JPH07184883A - 生体表面測定装置 - Google Patents
生体表面測定装置Info
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- JPH07184883A JPH07184883A JP5351346A JP35134693A JPH07184883A JP H07184883 A JPH07184883 A JP H07184883A JP 5351346 A JP5351346 A JP 5351346A JP 35134693 A JP35134693 A JP 35134693A JP H07184883 A JPH07184883 A JP H07184883A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
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- G01N21/55—Specular reflectivity
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 生体試料の状況を無侵襲で測定できるように
する。 【構成】 ＦＴＩＲ４からの赤外光が赤外光ファイバ２
０を介してＡＴＲプリズム２に導かれ、ＡＴＲプリズム
２からの赤外出射光が赤外光ファイバ２２を介してＦＴ
ＩＲ４に導かれる。光ファイバ２０の光出射端と光ファ
イバ２２の光入射端をＡＴＲプリズム２に対して一体化
して固定するためにホルダー２４が設けられている。Ａ
ＴＲプリズム２の少なくとも一面はホルダー２４から露
出し、生体試料１２と接触できるようになっている。
する。 【構成】 ＦＴＩＲ４からの赤外光が赤外光ファイバ２
０を介してＡＴＲプリズム２に導かれ、ＡＴＲプリズム
２からの赤外出射光が赤外光ファイバ２２を介してＦＴ
ＩＲ４に導かれる。光ファイバ２０の光出射端と光ファ
イバ２２の光入射端をＡＴＲプリズム２に対して一体化
して固定するためにホルダー２４が設けられている。Ａ
ＴＲプリズム２の少なくとも一面はホルダー２４から露
出し、生体試料１２と接触できるようになっている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は人体の状況を判断し、診
療する医療分野で用いる生体表面測定装置に関するもの
である。
療する医療分野で用いる生体表面測定装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】人体の状況は医療従事者が目視し、色々
な症状から長年の感によって診断している。また、臨床
検査用装置では、血液、体液又は尿など（血液等とい
う）を患者から採取し、臨床検査用装置によって各種の
分析を行なっている。
な症状から長年の感によって診断している。また、臨床
検査用装置では、血液、体液又は尿など（血液等とい
う）を患者から採取し、臨床検査用装置によって各種の
分析を行なっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】目視により人体の状況
を判断する方法では、医療従事者の技量によるところが
多く、また患者の表面を主観的に観察し判断するので不
正確になる。血液等を採取して分析する方法では一定の
客観的な結果が得られるが、血液の場合には患者から採
取する際の患者に対する苦痛や危険性を伴い、患者の血
液等に含まれる病原菌により汚染や感染の危険性があ
り、また分析後の血液等の廃棄にも問題がある。本発明
は人体の状況を無侵襲で測定できる装置を提供すること
を目的とするものである。
を判断する方法では、医療従事者の技量によるところが
多く、また患者の表面を主観的に観察し判断するので不
正確になる。血液等を採取して分析する方法では一定の
