JPH1019766A - 光散乱体の測定装置 - Google Patents
光散乱体の測定装置Info
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- JPH1019766A JPH1019766A JP8176525A JP17652596A JPH1019766A JP H1019766 A JPH1019766 A JP H1019766A JP 8176525 A JP8176525 A JP 8176525A JP 17652596 A JP17652596 A JP 17652596A JP H1019766 A JPH1019766 A JP H1019766A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光散乱体の測定装置において、測定用プロー
ブが浮いたりはずれた場合のレーザー光による障害を低
減して安全性を向上させる。また、測定用プローブの一
時的な浮きやはずれに対して、測定を自動再開する。 【解決手段】 光を被検体に照射する光発光部２１と、
光を検出する受光部２２，２３とを一体化した測定用プ
ローブ２０と、光の照射を制御する光制御手段１８，１
９と、受光部によって得られる検出信号を信号処理する
信号処理手段１６，１７，１１を備え、信号処理手段に
よって外乱光の入射状態を検出し、外乱光の入射に応じ
て光制御手段によって光の照射状態を変更するものであ
り、これによって、測定用プローブが浮いたりはずれた
場合のレーザー光による障害を低減して安全性を向上さ
せることができ、測定用プローブの一時的な浮きやはず
れに対して、測定の自動的な再開を可能とする。
ブが浮いたりはずれた場合のレーザー光による障害を低
減して安全性を向上させる。また、測定用プローブの一
時的な浮きやはずれに対して、測定を自動再開する。 【解決手段】 光を被検体に照射する光発光部２１と、
光を検出する受光部２２，２３とを一体化した測定用プ
ローブ２０と、光の照射を制御する光制御手段１８，１
９と、受光部によって得られる検出信号を信号処理する
信号処理手段１６，１７，１１を備え、信号処理手段に
よって外乱光の入射状態を検出し、外乱光の入射に応じ
て光制御手段によって光の照射状態を変更するものであ
り、これによって、測定用プローブが浮いたりはずれた
場合のレーザー光による障害を低減して安全性を向上さ
せることができ、測定用プローブの一時的な浮きやはず
れに対して、測定の自動的な再開を可能とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被検体に光を照射
し、被検体によって散乱し反射した光を受光して被検体
の診断や組成を光学的に測定する光散乱体の測定装置に
関し、生体酸素モニタ等に適用することができるもので
ある。
し、被検体によって散乱し反射した光を受光して被検体
の診断や組成を光学的に測定する光散乱体の測定装置に
関し、生体酸素モニタ等に適用することができるもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】生体等に可視光から近赤外の光を照射
し、生体内部で散乱し反射してくる光を受光し、その散
乱光の吸収スペクトルを測定することによって生体の組
成を調べたり、診断を行う生体モニタが知られている。
この生体モニタは被検体に光を照射するための光ファイ
バ等からなる測定用プローブを備え、被検体内部で散乱
した光を光検出器で検出して測定を行っている。このよ
うな生体モニタとしては、例えば酸素化ヘモグロビンや
脱酸素化ヘモグロビンの濃度変化を検出する酸素モニタ
が知られている。
し、生体内部で散乱し反射してくる光を受光し、その散
乱光の吸収スペクトルを測定することによって生体の組
成を調べたり、診断を行う生体モニタが知られている。
この生体モニタは被検体に光を照射するための光ファイ
バ等からなる測定用プローブを備え、被検体内部で散乱
した光を光検出器で検出して測定を行っている。このよ
うな生体モニタとしては、例えば酸素化ヘモグロビンや
脱酸素化ヘモグロビンの濃度変化を検出する酸素モニタ
が知られている。
【０００３】図９は、従来の光散乱体の測定装置の概略
構成図である。図９（ａ）において、光散乱体の測定装
置は、測定器本体１０と測定用プローブ２０とを含み、
測定用プローブ２０には測定器本体１０から光ファイバ
３１を介してレーザー光を発光する光発光部２１と、被
検体等によって散乱して反射してきた光を受光する光受
光部２２，２３を備える。光受光部２２，２３は検出光
を電気信号に変換し、信号線３２を介して測定器本体１
０に送る。測定器本体１０では、検出信号を用いて例え
ば酸素化ヘモグロビンや脱酸素化ヘモグロビンの濃度変
化を求める信号処理を行っている。
構成図である。図９（ａ）において、光散乱体の測定装
置は、測定器本体１０と測定用プローブ２０とを含み、
測定用プローブ２０には測定器本体１０から光ファイバ
３１を介してレーザー光を発光する光発光部２１と、被
検体等によって散乱して反射してきた光を受光する光受
光部２２，２３を備える。光受光部２２，２３は検出光
を電気信号に変換し、信号線３２を介して測定器本体１
０に送る。測定器本体１０では、検出信号を用いて例え
ば酸素化ヘモグロビンや脱酸素化ヘモグロビンの濃度変
化を求める信号処理を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】光散乱体の測定装置
は、例えば生体モニタでは、通常被検体である生体に測
定用プローブを接触させて取付け、測定を行っている。
そのため、測定中に測定用プローブがはずれると、レー
ザー光などの光が人や生体の眼に直接入って、眼に障害
を起こすおそれがあるという問題がある。また、被検体
の移動や光ファイバの変位等によって、取り付けた測定
用プローブが被検体から一時的に浮いた状態となった
り、離れてしまう場合がある。このような場合には、測
定用プローブの光受光部に測定光以外の外乱光が入射し
てノイズとなり、正確な測定が困難となるという問題が
ある。
は、例えば生体モニタでは、通常被検体である生体に測
定用プローブを接触させて取付け、測定を行っている。
