JPH10262957A - オキシヘモグロビン、デオキシヘモグロビン、カルボキシヘモグロビンおよびメトヘモグロビンを、改良された光プレチスモグラフィーによる監視法および装置 - Google Patents
オキシヘモグロビン、デオキシヘモグロビン、カルボキシヘモグロビンおよびメトヘモグロビンを、改良された光プレチスモグラフィーによる監視法および装置Info
- Publication number
- JPH10262957A JPH10262957A JP10032785A JP3278598A JPH10262957A JP H10262957 A JPH10262957 A JP H10262957A JP 10032785 A JP10032785 A JP 10032785A JP 3278598 A JP3278598 A JP 3278598A JP H10262957 A JPH10262957 A JP H10262957A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- analyte concentration
- blood analyte
- estimated
- concentration value
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 56
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title abstract description 11
- 108010003320 Carboxyhemoglobin Proteins 0.000 title description 38
- 108010064719 Oxyhemoglobins Proteins 0.000 title description 37
- INGWEZCOABYORO-UHFFFAOYSA-N 2-(furan-2-yl)-7-methyl-1h-1,8-naphthyridin-4-one Chemical compound N=1C2=NC(C)=CC=C2C(O)=CC=1C1=CC=CO1 INGWEZCOABYORO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 7
- 108010002255 deoxyhemoglobin Proteins 0.000 title description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims abstract description 72
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims abstract description 72
- 239000012491 analyte Substances 0.000 claims description 58
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 16
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 13
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 12
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 12
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 12
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 11
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims 1
- 230000006870 function Effects 0.000 abstract description 13
- 239000000523 sample Substances 0.000 abstract description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 7
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 abstract description 6
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract 1
- 108010061951 Methemoglobin Proteins 0.000 description 35
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 19
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 19
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 16
- 230000009102 absorption Effects 0.000 description 14
- -1 RHb Proteins 0.000 description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 9
- 101100127656 Caenorhabditis elegans lam-2 gene Proteins 0.000 description 6
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 6
- 101150071648 licB gene Proteins 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 5
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000013186 photoplethysmography Methods 0.000 description 3
- 238000002106 pulse oximetry Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- MYWUZJCMWCOHBA-VIFPVBQESA-N methamphetamine Chemical compound CN[C@@H](C)CC1=CC=CC=C1 MYWUZJCMWCOHBA-VIFPVBQESA-N 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002496 oximetry Methods 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 101100399480 Caenorhabditis elegans lmn-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100028213 Caenorhabditis elegans osm-3 gene Proteins 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000001408 Carbon monoxide poisoning Diseases 0.000 description 1
- 108010016811 Sulfhemoglobin Proteins 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 108010076316 dyshemoglobins Proteins 0.000 description 1
- 210000000624 ear auricle Anatomy 0.000 description 1
- 210000004905 finger nail Anatomy 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 238000012417 linear regression Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 210000000492 nasalseptum Anatomy 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012887 quadratic function Methods 0.000 description 1
- 208000007056 sickle cell anemia Diseases 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue
- A61B5/1455—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
- A61B5/14551—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters for measuring blood gases
- A61B5/14552—Details of sensors specially adapted therefor
-
- 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
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/314—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry with comparison of measurements at specific and non-specific wavelengths
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 血液被検体の濃度、特に血液中のオキシヘモ
グロビン、還元ヘモグロビン、カルボキシヘモグロビン
およびメトヘモグロビン濃度の、正確かつ連続的な、実
時間の非−侵襲的測定を実施するための、光プレチスモ
グラフィー法および装置を提供することにある。 【解決手段】 患者組織の一部における、複数の血液被
検体の各々に関する濃度値を測定する方法であって、a.
各々異なるスペクトル内容をもつ、複数の光ビームを発
生させ、b.該複数の光ビームの各々を該組織の部分に導
き、c.該組織部分を透過した光を検出して、該複数の光
ビームの各々に対する該検出された光を表す、複数の受
信光強度シグナルを発生し、d.該複数の血液被検体各々
に関する、該複数の受信光強度シグナルから、見積もら
れた血液被検体濃度値を、該見積もられた血液被検体濃
度値に関連する誤差関数を最小化し、かつ該見積もられ
た血液被検体濃度値に対して設定された、予め定められ
た１組の制限を満足させることにより、算出することを
特徴とする。
グロビン、還元ヘモグロビン、カルボキシヘモグロビン
およびメトヘモグロビン濃度の、正確かつ連続的な、実
時間の非−侵襲的測定を実施するための、光プレチスモ
グラフィー法および装置を提供することにある。 【解決手段】 患者組織の一部における、複数の血液被
検体の各々に関する濃度値を測定する方法であって、a.
各々異なるスペクトル内容をもつ、複数の光ビームを発
生させ、b.該複数の光ビームの各々を該組織の部分に導
き、c.該組織部分を透過した光を検出して、該複数の光
ビームの各々に対する該検出された光を表す、複数の受
信光強度シグナルを発生し、d.該複数の血液被検体各々
に関する、該複数の受信光強度シグナルから、見積もら
れた血液被検体濃度値を、該見積もられた血液被検体濃
度値に関連する誤差関数を最小化し、かつ該見積もられ
た血液被検体濃度値に対して設定された、予め定められ
た１組の制限を満足させることにより、算出することを
特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には光プレ
チスモグラフィー装置を使用して、患者組織を監視し、
該患者血液中のオキシヘモグロビン(O2Hb)、デオキシヘ
モグロビンまたは還元ヘモグロビン(RHb) 、カルボキシ
ヘモグロビン(COHb)およびメトヘモグロビン(MetHb) の
濃度に関する情報を得ることに関する。より詳しくは、
本発明は、特定の安定化法および装置の適用により得る
ことのできるこれら測定値の精度を改善することに関す
る。
チスモグラフィー装置を使用して、患者組織を監視し、
該患者血液中のオキシヘモグロビン(O2Hb)、デオキシヘ
モグロビンまたは還元ヘモグロビン(RHb) 、カルボキシ
ヘモグロビン(COHb)およびメトヘモグロビン(MetHb) の
濃度に関する情報を得ることに関する。より詳しくは、
本発明は、特定の安定化法および装置の適用により得る
ことのできるこれら測定値の精度を改善することに関す
る。
【０００２】
【従来技術】緊急評価、外科および他の医療手続き中
に、医師等はしばしば血液の酸素濃度並びに他の因子を
知りたいと考える。パルス式酸素測定において、オキシ
ヘモグロビンおよびデオキシヘモグロビンの相対濃度
は、患者の血液の酸化に関するデータを与えることか
ら、全ヘモグロビンに対する割合として測定される。血
液の酸化は、ダイスヘモグロビン(dyshemoglobins)と呼
ばれる、付随的なヘモグロビン種の生成により、悪影響
を受ける可能性がある。最も顕著には、一酸化炭素と血
液中のヘモグロビンとが結合した場合に、カルボキシヘ
モグロビンが生成される。患者血液中のカルボキシヘモ
グロビン濃度の正確な測定は、患者が喫煙者である場合
に、または一酸化炭素中毒の恐れがある場合に必要とさ
れる可能性がある。また、血液中の高いメトヘモグロビ
ンレベルは、種々の薬剤処理、不法な薬物および幾つか
の病理的状態、例えば鎌状赤血球貧血により発生する可
能性がある。従って、該メトヘモグロビンの濃度の測定
も、患者を評価する上で有用である。パルス式酸素濃度
測定装置は、動脈血液中の酸素飽和、またはオキシヘモ
グロビン濃度を全ヘモグロビンに対する百分率として測
定するために、市販品として入手可能である。これらの
装置は、一般的に光プレチスモグラフィーとして知られ
る技術により、パルス状の動脈血液が供給された組織に
よる、時間的に変動する光の吸収量に依存している。
に、医師等はしばしば血液の酸素濃度並びに他の因子を
知りたいと考える。パルス式酸素測定において、オキシ
ヘモグロビンおよびデオキシヘモグロビンの相対濃度
は、患者の血液の酸化に関するデータを与えることか
ら、全ヘモグロビンに対する割合として測定される。血
液の酸化は、ダイスヘモグロビン(dyshemoglobins)と呼
ばれる、付随的なヘモグロビン種の生成により、悪影響
を受ける可能性がある。最も顕著には、一酸化炭素と血
液中のヘモグロビンとが結合した場合に、カルボキシヘ
モグロビンが生成される。患者血液中のカルボキシヘモ
グロビン濃度の正確な測定は、患者が喫煙者である場合
に、または一酸化炭素中毒の恐れがある場合に必要とさ
れる可能性がある。また、血液中の高いメトヘモグロビ
ンレベルは、種々の薬剤処理、不法な薬物および幾つか
の病理的状態、例えば鎌状赤血球貧血により発生する可
能性がある。従って、該メトヘモグロビンの濃度の測定
も、患者を評価する上で有用である。パルス式酸素濃度
測定装置は、動脈血液中の酸素飽和、またはオキシヘモ
グロビン濃度を全ヘモグロビンに対する百分率として測
定するために、市販品として入手可能である。これらの
装置は、一般的に光プレチスモグラフィーとして知られ
る技術により、パルス状の動脈血液が供給された組織に
よる、時間的に変動する光の吸収量に依存している。
【０００３】公知のパルス式酸素濃度測定装置は、組織
に、２種の異なる中心波長をもつ光を透過させる。動脈
血液中の酸化ヘモグロビンおよび還元ヘモグロビンのス
ペクトル特性は、該パルス酸素濃度測定装置により発せ
られる該２種の異なる光シグナルに関して異なってい
る。該動脈血液は脈動しているので、該組織に透過され
る該光は、一般的に時間的に変動する成分、並びに時間
的に不変の成分を示す。該組織を透過した、一方のエミ
ッターからの光強度の、この時間的に変動する成分対時
間的に不変の成分の比を、第二のエミッターからの透過
光強度の時間的に変動する成分対時間的に不変の成分の
比で割ることにより得られる比から、該動脈血液中の酸
素飽和の程度を決定できる。これについては、例えばJ.
A.ポロージ(Pologe)の論文International Anesthesiolo
gy Clinics, 1987, Vol.25, pp.137-153を参照のこと。
パルス式酸素濃度測定による動脈酸素飽和濃度の測定を
可能とする基本的な物理的特性は、血液が飽和により色
変化することである。パルス式酸素濃度測定装置は、該
動脈血液の「色」を測定し、かつこの「色」を、所定の
表示すべき酸素飽和と関連付ける。血液が十分に酸化さ
れている場合、該血液は多量の赤色光を吸収しないが、
該血液が酸素飽和状態でなくなるにつれて、より多くの
赤色光を吸収して、該血液に暗色の外観を与える。逆の
挙動が、近赤外領域（約810 nm〜1000nmの範囲）におい
て生じ、該領域においてヘモグロビンは、酸素で飽和さ
れていない場合よりも、飽和されている場合により多く
の光を吸収する。このために、従来のパルス酸素濃度測
定装置は、通常発光ダイオードである、２つのエミッタ
ーを使用し、その一つは通常約925 nmまたは940 nm近傍
に中心波長をもつ近赤外領域の光を発する。
に、２種の異なる中心波長をもつ光を透過させる。動脈
血液中の酸化ヘモグロビンおよび還元ヘモグロビンのス
ペクトル特性は、該パルス酸素濃度測定装置により発せ
られる該２種の異なる光シグナルに関して異なってい
る。該動脈血液は脈動しているので、該組織に透過され
る該光は、一般的に時間的に変動する成分、並びに時間
的に不変の成分を示す。該組織を透過した、一方のエミ
ッターからの光強度の、この時間的に変動する成分対時
間的に不変の成分の比を、第二のエミッターからの透過
光強度の時間的に変動する成分対時間的に不変の成分の
比で割ることにより得られる比から、該動脈血液中の酸
素飽和の程度を決定できる。これについては、例えばJ.
