JPS61257629A - 血液モニタ - Google Patents

血液モニタ

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JPS61257629A
JPS61257629A JP60099348A JP9934885A JPS61257629A JP S61257629 A JPS61257629 A JP S61257629A JP 60099348 A JP60099348 A JP 60099348A JP 9934885 A JP9934885 A JP 9934885A JP S61257629 A JPS61257629 A JP S61257629A
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JP
Japan
Prior art keywords
light
wavelength
light receiving
absorbance
transmitting
Prior art date
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Pending
Application number
JP60099348A
Other languages
English (en)
Inventor
順一 平本
昌彦 神田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は光ファイバを用い、白色光を照射してその反射
光スペクトルを分析することにより、血液中の酸素飽和
度を示すパラメータの経時変化を監視可能とした血液モ
ニタに関する。
(従来技術とその問題点) 生体組織の血流中における酸素飽和度(So□:ヘモグ
ロビンの全量に対する酸化ヘモグロビンの割合)の経時
変化を長時間にわたり連続測定することは、例えば皮膚
移植において移植された皮膚が生きているか否かの判定
に用いる等、医学上程々の用途に利用可能である。
従来、血流中の酸素飽和度を求める方法としては1例え
ば生体組織に白色光を当て、その透過光を分光器により
異った波長に分け、第5図に示すごトく、ヘモグロビン
の吸収スペクトル図を利用して、SO□が100チの場
合(図示実線)と0チの場合(図示破線)とで吸光度が
大きく変わる波長とはy変らない波長とにおける吸光度
を光電変換し、これを電気的に処理することにより血流
中の酸素飽和度の変化を連続測定する方法は公知である
〜しかしながら、上記従来の方法は生体組織表面した透
過光を利用するものであるため、生体組織表面から測定
を行うことができず、また異った波長における吸光度?
検出するに分光器を利用するものであるため、装置が複
雑でかつ高価となる欠点がある。
(問題点を解決するための手段) 本発明は上記従来の欠点を除去すべくなされたものであ
って、このため本発明による血液モニタは、装置本体と
該装置本体にコネクタ接続される測定プローブとからな
り:該測定プローブは1つの送光用ファイバと2つの受
光用ファイバとを含み、その一端は該送受光用ファイバ
χ束ねたヘッド部とされかつ他端は該送受光用ファイバ
を分岐されたコネクタ部とされ:核装置本体は送光用の
白色光源と、前記2つの受光用ファイバよりそれぞれ透
過波長の異なるフィルタを介して光ヲ受ける受光素子と
、該受光素子からの出力信号受ける信号処理部とを含み
、前記フィルタの波長は血液中のヘモグロビンの酸素飽
和度に対し吸光度が大きく変わる1つの波長と吸光度が
ほとんど変化しない1つの波長とからなり、信号処理部
により該2つの波長における受光量から血液中の酸素飽
和度?示すパラメータ測定することを特徴とする。
(作用) 生体組織への測定光の照射とその反射光の受光とは、生
体組織表面におかれた測定プローブのヘツ、ド部を介し
て行われ、生体組織表面からの測定が可能である。ヘッ
ド部より受光された光は2つの受光用ファイバに分離さ
れてコネクタ部に送られ、それぞれ装置本体内の異なる
透過波長のフィルタ?通されることにより2つの異なる
波長における吸光度が得られる。該2つの異なる波長は
血液中のヘモグロビンの酸素飽和度に対し吸光度が大き
く変わる1つの波長と吸光度がほとんど変化しない1つ
の波長とからなる。各フィルタからの透過光tそれぞれ
受光素子にて光電変換し、信号処理部にて該光電変換さ
れた出力信号を処理することにより、すなわち上記2つ
の波長における吸光度より酸素飽和度?示すパラメータ