そのため、測定中に測定用プローブがはずれると、レー
ザー光などの光が人や生体の眼に直接入って、眼に障害
を起こすおそれがあるという問題がある。また、被検体
の移動や光ファイバの変位等によって、取り付けた測定
用プローブが被検体から一時的に浮いた状態となった
り、離れてしまう場合がある。このような場合には、測
定用プローブの光受光部に測定光以外の外乱光が入射し
てノイズとなり、正確な測定が困難となるという問題が
ある。
【０００５】図９（ｂ），（ｃ）は、測定用プローブの
使用状態を説明するための図である。図９（ｂ）におい
て、光発光部２１と光受光部２２，２３を散乱体である
被検体４１に接触させて取付け、光発光部２１から放射
された光は散乱体で散乱されて散乱光５２となり、光受
光部２２，２３をこの散乱光５２をそれぞれ検出する。
測定用プローブ２０が被検体から一時的に浮いたり離れ
た状態となると、放射光５１は被検体４１に入射され
ず、表面で反射されたり、被検体４１以外の方向に放射
される。そのため、光受光部２２，２３は、被検体４１
からの反射光５３やあるいは周囲から入り込む外乱光５
４を受光することになり、被検体内部の情報を有する散
乱光５２を検出することができなくなる。
使用状態を説明するための図である。図９（ｂ）におい
て、光発光部２１と光受光部２２，２３を散乱体である
被検体４１に接触させて取付け、光発光部２１から放射
された光は散乱体で散乱されて散乱光５２となり、光受
光部２２，２３をこの散乱光５２をそれぞれ検出する。
測定用プローブ２０が被検体から一時的に浮いたり離れ
た状態となると、放射光５１は被検体４１に入射され
ず、表面で反射されたり、被検体４１以外の方向に放射
される。そのため、光受光部２２，２３は、被検体４１
からの反射光５３やあるいは周囲から入り込む外乱光５
４を受光することになり、被検体内部の情報を有する散
乱光５２を検出することができなくなる。
【０００６】また、測定用プローブがはずれたことをセ
ンサ等の検出信号の監視により、測定を自動的に停止さ
せることは容易に考えられるものの、別個のセンサや他
の光源を必要とし、また、測定用プローブが元の位置に
復帰した場合に、測定を再開することができない。
ンサ等の検出信号の監視により、測定を自動的に停止さ
せることは容易に考えられるものの、別個のセンサや他
の光源を必要とし、また、測定用プローブが元の位置に
復帰した場合に、測定を再開することができない。
【０００７】そこで、本発明は前記した従来の問題点を
解決し、測定用プローブが浮いたりはずれた場合のレー
ザー光による障害を低減して安全性を向上させた光散乱
体の測定装置を提供することを目的とし、また、測定用
プローブの一時的な浮きやはずれに対して、測定を自動
的に再開することができる光散乱体の測定装置を提供す
ることを目的とする。
解決し、測定用プローブが浮いたりはずれた場合のレー
ザー光による障害を低減して安全性を向上させた光散乱
体の測定装置を提供することを目的とし、また、測定用
プローブの一時的な浮きやはずれに対して、測定を自動
的に再開することができる光散乱体の測定装置を提供す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の光散乱体の測定
装置は、光を被検体に照射する光発光部と、光を検出す
る受光部とを一体化した測定用プローブと、光の照射を
制御する光制御手段と、受光部によって得られる検出信
号を信号処理する信号処理手段を備え、信号処理手段に
よって外乱光の入射状態を検出し、外乱光の入射に応じ
て光制御手段によって光の照射状態を変更するものであ
り、これによって、測定用プローブが浮いたりはずれた
場合のレーザー光による障害を低減して安全性を向上さ
せることができ、測定用プローブの一時的な浮きやはず
れに対して、測定を自動的に再開することができる光散
乱体の測定装置を提供することができる。
装置は、光を被検体に照射する光発光部と、光を検出す
る受光部とを一体化した測定用プローブと、光の照射を
制御する光制御手段と、受光部によって得られる検出信
号を信号処理する信号処理手段を備え、信号処理手段に
よって外乱光の入射状態を検出し、外乱光の入射に応じ
て光制御手段によって光の照射状態を変更するものであ
り、これによって、測定用プローブが浮いたりはずれた
場合のレーザー光による障害を低減して安全性を向上さ
せることができ、測定用プローブの一時的な浮きやはず
れに対して、測定を自動的に再開することができる光散
乱体の測定装置を提供することができる。
【０００９】本発明の第１の実施態様において、信号処
理手段は非照射時における受光部の出力を所定値と比較
を行うものであり、これによって、別個のセンサや他の
光源を新たに設けることなく、測定用プローブの被検体
からの浮きやはずれを検出することができる。受光部が
光−電流変換を行う場合には、信号処理手段は暗電流と
所定値との比較を行うことになる。
理手段は非照射時における受光部の出力を所定値と比較
を行うものであり、これによって、別個のセンサや他の
光源を新たに設けることなく、測定用プローブの被検体
からの浮きやはずれを検出することができる。受光部が
光−電流変換を行う場合には、信号処理手段は暗電流と
所定値との比較を行うことになる。
【００１０】本発明の第２の実施態様において、光制御
手段は測定用プローブの被検体からの浮きやはずれを検
出した場合に、光の発光間隔が長くなるように光発光部
からの照射状態を変更するものであり、これによって光
による障害を低減して安全性を向上させることができ
る。また、本発明の第３の実施態様では、光制御手段は
測定用プローブの被検体からの浮きやはずれを検出した
場合に、光の発光強度が小さくなるように光発光部から
の照射状態を変更するものであり、これによって光によ
る障害を低減して安全性を向上させることができる。
手段は測定用プローブの被検体からの浮きやはずれを検
出した場合に、光の発光間隔が長くなるように光発光部
からの照射状態を変更するものであり、これによって光
による障害を低減して安全性を向上させることができ
る。また、本発明の第３の実施態様では、光制御手段は
測定用プローブの被検体からの浮きやはずれを検出した
場合に、光の発光強度が小さくなるように光発光部から
