JPS59200640A - 非観血式血中色素測定装置 - Google Patents
非観血式血中色素測定装置Info
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- JPS59200640A JPS59200640A JP58074294A JP7429483A JPS59200640A JP S59200640 A JPS59200640 A JP S59200640A JP 58074294 A JP58074294 A JP 58074294A JP 7429483 A JP7429483 A JP 7429483A JP S59200640 A JPS59200640 A JP S59200640A
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- blood
- pigment
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、非観血式オキシメータや非観血式血中色素濃
度計などの非観血式血中色素測定装置に関するものであ
る。
度計などの非観血式血中色素測定装置に関するものであ
る。
従来技術
従来、特開昭５５− ］、 ２０８５８号公報において
、脈動する血液を含む生体によって吸収を受けだ３種の
ｌ！！長の光量変化をそれぞれ検出し、各波長ごとの吸
光度の変化分を演算し、１つの波長と残り２つの波長と
の変化分の差をそれぞれ検出して得られる２つの差の値
から血液の酸素飽和度を演算することによって、体動に
よる測定誤差を除去するように構成した非観血式オキシ
メークは知られている。
、脈動する血液を含む生体によって吸収を受けだ３種の
ｌ！！長の光量変化をそれぞれ検出し、各波長ごとの吸
光度の変化分を演算し、１つの波長と残り２つの波長と
の変化分の差をそれぞれ検出して得られる２つの差の値
から血液の酸素飽和度を演算することによって、体動に
よる測定誤差を除去するように構成した非観血式オキシ
メークは知られている。
しかしながら、このようなオキシメークにおいては、生
体の被測定部を透■尚した後にも充分な光バｋがあり史
にその波長に適した１生能の受光素子があることを考慮
して３種の波長をそれぞれ８０５ｎｍ、りなくなったり
するので、全ての酸素飽和度にわたって精度良く測定を
行うことが困難であるという欠点があった。
体の被測定部を透■尚した後にも充分な光バｋがあり史
にその波長に適した１生能の受光素子があることを考慮
して３種の波長をそれぞれ８０５ｎｍ、りなくなったり
するので、全ての酸素飽和度にわたって精度良く測定を
行うことが困難であるという欠点があった。
目 的
本発明は上述の欠点を解消し、全酸素飽和度にわたって
抽度良＜ １１１定を行うことができる非観血式血中色
素測定装置を提供することを目的とするものである。
抽度良＜ １１１定を行うことができる非観血式血中色
素測定装置を提供することを目的とするものである。
実施例
以下、図面に基ついて本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
第２図は本発明の第１実施例を示すブロック図である。
第２図において光源（２）より出た光は、生体の被測定
部（４）を透過し、干渉フィルり＋６） ＋８］ ｆｌ
ｏ）により３つの波長域に分割され、光電変換部Ｑ２）
（１４＋ Ｑｅ）にそれぞれ入床する。光電変換部（１
２） （１４） （１（ｉ）の出力Ｅａｔ。
部（４）を透過し、干渉フィルり＋６） ＋８］ ｆｌ
ｏ）により３つの波長域に分割され、光電変換部Ｑ２）
（１４＋ Ｑｅ）にそれぞれ入床する。光電変換部（１
２） （１４） （１（ｉ）の出力Ｅａｔ。
Ｅａｚ 、 Ｅａ３はそれぞれ、
Ｆ３１−ＫＩＩｏ、（１＋α）Ｆ、Ｄ、’、、 ｇ＋
痛（ｄ＋△ｄ ） ０． ｔ、＋ｇ、 −に
２ Ｆ０２（１＋ａ２）Ｆ２Ｄ２ｅ −”’痛（ｄ＋△
ｄ） −１２＋１３ａ ３−に３１０８ （１＋
’２．ｑ）ＦＢ Ｉ）ｓ ｅ ”””Ｔ’−（ｄ＋△ｄ
） −ｉ３ｊと表わせる。Ｋｌ ＋ Ｆ２ ｒ
Ｆ８は光電変換部ｆ６） ｉ７） ｉｓ）の特１生によ
ってそれぞれ決まる定数、ＩＯｌ 、＋０２ ＋ Ｉｏ
３ばそれぞれ第１．第２．第３の波長域の入射光強度、
Ｆｌ 、Ｆ２ ＋ ＦＢはそれぞれ第１．第２．第３の
