JPH10323343A - 成分濃度決定方法および装置 - Google Patents

成分濃度決定方法および装置

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JPH10323343A
JPH10323343A JP10099285A JP9928598A JPH10323343A JP H10323343 A JPH10323343 A JP H10323343A JP 10099285 A JP10099285 A JP 10099285A JP 9928598 A JP9928598 A JP 9928598A JP H10323343 A JPH10323343 A JP H10323343A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 人間の組織により反射された、または人間の
組織を通して伝えられた電磁波の強さkから成分の濃度
の決定、および人間の組織を通る血液の流れの脈拍数の
決定を行う方法および装置を提供すること。 【解決手段】 受信した電磁波の強さを少なくとも一つ
の第1のおよび一つの第2の電気信号に変換し、第1の
信号の連続第1一時平均値を形成し、第2の信号の連続
第2一時平均値を形成し、第1の信号および第1の平均
値から第1の交番成分を連続的に決定し、第2の信号お
よび第2の平均値から第2の交番成分を連続的に決定
し、交番成分のゼロ通過に近い領域を除き、第1および
第2の信号からの他、第1および第2の連続一時的平均
値からも連続比を決定し、連続比から成分の濃度を得
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、人間の組織により
反射された、または人間の組織を通して伝えられた少な
くとも二つの所定波長の電磁波の強さに基づき、成分の
濃度を決定するための、例えば動脈血の酸素飽和度を決
定するための方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】本発明による方法および装置は、例えば
酸素飽和度の測定および計算に有利に使用できる。
【0003】酸素飽和度は、患者の状態を評価するのに
臨床的に非常に適切なパラメータである。特に手術室で
は、血液の酸素飽和度は、患者状態、その酸素の供給、
および他の生理学的因子を示す。
【0004】患者の酸素飽和度の、非常に精密な値を得
る一つの可能性は、血液試料を採取し、これを血液ガス
分析器で分析することである。この方法は非常に精密で
あるが、侵入的方法であり、これを頻繁に行うことはで
きない、すなわち連続監視ができないということを意味
する。したがって、酸素飽和値の重要な変化を見落とす
ことがある。よって、この侵入的方法は患者を監視する
のに好ましい方法ではないことが理解される。
【0005】故に、酸素飽和度を非侵入的に測定するこ
とが非常に望まれる。これはパルス酸素計測法といわれ
る方法により行うことができる。
【0006】パルス酸素計は通常、波長の異なる二つ以
上の光源を備えている。光は人間の身体に照射され、身
体から伝えられた光の強さ、または反射された光の強さ
が測定される。さらに一般的に言えば、「光」は可視ス
ペクトル内の電磁波を意味するだけではない。例えば、
最も普通の酸素計は、可視スペクトル内の一つの波長、
および赤外スペクトル内の他の波長を使用している。こ
のようなパルス酸素計については、例えばS.Kaes
tle,F.Noller等がヒューレット・パッカー
ド・ジャーナルの1997年2月に、「パルス酸素計測
法用センサの新しいファミリー」という表題で説明して
いる。
【0007】酸素飽和度測定の理論に関するさらなる詳
細については、この主題に関する以前の出版物、例えば
米国特許第4,167,331号または欧州公開特許公
報(A)第262778号に記されている。(後者の資
料は理論を完全に分析している。)
【0008】パルス酸素計測法で受信した強さは、時間
によって変わる重ね合わせ(重畳)を示している。さら
に、既知の方法は、酸素飽和度を受信した強さのピーク
値に関して計算する。加えて、前記既知の方法は、受信
した強さに、電磁波を送信および受信するのに用いられ
ているLEDおよびホトダイオードの、例えば試験試料
としての指に対する変位により生ずるいわゆる「運動人
工生成物(motion artifacts)」が重畳しているとき、
精密な飽和計算を行うことができない。したがって、動
脈酸素飽和度を決定する既知の方法は、受信した強さの
時間によって変わる重畳のため不正確であり、同じまた
は高い周波数の交番信号時間スペクトルに影響されやす
く、既知の決定法はこの場合有効な結果を得ない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】したがって、成分の濃
度、例えば動脈酸素飽和度を、人間の組織により反射さ
れた、または人間の組織を通して伝えられた少なくとも
二つの所定波長の電磁波の強さに基づき、精密にかつ影
響を受けにくい決定を行う方法および装置を提供するこ
とが本発明の第1の目的である。
【0010】人間の組織により反射された、または人間
の組織を通して伝えられた少なくとも二つの所定波長の
電磁波の強さに基づき、人間の組織を通る血液の流れの
脈拍数を決定する方法および装置を提供することが本発
明の第2の目的である。
【0011】
【課題を解決するための手段】第1の目的は、請求項1
〜5による方法の他、請求項7および8による装置によ
り達成される。
【0012】第2の目的は、請求項6による方法および
請求項9による装置により達成される。
【0013】第1の形態によれば、本発明は、人間の組
織により反射された、または人間の組織を通して伝えら
れた少なくとも二つの所定波長の電磁波の強さから、成
分の濃度を決定する方法が提供される。該方法は下に記
すステップを備えている。
【0014】受信した電磁波の強さを少なくとも一つの
第1のおよび一つの第2の電気信号に変換するステップ
と、前記第1の信号の連続第1一時平均値を形成するス
テップと、前記第2の信号の連続第2一時平均値を形成
するステップと、前記第1の信号および前記第1の平均
値から第1の交番成分を連続的に決定するステップと、
前記第2の信号および前記第2の平均値から第2の交番
成分を連続的に決定するステップと、交番成分のゼロ通
過に近い領域を除き、前記第1および第2の信号からの
他、前記第1および第2の連続一時的平均値からも連続
比を決定するステップと、前記連続比から成分の濃度を
得るステップ。