の照射状態を変更するものであり、これによって光によ
る障害を低減して安全性を向上させることができる。
【００１１】本発明の第４の実施態様において、測定用
プローブの被検体からの浮きやはずれを検出して光発光
部からの照射状態を変更した後、信号処理手段は受光部
の非照射時における出力（受光部が光−電流変換を行う
場合には暗電流）を所定値と比較して、測定用プローブ
の正常状態への復帰を検出し、光制御部は光発光部から
の照射状態を元の状態に変更するものであり、これによ
って、測定を自動的に再開することができる。
プローブの被検体からの浮きやはずれを検出して光発光
部からの照射状態を変更した後、信号処理手段は受光部
の非照射時における出力（受光部が光−電流変換を行う
場合には暗電流）を所定値と比較して、測定用プローブ
の正常状態への復帰を検出し、光制御部は光発光部から
の照射状態を元の状態に変更するものであり、これによ
って、測定を自動的に再開することができる。
【００１２】従って、本発明の光散乱体の測定装置にお
いて、光発光部は被検体に対して光を断続的に照射す
る。測定用プローブが被検体に良好に取り付けられてい
る場合には、受光部は照射時には主に被検体の内部で散
乱して反射された光を入射し、非照射時には暗電流を検
出する。また、測定用プローブが被検体から浮いた状態
や離れた状態にある場合には、受光部は主に外乱光を入
射する。
いて、光発光部は被検体に対して光を断続的に照射す
る。測定用プローブが被検体に良好に取り付けられてい
る場合には、受光部は照射時には主に被検体の内部で散
乱して反射された光を入射し、非照射時には暗電流を検
出する。また、測定用プローブが被検体から浮いた状態
や離れた状態にある場合には、受光部は主に外乱光を入
射する。
【００１３】信号処理手段は、非照射時の出力（暗電
流）を所定値と比較して、所定値よりも明るい場合には
測定用プローブが被検体からの浮いたりあるいははずれ
ていると判断する。測定用プローブの異常を検出した場
合には、光制御部は断続光の発光間隔を長くしたり発光
強度を小さくする制御によって、光発光部からの照射状
態を変更し、外部に照射する実質的な光量を下げて生体
への影響を低減する。信号処理手段は、非照射時におけ
る出力（暗電流）と所定値の比較を続行して測定用プロ
ーブの正常状態への復帰を検出し、光制御部は光発光部
からの照射状態を元の状態に変更する。
流）を所定値と比較して、所定値よりも明るい場合には
測定用プローブが被検体からの浮いたりあるいははずれ
ていると判断する。測定用プローブの異常を検出した場
合には、光制御部は断続光の発光間隔を長くしたり発光
強度を小さくする制御によって、光発光部からの照射状
態を変更し、外部に照射する実質的な光量を下げて生体
への影響を低減する。信号処理手段は、非照射時におけ
る出力（暗電流）と所定値の比較を続行して測定用プロ
ーブの正常状態への復帰を検出し、光制御部は光発光部
からの照射状態を元の状態に変更する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照しながら詳細に説明する。本発明の光散乱体の測定
装置の一実施の形態について、図１に示す概略ブロック
図を用いて説明する。図１において、光散乱体の測定装
置は、測定器本体１０と測定用プローブ２０を備える。
測定用プローブ２０は、少なくとも一つの光発光部２１
と該光発光部２１から距離をおいて配置される少なくと
も一つの受光部２２，２３を備え、光発光部２１と受光
部２２，２３はその配置間隔および配置角度が変化しな
いよう一体化して形成している。
参照しながら詳細に説明する。本発明の光散乱体の測定
装置の一実施の形態について、図１に示す概略ブロック
図を用いて説明する。図１において、光散乱体の測定装
置は、測定器本体１０と測定用プローブ２０を備える。
測定用プローブ２０は、少なくとも一つの光発光部２１
と該光発光部２１から距離をおいて配置される少なくと
も一つの受光部２２，２３を備え、光発光部２１と受光
部２２，２３はその配置間隔および配置角度が変化しな
いよう一体化して形成している。
【００１５】測定器本体１０は、バス１５を介してＣＰ
Ｕ１１と接続されるメモリ１２，ハードディスク１３，
フロッピーディスク１４等の記憶手段と、Ａ／Ｄ変換回
路１７とレーザー電源１８を備え、さらに、Ａ／Ｄ変換
回路１７には積分回路１６が接続され、信号線３２をを
介して測定用プローブ２０の受光部２２，２３からの検
出信号が入力される。また、レーザー電源１８はレーザ
ー光源１９に電力を供給し、各種の波長（図中のλ１〜
λ４）のレーザー光を、光ファイバ３１を通して測定用
プローブ２０の光発光部２１に送光する。
Ｕ１１と接続されるメモリ１２，ハードディスク１３，
フロッピーディスク１４等の記憶手段と、Ａ／Ｄ変換回
路１７とレーザー電源１８を備え、さらに、Ａ／Ｄ変換
回路１７には積分回路１６が接続され、信号線３２をを
介して測定用プローブ２０の受光部２２，２３からの検
出信号が入力される。また、レーザー電源１８はレーザ
ー光源１９に電力を供給し、各種の波長（図中のλ１〜
λ４）のレーザー光を、光ファイバ３１を通して測定用
プローブ２０の光発光部２１に送光する。
【００１６】メモリ１２には、測定装置全体を制御する
ためのシステムプログラムや、受光部２２，２３で測定
した測定信号に基づいて例えば酸素化ヘモグロビンや脱
酸素化ヘモグロビンの濃度変化を求める演算を行うため
の各種の演算プログラムや、レーザー光源１９の発光間
隔や発光強度を制御する制御プログラムを格納するＲＯ
Ｍや、演算結果を一時記憶しておくためのＲＡＭ等を備
えている。また、ハードディスク１３，フロッピーディ
スク１４は、データを格納するために任意に設置するこ
とができる。なお、積分回路１６は、受光部からの微小
な検出信号を積分してＳ／Ｎ比を高めるための回路であ
って設置は任意とすることができ、また、Ａ／Ｄ変換回
路１７は測定器本体内でのデジタル信号処理のために設
ける回路である。
ためのシステムプログラムや、受光部２２，２３で測定
した測定信号に基づいて例えば酸素化ヘモグロビンや脱
酸素化ヘモグロビンの濃度変化を求める演算を行うため
の各種の演算プログラムや、レーザー光源１９の発光間
隔や発光強度を制御する制御プログラムを格納するＲＯ