波長域の光に対する動脈血以外の組織の透１尚率、Ｄ、
、Ｄ２．。
痛（ｄ＋△ｄ ） ０． ｔ、＋ｇ、 −に
２ Ｆ０２（１＋ａ２）Ｆ２Ｄ２ｅ −”’痛（ｄ＋△
ｄ） −１２＋１３ａ ３−に３１０８ （１＋
’２．ｑ）ＦＢ Ｉ）ｓ ｅ ”””Ｔ’−（ｄ＋△ｄ
） −ｉ３ｊと表わせる。Ｋｌ ＋ Ｆ２ ｒ
Ｆ８は光電変換部ｆ６） ｉ７） ｉｓ）の特１生によ
ってそれぞれ決まる定数、ＩＯｌ 、＋０２ ＋ Ｉｏ
３ばそれぞれ第１．第２．第３の波長域の入射光強度、
Ｆｌ 、Ｆ２ ＋ ＦＢはそれぞれ第１．第２．第３の
波長域の光に対する動脈血以外の組織の透１尚率、Ｄ、
、Ｄ２．。
Ｄ８はそれぞれ第１．第２．第８の波長域の光に対して
動脈ｍ１の散乱係数によって決捷る定数、ｇ＋＋ｇ２＋
Ｆ８はそれぞれ第１．第２．第３の波長域の光に対し
て動脈血の散乱係数と総ヘモグロビン濃度によって決す
る定数、β１．β２．β３は第１．第２゜第３の波長域
の光に対する動脈血の吸収係数、ｄはＯｔｊ脈血の厚み
の平均、△ｄは脈Ｕｊによる動脈血の厚みの変化分、α
ｌ ＋ ’２ ＋α３は被カ１す宇部の動揺による入射
光強度の変化率である。ここでαＩ ＋ ”２ ＋α３
の大きさは被測定部の動揺の大きさによって変化するが
、αｌ、α２．α３の間の比は一定とみなせる。
動脈ｍ１の散乱係数によって決捷る定数、ｇ＋＋ｇ２＋
Ｆ８はそれぞれ第１．第２．第３の波長域の光に対し
て動脈血の散乱係数と総ヘモグロビン濃度によって決す
る定数、β１．β２．β３は第１．第２゜第３の波長域
の光に対する動脈血の吸収係数、ｄはＯｔｊ脈血の厚み
の平均、△ｄは脈Ｕｊによる動脈血の厚みの変化分、α
ｌ ＋ ’２ ＋α３は被カ１す宇部の動揺による入射
光強度の変化率である。ここでαＩ ＋ ”２ ＋α３
の大きさは被測定部の動揺の大きさによって変化するが
、αｌ、α２．α３の間の比は一定とみなせる。
式（ｌｉ 、 ＋２） 、 （３）から解るように動脈
血の脈動によって光電変換部（＋２１ （＋４＋ （１
６１の出力は、直流成分に交流成分が重畳した形になっ
ている。第１演算部（１８）（３）＋２２）はそれぞれ
光電変換部（１２） （＋４） （ＩＧ）の出力の直流
成分に対する交流成分の比を求める。すなわち式ｆ１＋
、 ［２＋ 、 ＋３１は Ｅａｉ−ＫｉＩｏｉ（１＋ａ１）Ｆ；Ｄ；ｅ””
ｇ１ｖβＴ△６＝ Ｋ１’ｏｉ （”Ｃ１）ＦｌＤ；
ｅ−””’ （１ｇ１Ｊｌ△ｄ）−ｇｉ伍ｄ ごに； ＋０７ Ｆ；β４ ｅ （１＋ａ１ｇ
１ｉ△ｄ）ｉ＝１；２．３ ・・・（４） と書き直せ、直流成分に対する交流成分の比の演算を行
い、０１７６１乗じた Ｅｂｌ−（Ｃ１−ｇ、佃△ｄ）αｌ／αｉ ｉ＝１
．２．３ （５）なる出力Ｅｂ＋ ＋ Ｅｂ２＋
Ｅｂ３をそれぞれ第１演算部（１８） ｆ２ｏ）（２２
）によって得る。式（５）から明らかなように第１演算
部Ｑｓ） ｊ２ｏ） ＋２２１の出力は光電変換部（＋
２） （＋４） （＋６）への入射光強度の変化分のみ
の情報となっている。従来はＥｌ）１ ＋ Ｅｂ２を得
て、この２つの呂カから血中酸素飽和度を求めていたが
、上記α１の影響を消去することはできなかった。そこ
で、３つの波長域の光について得たＥｂｌ、Ｅｂ２．旦
ｂ３より、例えば、Ｅｂ２− Ｅｂ、 、及びＥｂ３−
Ｅｂｌの演算をおこなう。
血の脈動によって光電変換部（＋２１ （＋４＋ （１
６１の出力は、直流成分に交流成分が重畳した形になっ
ている。第１演算部（１８）（３）＋２２）はそれぞれ
光電変換部（１２） （＋４） （ＩＧ）の出力の直流
成分に対する交流成分の比を求める。すなわち式ｆ１＋
、 ［２＋ 、 ＋３１は Ｅａｉ−ＫｉＩｏｉ（１＋ａ１）Ｆ；Ｄ；ｅ””
ｇ１ｖβＴ△６＝ Ｋ１’ｏｉ （”Ｃ１）ＦｌＤ；
ｅ−””’ （１ｇ１Ｊｌ△ｄ）−ｇｉ伍ｄ ごに； ＋０７ Ｆ；β４ ｅ （１＋ａ１ｇ
１ｉ△ｄ）ｉ＝１；２．３ ・・・（４） と書き直せ、直流成分に対する交流成分の比の演算を行
い、０１７６１乗じた Ｅｂｌ−（Ｃ１−ｇ、佃△ｄ）αｌ／αｉ ｉ＝１
．２．３ （５）なる出力Ｅｂ＋ ＋ Ｅｂ２＋
Ｅｂ３をそれぞれ第１演算部（１８） ｆ２ｏ）（２２
）によって得る。式（５）から明らかなように第１演算
部Ｑｓ） ｊ２ｏ） ＋２２１の出力は光電変換部（＋
２） （＋４） （＋６）への入射光強度の変化分のみ
の情報となっている。従来はＥｌ）１ ＋ Ｅｂ２を得