【0015】本発明の方法によって得られた連続比およ
びSp02(酸素飽和度)値は、全パルス周期より長い
期間安定であり、それらの散乱は、心拡張期領域に達し
ても低い。本発明による方法はまた、決定された第1お
よび第2の交番成分のゼロ通過に基づき、潅流の脈拍数
を決定することも可能である。潅流が低いときおよび別
の妨害が発生したとき、脈拍数およびSp02の決定に
隙間がしばしば生ずる既知の方法とは対照的に、本発明
による方法は、散乱幅の小さい、したがって標準偏差の
小さい連続値を、または1パルス長にわたり平均化され
た、散乱幅の小さい値、を連続的に得ることができる。
【0016】さらに他の形態によれば、本発明は、人間
の組織により反射された、または人間の組織を通して伝
えられた少なくとも二つの所定波長の電磁波の強さか
ら、成分の濃度を決定する方法が提供され、その方法は
以下に記すステップを備えている。
【0017】受信した電磁波の強さを少なくとも一つの
第1のおよび一つの第2の電気信号に変換するステップ
と、前記第1の信号の連続第1一時平均値を形成するス
テップと、前記第2の信号の連続第2一時平均値を形成
するステップと、前記第1の信号および前記第1の平均
値から第1の交番成分を連続的に決定するステップと、
前記第2の信号および前記第2の平均値から第2の交番
成分を連続的に決定するステップと、前記二つの交番成
分の連続差値を決定するステップと、前記第1の平均値
を前記連続差値のサブ周期にわたり積分することにより
第1の積分平均値を決定するステップと、前記第2の平
均値を前記サブ周期にわたり積分することにより第2の
積分平均値を決定するステップと、前記第1の交番成分
または前記第2の交番成分を前記サブ周期にわたり積分
することにより積分交番成分を決定するステップと、前
記差値を前記サブ周期にわたり積分することにより第1
の積分差値を決定するステップと、瞬時的第1または第
2の交番成分を、妨害皆無または妨害を受けていると判
定するステップと、 前記瞬時的第1または第2の交番
成分が妨害皆無と判定されれば、 ・前記積分差値、前記積分交番成分、および前記二つの
積分平均値に基づき積分比値を決定し、 ・前記積分比値から成分の濃度を得るステップと、その
他の場合には、 ・前記積分差値、決定された前記積分交番成分が妨害皆
無と判定された前記先行サブ周期中に決定された積分交
番成分、および比が人工生成物のもとで一定であるが、
突然の濃度変化時には一定でない前記二つの積分平均値
に基づき、積分比値を決定し、 ・前記積分比値から成分の濃度を得るステップ。
【0018】この結果、受信した強さの交番信号スペク
トルに同じかまたは高い周波数の妨害成分が入っていて
も、本発明のこの形態による方法を用いて酸素飽和度を
決定することができる。
【0019】さらに他の形態によれば、本発明は、人間
の組織により反射された、または人間の組織を通して伝
えられた少なくとも二つの所定波長の電磁波の強さか
ら、人間の組織を通る血液の流れの脈拍数を決定する方
法が提供され、該方法は下に記すステップを備えてい
る。
【0020】前記受信された電磁波の強さを少なくとも
一つの第1のおよび一つの第2の電気信号に変換するス
テップと、前記第1の信号の連続第1一時平均値を形成
するステップと、前記第2の信号の連続第2一時平均値
を形成するステップと、前記第1の信号および前記第1
の平均値から第1の交番成分を連続的に決定するステッ
プと、前記第2の信号および前記第2の平均値から第2
の交番成分を連続的に決定するステップと、前記二つの
交番成分の連続差値を決定するステップと、前記差値の
ゼロ通過に基づき血液の流れの脈拍数を決定するステッ
プ。
【0021】本発明は、それぞれの方法を実行する装置
をも提供するものである。
【0022】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施の形
態を付属の図面を参照して詳細に説明する。
【0023】本発明による方法を実行するために用いら
れる装置は、少なくとも二つの送信手段、好適には、発
光ダイオード(LED)と、少なくとも一つの光電受信
器、例えばホトトランジスタまたはホトダイオードとを
備えている。LEDは異なる波長の光を人間の組織、例
えば人間の指または人間の耳に放射する。一方のLED
は、例えば650mm(赤)の波長の光を放射すること
ができるが、他方のLEDは、940mm(赤外)の波
長の光を放射することができる。これらLEDにより放
射された光は、人間の組織内に伝達、または人間の組織
によって反射され、伝達または反射された光は、両波長
に応答する受信器とすることもできる光電受信器により
受信される。光電受信器により発生された信号は、例え
ば電流/電圧変換器に送られ、続いて前記信号に基づい
てデジタル値を発生するようにアナログ/デジタル変換
器に供給される。デジタル値は、成分の濃度、例えば動
脈酸素飽和度を検出する方法を、本発明にしたがって実
行する処理ユニットに供給される。この処理ユニット
を、記憶装置、入力装置および出力装置(例えば、キー
ボード、出力画面およびプリンタ)の他、さらに他の処
理システムに伝えるインターフェースを備えた当該技術
において通常使用されている形式のマイクロプロセッサ
とすることができる。
【0024】図1〜図3を参照して、本発明の第1の形
態による方法の好適な実施形態を最初に以下に説明す
る。該方法は、原波(raw-wave)データから最大Sp0
2(酸素飽和度)情報を得ることができるので、脈拍数
および潅流などの確実なSp02値を低潅流状態でも保
証することができる。
【0025】可能なかぎり「純粋な」動脈交番成分値
(AC値)を得るためには、他の全ての、時間により変
わる重畳を、可能な限り前記交番成分値から分離しなけ
ればならない。この目的で、本発明による方法は、原波
L1[i]およびL2[i]に基づき連続平均値L1a
vg[i]、L2avg[i]を形成するステップを備
えている。L1[i]は例えば赤信号を、L2[i]は
例えば赤外信号を言う。また、これら連続平均値を基線
ということができる。赤信号に対する基線(baseline(r
ed))は、例えば下記の式(1)によって決定される。
【0026】
【数1】
【0027】ここでTはパルス周期あたりのサンプル数
である。脈拍数(PR)が毎分75鼓動(bpm)であ
るとき、得られるパルス周期は800msである。した
がって、Tを100にプリセットすると、サンプルは8
msおきに検出される。赤外信号に対する基線は同様に
して決定される。
【0028】図1において、赤信号および赤外信号に対