Ｍや、演算結果を一時記憶しておくためのＲＡＭ等を備
えている。また、ハードディスク１３，フロッピーディ
スク１４は、データを格納するために任意に設置するこ
とができる。なお、積分回路１６は、受光部からの微小
な検出信号を積分してＳ／Ｎ比を高めるための回路であ
って設置は任意とすることができ、また、Ａ／Ｄ変換回
路１７は測定器本体内でのデジタル信号処理のために設
ける回路である。
【００１７】図１に示した構成において、レーザー電源
１８，レーザー光源１９，およびＣＰＵ１１，メモリ１
２の制御機能に関する部分によって光制御手段を構成
し、ＣＰＵ１１，メモリ１２の信号処理機能に関する部
分によって信号処理手段を構成する。前記した光散乱体
の測定装置によって、例えば酸素化ヘモグロビンや脱酸
素化ヘモグロビンの濃度変化を求めるには、測定用プロ
ーブ２０を被検体に取付けてレーザー光源１９から各種
波長のレーザー光を送り、被検体内で散乱して反射した
光を受光部２２，２３で検出し、該検出信号を信号処理
することによって求める。なお、該信号処理の詳細につ
いては省略する次に、本発明の光散乱体の測定装置によ
る測定用プローブの異常を検出する手順について、図２
〜図８を用いて説明する。なお、以下の手順で検出する
測定用プローブの異常は、主に測定用プローブの被検体
からの浮きやはずれであり、その他レーザー光の点灯状
態を検出することができる。以下、図２〜図４を用いて
測定用プローブでのチェックの手順を示し、図５〜図８
を用いて前記チェック結果に基づいて行う制御手段の行
う制御手順を示す。
１８，レーザー光源１９，およびＣＰＵ１１，メモリ１
２の制御機能に関する部分によって光制御手段を構成
し、ＣＰＵ１１，メモリ１２の信号処理機能に関する部
分によって信号処理手段を構成する。前記した光散乱体
の測定装置によって、例えば酸素化ヘモグロビンや脱酸
素化ヘモグロビンの濃度変化を求めるには、測定用プロ
ーブ２０を被検体に取付けてレーザー光源１９から各種
波長のレーザー光を送り、被検体内で散乱して反射した
光を受光部２２，２３で検出し、該検出信号を信号処理
することによって求める。なお、該信号処理の詳細につ
いては省略する次に、本発明の光散乱体の測定装置によ
る測定用プローブの異常を検出する手順について、図２
〜図８を用いて説明する。なお、以下の手順で検出する
測定用プローブの異常は、主に測定用プローブの被検体
からの浮きやはずれであり、その他レーザー光の点灯状
態を検出することができる。以下、図２〜図４を用いて
測定用プローブでのチェックの手順を示し、図５〜図８
を用いて前記チェック結果に基づいて行う制御手段の行
う制御手順を示す。
【００１８】この実施の形態で示す測定用プローブのチ
ェックは、二つの受光部のそれぞれの検出信号を所定値
と比較することによって行う。そして、両受光部で同一
の判断処理を行い、両チェックの組み合わせによって測
定用プローブの異常状態の判定を行う。
ェックは、二つの受光部のそれぞれの検出信号を所定値
と比較することによって行う。そして、両受光部で同一
の判断処理を行い、両チェックの組み合わせによって測
定用プローブの異常状態の判定を行う。
【００１９】そこで、以下では、検出信号と所定値との
比較について、一方の受光部についてのみ説明し、他の
受光部についての比較は同様であるため省略する。はじ
めに、受光部からの検出信号との比較に使用する定数
ｐ，ｑ，およびｒを設定する。ここで、定数ｐは、発光
部が照射を行っていないときに、受光部に外乱光が入射
しているか否かを判定するための所定値であり、測定用
プローブを被検体に良好に取り付けたときの暗電流より
小さな値に設定する。定数ｒは、同じく発光部が照射を
行っていないときに、受光部に入射する外乱光が許容範
囲内か否かを判定するための所定値であり、前記した定
数ｐより大きな値で、測定に影響を及ぼさないことが判
定できる程度の所定値に設定する。また、定数ｑは、測
定用プローブの発光部が測定に充分な光量を発光してい
るか否かを判定するための所定値であり、測定対象の被
検体や受光器特性等に応じて設定する（ステップＳ
１）。
比較について、一方の受光部についてのみ説明し、他の
受光部についての比較は同様であるため省略する。はじ
めに、受光部からの検出信号との比較に使用する定数
ｐ，ｑ，およびｒを設定する。ここで、定数ｐは、発光
部が照射を行っていないときに、受光部に外乱光が入射
しているか否かを判定するための所定値であり、測定用
プローブを被検体に良好に取り付けたときの暗電流より
小さな値に設定する。定数ｒは、同じく発光部が照射を
行っていないときに、受光部に入射する外乱光が許容範
囲内か否かを判定するための所定値であり、前記した定
数ｐより大きな値で、測定に影響を及ぼさないことが判
定できる程度の所定値に設定する。また、定数ｑは、測
定用プローブの発光部が測定に充分な光量を発光してい
るか否かを判定するための所定値であり、測定対象の被
検体や受光器特性等に応じて設定する（ステップＳ
１）。
【００２０】測定用プローブを被検体に取り付けた状態
で、受光部から検出信号Ｉと暗電流Ｄを求める。暗電流
Ｄは、発光部からの照射を行わないときの受光部の検出
信号であり、また、検出信号Ｉは発光部から照射を行
い、被検体中を散乱して反射して得られる受光部の検出
信号である。検出信号Ｉと暗電流Ｄの検出は、発光部で
の照射を断続的に行い、照射時のタイミングでの受光部
の出力を検出信号Ｉとし、非照射時のタイミングでの受
光部の出力を暗電流Ｄとすることにより得ることができ
る（ステップＳ２）。
で、受光部から検出信号Ｉと暗電流Ｄを求める。暗電流
Ｄは、発光部からの照射を行わないときの受光部の検出
信号であり、また、検出信号Ｉは発光部から照射を行
い、被検体中を散乱して反射して得られる受光部の検出
信号である。検出信号Ｉと暗電流Ｄの検出は、発光部で
の照射を断続的に行い、照射時のタイミングでの受光部
の出力を検出信号Ｉとし、非照射時のタイミングでの受
光部の出力を暗電流Ｄとすることにより得ることができ
る（ステップＳ２）。
【００２１】次に、暗電流Ｄと定数ｐとを比較して、受
光部に外乱光が入射しているか否かの判定を行う（ステ
ップＳ３）。この判定において、暗電流Ｄが定数ｐより