A.ポロージ(Pologe)の論文International Anesthesiolo
gy Clinics, 1987, Vol.25, pp.137-153を参照のこと。
パルス式酸素濃度測定による動脈酸素飽和濃度の測定を
可能とする基本的な物理的特性は、血液が飽和により色
変化することである。パルス式酸素濃度測定装置は、該
動脈血液の「色」を測定し、かつこの「色」を、所定の
表示すべき酸素飽和と関連付ける。血液が十分に酸化さ
れている場合、該血液は多量の赤色光を吸収しないが、
該血液が酸素飽和状態でなくなるにつれて、より多くの
赤色光を吸収して、該血液に暗色の外観を与える。逆の
挙動が、近赤外領域（約810 nm〜1000nmの範囲）におい
て生じ、該領域においてヘモグロビンは、酸素で飽和さ
れていない場合よりも、飽和されている場合により多く
の光を吸収する。このために、従来のパルス酸素濃度測
定装置は、通常発光ダイオードである、２つのエミッタ
ーを使用し、その一つは通常約925 nmまたは940 nm近傍
に中心波長をもつ近赤外領域の光を発する。
【０００４】パルス式酸素濃度測定法の最も明白な限界
は、これが僅かに２チャンネル系である（ここで、チャ
ンネルとは、任意の所定のエミッターから発せられ、該
組織を透過した光または該光の、電子的表示として定義
される）という事実に由来する。従って、任意の公知の
パルス式酸素濃度測定装置は、２つの血液被検体を解明
できるに過ぎず、しかもオキシヘモグロビンおよび還元
ヘモグロビンのみが動脈血液中に存在するとの仮定を行
っている。動脈血液中に存在し、かつ該装置により使用
される波長バンド内の光を吸収するあらゆる付随的な発
色団が、誤った読みに導くであろう。このような発色団
の２つは、カルボキシヘモグロビンおよびメトヘモグロ
ビンを包含する。特に、カルボキシヘモグロビンまたは
メトヘモグロビンが、正常なレベル以上に存在する場
合、公知のパルス式酸素濃度測定装置は、該動脈酸素飽
和量の不当に高い読みを与えるであろう。これは、従来
のパルス式酸素濃度測定法の最も重大な、潜在的に危険
な限界である。公知技術のパルス式酸素濃度測定装置
は、血液中のカルボキシヘモグロビンおよびメトヘモグ
ロビンの存在に起因する、オキシヘモグロビンおよび還
元ヘモグロビンの測定における誤差を補償する手段に全
く欠けていた。オキシヘモグロビン、デオキシヘモグロ
ビン、カルボキシヘモグロビンおよびメトヘモグロビン
濃度を測定する、非−侵襲的デバイスの製造が他の者に
より試みられていた。しかしながら、これら４種の血液
被検体を正確に測定することのできる光プレチスモグラ
フィー監視装置の上首尾の低コスト、かつ工業的製造は
見られなかった。
は、これが僅かに２チャンネル系である（ここで、チャ
ンネルとは、任意の所定のエミッターから発せられ、該
組織を透過した光または該光の、電子的表示として定義
される）という事実に由来する。従って、任意の公知の
パルス式酸素濃度測定装置は、２つの血液被検体を解明
できるに過ぎず、しかもオキシヘモグロビンおよび還元
ヘモグロビンのみが動脈血液中に存在するとの仮定を行
っている。動脈血液中に存在し、かつ該装置により使用
される波長バンド内の光を吸収するあらゆる付随的な発
色団が、誤った読みに導くであろう。このような発色団
の２つは、カルボキシヘモグロビンおよびメトヘモグロ
ビンを包含する。特に、カルボキシヘモグロビンまたは
メトヘモグロビンが、正常なレベル以上に存在する場
合、公知のパルス式酸素濃度測定装置は、該動脈酸素飽
和量の不当に高い読みを与えるであろう。これは、従来
のパルス式酸素濃度測定法の最も重大な、潜在的に危険
な限界である。公知技術のパルス式酸素濃度測定装置
は、血液中のカルボキシヘモグロビンおよびメトヘモグ
ロビンの存在に起因する、オキシヘモグロビンおよび還
元ヘモグロビンの測定における誤差を補償する手段に全
く欠けていた。オキシヘモグロビン、デオキシヘモグロ
ビン、カルボキシヘモグロビンおよびメトヘモグロビン
濃度を測定する、非−侵襲的デバイスの製造が他の者に
より試みられていた。しかしながら、これら４種の血液
被検体を正確に測定することのできる光プレチスモグラ
フィー監視装置の上首尾の低コスト、かつ工業的製造は
見られなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、光プレチス
モグラフィー装置により発生される、オキシヘモグロビ
ン、還元ヘモグロビン、カルボキシヘモグロビンおよび
メトヘモグロビンの見積もられた濃度を安定化するため
の、新規な方法並びに装置を提供することによって、上
記の欠点を克服することを目的とするものである。即
ち、本発明は、血液被検体の濃度、特に血液中のオキシ
ヘモグロビン、デオキシヘモグロビン、カルボキシヘモ
グロビンおよびメトヘモグロビン濃度（全ヘモグロビン
に対する百分率として）の、正確で連続的な、実時間の
非−侵襲的測定を実施するための、光プレチスモグラフ
ィー法および装置を提供する。
モグラフィー装置により発生される、オキシヘモグロビ
ン、還元ヘモグロビン、カルボキシヘモグロビンおよび
メトヘモグロビンの見積もられた濃度を安定化するため
の、新規な方法並びに装置を提供することによって、上
記の欠点を克服することを目的とするものである。即
ち、本発明は、血液被検体の濃度、特に血液中のオキシ
ヘモグロビン、デオキシヘモグロビン、カルボキシヘモ
グロビンおよびメトヘモグロビン濃度（全ヘモグロビン
に対する百分率として）の、正確で連続的な、実時間の
非−侵襲的測定を実施するための、光プレチスモグラフ
ィー法および装置を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の安定化法では、
該被検体の濃度を評価する上で付随的な情報、即ち該被
検体の濃度が０〜100%の範囲内にあり、かつ全体で100%
でなければならないという事実を利用する。多くの従来
のパルス式酸素濃度測定装置は０〜100%の範囲内にある
表示された酸素飽和濃度の読みを含むが、何れも、真の
被検体評価法においてこの情報を使用していない。本発
明は、該被検体の評価計算に、これらの制約を組み込む
ことにより、該血液被検体の読みの精度を大幅に改善す
る。本発明の方法は、上記４種の被検体、即ちオキシヘ
モグロビン、デオキシヘモグロビン、カルボキシヘモグ
ロビンおよびメトヘモグロビンのレベルが相互に関連性
をもつという原理に基づいている。即ち、これら４種の
被検体のレベル各々は、０〜100%の範囲内になければな
らず、またあらゆる他のヘモグロビン種、例えばスルフ
ヘモグロビンを除けば、これら４種の被検体は、全体で
100%でなければならない。
該被検体の濃度を評価する上で付随的な情報、即ち該被
検体の濃度が０〜100%の範囲内にあり、かつ全体で100%
でなければならないという事実を利用する。多くの従来
のパルス式酸素濃度測定装置は０〜100%の範囲内にある
表示された酸素飽和濃度の読みを含むが、何れも、真の
被検体評価法においてこの情報を使用していない。本発
明は、該被検体の評価計算に、これらの制約を組み込む
ことにより、該血液被検体の読みの精度を大幅に改善す
る。本発明の方法は、上記４種の被検体、即ちオキシヘ
モグロビン、デオキシヘモグロビン、カルボキシヘモグ
ロビンおよびメトヘモグロビンのレベルが相互に関連性
をもつという原理に基づいている。即ち、これら４種の
被検体のレベル各々は、０〜100%の範囲内になければな
らず、またあらゆる他のヘモグロビン種、例えばスルフ
ヘモグロビンを除けば、これら４種の被検体は、全体で
100%でなければならない。
【０００７】本発明の光プレチスモグラフィー法は、１
または複数のエミッターにより発生した中心波長λ1 お
よびλ2 により表される、少なくとも別々の第一および
第二のスペクトル内容を有する、少なくともほぼ単色光
の光ビームを生成する工程を含む。次いで、ある光路に
沿った患者の組織の一部分に、この光を通すために、こ
の光を該部分に導く。本発明の方法は、更に最低でも、
追加のエミッターまたは複数のエミッターにより発せら
れる、中心波長λ3 およびλ4 で表される、一つの追加
の異なるスペクトル内容を有する、および恐らく第四の
異なるスペクトル内容を有する、少なくともほぼ単色光
の光ビームを生成する工程をも含み、ここで該各中心波
長は相互に異なっている。この光も、実質的に同一の光
路に沿った該組織部分に通過させる目的で、該テスト中
の組織部分に導かれる。本発明の方法は、更に該組織か
らの、受信透過光を検出するための手段、例えば光ダイ
オードまたは他の適当な検出器の使用を含む。Ｉlam1、
Ｉlam2、Ｉlam3およびＩla m4（ここで、lam1〜lam4はそ
れぞれλ1 〜λ4 を表す）は、テスト中の該組織および
動脈血液中の種々の吸収体により吸収されかつ変調され
た後の該組織から受信した光の測定値である。
または複数のエミッターにより発生した中心波長λ1 お
よびλ2 により表される、少なくとも別々の第一および
第二のスペクトル内容を有する、少なくともほぼ単色光
の光ビームを生成する工程を含む。次いで、ある光路に
沿った患者の組織の一部分に、この光を通すために、こ
の光を該部分に導く。本発明の方法は、更に最低でも、
追加のエミッターまたは複数のエミッターにより発せら
れる、中心波長λ3 およびλ4 で表される、一つの追加
の異なるスペクトル内容を有する、および恐らく第四の
異なるスペクトル内容を有する、少なくともほぼ単色光
の光ビームを生成する工程をも含み、ここで該各中心波
長は相互に異なっている。この光も、実質的に同一の光
路に沿った該組織部分に通過させる目的で、該テスト中
の組織部分に導かれる。本発明の方法は、更に該組織か
らの、受信透過光を検出するための手段、例えば光ダイ
オードまたは他の適当な検出器の使用を含む。Ｉlam1、
Ｉlam2、Ｉlam3およびＩla m4（ここで、lam1〜lam4はそ
れぞれλ1 〜λ4 を表す）は、テスト中の該組織および
動脈血液中の種々の吸収体により吸収されかつ変調され
た後の該組織から受信した光の測定値である。
【０００８】これら受信光測定値Ｉlam1、Ｉlam2、Ｉ
lam3およびＩlam4から、血液中の種々の吸収体による、
該透過光の微分吸収量（一般的には、dAで表される）が
算出される。次いで、これらの微分吸収量(dA)を、これ
らの見積もり値に存在する誤差に関連する目的関数を最
小化し、一方で幾つかの制限を満たすことにより、該血
液被検体レベルの見積もりにおいて利用する。血液中の
オキシヘモグロビン、還元ヘモグロビン、カルボキシヘ
モグロビンおよびメトヘモグロビンの濃度を測定する場
合には、この目的関数を最小化し、しかもこれら４種の
被検体の濃度が全体で100%であり、かつ各被検体の濃度
が0%より大きく、かつ100%未満でなければならないとい
う、制約を満たす。好ましい態様においては、血液被検
体の濃度を測定する方法を記載し、該方法では、初期キ
ャリブレーション方程式を反転させ、線形代数およびラ
グランジュ乗数を使用して、計算時間を最小化する。
lam3およびＩlam4から、血液中の種々の吸収体による、
該透過光の微分吸収量（一般的には、dAで表される）が
算出される。次いで、これらの微分吸収量(dA)を、これ
らの見積もり値に存在する誤差に関連する目的関数を最
小化し、一方で幾つかの制限を満たすことにより、該血
液被検体レベルの見積もりにおいて利用する。血液中の
オキシヘモグロビン、還元ヘモグロビン、カルボキシヘ
モグロビンおよびメトヘモグロビンの濃度を測定する場
合には、この目的関数を最小化し、しかもこれら４種の
被検体の濃度が全体で100%であり、かつ各被検体の濃度
が0%より大きく、かつ100%未満でなければならないとい
う、制約を満たす。好ましい態様においては、血液被検
体の濃度を測定する方法を記載し、該方法では、初期キ
ャリブレーション方程式を反転させ、線形代数およびラ
グランジュ乗数を使用して、計算時間を最小化する。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい態様を、
添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本発明の光プレ
チスモグラフィー監視装置は、患者血液中のオキシヘモ
グロビン(O2Hb)、デオキシヘモグロビンまたは還元ヘモ
グロビン(RHb) 、カルボキシヘモグロビン(COHb)および
メトヘモグロビン(MetHb) の濃度を測定する。これは、
少なくとも２つの、好ましくは中心波長λ1 、λ2 、λ
3 およびλ4 により特徴付けられるスペクトル内容を有
する光ビームを放出する、４つのエミッター（あるいは
濾波ブロードバンドエミッター）の使用を通して達成さ
れる。これら４つのエミッター（または濾波ブロードバ
ンドエミッター）により放出される該光のスペクトルの
内容は、別々のものである必要がある。このことは、典
型的には、これらのエミッターに関する中心波長が別々
であり、従ってλ1 ≠λ2 ≠λ3 ≠λ4 であることを意
味する。図１は本発明に従って作成した装置を描写した
ものである。プローブ20はテスト中の組織22の反対側に
配置される。プローブ20は複数のエミッター24、25、2
6、27（あるいは濾波ブロードバンド光源）を含み、こ
れら各々はλ1 、λ2 、λ3 およびλ4 により表される
別々のスペクトル内容をもつ光を放出する。指プローブ
の場合、これらのエミッターは、指の爪30の基部または
その近傍にて、光を発するように配置される。これらの
エミッターは、発光ダイオード(LED) またはレーザーダ
イオードであり得る。ブロードバンド光源を濾波して、
４つの異なるスペクトル内容をもつ光を生成してもよ
い。しかしながら、好ましい態様は、少なくとも４つの
異なるエミッターを使用することであり、該エミッター
各々は異なるスペクトル内容をもつ光を生成する。重複
決定式装置(overdetermined system) 、即ち測定すべき
未知の血液被検体濃度の数が、使用した中心波長数より
も少ない装置を作成するために、４個を越えるエミッタ
ーを使用することも可能である。これらのエミッター
は、また該監視装置100 内に収容されていてもよく、し
かも該放出された光は、電気的に導電性のコネクター60
の代わりに、光学繊維または他のこのような光学的伝達
材料により、該プローブ20まで伝送できる。
添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本発明の光プレ
チスモグラフィー監視装置は、患者血液中のオキシヘモ
グロビン(O2Hb)、デオキシヘモグロビンまたは還元ヘモ
グロビン(RHb) 、カルボキシヘモグロビン(COHb)および
メトヘモグロビン(MetHb) の濃度を測定する。これは、
少なくとも２つの、好ましくは中心波長λ1 、λ2 、λ
3 およびλ4 により特徴付けられるスペクトル内容を有
する光ビームを放出する、４つのエミッター（あるいは
濾波ブロードバンドエミッター）の使用を通して達成さ
れる。これら４つのエミッター（または濾波ブロードバ
ンドエミッター）により放出される該光のスペクトルの
内容は、別々のものである必要がある。このことは、典
