JPS6365844A - Oximeter apparatus - Google Patents

Oximeter apparatus

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Publication number
JPS6365844A
JPS6365844A JP61209223A JP20922386A JPS6365844A JP S6365844 A JPS6365844 A JP S6365844A JP 61209223 A JP61209223 A JP 61209223A JP 20922386 A JP20922386 A JP 20922386A JP S6365844 A JPS6365844 A JP S6365844A
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JP
Japan
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output
amplifier
switch
input
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP61209223A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
坂井 隆夫
謙治 蛤
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.)
Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Minolta Co Ltd filed Critical Minolta Co Ltd
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Publication of JPS6365844A publication Critical patent/JPS6365844A/en
Pending legal-status Critical Current

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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。
(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は生体の動脈血の酸素飽和度5altを測定する
オキシメータ装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an oximeter device for measuring the oxygen saturation level 5alt of arterial blood of a living body.

[従来の技術] 発光ダイオードとフォトダイオードを用いて被測定生体
の脈波信号を検出し所定の処理を行い、動脈血の酸素飽
和度5aOtを演算するオキシメータ装置において、測
定プローブを被測定生体の測定部位に装着する際やその
被測定生体が測定中に動いた場合、もしくは脈波信号の
時間平均電圧値である基線が変動した場合、脈波信号を
増幅する増幅器が飽和したりあるいは上記酸素飽和度5
aO7の測定値に誤差を生じる。これを防止するために
、例えば特願昭61−62986号で特許出願を行った
オキシメータ・システムにおいては、検出された脈波信
号を強制的に所定の基亭レベルに戻すいわゆるインスト
回路が提案されており、該回路は第4図の回路と同様の
構成をaオる。このインスト回路においては、装置全体
を制御するCPUl0が所定の周期で増幅器01)、及
びOF。
[Prior Art] In an oximeter device that uses a light emitting diode and a photodiode to detect a pulse wave signal of a living body to be measured, performs predetermined processing, and calculates the oxygen saturation level of 5aOt in arterial blood, a measurement probe is placed in the body to be measured. When attached to the measurement site, if the body to be measured moves during measurement, or if the baseline, which is the time-average voltage value of the pulse wave signal, fluctuates, the amplifier that amplifies the pulse wave signal may become saturated or the oxygen Saturation level 5
This causes an error in the measured value of aO7. In order to prevent this, for example, in the oximeter system for which a patent application was filed in Japanese Patent Application No. 61-62986, a so-called instrumental circuit was proposed that forcibly returned the detected pulse wave signal to a predetermined basic level. The circuit has a configuration similar to that of the circuit shown in FIG. In this instrument circuit, the CPU 10, which controls the entire device, connects the amplifier 01) and OF at a predetermined period.

の入力端子を短絡するだめのスイッチを瞬時にオンする
ことにより増幅器OP +及びOP、の飽和を停止させ
、上記酸素飽和度5altを正確に測定できるようにな
っている。
By instantaneously turning on the switch that short-circuits the input terminals of the amplifiers OP+ and OP, saturation of the amplifiers OP+ and OP is stopped, and the oxygen saturation level 5alt can be accurately measured.

[発明が解決しようとする問題点コ しかしながら、上述の第4図のオキシメータ装置のイン
スト回路においては、インストのためのスイッチS、及
びS3がオフであるとき、増幅器OP1及びOP tの
入力端子とその曲設との間に設けられるカップリング・
コンデンサC3とC2に増幅器OP、とOP tのバイ
アス7[i流が流れ、そのコンデンサC8及びC7に電
荷が蓄積された後、上記スイッチS、及びS3がオンと
されたときその電荷が放電される。また、スイッチS、
及びS、を介して増幅器op、とOP tの各入力端子
とアースとの間に結合容量が存任し、この結合容量によ
ってスイッチS、及びS、のオン・オフ時に増幅器OP
 +とOP、の各入力端子の電圧が変動する。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the instrumentation circuit of the oximeter device shown in FIG. 4, when the instrumentation switches S and S3 are off, the input terminals of the amplifiers OP1 and OPt are The coupling provided between the
Bias 7[i currents of the amplifiers OP and OPt flow through the capacitors C3 and C2, and charges are accumulated in the capacitors C8 and C7, and then when the switches S and S3 are turned on, the charges are discharged. Ru. In addition, switch S,
A coupling capacitance exists between each input terminal of the amplifiers op, OP t and the ground through the switches S and S, and this coupling capacitance causes the amplifier OP to switch on and off when the switches S and S are turned on and off.
The voltage at each input terminal, + and OP, fluctuates.

