般に、測定部に
レーザ光を照射してその散乱光を検出し、検出光の周波
数シフト量および検出光量により血液の流速あるいは流
量を測定するレーザドップラー法が利用されている。
【0004】一方、皮膚の血流状態は、当該皮膚の表面
温度に依存する。また、測定温度を変化させた場合にお
ける血流の変化は、診断の重要なデータとなる。そのた
め、皮膚の血流を測定する場合には、皮膚の測定部位を
所定の温度にすることが必要とされている。
【0005】しかしながら、従来のレーザ光を用いた血
流測定装置においては、測定部位を所定の温度に加温あ
るいは冷却する機能がない。そのため、血流測定に際し
ては、血流測定装置のセンサーを測定部位に密着させ、
測定部位を所定の温度の冷水又は温水に浸漬していた。
例えば、手首の皮膚の血流を測定する場合、手首にセン
サーを取り付け、次いで前腕全体を所定の温度の水浴に
浸し、測定部位の温度が安定してから血流測定を行って
いた。また、血流測定を行う部屋全体の温度をコントロ
ールして測定部位を所定の温度に保持することもなされ
ていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、測定部
位を所定の温度の冷水又は温水に浸漬することにより所
定の温度に保持しようとしても、測定部位には血流測定
装置のセンサーが密着されるので、測定部位の周辺部位
を所期の温度にすることができても測定部位自体を所期
の温度に保持することが困難であるという問題があっ
た。また、血流測定を行う部屋全体の温度をコントロー
ルする場合には、コントロールすべき対象の熱容量が大
きくなることから、設定温度を変えて測定するときに、
迅速に設定温度を変えることができないという問題があ
り、さらに、測定部位以外の測定装置の温度も変化する
こととなるため、それによる測定装置の動作変動が加わ
り、測定データの解析が複雑になるという問題もあっ
た。
【0007】そのため、皮膚の診断に関わる皮膚科の医
師や化粧品関係のアドバイザー等が、診察室や店頭等の
手狭な場所において、手軽にかつ短時間に血流を測定す
ることができず、血流に関するデータの利用が妨げられ
ていた。
【0008】本発明は以上のような従来技術の課題を解
決しようとするものであり、測定部位自体を所定の設定
温度にして血流測定が行えるようにし、それにより医療
・製薬関係者が血流に関するデータを容易に迅速に得ら
れるようにすることを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、血流測定
装置のセンサーとして、高熱伝導率の材料からなるプロ
ーブを使用し、その中にレーザ光を測定部位に照射する
送光用光ファイバーと、測定部位からの散乱光を検出す
る受光用光ファイバーとを組み込み、さらにこのプロー
ブを所定の温度に制御すれば、測定部位自体を迅速に所
定の設定温度に到達させ、かつその温度を保持すること
ができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【0010】即ち、本発明は、測定部位にレーザ光を照
射し、その測定部位からの散乱光を検出して血流を測定
する方法において、測定部位に接触させるセンサーとし
て、高熱伝導率材料からなるプローブであって、レーザ
光を照射する送光用光ファイバー及び測定部位からの散
乱光を検出する受光用光ファイバーを内蔵すると共に、
測定部位の温度計測用温度センサーと加熱又は冷却手段
とを有するものを使用し、かつ該加熱又は冷却手段を、
温度センサーに接続した温度コントローラーにより作動
させ、プローブを所定の温度に制御することを特徴とす
る血流測定方法を提供する。
【0011】また、本発明は、上記の方法を実施する測
定装置として、血流測定部位にレーザ光を照射し、その
測定部位からの散乱光を検出して血流を測定する血流測
定装置において、該血流測定装置の測定部位に接触させ
るセンサーが、高熱伝導率材料からなるプローブであっ
て、レーザ光を照射する送光用光ファイバー及び測定部
位からの散乱光を検出する受光用光ファイバーを内蔵す
ると共に、測定部位の温度計測用温度センサーと加熱又
は冷却手段とを有するものからなり、該温度センサーに
は温度コントローラーが接続され、該温度コントローラ
ーは温度センサーからの信号に基づいて加熱又は冷却手
段を作動させ、プローブを所定の温度に制御するように
したことを特徴とする血流測定装置を提供する。
【0012】