型的には、これらのエミッターに関する中心波長が別々
であり、従ってλ1 ≠λ2 ≠λ3 ≠λ4 であることを意
味する。図１は本発明に従って作成した装置を描写した
ものである。プローブ20はテスト中の組織22の反対側に
配置される。プローブ20は複数のエミッター24、25、2
6、27（あるいは濾波ブロードバンド光源）を含み、こ
れら各々はλ1 、λ2 、λ3 およびλ4 により表される
別々のスペクトル内容をもつ光を放出する。指プローブ
の場合、これらのエミッターは、指の爪30の基部または
その近傍にて、光を発するように配置される。これらの
エミッターは、発光ダイオード(LED) またはレーザーダ
イオードであり得る。ブロードバンド光源を濾波して、
４つの異なるスペクトル内容をもつ光を生成してもよ
い。しかしながら、好ましい態様は、少なくとも４つの
異なるエミッターを使用することであり、該エミッター
各々は異なるスペクトル内容をもつ光を生成する。重複
決定式装置(overdetermined system) 、即ち測定すべき
未知の血液被検体濃度の数が、使用した中心波長数より
も少ない装置を作成するために、４個を越えるエミッタ
ーを使用することも可能である。これらのエミッター
は、また該監視装置100 内に収容されていてもよく、し
かも該放出された光は、電気的に導電性のコネクター60
の代わりに、光学繊維または他のこのような光学的伝達
材料により、該プローブ20まで伝送できる。
【００１０】本発明の光プレチスモグラフィー装置にお
いて、テスト中の組織を透過した光の強度は、１以上の
光検出器28を使用して測定され、該光検出器は、
Ｉlam1、Ｉ lam2、Ｉlam3およびＩlam4で表される受信さ
れた光の強度に対応するシグナルを与える。これらの強
度測定は、該監視装置100 内に収容された中央処理装置
に送られる。該監視装置100 において、該アナログ受信
強度シグナルＩlam1、Ｉlam2、Ｉlam3およびＩlam4は、
プローブインターフェース102 の一部である、周知のア
ナログ−デジタル(A/D) コンバータにより、デジタル等
価物に変換される。次に、この強度シグナルは、メモリ
ー106 に記憶され、かつメモリー106 に記憶されたデー
タ処理指令に従って、該監視装置100 のデータ処理回路
107 において処理され、該データ処理回路107 によって
処理が実行されて、該血液被検体の濃度の見積もり値が
決定される。次いで、血液被検体濃度は、ディスプレイ
ドライバー109 、およびグラフ的ディスプレイ114 およ
び／または数値的ディスプレイ115 を通して表示でき
る。図２を参照すると、本発明による血液被検体濃度レ
ベルの生成法が示されている。上記のように、その第一
の工程200 は対象の組織を複数の発光ビームで照射する
ことである。見積もることが望まれる未知の血液被検体
の数に応じて、エミッターの数を変えることができる。
テスト中の組織のO2Hb、RHb 、COHbおよびMetHb のレベ
ルを決定するための装置については、少なくとも４つの
エミッターが必要である。組織22（または身体の他の部
分、例えば耳たぶまたは鼻中隔）を照明した後には、光
検出器28により受信された光の強度が発生する。本発明
の通常の態様においては、これらの各エミッターからの
受信強度I lam1、I lam2、I la m3およびI lam4は、市販
品として入手可能なパルス酸素濃度測定装置で使用され
た同時ディビジョン多重送信スキーム(the same time d
ivision multiplexed scheme) により、相互に分離状態
に維持されている。該装置により使用された、各異なる
スペクトル内容の各々、λ1 、λ2 、λ3およびλ4 に
対して、任意の隣接する２つのサンプルに対する光の該
微分吸収 dA(λ) は、例えばλ1 については、以下の式
に従って計算される：
いて、テスト中の組織を透過した光の強度は、１以上の
光検出器28を使用して測定され、該光検出器は、
Ｉlam1、Ｉ lam2、Ｉlam3およびＩlam4で表される受信さ
れた光の強度に対応するシグナルを与える。これらの強
度測定は、該監視装置100 内に収容された中央処理装置
に送られる。該監視装置100 において、該アナログ受信
強度シグナルＩlam1、Ｉlam2、Ｉlam3およびＩlam4は、
プローブインターフェース102 の一部である、周知のア
ナログ−デジタル(A/D) コンバータにより、デジタル等
価物に変換される。次に、この強度シグナルは、メモリ
ー106 に記憶され、かつメモリー106 に記憶されたデー
タ処理指令に従って、該監視装置100 のデータ処理回路
107 において処理され、該データ処理回路107 によって
処理が実行されて、該血液被検体の濃度の見積もり値が
決定される。次いで、血液被検体濃度は、ディスプレイ
ドライバー109 、およびグラフ的ディスプレイ114 およ
び／または数値的ディスプレイ115 を通して表示でき
る。図２を参照すると、本発明による血液被検体濃度レ
ベルの生成法が示されている。上記のように、その第一
の工程200 は対象の組織を複数の発光ビームで照射する
ことである。見積もることが望まれる未知の血液被検体
の数に応じて、エミッターの数を変えることができる。
テスト中の組織のO2Hb、RHb 、COHbおよびMetHb のレベ
ルを決定するための装置については、少なくとも４つの
エミッターが必要である。組織22（または身体の他の部
分、例えば耳たぶまたは鼻中隔）を照明した後には、光
検出器28により受信された光の強度が発生する。本発明
の通常の態様においては、これらの各エミッターからの
受信強度I lam1、I lam2、I la m3およびI lam4は、市販
品として入手可能なパルス酸素濃度測定装置で使用され
た同時ディビジョン多重送信スキーム(the same time d
ivision multiplexed scheme) により、相互に分離状態
に維持されている。該装置により使用された、各異なる
スペクトル内容の各々、λ1 、λ2 、λ3およびλ4 に
対して、任意の隣接する２つのサンプルに対する光の該
微分吸収 dA(λ) は、例えばλ1 については、以下の式
に従って計算される：
【００１１】
【数１】
【００１２】波長λにおける微分吸収量はまたほぼ以下
の式に等しい： ΔA lam = E0 lam C0ΔL0 + ER lam C R ΔL R + E CO lam C COΔL CO + E Met lam C Met ΔL Met (2) ここで、下付記号lam はλを表し、Ｃは特定の吸収体の
濃度であり、Ｅは波長λにおける該吸収体の消光係数で
あり、ΔＬは、該透過光の通る、微分有効光路長である
（肩付き記号O2、Ｒ、COおよびMet は、それぞれO2Hb、
RHb 、COHbおよびMetHb を意味する）。かくして、該受
信光強度を測定し、各波長に対する消光係数Ｅを知り、
しかも全ての被検体の濃度Ｃが同一の一定値である、区
分化(compartmentalized) モデルを仮定した後には、特
定の吸収体xHb の相対的百分率濃度を、光路長における
全変化ΔL0+ ΔL R + ΔL CO+ ΔL Met で割った、該吸
収体に関する光路長の増加ΔＬx として決定することが
できる。図３は、nmで表した波長に対する、対数表記に
よる、ミリモル消光（係数）で表された、オキシヘモグ
ロビン、還元ヘモグロビン、カルボキシヘモグロビンお
よびメトヘモグロビンの消光曲線を示す。微分吸収量
(1) を算出するのに、多数の別法が使用でき、このよう
な方法は、本発明の範囲内に含まれる。当業者には理解
されるように、ｔj-1 およびｔj は時間について連続な
サンプルである必要はない。このような別法の一つにお
いては、ｔj-1 は透過した光強度の波形上の谷に対応
し、一方でｔj は透過した光強度の波形上のピークに対
応するものであり得、従って透過光強度におけるピーク
−ピーク変化が、ΔI lam (t) の計算に使用される。更
に、式(1) の分母におけるＩlam (tj-1)およびＩlam (t
j ) を平均する代わりに、多くのデータ点に渡る長期の
平均を利用することも可能である。
の式に等しい： ΔA lam = E0 lam C0ΔL0 + ER lam C R ΔL R + E CO lam C COΔL CO + E Met lam C Met ΔL Met (2) ここで、下付記号lam はλを表し、Ｃは特定の吸収体の
濃度であり、Ｅは波長λにおける該吸収体の消光係数で
あり、ΔＬは、該透過光の通る、微分有効光路長である
（肩付き記号O2、Ｒ、COおよびMet は、それぞれO2Hb、
RHb 、COHbおよびMetHb を意味する）。かくして、該受
信光強度を測定し、各波長に対する消光係数Ｅを知り、
しかも全ての被検体の濃度Ｃが同一の一定値である、区
分化(compartmentalized) モデルを仮定した後には、特
定の吸収体xHb の相対的百分率濃度を、光路長における
全変化ΔL0+ ΔL R + ΔL CO+ ΔL Met で割った、該吸
収体に関する光路長の増加ΔＬx として決定することが
できる。図３は、nmで表した波長に対する、対数表記に
よる、ミリモル消光（係数）で表された、オキシヘモグ
ロビン、還元ヘモグロビン、カルボキシヘモグロビンお
よびメトヘモグロビンの消光曲線を示す。微分吸収量
(1) を算出するのに、多数の別法が使用でき、このよう
な方法は、本発明の範囲内に含まれる。当業者には理解
されるように、ｔj-1 およびｔj は時間について連続な
サンプルである必要はない。このような別法の一つにお
いては、ｔj-1 は透過した光強度の波形上の谷に対応
し、一方でｔj は透過した光強度の波形上のピークに対
応するものであり得、従って透過光強度におけるピーク
−ピーク変化が、ΔI lam (t) の計算に使用される。更
に、式(1) の分母におけるＩlam (tj-1)およびＩlam (t
j ) を平均する代わりに、多くのデータ点に渡る長期の
平均を利用することも可能である。
【００１３】本発明において、規格化された微分吸収量
は、該被検体の濃度値を得るのに使用する。該微分吸収
量dAlam1、dAlam2、dAlam3およびdAlam4から、規格化さ
れた微分吸収量は、２つの異なるエミッターからの微分
吸収量の比をとることにより計算される。例えば、中心
波長λ2 およびλ1 に対しては、該規格化された微分吸
収量は、以下のように計算される： N21 = dAlam2/dA lam1 (3) これらの規格化された微分吸収量（規格化されたdA）は
幾つかの異なる方法により計算できる。特に、単純に比
をとる代わりに、該規格化されたdA (3)は、dAla m2をdA
lam1に回帰させることによる、最小二乗回帰から得られ
る、回帰線の勾配として算出することも可能である。当
業者には理解されるように、例えば米国特許第5,503,14
8 号に記載されているような、該規格化された微分吸収
量を計算するためのこのような別法を理解するであろ
う。該米国特許第を本発明の参考文献とする。次いで、
これらの規格化されたdAを、キャリブレーション方程式
で使用して、測定された被検体の値を得る。本発明の一
態様においては、このキャリブレーション方程式は以下
の式で与えられる：
は、該被検体の濃度値を得るのに使用する。該微分吸収
量dAlam1、dAlam2、dAlam3およびdAlam4から、規格化さ
れた微分吸収量は、２つの異なるエミッターからの微分
吸収量の比をとることにより計算される。例えば、中心
波長λ2 およびλ1 に対しては、該規格化された微分吸
収量は、以下のように計算される： N21 = dAlam2/dA lam1 (3) これらの規格化された微分吸収量（規格化されたdA）は
幾つかの異なる方法により計算できる。特に、単純に比
をとる代わりに、該規格化されたdA (3)は、dAla m2をdA
lam1に回帰させることによる、最小二乗回帰から得られ
る、回帰線の勾配として算出することも可能である。当
業者には理解されるように、例えば米国特許第5,503,14
8 号に記載されているような、該規格化された微分吸収
量を計算するためのこのような別法を理解するであろ
う。該米国特許第を本発明の参考文献とする。次いで、
これらの規格化されたdAを、キャリブレーション方程式
で使用して、測定された被検体の値を得る。本発明の一
態様においては、このキャリブレーション方程式は以下
の式で与えられる：
【００１４】
【数２】
【００１５】ここで、xHb はO2Hb、RHb 、COHbまたはMe
tHb の一つを意味し、定数a1、a2、a3、a4、b1、b2、b3
およびb4は、キャリブレーション実験により前に決定さ
れたキャリブレーション係数であり、またＮ21、Ｎ31お
よびＮ41はそれぞれチャンネル２と１、３と１および４
と１に対する規格化されたdAである。しかしながら、当
業者には理解されるように、各被検体に対するキャリブ
レーション方程式はこの型の式に制限されず、例えば多
項式であり得る。該受信された強度シグナルＩlam 30対
時間のグラフは、図４にみることができる。上記式から
理解されるように、これらの受信光強度Ｉlam1、
Ｉlam2、Ｉlam3およびＩlam4の測定において生ずる誤差
は、直接規格化されたdA、結果として見積もられた血液
被検体濃度の算出に影響を与えるであろう。未知の被検
体濃度に関連して、図２における次工程は、該受信され
た光強度データから、該規格化されたdA 220を算出し、
次いでO2Hb、RHb 、COHbおよびMetHb 240 に関する該見
積もられた被検体値を計算することである。
tHb の一つを意味し、定数a1、a2、a3、a4、b1、b2、b3
およびb4は、キャリブレーション実験により前に決定さ
れたキャリブレーション係数であり、またＮ21、Ｎ31お
よびＮ41はそれぞれチャンネル２と１、３と１および４
と１に対する規格化されたdAである。しかしながら、当
業者には理解されるように、各被検体に対するキャリブ
レーション方程式はこの型の式に制限されず、例えば多
項式であり得る。該受信された強度シグナルＩlam 30対
時間のグラフは、図４にみることができる。上記式から
理解されるように、これらの受信光強度Ｉlam1、
Ｉlam2、Ｉlam3およびＩlam4の測定において生ずる誤差
は、直接規格化されたdA、結果として見積もられた血液
被検体濃度の算出に影響を与えるであろう。未知の被検
体濃度に関連して、図２における次工程は、該受信され
た光強度データから、該規格化されたdA 220を算出し、
次いでO2Hb、RHb 、COHbおよびMetHb 240 に関する該見
積もられた被検体値を計算することである。
【００１６】これら被検体O2Hb、RHb 、COHbおよびMetH
b を見積もるための従来の技術は、単に、例えば式 (4)
に従って見積もり値を得、その結果を表示することを含
むに過ぎない。しかしながら、該被検体の見積もり値
は、0%未満または100%より大きく、全体として100%とは
ならない可能性がある。これが正しい場合には、ある誤
差源が測定精度に著しく影響している。このような誤差