従って、上記の増幅器OP、とOF2のバイアス電流及
びスイノヂS、と83の結合容量に起因するスイッチS
、皮びS3のオン・オフ時における増幅器OP IとO
P、の各入力端子の電圧変動によって、動脈血の酸素飽
和度S a Otの測定値に誤差を生じさU・るという
問題点があった。
Therefore, due to the bias current of the amplifiers OP and OF2 and the coupling capacitance of the switch S and 83,
, amplifier OP I and O when skin S3 is turned on and off
There was a problem in that voltage fluctuations at each input terminal of P caused an error in the measured value of the oxygen saturation level S a Ot of arterial blood.

本発明の目的は以上の問題点を解決し、オキシメータ装
置のインスト回路におけるインストのためのスイッチの
オン・オフ時において誤差を含む動脈血の酸素飽和度5
altの測定値を補正することかでき、上記酸素飽和度
Sad、を正確に測定することができるオキシメータ装
置を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above problems, and to solve the problem of the oxygen saturation of arterial blood, which includes an error at the time of turning on and off the switch for instrumentation in the instrumentation circuit of an oximeter device.
The object of the present invention is to provide an oximeter device that can correct the measured value of alt and can accurately measure the oxygen saturation Sad.

[問題点を解決しようとする手段] 本発明は、被測定生体の脈波信号を増幅する増幅手段と
、と記脈波信号が」ユ記増幅手段に入力されているとき
上記増幅手段の入力を所定の基d^レベルにするインス
ト手段と、上記増幅手段に所定信号(信号なしを含む)
が人力された状態で、上記インスト手段の動作が行なわ
れた時点からの増幅手段の出力を時間経過に沿って記憶
する記憶手段と、上記インスト手段の動作時から所定時
間後に測定される上記増幅手段の出力から、上記インス
ト手段の動作時から所定時間後に対応する上記記憶手段
に記憶された値を減算し、減算された値に基づいて被測
定生体の動脈血の酸素飽和度を演算する演算手段を備え
たことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides an amplifying means for amplifying a pulse wave signal of a living body to be measured; an instrument means for setting the signal to a predetermined base d^ level, and a predetermined signal (including no signal) to the amplification means.
storage means for storing the output of the amplification means over time from the point in time when the instrumentation means is operated in a state in which the instrumentation means is operated manually; Calculating means for subtracting a value stored in the storage means corresponding to a predetermined time after the operation of the instrument means from the output of the means, and calculating the oxygen saturation of the arterial blood of the living body to be measured based on the subtracted value. It is characterized by having the following.

[作用] 以上のように構成することにより、例えば上記増幅手段
の入力端に接続されるインスト手段や上記増幅手段のバ
イアス電流によって測定値に誤差を生じても、上記演算
手段によって測定値を補正することができる。
[Function] With the above configuration, even if an error occurs in the measured value due to the bias current of the instrument means connected to the input terminal of the amplifying means or the amplifying means, the measured value can be corrected by the arithmetic means. can do.

[実施例] 第1図は本発明の一実施例であるオキシメータ装置のブ
ロック図である。
[Embodiment] FIG. 1 is a block diagram of an oximeter device that is an embodiment of the present invention.

第1図において、オキシメータ装置はプローブlと装置
本体3て構成され、装置本体3内には、後述するプロー
ブ1内の受光素子25の出力を処理する信号処理回路7
、信号処理回路7の出力を選択するマルチプレクサ8、
マルチプレクサ8の出力をディジタル信号に変換するA
/D変換器9、動脈血の酸素飽和度5aOtや脈拍数の
演算、及び後述する表示部13や操作部14等の制御を
行なうCPUl0、リードオンリメモリ(以下、110
Mという。)II、ランダムアクセスメモリ(以下、T
(A Mという。)12、演算された動脈血の酸素飽和
度S a O2や脈拍数等を表示する表示部13、アラ
ームレベルや測定モード・表示モードを選択するlこめ
の操作部14、アラーム音および脈拍音を発する音声出
力部15、専用プリンタや外部のコンピュータとデータ
の授受および脈拍波形を出力する入出力部16、測定値
を記憶ずろためのn脱可能なICカード2とデータの授
受を行なうICCカード入出印部17時計部18、及び
発光ダイオード(以下、LEDという。)20.21を
点灯するためのL E l)駆動部19が、それぞれ設
(Jられている。そして、装置本体3にはプローブlが
着脱自在に接続される。
In FIG. 1, the oximeter device is composed of a probe l and a device main body 3, and inside the device main body 3 is a signal processing circuit 7 that processes the output of a light receiving element 25 in the probe 1, which will be described later.
, a multiplexer 8 for selecting the output of the signal processing circuit 7;
A converting the output of multiplexer 8 into a digital signal
/D converter 9, a CPU 10 that calculates the oxygen saturation level 5aOt of arterial blood and pulse rate, and controls the display section 13, operation section 14, etc., which will be described later, and a read-only memory (hereinafter referred to as 110).
It's called M. ) II, random access memory (hereinafter referred to as T
(referred to as A M) 12. A display section 13 that displays the calculated oxygen saturation level S a O2 of arterial blood, pulse rate, etc., an operation section 14 that selects the alarm level, measurement mode, and display mode, and an alarm sound. and an audio output unit 15 that emits a pulse sound, an input/output unit 16 that exchanges data with a dedicated printer or an external computer and outputs a pulse waveform, and an input/output unit 16 that outputs a pulse waveform, and an IC card 2 that is removable for storing measured values. An ICC card input/output section 17 and a clock section 18 are provided, as well as a driving section 19 for lighting up light emitting diodes (hereinafter referred to as LEDs) 20 and 21. A probe 1 is detachably connected to 3.

