JPH08215178A - 無侵襲血液成分測定装置 - Google Patents
無侵襲血液成分測定装置Info
- Publication number
- JPH08215178A JPH08215178A JP7030426A JP3042695A JPH08215178A JP H08215178 A JPH08215178 A JP H08215178A JP 7030426 A JP7030426 A JP 7030426A JP 3042695 A JP3042695 A JP 3042695A JP H08215178 A JPH08215178 A JP H08215178A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- sound
- living body
- blood vessel
- blood
- 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
Links
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】生体表面から測定対象の表在血管に光を入射す
る光入射部３，表在血管の血中測定成分の濃度情報を含
んだ生体内からの光や音を生体表面から検知する光又は
音検出部４，光入射部と光又は音検出部を設置して測定
対象となる表在血管を挾み込む凹形状の表在血管挿入部
２から成るプローブ１を有する。 【効果】生体表面に簡便にプローブを装着でき、測定精
度がよい無侵襲血液成分測定装置を提供できる。
る光入射部３，表在血管の血中測定成分の濃度情報を含
んだ生体内からの光や音を生体表面から検知する光又は
音検出部４，光入射部と光又は音検出部を設置して測定
対象となる表在血管を挾み込む凹形状の表在血管挿入部
２から成るプローブ１を有する。 【効果】生体表面に簡便にプローブを装着でき、測定精
度がよい無侵襲血液成分測定装置を提供できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は無侵襲血液成分測定装置
に係り、特に、装置のプローブを測定対象血管に対して
簡便に生体表面から装着するとともに、高精度に血液成
分を無侵襲計測装置に関する。
に係り、特に、装置のプローブを測定対象血管に対して
簡便に生体表面から装着するとともに、高精度に血液成
分を無侵襲計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】動脈血酸素飽和度を測定するパルスオキ
シメータでは、諏訪邦夫著「パルスオキシメーター」、
中外医学社（１９８９年）５頁から６頁に記述されてい
るように、指や耳朶などに発光ダイオードとフォトダイ
オードを組み込んだプローブをあてて測定している。
シメータでは、諏訪邦夫著「パルスオキシメーター」、
中外医学社（１９８９年）５頁から６頁に記述されてい
るように、指や耳朶などに発光ダイオードとフォトダイ
オードを組み込んだプローブをあてて測定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法で
は、入射光が目的とする血管以外の血液や組織で吸収さ
れたり、光が屈折や反射、即ち、散乱の影響を受けてラ
ンバート・ベールの法則があてはまらなくなるという問
題点があった。
は、入射光が目的とする血管以外の血液や組織で吸収さ
れたり、光が屈折や反射、即ち、散乱の影響を受けてラ
ンバート・ベールの法則があてはまらなくなるという問
題点があった。
【０００４】本発明の目的は、プローブが簡便に生体表
面に装着でき、測定精度がよい無侵襲血液成分測定装置
を提供することにある。
面に装着でき、測定精度がよい無侵襲血液成分測定装置
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、生体表面に
近い血管、即ち表在血管を測定対象とするプローブ簡易
装着構造を無侵襲血液成分測定装置に採用することで実
現できる。即ち、無侵襲血液成分測定装置のプローブ
を、生体表面から測定対象の表在血管に光を入射する光
入射部、前記表在血管の血中測定成分の濃度情報を含ん
だ生体内からの光や音を生体表面から検知する光又は音
検出部、前記光入射部と前記光又は音検出部を設置して
測定対象となる前記表在血管を挾み込む凹形状の表在血
管挿入部で構成することにより実現できる。
近い血管、即ち表在血管を測定対象とするプローブ簡易
装着構造を無侵襲血液成分測定装置に採用することで実
現できる。即ち、無侵襲血液成分測定装置のプローブ
を、生体表面から測定対象の表在血管に光を入射する光
