JPS63111837A - 血中吸光物の濃度測定装置 - Google Patents
血中吸光物の濃度測定装置Info
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- JPS63111837A JPS63111837A JP61257668A JP25766886A JPS63111837A JP S63111837 A JPS63111837 A JP S63111837A JP 61257668 A JP61257668 A JP 61257668A JP 25766886 A JP25766886 A JP 25766886A JP S63111837 A JPS63111837 A JP S63111837A
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- G—PHYSICS
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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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、血液中の光吸収性物質（血中吸光物）の濃度
測定装置に関する。
測定装置に関する。
（従来の技術）
この種の装置には例えばオキシメータかおる。
オキシメータには生体組織を透過した波長の責なる２種
類の光の日が血液の脈動により変化することに基づいて
画素飽和度を算出する方式のものがおる。この方式によ
る装置の原理は以下の通りである。
類の光の日が血液の脈動により変化することに基づいて
画素飽和度を算出する方式のものがおる。この方式によ
る装置の原理は以下の通りである。
第３図（ａ）に示すように、光を透過させるべき生体組
織を血液層と組ＨＥとに分けて考えると全体の減光度は
次式で表わされる。
織を血液層と組ＨＥとに分けて考えると全体の減光度は
次式で表わされる。
−１ｏｑ（１１／ Ｉ□ ） ＝Ａ＋Ｂ −
（１）ここで、Ｉｏ二人射光の光量 １１ ：透過光の光量 Ａ ：組慨暦の減光度 Ｂ ：血液層の減光度 血液層の減光度Ｂは次式で表わされる。
（１）ここで、Ｉｏ二人射光の光量 １１ ：透過光の光量 Ａ ：組慨暦の減光度 Ｂ ：血液層の減光度 血液層の減光度Ｂは次式で表わされる。
Ｂ””Ｅ ” Ｃ” Ｄ ・・・（？）
ここで、Ｅ：ヘモグロビンの吸光係数 Ｃ：血中ヘモグロビン血液濃度 Ｄ：血液層の厚さ 従って、（１）式は次のように表わされる。
ここで、Ｅ：ヘモグロビンの吸光係数 Ｃ：血中ヘモグロビン血液濃度 Ｄ：血液層の厚さ 従って、（１）式は次のように表わされる。
−ｌｏｇ（１１／Ｉ□ ） ＝Ａ＊Ｅ’Ｃ”Ｄ ・（
３＞血液層の厚ざＤは脈動により変化している。第３図
（ｂ）に示すように血液層の厚さがΔＤだけ変化したと
する。このとき透過光の光量をＩ２とすると、（３）式
より、 −ｌｏｇ（Ｉ２ ／Ｉ□ ＞＝Ａ＋Ｅ−Ｃ−（Ｄ＋ΔＤ
）・・・（Ｉｉ） （３Ｌ （４）式の両辺を夫々差し引くと、−（１０（
］（ＩＩ ／ＩＯ）−ｌｏｇ（Ｉ２ ／Ｉ□ ） ）＝
−ＥＣΔＤ すなわち、 −ｔｏｇ（Ｉ７ ／１１ ） ＝ＥＣΔＤ ・・・
（５）この（５）式は、（３）式を参照すると分るよう
に、ΔＤの厚さの血液層のみを光ｆｆｉ■１の入射光か
透過し、その透過光の光量が１２である場合の減光度を
示す式と等価である。この関係を第３図（Ｃ）に示す。
３＞血液層の厚ざＤは脈動により変化している。第３図
（ｂ）に示すように血液層の厚さがΔＤだけ変化したと
する。このとき透過光の光量をＩ２とすると、（３）式
より、 −ｌｏｇ（Ｉ２ ／Ｉ□ ＞＝Ａ＋Ｅ−Ｃ−（Ｄ＋ΔＤ
）・・・（Ｉｉ） （３Ｌ （４）式の両辺を夫々差し引くと、−（１０（
］（ＩＩ ／ＩＯ）−ｌｏｇ（Ｉ２ ／Ｉ□ ） ）＝
−ＥＣΔＤ すなわち、 −ｔｏｇ（Ｉ７ ／１１ ） ＝ＥＣΔＤ ・・・
（５）この（５）式は、（３）式を参照すると分るよう
に、ΔＤの厚さの血液層のみを光ｆｆｉ■１の入射光か