プローブlは、660nm付近の赤色光を発する赤色発
光ダイオード(以下、n L EDという。)20.9
=10nm付近の赤外線光を発する赤外線発光ダイオー
ド(以下、IRLEDという。)21、RLED20ま
たはIRLED21の温度に対応した信号を出力する温
度検出部22、スポット測定用プローブか連続i++定
用プローブかを判別するための信号を出力するプローブ
識別出力部24、RLED20およびIRLED21か
ら発せられて、生体60を通った光を受光してその強度
に応じた信号を出力するフォトダイオードにてなる受光
素子25、受光素子25の出力を電気信号に変換する光
電変換回路37並びに、装置本体3内のCPUtOと接
続されRLED20とIRLED21の発光スペクトラ
ムの情報、クロストークの情報及びサムチェックデータ
を記憶する不揮発性の記憶回路56から構成される。
Probe l is a red light emitting diode (hereinafter referred to as nLED) that emits red light around 660 nm 20.9
= Infrared light emitting diode (hereinafter referred to as IRLED) 21 that emits infrared light around 10 nm, temperature detection section 22 that outputs a signal corresponding to the temperature of RLED 20 or IRLED 21, and determines whether it is a spot measurement probe or a continuous i++ regular probe. a probe identification output unit 24 that outputs a signal for the purpose of detecting a signal; a light receiving element 25 that is a photodiode that receives the light emitted from the RLED 20 and the IRLED 21 and passes through the living body 60 and outputs a signal according to the intensity of the light; A photoelectric conversion circuit 37 that converts the output of the element 25 into an electrical signal, and a nonvolatile memory circuit that is connected to the CPUtO in the device main body 3 and stores information on the emission spectrum of the RLED 20 and the IRLED 21, crosstalk information, and sum check data. It consists of 56 pieces.

なお、この記憶回路56を電気的にデータを書き込み可
能であって消去可能なE E F ROM又はEl”R
OMで構成してもよいし、ディジタルスイッチで構成し
てもよい。
Note that this memory circuit 56 can be electrically written into and erased from EEF ROM or El"R.
It may be configured with an OM or a digital switch.

次に、信号処理回路7の詳細な説明を行なう萌に、本実
1坦例における動脈血の酸素性TRI lχSad。
Next, a detailed explanation of the signal processing circuit 7 will be given, and the oxygen content of arterial blood in this example will be explained in detail.

の測定原理について説明する。波長λ1およびλ。The measurement principle will be explained. Wavelengths λ1 and λ.

の光が生体60に照射されたとき、生体60を通ったそ
れぞれの波長の光の強度r、、r、は、11 ”’ I
 O+ X T t+ ×・・・・・・・・・(1) l t−I (hX ’l’ LtX ・・・・・・・・(2) で表される。
When the living body 60 is irradiated with light of
O+

但し、ここで、 lot:  波長λ、の入射光強度 1o、:  波長久、の入射光強度 E+ 0  波長λ8における酸化ヘモグロビンの吸光
係数 E、0: 波長λ2における酸化ヘモグロビンの吸光係
数 E、H:  波長λ、におけるヘモグロビンの吸光係数 EfH:  波長λ、におけるヘモグロビンの吸光係数 Tt+ ・ 波長λ1における動脈血以外の組織の透過
率 Ttt:  波長λ、における動脈血以外の組織の透過
率 d : 動脈血層の厚さの時間平均値 △d : 動脈血層の厚さの時間的変動成分5alt:
動脈血の酸素飽和度 g+、g*+  利得係数 である。
However, here, lot: Incident light intensity 1o at wavelength λ: Incident light intensity E+ 0 at wavelength λ8 Extinction coefficient E, H of oxyhemoglobin at wavelength λ8: Extinction coefficient E, H of oxyhemoglobin at wavelength λ2: Extinction coefficient EfH of hemoglobin at wavelength λ: Extinction coefficient Tt+ of hemoglobin at wavelength λ Transmittance of tissues other than arterial blood at wavelength λ1 Ttt: Transmittance of tissues other than arterial blood at wavelength λ d: Thickness of arterial blood layer Time average value △d: Time variation component of arterial blood layer thickness 5alt:
Arterial blood oxygen saturation g+, g*+ gain coefficient.