【作用】本発明によれば、血流測定時に測定部位に接触
させるセンサーとして、レーザ光を照射する送光用光フ
ァイバーと測定部位からの散乱光を検出する受光用光フ
ァイバーとを内臓したプローブを使用するが、このプロ
ーブは、さらに測定部位の温度計測用温度センサーと加
熱又は冷却手段とを有する。そして、この温度センサー
は温度コントローラーに接続されており、血流測定時に
は、この温度センサーが測定部位の温度を検出し、その
検出信号が温度コントローラーに送られ、温度コントロ
ーラーが温度センサーからの信号に基づいて加熱手段又
は冷却手段を作動させ、プローブを所定の温度に維持す
る。また、このプローブは、高熱伝導率の材料から形成
されている。したがって、プローブは迅速に所定の温度
に到達し、その温度に維持される。
【0013】血流測定時には、このようなプローブが測
定部位に押し当てられることとなる。よって、本発明に
よれば、測定部位自体を迅速に冷却又は加温して所定の
温度に到達させ、その温度に維持することが可能とな
る。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体
的に説明する。なお、各図中同一符号は同一または同等
の構成要素を表している。
【0015】図3は、受光した散乱光をヘテロダイン検
波し、検出光を解析して血流量を求める血流測定装置で
あって、そのセンサーとして、本発明に特徴的なプロー
ブを設けたもののブロック図であり、図1はそのセンサ
ー部分の断面図及び温度コントローラーのブロック図で
あり、図2はセンサー部分を、測定部位に接触させる側
から見た斜視図である。
【0016】図2および図3に示したように、この装置
においては、皮膚表面Sに接触させるセンサーとして、
円柱状のアルミニウム1からなるプローブ10を使用し
ている。なお、プローブの形成材料としては、高熱伝導
率材料であるかぎり種々のものを使用することができ、
例えばアルミニウムの他に銅なども好適に使用すること
ができる。また、プローブの形状も円柱状に限らず、四
角柱状でも三角柱状でもよい。
【0017】このプローブ10内には、レーザ光を照射
する送光用光ファイバー2と測定部位からの散乱光を検
出する受光用光ファイバー3が埋め込まれており、これ
らの端部はプローブ10の端面に露出している。
【0018】また、プローブ10内には測定部位の温度
計測用温度センサーとして熱電対4も埋め込まれてお
り、この熱電対4からの信号は、図1の破線内の温度コ
ントローラー20のブロック図に示したように、熱電対
増幅器21に送られる。そして、熱電対4からの信号と
温度設定器22で設定した所定の測定部位の温度との差
に応じて増幅器23及び高出力増幅器24が、プローブ
10の測定部位との接触端面と反対側の端部に、加熱又
は冷却手段として設けられているサーモモジュール5を
動作させ、プローブ10を所定の温度に制御する。な
お、この実施例においては、温度センサーとして熱電対
4をプローブ10内に埋め込んだ例を示したが、本発明
において温度センサーはプローブ内に埋め込まなくても
よい。
【0019】サーモモジュール5としては、ペルチェ効
果を利用した素子を使用しており、加熱及び冷却を一体
として行うことができる。また、設定温度が常時皮膚の
表面温度よりも高く、サーモモジュール5がプローブを
加熱するために使用される場合には、サーモモジュール
5としてヒーターを使用してもよい。
【0020】サーモモジュール5の他端には放熱器6が
取り付けられている。放熱器6としては、例えば多孔質
金属製のヒートシンクを使用することができ、さらに必
要に応じて放熱用ファンを設けてもよい。また、円柱状
のアルミニウム1の外周には、血流測定時のセンサーの
使用感を向上させる等のためプラスチックプレ−ト7が
設けられている。また、このようなプローブ10には、
被検者がプローブ10を所定の押圧で取り付けられるよ
うにするため、圧力センサーを設けてもよい。
【0021】以上のようなプローブ10をセンサーとし
て有する血流測定装置の本体部分としては、レーザ光を
使用する血流測定装置である限り従来より知られている
種々の態様のものとすることができ、血流測定に際して
血液の流速を測定するものでもよく、流動している血液
量を測定するものでもよい。例えば、図3の破線内のブ
ロック図に示したような態様のものとすることができ
る。
【0022】即ち、センサーの送光用光ファイバー2に