請求める計算処理を行うことにより、その都度の血流中
における酸素飽和度を検出することができる。本発明に
よる血液モニタは、生体組織表面から測定可能であるの
で、測定部位によっては経皮的、非侵襲的に測定するこ
とができる。また、2つの異なる波長における吸光度を
得るに1分光器を使用することなく、分離されたファイ
バとフィルタとの組合わせを利用しているので装置構成
?簡略化して安価に製造することができる。
(実施例) 以下、添附図に沿って本発明の好適な実施例につき説明
する。
第1図乃至第6図は本発明を生体組織内の酸素飽和度と
ヘモグロビン量とを同時に測定し得る経皮血液モニタに
適用した場合を示しており、該モニタは装置本体1と該
装置本体1にコネクタ接続される測定プローブ3とから
なる。
測定プローブ6は、図示のように、1束の送光用ファイ
バ5と6束の受光用ファイバ7と乞束ねたファイバ束よ
り構成され、その一端はこれらファイバ5・7を束ねて
先端面を面一に保持するヘッド部9とされ、またその他
端は各ファイバ5゜7馨分離して保持するコネクタ部1
1とされている。
装置本体1は、第2図に示すように、送光ファイバ5に
合わせられた白色光源13と、各受光ファイバ7よりそ
れぞれ異なる透過波長のフィルタ15?介して受光する
フォトダイオード等の受光素子17と、各受光素子から
の出力を増幅する増幅器19と、各増(嘔器からの出力
を順次切換出力せしめるアナログスイッチ21と、該ア
ナログスイッチからの出力信号’kLOG変換するLO
G変゛′      換器26と、該LOG変換器から
の出力Y:A/D変換するA/D変換器25と、該A/
D変換器からのディジタル信号を処理してディスプレイ
27およびトッドプリンタ29に血液中のヘモグロビン
量および酸素飽和度?示すパラメータ?表示させるマイ
クロプロセッサ31とを含む。
マイクロプロセッサ61によって0N10FFコントロ
ールされる白色光源16の光は送光ファイバ5のソケッ
ト端より入射され、測定プローブ6内の送光ファイバを
通ってヘッド9先端に導かれ。
該ヘッド9を貼り付けた測定対象となる生体組織表面に
照射される。生体組織表面からの情報?含んだ反射光は
ヘッド?先端より各受光ファイバ7に入射し、測定プロ
ーブ6乞介してコネクタ部1103つの分離した端部に
まで導かれ、それぞれ特定波長のみを透過させるフィル
タ15v通って受光素子17に受光されて電気信号に変
換される。
各受光素子からの出力信号は増幅器19χ経た後。
アナログスイッチ21により出力順を切換えられて順次
LOG変換とA/D変換がなされ、ディジまれる。マイ
クロプロセッサ51は6つの信号レベルの差から酸素飽
和度を示すパラメータIso、2トヘモグロビン量乞示
すパラメータIHbとを第4図に示す計算式に従って求
め、これら?ディスプレー27にディジタル表示させる
とともにドツトプリンタ29にアナログ表示させる。
すなわち1本装置ではフィルタ15の透過波長?血液中
の酸素飽和度SO□が0憾と100%とで吸光度(なお
、こ−で吸光度とは反射光強度の対数値に負符号?付し
たものを意味する)がほとんど変化しない2つの波長λ
l―λ3と、吸光度が大きく変化する波長λ203つの
波長に選んである。
λlとλ3 における吸光度の差α=A(λ1)−人(
λ3)はSO□ によって影響されず血液中の全ヘモグ
ロビンの含量に比例して変化する。従って。
パラメータIHb  はα=A(λt)  A(λ3)
に正規化係数CHb  ′%:掛げることによって求め
られる。
二′(図示β)はS02 に応じて変化す、る。従って
、一方、ACλK)とA(λ3)の平均とA(λ2)の
差l5o2(fiはβtαで割ってこれに正規化係数C
5o2tIIIIrケることによって求められる。波長
としては例えば、λ□= 580 mμ、λ2=700
mμ・λ3=800 mμ を選ぶことができる。
なお、上記実施例はとくに酸素飽和を示すパラメータと
ヘモグロビン量を示すパラメータト’a’同時に測定し
得る血液モニタについて述べたが1本発明は酸素飽和度
を示すパラメータのみを測定する血液モニタとしても使
用し得る。この場合、酸素飽和度を示すパラメータI 
302は、上述したように6つの波長における吸光度よ
り求めることができるばかりではなく、血液中のヘモグ
ロビンの酸素飽和度が100チと0チとで吸光度が大き
く変おる波長(例えば第4図のλ2=700μm)と吸
光度がほとんど変化しない波長(例えば第4図のλa”
800μm)との2つの波長における吸光度の差より求