て、この２つの呂カから血中酸素飽和度を求めていたが
、上記α１の影響を消去することはできなかった。そこ
で、３つの波長域の光について得たＥｂｌ、Ｅｂ２．旦
ｂ３より、例えば、Ｅｂ２− Ｅｂ、 、及びＥｂ３−
Ｅｂｌの演算をおこなう。
ここで、β１．β２．βａは次のように表わされる。
β１°Ｓ（εｉ’＋ｂｏ２−εＩ’ｌｂ）＋εＩ’＋ｂ
−＋６）β２−８（ε晶す。２−ε
Ａｂ）十εＩつｂ ・・・（７）β
３−８（ε１８□ｂｏ２ − ε晶ｂ）＋εＭｂ
−＋８）但し、Ｓは
血中酸素飽和度、εＩ：ｂｏ２ ！ ４ｂ。２．εｒ１
ｂｏ２はそれぞれ第１．第２．第３の波長域の光に対す
る酸化ヘモグロビンの吸収係数、ε１１□ｂ、Ｃ１”Ｉ
ｂ ＋εハｂはそれぞれ第１．第２．第３の波長域の光
に対するヘモグロビンの吸収係数である。Ｅｂ２−Ｅｂ
ｌ、Ｅｂ３−Ｅｂｌは、 Ｅｂ２ Ｅｂ、＝ａ１ ｇ２ｖ’７Ｊ’ｉＡｄ （Ｃ
１ｇＪＡｄ） −（９１α２ Ｅｂ３−Ｅｂｌ−αｌ ’ｇａ痛△ｄ （（１＋ ｇ
＋ｖ’Ｍ△ｄ） −＝ ｔ＋ｏ＋α３ となり式（９）と式（１ｏ）の比Ｐは となる。式（１１）に式ｆ６１ （７） （８）を代入
すると・ （１２） となり、式（１２）をＳについて解くことにより、血中
酸素飽和度を求めることができるのである。
−＋６）β２−８（ε晶す。２−ε
Ａｂ）十εＩつｂ ・・・（７）β
３−８（ε１８□ｂｏ２ − ε晶ｂ）＋εＭｂ
−＋８）但し、Ｓは
血中酸素飽和度、εＩ：ｂｏ２ ！ ４ｂ。２．εｒ１
ｂｏ２はそれぞれ第１．第２．第３の波長域の光に対す
る酸化ヘモグロビンの吸収係数、ε１１□ｂ、Ｃ１”Ｉ
ｂ ＋εハｂはそれぞれ第１．第２．第３の波長域の光
に対するヘモグロビンの吸収係数である。Ｅｂ２−Ｅｂ
ｌ、Ｅｂ３−Ｅｂｌは、 Ｅｂ２ Ｅｂ、＝ａ１ ｇ２ｖ’７Ｊ’ｉＡｄ （Ｃ
１ｇＪＡｄ） −（９１α２ Ｅｂ３−Ｅｂｌ−αｌ ’ｇａ痛△ｄ （（１＋ ｇ
＋ｖ’Ｍ△ｄ） −＝ ｔ＋ｏ＋α３ となり式（９）と式（１ｏ）の比Ｐは となる。式（１１）に式ｆ６１ （７） （８）を代入
すると・ （１２） となり、式（１２）をＳについて解くことにより、血中
酸素飽和度を求めることができるのである。
しかしながら、前述の第１図に示すように、３つの波長
をそれぞれ８０５ｎｍ、７００ｎｍ、６５０ｎｍと選択
すると、第１演算部（１８）の出力Ｅｂ１に第１演算部
（２０）あるいは１２２）の出力Ｅｂ２あるいはＥｂ３
が非常に近くなることもあり、従って酸素飽和度Ｓによ
っては式（９）あるいは（１０）の値が非常に小さくな
ったりセロになったりする為に式（１２）のＰの精度を
充分に保つことが困難になることがある。
をそれぞれ８０５ｎｍ、７００ｎｍ、６５０ｎｍと選択
すると、第１演算部（１８）の出力Ｅｂ１に第１演算部
（２０）あるいは１２２）の出力Ｅｂ２あるいはＥｂ３
が非常に近くなることもあり、従って酸素飽和度Ｓによ
っては式（９）あるいは（１０）の値が非常に小さくな
ったりセロになったりする為に式（１２）のＰの精度を
充分に保つことが困難になることがある。
そこで本実施例では、第２演算部１２４１ （２６１＋
２８１によってそれぞれ ＥＣ３−ＩＥｂ２−Ｅｂ３Ｉ ・・
・（１５）なる演算をおこない、演算式選択部（３０）
は第２演算部ｔ２４１ ｔ２６ｉ ＋２８１の出力のう
ち、犬なるもの２つを使用する演算式、すなわち、精度
上、最適の演算式を選択する。すなわち、 ＥＣ２〉ＥＣ１かつＥＣ８〉Ｅｏｌならばｐ＋ ＝ Ｅ
Ｃ２／ ＥＣ３−ＱＧ） ＥＣ，＞ ＥＣ２かつＥ。３〉ＥＣ２ならば
−（＋７）β２．＝ ＥＣ３／ Ｅｃ、
、、吻Ｅｃ１〉Ｅｏ８かつＥ。２〉ＥＣ３ならば
β８−Ｅｃ１／Ｅｏ２・・（１８） を選択する。第３演算部＋３Ｚは演算式選択部（３ｏ）
によって選択された演算式。上記の例では式（１（ｉ）
；１７） （＋８＋のうちのひとつによる演算をおこ
なう。ＳＯ２計算部１１７）は、上記演算式選択部（３
ｏ）によって選択された式を演算する。第３演算部（３
２１の呂カと各波長における酸化ヘモグロビン及び還元
ヘモグロビンの吸収係数及び血堪ｊなどの散乱係数に基
づいて予め係数記憶部３６１に記憶された係数とにより
血中酸素飽和度を求めている。
２８１によってそれぞれ ＥＣ３−ＩＥｂ２−Ｅｂ３Ｉ ・・
・（１５）なる演算をおこない、演算式選択部（３０）
は第２演算部ｔ２４１ ｔ２６ｉ ＋２８１の出力のう