源の作用を最小化する試みにおいて、本発明は、一群の
被検体に制約を課する(230) 点において、公知技術より
も厳密さを要求している。この４被検体系において、好
ましい制約は、該被検体濃度が全体として100%であり、
かつ被検体の濃度が0%未満または100%より大きくなるこ
とはないことを要求する。他の可能な制約は、特定の被
検体濃度値に対して範囲を使用することであろう。例え
ば、MetHb に対するその値は、０まそれ以上であるが、
35% を越えることはないとの制約を設けることができ
た。４種の血液被検体濃度を見出すように工夫された装
置において、本発明の方法並びに装置は、オキシヘモグ
ロビン、還元ヘモグロビン、カルボキシヘモグロビンお
よびメトヘモグロビンに関する最初の評価値を、以下の
最小化手続き（工程250)にかけ、そこで下付番１により
表される被検体が、例えば式 (4)から算出された元の評
価値であり、また下付番２により表される被検体が、最
終的な安定化された被検体評価値であり、後者は指定さ
れた制約に該当し、かつ目的関数を最小化する：
b を見積もるための従来の技術は、単に、例えば式 (4)
に従って見積もり値を得、その結果を表示することを含
むに過ぎない。しかしながら、該被検体の見積もり値
は、0%未満または100%より大きく、全体として100%とは
ならない可能性がある。これが正しい場合には、ある誤
差源が測定精度に著しく影響している。このような誤差
源の作用を最小化する試みにおいて、本発明は、一群の
被検体に制約を課する(230) 点において、公知技術より
も厳密さを要求している。この４被検体系において、好
ましい制約は、該被検体濃度が全体として100%であり、
かつ被検体の濃度が0%未満または100%より大きくなるこ
とはないことを要求する。他の可能な制約は、特定の被
検体濃度値に対して範囲を使用することであろう。例え
ば、MetHb に対するその値は、０まそれ以上であるが、
35% を越えることはないとの制約を設けることができ
た。４種の血液被検体濃度を見出すように工夫された装
置において、本発明の方法並びに装置は、オキシヘモグ
ロビン、還元ヘモグロビン、カルボキシヘモグロビンお
よびメトヘモグロビンに関する最初の評価値を、以下の
最小化手続き（工程250)にかけ、そこで下付番１により
表される被検体が、例えば式 (4)から算出された元の評
価値であり、また下付番２により表される被検体が、最
終的な安定化された被検体評価値であり、後者は指定さ
れた制約に該当し、かつ目的関数を最小化する：
【００１７】 最小化 [c1(O2Hb2-O2Hb1)2 + c2(RHb2-RHb1)2 + c3(COHb2-COHb1)2 + c4(MetHb2-MetHb1)2] (5) ２つの制約に付す： (a) O2Hb2 + RHb2 + COHb2 + MetHb2 = 100 および (b) 各被検体濃度O2Hb2 、RHb2、COHb2 、MetHb2は０ま
たはそれ以上。 該被検体濃度各々が100 またはそれ以下であるという付
随的な条件は、不要である。というのは、該被検体測定
の全てが０よりも大きく、かつ総和が100%であれば、そ
の各々も100%以下でなければならないからである。定数
c1、c2、c3およびc4は、各血液被検体に割り当てられた
重みであり、これは、該被検体に関する初期測定値の相
対的精度および安定性を反映している。例えば、MetHb
およびRHb の測定における初期精度は、一般的に非常に
高く、従って定数c2およびc4は、それに対応して大き
い。他方、COHbの初期精度は、一般的に全く低く、結果
として定数c3はそれに応じて低く設定される。このよう
にして定数を割り当てることにより、最低の精度をもつ
被検体は、この最小化手続きを通して、最大の初期精度
をもつ被検体よりも、その初期値から更にずれる可能性
がある。定数c1、c2、c3およびc4を選択するためのこの
方法は、一般的にO2Hb、RHb 、COHbおよびMetHb を測定
する際の、最大の全体としての精度を与える。周知の最
適化技術を使用して、該目的関数を最小化し、上記制限
を課して、一群の被検体濃度値を決定する。該値は最も
正確に実際の濃度を反映している。このような技術の例
は、以下の反復、線形または非線形計画法を含む。即
ち、シンプレックス法、カーマーカー(Karmarkar) 法、
最速降下法、罰金関数法、障壁関数法、焼鈍法（アニー
ル法）、遺伝学的アルゴリズム(genetic algorithms)
法。次いで、これらの安定化された値を、実際の血液被
検体濃度のより正確な見積もり値として、ユーザーに表
示260 することができる。以下の表１は、上記の安定化
法および装置を使用して見積もった、被検体レベルに見
られる改良を示す。
たはそれ以上。 該被検体濃度各々が100 またはそれ以下であるという付
随的な条件は、不要である。というのは、該被検体測定
の全てが０よりも大きく、かつ総和が100%であれば、そ
の各々も100%以下でなければならないからである。定数
c1、c2、c3およびc4は、各血液被検体に割り当てられた
重みであり、これは、該被検体に関する初期測定値の相
対的精度および安定性を反映している。例えば、MetHb
およびRHb の測定における初期精度は、一般的に非常に
高く、従って定数c2およびc4は、それに対応して大き
い。他方、COHbの初期精度は、一般的に全く低く、結果
として定数c3はそれに応じて低く設定される。このよう
にして定数を割り当てることにより、最低の精度をもつ
被検体は、この最小化手続きを通して、最大の初期精度
をもつ被検体よりも、その初期値から更にずれる可能性
がある。定数c1、c2、c3およびc4を選択するためのこの
方法は、一般的にO2Hb、RHb 、COHbおよびMetHb を測定
する際の、最大の全体としての精度を与える。周知の最
適化技術を使用して、該目的関数を最小化し、上記制限
を課して、一群の被検体濃度値を決定する。該値は最も
正確に実際の濃度を反映している。このような技術の例
は、以下の反復、線形または非線形計画法を含む。即
ち、シンプレックス法、カーマーカー(Karmarkar) 法、
最速降下法、罰金関数法、障壁関数法、焼鈍法（アニー
ル法）、遺伝学的アルゴリズム(genetic algorithms)
法。次いで、これらの安定化された値を、実際の血液被
検体濃度のより正確な見積もり値として、ユーザーに表
示260 することができる。以下の表１は、上記の安定化
法および装置を使用して見積もった、被検体レベルに見
られる改良を示す。
【００１８】
【表１】 定数c1、c2、 結果 O2Hb RHb COHb MetHb c3、c4 見積もり 見積もり 見積もり 見積もり キャリブレー MAE 7.20 2.70 6.06 1.37 ションのみ BIAS 1.65 0.464 -0.362 0.169 SDPD 9.22 3.55 8.03 1.80 15, 45, 1, 45 MAE 6.06 2.65 4.84 1.23 被検体安定化 BIAS 0.631 0.100 -0.571 0.158 SDPD 7.73 3.72 6.06 1.76 ここで、MAE は得られた被検体評価値の平均絶対誤差で
あり、SDPDは該誤差の標準偏差であり、またBIASは偏り
である。
あり、SDPDは該誤差の標準偏差であり、またBIASは偏り
である。
【００１９】血液被検体濃度値を安定化するもう一つの
方法では、線形代数の技術と共に、もう一つの型のキャ
リブレーション方程式を使用して、該安定化工程を単純
化する。図５は、本発明の方法並びに装置のこのもう一
つの態様を示す。組織500 を照明し、受信強度データ51
0 を生成し、規格化された微分吸収値520 を算出し、お
よび所定の被検体制約530 を課す工程は、本質的に上記
の方法と同一である。この態様においては、該繰り返し
最小化工程は、以下に定義するような、逆キャリブレー
ション方程式から得られる、誤差関数の最小化に対応す
る、１組の安定化マトリックスの形成540 および解明55
0 により置き換えられる。この得られる安定化された被
検体濃度値は、その形成後に表示560 される。補正され
た血液被検体濃度を算出するための上記別法は、測定す
べき被検体と式(3) に示された該規格化されたdAとを関
係付ける、逆型の該キャリブレーション方程式を使用す
る：
方法では、線形代数の技術と共に、もう一つの型のキャ
リブレーション方程式を使用して、該安定化工程を単純
化する。図５は、本発明の方法並びに装置のこのもう一
つの態様を示す。組織500 を照明し、受信強度データ51
0 を生成し、規格化された微分吸収値520 を算出し、お
よび所定の被検体制約530 を課す工程は、本質的に上記
の方法と同一である。この態様においては、該繰り返し
最小化工程は、以下に定義するような、逆キャリブレー
ション方程式から得られる、誤差関数の最小化に対応す
る、１組の安定化マトリックスの形成540 および解明55
0 により置き換えられる。この得られる安定化された被
検体濃度値は、その形成後に表示560 される。補正され
た血液被検体濃度を算出するための上記別法は、測定す
べき被検体と式(3) に示された該規格化されたdAとを関
係付ける、逆型の該キャリブレーション方程式を使用す
る：
【００２０】
【数３】
【００２１】Ｎijはチャンネルｉ〜チャンネルｊに関す
る該規格化されたdAであり、a1〜a4およびb1〜b4はチャ
ンネルｉおよびｊにおける４種のヘモグロビンの消光特
性から決定された定数である。式(6) の反転型は、式
(4) の型よりも取扱いが容易である。更に、この型のキ
ャリブレーション方程式では、より厳密に最小二乗回帰
の統計的仮定に従う。該回帰では、実験的誤差がｙ変数
(N) に存在し、ｘ変数(O2Hb 、RHb 、COHb、MetHb)には
存在しないと仮定している。４つの被検体、xHb(ここ
で、ｘはO2、Ｒ、COおよびMet である）に関する該被検
体濃度を算出するためには、(6) の型の６個（６つの異
なる波長の組み合わせの各々に対して、それぞれ一つ）
の方程式を使用する。各方程式に対して、定数a1〜a4お
よびb1〜b4は、前のキャリブレーション実験における非
線形回帰により、即ち既知の被検体レベルに対してＮij
(i,j=1,2,3,4) を測定し、かつこれら係数を、ある誤差
が最小化されるように選択することによって決定される
定数である。
る該規格化されたdAであり、a1〜a4およびb1〜b4はチャ
ンネルｉおよびｊにおける４種のヘモグロビンの消光特
性から決定された定数である。式(6) の反転型は、式
(4) の型よりも取扱いが容易である。更に、この型のキ
ャリブレーション方程式では、より厳密に最小二乗回帰
の統計的仮定に従う。該回帰では、実験的誤差がｙ変数
(N) に存在し、ｘ変数(O2Hb 、RHb 、COHb、MetHb)には
存在しないと仮定している。４つの被検体、xHb(ここ
で、ｘはO2、Ｒ、COおよびMet である）に関する該被検
体濃度を算出するためには、(6) の型の６個（６つの異
なる波長の組み合わせの各々に対して、それぞれ一つ）
の方程式を使用する。各方程式に対して、定数a1〜a4お
よびb1〜b4は、前のキャリブレーション実験における非
線形回帰により、即ち既知の被検体レベルに対してＮij
(i,j=1,2,3,4) を測定し、かつこれら係数を、ある誤差
が最小化されるように選択することによって決定される
定数である。
【００２２】本発明の一局面は、式(4) および(6) にお
けるキャリブレーション係数が固有のものではないこと
にある。特に、当業者には理解されるであろうように、
該定数a1〜a4およびb1〜b4に、ある一定値を掛けること
により、得られるキャリブレーション方程式における誤
差は、不変に保たれるであろう。本発明のこの態様にお
いては、この最小化の問題は以下の如く定式化される。
Σij(Nij:2-Nij:1)2を最小化するO2Hb、RHb 、COHbおよ
びMetHb を見出し、以下の２つの制約：(a) O2Hb＋RHb
＋COHb＋MetHb = 100 および(b) 該被検体濃度O2Hb、RH
b 、COHb、MetHb 各々は０またはそれ以下でなければな
らない、を課す。ここで、Ｎij:1はチャンネルｉおよび
ｊに対して測定された規格化dAであり、またＮij:2は式
(6) および該被検体評価値O2Hb、RHb 、COHbおよびMetH
b を使用して見積もられたdAである。マトリックス表記
を使用することにより、この最小化の問題は、繰り返し
法を使用することなしに解くことができる。従って、以
下の表記を導入する。Ｎを、該６個の規格化された微分
吸収値を包含する、6x1 の列ベクトルとする。マトリッ
クスＡおよびＢは、その第ｉ列が、Ｎの第ｉ行に対する
該４つのキャリブレーション係数を含む、4x6 のマトリ
ックスである。マトリックスｘＨｂ＝[O2Hb RHb COHb M
etHb] T （即ち、該４つの被検体評価値）。かかる表記
を使用して、該最小化の問題を、以下のように定式化で
きる。
けるキャリブレーション係数が固有のものではないこと
にある。特に、当業者には理解されるであろうように、
該定数a1〜a4およびb1〜b4に、ある一定値を掛けること
により、得られるキャリブレーション方程式における誤
差は、不変に保たれるであろう。本発明のこの態様にお
いては、この最小化の問題は以下の如く定式化される。
Σij(Nij:2-Nij:1)2を最小化するO2Hb、RHb 、COHbおよ
びMetHb を見出し、以下の２つの制約：(a) O2Hb＋RHb
＋COHb＋MetHb = 100 および(b) 該被検体濃度O2Hb、RH
b 、COHb、MetHb 各々は０またはそれ以下でなければな
らない、を課す。ここで、Ｎij:1はチャンネルｉおよび
ｊに対して測定された規格化dAであり、またＮij:2は式
(6) および該被検体評価値O2Hb、RHb 、COHbおよびMetH
b を使用して見積もられたdAである。マトリックス表記
を使用することにより、この最小化の問題は、繰り返し
法を使用することなしに解くことができる。従って、以
下の表記を導入する。Ｎを、該６個の規格化された微分
吸収値を包含する、6x1 の列ベクトルとする。マトリッ
クスＡおよびＢは、その第ｉ列が、Ｎの第ｉ行に対する
該４つのキャリブレーション係数を含む、4x6 のマトリ
ックスである。マトリックスｘＨｂ＝[O2Hb RHb COHb M
etHb] T （即ち、該４つの被検体評価値）。かかる表記
を使用して、該最小化の問題を、以下のように定式化で
きる。
【００２３】 即ち、〔Ｎ−[diag(Ｂ T ｘＨｂ)] -1Ａ T ｘＨｂ] T 〔Ｎ−[diag(Ｂ T ｘＨｂ)] -1Ａ T ｘＨｂ] (8) を最小化し、以下の２つの制約を課す： (a) ｘＨｂ T ｅ＝100 および (b) ｘＨｂ≧０。 ここで、diag(x) は、その対角要素が該ベクトルｘの要
素を含有し、かつ対角要素以外の要素が０であるマトリ
ックスを表し、肩付き番号-1は基準逆行列であることを
表し、ｅは要素が全て１である4x1 の列ベクトルを意味
する。本発明の前に述べた態様と同様に、該目的関数