透過し、その透過光の光量が１２である場合の減光度を
示す式と等価である。この関係を第３図（Ｃ）に示す。
次に、波長が異なる２種類の光を測定部位に透過させた
状態を考える。第５図に、血液層の厚ざＤと、波長λ１
の透過光の光ｆｉｌｌ、及び波長λ２の透過光の光量■
２との関係を示す。２つの時点ｔｌ、ｔ２間の血液層の
厚さの変化をΔＤ、時点ｔ１における１１の値を１１１
＝ Ｉ２の値を１１２、時点ｔ２における１１の値を
Ｉ２１．Ｉ２の値をＩ２２とすれば（５）式より次の関
係が得られる。
状態を考える。第５図に、血液層の厚ざＤと、波長λ１
の透過光の光ｆｉｌｌ、及び波長λ２の透過光の光量■
２との関係を示す。２つの時点ｔｌ、ｔ２間の血液層の
厚さの変化をΔＤ、時点ｔ１における１１の値を１１１
＝ Ｉ２の値を１１２、時点ｔ２における１１の値を
Ｉ２１．Ｉ２の値をＩ２２とすれば（５）式より次の関
係が得られる。
第１の波長ハの場合、
−ｌｏｇ（Ｉ２１．／１１１） ＝ＥＩ ＣΔＤ
・・・（６）第２の波長λ２の場合、 −ｌｏｇ（Ｉ２２／ Ｉ １２） ＝ Ｅ２ ＣΔＤ
・・・（７）ここてＥｌは波長ハの光に対する血液
層の吸光係数で必り、Ｅ２は波長λ２の光に対する血液
層の吸光係数である。
・・・（６）第２の波長λ２の場合、 −ｌｏｇ（Ｉ２２／ Ｉ １２） ＝ Ｅ２ ＣΔＤ
・・・（７）ここてＥｌは波長ハの光に対する血液
層の吸光係数で必り、Ｅ２は波長λ２の光に対する血液
層の吸光係数である。
（６）式、（７）式は次のように占き直すことができる
。
。
＋ｏｇ（１１１／Ｉ２１＞＝Ｅ１ＣＡＤ ・（ａ
＞ｌｏｇ（Ｉ １２／ Ｉ ２２＞ ＝ Ｅ２ ＣΔＤ
・・・（９〉次に、（９）式の両辺を（８）式の
両辺で割り、Φと買くと、 Φ＝ （１０（Ｊ（１１２／ ｌ７２） ） ／ （ｌ
ｏｇ（Ｉ １１１２１＞ ） ＝６２ ／ Ｅｌ
・・・（１０）ここでΔＤは消去されるので前述し
た時点ｔｌ。
＞ｌｏｇ（Ｉ １２／ Ｉ ２２＞ ＝ Ｅ２ ＣΔＤ
・・・（９〉次に、（９）式の両辺を（８）式の
両辺で割り、Φと買くと、 Φ＝ （１０（Ｊ（１１２／ ｌ７２） ） ／ （ｌ
ｏｇ（Ｉ １１１２１＞ ） ＝６２ ／ Ｅｌ
・・・（１０）ここでΔＤは消去されるので前述し
た時点ｔｌ。
↑２は任意の２時点で良いことになる。
（１０）式より、 Ｅ、＝Φ・Ｅｌ ・・・（１
１）（１１）式において吸光係数Ｅ１が既知であれば、
Φを求めることによりＥ２を求めることができるΦは（
１０）式で示したようにｌｏｇ（Ｉ １１／ Ｉ ２１
） 。
１）（１１）式において吸光係数Ｅ１が既知であれば、
Φを求めることによりＥ２を求めることができるΦは（
１０）式で示したようにｌｏｇ（Ｉ １１／ Ｉ ２１
） 。
１０ｑ（Ｉ １＋／ Ｉ ２２＞を求めれば得ることが
できるが、これらは前述したように任意の２時点夫々に
おける波長ハの透過光の光”ｌ１ｌ−１２１および波長
λ２の透過光の光量■１゜、Ｉ２２を求めることにより
得られる。
できるが、これらは前述したように任意の２時点夫々に
おける波長ハの透過光の光”ｌ１ｌ−１２１および波長
λ２の透過光の光量■１゜、Ｉ２２を求めることにより
得られる。
ところでｌｏｇ（１１１／ Ｉ２１＞ 、 １０（＋（
Ｉ、２／ Ｉ２．））は、夫々 ｌｎｇ（１１１，／ ！２１＞ ＝ １０２ ！１１−
！Ｏ！３ ！２ｌ−Ｃ１２＞１０（１（Ｉ １：ｌ”
Ｉ２２＞ ＝ ｔｏ！；ｌ Ｉ １２− ｔｏｏ Ｉ
２２−（１３）と書き換えることができるから１１１
＝ ’２１および１１２＝ Ｉ２２が求められると
、それらの対数を採って引き算を行なうようにしても良
い。
Ｉ、２／ Ｉ２．））は、夫々 ｌｎｇ（１１１，／ ！２１＞ ＝ １０２ ！１１−
！Ｏ！３ ！２ｌ−Ｃ１２＞１０（１（Ｉ １：ｌ”
Ｉ２２＞ ＝ ｔｏ！；ｌ Ｉ １２− ｔｏｏ Ｉ
２２−（１３）と書き換えることができるから１１１
＝ ’２１および１１２＝ Ｉ２２が求められると
、それらの対数を採って引き算を行なうようにしても良
い。
また、ｌｏｇ（ｒｌｌ、／ Ｉ２１） ＝ １０（］