ここで、生体60の通過後の各波長の光の強度1、、I
、の直流成分を、それぞれI 、DC,I 、DCとし
、log(1、DC/ I l)および10g(I f
Dc/ I 2)をそれぞれU、、U!とすると、U、
、U、はそれぞれ近似的に、 ・・・・・・・・(3) ・・・・・・・・(4) で表わされる。また、ここで、U、、U、をそれぞれI
ogl +、logI 、の時間的変動成分として(3
X4)式で得られ、更に、T 1. I tの時間的変
動成分をそれぞれへIl、△■2としたとき、U + 
、 tJ 2をそれぞれへI 、/ I 、DC,ΔI
 t/ 1−DCとして求めても(3X4)式が得られ
る。そして、(3X4 ’)式を5aOtについて解く
ことにより次式が得られる。
Here, the intensity of light of each wavelength after passing through the living body 60 is 1, , I
Let the DC components of , I , DC, I , and DC respectively, log(1, DC/I
Dc/I 2) respectively U,,U! Then, U,
, U, are each approximately expressed as: . . . (3) . . . (4). Also, here, U, , U, are each I
As the temporal variation component of ogl +, logI, (3
X4), and furthermore, T 1. When the temporal fluctuation components of I t are respectively Il and △■2, then U +
, tJ 2 to I, /I, DC, ΔI, respectively
Even if it is calculated as t/1-DC, the formula (3X4) can be obtained. Then, by solving the equation (3X4') for 5aOt, the following equation is obtained.

・・・・・・・・(5) (5)式から動脈血の酸素飽和度Sad、が求められる
。ここで、K、、に、、に、、に、はそれぞれ波長λ3
.λ、によって決まる定数である。本実施例では、波長
λ1およびλ、としてそれぞれ660nm付近および9
40 nm付近の波長を用いている。
・・・・・・・・・(5) From equation (5), the oxygen saturation Sad of the arterial blood is determined. Here, K, , , , , are wavelengths λ3, respectively.
.. It is a constant determined by λ. In this example, wavelengths λ1 and λ are around 660 nm and 9 nm, respectively.
A wavelength around 40 nm is used.

さらに、本実施例における装置本体3の信号処理回路7
の構成を第2図を用いて説明する。
Furthermore, the signal processing circuit 7 of the device main body 3 in this embodiment
The configuration will be explained using FIG.

本実施例では、光源として、上述のように、主として6
60nm付近の波長の赤色光を発するRLED20と9
40nm付近の波長の赤外線光を発するIRL、El)
2+とが用いられている。各LED20.2+は、それ
ぞれCPUl0に内蔵される発振回路から出力されるタ
イミングパルスに従って制御されるLED駆動部19に
よって駆動され、ここでLED駆動部19は、第3図(
a)及び(b)で示されるように周期が同一であって位
相差が90°異なりデユーティ比50%の2系列の駆動
周期パルスを各LED20.21に出力し、各LED2
0,21を駆動する。各LED20.21から発せられ
た光は生体60を通って減衰され、受光素子25に受光
される。受光素子25は入射した光の強度に応じた電流
を出力し、この出力電流は光電変換回路37により電圧
信号に変換され、スイッチS、の端子a+に出力される
In this embodiment, as described above, the light source is mainly 6
RLEDs 20 and 9 emit red light with a wavelength around 60 nm
IRL, El) that emits infrared light with a wavelength around 40 nm
2+ is used. Each LED 20.2+ is driven by an LED drive unit 19 that is controlled according to a timing pulse output from an oscillation circuit built in the CPU10, and here the LED drive unit 19 is
As shown in a) and (b), two series of drive cycle pulses with the same period but a phase difference of 90° and a duty ratio of 50% are output to each LED 20.21, and each LED 2
0,21. The light emitted from each LED 20, 21 passes through the living body 60, is attenuated, and is received by the light receiving element 25. The light receiving element 25 outputs a current corresponding to the intensity of the incident light, and this output current is converted into a voltage signal by the photoelectric conversion circuit 37 and output to the terminal a+ of the switch S.