大きい場合には、外乱光の多い旨の表示を行い（ステッ
プＳ４）、さらに、定数ｒとの比較を行って、受光部に
入射している光が許容範囲内か否かの判定を行う（ステ
ップＳ５）。ステップＳ５の判定において、受光部に入
射している光が許容範囲を越えている場合には、測定用
プローブが被検体からはずれている可能性があると判定
する。この判定をｃとする（ステップＳ６）。この判定
結果は、図３において、同じくｃで示される領域により
表される。なお、図３において、Ｉの符号を付した斜線
部分は検出信号Ｉの範囲を示し、Ｄの符号を付した斜線
部分は暗電流Ｄの範囲を示している。
光部に外乱光が入射しているか否かの判定を行う（ステ
ップＳ３）。この判定において、暗電流Ｄが定数ｐより
大きい場合には、外乱光の多い旨の表示を行い（ステッ
プＳ４）、さらに、定数ｒとの比較を行って、受光部に
入射している光が許容範囲内か否かの判定を行う（ステ
ップＳ５）。ステップＳ５の判定において、受光部に入
射している光が許容範囲を越えている場合には、測定用
プローブが被検体からはずれている可能性があると判定
する。この判定をｃとする（ステップＳ６）。この判定
結果は、図３において、同じくｃで示される領域により
表される。なお、図３において、Ｉの符号を付した斜線
部分は検出信号Ｉの範囲を示し、Ｄの符号を付した斜線
部分は暗電流Ｄの範囲を示している。
【００２２】前記ステップＳ３の判定で暗電流Ｄが定数
ｐよりも小さく、外乱光が認められない場合、あるい
は、暗電流Ｄが定数ｒよりも小さく、外乱光は認められ
るものの許容範囲内である場合には、測定用プローブの
はずれの可能性はないと判断し、以下ステップＳ７〜ス
テップＳ１１によって、レーザー光が良好であるか否か
の判定を行う。ステップＳ７では検出信号Ｉと定数ｑと
を比較し、検出信号Ｉが定数ｑより大きい場合には、充
分な光量が得られていると判断して、レーザー光は正常
であると判定する。この判定をｂとする。この判定結果
は、図３において、同じくｂで示される領域により表さ
れる。また、検出信号Ｉが定数ｑより小さい場合には、
充分な光量が得られていないと判断し、さらに検出信号
Ｉと暗電流Ｄとの大きさの比較を行う（ステップＳ
９）。
ｐよりも小さく、外乱光が認められない場合、あるい
は、暗電流Ｄが定数ｒよりも小さく、外乱光は認められ
るものの許容範囲内である場合には、測定用プローブの
はずれの可能性はないと判断し、以下ステップＳ７〜ス
テップＳ１１によって、レーザー光が良好であるか否か
の判定を行う。ステップＳ７では検出信号Ｉと定数ｑと
を比較し、検出信号Ｉが定数ｑより大きい場合には、充
分な光量が得られていると判断して、レーザー光は正常
であると判定する。この判定をｂとする。この判定結果
は、図３において、同じくｂで示される領域により表さ
れる。また、検出信号Ｉが定数ｑより小さい場合には、
充分な光量が得られていないと判断し、さらに検出信号
Ｉと暗電流Ｄとの大きさの比較を行う（ステップＳ
９）。
【００２３】このステップＳ９の判定において、検出信
号Ｉと暗電流Ｄの大きさがほぼ等しい場合には、受光部
には暗電流Ｄのみが入射していて、レーザー光源は未点
灯と判定する。この判定をａとする。この判定結果は、
図３において、同じくａで示される領域により表され
る。また、検出信号Ｉが暗電流Ｄよりも大きい場合に
は、受光部には暗電流Ｄ以上の光が入射しているもの
の、充分な光量でないため、レーザー光源になんらかの
異常があると判定して、レーザーチェックの表示等を行
う（ステップＳ１１）。この判定をｄとする。この判定
結果は、図３において、同じくｄで示される領域により
表される。
号Ｉと暗電流Ｄの大きさがほぼ等しい場合には、受光部
には暗電流Ｄのみが入射していて、レーザー光源は未点
灯と判定する。この判定をａとする。この判定結果は、
図３において、同じくａで示される領域により表され
る。また、検出信号Ｉが暗電流Ｄよりも大きい場合に
は、受光部には暗電流Ｄ以上の光が入射しているもの
の、充分な光量でないため、レーザー光源になんらかの
異常があると判定して、レーザーチェックの表示等を行
う（ステップＳ１１）。この判定をｄとする。この判定
結果は、図３において、同じくｄで示される領域により
表される。
【００２４】前記した判定は、一つの受光部の判定であ
り、図１に示すように測定用プローブが二つの受光部を
備えている場合には、両受光部について同様の判定を行
って後、図４に示すようなチェック結果の組み合わせに
従って、測定用プローブの異常状態の判定を行う。図４
において、例えば、第１受光部と第２受光部のチェック
結果が共に正常である（図中ｂ）の場合には、測定用プ
ローブは正常に点灯しているは判定することができる。
また、第１受光部と第２受光部のチェック結果が共にプ
ローブはずれの可能性がある（図中ｃ）の場合には、測
定用プローブはプローブはずれであると判定する。
り、図１に示すように測定用プローブが二つの受光部を
備えている場合には、両受光部について同様の判定を行
って後、図４に示すようなチェック結果の組み合わせに
従って、測定用プローブの異常状態の判定を行う。図４
において、例えば、第１受光部と第２受光部のチェック
結果が共に正常である（図中ｂ）の場合には、測定用プ
ローブは正常に点灯しているは判定することができる。
また、第１受光部と第２受光部のチェック結果が共にプ
ローブはずれの可能性がある（図中ｃ）の場合には、測
定用プローブはプローブはずれであると判定する。
【００２５】次に、図５〜図７を用いて、上記のような
手順で測定用プローブのプローブはずれの検出を利用し
た発光部の発光状態を変更する手順について説明する。
前記した手順により両受光部のチェックを行って、測定
用プローブのチェックを行う。なお、図６では、レーザ
ー光源から波長の異なる４つのレーザー光（λ１〜λ
４）を順次発光タイミングをずらして発光させて、各レ
ーザー光による４つの検出信号を求め、さらに、レーザ
ー光を発光しないときの検出信号から暗電流信号を求め
ている。この複数の検出信号と暗電流信号によって、測
定値の絶対値を求めることができる。なお、この測定値
の絶対値を求める手法については、本発明には特に関連
がないため説明を省略する。
手順で測定用プローブのプローブはずれの検出を利用し