が、本態様において使用したキャリブレーション方程式
(6) の初期精度を反映する重みを含むことができること
も、本発明の範囲にはいる。マトリックス表記におい
て、このことは付随的な6x6 マトリックスＶをもつこと
に対応し、従って該目的関数は以下のようになる。即
ち、以下の関数： 〔Ｎ−[diag(Ｂ T ｘＨｂ)] -1Ａ T ｘＨｂ] T Ｖ〔Ｎ−[diag(Ｂ T ｘＨｂ)] -1Ａ T ｘＨｂ] (9) を最小化する。次いで、最良の被検体評価値を、計算法
およびラグランジュ乗数を使用して、直接的方法で算出
する。この目的関数にはdiag( Ｂ T ｘＨｂ) を掛けて、
該目的関数を二次関数に変える。従って、解くべき得ら
れた方程式系は単純で、線形かつ最適である。計算法お
よびラグランジュ乗数を使用することにより、この最小
化手順に対する明確な解を得ることができる。特に、こ
れらの被検体は、以下の式から決定でき、そこでＫ＝di
ag(N) Ｂ T - Ａ T 、およびｅは要素が１である4x1 の列
ベクトルである。
素を含有し、かつ対角要素以外の要素が０であるマトリ
ックスを表し、肩付き番号-1は基準逆行列であることを
表し、ｅは要素が全て１である4x1 の列ベクトルを意味
する。本発明の前に述べた態様と同様に、該目的関数
が、本態様において使用したキャリブレーション方程式
(6) の初期精度を反映する重みを含むことができること
も、本発明の範囲にはいる。マトリックス表記におい
て、このことは付随的な6x6 マトリックスＶをもつこと
に対応し、従って該目的関数は以下のようになる。即
ち、以下の関数： 〔Ｎ−[diag(Ｂ T ｘＨｂ)] -1Ａ T ｘＨｂ] T Ｖ〔Ｎ−[diag(Ｂ T ｘＨｂ)] -1Ａ T ｘＨｂ] (9) を最小化する。次いで、最良の被検体評価値を、計算法
およびラグランジュ乗数を使用して、直接的方法で算出
する。この目的関数にはdiag( Ｂ T ｘＨｂ) を掛けて、
該目的関数を二次関数に変える。従って、解くべき得ら
れた方程式系は単純で、線形かつ最適である。計算法お
よびラグランジュ乗数を使用することにより、この最小
化手順に対する明確な解を得ることができる。特に、こ
れらの被検体は、以下の式から決定でき、そこでＫ＝di
ag(N) Ｂ T - Ａ T 、およびｅは要素が１である4x1 の列
ベクトルである。
【００２４】
【数４】
【００２５】本発明の方法および装置のこの好ましい態
様は、前の態様に勝る著しい利点をもつ。特に、該被検
体評価値は、反復的アルゴリズムを必要とせずに、明確
に得られる。これは計算時間を短縮し、かつこの方法
の、連続式の実時間装置における実施を、可能性あるも
のとする。以下に示す表２は、被検体濃度評価値に及ぼ
す、上記方法を使用した効果を決定するための研究の結
果を示す。これらの得られた被検体評価値の平均絶対誤
差(MAE) 、誤差の標準偏差(SDPD)および偏り(BIAS)が与
えられている。実際の血液被検体データはOSM3ヘモキシ
メーター(Hemoximeter) を使用して得た。
様は、前の態様に勝る著しい利点をもつ。特に、該被検
体評価値は、反復的アルゴリズムを必要とせずに、明確
に得られる。これは計算時間を短縮し、かつこの方法
の、連続式の実時間装置における実施を、可能性あるも
のとする。以下に示す表２は、被検体濃度評価値に及ぼ
す、上記方法を使用した効果を決定するための研究の結
果を示す。これらの得られた被検体評価値の平均絶対誤
差(MAE) 、誤差の標準偏差(SDPD)および偏り(BIAS)が与
えられている。実際の血液被検体データはOSM3ヘモキシ
メーター(Hemoximeter) を使用して得た。
【００２６】
【表２】データセット 誤差測定 O2Hb RHb COHb MetHb キャリブレーションのみ MAE 4.72 1.56 6.15 0.86 SDPD 7.17 2.33 7.61 1.25 最大誤差 23.1 5.41 26.8 4.30 被検体安定化 MAE 3.63 1.07 3.88 0.71 SDPD 5.17 1.07 5.85 1.19 最大誤差 16.91 3.49 20.30 4.17
【００２７】本明細書に示した２つの方法を、１以上の
被検体濃度が、実質的に先験的に既知である場合に対し
て一般化することも、本発明の範囲内にある。例えば、
MetHb 濃度が、この方法を実施する前に既に見積もられ
ており、かつ高度に正確であると推定される場合には、
該濃度を一定値として、最小化手順(5) または(8) に代
入することができる。結果として、O2Hb、RHb およびCO
Hb濃度のみが見積もられる。本明細書に記載した好まし
い態様の場合には、該最小化手順(10)に対する閉論理式
解は、幾分変更されるであろう。本明細書に提示した例
については、解は以下のようになる：
被検体濃度が、実質的に先験的に既知である場合に対し
て一般化することも、本発明の範囲内にある。例えば、
MetHb 濃度が、この方法を実施する前に既に見積もられ
ており、かつ高度に正確であると推定される場合には、
該濃度を一定値として、最小化手順(5) または(8) に代
入することができる。結果として、O2Hb、RHb およびCO
Hb濃度のみが見積もられる。本明細書に記載した好まし
い態様の場合には、該最小化手順(10)に対する閉論理式
解は、幾分変更されるであろう。本明細書に提示した例
については、解は以下のようになる：
【００２８】
【数５】
【００２９】ここで、χ＝[O2Hb RHb COHb] T 、MetHb
はメトヘモグロビン濃度の先験的評価値であり、Ｋ 3 は
Ｋの初めの３つの列を含む6x3 のマトリックスであり、
c4はＫの第四列を含む6x1 列ベクトルである。上記の好
ましい態様の例は、非−侵襲的光プレチスモグラフィー
監視装置（これは、血液中のオキシヘモグロビン、還元
ヘモグロビン、カルボキシヘモグロビンおよびメトヘモ
グロビンの濃度を測定する）に対して与えられたが、本
発明の装置は、測定値内に存在するノイズを含む任意の
系の測定における安定性を改善するために利用でき、こ
こで被検体の濃度またはその他のパラメータは、相互に
公知の物理的相関関係をもつ。例えば、幾つかの可能な
関係は、被検体y1，y2，y3，y4,・・・・・・, y nに対して以
下の関係を包含する： a1y1 + a2y2 + a3y3 + a4y4 +・・・・・・+ an y n = k (12) 任意のｊ(= 1,2, ・・・・・, n) に対して、ｙj ≧ｋ (13) 任意のi,j (= 1,2, ・・・・・, n) に対して、ｙi ｙj ≧ｋ (14)
はメトヘモグロビン濃度の先験的評価値であり、Ｋ 3 は
Ｋの初めの３つの列を含む6x3 のマトリックスであり、
c4はＫの第四列を含む6x1 列ベクトルである。上記の好
ましい態様の例は、非−侵襲的光プレチスモグラフィー
監視装置（これは、血液中のオキシヘモグロビン、還元
ヘモグロビン、カルボキシヘモグロビンおよびメトヘモ
グロビンの濃度を測定する）に対して与えられたが、本
発明の装置は、測定値内に存在するノイズを含む任意の
系の測定における安定性を改善するために利用でき、こ
こで被検体の濃度またはその他のパラメータは、相互に
公知の物理的相関関係をもつ。例えば、幾つかの可能な
関係は、被検体y1，y2，y3，y4,・・・・・・, y nに対して以
下の関係を包含する： a1y1 + a2y2 + a3y3 + a4y4 +・・・・・・+ an y n = k (12) 任意のｊ(= 1,2, ・・・・・, n) に対して、ｙj ≧ｋ (13) 任意のi,j (= 1,2, ・・・・・, n) に対して、ｙi ｙj ≧ｋ (14)
【００３０】上記の提案された方法は、以下のように一
般化される。即ち min (y1-x1)2+(y2-x2)2+ ・・・・・+ (y n -x n )2 (15) を解くことによりx1, x2,・・・・, xn を求め、制約： f(x1, x2, x3,・・・・, x n) ∈Ｓ (16) を課する。ここで、y1, y2, y3, y4,・・・・・・・,y nは初期
評価値または測定値であり、またx1, x2,・・・・・・・,x nは
改善された評価された値であり、またf(x1, x2,x3,・・・
・, x n) ∈Ｓは、該最小化手順における制約として使用
すべき被検体間の相関関係を指定する。本発明の種々の
態様を詳細に記載してきたが、これら態様の変更並びに
改良は当業者にとって明らかであろう。例えば、本発明
により教示された方法並びに装置は、本発明の該教示の
枠内の無制限の様式で改良できることを理解すべきであ
る。これらの変法は、本明細書で教示したような、フォ
ールスチャージリダクションコンセプト(false charge
reduction concepts) が適用されることのみを条件とし
て、全て本発明の範囲内に入るものと考えられる。従っ
て、特に、このような変更並びに改良は、上記の特許請
求の範囲に示した、本発明の精神並びに範囲内に入るも
のと理解すべきである。
般化される。即ち min (y1-x1)2+(y2-x2)2+ ・・・・・+ (y n -x n )2 (15) を解くことによりx1, x2,・・・・, xn を求め、制約： f(x1, x2, x3,・・・・, x n) ∈Ｓ (16) を課する。ここで、y1, y2, y3, y4,・・・・・・・,y nは初期
評価値または測定値であり、またx1, x2,・・・・・・・,x nは
改善された評価された値であり、またf(x1, x2,x3,・・・
・, x n) ∈Ｓは、該最小化手順における制約として使用
すべき被検体間の相関関係を指定する。本発明の種々の
態様を詳細に記載してきたが、これら態様の変更並びに
改良は当業者にとって明らかであろう。例えば、本発明
により教示された方法並びに装置は、本発明の該教示の
枠内の無制限の様式で改良できることを理解すべきであ
る。これらの変法は、本明細書で教示したような、フォ
ールスチャージリダクションコンセプト(false charge
reduction concepts) が適用されることのみを条件とし
て、全て本発明の範囲内に入るものと考えられる。従っ
て、特に、このような変更並びに改良は、上記の特許請
求の範囲に示した、本発明の精神並びに範囲内に入るも
のと理解すべきである。
【図１】特許請求した本発明の装置の一態様を示す図で
ある。
ある。
【図２】本発明による、血液被検体濃度を得る方法を説
明するフロー図である。
明するフロー図である。
【図３】nmで表した波長に対する、対数表記の、ミリモ
ル消光（係数）で表された、オキシヘモグロビン、還元
ヘモグロビン、カルボキシヘモグロビンおよびメトヘモ
グロビンの消光曲線を示すグラフである。
ル消光（係数）で表された、オキシヘモグロビン、還元
ヘモグロビン、カルボキシヘモグロビンおよびメトヘモ
グロビンの消光曲線を示すグラフである。
【図４】図１のセンサからの、サンプリングされた受信
強度シグナルを示すグラフである。
強度シグナルを示すグラフである。
【図５】本発明による、血液被検体濃度を得るための、
好ましい別法を説明するためのフロー図である。
好ましい別法を説明するためのフロー図である。
【符号の説明】 20 ・・・・・・ プローブ 22 ・・・・・・ テスト中の組織 24, 25, 26, 27 ・・・・・・ エミッター 28 ・・・・・・ 光検出器 60 ・・・・・・ コネクタ 100 ・・・・・・ 監視装置 102 ・・・・・・ プローブインターフェース 106 ・・・・・・ メモリー 107 ・・・・・・ データ処理回路 109 ・・・・・・ ディスプレイドライバー
Claims (10)
- 【請求項１】 患者組織の一部における、複数の血液被
検体の各々に関する濃度値を測定する方法であって、 a. 各々異なるスペクトル内容をもつ、複数の光ビーム
を発生させ、 b. 該複数の光ビーム各々を該組織の部分に導き、 c. 該組織部分を透過した光を検出して、該複数の光ビ
ーム各々に対する該検出された光を表す、複数の受信光
強度シグナルを発生し、 d. 該複数の血液被検体各々に関する、該複数の受信光
強度シグナルから、見積もられた血液被検体濃度値を、
該見積もられた血液被検体濃度値に関連する誤差関数を
最小化し、かつ該見積もられた血液被検体濃度値に対し
て設定された、予め定められた１組の制約を満足させる
ことにより、算出する、ことを特徴とする上記方法。 - 【請求項２】 該１組の制約の第一の制約が、該見積も
られた血液被検体濃度値各々を所定の範囲内とすべきこ
とである、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 該所定の範囲が、各見積もられた血液被
検体濃度値が０を越え、かつ100 未満であることを要求
する、請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 該１組の制約の第二の制約が、全ての該
見積もられた血液被検体濃度値の和が、100 に等しくな
ければならないことである、請求項２に記載の方法。 - 【請求項５】 該見積もられた血液被検体濃度値を算出
する該工程が、更に以下の工程： (i) 安定化マトリックス内に、１組の閉論理方程式を生
成し、 (ii)該安定化マトリックス内の該１組の閉論理方程式を
解く、を含む、請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】 該見積もられた血液被検体濃度値を算出
する該工程が、更に以下の諸工程： (i) 該複数の受信光強度から、規格化された微分吸収値
を生成し、 (ii)該規格化された微分吸収値から、各血液被検体濃度
値に関する評価値を算出し、 (iii) 該見積もられた血液被検体濃度値における誤差が
最小化されたか否かを決定し、および (iv)該工程(ii)および(iii) を、該誤差が最小となるま
で繰り返す、を含む、請求項１に記載の方法。 - 【請求項７】 患者組織の一部における、複数の血液被
検体の濃度に対応する、安定化された血液被検体の濃度
値を得るための装置であって、 一以上のエミッターと、ここで該エミッターは、各々異
なるスペクトル内容をもつ複数の光シグナルで、該患者
の該組織部分を照明する、 光検出器と、ここで該光検出器は該組織部分を透過した
光を検出し、かつ複数の受信光強度シグナルを発生す
る、 マイクロプロセッサーと、 該光検出器からの該複数の受信光強度シグナルと、該マ
イクロプロセッサーとを連絡する手段とを含み、 該マイクロプロセッサーが、一連のコンピュータプログ
ラムによる指示を実行して、該複数の受信光強度シグナ
ルから、見積もられた被検体の値を算出し、一方で該見
積もられた被検体値に関連する誤差を最小化し、かつ該
見積もられた被検体値に対して設定された、１組の制約
を満足させること、を特徴とする、上記装置。 - 【請求項８】 一つのエミッターが、各々異なるスペク
トル内容をもつ、複数の光シグナルを放出する、請求項
７に記載の、安定化された血液被検体の濃度値を得るた
めの装置。 - 【請求項９】 該マイクロプロセッサーが、一連の閉論
理式を含む安定化マトリックスを生成し、かつ該安定化
マトリックスから該安定化された血液被検体の濃度値を