客観的な結果が得られるが、血液の場合には患者から採
取する際の患者に対する苦痛や危険性を伴い、患者の血
液等に含まれる病原菌により汚染や感染の危険性があ
り、また分析後の血液等の廃棄にも問題がある。本発明
は人体の状況を無侵襲で測定できる装置を提供すること
を目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様は、生体
試料表面に密着させるＡＴＲプリズムと、赤外吸収分析
装置と、ＡＴＲプリズムを赤外吸収分析装置に取りつけ
るホルダーと、赤外吸収分析装置からの赤外線をＡＴＲ
プリズムに導き、ＡＴＲプリズムからの出射光を赤外吸
収分析装置に導く光学系とを備えている。
試料表面に密着させるＡＴＲプリズムと、赤外吸収分析
装置と、ＡＴＲプリズムを赤外吸収分析装置に取りつけ
るホルダーと、赤外吸収分析装置からの赤外線をＡＴＲ
プリズムに導き、ＡＴＲプリズムからの出射光を赤外吸
収分析装置に導く光学系とを備えている。
【０００５】本発明の他の態様は、生体試料表面に密着
させるＡＴＲプリズムと、赤外吸収分析装置と、赤外吸
収分析装置からの赤外線をＡＴＲプリズムに導く入射側
赤外光ファイバ及びＡＴＲプリズムからの出射光を赤外
吸収分析装置に導く出射側赤外光ファイバを含む光学系
と、ＡＴＲプリズムと両赤外光ファイバとを一体化する
ホルダーとを備えている。赤外吸収分析装置は分散型Ｉ
ＲでもＦＴＩＲ（フーリエ変換型赤外分光光度計）でも
よい。
させるＡＴＲプリズムと、赤外吸収分析装置と、赤外吸
収分析装置からの赤外線をＡＴＲプリズムに導く入射側
赤外光ファイバ及びＡＴＲプリズムからの出射光を赤外
吸収分析装置に導く出射側赤外光ファイバを含む光学系
と、ＡＴＲプリズムと両赤外光ファイバとを一体化する
ホルダーとを備えている。赤外吸収分析装置は分散型Ｉ
ＲでもＦＴＩＲ（フーリエ変換型赤外分光光度計）でも
よい。
【０００６】
【作用】人体などの生体試料にＡＴＲプリズムを当て、
ＡＴＲプリズムに赤外吸収分析装置から赤外光を導入
し、その部分の表面の赤外吸収スペクトルをＡＴＲ法の
原理に基づいて測定する。ＡＴＲプリズムは高い屈折率
をもつ。ＡＴＲプリズムを生体試料に密着させ、ＡＴＲ
プリズムを通して赤外光を試料に照射し、ＡＴＲプリズ
ムからの出射光を分光測定する。ＡＴＲプリズムを生体
試料に密着させて赤外線をＡＴＲプリズムに入射させる
とき、ＡＴＲプリズムと生体試料の屈折率の関係からあ
る角度以上で赤外光をプリズムに入射させると、赤外光
はＡＴＲプリズムから出ず、ＡＴＲプリズムと生体試料
の接触面で全反射を起こす。赤外光がＡＴＲプリズムと
生体試料との接触面で全反射する際、赤外光が僅かの距
離だけ生体試料側にしみ出し、その際に生体試料で赤外
光の吸収があれば反射光が減衰し、生体試料の吸収スペ
クトルを得ることができる。測定された赤外吸収スペク
トルと、生体試料内部の状況との間には相関関係がある
ので、赤外吸収スペクトルから生体試料の状況を判断す
ることができる。
ＡＴＲプリズムに赤外吸収分析装置から赤外光を導入
し、その部分の表面の赤外吸収スペクトルをＡＴＲ法の
原理に基づいて測定する。ＡＴＲプリズムは高い屈折率
をもつ。ＡＴＲプリズムを生体試料に密着させ、ＡＴＲ
プリズムを通して赤外光を試料に照射し、ＡＴＲプリズ
ムからの出射光を分光測定する。ＡＴＲプリズムを生体
試料に密着させて赤外線をＡＴＲプリズムに入射させる
とき、ＡＴＲプリズムと生体試料の屈折率の関係からあ
る角度以上で赤外光をプリズムに入射させると、赤外光
はＡＴＲプリズムから出ず、ＡＴＲプリズムと生体試料
の接触面で全反射を起こす。赤外光がＡＴＲプリズムと
生体試料との接触面で全反射する際、赤外光が僅かの距
離だけ生体試料側にしみ出し、その際に生体試料で赤外
光の吸収があれば反射光が減衰し、生体試料の吸収スペ
クトルを得ることができる。測定された赤外吸収スペク