た発光部の発光状態を変更する手順について説明する。
前記した手順により両受光部のチェックを行って、測定
用プローブのチェックを行う。なお、図６では、レーザ
ー光源から波長の異なる４つのレーザー光（λ１〜λ
４）を順次発光タイミングをずらして発光させて、各レ
ーザー光による４つの検出信号を求め、さらに、レーザ
ー光を発光しないときの検出信号から暗電流信号を求め
ている。この複数の検出信号と暗電流信号によって、測
定値の絶対値を求めることができる。なお、この測定値
の絶対値を求める手法については、本発明には特に関連
がないため説明を省略する。
【００２６】従って、図６において、測定用プローブは
４つのレーザー光による測定と暗電流の測定の計５つの
測定で１サイクルを構成し、この１サイクル内で前記お
よびステップＳ２１で示す測定用プローブの判定を行
う。各サイクルで測定用プローブの異常が判定され（図
６中のＡ）、この異常判定が連続して例えばＴ秒継続し
たか否かの判定を行う。このＴ秒継続の判定（図６中の
Ｂ）によって、一時的なプローブの浮きやはずれを排除
することができる。なお、このＴ秒継続の判定に代え
て、対応するサイクル数の判定を行うこともできる（ス
テップＳ２２）。
４つのレーザー光による測定と暗電流の測定の計５つの
測定で１サイクルを構成し、この１サイクル内で前記お
よびステップＳ２１で示す測定用プローブの判定を行
う。各サイクルで測定用プローブの異常が判定され（図
６中のＡ）、この異常判定が連続して例えばＴ秒継続し
たか否かの判定を行う。このＴ秒継続の判定（図６中の
Ｂ）によって、一時的なプローブの浮きやはずれを排除
することができる。なお、このＴ秒継続の判定に代え
て、対応するサイクル数の判定を行うこともできる（ス
テップＳ２２）。
【００２７】前記ステップＳ２２の判定で、測定用プロ
ーブがはずれていると判定すると、光制御手段は検出モ
ードを変更して、レーザー光の発光状態を変更する（ス
テップＳ２３）。このレーザー光の発光状態の変更は、
例えば、レーザー光の発光間隔を長くしたり、あるいは
レーザー光の各発光強度を低くすることよって行うこと
ができる。図７は、レーザー光の発光間隔を長くする場
合の例を示しており、前記図６の信号Ｂによってプロー
ブはずれを検出した後の状態を示している。図７におい
て、プローブはずれの信号の後、レーザー光を発光する
間隔を長くする（図７中のＣ）。これによって、レーザ
ー光の発光光量は実質的に低下し、生体への影響を低減
することができる。
ーブがはずれていると判定すると、光制御手段は検出モ
ードを変更して、レーザー光の発光状態を変更する（ス
テップＳ２３）。このレーザー光の発光状態の変更は、
例えば、レーザー光の発光間隔を長くしたり、あるいは
レーザー光の各発光強度を低くすることよって行うこと
ができる。図７は、レーザー光の発光間隔を長くする場
合の例を示しており、前記図６の信号Ｂによってプロー
ブはずれを検出した後の状態を示している。図７におい
て、プローブはずれの信号の後、レーザー光を発光する
間隔を長くする（図７中のＣ）。これによって、レーザ
ー光の発光光量は実質的に低下し、生体への影響を低減
することができる。
【００２８】また、図８はレーザー光の各発光強度を低
くする場合の例を示しており、同じく、前記図６の信号
Ｂによってプローブはずれを検出した後の状態を示して
いる。図８において、プローブはずれの信号の後、レー
ザー光の発光強度を下げる（図７中のＥ）。これによっ
て、レーザー光の発光光量は実質的に低下し、生体への
影響を低減することができる。前記ステップＳ２３のレ
ーザー光の発光光量を実質的に低下させる検出モードを
行う間においても、測定用プローブのチェックを行い、
プローブはずれの状態が解消したか否かの判定を行う
（ステップＳ２４）。そして、測定用プローブが正常と
判定された場合には、ステップＳ２５で元の検出モード
に復帰する（図７および図８中のＦ）。これによって、
測定を自動的に再開することができる。
くする場合の例を示しており、同じく、前記図６の信号
Ｂによってプローブはずれを検出した後の状態を示して
いる。図８において、プローブはずれの信号の後、レー
ザー光の発光強度を下げる（図７中のＥ）。これによっ
て、レーザー光の発光光量は実質的に低下し、生体への
影響を低減することができる。前記ステップＳ２３のレ
ーザー光の発光光量を実質的に低下させる検出モードを
行う間においても、測定用プローブのチェックを行い、
プローブはずれの状態が解消したか否かの判定を行う
（ステップＳ２４）。そして、測定用プローブが正常と
判定された場合には、ステップＳ２５で元の検出モード
に復帰する（図７および図８中のＦ）。これによって、
測定を自動的に再開することができる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、光散乱体の測定装
置によれば、測定用プローブが浮いたりはずれた場合の
レーザー光による障害を低減して安全性を向上させるこ
とができる。また、測定用プローブの一時的な浮きやは
ずれに対して、測定を自動的に再開することができる。
置によれば、測定用プローブが浮いたりはずれた場合の
レーザー光による障害を低減して安全性を向上させるこ
とができる。また、測定用プローブの一時的な浮きやは
ずれに対して、測定を自動的に再開することができる。
【図１】本発明の光散乱体の測定装置の一実施の形態を
説明するための概略ブロック図である。
説明するための概略ブロック図である。
【図２】本発明の光散乱体の測定装置による測定用プロ
ーブの異常を検出する手順についてのフローチャートで
ある。
ーブの異常を検出する手順についてのフローチャートで
ある。
【図３】本発明の光散乱体の測定装置による測定用プロ
ーブの異常を検出する、検出値と定数との関係を示す図
である。
ーブの異常を検出する、検出値と定数との関係を示す図
である。
【図４】本発明の光散乱体の測定装置による測定用プロ
ーブの異常を検出する、チェック結果の組み合わせを示
す図である。
ーブの異常を検出する、チェック結果の組み合わせを示
す図である。
【図５】本発明のプローブはずれの検出を利用した発光
部の発光状態を変更する手順を説明するフローチャート
である。