ち、犬なるもの２つを使用する演算式、すなわち、精度
上、最適の演算式を選択する。すなわち、 ＥＣ２〉ＥＣ１かつＥＣ８〉Ｅｏｌならばｐ＋ ＝ Ｅ
Ｃ２／ ＥＣ３−ＱＧ） ＥＣ，＞ ＥＣ２かつＥ。３〉ＥＣ２ならば
−（＋７）β２．＝ ＥＣ３／ Ｅｃ、
、、吻Ｅｃ１〉Ｅｏ８かつＥ。２〉ＥＣ３ならば
β８−Ｅｃ１／Ｅｏ２・・（１８） を選択する。第３演算部＋３Ｚは演算式選択部（３ｏ）
によって選択された演算式。上記の例では式（１（ｉ）
；１７） （＋８＋のうちのひとつによる演算をおこ
なう。ＳＯ２計算部１１７）は、上記演算式選択部（３
ｏ）によって選択された式を演算する。第３演算部（３
２１の呂カと各波長における酸化ヘモグロビン及び還元
ヘモグロビンの吸収係数及び血堪ｊなどの散乱係数に基
づいて予め係数記憶部３６１に記憶された係数とにより
血中酸素飽和度を求めている。
第３図は演算式選択部＋３０）の構成を示すものである
。第２演算部（２４）の出力Ｅ。１はコンパレータ（Ｃ
１）及び（Ｃ２）に入力され、第２演算部１２６）の出
力Ｅｃ２はコンパレータ（Ｃ１）及び（Ｃ３）に入力さ
れ、第２演算部努）の出力Ｅｃ３はコンパレータ（Ｃ２
）及び（Ｃ３）に入力されている。コンパレータ（ｃＤ
（Ｃ２）（Ｃ３）は、それぞれ二人力のいずれが大きい
かを検量する。例えばコンパレータ（Ｃ１）はＥｃｌと
ＥＣ２とを比較し、ＥＣ２〉ＥＣ１であれば’ＬＯＷ”
レベルの信号を出力し、Ｅｏｌ〉ＥＣ２であれば’ＨＩ
ＧＨ”レベルの信号を出力する。コンパレーク（Ｃ２Ｘ
Ｃ３）はそれぞれＥ。８＞Ｅｏ、 、 Ｅｏ２＞ＥＣ３
でであれば′″ＬＯＷ”レベルの信号を出力し、逆にＥ
ｏｌ〉Ｅｏ８．Ｅｏ３〉ＥＣ２であればそれぞれ’ＨＩ
ＧＨ”レベルの信号を出力する。従って、ＡＮＤ回路（
Ａ１）はＥＣ２＞Ｅｏ、かつＥ。８〉ＥＣ３のとき’Ｈ
ＩＧＨ”レベルの信号を出力し演算式（ｌＧ）が選択さ
れる。ＡＮＤ回路（Ａ２）はＥｏｌ〉Ｅｏ２かつＥ。３
〉Ｅｏ２のときに’ＨＩＧＨ”レベルの信号を出力して
演算式（１７）を選択し、ＡＮＤ回路（Ａ３）ばＥｃｌ
〉Ｅｏ３かつＥ。２〉Ｅｏ３のときに’ＨＩＧＨ’ ｖ
ベル信号を出力して演算式（１→を選択する。このよう
にしてＥｏｌ、Ｅｏ２．ＥＣ８のうちより大なるもの２
つに応じて演算式（１６１＋１７１ （１８１のいずれ
かが選択されるのである。
。第２演算部（２４）の出力Ｅ。１はコンパレータ（Ｃ
１）及び（Ｃ２）に入力され、第２演算部１２６）の出
力Ｅｃ２はコンパレータ（Ｃ１）及び（Ｃ３）に入力さ
れ、第２演算部努）の出力Ｅｃ３はコンパレータ（Ｃ２
）及び（Ｃ３）に入力されている。コンパレータ（ｃＤ
（Ｃ２）（Ｃ３）は、それぞれ二人力のいずれが大きい
かを検量する。例えばコンパレータ（Ｃ１）はＥｃｌと
ＥＣ２とを比較し、ＥＣ２〉ＥＣ１であれば’ＬＯＷ”
レベルの信号を出力し、Ｅｏｌ〉ＥＣ２であれば’ＨＩ
ＧＨ”レベルの信号を出力する。コンパレーク（Ｃ２Ｘ
Ｃ３）はそれぞれＥ。８＞Ｅｏ、 、 Ｅｏ２＞ＥＣ３
でであれば′″ＬＯＷ”レベルの信号を出力し、逆にＥ
ｏｌ〉Ｅｏ８．Ｅｏ３〉ＥＣ２であればそれぞれ’ＨＩ
ＧＨ”レベルの信号を出力する。従って、ＡＮＤ回路（
Ａ１）はＥＣ２＞Ｅｏ、かつＥ。８〉ＥＣ３のとき’Ｈ
ＩＧＨ”レベルの信号を出力し演算式（ｌＧ）が選択さ
れる。ＡＮＤ回路（Ａ２）はＥｏｌ〉Ｅｏ２かつＥ。３
〉Ｅｏ２のときに’ＨＩＧＨ”レベルの信号を出力して
演算式（１７）を選択し、ＡＮＤ回路（Ａ３）ばＥｃｌ
〉Ｅｏ３かつＥ。２〉Ｅｏ３のときに’ＨＩＧＨ’ ｖ
ベル信号を出力して演算式（１→を選択する。このよう
にしてＥｏｌ、Ｅｏ２．ＥＣ８のうちより大なるもの２
つに応じて演算式（１６１＋１７１ （１８１のいずれ
かが選択されるのである。
尚、本実施例の係数記憶部（３６）は、抵抗の抵抗値を
設定することによって係数を記憶するように構成されて
いるが、選択ヌイツチによって記憶される値を選択する
ように構成しても良いし、 ＲＯＭを用いても良い。
設定することによって係数を記憶するように構成されて
いるが、選択ヌイツチによって記憶される値を選択する
ように構成しても良いし、 ＲＯＭを用いても良い。
本実施例によれば、Ｅｂ、 ｌ Ｅｂ２１ Ｅｂ３の相
互間の差Ｅｏ１． Ｅ。２１ ＥＣ３のより大なるもの
２つに応じて最適の演算式が選択されるので、酸素簾和
度の全範囲にわたって精度良くγ比定を行うことができ