トルと、生体試料内部の状況との間には相関関係がある
ので、赤外吸収スペクトルから生体試料の状況を判断す
ることができる。
【０００７】
【実施例】図１は一実施例を表わす。２はＡＴＲプリズ
ムであり、赤外領域で透明で、屈折率の高い材質で形成
されている。ＡＴＲプリズム２の材質としては、例えば
ＫＲＳ−５、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、Ｇｅ、Ｓｉなどを用い
ることができる。４は赤外吸収分析装置としてのＦＴＩ
Ｒであり、光源干渉計６と、赤外検出器８を備えてい
る。
ムであり、赤外領域で透明で、屈折率の高い材質で形成
されている。ＡＴＲプリズム２の材質としては、例えば
ＫＲＳ−５、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、Ｇｅ、Ｓｉなどを用い
ることができる。４は赤外吸収分析装置としてのＦＴＩ
Ｒであり、光源干渉計６と、赤外検出器８を備えてい
る。
【０００８】ＡＴＲプリズム２は生体試料１２に接触さ
せる面を露出させて、ＦＴＩＲにホルダー１０によって
固定されている。ホルダー１０内にはＦＴＩＲ４とＡＴ
Ｒプリズム２の間で赤外線の送光と受光を行なう空間が
設けられている。ＦＴＩＲ４内には、光源干渉計６から
の赤外光を反射させてＡＴＲプリズム２に入射させるミ
ラー１４と、ＡＴＲプリズム２から出射した赤外光を反
射させて検出器８へ導くミラー１６とが設けられてい
る。１２は測定しようとする生体試料であり、ＡＴＲプ
リズム２の露出した面がその生体試料１２に押し当てら
れ、測定が行なわれる。
せる面を露出させて、ＦＴＩＲにホルダー１０によって
固定されている。ホルダー１０内にはＦＴＩＲ４とＡＴ
Ｒプリズム２の間で赤外線の送光と受光を行なう空間が
設けられている。ＦＴＩＲ４内には、光源干渉計６から
の赤外光を反射させてＡＴＲプリズム２に入射させるミ
ラー１４と、ＡＴＲプリズム２から出射した赤外光を反
射させて検出器８へ導くミラー１６とが設けられてい
る。１２は測定しようとする生体試料であり、ＡＴＲプ
リズム２の露出した面がその生体試料１２に押し当てら
れ、測定が行なわれる。
【０００９】測定手順としては、先ずエアーブランクで
バックグラウンドを測定する。次に、生体試料表面、例
えば口くう内等の粘膜部分にＡＴＲプリズム２を押しつ
けてサンプル測定をする。得られた赤外吸収スペクトル
の特定のピークの位置、強度、パターンなどから生体試
料の状況を判断する。
バックグラウンドを測定する。次に、生体試料表面、例
えば口くう内等の粘膜部分にＡＴＲプリズム２を押しつ
けてサンプル測定をする。得られた赤外吸収スペクトル
の特定のピークの位置、強度、パターンなどから生体試
料の状況を判断する。
【００１０】図２は第２の実施例を表わしたものであ
る。ＡＴＲプリズム２及びＦＴＩＲ４は図１と同じであ
る。ＦＴＩＲ４からの赤外光をＡＴＲプリズム２に導く
ためにライトガイドとなる入射側赤外光ファイバ２０が
設けられ、ＡＴＲプリズム２からの赤外出射光をＦＴＩ
Ｒ４に導くためにもライトガイドとなる出射側赤外光フ
ァイバ２２が設けられている。光ファイバ２０，２２の
材質は、赤外光を透過し、ライトガイドを形成できるも
のであれば何でもよく、例えばカリコゲナイドガラス製
である。
る。ＡＴＲプリズム２及びＦＴＩＲ４は図１と同じであ
る。ＦＴＩＲ４からの赤外光をＡＴＲプリズム２に導く
ためにライトガイドとなる入射側赤外光ファイバ２０が
設けられ、ＡＴＲプリズム２からの赤外出射光をＦＴＩ
Ｒ４に導くためにもライトガイドとなる出射側赤外光フ
ァイバ２２が設けられている。光ファイバ２０，２２の
材質は、赤外光を透過し、ライトガイドを形成できるも
のであれば何でもよく、例えばカリコゲナイドガラス製
である。