して、原波L1[i]を曲線10として、原波L2
[i]を曲線12として、また決定された基線L1av
g[i]を曲線14として、基線L2avg[i]を曲
線16として図示してある。一定成分動力学も収縮期
(systole)と拡張期(diastole)との間で有効であ
る。
【0029】この点で、図4を除く各図において、横座
標はサンプル数を規定するが、縦座標は正規化振幅を規
定するということに注意すべきである。
【0030】本発明による方法において、交番成分を決
定するためのAC分離を、今度は差形成(difference f
ormation)を用いて基線の助けを借りて行う。赤信号に
ついて、交番成分AC1[i]を下記の式(2)にした
がって求める。
【0031】
【数2】
【0032】赤外信号に対する交番成分AC2[i]
は、類似した仕方により決定される。その結果、AC情
報の他に、基線ドリフトが上の差形成により連続的に補
償される二つのパルス波が存在する。
【0033】原波および基線から得られた交番成分に基
づき、下記式(3)にしたがって連続比R[i]を直接
得ることができる。
【0034】
【数3】
【0035】しかしながら、この点について、比を計算
するために、0/0の状態がある場合もその付近(neig
hborhood)を使用することもないということは決定的に
重要である。すなわち、交番成分AC1、AC2および
その付近の全部0の通過は、計算から除外される。例え
ば、ゼロ通過前およびゼロ通過後のサンプルを、計算か
ら除外することができる。交番成分AC1である曲線2
0、交番成分AC2である曲線22、および0点を除く
連続比R[i]である曲線24を図2に示す。標準偏差
が+0.03である正規化平均値1.07が、ここでは
512サンプルの時間にわたる比に対して得られる。
【0036】ゼロ通過およびそれらの付近を除くことに
より、値はいくぶん予備フィルタリングされるか、また
は純粋の動脈情報が入っている値にある程度まで減少す
る。得られた比の値を、それぞれの連続Sp02[i]
値を決定するのに使用できる。個別Sp02[i]値
を、例えば変換器コードによる既知の方法で得ることが
できる。
【0037】一例で得られたSp02値を、図3に曲線
30として示してある。これらSp02値は耳センサを
用いて、0点とその付近とを除いて、低潅流状態で得ら
れ、連続して得られたものである。図3には、赤信号お
よび赤外信号の交番成分も曲線32、34として示され
ている。図3の縦座標は100%=1000に対して尺
度を調節してある。横座標はサンプル数iを表してい
る。未フィルタリング拍動間Sp02値は、既知のアル
ゴリズム、すなわち「CMS−Sp02アルゴリズム」
を用いて得られたものであるが、図3に本発明の方法に
より得られ、かつ図3のSp02値の2倍の大きさの尺
度で、マーカ36、38として別に示されている。
【0038】図示した例では、512サンプルにわたり
決定されたSp02値の平均値は96.7%であり、標
準偏差は±3.0%である。比較のため5,120サン
プル(約40秒の事態継続(episode)期間)にわたる
平均値を計算した。この平均値は97.3%であり、標
準偏差は±0.6%である。
【0039】既知のアルゴリズムと比較して、本発明に
よる方法は、標準偏差に関して、特に平均値を5,12
0サンプルにわたり計算したとき、明確な改善を表わし
ている。さらに、本発明により得られた連続比およびS
p02値は、全パルス周期より長い期間安定であり、そ
の散乱は心拡張期に到達しても低い。
【0040】本発明による上述の方法において比を計算
するとき、最大値(心拡張期)の代わりに平均値を考慮
するという事実に鑑み、潅流によって変わる小さい補正
係数が古典的計算である式(4)、すなわち式(5)と
の比較を生ずる。
【0041】
【数4】
【0042】
【数5】
【0043】ここでL1min、L1max、L2mi
n、L2maxは、それぞれ赤色波の最小値、赤外波の
最小値、赤色波の最大値、赤外波の最大値を表す。しか
しながら、補正係数は、潅流が10%以上(>10%)
の値に達するまでSp02で有意(significant)にな
らず、これらの場合にはこれを補正することができる。
【0044】低潅流および別の妨害の場合には、上述の
CMSアルゴリズムを用いるとき、それぞれの拍動およ
びSp02に隙間が頻繁に生ずるが、ここで前に説明し
た方法を用いることにより、値を連続値の形で、または
1パルス長にわたって平均した値の形で、連続して得る
ことができ、既知のアルゴリズムと比較して、前記値の
散乱幅は半分である。確認された連続交番成分を別に使
用してそこから脈拍数を得ることができ、これは、それ
ぞれのゼロ通過、すなわち符号反転を検出することによ
り好適に行われる。これにより、中間最大値(「ダイク
ロチー(Dichrotie)」)で、および古典的「ピーク探
索」法を使用するとき人工生成物の影響により、しばし
ば生ずる可能な不良トリガが減少する。
【0045】連続DC比(DC#Ratio)が下の式(6)に
したがって形成されるとき、興味あるパラメータも得ら
れる。
【0046】
【数6】
【0047】この比は、運動人工生成物が生じても、セ
ンサがその位置を変えないかぎり非常に安定したままで
ある。短い低潅流または人工生成物状態では、監視Sp
02または保持機能をこのように取り入れて前記状態を
つなぐことができる。上の例について、このDC比を
5,120サンプルにわたり平均して図3に曲線40と
して示してある。動脈Sp02の突然の降下または変化
もこの値を変化させる。
【0048】下記では、本発明の第2の形態による方法
の実施形態を図4〜図10に基づき説明する。
【0049】上述の連続基線法を用いて、低周波妨害成
分(fs_low<パルスおよび平均割合がそれぞれ1
/Tpおよび1/T)を全て排除した。したがって、A
Cスペクトル内で妨害(disturbance)としてなお有効
な唯一の成分は、同じまたは高い周波数を有する成分で
ある。主として、LEDのまたはホトダイオードの指ま
たは動脈に対する変位により生ずる運動人工生成物は、
このような障害(interference)である。このような運
動を図解する概略図を図4に示す。
【0050】このような人工生成物が生ずると、同じ変
位a[i]が両AC信号、AC1[i]およびAC2
[i]、について生ずる。したがって、第1近似で、そ
れぞれの妨害変調信号ACs[i]は、以下の式(7)
および式(8)により与えられる。
【0051】
【数7】
【0052】
【数8】
【0053】図5は、二つのAC信号、AC1[i]で