（１−’−（ｒｌｌ−■？１）／Ｉ２１）と書き直すこ
とができ、ここで１１１ Ｉ２１くくＩ２１でおるか
ら１ｏ’＋（Ｉ １１／ Ｉ ２１ ）主（１１１−１
２１＞ 、、・′■２１・・−（１４）としでも良い。
（１−’−（ｒｌｌ−■？１）／Ｉ２１）と書き直すこ
とができ、ここで１１１ Ｉ２１くくＩ２１でおるか
ら１ｏ’＋（Ｉ １１／ Ｉ ２１ ）主（１１１−１
２１＞ 、、・′■２１・・−（１４）としでも良い。
同様にすれば、
１０ｇ（■１２／■２２）≧（１１２−Ｉ２２）／■２
２・・・（１５）が得られる。
２・・・（１５）が得られる。
次にＥ２から酸素飽和度Ｓを求める方法を説明する。
酸素飽和度ＳがＳ＝Ｏ％、３＝ｉｏｏ％である夫々の場
合において、生体に照射される光の波長λと吸光係数Ｅ
との関係は第４図に示す様になることが知られている。
合において、生体に照射される光の波長λと吸光係数Ｅ
との関係は第４図に示す様になることが知られている。
ここでＳ−０％、３−１００％の曲線の交点を得ること
ができる波長を第１の波長λ１に選択する。このときの
波長は８０５ ｎｍである。この波長λ１の光に対する
吸光係￥ｌＥ１は酸素飽和度Ｓの変化の影響を受けない
値である。次に波長λ１とは異なる任意の波長を採り、
これを第２の波長λ２とする。ここではλ２を７５０
ｏｎとする。波長がλ、のとき、Ｓ−０％でおれば吸光
係数は巳、となり、５＝１００％であれば吸光係数はＥ
。どなる。ここで（１１）式にＥｌを代入して求めたＥ
２はＥ。とＥ、との間にある。Ｅ、、Ｅ。
ができる波長を第１の波長λ１に選択する。このときの
波長は８０５ ｎｍである。この波長λ１の光に対する
吸光係￥ｌＥ１は酸素飽和度Ｓの変化の影響を受けない
値である。次に波長λ１とは異なる任意の波長を採り、
これを第２の波長λ２とする。ここではλ２を７５０
ｏｎとする。波長がλ、のとき、Ｓ−０％でおれば吸光
係数は巳、となり、５＝１００％であれば吸光係数はＥ
。どなる。ここで（１１）式にＥｌを代入して求めたＥ
２はＥ。とＥ、との間にある。Ｅ、、Ｅ。
Ｅ２よりＳは次式により求めることができる。
５＝（Ｅ２−Ｅ、）／（Ｅｏ−Ｅ、） ・（１Ｇ）以
上の方法により酸素飽和度Ｓを求める装置を第６図に示
す。検出器１，２は夫々生体組織を透過した波長ハ、λ
２の光を受けその光量に応じた信号を出力する。変動」
計算回路３，４は夫々検出器１，２の同一の２時点間に
おける検出信号の変化から減光度を夫々計算する。すな
わち、ここでは第５図に示したように時点ｔ１における
透過光のｉｒｌ、、 Ｉ１２、時点ｔ２における透過
光の恐Ｉ２１．Ｉ２２から（８） 、 （９）式の左辺
に示される１ｏｇ（１１１／ Ｉ２１＞ 、 １ｏｑ（
１１２，／ Ｉ２２）が求められる。これによって（８
）、（９）式の右辺に示される血液層の変動分ΔＤに対
する減光度の変動母が求められる。変動口計算回路３，
４の計算結果により除算回路５は（１０）式に示すΦを
求める。次に、酸素飽和度計算回路６は、除算回路５が
算出したΦと予め保持している第４図に示したＥｌ、Ｅ
、。
上の方法により酸素飽和度Ｓを求める装置を第６図に示
す。検出器１，２は夫々生体組織を透過した波長ハ、λ
２の光を受けその光量に応じた信号を出力する。変動」
計算回路３，４は夫々検出器１，２の同一の２時点間に
おける検出信号の変化から減光度を夫々計算する。すな
わち、ここでは第５図に示したように時点ｔ１における
透過光のｉｒｌ、、 Ｉ１２、時点ｔ２における透過
光の恐Ｉ２１．Ｉ２２から（８） 、 （９）式の左辺
に示される１ｏｇ（１１１／ Ｉ２１＞ 、 １ｏｑ（
１１２，／ Ｉ２２）が求められる。これによって（８
）、（９）式の右辺に示される血液層の変動分ΔＤに対
する減光度の変動母が求められる。変動口計算回路３，
４の計算結果により除算回路５は（１０）式に示すΦを
求める。次に、酸素飽和度計算回路６は、除算回路５が
算出したΦと予め保持している第４図に示したＥｌ、Ｅ
、。
Ｅｏの容置と（１１）式、（１６）式よりＳを求める。
（発明が解決しようとする問題点）
以上の様な構成の装置において、検出器１゜２が出力す