算出するための、一連のコンピュータプログラムによる
指示を実行する、請求項７に記載の、安定化された血液
被検体の濃度値を得るための装置。 - 【請求項10】 該マイクロプロセッサーが、該誤差関数
が最小化され、かつ該１組の制約が満たされるまで、反
復的に見積もられた被検体の濃度値を算出することによ
り、該安定化された血液被検体の濃度値を算出する、請
求項７に記載の、安定化された血液被検体の濃度値を得
るための装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/800372 | 1997-02-14 | ||
| US08/800,372 US5842979A (en) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | Method and apparatus for improved photoplethysmographic monitoring of oxyhemoglobin, deoxyhemoglobin, carboxyhemoglobin and methemoglobin |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10262957A true JPH10262957A (ja) | 1998-10-06 |
Family
ID=25178226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10032785A Expired - Lifetime JPH10262957A (ja) | 1997-02-14 | 1998-02-16 | オキシヘモグロビン、デオキシヘモグロビン、カルボキシヘモグロビンおよびメトヘモグロビンを、改良された光プレチスモグラフィーによる監視法および装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5842979A (ja) |
| EP (1) | EP0860142A3 (ja) |
| JP (1) | JPH10262957A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004535219A (ja) * | 2001-04-05 | 2004-11-25 | ロード アイランド ホスピタル | 血液成分の非侵襲的測定方法 |
Families Citing this family (114)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5891024A (en) * | 1997-04-09 | 1999-04-06 | Ohmeda Inc. | Two stage calibration and analyte measurement scheme for spectrophotomeric analysis |
| US6002952A (en) | 1997-04-14 | 1999-12-14 | Masimo Corporation | Signal processing apparatus and method |
| CA2333062A1 (en) | 1998-06-03 | 1999-12-09 | Mohamed K. Diab | Stereo pulse oximeter |
| US6064898A (en) * | 1998-09-21 | 2000-05-16 | Essential Medical Devices | Non-invasive blood component analyzer |
| US6377842B1 (en) | 1998-09-22 | 2002-04-23 | Aurora Optics, Inc. | Method for quantitative measurement of fluorescent and phosphorescent drugs within tissue utilizing a fiber optic probe |
| US6463311B1 (en) | 1998-12-30 | 2002-10-08 | Masimo Corporation | Plethysmograph pulse recognition processor |
| US6675031B1 (en) | 1999-04-14 | 2004-01-06 | Mallinckrodt Inc. | Method and circuit for indicating quality and accuracy of physiological measurements |
| US6415236B2 (en) | 1999-11-30 | 2002-07-02 | Nihon Kohden Corporation | Apparatus for determining concentrations of hemoglobins |
| US6622095B2 (en) | 1999-11-30 | 2003-09-16 | Nihon Kohden Corporation | Apparatus for determining concentrations of hemoglobins |
| US6363269B1 (en) | 1999-12-17 | 2002-03-26 | Datex-Ohmeda, Inc. | Synchronized modulation/demodulation method and apparatus for frequency division multiplexed spectrophotometric system |
| US8224412B2 (en) | 2000-04-17 | 2012-07-17 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Pulse oximeter sensor with piece-wise function |
| PT2322085E (pt) | 2000-04-17 | 2014-06-23 | Covidien Lp | Sensor de oxímetro de pulsação com função por partes |
| US6430525B1 (en) | 2000-06-05 | 2002-08-06 | Masimo Corporation | Variable mode averager |
| US6434408B1 (en) * | 2000-09-29 | 2002-08-13 | Datex-Ohmeda, Inc. | Pulse oximetry method and system with improved motion correction |
| US6501974B2 (en) | 2001-01-22 | 2002-12-31 | Datex-Ohmeda, Inc. | Compensation of human variability in pulse oximetry |
| US6540688B1 (en) | 2001-10-11 | 2003-04-01 | Datex-Ohmeda, Inc. | Method and system for assessing collateral blood flow to a tissue region of interest |
| US6748254B2 (en) | 2001-10-12 | 2004-06-08 | Nellcor Puritan Bennett Incorporated | Stacked adhesive optical sensor |
| US7355512B1 (en) | 2002-01-24 | 2008-04-08 | Masimo Corporation | Parallel alarm processor |
| US20030225334A1 (en) * | 2002-01-31 | 2003-12-04 | Christopher Hicks | Sensor identification method and system |
| US6882874B2 (en) * | 2002-02-15 | 2005-04-19 | Datex-Ohmeda, Inc. | Compensation of human variability in pulse oximetry |
| US6702752B2 (en) | 2002-02-22 | 2004-03-09 | Datex-Ohmeda, Inc. | Monitoring respiration based on plethysmographic heart rate signal |
| US6896661B2 (en) | 2002-02-22 | 2005-05-24 | Datex-Ohmeda, Inc. | Monitoring physiological parameters based on variations in a photoplethysmographic baseline signal |
| AU2003217564A1 (en) * | 2002-02-22 | 2003-09-09 | Datex-Ohmeda, Inc. | Monitoring physiological parameters based on variations in a photoplethysmographic signal |
| US6709402B2 (en) | 2002-02-22 | 2004-03-23 | Datex-Ohmeda, Inc. | Apparatus and method for monitoring respiration with a pulse oximeter |
| US6805673B2 (en) | 2002-02-22 | 2004-10-19 | Datex-Ohmeda, Inc. | Monitoring mayer wave effects based on a photoplethysmographic signal |
| US7142901B2 (en) * | 2002-09-25 | 2006-11-28 | Masimo Corporation | Parameter compensated physiological monitor |
| US7274955B2 (en) * | 2002-09-25 | 2007-09-25 | Masimo Corporation | Parameter compensated pulse oximeter |
| US7190986B1 (en) | 2002-10-18 | 2007-03-13 | Nellcor Puritan Bennett Inc. | Non-adhesive oximeter sensor for sensitive skin |
| US6970792B1 (en) | 2002-12-04 | 2005-11-29 | Masimo Laboratories, Inc. | Systems and methods for determining blood oxygen saturation values using complex number encoding |
| KR100499139B1 (ko) * | 2003-01-07 | 2005-07-04 | 삼성전자주식회사 | 이상데이터 소거방법 및 이를 적용한 분광학을 이용한혈액성분분석시스템 |
| US7254431B2 (en) * | 2003-08-28 | 2007-08-07 | Masimo Corporation | Physiological parameter tracking system |
| US20070123762A1 (en) * | 2004-01-30 | 2007-05-31 | Crawford Gregory P | Non-invasive spectroscopy of mammalian tissues |
| US7438683B2 (en) | 2004-03-04 | 2008-10-21 | Masimo Corporation | Application identification sensor |
| US8140140B2 (en) | 2005-02-14 | 2012-03-20 | Optiscan Biomedical Corporation | Analyte detection system for multiple analytes |
| EP1860990B1 (en) | 2005-03-01 | 2018-09-19 | Masimo Laboratories, Inc. | Multiple wavelength sensor equalization |
| US7590439B2 (en) | 2005-08-08 | 2009-09-15 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Bi-stable medical sensor and technique for using the same |
| US7657294B2 (en) | 2005-08-08 | 2010-02-02 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Compliant diaphragm medical sensor and technique for using the same |
| US7657295B2 (en) | 2005-08-08 | 2010-02-02 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Medical sensor and technique for using the same |
| US20070060808A1 (en) | 2005-09-12 | 2007-03-15 | Carine Hoarau | Medical sensor for reducing motion artifacts and technique for using the same |
| US7899510B2 (en) | 2005-09-29 | 2011-03-01 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Medical sensor and technique for using the same |
| US7904130B2 (en) | 2005-09-29 | 2011-03-08 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Medical sensor and technique for using the same |