ある曲線50、およびAC2[i]である曲線52を5
00個のサンプルiの窓上に示した図である。その周波
数が脈拍数より高いか等しい運動人工生成物から生じ、
かつホトダイオードの位置で強さの変化を生ずる妨害a
[i]を図6で曲線60として図示してある。また、図
7に両妨害信号AC1s[i]である曲線70、および
AC2s[i]である曲線72を図示する。図7は、妨
害が生じている期間中、純粋ピークも正しいゼロ通過
も、特に妨害の振幅が動脈信号振幅に等しいか大きくな
る場合に、パルス継続時間の決定に対して存在しないこ
とを示している。これらの場合には、「ピーク探索」法
による、飽和の既知の「古典的」計算を適用できない。
【0054】妨害信号成分はそれだけでは知られない。
しかしながら、信号AC1s[i]およびAC2s
[i]だけにこの妨害信号成分が重畳しているため、妨
害が両波長について同じ位相および振れを生ずると仮定
すれば、前記妨害を以下の式(9)に示すような差の形
成により排除することができる。
【0055】
【数9】
【0056】差曲線ΔAC[i]を図8に曲線80とし
て示してある。図8は、差曲線のそれぞれのゼロ通過か
ら得ることができる正しいパルス周期TPULSEをも示し
ている。このような運動人工生成物が生ずるとき、脈拍
数を決定できない既知の方法とは対照的に、ここで前に
説明した方法は、このような運動人工生成物が存在して
も、人間の組織の潅流の正確な脈拍数を決定できる。
【0057】正しい人工生成物排除の必要条件は、赤お
よび赤外に対するDC成分がほぼ等しいということであ
る。これは、例えば不等LED強度制御を行うことによ
り達成することができる。比≒1(式(13))の場合
には、差ΔACは0であるが、Sp02は、人工生成物
が重畳していても、例えば85%に与えられる。この場
合について正しい脈拍数を計算するには、例えば異なる
LED強度を使用することにより、有限差を人工的に計
算することができる。
【0058】既に述べたとおり、本発明の第1の形態を
参照して前に説明した方法は、低周波妨害信号に対して
良い結果を与える。下記では、上に説明した差値ΔAC
[i]を用いて比を形成することができ、例えば運動人
工生成物が存在する場合に成分の濃度、好適な実施形態
の場合には動脈酸素飽和度をも決定できる方法を説明す
る。
【0059】比R[i]を式(10)のように式(1)
と同等の形で書くことができる。
【0060】
【数10】
【0061】比AC/DC<5%(潅流<10%)の場
合には、目立った誤差を生ぜずに下記の式(11)のよ
うに単純化したものを用いることができる。
【0062】
【数11】 式(11)に以下の式(12)を代入すると、式(1
3)のようになる。
【0063】
【数12】
【0064】
【数13】
【0065】また、AC1[i]を置き換える代わり
に、上記の式(8)および式(9)でAC2[i]を同
等に置き換えることもできる。したがって、下に説明す
る方法を交番成分AC2[i]の代わりに、交番成分A
C1[i]を用いて行うことができる。
【0066】運動人工生成物により生ずる妨害の場合に
は、無妨害信号AC2[i]の代わりにAC2s[i]
が有効である。しかし、ΔAC[i]は、妨害ばかりで
なく無妨害に対しても同じままであり、また係数L2a
vg[i]/L1avg[i]は人工生成物の影響があ
っても不変である。
【0067】したがって、人工生成物が存在するとき、
主要な仕事はこの人工生成物を認識することであり、一
方で最も正しい可能な(人工生成物が全く無い)交番成
分AC2[i](または代わりにAC1[i])を見付
けることである。
【0068】妨害の場合には、ゼロ通過またはピークの
ようなスポット曲線決定を行う代わりに、計算領域また
はサブ周期にわたり積分した値の使用が有利である。こ
の目的で、それぞれの値を、例えば連続AC差の半周期
長にわたり積分することができる。
【0069】連続AC差について、下記の式(14)が
得られる。
【0070】
【数14】
【0071】他の数量AC2[i]、L1avg
[i]、L2avg[i]の積分値を、対応する仕方で
確認できる。これらの数量について、値AC2[T/
2]、L1avg[T/2]、L2avg[T/2]が
得られる。したがって、以下の式(15)が各半パルス
周期での比Rについて得られる。
【0072】
【数15】
【0073】比R[T/2]の基礎を成す数量の中で、
妨害により変化するAC2[T/2]だけが不可欠であ
る。妨害の存在が検出されると、本発明は、先行するサ
ブ周期中に決定されている人工生成物皆無(artifacts-
free)のAC2'[T/2]の値を使用して、式(1
5)に従い比R'[T/2]を決定する。この方法を、
妨害の認識後、少なくとも特定の期間、および差値ΔA
C[T/2]が実質的に変わらないかぎり行うことがで
きる。妨害が検出されなければ、瞬時的に検出されたA
C2値を使用し続けて積分比R[T/2]を決定する。
【0074】AC2に対する無妨害値の存在を、0.6
・AC2<AC2s<1.4・AC2であるかぎり、仮
定することができる。値AC2sがこの範囲外にあれ
ば、これは妨害の存在を示すと判定することができる。
妨害はΔAC[i]とAC2s[i]とのゼロ通過の間
の相違に基づいて判定することもできる。なぜならば、
妨害がなければこれらゼロ通過は一致するからである。
値ΔAC(T/2)の他、DC比L2avg/L1av
gも飽和の変化に応答するが、前に述べた人工生成物に
は応答しない。これにより上述の計算は、積分比値R'
[T/2]に基づき成分の濃度を決定することにより、
成分の濃度、例えば人間の組織の中の動脈酸素飽和度を
検出するのに優れた近似を与える。
【0075】図9に、上述の近似法にしたがって計算し
た比を、無妨害信号である曲線24に基づく第1の形態
に従う計算と比較して曲線90で示してある。
【0076】前に記した方法の効率は、図10からも見
ることができる。図10は、耳センサを用いて検出され
た弱い信号、および軽い揺れにより生ずる強い人工生成
物の影響のある状態の詳細を示す。ステップ周波数は脈
拍数とわずかだけ異なる。
【0077】通常のピーク探索アルゴリズムはここで
は、「メルリンSp02アルゴリズム」第4改訂版とし
て知られているアルゴリズムから得られたステップ周波
数(CMS−Sp02値を参照)、ドット100に応答
してトリガし、512サンプルにわたる平均飽和値8
4.6%を与え、標準偏差は±14.8%である。図4
〜図8を参照して前に説明した方法によれば、512サ
ンプルにわたる平均飽和値94.9%、標準偏差±3.