【００１１】光ファイバ２０の光出射端と光ファイバ２
２の光入射端をＡＴＲプリズム２に対して一体化して固
定するためにホルダー２４が設けられている。ＡＴＲプ
リズム２の少なくとも一面はホルダー２４から露出し、
生体試料１２と接触できるようになっている。
２の光入射端をＡＴＲプリズム２に対して一体化して固
定するためにホルダー２４が設けられている。ＡＴＲプ
リズム２の少なくとも一面はホルダー２４から露出し、
生体試料１２と接触できるようになっている。
【００１２】図２の実施例の動作も図１のものと同じで
あるが、図２ではライトガイドが光ファイバであるた
め、ＡＴＲプリズム２が生体試料と接触する位置を移動
させることが容易であり、操作上の自由度が高まる。
あるが、図２ではライトガイドが光ファイバであるた
め、ＡＴＲプリズム２が生体試料と接触する位置を移動
させることが容易であり、操作上の自由度が高まる。
【００１３】図１と図２のＡＴＲプリズム２は断面形状
が台形であり、図１の光学系で入射赤外光と出射赤外光
を互いに平行に配置する場合には、ＦＴＩＲ４からの入
射赤外光がＡＴＲプリズム２の断面の台形の長辺に垂直
方向に入射し、ＡＴＲプリズム２からの出射光がその長
辺からＦＴＩＲ４に向かうように配置する。図２のよう
に赤外光ファイバ２０，２２を用いる場合の１つの方法
としては、赤外光を光ファイバ２０からＡＴＲプリズム
２の一方の側面に垂直方向に入射させ、ＡＴＲプリズム
２の他方の側面からの出射光を光ファイバ２２に入射さ
せる。
が台形であり、図１の光学系で入射赤外光と出射赤外光
を互いに平行に配置する場合には、ＦＴＩＲ４からの入
射赤外光がＡＴＲプリズム２の断面の台形の長辺に垂直
方向に入射し、ＡＴＲプリズム２からの出射光がその長
辺からＦＴＩＲ４に向かうように配置する。図２のよう
に赤外光ファイバ２０，２２を用いる場合の１つの方法
としては、赤外光を光ファイバ２０からＡＴＲプリズム
２の一方の側面に垂直方向に入射させ、ＡＴＲプリズム
２の他方の側面からの出射光を光ファイバ２２に入射さ
せる。
【００１４】図３はＡＴＲプリズムの他の形状のもの
や、光ファイバとの一体化の他の態様を示したものであ
る。（Ａ）ではＡＴＲプリズム２ａは断面が五角形をな
し、傾斜した２つの頂面の一方から光ファイバ２２によ
り赤外光が導入され、他方の頂面からファイバ２２へ赤
外光が出射する。ＡＴＲプリズム２ａの底面に生体試料
１２を接触させて測定を行なう。
や、光ファイバとの一体化の他の態様を示したものであ
る。（Ａ）ではＡＴＲプリズム２ａは断面が五角形をな
し、傾斜した２つの頂面の一方から光ファイバ２２によ
り赤外光が導入され、他方の頂面からファイバ２２へ赤
外光が出射する。ＡＴＲプリズム２ａの底面に生体試料
１２を接触させて測定を行なう。
【００１５】（Ｂ）では断面が三角形のＡＴＲプリズム
２ｂを使用し、その２つの側面の一方から光ファイバ２
０により赤外光を導入し、他方の側面から光ファイバ２
２へ出射光を導く。ＡＴＲプリズム２ｂの底面に生体試
料を接触させて測定を行なう。
２ｂを使用し、その２つの側面の一方から光ファイバ２
０により赤外光を導入し、他方の側面から光ファイバ２
２へ出射光を導く。ＡＴＲプリズム２ｂの底面に生体試
料を接触させて測定を行なう。
【００１６】（Ｃ）は図１や図２に示されたものと同じ
く、断面が台形状のＡＴＲプリズム２を使用する。２つ
の光ファイバ２０と２２が互いに平行に配置され、ＡＴ
Ｒプリズム２の断面の長辺側から光ファイバ２０により
赤外光を入射させ、同じくその長辺側から赤外光を出射
させて光ファイバ２２に導く。
く、断面が台形状のＡＴＲプリズム２を使用する。２つ
の光ファイバ２０と２２が互いに平行に配置され、ＡＴ
Ｒプリズム２の断面の長辺側から光ファイバ２０により
赤外光を入射させ、同じくその長辺側から赤外光を出射
させて光ファイバ２２に導く。