る信号にはノイズが含まれている。このため１回のサン
プリングでは信頼し得る値が得られないから複数回のサ
ンプリングを行なってその平均値をとる必要が生じる。
る信号にはノイズが含まれている。このため１回のサン
プリングでは信頼し得る値が得られないから複数回のサ
ンプリングを行なってその平均値をとる必要が生じる。
しかし酸素飽和度は時々刻々変化しているから、サンプ
リングの回数には限度がある。一方、変動旧計算回路３
，４において計算に用いたデータ１１１，１１２及びＩ
２１゜Ｉ２２は夫々第５図に示したように任意の時点ｔ
１゜Ｉ２における値である。このため’１１と１２１の
差又は１１２とＩ２２の差が小さい場合が生じる。この
ような場合、これらのデータを用いて行なわれる計算の
結果は＠度が低いものとなる。
リングの回数には限度がある。一方、変動旧計算回路３
，４において計算に用いたデータ１１１，１１２及びＩ
２１゜Ｉ２２は夫々第５図に示したように任意の時点ｔ
１゜Ｉ２における値である。このため’１１と１２１の
差又は１１２とＩ２２の差が小さい場合が生じる。この
ような場合、これらのデータを用いて行なわれる計算の
結果は＠度が低いものとなる。
本発明はこのような従来の欠点を解消するためになされ
たもので、その目的は、ノイズにより生じる誤差を少な
くし、かつ常に精度が高い計算結果を得ることができる
血中吸光物の濃度測定装置を提供することでおる。
たもので、その目的は、ノイズにより生じる誤差を少な
くし、かつ常に精度が高い計算結果を得ることができる
血中吸光物の濃度測定装置を提供することでおる。
こ発明の構成］
（問題点を解決するための手Ｑ）
本発明では、巽る波長の光の最を夫々検出する先祖検出
器と、この先ａ検出器の検出信号の１のピーク及びボト
ム近傍における複数の時点を波長ごとに検出する時点検
出手段と、この時点検出手段が検出した各時点における
上記光量検出器の検出信号値を波長ごとに記・にする記
憶手段と、この記・ｎ手段が記憶した上記検出信号値に
基づいて血中吸光物の濃度を計算する濃度計算手段とを
具備した血中吸光物の濃度測定装置を作成した。
器と、この先ａ検出器の検出信号の１のピーク及びボト
ム近傍における複数の時点を波長ごとに検出する時点検
出手段と、この時点検出手段が検出した各時点における
上記光量検出器の検出信号値を波長ごとに記・にする記
憶手段と、この記・ｎ手段が記憶した上記検出信号値に
基づいて血中吸光物の濃度を計算する濃度計算手段とを
具備した血中吸光物の濃度測定装置を作成した。
（作用）
このような構成の装置において、記憶手段は光社検出器
の検出信号の１波形のピーク及びボトム近傍における複
数の値を波長ごとに記憶する。
の検出信号の１波形のピーク及びボトム近傍における複
数の値を波長ごとに記憶する。
濃度計算手段はこれら複数の値に基づいて濃度計算を行
なう。このようにすれば精度の高い測定値が得られる。
なう。このようにすれば精度の高い測定値が得られる。
（実施例）
以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
第１図は本発明によるオキシメータの、溝成ブロツク図
である。図中１０．１１は、生体組織を透過した波長λ
１．λ２の光のｄを検出する検出器であり、夫々の透過
光により第２図に示すような光分１１、Ｉ２に応じた電
気信号を出力する。１２はピーク、ボトム検出器である
。ピーク、ボトム検出器１２は光匿検出器１１の出力信
号からその信号がピーク及びボトムに遼したことを検出
するものである。１３．１４はピーク、ボトム周辺デー
タ記憶回路、１５は記憶制御回路である。記憶制御回路
１５は、ピーク、ボトム検出器１２がピーク及びボトム
を検出したときに出力される信号ａに基づいて予め定め
られたタイミングで所定の信＠ｂをピーク、ボトム周辺
データ記憶回路１３．１４に出力する回路である。ピー
ク、ボトム周辺データ記憶回路１３．１４は夫々、記憶
υ［御回路１５から信号すを与えられた各時点の前ある
いは後の所定時点における売国検出器１０．１１夫々の