9%が得られ(曲線102を参照)、これは正常値に対
応する。
【0078】図10のドット104は、上述の通常の方
法を用いて得られた127.4bpmの平均脈拍数を表
している。本発明による方法によれば、さらに精密な脈
拍数113bpm(ドット106を参照)が得られる。
【0079】図10は別に、二つの妨害交番信号AC1
s[i]およびAC2s[i]ならびに値ΔAC・5
(曲線108を参照)を示すが、曲線110は、図10
の連続DC比を表している。本発明の第1の形態に従う
方法の場合に得られる脈拍数は、図10にドット112
により表されている。
【0080】下記に、人工生成物の場合の比決定の他の
方法を説明する。第1のステップは、図1〜図3に関し
て、前に説明した仕方で連続比R[i]を決定すること
である。さらに、AC差分であるΔAC[i]を形成
し、パルス周期をそのゼロ通過から得ることができる。
酸素飽和度を決定するための比として、ACゼロ点を通
過せず、振幅の振れがΔAC[i]値と同じ方向(SI
GN)であるAC2s[i]値によってだけ形成される
iサンプルだけを使用する。これにより無妨害位相を有
するさらに多数の信号成分が考慮される可能性が増大す
るが、反対方向に向かうものは全て考慮外とされる。こ
れは、弱い妨害振幅から中間の大きさの妨害振幅までに
対して特に役立つことが証明されている、比較的簡単な
方法である。しかしながら、図10に示してある、51
2サンプルにわたって平均された結果の、飽和の信号曲
線である曲線114は強い妨害振幅を有する場合を基準
としており、この場合、AC[i]はほぼa[i]に等
しい。この場合には、平均飽和値90.8%、標準偏差
±9.6%が得られた。
【0081】以下に本発明の実施の形態を要約する。 1. 人間の組織により反射されたまたは人間の組織を
通して伝えられた少なくとも二つの所定波長の電磁波の
強さから成分の濃度を決定する成分濃度決定方法であっ
て、 1.1 受信した電磁波の強さを少なくとも一つの第1
のおよび一つの第2の電気信号(L1[i]、L2
[i])に変換するステップと、 1.2 第1の信号の連続第1一時平均値(L1avg
[i])を形成するステップと、 1.3 第2の信号の連続第2一時平均値(L2avg
[i])を形成するステップと、 1.4 前記第1の信号および前記第1の平均値から第
1の交番成分(AC1[i])を連続的に決定するステ
ップと、 1.5 前記第2の信号および前記第2の平均値から第
2の交番成分(AC2[i])を連続的に決定するステ
ップと、 1.6 交番成分のゼロ通過に近い領域を除き、前記第
1および第2の信号からの他、前記第1および第2の連
続一時的平均値からも連続比(R[i])を決定するス
テップと、 1.7 前記連続比(R[i])から成分の濃度を得る
ステップと、を備えている成分濃度決定方法。
【0082】2. 人間の組織を通る血液の流れの酸素
飽和度を決定する上記1に記載の成分濃度決定方法。
【0083】3. 別に、前記第1の交番成分(AC1
[i])または前記第2の交番成分(AC2[i])の
ゼロ通過に基づき血液の前記流れの脈拍数を決定するス
テップを備えている上記2に記載の成分濃度決定方法。
【0084】4. 前記第1および第2の連続一時平均
値(L1avg[i]、L2avg[i])はそれぞ
れ、前記第1の信号または前記第2の信号のパルス周期
の継続期間にわたり決定される上記1〜3の一つに記載
の成分濃度決定方法。
【0085】5. 成分の濃度を決定する基となる連続
比(R[i])は、前記第1の信号(L1[i])、前
記第2の信号(L2[i])、前記第1の連続一時平均
値(L1avg[i])および前記第2の連続一時平均
値(L2avg[i])を用いて、等式R[i]=ln
(L1[i]/L1avg[i])/ln(L2[i]
/L2avg[i])により決定される上記1〜4の一
つに記載の成分濃度決定方法。
【0086】6. 前記第1の交番成分(AC1
[i])は前記第1の信号L1[i]から前記連続第1
一時平均値L1avg[i]を減ずることにより形成さ
れ、前記第2の交番成分(AC2[i])は前記第2の
信号L2[i]から前記連続第2一時平均値L2avg
[i]を減ずることにより形成される上記1〜5の一つ
に記載の成分濃度決定方法。
【0087】7. 人間の組織により反射されたまたは
人間の組織を通して伝えられた少なくとも二つの所定波
長の電磁波の強さから成分の濃度を決定する成分濃度決
定方法であって、 7.1 前記受信された電磁波の強さを少なくとも一つ
の第1のおよび一つの第2の電気信号(L1[i]、L
2[i])に変換するステップと、 7.2 前記第1の信号の連続第1一時平均値(L1a
vg[i])を形成するステップと、 7.3 前記第2の信号の連続第2一時平均値(L2a
vg[i])を形成するステップと、 7.4 前記第1の信号および前記第1の平均値から第
1の交番成分(AC1[i])を連続的に決定するステ
ップと、 7.5 前記第2の信号および前記第2の平均値から第
2の交番成分(AC2[i])を連続的に決定するステ
ップと、 7.6 前記二つの交番成分の連続差値(ΔAC
[i])を決定するステップと、 7.7 前記第1の平均値を前記連続差値のサブ周期に
わたり積分することにより第1の積分平均値(L1av
g[T/2])を決定するステップと、 7.8 前記第2の平均値を前記サブ周期にわたり積分
することにより第2の積分平均値(L2avg[T/
2])を決定するステップと、 7.9 前記第1の交番成分または前記第2の交番成分
を前記サブ周期にわたり積分することにより積分交番成
分(AC1[T/2]、AC2[T/2])を決定する
ステップと、 7.10 前記差値を前記サブ周期にわたり積分するこ
とにより第1の積分差値(ΔAC[T/2])を決定す
るステップと、 7.11 瞬時的第1または第2の交番成分を、妨害皆
無または妨害を受けていると判定するステップと、 7.12 前記瞬時的第1または第2の交番成分が妨害
皆無と判定されれば、 ・前記積分差値(ΔAC[T/2])、前記積分交番成
分(AC2[T/2])、および前記二つの積分平均値
(L1avg[T/2]、L2avg[T/2])に基
づき積分比値(R[T/2])を決定し、 ・前記積分比値(R[T/2])から成分の濃度を得る
ステップと、 7.13 その他の場合には、 ・前記積分差値(ΔAC[T/2])、決定された前記
積分交番成分が妨害皆無と判定された前記先行サブ周期
中に決定された積分交番成分(AC2'[T/2])、
および比が人工生成物のもとで一定であるが、突然の濃
度変化時には一定でない前記二つの積分平均値(L1a