る。
互間の差Ｅｏ１． Ｅ。２１ ＥＣ３のより大なるもの
２つに応じて最適の演算式が選択されるので、酸素簾和
度の全範囲にわたって精度良くγ比定を行うことができ
る。
第４図は本発明の第２実施例であり、第２図と共通の部
分については同一＠号を付し、説明を省略する。上記第
１演算部（１８） （２０） １２２１の出力Ｅｂ１．
Ｅｂ２゜■！、ｂ３は、−１Ｊ−ンプルホールド回路！
３Ｂ＋ （４０） ＋４２）によってそれぞれサンプル
ホールドされる。サンプルホールド回路（３８） ＋４
０） （４２）の出力はｌ成算回路１４４＋ ＋４６）
（４８１によって、それぞれα消去用回路（５ｏ）の
出力α′を減じて、第１と第２の波長域の光に対する減
算回路［４４１＋４６＋の演算結果はＳｏ２演算回路（
５２）におくられ、第１と第３の波長域の光に対する減
算回路ｔ４４１ ＋４８１の演算の演算結果はＳ。２演
算回路（５４）におくられる。第１、第２、第３の波長
域の光に列する減算回路ｔ４４１ ＋４６１ ＋４８１
の出力Ｅ（１＋ 、”ｄ２ＨＥｄａは、それぞれ、Ｅｄ
ｌ−６１ｇ１ψ私ｄ−α宣αｌ−α／）−ｇ１痛△ｄ
・・・（１９）Ｅｄ２＝”ｌ （ａ４ａｘ）ｇ
ｉＪＩＪ”；Δｄ−ａ’−（ａ＋ −ａ’） （ａ４ａ
２）ｇｚＪＬ△ｄ・・・（２Ｄ） Ｅｄ８−α、 ＣａＨ／（１Ｂ）ｇ８ＪＦ８△ｄ−α’
＝＝（（２，−α′）−α＋／αｓ）ｇ３４コｄ １２
］１となり、Ｓｏ２演算回路＋５２＋ ６４１では、式
ｔ＋９） 、 （２ｏ） 、 １２１＋で表わせる入力
と係数記憶部薬）からの情報とにより従来の方法によっ
て酸素飽和度を求めている。例えば、Ｓｏ２演算回路（
５２では より、酸素飽和度Ｓ。２を、Ｓｏ２演算回路（５４Ｊで
はよりＳ。２を求めている。α消去用回路６０）の出力
α′は最初Ｏｖであるが徐々に増加される。式＋２２１
、１２３１よりあきらかなようにα′がＣ１と等しく
ない場合には、Ｓｏ２演算回路（２５＋ 、 ＋２６１
の出力Ｓ。（： 、 Ｓ湾は異なるが、α′がＣ１と一
致するとＳ謂とＳ。電も一致する。５ｏ２一致検出回路
邸）は、Ｓｏ２．Ｓｏ２が一致するところのＳ０２演算
回路（５２） １５４）の出力換褐信号をもって正しい
酸素飽和度とする。
分については同一＠号を付し、説明を省略する。上記第
１演算部（１８） （２０） １２２１の出力Ｅｂ１．
Ｅｂ２゜■！、ｂ３は、−１Ｊ−ンプルホールド回路！
３Ｂ＋ （４０） ＋４２）によってそれぞれサンプル
ホールドされる。サンプルホールド回路（３８） ＋４
０） （４２）の出力はｌ成算回路１４４＋ ＋４６）
（４８１によって、それぞれα消去用回路（５ｏ）の
出力α′を減じて、第１と第２の波長域の光に対する減
算回路［４４１＋４６＋の演算結果はＳｏ２演算回路（
５２）におくられ、第１と第３の波長域の光に対する減
算回路ｔ４４１ ＋４８１の演算の演算結果はＳ。２演
算回路（５４）におくられる。第１、第２、第３の波長
域の光に列する減算回路ｔ４４１ ＋４６１ ＋４８１
の出力Ｅ（１＋ 、”ｄ２ＨＥｄａは、それぞれ、Ｅｄ
ｌ−６１ｇ１ψ私ｄ−α宣αｌ−α／）−ｇ１痛△ｄ
・・・（１９）Ｅｄ２＝”ｌ （ａ４ａｘ）ｇ
ｉＪＩＪ”；Δｄ−ａ’−（ａ＋ −ａ’） （ａ４ａ
２）ｇｚＪＬ△ｄ・・・（２Ｄ） Ｅｄ８−α、 ＣａＨ／（１Ｂ）ｇ８ＪＦ８△ｄ−α’
＝＝（（２，−α′）−α＋／αｓ）ｇ３４コｄ １２
］１となり、Ｓｏ２演算回路＋５２＋ ６４１では、式
ｔ＋９） 、 （２ｏ） 、 １２１＋で表わせる入力
と係数記憶部薬）からの情報とにより従来の方法によっ
て酸素飽和度を求めている。例えば、Ｓｏ２演算回路（
５２では より、酸素飽和度Ｓ。２を、Ｓｏ２演算回路（５４Ｊで
はよりＳ。２を求めている。α消去用回路６０）の出力
α′は最初Ｏｖであるが徐々に増加される。式＋２２１
、１２３１よりあきらかなようにα′がＣ１と等しく
ない場合には、Ｓｏ２演算回路（２５＋ 、 ＋２６１
の出力Ｓ。（： 、 Ｓ湾は異なるが、α′がＣ１と一
致するとＳ謂とＳ。電も一致する。５ｏ２一致検出回路
邸）は、Ｓｏ２．Ｓｏ２が一致するところのＳ０２演算
回路（５２） １５４）の出力換褐信号をもって正しい
酸素飽和度とする。
第５図は本発明の第３の実施例であり第２図、第４図と
共通の部分については同一番号を付し、説明を省略する
。サンプルホールド回路（９）＜４ｏ＋ ＋４２＋の出
力は減算回路＋４４１１４６＋ ＋４８）によって後述
のＳ。２比較部（５８）によって決められる値をひかれ
、第１と第２の波長域の光に対する減算回路＋４４１
＋４６１の演算結果ばＳ。２演算回路（５２）におくら
れ、第１と第３の波長域の光に対する減算回路＋４４１
＋４８＋の演算結果はＳ。２演算回路（５４）におく
られる。Ｓｏ２比較比較部上、Ｓｏ２演算回路（５２）
と（５４）の出力Ｓ８とＳ♂より、減算回路＋４４１１
４６） ＋４８１でそれぞれひかれるα′の鎖を決定し
Ｓ。２とＳ。２が一致するときのＳ。２演算回路ｔ５２
１ ＋５４１の出力をもって正しい酸素飽和度とする。
共通の部分については同一番号を付し、説明を省略する
。サンプルホールド回路（９）＜４ｏ＋ ＋４２＋の出
力は減算回路＋４４１１４６＋ ＋４８）によって後述
のＳ。２比較部（５８）によって決められる値をひかれ
、第１と第２の波長域の光に対する減算回路＋４４１
＋４６１の演算結果ばＳ。２演算回路（５２）におくら
れ、第１と第３の波長域の光に対する減算回路＋４４１
＋４８＋の演算結果はＳ。２演算回路（５４）におく
られる。Ｓｏ２比較比較部上、Ｓｏ２演算回路（５２）
と（５４）の出力Ｓ８とＳ♂より、減算回路＋４４１１
４６） ＋４８１でそれぞれひかれるα′の鎖を決定し
Ｓ。２とＳ。２が一致するときのＳ。２演算回路ｔ５２
１ ＋５４１の出力をもって正しい酸素飽和度とする。
第６図は本発明の第４実施例であり、第２図と共通の部
分については同一番号を伺し説明を省略する。本実施例
では第１演算部（１８）い０） １２２＋の出力を肌コ
ンバータ（６０） ＋６２） （６４） ヲ介してマイ
クロプロセッサ−（６６）に入力したのち、第１実施例
、第２実施例、第３実施例のいずれかで述べた演算を施
して酸素飽和度を求めている。なお、第６図では３つの
Ａ、／Ｄコンバークｔ６０） （６２） ＋６４＋を用
いているが、第１演算部（国（２ｏ） ：２２１の出力
を、マルチプレクサを介してとり出し、これを一つのＡ
／Ｄコンバークで時分割にＡ／Ｄ変換することも可能で
ある。
分については同一番号を伺し説明を省略する。本実施例
では第１演算部（１８）い０） １２２＋の出力を肌コ
ンバータ（６０） ＋６２） （６４） ヲ介してマイ
クロプロセッサ−（６６）に入力したのち、第１実施例
、第２実施例、第３実施例のいずれかで述べた演算を施
して酸素飽和度を求めている。なお、第６図では３つの
Ａ、／Ｄコンバークｔ６０） （６２） ＋６４＋を用
いているが、第１演算部（国（２ｏ） ：２２１の出力
を、マルチプレクサを介してとり出し、これを一つのＡ
／Ｄコンバークで時分割にＡ／Ｄ変換することも可能で
ある。
第７図は本発明の第５実施例を示すもので、第２図と共
通の部分については同一番号を付し説明を省略する。今
までの実施例はすべてオキシノータとして構成されてい
たが、この第５の実施例は任意の血中色素に対する血中
色素濃度計として構成されている。第１実施例と同様に
、第１演算部（１８）（財））β２）の出力Ｅｂｌ ＋
Ｅｂ２ ＋ ＥｂＢは、それぞれＥｂ、−αドｇ＋通
△ｄ ・１２４１Ｅｂ２−（
β２−ｇ２姑△ｄ）（α１／α２） ・・の
）Ｅｂ３ ＝ （（Ｚｓ ｇｓ俸ｎｄ） （α、 ／
（Ｚ：ｌ） −＋２６）となる。ここで
β１．β２．β３は βにＣμｍ＋Ｃ′μ′１
・・ガ）β２二Ｃμ２＋Ｃ′乙
・（２８）β、 ＝ Ｃ／２３＋ｃ’μｍ
・・・（２９）と表わせる。
通の部分については同一番号を付し説明を省略する。今
までの実施例はすべてオキシノータとして構成されてい
たが、この第５の実施例は任意の血中色素に対する血中
色素濃度計として構成されている。第１実施例と同様に
、第１演算部（１８）（財））β２）の出力Ｅｂｌ ＋
Ｅｂ２ ＋ ＥｂＢは、それぞれＥｂ、−αドｇ＋通
△ｄ ・１２４１Ｅｂ２−（
β２−ｇ２姑△ｄ）（α１／α２） ・・の
）Ｅｂ３ ＝ （（Ｚｓ ｇｓ俸ｎｄ） （α、 ／
（Ｚ：ｌ） −＋２６）となる。ここで
β１．β２．β３は βにＣμｍ＋Ｃ′μ′１
・・ガ）β２二Ｃμ２＋Ｃ′乙
・（２８）β、 ＝ Ｃ／２３＋ｃ’μｍ
・・・（２９）と表わせる。
世しμｌ、μ２．μ３は第１．第２．第３の波長域の光
に対する血液の吸収係数、Ｃ′は上記血中色素の濃度Ｃ
は総ヘモグロビン濃度μｍ、μり２μｍそれぞれ第１．
第２．第３の波長域の光に対する上記血中色素の吸収係