入射部、前記表在血管の血中測定成分の濃度情報を含ん
だ生体内からの光や音を生体表面から検知する光又は音
検出部、前記光入射部と前記光又は音検出部を設置して
測定対象となる前記表在血管を挾み込む凹形状の表在血
管挿入部で構成することにより実現できる。
【０００６】
【作用】心臓より下に位置する部位では、表在血管が生
体表面より浮き出す現象が観察される。例えば、手を心
臓より下に下げると手の甲の静脈が生体表面より浮き出
す。この浮き出た表在血管を測定対象として生体表面か
ら光を入射する光入射部と表在血管の血中測定成分の濃
度情報を含んだ生体内からの光や音を生体表面から検知
する光又は音検出部を周辺に設置した凹形状の表在血管
挿入部に、表在血管を挿入するように無侵襲血液成分測
定装置のプローブを生体表面に装着する。隆起した生体
表面へ光入射部から光が入射し、組織を透過して測定対
象の表在血管に光が到達する。前記表在血管の血中測定
成分の濃度情報を含んだ血管内からの光や音を、表在血
管挿入部周辺に設置した光又は音検出部で検知すること
により、目的とする血管の血中測定成分の濃度情報を知
ることができる。
体表面より浮き出す現象が観察される。例えば、手を心
臓より下に下げると手の甲の静脈が生体表面より浮き出
す。この浮き出た表在血管を測定対象として生体表面か
ら光を入射する光入射部と表在血管の血中測定成分の濃
度情報を含んだ生体内からの光や音を生体表面から検知
する光又は音検出部を周辺に設置した凹形状の表在血管
挿入部に、表在血管を挿入するように無侵襲血液成分測
定装置のプローブを生体表面に装着する。隆起した生体
表面へ光入射部から光が入射し、組織を透過して測定対
象の表在血管に光が到達する。前記表在血管の血中測定
成分の濃度情報を含んだ血管内からの光や音を、表在血
管挿入部周辺に設置した光又は音検出部で検知すること
により、目的とする血管の血中測定成分の濃度情報を知
ることができる。
【０００７】測定では、測定部位となる生体が、純組
織、即ち血管を含まない組織と、血管からなる二層モデ
ルと考え、かつ光散乱の生じないランバート・ベールの
法則が成り立つ系と考える。即ち、生体への入射光は血
管と純組織で吸収され、その関係は次式で示されると考
える。
織、即ち血管を含まない組織と、血管からなる二層モデ
ルと考え、かつ光散乱の生じないランバート・ベールの
法則が成り立つ系と考える。即ち、生体への入射光は血
管と純組織で吸収され、その関係は次式で示されると考
える。
【０００８】
【数１】 Ａ＝ｌｏｇ10（Ｉ0／Ｉ）＝ΕＤｂＣｂ＋ΕＤｔＣｔ ……（数１） ここで、Ａは吸光度、Ｉ0 は入射光強度、Ｉは透過光強
度、Εはモル吸光係数、Ｄは吸収層の厚さ、Ｃはモル濃
度である。添字はｂが血管を、ｔが純組織を示す。
度、Εはモル吸光係数、Ｄは吸収層の厚さ、Ｃはモル濃
度である。添字はｂが血管を、ｔが純組織を示す。
【０００９】例えば、Ｄｂは血管内径、Ｄｔは血管壁厚
を含む純組織の厚さである。光による検出、即ち生体の
透過光又は生体からの反射光から血管の血中測定成分を
検出する場合は、ランバート・ベールの法則に従って測
定する。音による検出、即ち血管の血中測定成分で発生
する音を検出する場合は、沢田嗣郎編「光音響分光法と
その応用−ＰＡＳ」，学会出版センター（１９９３年）
３頁から２９頁に記述されているように、光音響分光法
に従って測定する。
を含む純組織の厚さである。光による検出、即ち生体の
透過光又は生体からの反射光から血管の血中測定成分を
検出する場合は、ランバート・ベールの法則に従って測
定する。音による検出、即ち血管の血中測定成分で発生
する音を検出する場合は、沢田嗣郎編「光音響分光法と
その応用−ＰＡＳ」，学会出版センター（１９９３年）
３頁から２９頁に記述されているように、光音響分光法
に従って測定する。
【００１０】本発明のように、表在血管とその周辺組織
を測定対象部位とすれば、純組織の厚みを薄くすること
ができるので、従来の方法の問題点である目的外の血液
や組織での吸収や散乱の影響を受けにくく、簡便に、か
つ高精度に血液成分を無侵襲計測することができる。な
お、使用する光は、生体での透過性に優れる近赤外光を
含む赤外光、即ち７８０ｎｍから１００μｍが好ましい
が他の波長の光であっても実用に供することができる。
を測定対象部位とすれば、純組織の厚みを薄くすること
ができるので、従来の方法の問題点である目的外の血液
や組織での吸収や散乱の影響を受けにくく、簡便に、か
つ高精度に血液成分を無侵襲計測することができる。な
お、使用する光は、生体での透過性に優れる近赤外光を
含む赤外光、即ち７８０ｎｍから１００μｍが好ましい
が他の波長の光であっても実用に供することができる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の無侵襲血液成分測定装置用の
プローブの一実施例である。プローブ１は、表在血管挿
入部２，光入射部３，光又は音検出部４から構成され
る。本図では、光入射部３と光又は音検出部４が、表在
血管挿入部２に対向して設置されているが、後述の一実
施例にあるように、表在血管挿入部２の周辺であれば、
光入射部３と光又は音検出部４の配置は自由である。本
プローブの動作については、生体表面に装着した以下の
実施例で述べる。
プローブの一実施例である。プローブ１は、表在血管挿
入部２，光入射部３，光又は音検出部４から構成され
る。本図では、光入射部３と光又は音検出部４が、表在
血管挿入部２に対向して設置されているが、後述の一実
施例にあるように、表在血管挿入部２の周辺であれば、
光入射部３と光又は音検出部４の配置は自由である。本
プローブの動作については、生体表面に装着した以下の
実施例で述べる。
【００１２】図２は本発明の無侵襲血液成分測定装置の
一実施例である。無侵襲血液成分測定装置は、表在血管
挿入部２，光入射部３，光又は音検出部４から成るプロ
ーブ１，血管１１，組織１２，光又は音１３，計測装置
１４から構成される。手の甲の静脈などの浮き出た表在
血管を含む隆起した生体表面をプローブ１の表在血管挿
入部２が覆うようにプローブ１を生体表面に粘着テープ
などで装着する。光又は音検出部４は、透過光計測では
フォトダイオードや光ファイバのような光検出器が、光
音響分光法では圧電素子のような音検出器が使用され
る。
一実施例である。無侵襲血液成分測定装置は、表在血管
挿入部２，光入射部３，光又は音検出部４から成るプロ
ーブ１，血管１１，組織１２，光又は音１３，計測装置
１４から構成される。手の甲の静脈などの浮き出た表在
血管を含む隆起した生体表面をプローブ１の表在血管挿
入部２が覆うようにプローブ１を生体表面に粘着テープ
などで装着する。光又は音検出部４は、透過光計測では
フォトダイオードや光ファイバのような光検出器が、光
音響分光法では圧電素子のような音検出器が使用され
る。
【００１３】本発明の無侵襲血液成分測定装置は次のよ
うに動作する。計測装置１４からの制御により光入射部
３から出射した光は、表在血管挿入部２に挿入された表
在血管を包む組織１２に入射される。組織１２を透過し
た光は表在血管を透過し、表在血管中の血中測定成分の
濃度情報を含んだ光又は音１３が生体表面に伝搬し、こ
の光や音を光又は音検出部４で検出する。この情報を計
測装置１４に送ることにより、ランバート・ベールの法
則や光音響分光法の原理により、目的とする表在血管の
血中測定成分の濃度情報を知ることができる。使用する
光は、生体での透過性に優れる近赤外光を含む赤外光、
即ち７８０ｎｍから１００μｍが好ましいが、他の波長
の光であっても実用に供することができる。
うに動作する。計測装置１４からの制御により光入射部
３から出射した光は、表在血管挿入部２に挿入された表
在血管を包む組織１２に入射される。組織１２を透過し
た光は表在血管を透過し、表在血管中の血中測定成分の
濃度情報を含んだ光又は音１３が生体表面に伝搬し、こ
の光や音を光又は音検出部４で検出する。この情報を計
測装置１４に送ることにより、ランバート・ベールの法
則や光音響分光法の原理により、目的とする表在血管の
血中測定成分の濃度情報を知ることができる。使用する
光は、生体での透過性に優れる近赤外光を含む赤外光、
即ち７８０ｎｍから１００μｍが好ましいが、他の波長
の光であっても実用に供することができる。
【００１４】図３は本発明の無侵襲血液成分測定装置の
概略図の他の実施例である。無侵襲血液成分測定装置
は、表在血管挿入部２，光入射部３，光又は音検出部４
から成るプローブ１，血管１１，組織１２，光１５，光
又は音１６，計測装置１４から構成される。手の甲の静
脈などの浮き出た表在血管を含む隆起した生体表面をプ
ローブ１の表在血管挿入部２が覆うようにプローブ１を
生体表面に粘着テープなどで装着する。光又は音検出部
４は、透反射計測ではフォトダイオードや光ファイバの
ような光検出器が、光音響分光法では圧電素子のような
音検出器が使用される。
概略図の他の実施例である。無侵襲血液成分測定装置
は、表在血管挿入部２，光入射部３，光又は音検出部４
から成るプローブ１，血管１１，組織１２，光１５，光
又は音１６，計測装置１４から構成される。手の甲の静
脈などの浮き出た表在血管を含む隆起した生体表面をプ
ローブ１の表在血管挿入部２が覆うようにプローブ１を
生体表面に粘着テープなどで装着する。光又は音検出部
４は、透反射計測ではフォトダイオードや光ファイバの
ような光検出器が、光音響分光法では圧電素子のような
音検出器が使用される。
【００１５】本発明の無侵襲血液成分測定装置は次のよ
うに動作する。計測装置１４からの制御により光入射部
３から出射した光は、表在血管挿入部２に挿入された表
在血管を包む組織１２に入射される。組織１２を透過し
た光１５は表在血管に到達し、表在血管中の血中測定成
分の濃度情報を含んだ光又は音１６が生体表面に伝搬
し、この光や音を光又は音検出部４で検出する。この情
報を計測装置１４に送ることにより、ランバート・ベー
ルの法則や光音響分光法の原理により、目的とする表在
血管の血中測定成分の濃度情報を知ることができる。使
用する光は、生体での透過性に優れる近赤外光を含む赤
外光、即ち７８０ｎｍから１００μｍ、が好ましいが、
他の波長の光であっても実用に供することができる。
うに動作する。計測装置１４からの制御により光入射部
３から出射した光は、表在血管挿入部２に挿入された表
在血管を包む組織１２に入射される。組織１２を透過し
た光１５は表在血管に到達し、表在血管中の血中測定成
分の濃度情報を含んだ光又は音１６が生体表面に伝搬
し、この光や音を光又は音検出部４で検出する。この情
報を計測装置１４に送ることにより、ランバート・ベー
ルの法則や光音響分光法の原理により、目的とする表在
血管の血中測定成分の濃度情報を知ることができる。使
用する光は、生体での透過性に優れる近赤外光を含む赤
外光、即ち７８０ｎｍから１００μｍ、が好ましいが、
他の波長の光であっても実用に供することができる。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、プローブが簡便に表在
血管部分に装着でき、測定精度がよい無侵襲血液成分測
定装置を提供できる。
血管部分に装着でき、測定精度がよい無侵襲血液成分測
定装置を提供できる。
【図１】本発明の無侵襲血液成分測定装置用のプローブ
の一実施例の斜視図。
の一実施例の斜視図。
【図２】本発明の無侵襲血液成分測定装置の一実施例の
説明図。
説明図。
【図３】本発明の無侵襲血液成分測定装置の他の実施例
の説明図。
の説明図。
１…プローブ、２…表在血管挿入部、３…光入射部、４
…光又は音検出部、１１…血管、１２…組織、１４…計
測装置、１５…光、１３，１６…光又は音。
…光又は音検出部、１１…血管、１２…組織、１４…計
測装置、１５…光、１３，１６…光又は音。
Claims (2)
- 【請求項１】生体表面に光を入射して血中測定成分の濃
度情報を含んだ生体内からの光や音を生体表面から検出
する無侵襲血液成分測定装置において、生体表面から測
定対象の表在血管に光を入射する光入射部、前記表在血
管の血中測定成分の濃度情報を含んだ生体内からの光や
音を生体表面から検知する光又は音検出部、前記光入射
部と前記光又は音検出部を設置して測定対象となる前記
表在血管を挾み込む凹形状の表在血管挿入部から成るプ
ローブを有することを特徴とする無侵襲血液成分測定装
置。 - 【請求項２】請求項１において、前記生体内からの光や
音において、光は近赤外光を含む赤外光であり、音は光
音響効果により生じる音である無侵襲血液成分測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7030426A JPH08215178A (ja) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | 無侵襲血液成分測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7030426A JPH08215178A (ja) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | 無侵襲血液成分測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08215178A true JPH08215178A (ja) | 1996-08-27 |
Family
ID=12303634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7030426A Pending JPH08215178A (ja) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | 無侵襲血液成分測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08215178A (ja) |
-
1995
- 1995-02-20 JP JP7030426A patent/JPH08215178A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10117610B2 (en) | Method for spectrophotometric blood oxygenation monitoring | |
| Cui et al. | In vivo reflectance of blood and tissue as a function of light wavelength | |
| US5137023A (en) | Method and apparatus for monitoring blood analytes noninvasively by pulsatile photoplethysmography | |
| Zourabian et al. | Trans-abdominal monitoring of fetal arterial blood oxygenation using pulse oximetry | |
| JP4465271B2 (ja) | 対象組織内の血液酸素飽和度を非侵襲的に決定する装置 | |
| US7047055B2 (en) | Fetal pulse oximetry | |
| US7386336B2 (en) | Method and system for use in non-invasive optical measurements of blood parameters | |
| Nogawa et al. | A novel hybrid reflectance pulse oximeter sensor with improved linearity and general applicability to various portions of the body | |
| US8326390B2 (en) | Optical non-invasive blood monitoring system and method | |
| US8017407B2 (en) | Device and method for monitoring blood parameters | |
| US20120010477A1 (en) | Concentration determination apparatus, probe, concentration determination method, and program | |
| JP2002515277A (ja) | 組織温度のコントロールを伴う非侵襲的光学センサー | |
| EP0957747A2 (en) | Sensor, method and device for optical blood oximetry | |
| JP2004523320A (ja) | 非侵襲性のヘマトクリット測定値の精度を改善するための方法および装置 | |
| JPH10127585A (ja) | 皮膚の表面状態の光学的特性の測定方法及び装置 | |
| JPH0251339B2 (ja) | ||
| Maeda et al. | Comparison of reflected green light and infrared photoplethysmography | |
| Bernardi et al. | Measurement of skin blood flow by laser-Doppler flowmetry | |
| JP3753650B2 (ja) | 血流測定装置 | |
| CN115175605A (zh) | 用于生物学特性的光学测量的传感器设备 | |
| Reuss et al. | The pulse in reflectance pulse oximetry: modeling and experimental studies | |
| US20140275826A1 (en) | Photoacoustic sensors for patient monitoring | |
| TWI409050B (zh) | Pulse sensing device | |
| US6339714B1 (en) | Apparatus and method for measuring concentrations of a dye in a living organism | |
| JPH08215178A (ja) | 無侵襲血液成分測定装置 |