| US8092379B2 (en) | 2005-09-29 | 2012-01-10 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Method and system for determining when to reposition a physiological sensor |
| US7869850B2 (en) | 2005-09-29 | 2011-01-11 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Medical sensor for reducing motion artifacts and technique for using the same |
| US7483731B2 (en) | 2005-09-30 | 2009-01-27 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Medical sensor and technique for using the same |
| US7881762B2 (en) | 2005-09-30 | 2011-02-01 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Clip-style medical sensor and technique for using the same |
| US7555327B2 (en) | 2005-09-30 | 2009-06-30 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Folding medical sensor and technique for using the same |
| US8233954B2 (en) | 2005-09-30 | 2012-07-31 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Mucosal sensor for the assessment of tissue and blood constituents and technique for using the same |
| US7486979B2 (en) | 2005-09-30 | 2009-02-03 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Optically aligned pulse oximetry sensor and technique for using the same |
| US8062221B2 (en) | 2005-09-30 | 2011-11-22 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Sensor for tissue gas detection and technique for using the same |
| US8073518B2 (en) | 2006-05-02 | 2011-12-06 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Clip-style medical sensor and technique for using the same |
| US8145288B2 (en) | 2006-08-22 | 2012-03-27 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Medical sensor for reducing signal artifacts and technique for using the same |
| US8219170B2 (en) | 2006-09-20 | 2012-07-10 | Nellcor Puritan Bennett Llc | System and method for practicing spectrophotometry using light emitting nanostructure devices |
| US8190225B2 (en) | 2006-09-22 | 2012-05-29 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Medical sensor for reducing signal artifacts and technique for using the same |
| US8175671B2 (en) | 2006-09-22 | 2012-05-08 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Medical sensor for reducing signal artifacts and technique for using the same |
| US8396527B2 (en) | 2006-09-22 | 2013-03-12 | Covidien Lp | Medical sensor for reducing signal artifacts and technique for using the same |
| US7869849B2 (en) | 2006-09-26 | 2011-01-11 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Opaque, electrically nonconductive region on a medical sensor |
| US7574245B2 (en) | 2006-09-27 | 2009-08-11 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Flexible medical sensor enclosure |
| US7796403B2 (en) | 2006-09-28 | 2010-09-14 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Means for mechanical registration and mechanical-electrical coupling of a faraday shield to a photodetector and an electrical circuit |
| US7890153B2 (en) | 2006-09-28 | 2011-02-15 | Nellcor Puritan Bennett Llc | System and method for mitigating interference in pulse oximetry |
| US8068891B2 (en) | 2006-09-29 | 2011-11-29 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Symmetric LED array for pulse oximetry |
| US7684842B2 (en) | 2006-09-29 | 2010-03-23 | Nellcor Puritan Bennett Llc | System and method for preventing sensor misuse |
| US8175667B2 (en) | 2006-09-29 | 2012-05-08 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Symmetric LED array for pulse oximetry |
| US7476131B2 (en) | 2006-09-29 | 2009-01-13 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Device for reducing crosstalk |
| US7680522B2 (en) | 2006-09-29 | 2010-03-16 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Method and apparatus for detecting misapplied sensors |
| US8265723B1 (en) | 2006-10-12 | 2012-09-11 | Cercacor Laboratories, Inc. | Oximeter probe off indicator defining probe off space |
| US7894869B2 (en) | 2007-03-09 | 2011-02-22 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Multiple configuration medical sensor and technique for using the same |
| US8265724B2 (en) | 2007-03-09 | 2012-09-11 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Cancellation of light shunting |
| US8280469B2 (en) | 2007-03-09 | 2012-10-02 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Method for detection of aberrant tissue spectra |
| US8781544B2 (en) | 2007-03-27 | 2014-07-15 | Cercacor Laboratories, Inc. | Multiple wavelength optical sensor |
| US8374665B2 (en) | 2007-04-21 | 2013-02-12 | Cercacor Laboratories, Inc. | Tissue profile wellness monitor |
| US20080269577A1 (en) * | 2007-04-25 | 2008-10-30 | Neurophysics Corporation | Instrument for measuring carbon monoxide poisoning of humans using in vivo nirs technology |
| US8597190B2 (en) | 2007-05-18 | 2013-12-03 | Optiscan Biomedical Corporation | Monitoring systems and methods with fast initialization |
| US8320981B1 (en) | 2007-06-29 | 2012-11-27 | Pacesetter, Inc. | Enhanced optical sensor module |
| US8352004B2 (en) | 2007-12-21 | 2013-01-08 | Covidien Lp | Medical sensor and technique for using the same |
| US8346328B2 (en) | 2007-12-21 | 2013-01-01 | Covidien Lp | Medical sensor and technique for using the same |
| US8366613B2 (en) | 2007-12-26 | 2013-02-05 | Covidien Lp | LED drive circuit for pulse oximetry and method for using same |
| US8577434B2 (en) | 2007-12-27 | 2013-11-05 | Covidien Lp | Coaxial LED light sources |
| US8442608B2 (en) | 2007-12-28 | 2013-05-14 | Covidien Lp | System and method for estimating physiological parameters by deconvolving artifacts |
| US8452364B2 (en) | 2007-12-28 | 2013-05-28 | Covidien LLP | System and method for attaching a sensor to a patient's skin |
| US8070508B2 (en) | 2007-12-31 | 2011-12-06 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Method and apparatus for aligning and securing a cable strain relief |
| US8897850B2 (en) | 2007-12-31 | 2014-11-25 | Covidien Lp | Sensor with integrated living hinge and spring |
| US8092993B2 (en) | 2007-12-31 | 2012-01-10 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Hydrogel thin film for use as a biosensor |
| US8199007B2 (en) | 2007-12-31 | 2012-06-12 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Flex circuit snap track for a biometric sensor |
| US8437822B2 (en) | 2008-03-28 | 2013-05-07 | Covidien Lp | System and method for estimating blood analyte concentration |
| US8112375B2 (en) | 2008-03-31 | 2012-02-07 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Wavelength selection and outlier detection in reduced rank linear models |
| US7880884B2 (en) | 2008-06-30 | 2011-02-01 | Nellcor Puritan Bennett Llc | System and method for coating and shielding electronic sensor components |
| US8071935B2 (en) | 2008-06-30 | 2011-12-06 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Optical detector with an overmolded faraday shield |