信号値を記憶する回路である。１ＧはΦ計算回路である
。Φ計算回路１６は、ピーク、ボトム周辺データ記憶回
路１３．１４夫々に記憶されたデータにより、前述した
（１０）式のΦを計算する回路である。ここでΦ計算回
路１６は（１０）式に示したように１０ｇ（１１２／Ｉ
２２）７１０ｇ（１１１／Ｉ２１）を計算するのである
が、ここでは（１４）、 （１５）式を用Ｉｔ”Ｃ（１
１１Ｉ２１＞ ／ １２１・（１１２−Ｉ２２） 、／
Ｉ２２を求めこれらの比を求める回路である。１７はΦ
平均値計算回路である。Φ平均値計算回路１７は、Φ計
算回路１６が求めた複数のΦの値の平均値を計算する回
路である。１８はＳ計算回路である。Ｓ計算回路１８は
、Φ平均値計算回路１７が求めたΦの平均値から酸素飽
和度Ｓを計算する回路である。この装置において、ピー
ク、ボトム検出器１２及び記憶制御回路１５は時点検出
手段を構成し、Φ計算回路１６、Φ平均値計算回路１７
及びＳ計算回路１８は濃度計算手段を構成する。
である。図中１０．１１は、生体組織を透過した波長λ
１．λ２の光のｄを検出する検出器であり、夫々の透過
光により第２図に示すような光分１１、Ｉ２に応じた電
気信号を出力する。１２はピーク、ボトム検出器である
。ピーク、ボトム検出器１２は光匿検出器１１の出力信
号からその信号がピーク及びボトムに遼したことを検出
するものである。１３．１４はピーク、ボトム周辺デー
タ記憶回路、１５は記憶制御回路である。記憶制御回路
１５は、ピーク、ボトム検出器１２がピーク及びボトム
を検出したときに出力される信号ａに基づいて予め定め
られたタイミングで所定の信＠ｂをピーク、ボトム周辺
データ記憶回路１３．１４に出力する回路である。ピー
ク、ボトム周辺データ記憶回路１３．１４は夫々、記憶
υ［御回路１５から信号すを与えられた各時点の前ある
いは後の所定時点における売国検出器１０．１１夫々の
信号値を記憶する回路である。１ＧはΦ計算回路である
。Φ計算回路１６は、ピーク、ボトム周辺データ記憶回
路１３．１４夫々に記憶されたデータにより、前述した
（１０）式のΦを計算する回路である。ここでΦ計算回
路１６は（１０）式に示したように１０ｇ（１１２／Ｉ
２２）７１０ｇ（１１１／Ｉ２１）を計算するのである
が、ここでは（１４）、 （１５）式を用Ｉｔ”Ｃ（１
１１Ｉ２１＞ ／ １２１・（１１２−Ｉ２２） 、／
Ｉ２２を求めこれらの比を求める回路である。１７はΦ
平均値計算回路である。Φ平均値計算回路１７は、Φ計
算回路１６が求めた複数のΦの値の平均値を計算する回
路である。１８はＳ計算回路である。Ｓ計算回路１８は
、Φ平均値計算回路１７が求めたΦの平均値から酸素飽
和度Ｓを計算する回路である。この装置において、ピー
ク、ボトム検出器１２及び記憶制御回路１５は時点検出
手段を構成し、Φ計算回路１６、Φ平均値計算回路１７
及びＳ計算回路１８は濃度計算手段を構成する。
次に、このように構成された装置の動作を説明する。
光分検出器１０． Ｉｔは与えられる波長ハ、λ２夫々
の光の口１１．Ｉ２を検出して第２図に示すような検出
信号を出力する。ピーク、ボトム検出器１２は、光…検
出器１１の検出信号のピーク及びボトムを検出した時点
で信号ａを記憶制御回路１５に出力する。この信号を与
えられた記憶制御回路１５はその時点からＴ１．Ｔ２．
Ｔ３及びＩ４．Ｉ５゜Ｔ６夫々の時点でピーク、ボトム
周辺データ記憶回路１３．１４に信号すを出力する。ピ
ーク、ボトム周辺データ記憶回路１３．１４夫々は信号
すを与えられたとき光量検出器１０．１１夫々のその時
の信号値を記憶する。すなわち、ピーク、ボトム周辺デ
ータ記憶回路１３は、第２図に示すＧ−に点における光
量に応じた値を記憶し、ピーク、ボトム周辺データ記憶
回路１４は、第２図に示すＡ〜Ｆ点における光分に応じ
た値を記憶する。尚、前述したピーク、ボトム検出器１
２は、ここでは厳密にピーク、ボトムを検出するもので
はなく、ピーク、ボトム周辺に光分検出器１１の検出信
号が至った時に信号ａを出力するものでおる。また、ピ
ーク、ボトム検出器１２が光Ｈ検出器１１の検出信号の