【００１７】図４はさらに他の実施例を表わしたもので
ある。ＡＴＲプリズム２ｃは互いに平行な二面の両端に
それぞれ二面ずつを有する断面が六角形のＡＴＲプリズ
ムである。入射側のライトガイドの光ファイバ２０の出
射端とＡＴＲプリズム２ｃの一端の二面間にカセグレイ
ン鏡などの集光鏡３０が設けられて、光ファイバ２０か
ら出射した赤外光が集光鏡３０で集光されてＡＴＲプリ
ズム２ｃの一端の二面に入射する。ＡＴＲプリズム２ｃ
の他端の二面から出射した赤外光は、カセグレイン鏡な
どの集光鏡３２を介して出射側光ガイドの赤外光ファイ
バ２２の入射端に入射する。光ファイバ２０と集光鏡３
０の間の位置関係はホルダー３４によって固定され、光
ファイバ２２と集光鏡３２の間の位置関係はホルダー３
６によって固定されている。ホルダー３４，３６及びＡ
ＴＲプリズム２ｃは、光ファイバ２０により導かれた赤
外線がＡＴＲプリズム２ｃを経て光ファイバ２２へ入射
するように位置関係が固定されて支持台３８に固定され
ている。図４の実施例では、ＡＴＲプリズム２ｃの上面
に生体試料１２が接触して測定される。
ある。ＡＴＲプリズム２ｃは互いに平行な二面の両端に
それぞれ二面ずつを有する断面が六角形のＡＴＲプリズ
ムである。入射側のライトガイドの光ファイバ２０の出
射端とＡＴＲプリズム２ｃの一端の二面間にカセグレイ
ン鏡などの集光鏡３０が設けられて、光ファイバ２０か
ら出射した赤外光が集光鏡３０で集光されてＡＴＲプリ
ズム２ｃの一端の二面に入射する。ＡＴＲプリズム２ｃ
の他端の二面から出射した赤外光は、カセグレイン鏡な
どの集光鏡３２を介して出射側光ガイドの赤外光ファイ
バ２２の入射端に入射する。光ファイバ２０と集光鏡３
０の間の位置関係はホルダー３４によって固定され、光
ファイバ２２と集光鏡３２の間の位置関係はホルダー３
６によって固定されている。ホルダー３４，３６及びＡ
ＴＲプリズム２ｃは、光ファイバ２０により導かれた赤
外線がＡＴＲプリズム２ｃを経て光ファイバ２２へ入射
するように位置関係が固定されて支持台３８に固定され
ている。図４の実施例では、ＡＴＲプリズム２ｃの上面
に生体試料１２が接触して測定される。
【００１８】赤外吸収分析装置としてＦＴＩＲを使え
ば、測定時間は数秒から１分程度で終了するので、迅速
な診断をすることができる。しかし、赤外吸収分析装置
としてはＦＴＩＲの代わりに分散型ＩＲを用いることも
できる。また、ＡＴＲプリズムの形状は実施例に挙げた
ものに限らない。
ば、測定時間は数秒から１分程度で終了するので、迅速
な診断をすることができる。しかし、赤外吸収分析装置
としてはＦＴＩＲの代わりに分散型ＩＲを用いることも
できる。また、ＡＴＲプリズムの形状は実施例に挙げた
ものに限らない。
【００１９】
【発明の効果】本発明では生体試料の表面の状況を赤外
吸収スペクトルを測定し分析することによって観察する
ので、客観性のあるデータが得られ、そのデータを基に
して正確な判断をすることができる。本発明では生体試
料表面にＡＴＲプリズムを押しつけて測定するだけであ
るので、血液を患者から採取する際の患者に対する苦痛
や危険性がなく、患者の血液等に含まれる病原菌等によ
る汚染や感染の危険性もなく、さらに採取後の血液等の
廃棄の問題もない。赤外光ファイバをライトガイドとし
て用いると、生体試料の任意の部位を自由に測定するこ
とができる。また、赤外光ファイバ、ＡＴＲプリズム及
びホルダーからなるプローブの大きさを小さくしたり、
形状を工夫することにより、体外表面だけでなく、体内
の部位も測定できるようになる。
吸収スペクトルを測定し分析することによって観察する
ので、客観性のあるデータが得られ、そのデータを基に
して正確な判断をすることができる。本発明では生体試
料表面にＡＴＲプリズムを押しつけて測定するだけであ
るので、血液を患者から採取する際の患者に対する苦痛