vg[T/2]、L2avg[T/2])に基づき、積
分比値(R'[T/2])を決定し、 ・前記積分比値(R'[T/2])から成分の濃度を得
るステップと、を備えている成分濃度決定方法。
【0088】8. ステップ7.7〜ステップ7.10
のそれぞれに使用した前記サブ周期は、前記連続差値
(ΔAC[i])の半波である上記7に記載の成分濃度
決定方法。
【0089】9. ACを妨害皆無交番成分、ACsを
妨害を受ける交番成分としたとき、ステップ7.11に
おいて、前記第1の交番成分または前記第2の交番成分
は、0.6・AC<ACs<1.4・ACのとき妨害皆
無と判定される上記7または8に記載の成分濃度決定方
法。
【0090】10. ステップ11で、前記第1の交番
成分または前記第2の交番成分は、前記差値(ΔAC
[i])のゼロ通過、および前記第1の交番成分または
前記第2の交番成分(AC1[i]、AC2[i])に
基づき判定される上記7または8に記載の成分濃度決定
方法。
【0091】11. 決定される前記成分の前記濃度
は、ガス飽和、特に動脈酸素飽和度である上記1〜10
の一つに記載の成分濃度決定方法。
【0092】12. 人間の組織により反射されたまた
は人間の組織を通して伝えられた少なくとも二つの所定
波長の電磁波の強さから人間の組織を通る血液の流れの
脈拍数を決定する脈拍数決定方法であって、 12.1 前記受信された電磁波の強さを少なくとも一
つの第1のおよび一つの第2の電気信号(L1[i]、
L2[i])に変換するステップと、 12.2 前記第1の信号の連続第1一時平均値(L1
avg[i])を形成するステップと、 12.3 前
記第2の信号の連続第2一時平均値(L2avg
[i])を形成するステップと、 12.4 前記第1
の信号および前記第1の平均値から第1の交番成分(A
C1[i])を連続的に決定するステップと、 12.5 前記第2の信号および前記第2の平均値から
第2の交番成分(AC2[i])を連続的に決定するス
テップと、 12.6 前記二つの交番成分の連続差値(ΔAC
[i])を決定するステップと、 12.7 前記差値(ΔAC[i])のゼロ通過に基づ
き血液の流れの脈拍数を決定するステップと、を備えて
いる脈拍数決定方法。
【0093】13. 人間の組織により反射されたまた
は人間の組織を通して伝えられた少なくとも二つの所定
波長の電磁波の強さから成分の濃度を決定する成分濃度
決定装置であって、前記受信された電磁波の強さを少な
くとも一つの第1のおよび一つの第2の電気信号(L1
[i]、L2[i])に変換する手段と、前記第1の信
号の連続第1一時平均値(L1avg[i])を形成す
る手段と、前記第2の信号の連続第2一時平均値(L2
avg[i])を形成する手段と、前記第1の信号およ
び前記第1の平均値から第1の交番成分(AC1
[i])を連続的に決定する手段と、前記第2の信号お
よび前記第2の平均値から第2の交番成分(AC2
[i])を連続的に決定する手段と、前記交番成分のゼ
ロ通過に近い領域を除き、前記第1および第2の信号か
らの他、前記第1および第2の連続一時平均値からも連
続比(R[i])を決定する手段と、前記連続比(R
[i])から成分の濃度を得る手段と、を備えている成
分濃度決定装置。
【0094】14. 人間の組織により反射されたまた
は人間の組織を通して伝えられた少なくとも二つの所定
波長の電磁波の強さから成分の濃度を決定する成分濃度
決定装置であって、前記受信された電磁波の強さを少な
くとも一つの第1のおよび一つの第2の電気信号(L1
[i]、L2[i])に変換する手段と、前記第1の信
号の連続第1一時平均値(L1avg[i])を形成す
る手段と、前記第2の信号の連続第2一時平均値(L2
avg[i])を形成する手段と、前記第1の信号およ
び前記第1の平均値から第1の交番成分(AC1
[i])を連続的に決定する手段と、前記第2の信号お
よび前記第2の平均値から第2の交番成分(AC2
[i])を連続的に決定する手段と、前記二つの交番成
分の連続差値(ΔAC[i])を決定する手段と、前記
第1の平均値を前記連続差値のサブ周期にわたり積分す
ることにより第1の積分平均値(L1avg[T/
2])を決定する手段と、前記第2の平均値を前記サブ
周期にわたり積分することにより第2の積分平均値(L
2avg[T/2])を決定する手段と、前記第1の交
番成分または前記第2の交番成分を前記サブ周期にわた
り積分することにより積分交番成分(AC1[T/
2]、AC2[T/2])を決定する手段と、前記差値
を前記サブ周期にわたり積分することにより第1の積分
差値(ΔAC[T/2])を決定する手段と、瞬時的第
1または第2の交番成分を、妨害皆無または妨害を受け
ていると判定する手段と、前記積分差値(ΔAC[T/
2])、前記積分交番値(AC2[T/2])、および
前記二つの積分平均値(L1avg[T/2]、L2a
vg[T/2])に基づき積分比値(R[T/2])を
決定し、さらに、前記瞬時的第1または第2の交番成分
が、判定する前記手段により妨害皆無と判定されれば、
前記積分比値(R[T/2])から成分の濃度を得る手
段を備えている手段と、前記積分差値(ΔAC[T/
2])に基づき、決定された前記積分交番成分が妨害皆
無と判定された前記先行サブ周期中に決定された前記積
分交番成分(AC2'[T/2])に基づき、および二
つの積分平均値(L1avg[T/2]、L2avg
[T/2])に基づき、積分比値(R'[T/2])を
決定し、さらに、前記瞬時的第1または第2の交番成分
が、判定する前記手段により妨害皆無と判定されれば、
前記積分比値(R'[T/2])から成分の濃度を得る
手段を備えている手段と、を備えている成分濃度決定装
置。
【0095】15. 決定される前記成分の前記濃度
は、ガス飽和、特に動脈酸素飽和度である上記13また
は14に記載の成分濃度決定方法。
【0096】16. 人間の組織により反射されたまた
は人間の組織を通して伝えられた少なくとも二つの所定
波長の電磁波の強さから人間の組織を通る血液の流れの
脈拍数を決定する脈拍数決定方法であって、前記受信さ
れた電磁波の強さを少なくとも一つの第1のおよび一つ
の第2の電気信号(L1[i]、L2[i])に変換す
る手段と、前記第1の信号の連続第1一時平均値(L1
avg[i])を形成する手段と、前記第2の信号の連
続第2一時平均値(L2avg[i])を形成する手段
と、前記第1の信号および前記第1の平均値から第1の
交番成分(AC1[i])を連続的に決定する手段と、
前記第2の信号および前記第2の平均値から第2の交番
成分(AC2[i])を連続的に決定する手段と、前記
二つの交番成分の連続差値(ΔAC[i])を決定する