レーザ光を送るレーザ光の発信制御系としては、半導体
レーザ31及びレーザコントール部32を有するものを
使用することができる。また、センサーの受光用光ファ
イバー3が受光した測定部位からの散乱光を検出し解析
する解析系としては、フォトダイオード33及びアンプ
34で散乱光をヘテロダイン検波する。これを2分割し
て、その一方をローパスフィルター(LPS)35を通
して高周波の信号をカットした後、実効値検出器(RM
S)36により二乗平均する。また他方をバンドパスフ
ィルター(BPF)37を通してパワースペクトルを求
め、さらに微分回路38、RMS39を通して二乗平均
した信号を求める。後者から求めた信号中には、前者の
受光した散乱光の強さに比例した信号が含まれているの
で、後者の信号から、前者の信号を減衰器40、引算器
41により差引くことにより組織血流量に比例した大き
さの信号を得、この信号を除算器42により前者の信号
で基準化することにより組織血流量を求める。なお、次
定数切換SPAN調整器43によりLPS35、RMS
36、BPF37、微分回路38、RMS39の次定数
が適宜調整される。このような方式で散乱光を検出する
ことにより、血流成分の動きにより生じるドップラー周
波数成分を低ノイズに検出することが可能となる。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、血流測定に際して測定
部位自体を所定の設定温度に迅速かつ容易に到達させ、
その温度を維持することができる。また、センサー部を
小型軽量に構成することができる。したがって、医療・
製薬関係者が血流状態を手軽に測定することが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】血流測定装置のセンサー部分の断面図及び温度
コントローラーのブロック図である。
【図2】血流測定装置のセンサー部分の斜視図である。
【図3】血流測定装置のブロック図である。
【符号の説明】
1 アルミニウム 2 送光用光ファイバー 3 受光用光ファイバー 4 熱電対 5 サーモモジュール 6 放熱器 7 プラスチックプレート 10 プローブ 20 温度コントローラー 21 熱電対増幅器 22 温度設定器 23 増幅器 24 高出力増幅器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測定部位にレーザ光を照射し、その測定
    部位からの散乱光を検出して血流を測定する方法におい
    て、測定部位に接触させるセンサーとして、高熱伝導率
    材料からなるプローブであって、レーザ光を照射する送
    光用光ファイバー及び測定部位からの散乱光を検出する
    受光用光ファイバーを内蔵すると共に、測定部位の温度
    計測用温度センサーと加熱又は冷却手段とを有するもの
    を使用し、かつ該加熱又は冷却手段を、温度センサーに
    接続した温度コントローラーにより作動させ、プローブ
    を所定の温度に制御することを特徴とする血流測定方
    法。
  2. 【請求項2】 血流測定部位にレーザ光を照射し、その
    測定部位からの散乱光を検出して血流を測定する血流測
    定装置において、該血流測定装置の測定部位に接触させ
    るセンサーが、高熱伝導率材料からなるプローブであっ
    て、レーザ光を照射する送光用光ファイバー及び測定部
    位からの散乱光を検出する受光用光ファイバーを内蔵す
    ると共に、測定部位の温度計測用温度センサーと加熱又
    は冷却手段とを有するものからなり、該温度センサーに
    は温度コントローラーが接続され、該温度コントローラ
    ーは温度センサーからの信号に基づいて加熱又は冷却手
    段を作動させ、プローブを所定の温度に制御するように
    したことを特徴とする血流測定装置。
JP5027285A 1993-01-21 1993-01-21 血流測定方法および装置 Pending JPH06217952A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998006325A1 (en) 1996-08-14 1998-02-19 I.S. Medtech Ltd. Skin blood flow measurement
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