ここで、装置本体3が測定モードに設定されているとき
スイッチS、は端子alに接続され、従って、光電変換
回路37の出力は増幅8S38により増幅された後、R
同期整流部39およびIn同期整流部40に入力される
。R同期整流部39及びIR同期整流部40はLED駆
動部19から出力される2系列の駆動周期パルスに同期
して、人力された光電変換信号を整流する。すなわち、
R同期整流部39は、RLED20が発光している門人
力信号を等倍に増幅し、RLED20が発光していない
門人力信号を一1倍に増幅する。同様に、In同期整流
部40は、IRLED21が発光している門人力信号を
等倍に増幅し、IIILED21が発光していない門人
力信号を一1倍に増幅ずろ。なお、第3図(c) 、 
(d)及び(e)はそれぞれ増幅器38の出力A1、R
同期整流部39の出力A R。
Here, when the device main body 3 is set to the measurement mode, the switch S is connected to the terminal al, and therefore the output of the photoelectric conversion circuit 37 is amplified by the amplifier 8S38, and then R
The signal is input to a synchronous rectifier 39 and an In synchronous rectifier 40 . The R synchronous rectifier 39 and the IR synchronous rectifier 40 rectify the manually input photoelectric conversion signal in synchronization with two series of drive cycle pulses output from the LED drive unit 19 . That is,
The R synchronous rectifier 39 amplifies the power signal from which the RLED 20 is emitting light to a factor of 1, and amplifies the power signal from which the RLED 20 does not emit light by a factor of 11. Similarly, the In synchronous rectifier 40 amplifies the power signal from which the IR LED 21 is emitting light by a factor of 1, and the power signal from which the III LED 21 does not emit light by a factor of 11. In addition, Fig. 3(c),
(d) and (e) are the outputs A1 and R of the amplifier 38, respectively.
Output AR of the synchronous rectifier 39.

及びtR同期整流部・10の出力A I RIの各波形
を示している。
and the waveforms of the output A I RI of the tR synchronous rectification unit 10 are shown.

したがって、各同期整流部39.40の出力は、その時
間平均をとると、それぞれRLED20のみ及びIRL
ED21のみから発せられて生体60を通って受光素子
25に入射した光の強度に対応する。ゆえに、Rローパ
スフィルタ41およびInローパスフィルタ42の出力
は、それぞれ生体60を通った660nm付近の光の強
度および940nm付近の光の強度に対応する。この様
にして受光素子25に入射した光による信号をそれぞれ
の波長のみに対応した信号に分離する場合、各l4ED
20,21の駆動周波数を適切に選ぶことによって外乱
光の影響を除去できる。
Therefore, if the outputs of each synchronous rectifier 39 and 40 are averaged over time, the outputs of RLED 20 only and IRL
It corresponds to the intensity of light emitted only from the ED 21 and incident on the light receiving element 25 through the living body 60. Therefore, the outputs of the R low-pass filter 41 and the In low-pass filter 42 correspond to the intensity of light around 660 nm and around 940 nm that passed through the living body 60, respectively. When separating the signals of light incident on the light receiving element 25 into signals corresponding only to each wavelength in this way, each l4ED
By appropriately selecting the drive frequencies 20 and 21, the influence of external light can be removed.

なお、第2図の周波数判別部53は使用されている商用
電源周波数を判別し、その出力に応じてCPUl0が各
LED20.21の駆動周波数を約(60の整数倍+3
0)Hz(商用電源周波数が60Hzのとき)、または
約(50の整数倍+25)Hz(商用電源周波数が50
Hzのとき)に設定する。
The frequency determination unit 53 in FIG. 2 determines the frequency of the commercial power supply being used, and according to the output, the CPU 10 sets the driving frequency of each LED 20.21 to approximately (an integer multiple of 60 + 3).
0) Hz (when the commercial power frequency is 60 Hz), or approximately (an integer multiple of 50 + 25) Hz (when the commercial power frequency is 50 Hz)
Hz).

さらに、Rローパスフィルタ4IおよびInローパスフ
ィルタ42の出力は、マルチプレクサ8を介してデ、ノ
タル・アナログ変換器(以下、A/D変@変色器う。)
9でA/D変換され、CPU1Oに人力される。CPU
l0はRローパスフィルタ41の出力とI Rローパス
フィルタ42との出力の比を求める。そして、その比が
所定の範囲内に入るようにL E D駆動部1つを制御
し、RLED20の発光強度よ5よびIF7.1.ED
21の発光強度を調整する。これによって、Rローパス
フィルタ41の出力のS/N比と■1zローパスフィル
タ42の出力のS/N比とがほぼ等しくなり、信号処理
上好ましい状態に保つことができる。
Furthermore, the outputs of the R low-pass filter 4I and the In low-pass filter 42 are sent to a digital analog converter (hereinafter referred to as an A/D converter) via a multiplexer 8.
9, it is A/D converted and manually inputted to CPU 10. CPU
l0 determines the ratio of the output of the R low-pass filter 41 and the output of the IR low-pass filter 42. Then, one LED driving section is controlled so that the ratio falls within a predetermined range, and the light emission intensity of RLED 20 is adjusted to 5 and IF7.1. ED
Adjust the luminescence intensity of 21. As a result, the S/N ratio of the output of the R low-pass filter 41 and the S/N ratio of the output of the 1z low-pass filter 42 become approximately equal, and a favorable state for signal processing can be maintained.