数である。次に第２演算部ＥＣ，＝ ＩＥｂ＋ ｇｂ
２１ − Ｈ２Ｏ）
Ｅｏ２−ＩＥｌ）１−Ｅｂ３１・（３１）Ｅｃｓ ＝
Ｉ Ｅｂ２−Ｅｂ３１ ・−
１３２１なる演算をおこない、演算式選択部：、３ｏ）
は第２演算部ｔ２Ｊ （２６１ｔ２８ｆの出力のうち、
大なるもの２つを使用する演算式、すなわち精度上最適
の演算式を選択する。ここで例えばＰ ＝ ＥＣ，／
ＥＣ，、なる演算式が選択されたとすると、第３演算部
（３２１の出力はとなる。色素濃度計算部ｊ６８］は上
式（３３）をＣ′について効 果 参 以上のように、本発明に係る非観血式中色素測へ 化をそれぞれ検出し光量変化に応じた出力信号をそれぞ
れ発生する光電変換手段と、それぞれの出力信号につい
て交流成分の変化幅を演算する第１の演算手段と該第１
の演算手段の３つの演算結果のより大なるもの２つに応
じて血中色素量に関する情報を演算する第２の演算手段
とを有することを特徴とするものであり、このように構
成すると段の３つの演算結果が互いに近い値となっても
精度良く血中色素量に関する情報を得ることができる。
に対する血液の吸収係数、Ｃ′は上記血中色素の濃度Ｃ
は総ヘモグロビン濃度μｍ、μり２μｍそれぞれ第１．
第２．第３の波長域の光に対する上記血中色素の吸収係
数である。次に第２演算部ＥＣ，＝ ＩＥｂ＋ ｇｂ
２１ − Ｈ２Ｏ）
Ｅｏ２−ＩＥｌ）１−Ｅｂ３１・（３１）Ｅｃｓ ＝
Ｉ Ｅｂ２−Ｅｂ３１ ・−
１３２１なる演算をおこない、演算式選択部：、３ｏ）
は第２演算部ｔ２Ｊ （２６１ｔ２８ｆの出力のうち、
大なるもの２つを使用する演算式、すなわち精度上最適
の演算式を選択する。ここで例えばＰ ＝ ＥＣ，／
ＥＣ，、なる演算式が選択されたとすると、第３演算部
（３２１の出力はとなる。色素濃度計算部ｊ６８］は上
式（３３）をＣ′について効 果 参 以上のように、本発明に係る非観血式中色素測へ 化をそれぞれ検出し光量変化に応じた出力信号をそれぞ
れ発生する光電変換手段と、それぞれの出力信号につい
て交流成分の変化幅を演算する第１の演算手段と該第１
の演算手段の３つの演算結果のより大なるもの２つに応
じて血中色素量に関する情報を演算する第２の演算手段
とを有することを特徴とするものであり、このように構
成すると段の３つの演算結果が互いに近い値となっても
精度良く血中色素量に関する情報を得ることができる。
第１図は酸素飽和度Ｓと各波長の光をそれぞれ受光する
受光素子の出力の変化分Ｅｂとの関係を示すグラフ、第
２図は本発明の第１実施例を示すブロック図、第３図は
その演算式選択部（３Ｇ）の構成を示す図、第４〜７図
はそれぞれ本発明の第２−５実施例を示すブロック図で
ある。 ０２） Ｈ（ｕ；） ；光電変換手段、（１萄１２０）
１２２１ ；第１の演算手段、□ １２６＋ ｃａ）
（３０） ＋３４ ！３６１ ；第２の演算手段、１３
８） ！４０） ＋４２） １４４） １４６）呂願人
ミノルタカメラ株式会社 第１図 第３図 第２図 第４図 第５図 第７図 第６図
受光素子の出力の変化分Ｅｂとの関係を示すグラフ、第
２図は本発明の第１実施例を示すブロック図、第３図は
その演算式選択部（３Ｇ）の構成を示す図、第４〜７図
はそれぞれ本発明の第２−５実施例を示すブロック図で
ある。 ０２） Ｈ（ｕ；） ；光電変換手段、（１萄１２０）
１２２１ ；第１の演算手段、□ １２６＋ ｃａ）
（３０） ＋３４ ！３６１ ；第２の演算手段、１３
８） ！４０） ＋４２） １４４） １４６）呂願人
ミノルタカメラ株式会社 第１図 第３図 第２図 第４図 第５図 第７図 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 脈１＋する血液を含む生体によって吸収及び散乱を
受けた互いに異なる３種の波長の光量変化をそれぞれ検
出し光量変化に応じた出力信号をそれぞれ発生する光電
変換手段と、それぞれの出力信号について交流成分の変
化幅を演算する第１の演算手段と、該第１の演算手段の
３つの演算結果のより犬なるもの２つに応じた演算式を
用いて血中色素量に関する情報を演算する第２の演算手
段とを有することを特徴とする非観血式血中色素測定装
置。 ２ 」二記第２の演算手段は、第１の演算手段の３つの
に算結果の相互の差の絶対値をそれぞれ演算する差演算
手段と該差演算手段の３つの演算結果のうちより大なる