部の発光状態を変更する手順を説明するフローチャート
である。
【図６】本発明の発光部の発光状態を変更する手順を説
明するタイムチャートである。
明するタイムチャートである。
【図７】本発明の発光部の発光状態を変更する手順を説
明するタイムチャートである。
明するタイムチャートである。
【図８】本発明の発光部の発光状態を変更する手順を説
明するタイムチャートである。
明するタイムチャートである。
【図９】従来の光散乱体の測定装置の概略構成図であ
る。
る。
１…光散乱体の測定装置、１０…測定器本体、１１…Ｃ
ＰＵ、１２…メモリ、１３…ＨＤ、１４…ＦＤ、１５…
バス、１６…積分回路、１７…Ａ／Ｄ回路、１８…レー
ザー電源、１８…レーザー電源、１９…レーザー光源、
２０…測定用プローブ２０、２１…発光部、２２，２３
…受光部、３１…光ファイバ、３２…信号線、４１…被
検体、５１…放射光、５２…散乱光、５３…反射光、５
４…外乱光。
ＰＵ、１２…メモリ、１３…ＨＤ、１４…ＦＤ、１５…
バス、１６…積分回路、１７…Ａ／Ｄ回路、１８…レー
ザー電源、１８…レーザー電源、１９…レーザー光源、
２０…測定用プローブ２０、２１…発光部、２２，２３
…受光部、３１…光ファイバ、３２…信号線、４１…被
検体、５１…放射光、５２…散乱光、５３…反射光、５
４…外乱光。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江田 英雄 神奈川県秦野市堀山下字松葉380−１ 株 式会社島津製作所秦野工場内
Claims (1)
- 【請求項１】 光を被検体に照射する光発光部と、光を
検出する受光部とを一体化した測定用プローブと、前記
光の照射を制御する光制御手段と、前記受光部によって
得られる検出信号を信号処理する信号処理手段を備え、
前記信号処理手段は外乱光の入射状態を検出し、前記光
制御手段は該外乱光の入射に応じて光の照射状態を変更
することを特徴とする光散乱体の測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17652596A JP3939782B2 (ja) | 1996-07-05 | 1996-07-05 | 光散乱体の測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17652596A JP3939782B2 (ja) | 1996-07-05 | 1996-07-05 | 光散乱体の測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1019766A true JPH1019766A (ja) | 1998-01-23 |
| JP3939782B2 JP3939782B2 (ja) | 2007-07-04 |
Family
ID=16015144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17652596A Expired - Fee Related JP3939782B2 (ja) | 1996-07-05 | 1996-07-05 | 光散乱体の測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3939782B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001120554A (ja) * | 1999-10-28 | 2001-05-08 | Hitachi Ltd | 光計測装置及び記録媒体、並びに光計測方法 |
| JP2002224092A (ja) * | 2001-01-30 | 2002-08-13 | Hitachi Ltd | 生体監視システム及び光計測用プローブ |
| JP2007536053A (ja) * | 2004-05-06 | 2007-12-13 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 生物学的細胞組織の分光分析用保護機構 |
| US7414244B2 (en) | 2004-06-30 | 2008-08-19 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Mixing ration detecting apparatus, method of controlling mixing ration detecting apparatus, and fuel cell system incorporating mixing ratio detecting apparatus |
| JP2017164537A (ja) * | 2017-05-26 | 2017-09-21 | セイコーエプソン株式会社 | 生体情報検出装置 |
| US10357203B2 (en) | 2013-07-12 | 2019-07-23 | Seiko Epson Corporation | Biological information detection device |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8103325B2 (en) | 1999-03-08 | 2012-01-24 | Tyco Healthcare Group Lp | Method and circuit for storing and providing historical physiological data |
| US8224412B2 (en) | 2000-04-17 | 2012-07-17 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Pulse oximeter sensor with piece-wise function |
| EP1274343B1 (en) | 2000-04-17 | 2012-08-15 | Nellcor Puritan Bennett LLC | Pulse oximeter sensor with piece-wise function |