| US7887345B2 (en) | 2008-06-30 | 2011-02-15 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Single use connector for pulse oximetry sensors |
| US8364220B2 (en) | 2008-09-25 | 2013-01-29 | Covidien Lp | Medical sensor and technique for using the same |
| US8423112B2 (en) | 2008-09-30 | 2013-04-16 | Covidien Lp | Medical sensor and technique for using the same |
| US8914088B2 (en) | 2008-09-30 | 2014-12-16 | Covidien Lp | Medical sensor and technique for using the same |
| US8417309B2 (en) | 2008-09-30 | 2013-04-09 | Covidien Lp | Medical sensor |
| US8452366B2 (en) | 2009-03-16 | 2013-05-28 | Covidien Lp | Medical monitoring device with flexible circuitry |
| US8221319B2 (en) | 2009-03-25 | 2012-07-17 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Medical device for assessing intravascular blood volume and technique for using the same |
| US8509869B2 (en) | 2009-05-15 | 2013-08-13 | Covidien Lp | Method and apparatus for detecting and analyzing variations in a physiologic parameter |
| US8634891B2 (en) | 2009-05-20 | 2014-01-21 | Covidien Lp | Method and system for self regulation of sensor component contact pressure |
| US8505821B2 (en) | 2009-06-30 | 2013-08-13 | Covidien Lp | System and method for providing sensor quality assurance |
| US9010634B2 (en) | 2009-06-30 | 2015-04-21 | Covidien Lp | System and method for linking patient data to a patient and providing sensor quality assurance |
| US8311601B2 (en) | 2009-06-30 | 2012-11-13 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Reflectance and/or transmissive pulse oximeter |
| US8391941B2 (en) | 2009-07-17 | 2013-03-05 | Covidien Lp | System and method for memory switching for multiple configuration medical sensor |
| US9091676B2 (en) | 2010-06-09 | 2015-07-28 | Optiscan Biomedical Corp. | Systems and methods for measuring multiple analytes in a sample |
| US8417310B2 (en) | 2009-08-10 | 2013-04-09 | Covidien Lp | Digital switching in multi-site sensor |
| US8428675B2 (en) | 2009-08-19 | 2013-04-23 | Covidien Lp | Nanofiber adhesives used in medical devices |
| US9839381B1 (en) | 2009-11-24 | 2017-12-12 | Cercacor Laboratories, Inc. | Physiological measurement system with automatic wavelength adjustment |
| WO2011069122A1 (en) | 2009-12-04 | 2011-06-09 | Masimo Corporation | Calibration for multi-stage physiological monitors |
| US8649838B2 (en) | 2010-09-22 | 2014-02-11 | Covidien Lp | Wavelength switching for pulse oximetry |
| US9808188B1 (en) | 2011-10-13 | 2017-11-07 | Masimo Corporation | Robust fractional saturation determination |
| JP6076801B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2017-02-08 | シスメックス株式会社 | 血球分析装置および血球分析方法 |
| JP6100658B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2017-03-22 | シスメックス株式会社 | 血球分析装置および血球分析方法 |
| US11154203B2 (en) * | 2015-06-14 | 2021-10-26 | Facense Ltd. | Detecting fever from images and temperatures |
| US9554738B1 (en) * | 2016-03-30 | 2017-01-31 | Zyomed Corp. | Spectroscopic tomography systems and methods for noninvasive detection and measurement of analytes using collision computing |
| CN109596552B (zh) * | 2018-12-24 | 2021-07-16 | 中北大学 | 利用单距离光源-探测器对测量组织血氧饱和度的方法 |
| US11191460B1 (en) | 2020-07-15 | 2021-12-07 | Shani Biotechnologies LLC | Device and method for measuring blood components |
| CN113456067B (zh) * | 2021-06-24 | 2023-06-23 | 江西科莱富健康科技有限公司 | 体外血红蛋白浓度测量方法、系统及计算机设备 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4167331A (en) * | 1976-12-20 | 1979-09-11 | Hewlett-Packard Company | Multi-wavelength incremental absorbence oximeter |
| US4134678A (en) * | 1977-03-16 | 1979-01-16 | Instrumentation Laboratory Inc. | Automatic blood analysis apparatus and method |
| US5553615A (en) * | 1994-01-31 | 1996-09-10 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Method and apparatus for noninvasive prediction of hematocrit |
| US5585919A (en) * | 1994-10-19 | 1996-12-17 | International Business Machines Corporation | Error minimization apparatus and method for real-time spectral deconvolution of chemical mixtures |
| DE19612425C2 (de) * | 1995-03-31 | 2000-08-31 | Nihon Kohden Corp | Apparat zur Messung von Hämoglobinkonzentration |
| US5638816A (en) * | 1995-06-07 | 1997-06-17 | Masimo Corporation | Active pulse blood constituent monitoring |
| FI962448A (fi) * | 1996-06-12 | 1997-12-13 | Instrumentarium Oy | Menetelmä, laite ja anturi fraktionaalisen happikyllästyksen määrittämistä varten |
-
1997
- 1997-02-14 US US08/800,372 patent/US5842979A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-02-09 EP EP98300917A patent/EP0860142A3/en not_active Withdrawn
- 1998-02-16 JP JP10032785A patent/JPH10262957A/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004535219A (ja) * | 2001-04-05 | 2004-11-25 | ロード アイランド ホスピタル | 血液成分の非侵襲的測定方法 |
| US7711403B2 (en) | 2001-04-05 | 2010-05-04 | Rhode Island Hospital | Non-invasive determination of blood components |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5842979A (en) | 1998-12-01 |
| EP0860142A3 (en) | 1999-06-30 |
| EP0860142A2 (en) | 1998-08-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH10262957A (ja) | オキシヘモグロビン、デオキシヘモグロビン、カルボキシヘモグロビンおよびメトヘモグロビンを、改良された光プレチスモグラフィーによる監視法および装置 | |
| US6456862B2 (en) | Method for non-invasive spectrophotometric blood oxygenation monitoring | |
| US8078250B2 (en) | Method for spectrophotometric blood oxygenation monitoring | |
| US5983122A (en) | Apparatus and method for improved photoplethysmographic monitoring of multiple hemoglobin species using emitters having optimized center wavelengths | |
| US5782756A (en) | Method and apparatus for in vivo blood constituent analysis | |
| JP5175179B2 (ja) | 改良された分光測光による血液酸素化モニタリング方法 | |
| US5685301A (en) | Apparatus for precise determination of operating characteristics of optical devices contained in a monitoring probe | |
| EP0850013B1 (en) | Procedure for the determination of fractional oxygen saturation | |
| US5891024A (en) | Two stage calibration and analyte measurement scheme for spectrophotomeric analysis | |
| JP5607358B2 (ja) | 組織酸素化の測定 | |
| KR100376649B1 (ko) | 저포화도에대해최적화된산소포화도측정기및센서 | |
| Ferrari et al. | Noninvasive determination of hemoglobin saturation in dogs by derivative near-infrared spectroscopy | |
| JPH05269116A (ja) | 改良された動脈血のモニター装置 | |
| US20240049996A1 (en) | Nirs / tissue oximetry based method to measure arterial blood oxygen saturation from pulsatile hemoglobin waveforms | |
| US20240138724A1 (en) | Method and apparatus for non-invasively measuring blood circulatory hemoglobin accounting for hemodynamic confounders | |
| Von Chong et al. | Towards Spectral Pulse Oximetry independent of motion artifacts |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |