JPS60135028A - 光フアイバセンサ - Google Patents
光フアイバセンサInfo
- Publication number
- JPS60135028A JPS60135028A JP58247084A JP24708483A JPS60135028A JP S60135028 A JPS60135028 A JP S60135028A JP 58247084 A JP58247084 A JP 58247084A JP 24708483 A JP24708483 A JP 24708483A JP S60135028 A JPS60135028 A JP S60135028A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- light
- sensor
- tip
- transmitting
- 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.)
- Granted
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- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
- Endoscopes (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (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】
ｆｉ＋技術分野
本発明は、色素希釈法による心拍量測定や肝機能検査等
を行うために生体血液中に注入された色素の濃度を無侵
襲測定する色素濃度測定装置に関する。
を行うために生体血液中に注入された色素の濃度を無侵
襲測定する色素濃度測定装置に関する。
（２）従来技術とその問題点
色素希釈法による心拍出量測定や、肝機能検査等のよう
に、生体血液内に色素を注入し、その濃度のある部位に
おける時間的変化を測定することが必要な臨床検査がい
くつかある。従来、このような色素、１農度は、採血さ
れた血液から直接測定するか、耳介の透過光強度が耳介
内部の血管中を流れる血１・１り中の色素濃度に従って
変ｒにすることからｄｌｌ定され又いる。＋＞ｉＪ者の
測定法は、血液を直接測定するため精度は良いのである
が、採血を行うことから患者に与える負担が大きく頻回
の測定ができないという問題があり、後者の測定法は、
無侵襲ではあるが、耳介内部の血管の走行密度の個人差
等から、精度が良くないという問題がある。
に、生体血液内に色素を注入し、その濃度のある部位に
おける時間的変化を測定することが必要な臨床検査がい
くつかある。従来、このような色素、１農度は、採血さ
れた血液から直接測定するか、耳介の透過光強度が耳介
内部の血管中を流れる血１・１り中の色素濃度に従って
変ｒにすることからｄｌｌ定され又いる。＋＞ｉＪ者の
測定法は、血液を直接測定するため精度は良いのである
が、採血を行うことから患者に与える負担が大きく頻回
の測定ができないという問題があり、後者の測定法は、
無侵襲ではあるが、耳介内部の血管の走行密度の個人差
等から、精度が良くないという問題がある。
そこで、これらの問題を解決すべく光ファイバセンサを
用いて口腔粘膜上で経皮的に血中色素濃度を測定する方
法が考案された。これば、光ファイバセンサを用いて１
」腔粘膜に照射された測定光の反射散乱光強度をＪ！す
定し、粘膜下層の毛細血管を流れる血液中の色素濃度を
めるものである。反射散乱光の一部は、粘膜下層の毛細
血管を透過してきているため、血中色素濃度の変化によ
る吸光度の変化を反映してその強度が変化する。したが
って、反射散乱光強度から血中色素濃度をめることがで
きる。１」膣粘膜では、上皮部分に色素がなく、透明度
が高いため、下層の毛細血管に測定光が到達しやすく、
かつ、反射散乱光の上皮部分での減衰が少なく高精度の
測定が可能である。ところで、粘１良下層の毛細血管の
分布状態は、口腔内すべての場所で、一様となっている
わけではなく、場所によるばらつきがあり、さらに、こ
のばらつき方には個人差もある。このため従来の口腔粘
膜に接触させる送受先端面が一ケ所しかないような光フ
ァイバセンサを用いた場合、それを接触させる位置によ
って測定結果がばらついたり、被験者ごとのｄｌ！Ｉ定
結果がばらつくという問題があった。
用いて口腔粘膜上で経皮的に血中色素濃度を測定する方
法が考案された。これば、光ファイバセンサを用いて１
」腔粘膜に照射された測定光の反射散乱光強度をＪ！す
定し、粘膜下層の毛細血管を流れる血液中の色素濃度を
めるものである。反射散乱光の一部は、粘膜下層の毛細
血管を透過してきているため、血中色素濃度の変化によ
る吸光度の変化を反映してその強度が変化する。したが
って、反射散乱光強度から血中色素濃度をめることがで
きる。１」膣粘膜では、上皮部分に色素がなく、透明度
が高いため、下層の毛細血管に測定光が到達しやすく、
かつ、反射散乱光の上皮部分での減衰が少なく高精度の
測定が可能である。ところで、粘１良下層の毛細血管の
分布状態は、口腔内すべての場所で、一様となっている
わけではなく、場所によるばらつきがあり、さらに、こ
のばらつき方には個人差もある。このため従来の口腔粘
膜に接触させる送受先端面が一ケ所しかないような光フ
ァイバセンサを用いた場合、それを接触させる位置によ
って測定結果がばらついたり、被験者ごとのｄｌ！Ｉ定
結果がばらつくという問題があった。
第１図に従来の光フアイバセンサの先端部を示す。本図
において１はセンサ先端部本体、２は口腔粘膜に測定光
を照射しその反射散乱光を受光するために用いられる光
ファイバ束である。この先端部の１ａ面、２ａ面が１」
腔内で頬の内側の粘膜に接融するように設置される。前
述のように送受先端面２ａを−ケ所しか持たない。
において１はセンサ先端部本体、２は口腔粘膜に測定光
を照射しその反射散乱光を受光するために用いられる光
ファイバ束である。この先端部の１ａ面、２ａ面が１」
腔内で頬の内側の粘膜に接融するように設置される。前
述のように送受先端面２ａを−ケ所しか持たない。
（３）発明の目的
本発明は、１０腔粘膜を通して血中色素濃度を測定する
ための光ファイバセンサにおける口１ｊ項で述べた上う
な問題点を解決すべく成されたものである。このために
、光フアイバセンサ先端に複数個所の送受先端面を有す
ることを特徴とする。
ための光ファイバセンサにおける口１ｊ項で述べた上う
な問題点を解決すべく成されたものである。このために
、光フアイバセンサ先端に複数個所の送受先端面を有す
ることを特徴とする。
（４）発明の内容
第２図は本発明になる光フアイバセンサの先端部分の構
造を例示した図で、第２図（Ｎはｌ」膣粘膜に接触させ
る面から見た図、第２図（Ｂ）はそのＡ−Ａ′断面であ
る。本図において、■はセンサ先端部本体である。２は
光ファイバ束で、その一部を口腔粘膜に測定光を照射す
るために使用し残りを粘膜による反射散乱光を受光素子
に導ひくために使用スる。３は光ファイバ束の外被であ
る。口腔粘膜を必要′以上に圧迫することによる血行阻
害を防ぐため、センサ先端部１の粘膜に密着する側の表
面１ａ、２ａは図示したよう２，２めらかに連続した面
積の広い曲面となっていることが望ましい。
造を例示した図で、第２図（Ｎはｌ」膣粘膜に接触させ
る面から見た図、第２図（Ｂ）はそのＡ−Ａ′断面であ
る。本図において、■はセンサ先端部本体である。２は
光ファイバ束で、その一部を口腔粘膜に測定光を照射す
るために使用し残りを粘膜による反射散乱光を受光素子
に導ひくために使用スる。３は光ファイバ束の外被であ
る。口腔粘膜を必要′以上に圧迫することによる血行阻
害を防ぐため、センサ先端部１の粘膜に密着する側の表
面１ａ、２ａは図示したよう２，２めらかに連続した面
積の広い曲面となっていることが望ましい。
第３図は、本光フアイバセンサを用いた測定装置全体の
構成例を示したものである。センサ先端部１は口腔内、
頬の内側の粘膜１６と歯茎１４および歯１５の間にセン
サ表面１ａ、２ａが粘膜に密着するように設置される。
構成例を示したものである。センサ先端部１は口腔内、
頬の内側の粘膜１６と歯茎１４および歯１５の間にセン
サ表面１ａ、２ａが粘膜に密着するように設置される。
光ファイバ束２は、分岐部１３で２束の送光用光ファイ
バ束４．５と１束の受光用光ファイバ束６に分岐される
。この分岐は、ファイバ束の開口端面２ａのそれぞれに
おける送受光ファイバの配列ができるだけ同一の状態と
なるように行われることが望ましい。例えば第４図（８
）に示したように、すべての開口端面２ａにおける送受
光ファイバの配列がまったくランダムとなるように分岐
を行う（第４図（Ｂ））ことが考えられる。７ａ１７ｂ
はそれぞれ送光用光ファイバ束４．５と光学的に結合さ
れた異なった波長の発光素子（例えばレーザダイオード
）であり、駆動用回路８ａ、８ｂによって発光出力を制
御される。これらの発光素子は中央処理部１■からの制
御信号によって交互に点滅される。測定光の口腔粘膜上
での反射散乱光は、受光用光ファイバ束６によって受光
素子（例えばフォト・ダイオード）に導ひかれる。受光
素子９からの信号は増幅回路１０によって増幅され、中
央処理部１１に送られる。中央処理部１１は、この信号
を２種類の波長の測定光それぞれに対する反射散乱光の
強度信号に分離しそれから色素濃度を算出する。１２は
色素濃度その他のデータの表示部である。２つの測定光
の波長に、色素濃度変化による吸光度の変化が大きな波
長と、はとんど変化しない波長の２波長を選び、それぞ
れの測定光に対する反射散乱光強度の比を取ることによ
って色素濃度変化以外の要因による反射散乱光強度の変
化を相殺することができる。なお、以」ニで述べた１１
０定装置全体の構成については、従来のものとなんら変
わるところはない。
バ束４．５と１束の受光用光ファイバ束６に分岐される
。この分岐は、ファイバ束の開口端面２ａのそれぞれに
おける送受光ファイバの配列ができるだけ同一の状態と
なるように行われることが望ましい。例えば第４図（８
）に示したように、すべての開口端面２ａにおける送受
光ファイバの配列がまったくランダムとなるように分岐
を行う（第４図（Ｂ））ことが考えられる。７ａ１７ｂ
はそれぞれ送光用光ファイバ束４．５と光学的に結合さ
れた異なった波長の発光素子（例えばレーザダイオード
）であり、駆動用回路８ａ、８ｂによって発光出力を制
御される。これらの発光素子は中央処理部１■からの制
御信号によって交互に点滅される。測定光の口腔粘膜上
での反射散乱光は、受光用光ファイバ束６によって受光
素子（例えばフォト・ダイオード）に導ひかれる。受光
素子９からの信号は増幅回路１０によって増幅され、中
央処理部１１に送られる。中央処理部１１は、この信号
を２種類の波長の測定光それぞれに対する反射散乱光の
強度信号に分離しそれから色素濃度を算出する。１２は
色素濃度その他のデータの表示部である。２つの測定光
の波長に、色素濃度変化による吸光度の変化が大きな波
長と、はとんど変化しない波長の２波長を選び、それぞ
れの測定光に対する反射散乱光強度の比を取ることによ
って色素濃度変化以外の要因による反射散乱光強度の変
化を相殺することができる。なお、以」ニで述べた１１
０定装置全体の構成については、従来のものとなんら変
わるところはない。
本発明になる光フアイバセンサの特徴は、その先端部に
おける送受光ファイバ束の開口端面２ａが複数個所設け
られているところにある。このために、１」膣粘膜りの
広い範囲における反射散乱光強度を平均して測定するこ
とができ、口腔粘膜下層の血管分布のばらつきによる測
定値のばらつきやセンサ設置位置による測定値のばらつ
きを低減させることができる。さらに、各開口端面での
送受光ファイバの配列状態や端面研摩状態の差などから
各開１−１端而の送受光性能が異なっているような場合
についても、各端面の性能が平均されてしまうため、セ
ンサごとの性能のばらつきを少なくすることができる。
おける送受光ファイバ束の開口端面２ａが複数個所設け
られているところにある。このために、１」膣粘膜りの
広い範囲における反射散乱光強度を平均して測定するこ
とができ、口腔粘膜下層の血管分布のばらつきによる測
定値のばらつきやセンサ設置位置による測定値のばらつ
きを低減させることができる。さらに、各開口端面での
送受光ファイバの配列状態や端面研摩状態の差などから
各開１−１端而の送受光性能が異なっているような場合
についても、各端面の性能が平均されてしまうため、セ
ンサごとの性能のばらつきを少なくすることができる。
なお、第２図の実施例においては、１ｊ）Ｊ Ｉ−１端
面が４・個所となっているが、この数Ｊ♂よび配列方法
は本図に示す限りでないことはｄうまでもない。また、
それぞれの開口端面における送受光ファイバの配列方法
についても同様である。
面が４・個所となっているが、この数Ｊ♂よび配列方法
は本図に示す限りでないことはｄうまでもない。また、
それぞれの開口端面における送受光ファイバの配列方法
についても同様である。
（５）発明の効果
本発明の光フアイバセンサを用いれば、被験者にその先
端を１」にかんでもらうだけで、無侵襲的かつ簡便に、
さらに個人差やセンサの性能のばらつきによる測定値の
ばらつきが少なく精度良い血中色素濃度測定が行える。
端を１」にかんでもらうだけで、無侵襲的かつ簡便に、
さらに個人差やセンサの性能のばらつきによる測定値の
ばらつきが少なく精度良い血中色素濃度測定が行える。
第１図は従来の口腔粘膜用光ファイバセンサ先端部の構
造を示したもので、（８）はその口腔粘膜に密着させる
表面の側から見た図であり、（Ｂ）は第１図（５）のＡ
−Ａ’断面である。第２図は本発明になるところの光フ
ァイバセンサ先端部の構造を示したもので、（８）はそ
の口腔粘膜に密着させる表面の側から見た図であり、（
Ｂ）は第２図へ）のＡ’−Ａ’断面である。第８図は、
本発明になる光フアイバセンサを用いた色素濃度測定装
置の構成図である。第４図体）、（Ｂ）はセンサ先端の
開口端面における送受光ファイバの配列と送受光素子側
での分岐の関係を示した図である。 １、・・・・・・・・・・・・・・光フアイバセンサ先
端部本体１ａ・・・・・・・・・・光フアイバセンサ先
端部本体表面２、・・・・・・・・・・・・・送受光用
光ファイバ東２ａ・・・・・・・・・・・・・・送受光
用光ファイバ束間１」端面３ ・・・・・−・・・送受
光用光ファイバ束の外被４．５ ・・・・・・送光用光
ファイバ束６ ・・・・・・・・受光用光ファイバ束７
ａ、７ｂ・・発光素子 ８ａ、８ｂ・・・発光素子駆動用回路 ９ ・・・・・・・・・・・・・・受光素子ｉｏ・・・
・・・・増幅回路 １１ ・・・・・・・・中央処理部 １２・・・−・・・・・・表示部 １３ ・・・・−・・・・・・光フアイバセンサ分岐部
１４・・・・・・・・ｍ茎 １５ ・・・・−・・・・・歯 １Ｇ ・・・−・・・１」腔粘膜 伺・、４・５ ・・・・送光用光フアイバ端面４・６
・・・・・・・・・・受光用光ファイバ端面代理人 弁
理士 上 代 哲 司（：ヒａｒＡ 箸Ｉ図
造を示したもので、（８）はその口腔粘膜に密着させる
表面の側から見た図であり、（Ｂ）は第１図（５）のＡ
−Ａ’断面である。第２図は本発明になるところの光フ
ァイバセンサ先端部の構造を示したもので、（８）はそ
の口腔粘膜に密着させる表面の側から見た図であり、（
Ｂ）は第２図へ）のＡ’−Ａ’断面である。第８図は、
本発明になる光フアイバセンサを用いた色素濃度測定装
置の構成図である。第４図体）、（Ｂ）はセンサ先端の
開口端面における送受光ファイバの配列と送受光素子側
での分岐の関係を示した図である。 １、・・・・・・・・・・・・・・光フアイバセンサ先
端部本体１ａ・・・・・・・・・・光フアイバセンサ先
端部本体表面２、・・・・・・・・・・・・・送受光用
光ファイバ東２ａ・・・・・・・・・・・・・・送受光
用光ファイバ束間１」端面３ ・・・・・−・・・送受
光用光ファイバ束の外被４．５ ・・・・・・送光用光
ファイバ束６ ・・・・・・・・受光用光ファイバ束７
ａ、７ｂ・・発光素子 ８ａ、８ｂ・・・発光素子駆動用回路 ９ ・・・・・・・・・・・・・・受光素子ｉｏ・・・
・・・・増幅回路 １１ ・・・・・・・・中央処理部 １２・・・−・・・・・・表示部 １３ ・・・・−・・・・・・光フアイバセンサ分岐部
１４・・・・・・・・ｍ茎 １５ ・・・・−・・・・・歯 １Ｇ ・・・−・・・１」腔粘膜 伺・、４・５ ・・・・送光用光フアイバ端面４・６
・・・・・・・・・・受光用光ファイバ端面代理人 弁
理士 上 代 哲 司（：ヒａｒＡ 箸Ｉ図
Claims (1)
- ｉｌｌ測定光を光源から測定部位へ導くための光ファイ
バ束と、それに沿って設置され、ｉＪｌ！ｌ定部位にお
ける測定光の反射散乱光を受光し、強度測定装置へ導く
ための光ファイバ束から成る光ファイバセンサにおいて
、その先端を口腔粘膜に接触せしめ、に１腔粘膜の反射
散乱光強度を測定することをｌ」的とし、かつ、当該セ
ンサの１」腔枯１］かに接触させる先端部分におい°Ｃ
１送充用光ファイバ端面と受光用光ファイバ輸１面を組
合せ配列したところの送受先端１６１が２ケ所以上設け
られていることを特徴とする光フアイバセンサ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58247084A JPS60135028A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 光フアイバセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58247084A JPS60135028A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 光フアイバセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60135028A true JPS60135028A (ja) | 1985-07-18 |
| JPH0464690B2 JPH0464690B2 (ja) | 1992-10-15 |
Family
ID=17158184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58247084A Granted JPS60135028A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 光フアイバセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60135028A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61294229A (ja) * | 1985-06-20 | 1986-12-25 | Akebono Brake Res & Dev Center Ltd | 繊維強化デイスクキヤリパ |
| JPS63236944A (ja) * | 1987-03-25 | 1988-10-03 | Shimadzu Corp | 原子吸光分析装置 |
| JPS63246138A (ja) * | 1987-04-01 | 1988-10-13 | コ−リン電子株式会社 | オキシメ−タ用光センサ |
| JPH0171454U (ja) * | 1987-11-02 | 1989-05-12 | ||
| JP2002531846A (ja) * | 1998-12-07 | 2002-09-24 | レア メディツィンテクニック ゲーエムベーハー | 深さ方向を分解する光学的分光法および分光測定法用の検出プローブ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53105782U (ja) * | 1977-01-31 | 1978-08-25 | ||
| JPS56156138A (en) * | 1980-04-30 | 1981-12-02 | Matsushita Electric Works Ltd | Pulse detecting sensor |
-
1983
- 1983-12-26 JP JP58247084A patent/JPS60135028A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53105782U (ja) * | 1977-01-31 | 1978-08-25 | ||
| JPS56156138A (en) * | 1980-04-30 | 1981-12-02 | Matsushita Electric Works Ltd | Pulse detecting sensor |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61294229A (ja) * | 1985-06-20 | 1986-12-25 | Akebono Brake Res & Dev Center Ltd | 繊維強化デイスクキヤリパ |
| JPH0473011B2 (ja) * | 1985-06-20 | 1992-11-19 | Akebono Bureeki Chuo Gijutsu Kenkyusho Kk | |
| JPS63236944A (ja) * | 1987-03-25 | 1988-10-03 | Shimadzu Corp | 原子吸光分析装置 |
| JPS63246138A (ja) * | 1987-04-01 | 1988-10-13 | コ−リン電子株式会社 | オキシメ−タ用光センサ |
| JPH0171454U (ja) * | 1987-11-02 | 1989-05-12 | ||
| JP2002531846A (ja) * | 1998-12-07 | 2002-09-24 | レア メディツィンテクニック ゲーエムベーハー | 深さ方向を分解する光学的分光法および分光測定法用の検出プローブ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0464690B2 (ja) | 1992-10-15 |
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