手段と、前記差値(ΔAC[i])のゼロ通過に基づき
血液の流れの脈拍数を決定する手段と、を備えている脈
拍数決定方法。
【0097】
【発明の効果】上述のように本発明の方法によれば、低
潅流および別の妨害が発生したとき、脈拍数およびSp
02の決定に隙間がしばしば生ずる既知の方法とは対照
的に、標準偏差の小さい連続値を得ることができる。ま
た、人間の組織により反射された、または人間の組織を
通して伝えられた少なくとも二つの所定波長の電磁波の
強さから、成分の濃度を決定する方法が提供される。こ
の結果、受信した強さの交番信号スペクトルに同じかま
たは高い周波数の妨害成分が入っていても、酸素飽和度
を決定することができる。
【0098】さらに、人間の組織により反射された、ま
たは人間の組織を通して伝えられた少なくとも二つの所
定波長の電磁波の強さから、人間の組織を通る血液の流
れの脈拍数を決定する方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】記録された信号および関連する連続平均値を示
す図である。
【図2】ゼロ点を除く、決定された連続比を示す図であ
る。
【図3】本発明による方法の結果と既知の方法との比較
を示す図である。
【図4】送信LEDおよび受信ホトダイオードを用いる
試験を示す概略図である。
【図5】二つの代表的無妨害交番成分を示す図である。
【図6】高い周波数を有し、運動人工生成物により生じ
た強さ変化を示す概略図である。
【図7】妨害交番成分を示す図である。
【図8】図7に示した妨害交番成分から得られた差値を
示す図である。
【図9】本発明の第2の形態による方法を用いて得られ
た結果を示す図である。
【図10】本発明の第2の形態による方法を用いて得ら
れた結果を示す図である。
【符号の説明】
10 L1[i] 12 L2[i] 14 L1avg[i] 16 L2avg[i] 20 AC1[i] 24 AC2[i] 24 R[i] 30 Sp02値 70 AC1s[i] 72 AC2s[i] 80 ΔAC[i]

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも二つの所定波長の電磁波の強
    さから成分の濃度を決定する成分濃度決定方法であっ
    て、 1.1 受信した電磁波の強さを少なくとも一つの第1
    のおよび一つの第2の電気信号(L1[i]、L2
    [i])に変換するステップと、 1.2 前記第1の信号の連続第1一時平均値(L1a
    vg[i])を形成するステップと、 1.3 前記第2の信号の連続第2一時平均値(L2a
    vg[i])を形成するステップと、 1.4 前記第1の信号および前記第1の平均値から第
    1の交番成分(AC1[i])を連続的に決定するステ
    ップと、 1.5 前記第2の信号および前記第2の平均値から第
    2の交番成分(AC2[i])を連続的に決定するステ
    ップと、 1.6 交番成分のゼロ通過に近い領域を除き、前記第
    1および第2の信号からの他、前記第1および第2の連
    続一時的平均値からも連続比(R[i])を決定するス
    テップと、 1.7 前記連続比(R[i])から成分の濃度を得る
    ステップと、を備えていることを特徴とする成分濃度決
    定方法。
  2. 【請求項2】 前記第1および第2の連続一時平均値
    (L1avg[i]、L2avg[i])はそれぞれ、
    前記第1の信号または前記第2の信号のパルス周期の継
    続期間にわたり決定されることを特徴とする請求項1に
    記載の成分濃度決定方法。
  3. 【請求項3】 成分の濃度を決定する基となる連続比
    (R[i])は、前記第1の信号(L1[i])、前記
    第2の信号(L2[i])、前記第1の連続一時平均値
    (L1avg[i])および前記第2の連続一時平均値
    (L2avg[i])を用いて、等式R[i]=ln
    (L1[i]/L1avg[i])/ln(L2[i]
    /L2avg[i])により決定されることを特徴とす
    る請求項1または2に記載の成分濃度決定方法。
  4. 【請求項4】 前記第1の交番成分(AC1[i])は
    前記第1の信号L1[i]から前記連続第1一時平均値
    L1avg[i]を減ずることにより形成され、前記第
    2の交番成分(AC2[i])は前記第2の信号L2
    [i]から前記連続第2一時平均値L2avg[i]を
    減ずることにより形成されることを特徴とする請求項1
    〜3の一つに記載の成分濃度決定方法。
  5. 【請求項5】 少なくとも二つの所定波長の電磁波の強
    さから成分の濃度を決定する成分濃度決定方法であっ
    て、 受信した電磁波の強さを少なくとも一つの第1のおよび
    一つの第2の電気信号(L1[i]、L2[i])に変
    換するステップと、 前記第1の信号の連続第1一時平均値(L1avg
    [i])を形成するステップと、 前記第2の信号の連続第2一時平均値(L2avg
    [i])を形成するステップと、 前記第1の信号および前記第1の平均値から第1の交番
    成分(AC1[i])を連続的に決定するステップと、 前記第2の信号および前記第2の平均値から第2の交番
    成分(AC2[i])を連続的に決定するステップと、 前記二つの交番成分の連続差値(ΔAC[i])を決定
    するステップと、 前記第1の平均値を前記連続差値のサブ周期にわたり積
    分することにより第1の積分平均値(L1avg[T/
    2])を決定するステップと、 前記第2の平均値を前記サブ周期にわたり積分すること
    により第2の積分平均値(L2avg[T/2])を決
    定するステップと、 前記第1の交番成分または前記第2の交番成分を前記サ
    ブ周期にわたり積分することにより積分交番成分(AC
    1[T/2]、AC2[T/2])を決定するステップ
    と、 前記差値を前記サブ周期にわたり積分することにより第
    1の積分差値(ΔAC[T/2])を決定するステップ
    と、 瞬時的第1または第2の交番成分を、妨害皆無または妨
    害を受けていると判定するステップと、 前記瞬時的第
    1または第2の交番成分が妨害皆無と判定されれば、 ・前記積分差値(ΔAC[T/2])、前記積分交番成
    分(AC2[T/2])、および前記二つの積分平均値
    (L1avg[T/2]、L2avg[T/2])に基
    づき積分比値(R[T/2])を決定し、 ・前記積分比値(R[T/2])から成分の濃度を得る