もの２つに応じて演算式を選択する演算式選択手段と、
−Ｆ配着演算手段の演算結果を用い選択された演算式に
基づいて血中色素量に関する演算を行う第３の演算手段
とを有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記戦
の非観血式血中色素ｌ１１１ｊ定装置。 ６ 上記第２の演算手段は、単調増加する単一の出力を
発生する手段と、第１の演算手段による３つの演算結果
から上記単調増加出力をそれぞれ減じる減算手段を、減
算手段による・３つの減算結果のうち互いに異なる２つ
の結果を用いてそれぞれ血中色素量に関する情報を演算
する２つの血中色素量演算手段と画情報の一致を検出す
る一致検出手段とを有し、両面中色素量演算手段の演算
結果が一致したときのその演算結果を血中色＞＝蛍に関
する情報として出力することを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の非観血式血中色素測定装置。 ４ 上記第２の演算手段は、第１の演算手段による３つ
の演算結果からそれぞれ同一の所定量を減する減算手段
と、その減算結果のうち互いに異なる２つをそれぞれ用
いて血中色素量に関する情報を演算する２つの血中色素
量演算手段と、その２つの演算結果を比軟し上記減算手
段によって減じられる所定量を決定し、両演算結果が互
いに一致したときの演算結果を血中色素量に関する情報
として出力する比較手段とを有することを特徴とする特
許請求の範囲第全項記載の非観血式血中色素測定装置。 ５ 上記第２の演算手段は、血中色素の吸収係数や血球
等の散乱係数によって決せる係数を記憶する係数記憶手
段を有し、記憶された係数を用いて血中色素量に関する
情報を演算するように構成されていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれかに記載
の非観血式血中色素測定装置。 ６ 上記第２の演算手段は、マイクロプロセッサを含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第５項まで
のいずれかに記載の非観血式血中色素測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58074294A JPS59200640A (ja) | 1983-04-26 | 1983-04-26 | 非観血式血中色素測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58074294A JPS59200640A (ja) | 1983-04-26 | 1983-04-26 | 非観血式血中色素測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59200640A true JPS59200640A (ja) | 1984-11-14 |
Family
ID=13542970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58074294A Pending JPS59200640A (ja) | 1983-04-26 | 1983-04-26 | 非観血式血中色素測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59200640A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0295262A (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-06 | Shimadzu Corp | ヘモグロビン測定方法及び測定装置 |
-
1983
- 1983-04-26 JP JP58074294A patent/JPS59200640A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0295262A (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-06 | Shimadzu Corp | ヘモグロビン測定方法及び測定装置 |
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