| US6591123B2 (en) | 2000-08-31 | 2003-07-08 | Mallinckrodt Inc. | Oximeter sensor with digital memory recording sensor data |
| US6606510B2 (en) | 2000-08-31 | 2003-08-12 | Mallinckrodt Inc. | Oximeter sensor with digital memory encoding patient data |
| US7006856B2 (en) | 2003-01-10 | 2006-02-28 | Nellcor Puritan Bennett Incorporated | Signal quality metrics design for qualifying data for a physiological monitor |
| US7194293B2 (en) | 2004-03-08 | 2007-03-20 | Nellcor Puritan Bennett Incorporated | Selection of ensemble averaging weights for a pulse oximeter based on signal quality metrics |
| US8175667B2 (en) | 2006-09-29 | 2012-05-08 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Symmetric LED array for pulse oximetry |
| US8068891B2 (en) | 2006-09-29 | 2011-11-29 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Symmetric LED array for pulse oximetry |
| US9560994B2 (en) | 2008-03-26 | 2017-02-07 | Covidien Lp | Pulse oximeter with adaptive power conservation |
| US8532751B2 (en) | 2008-09-30 | 2013-09-10 | Covidien Lp | Laser self-mixing sensors for biological sensing |
| US8290730B2 (en) | 2009-06-30 | 2012-10-16 | Nellcor Puritan Bennett Ireland | Systems and methods for assessing measurements in physiological monitoring devices |
| US8818473B2 (en) | 2010-11-30 | 2014-08-26 | Covidien Lp | Organic light emitting diodes and photodetectors |
| US9351688B2 (en) | 2013-01-29 | 2016-05-31 | Covidien Lp | Low power monitoring systems and method |
| US10342485B2 (en) | 2014-10-01 | 2019-07-09 | Covidien Lp | Removable base for wearable medical monitor |
| USD804042S1 (en) | 2015-12-10 | 2017-11-28 | Covidien Lp | Wearable medical monitor |
| USD794206S1 (en) | 2015-12-18 | 2017-08-08 | Covidien Lp | Combined strap and cradle for wearable medical monitor |
-
1996
- 1996-07-05 JP JP17652596A patent/JP3939782B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001120554A (ja) * | 1999-10-28 | 2001-05-08 | Hitachi Ltd | 光計測装置及び記録媒体、並びに光計測方法 |
| JP2002224092A (ja) * | 2001-01-30 | 2002-08-13 | Hitachi Ltd | 生体監視システム及び光計測用プローブ |
| JP2007536053A (ja) * | 2004-05-06 | 2007-12-13 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 生物学的細胞組織の分光分析用保護機構 |
| US7414244B2 (en) | 2004-06-30 | 2008-08-19 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Mixing ration detecting apparatus, method of controlling mixing ration detecting apparatus, and fuel cell system incorporating mixing ratio detecting apparatus |
| US10357203B2 (en) | 2013-07-12 | 2019-07-23 | Seiko Epson Corporation | Biological information detection device |
| JP2017164537A (ja) * | 2017-05-26 | 2017-09-21 | セイコーエプソン株式会社 | 生体情報検出装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3939782B2 (ja) | 2007-07-04 |
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