    ステップと、 その他の場合には、 ・前記積分差値(ΔAC[T/2])、決定された前記
    積分交番成分が妨害皆無と判定された前記先行サブ周期
    中に決定された積分交番成分(AC2'[T/2])、
    および比が人工生成物のもとで一定であるが、突然の濃
    度変化時には一定でない前記二つの積分平均値(L1a
    vg[T/2]、L2avg[T/2])に基づき、積
    分比値(R'[T/2])を決定し、 ・前記積分比値(R'[T/2])から成分の濃度を得
    るステップと、を備えていることを特徴とする成分濃度
    決定方法。
  6. 【請求項6】 少なくとも二つの所定波長の電磁波の強
    さから脈拍数を決定する脈拍数決定方法であって、 前記受信された電磁波の強さを少なくとも一つの第1の
    および一つの第2の電気信号(L1[i]、L2
    [i])に変換するステップと、 前記第1の信号の連続第1一時平均値(L1avg
    [i])を形成するステップと、 前記第2の信号の連続第2一時平均値(L2avg
    [i])を形成するステップと、 前記第1の信号および前記第1の平均値から第1の交番
    成分(AC1[i])を連続的に決定するステップと、 前記第2の信号および前記第2の平均値から第2の交番
    成分(AC2[i])を連続的に決定するステップと、 前記二つの交番成分の連続差値(ΔAC[i])を決定
    するステップと、 前記差値(ΔAC[i])のゼロ通過に基づき血液の流
    れの脈拍数を決定するステップと、を備えていることを
    特徴とする脈拍数決定方法。
  7. 【請求項7】 少なくとも二つの所定波長の電磁波の強
    さから成分の濃度を決定する成分濃度決定装置であっ
    て、 受信した電磁波の強さを少なくとも一つの第1のおよび
    一つの第2の電気信号(L1[i]、L2[i])に変
    換する手段と、 前記第1の信号の連続第1一時平均値(L1avg
    [i])を形成する手段と、 前記第2の信号の連続第2一時平均値(L2avg
    [i])を形成する手段と、 前記第1の信号および前記第1の平均値から第1の交番
    成分(AC1[i])を連続的に決定する手段と、 前記第2の信号および前記第2の平均値から第2の交番
    成分(AC2[i])を連続的に決定する手段と、 前記交番成分のゼロ通過に近い領域を除き、前記第1お
    よび第2の信号からの他、前記第1および第2の連続一
    時平均値からも連続比(R[i])を決定する手段と、 前記連続比(R[i])から成分の濃度を得る手段と、
    を備えていることを特徴とする成分濃度決定装置。
  8. 【請求項8】 少なくとも二つの所定波長の電磁波の強
    さから成分の濃度を決定する成分濃度決定装置であっ
    て、 受信した電磁波の強さを少なくとも一つの第1のおよび
    一つの第2の電気信号(L1[i]、L2[i])に変
    換する手段と、 前記第1の信号の連続第1一時平均値(L1avg
    [i])を形成する手段と、 前記第2の信号の連続第2一時平均値(L2avg
    [i])を形成する手段と、 前記第1の信号および前記第1の平均値から第1の交番
    成分(AC1[i])を連続的に決定する手段と、 前記第2の信号および前記第2の平均値から第2の交番
    成分(AC2[i])を連続的に決定する手段と、 前記二つの交番成分の連続差値(ΔAC[i])を決定
    する手段と、 前記第1の平均値を前記連続差値のサブ周期にわたり積
    分することにより第1の積分平均値(L1avg[T/
    2])を決定する手段と、 前記第2の平均値を前記サブ周期にわたり積分すること
    により第2の積分平均値(L2avg[T/2])を決
    定する手段と、 前記第1の交番成分または前記第2の交番成分を前記サ
    ブ周期にわたり積分することにより積分交番成分(AC
    1[T/2]、AC2[T/2])を決定する手段と、 前記差値を前記サブ周期にわたり積分することにより第
    1の積分差値(ΔAC[T/2])を決定する手段と、 瞬時的第1または第2の交番成分を、妨害皆無または妨
    害を受けていると判定する手段と、 前記積分差値(ΔAC[T/2])、前記積分交番値
    (AC2[T/2])、および前記二つの積分平均値
    (L1avg[T/2]、L2avg[T/2])に基
    づき積分比値(R[T/2])を決定し、さらに、前記
    瞬時的第1または第2の交番成分が、判定する前記手段
    により妨害皆無と判定されれば、前記積分比値(R[T
    /2])から成分の濃度を得る手段を備えている手段
    と、 前記積分差値(ΔAC[T/2])に基づき、決定され
    た前記積分交番成分が妨害皆無と判定された前記先行サ
    ブ周期中に決定された前記積分交番成分(AC2'[T
    /2])に基づき、および二つの積分平均値(L1av
    g[T/2]、L2avg[T/2])に基づき、積分
    比値(R'[T/2])を決定し、さらに、前記瞬時的
    第1または第2の交番成分が、判定する前記手段により
    妨害皆無と判定されれば、前記積分比値(R'[T/
    2])から成分の濃度を得る手段を備えている手段と、
    を備えていることを特徴とする成分濃度決定装置。
  9. 【請求項9】 人間の組織により反射されたまたは人間
    の組織を通して伝えられた少なくとも二つの所定波長の
    電磁波の強さから人間の組織を通る血液の流れの脈拍数
    を決定する脈拍数決定方法であって、 前記受信された電磁波の強さを少なくとも一つの第1の
    および一つの第2の電気信号(L1[i]、L2
    [i])に変換する手段と、 前記第1の信号の連続第1一時平均値(L1avg
    [i])を形成する手段と、 前記第2の信号の連続第2一時平均値(L2avg
    [i])を形成する手段と、 前記第1の信号および前記第1の平均値から第1の交番
    成分(AC1[i])を連続的に決定する手段と、 前記第2の信号および前記第2の平均値から第2の交番
    成分(AC2[i])を連続的に決定する手段と、 前記二つの交番成分の連続差値(ΔAC[i])を決定
    する手段と、 前記差値(ΔAC[i])のゼロ通過に基づき血液の流
    れの脈拍数を決定する手段と、を備えていることを特徴
    とする脈拍数決定方法。
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