や危険性がなく、患者の血液等に含まれる病原菌等によ
る汚染や感染の危険性もなく、さらに採取後の血液等の
廃棄の問題もない。赤外光ファイバをライトガイドとし
て用いると、生体試料の任意の部位を自由に測定するこ
とができる。また、赤外光ファイバ、ＡＴＲプリズム及
びホルダーからなるプローブの大きさを小さくしたり、
形状を工夫することにより、体外表面だけでなく、体内
の部位も測定できるようになる。
【図１】第１の実施例を示す概略断面図である。
【図２】第２の実施例を示す概略断面図である。
【図３】（Ａ）から（Ｃ）はそれぞれ他の実施例におけ
る赤外光ファイバ、ＡＴＲプリズム及びホルダーの部分
を示す断面図である。
る赤外光ファイバ、ＡＴＲプリズム及びホルダーの部分
を示す断面図である。
【図４】さらに他の実施例を示す概略断面図である。
２，２ａ，２ｂ，２ｃ ＡＴＲプリズム ４ ＦＴＩＲ ６ 光源干渉計 ８ 検出器 １０，２４，３４，３６ ホルダー ２０，２２ 赤外光ファイバ ３０，３２ 集光鏡
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 市村 克彦 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会社島津製作所三条工場内
Claims (2)
- 【請求項１】 生体試料表面に密着させるＡＴＲプリズ
ムと、赤外吸収分析装置と、前記ＡＴＲプリズムを前記
赤外吸収分析装置に取りつけるホルダーと、前記赤外吸
収分析装置からの赤外線を前記ＡＴＲプリズムに導き、
前記ＡＴＲプリズムからの出射光を前記赤外吸収分析装
置に導く光学系と、を備えたことを特徴とする生体表面
測定装置。 - 【請求項２】 生体試料表面に密着させるＡＴＲプリズ
ムと、赤外吸収分析装置と、前記赤外吸収分析装置から
の赤外線を前記ＡＴＲプリズムに導く入射側赤外光ファ
イバ及び前記ＡＴＲプリズムからの出射光を前記赤外吸
収分析装置に導く出射側赤外光ファイバを含む光学系
と、前記ＡＴＲプリズムと前記両赤外光ファイバとを一
体化するホルダーと、を備えたことを特徴とする生体表
面測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5351346A JPH07184883A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 生体表面測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5351346A JPH07184883A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 生体表面測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07184883A true JPH07184883A (ja) | 1995-07-25 |
Family
ID=18416683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5351346A Pending JPH07184883A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 生体表面測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07184883A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1993
- 1993-12-27 JP JP5351346A patent/JPH07184883A/ja active Pending
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