みでピークボトムを検出しているのは、波長λ１．λ２
の光分は同時にピーク、ボトムに遼するという本装置の
溝造に基づくからである。次にΦ計算回路１６はピーク
、ボトム周辺データ記憶回路１３．１４が配慮したデー
タにより、前述した（１４）、 （１５）式により以下
の計算を行なう。ここで、Ａ〜ＦおよびＧ〜にの各点に
おける光分は各点を示す符号をそのま牛用い７八〜Ｆ、
Ｇ％にとする。
の光の口１１．Ｉ２を検出して第２図に示すような検出
信号を出力する。ピーク、ボトム検出器１２は、光…検
出器１１の検出信号のピーク及びボトムを検出した時点
で信号ａを記憶制御回路１５に出力する。この信号を与
えられた記憶制御回路１５はその時点からＴ１．Ｔ２．
Ｔ３及びＩ４．Ｉ５゜Ｔ６夫々の時点でピーク、ボトム
周辺データ記憶回路１３．１４に信号すを出力する。ピ
ーク、ボトム周辺データ記憶回路１３．１４夫々は信号
すを与えられたとき光量検出器１０．１１夫々のその時
の信号値を記憶する。すなわち、ピーク、ボトム周辺デ
ータ記憶回路１３は、第２図に示すＧ−に点における光
量に応じた値を記憶し、ピーク、ボトム周辺データ記憶
回路１４は、第２図に示すＡ〜Ｆ点における光分に応じ
た値を記憶する。尚、前述したピーク、ボトム検出器１
２は、ここでは厳密にピーク、ボトムを検出するもので
はなく、ピーク、ボトム周辺に光分検出器１１の検出信
号が至った時に信号ａを出力するものでおる。また、ピ
ーク、ボトム検出器１２が光Ｈ検出器１１の検出信号の
みでピークボトムを検出しているのは、波長λ１．λ２
の光分は同時にピーク、ボトムに遼するという本装置の
溝造に基づくからである。次にΦ計算回路１６はピーク
、ボトム周辺データ記憶回路１３．１４が配慮したデー
タにより、前述した（１４）、 （１５）式により以下
の計算を行なう。ここで、Ａ〜ＦおよびＧ〜にの各点に
おける光分は各点を示す符号をそのま牛用い７八〜Ｆ、
Ｇ％にとする。
Φ１ｉ＝（（Ａ−Ｄ）／Ｄ）／（（Ｇ−Ｊ）／Ｊ）Φ１
□＝（（Ａ−Ｅ）／Ｅ）／（（Ｇ−Ｋ）／Ｋ）Φ１３＝
（（Ａ−Ｆ） ／Ｆ） ／ （（Ｇ−Ｌ） ／Ｌ）Φ
２１＝ （（Ｂ Ｄ＞／Ｄ）／ （（ＨＪ）／Ｊ）Φ
３３＝ （（Ｃ−Ｆ） ／Ｆ） 、、／ （（１−１）
、／Ｌ）すなわち、Φ計算回路１６は、時点Ｔ１．Ｉ
４における波長λ２の光の！（Ａ、Ｄ）及び時点Ｔ１゜
Ｔ における波長都の光のｆｆ１（Ｇ、Ｊ）から、Φ１
１を求め、時点Ｔ１．Ｉ５における波長λ２の光のｆｆ
１（Ａ、Ｅ）及び時点Ｔ１．Ｉ５における波長λ１の光
のｆｆ１（Ｇ、Ｋ）からΦ１２を求め、・・・。
□＝（（Ａ−Ｅ）／Ｅ）／（（Ｇ−Ｋ）／Ｋ）Φ１３＝
（（Ａ−Ｆ） ／Ｆ） ／ （（Ｇ−Ｌ） ／Ｌ）Φ
２１＝ （（Ｂ Ｄ＞／Ｄ）／ （（ＨＪ）／Ｊ）Φ
３３＝ （（Ｃ−Ｆ） ／Ｆ） 、、／ （（１−１）
、／Ｌ）すなわち、Φ計算回路１６は、時点Ｔ１．Ｉ
４における波長λ２の光の！（Ａ、Ｄ）及び時点Ｔ１゜
Ｔ における波長都の光のｆｆ１（Ｇ、Ｊ）から、Φ１
１を求め、時点Ｔ１．Ｉ５における波長λ２の光のｆｆ
１（Ａ、Ｅ）及び時点Ｔ１．Ｉ５における波長λ１の光
のｆｆ１（Ｇ、Ｋ）からΦ１２を求め、・・・。
時点Ｔ３．Ｔ６における波長λ２の光のａ（Ｃ。
Ｆ）及び時点Ｔ 、下 における波長ハの光のｆｆ１（
Ｉ、Ｌ）から０３３を求める。こうして９個のΦを求め
る。次にΦ平均値計算回路１１は、Φ１１゜Φ ・・
・、Φ３３の容置の平均値を求める。すなわ１２・ ち、ここでは（Φ１１＋Φ１２＋・・・＋Φ３３）／９
を計算する。
Ｉ、Ｌ）から０３３を求める。こうして９個のΦを求め
る。次にΦ平均値計算回路１１は、Φ１１゜Φ ・・
・、Φ３３の容置の平均値を求める。すなわ１２・ ち、ここでは（Φ１１＋Φ１２＋・・・＋Φ３３）／９
を計算する。
そして、Ｓ計算回路１８は、Φ平均値計算回路１８が求
めた平均値Φ。と、予め保持しているデータ（第４図に
示したＥｌ、Ｅ、、Ｅｏ等）とに基づいて酸素飽和度Ｓ
を求め、これを出力する。
めた平均値Φ。と、予め保持しているデータ（第４図に
示したＥｌ、Ｅ、、Ｅｏ等）とに基づいて酸素飽和度Ｓ