第2図において、CPUl0はRローパスフィルタ41
の出力およびInローパスフィルタ42の出力が所定の
範囲内になるように増幅器38のゲインを調節する。ま
た、Inローパスフィルタ42の出力は、本体3の外部
に出力される信号ライン51に接続されている。さらに
、Rローパスフィルタ41およびInローパスフィルタ
42の出力は、それぞれRログアンプ43及びIRログ
アンプ44に接続されており、それらの後段に接続され
たRバイパスフィルタI・15、Rバイパスフィルタ1
147およびI Rバイパスフィルタ146、Inバイ
パスフィルタlI47を経て、マルチプレクサ8に人力
される。また、■)バイパスフィルタ1147およびT
RバイパスフィルタlI48の出力はそれぞれR反転増
幅器49および■R反転増幅器50を介してもマルチプ
レクサ8に入力される。ここで、Rバイパスフィルタ1
47またはInバイパスフィルタlI48の出力が正の
ときは、マルチプレクサ8を介してそれらの出力がA/
D変換器9によってA/D変換されるが、前記出力が負
の場合は、各反転増幅器=19.50の出力がA/D変
換されCPUl0に出力される。さらに、前記Rローパ
スフィルタ41及びIRローパスフィルタ42の出力、
Rバイパスフィルタ[47の出力またはR反転増幅器4
9の出力、IRバイパスフィルタ[48の出力またはI
R反転増幅器50の出力がA/D変換器9によってそれ
ぞれ所定のサンプリング周期でA/D変換され、CPt
JIOに出力される。さらに、CPUl0は入力された
A/D変換値に基づいて上述の(5)式の演算を行うこ
とにより、動脈血の酸素飽和度S a Otを求めるこ
と力(できる。
In FIG. 2, CPU10 is the R low-pass filter 41
The gain of the amplifier 38 is adjusted so that the output of the In low-pass filter 42 and the output of the In low-pass filter 42 are within a predetermined range. Further, the output of the In low-pass filter 42 is connected to a signal line 51 that is output to the outside of the main body 3. Further, the outputs of the R low-pass filter 41 and the In low-pass filter 42 are connected to an R log amplifier 43 and an IR log amplifier 44, respectively, and the R bypass filter I.
147, an IR bypass filter 146, and an In bypass filter 147, and then input to the multiplexer 8. Also, ■) Bypass filter 1147 and T
The output of the R bypass filter II48 is also input to the multiplexer 8 via an R inverting amplifier 49 and an R inverting amplifier 50, respectively. Here, R bypass filter 1
When the outputs of 47 or In bypass filter lI48 are positive, their outputs are passed through multiplexer 8 to A/
It is A/D converted by the D converter 9, but if the output is negative, the output of each inverting amplifier=19.50 is A/D converted and output to the CPU10. Furthermore, the outputs of the R low-pass filter 41 and the IR low-pass filter 42,
Output of R bypass filter [47 or R inverting amplifier 4
9 output, IR bypass filter [48 output or I
The output of the R inverting amplifier 50 is A/D converted by the A/D converter 9 at a predetermined sampling period, and CPt
Output to JIO. Further, the CPU 10 can calculate the oxygen saturation level S a Ot of arterial blood by calculating the above-mentioned equation (5) based on the input A/D conversion value.

また、IIバイパスフィルタ+45の出力は所定のカプ
トオフ周波数を有するローパスフィルタ57を介して比
較回路59に入力され、一方Inバイパスフィルタ14
6の出力は所定のカットオフ周波数を有するローパスフ
ィルタ58を介して比較回路59に入力されろ。比較回
路59はローパスフィルタ57及び58の両市力が一致
したとき一致信号Q3をCPUl0に出力する。この比
較回路59の動作については詳細に後述する。
Further, the output of the II bypass filter +45 is inputted to a comparison circuit 59 via a low-pass filter 57 having a predetermined cut-off frequency, while the output of the In bypass filter 14
6 is input to a comparison circuit 59 via a low-pass filter 58 having a predetermined cutoff frequency. The comparison circuit 59 outputs a match signal Q3 to the CPU10 when the outputs of the low-pass filters 57 and 58 match. The operation of this comparison circuit 59 will be described in detail later.

第4図は、第2図のRバイパスフィルタ145及びRバ
イパスフィルタlI47の具体的構成を示しており、I
 Rバイパスフィルタ146及びI INバイパスフィ
ルタ■・18も同様に構成される。以下、第4図を参照
して本発明に係るオキシメータ装置のインスト機能につ
いて説明する。
FIG. 4 shows specific configurations of the R bypass filter 145 and the R bypass filter lI47 in FIG.
The R bypass filter 146 and the I IN bypass filter 1.18 are similarly constructed. The instrumentation function of the oximeter device according to the present invention will be explained below with reference to FIG.