めることもできる。後者の場合血液モニタは、第6図に
示すように、測定プローブ3が2本の受光用ファイバ7
Y含み、フィルタ15として上記2つの波長を選択する
2つのフィルタを使用すればよい。
(考案の効果) 以上のように、本発明によれば生体組織の血液中の酸素
飽和度?示すパラメータの経時変化を生体組織表面から
測定し得る構造簡単で安価に製造可能な血液そニタχ提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の一実施例を示す外観図。 第2図は本発明装置の構成図、第3図は測定プローブを
示すもので同図(a)は斜視図、同図+blはヘッドの
底面図、同図(clはコネクタの端面図、第4図は本発
明によるパラメータ算出方法を示すための説明的図、第
5図はヘモグロビンの吸収スペクトル?示すグラフ、第
6図は本発明装置の他の実施例?示す構成図である。 1・・・装置本体、 3・・・測定プローブ、 5・・
・送光ファイバ、 7・・・受光ファイバ、 9・・・
ヘッド部、  11・・・コネクタ部、  16・・・
白色光源。 15・・・フィルタ、17・・・受光素子1.31・・
・マイクロプロセッサ。 27:ディスプレイ 29:ドットプリンタ 第3図 (b) 9:ヘッド 11:コネクタ 第4図 第5図 一波長 λ(mμ)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)装置本体と該装置本体にコネクタ接続される測定
    プローブとからなり;該測定プローブは1つの送光用フ
    ァイバと2つの受光用ファイバとを含み、その一端は該
    送、受光用ファイバを束ねたヘッド部とされかつ他端は
    該送、受光用ファイバを分岐されたコネクタ部とされ;
    該装置本体は送光用の白色光源と、前記2つの受光用フ
    ァイバよりそれぞれ透過波長の異なるフィルタを介して
    光を受ける受光素子と、該受光素子からの出力信号受け
    る信号処理部とを含み、前記フィルタの波長は血液中の
    ヘモグロビンの酸素飽和度に対し吸光度が大きく変わる
    1つの波長と吸光度がほとんど変化しない1つの波長と
    からなり、信号処理部により該2つの波長における受光
    量から血液中の酸素飽和度を示すパラメータを測定する
    ことを特徴とした血液モニタ。
  2. (2)前記吸光度が大きく変わる波長がλ=700mμ
    付近であり、かつ吸光度がほとんど変化しない波長がλ
    =800mμ付近である特許請求の範囲1の血液モニタ
  3. (3)装置本体と該装置本体にコネクタ接続される測定
    プローブとからなり;該測定プローブは1つの送光用フ
    ァイバと3つの受光用ファイバとを含み、その一端は該
    送、受光用ファイバを束ねたヘッド部とされかつ他端は
    該送、受光用ファイバを分岐されたコネクタ部とされ;
    該装置本体は送光用の白色光源と、前記3つの受光用フ
    ァイバよりそれぞれ透過波長の異なるフィルタを介して
    光を受ける受光素子と、該受光素子からの出力信号受け
    る信号処理部とを含み、前記フィルタの波長は血液中の
    ヘモグロビンの酸素飽和度に対し吸光度が大きく変わる
    1つの波長と吸光度がほとんど変化しない2つの波長と
    からなり、信号処理部により該3つの波長における受光
    量から血液中のヘモグロビンの量および酸素飽和度を示
    すパラメータを測定することを特徴とした血液モニタ。
  4. (4)前記吸光度が大きく変わる波長がλ=700mμ
    付近であり、かつ吸光度がほとんど変化しない波長がλ
    =580mμ付近およびλ=800mμ付近である特許
    請求の範囲3の血液モニタ。
JP60099348A 1985-05-10 1985-05-10 血液モニタ Pending JPS61257629A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006329900A (ja) * 2005-05-30 2006-12-07 Hitachi Ltd 生体分子相互作用測定装置及び測定方法
WO2013099509A1 (ja) * 2011-12-29 2013-07-04 ソニー株式会社 信号処理装置、および信号処理方法

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