を求め、これを出力する。
この装置によれば簡単な回路で正確な酸素飽和度を求め
ることができる。
ることができる。
第１図に示した装置は、異る波長λ１．λ２の光を検出
する手段として第１の光量検出器１０及び第２の光量検
出器１１を用いる実施例であるが、λ１及びλ２の光が
交互に入力する時分割方式を用いるならば光量検出器は
１個でも実施可能である。
する手段として第１の光量検出器１０及び第２の光量検
出器１１を用いる実施例であるが、λ１及びλ２の光が
交互に入力する時分割方式を用いるならば光量検出器は
１個でも実施可能である。
ざらには第１図に示した装置は光量検出器の出力信号を
アナログ信号のままで逸理する装置である。これに対し
、光量検出器の出力信号をＡ／Ｄプσ杯色シ喝【、−上
ｈＴ″ＩＳン々１１ノイ君妄１じブラン弧１．Ｔ９几顆
１寸２へようにしても良い。またこの場合、Ａ／Ｄ変換
器により変換されたディジタル信号をマイクロコンピュ
ータによって込理するように構成しても良い。
アナログ信号のままで逸理する装置である。これに対し
、光量検出器の出力信号をＡ／Ｄプσ杯色シ喝【、−上
ｈＴ″ＩＳン々１１ノイ君妄１じブラン弧１．Ｔ９几顆
１寸２へようにしても良い。またこの場合、Ａ／Ｄ変換
器により変換されたディジタル信号をマイクロコンピュ
ータによって込理するように構成しても良い。
マイクロコンピュータを用いた場合、光量検出器の出力
信号の波形の少なくとも１周期分を記憶し、その内の１
波形を選択してピーク及びボトムとなる各時点を検出し
、夫々の時点の近傍で更に複数個の時点を検出し、それ
らの時点における上記検出信号の値に基づいて、Φ１１
．Φ１２・・・・・・を求めるようにしても良い。尚、
以上の実施例において、酸素飽和度Ｓを計算する前の段
階ですなわちΦを求める段階でその平均値を採るように
したが、複数個のＳを求めた後、それらの平均値を求め
るようにしても良い。
信号の波形の少なくとも１周期分を記憶し、その内の１
波形を選択してピーク及びボトムとなる各時点を検出し
、夫々の時点の近傍で更に複数個の時点を検出し、それ
らの時点における上記検出信号の値に基づいて、Φ１１
．Φ１２・・・・・・を求めるようにしても良い。尚、
以上の実施例において、酸素飽和度Ｓを計算する前の段
階ですなわちΦを求める段階でその平均値を採るように
したが、複数個のＳを求めた後、それらの平均値を求め
るようにしても良い。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、検出信号のピーク
及びボトム周辺の複数の値に基づいて血中吸光物のＳ度
の平均値を求めるようにしたので、検出信号に含まれる
ノイズの影響が少なく、かつ常に精度が高い測定値を得
ることができる。
及びボトム周辺の複数の値に基づいて血中吸光物のＳ度
の平均値を求めるようにしたので、検出信号に含まれる
ノイズの影響が少なく、かつ常に精度が高い測定値を得
ることができる。
第１図は本発明の一実施例の構成ブロック図、第２図は
第１図に示した２つの検出器夫々の検出信号を示す図、
第３図〜第５図はこの種測定装置の原理を説明するため
の図、第６図は従来のこの種測定装置の構成ブロック図
でおる。 １０、１１・・・光量検出器 １２・・・ピーク、ボトム検出器 １３、１４・・・ピーク、ボトム周辺データ記に回路１
５・・・記憶制御回路 １８・・・Φ計算回路 １７・・・Φ平均値計算回路 １８・・・Ｓ計ｎ回路 代理人 弁理士 本 １） 崇 第１図 第２図 ｆｔ＋ ！＋ｚ （Ｇ） （ｂ） （Ｃ）第
３図
第１図に示した２つの検出器夫々の検出信号を示す図、
第３図〜第５図はこの種測定装置の原理を説明するため
の図、第６図は従来のこの種測定装置の構成ブロック図
でおる。 １０、１１・・・光量検出器 １２・・・ピーク、ボトム検出器 １３、１４・・・ピーク、ボトム周辺データ記に回路１
５・・・記憶制御回路 １８・・・Φ計算回路 １７・・・Φ平均値計算回路 １８・・・Ｓ計ｎ回路 代理人 弁理士 本 １） 崇 第１図 第２図 ｆｔ＋ ！＋ｚ （Ｇ） （ｂ） （Ｃ）第
３図
Claims (3)
- （１）異る波長の光を生体組織に照射したとき、夫々の
透過光が血液の脈動により変化することに基づき、血中
吸光物の濃度を測定する血中吸光物の濃度測定装置にお
いて、それぞれの透過光を検出する光量検出器と、前記
光量検出器の検出信号が１のピーク及びボトム近傍に至
っているときの時点を波長ごとに複数個検出する時点検
出手段と、該時点検出手段が検出した各時点における検
出信号値をそれぞれの波長ごとに記憶する記憶手段と、
該記憶手段が記憶した前記検出信号値に基づいて血中吸
光物の濃度を計算する濃度計算手段とを具備したことを
特徴とする血中吸光物の濃度測定装置。 - （２）濃度計算手段は、記憶手段が記憶した検出信号値
の中からピーク近傍の１の時点及びボトム近傍の１の時
点夫々における光量検出器の検出信号値の組合せを波長
ごとに複数個採り、夫々の組合せにおいて血中吸光物の
濃度を計算し、これらの計算結果の平均値を求める計算
を行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
血中吸光物の濃度測定装置。 - （３）濃度計算手段は、記憶手段が記憶した検出信号値
の中からピーク近傍の１の時点及びボトム近傍の１の時
点夫々における光量検出器の検出信号値の組合せを波長
ごとに複数個採り、夫々の組合せにおいて所定の計算を
行ない、これらの計算結果の平均値を求め、この平均値
に基づいて血中吸光物の濃度を計算することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の血中吸光物の濃度測定装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61257668A JPS63111837A (ja) | 1986-10-29 | 1986-10-29 | 血中吸光物の濃度測定装置 |
| US07/113,969 US4832484A (en) | 1986-10-29 | 1987-10-29 | Apparatus for determining the concentration of a light-absorbing material in blood |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61257668A JPS63111837A (ja) | 1986-10-29 | 1986-10-29 | 血中吸光物の濃度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63111837A true JPS63111837A (ja) | 1988-05-17 |
| JPH0244534B2 JPH0244534B2 (ja) | 1990-10-04 |
Family
ID=17309445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61257668A Granted JPS63111837A (ja) | 1986-10-29 | 1986-10-29 | 血中吸光物の濃度測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4832484A (ja) |
| JP (1) | JPS63111837A (ja) |
Cited By (4)
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| JP2014147474A (ja) * | 2013-01-31 | 2014-08-21 | Nippon Koden Corp | 生体信号測定システム、生体信号測定装置、および生体信号測定装置の制御プログラム |
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|---|---|---|---|---|
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