第4図において、Rログアンプ43の出力はRバイパス
フィルタ+45内のカップリング・コンデンサCIを介
して増幅器OF、の入力端子に接続され、この増幅″?
50P1の入力端子は抵抗R7を介してアースに接続さ
れるとともに、CPUl0によって制御されるスイッチ
S、を介してアースに接続される。Rバイパスフィルタ
+45の増幅器OP、の出力端子はRバイパスフィルタ
lI47内のカップリング・コンデンサC2を介して増
幅器OP、の入力端子に接続され、この増幅器OP、の
入力端子は抵抗R1を介してアースに接続されるととら
に、CP(JlOによって制御されるスイッチS3を介
してアースに接続される。RバイパスフィルタlI47
の増幅器OP tの出力端子は第2図のマルチプレクサ
8及び反転増幅器49に接続される。
In FIG. 4, the output of the R log amplifier 43 is connected to the input terminal of the amplifier OF through the coupling capacitor CI in the R bypass filter +45.
The input terminal of 50P1 is connected to ground via a resistor R7 and also to ground via a switch S controlled by CPU10. The output terminal of the amplifier OP of the R bypass filter +45 is connected to the input terminal of the amplifier OP through a coupling capacitor C2 in the R bypass filter lI47, and the input terminal of this amplifier OP is connected to ground through a resistor R1. and connected to ground via switch S3 controlled by CP (JlO).R bypass filter lI47
The output terminal of the amplifier OP t is connected to the multiplexer 8 and the inverting amplifier 49 of FIG.

以上のように構成されたオキシメータ装置において、生
体60を第1図及び第2図に示すように各LED20及
び21と受光素子25との間に挿入すると、受光素子2
5に入射する光の強さが急激に変化し、増幅器38の出
力A1及びRバイパスフィルタ1147の出力が飽和す
る。ここで、Rバイパスフィルタ+45.IRバイパス
フィルタ146、Rバイパスフィルタ[147及びIn
バイパスフィルタlI48の時定数は低い周波数の信号
まで測定できる様にそれぞれ大きく設定されているので
、それらの出力は長時間にわたって飽和状態が続いてし
まう。すなわち、第5図(a)及び(b)に示すように
、プローブlに生体60を挿入されていないとき、Rバ
イパスフィルタ145の増幅器OP、の入力OP+i及
び出力OP、。は一定値となっているが、プローブlに
生体60が挿入されたとき、受光素子25に入射する光
の強さが急激に変化し、増幅器OP、の出力oP1oが
飽和状態に達してしまい、その出力OPl。はいったん
O[V]になった後、脈動によって変化しながら除々に
その平均電圧が上昇する特性を示す。また同様に増幅器
OP、も飽和状態になり、従って、増幅器OP、及びO
P tの出力か安定になり測定可能どなるまでにかなり
の時間を要する。
In the oximeter device configured as described above, when the living body 60 is inserted between each of the LEDs 20 and 21 and the light receiving element 25 as shown in FIGS. 1 and 2, the light receiving element 2
The intensity of the light incident on the filter 5 changes rapidly, and the output A1 of the amplifier 38 and the output of the R bypass filter 1147 become saturated. Here, R bypass filter +45. IR bypass filter 146, R bypass filter [147 and In
Since the time constants of the bypass filters 1I48 are set to be large so that even low frequency signals can be measured, their outputs remain saturated for a long time. That is, as shown in FIGS. 5(a) and 5(b), when the living body 60 is not inserted into the probe l, the input OP+i and the output OP of the amplifier OP of the R bypass filter 145. is a constant value, but when the living body 60 is inserted into the probe l, the intensity of the light incident on the light receiving element 25 changes rapidly, and the output oP1o of the amplifier OP reaches a saturation state. Its output OPl. Once the voltage reaches O [V], the average voltage shows a characteristic that the average voltage gradually increases while changing due to pulsations. Likewise, amplifier OP is also saturated, and therefore amplifiers OP and O
It takes a considerable amount of time for the output of Pt to become stable and measurable.

そこで、本実施例においては、所定のサンプリングタイ
ム毎に、A/D変換されたR7\イパスフィルタ[14
7の出力、R反転増幅器・19の出力、■Rバイパスフ
ィルタ■118の出力、伎びI R反転増幅器50の出
力のいずれかが所定の時間以上にわたって所定値以上の
ときには、第5図((j)のように、CPUl0がスイ
ッチS、及びS3を微小時間w、だけオンにするための
制御信号色及びhをスイッチS2及びS、に送出する。
Therefore, in this embodiment, the A/D converted R7\ipass filter [14
7, the output of the R inverting amplifier 19, the output of the R bypass filter 118, and the output of the IR inverting amplifier 50 for a predetermined period of time or more. As shown in j), the CPU 10 sends control signals color and h to the switches S2 and S to turn on the switches S and S3 for a minute time w.

これによって、第5図(c)に示すように、増幅器OP
、の出力OP1゜の飽和は短時間で解除され、以後、増
幅器OP。
As a result, as shown in FIG. 5(c), the amplifier OP
The saturation of the output OP1° of , is released in a short time, and thereafter, the output of the amplifier OP1° is released.

はRログアンプ43及び44の出力に含まれる変動成分
に対応した信号を出力することができる。
can output a signal corresponding to the fluctuation components included in the outputs of the R log amplifiers 43 and 44.

従って本実施例によれば、測定開始時の増幅器OP1及
びOP、の飽和状態はスイッチS、及びS3のオンによ
って直ちに解除され測定可能となる。
Therefore, according to this embodiment, the saturated state of the amplifiers OP1 and OP at the start of measurement is immediately released by turning on the switches S and S3, and measurement becomes possible.

また、Rログアンプ43及び44の出力には、一般に信
号成分の周波数よりも低い周波数で変動する脈波信号特
有の雑音61が含まれる。第6図(a)は、上記Rログ
アンプ43及び44の出力の増幅後の出力である増幅器
OP、の出力を示しており、第6図(a)に示すように
、上記雑音61はRログアンプ・13及び44の出力レ
ベルを除々に変動させるので、Sangを求める際の誤
差要因となる。そこで、本実施例では、上述のように、
RバイパスフィルタI・15及びlRバイパスフィルタ
1146の出力をそれぞれローパスフィルタ57及び5
8に通過さ仕て低周波成分を抽出して比較回路59に入
力さける。比較回路59は、両低周波成分のレベルが一
致したとき制御信号Q3をCPLJ 10に出力し、そ
れに応答してC1”LIIOは微小パルス幅W、の制御
信号Q、をスイッチS3に送出して、スイッチS3を瞬
時にオンさせている。これによって、Rバイパスフィル
タ1147の入力信号がその−L限値と下限値のほぼ中
間レベルになった時、第6図(C)のようにCPUl0
からの制御信号Q、によってスイッチS3を瞬時にオン
さ什て、第6図(b)に示すように上述の低周波成分6
1を減衰させ、従ってRログアンプ43及び44の出力
の低周波数成分による測定誤差を除くことができる。
Further, the outputs of the R log amplifiers 43 and 44 generally include noise 61 peculiar to the pulse wave signal, which fluctuates at a frequency lower than the frequency of the signal component. FIG. 6(a) shows the output of the amplifier OP, which is the output after amplifying the outputs of the R log amplifiers 43 and 44, and as shown in FIG. 6(a), the noise 61 is Since the output levels of the log amplifiers 13 and 44 are gradually varied, this becomes a factor of error when determining Sang. Therefore, in this embodiment, as described above,
The outputs of the R bypass filter I.15 and the lR bypass filter 1146 are connected to low pass filters 57 and 5, respectively.
8 to extract the low frequency component and input it to the comparison circuit 59. The comparator circuit 59 outputs a control signal Q3 to the CPLJ 10 when the levels of both low frequency components match, and in response, C1''LIIO sends a control signal Q with a minute pulse width W to the switch S3. , the switch S3 is turned on instantaneously.As a result, when the input signal of the R bypass filter 1147 reaches a level approximately between the -L limit value and the lower limit value, the CPU10 is turned on as shown in FIG. 6(C).
The switch S3 is turned on instantaneously by the control signal Q from the control signal Q, and as shown in FIG.
1, thereby eliminating measurement errors due to low frequency components of the outputs of the R log amplifiers 43 and 44.

本実施例では、人力信号の1周期につきスイッチS、を
2回瞬時にオンしているが、1周期につき1回スイッチ
S3をオンするように構成してら良い。
In this embodiment, the switch S is turned on twice per cycle of the human input signal, but the switch S3 may be turned on once per cycle.

以上の第2図の信号処理回路7におけるインスト機能に
より、測定するプローブlを生体60に挿入して装着す
るとき、又は生体60が体動が生じるときに、増幅器3
8、OP、及びOP、が飽和状態になってもそれを直ち
に解除することができ、すみやかに測定を再開すること
ができる。また、スイッチS3による上述のインスト機
能により脈波信号自身の低周波成分を減衰させることが
でき、測定値の誤差を小さくすることができる。
Due to the above-mentioned instrument function in the signal processing circuit 7 shown in FIG.
8. Even if OP and OP become saturated, it can be immediately released and measurement can be restarted promptly. In addition, the above-mentioned instrumentation function of the switch S3 can attenuate the low frequency component of the pulse wave signal itself, making it possible to reduce errors in measured values.

しかしながら、上述のインスト機能を有する信号処理回
路7において、Rバイパスフィルタロ4フ及びI Rバ
イパスフィルタ1148内のスイッチS3内の結合容量
に起因する問題、並びにRバイパスフィルタlI47及
びIRバイパスフィルタ■48内の増幅器OP、のバイ
アス電流に起因する問題の2つの問題点がある。
However, in the signal processing circuit 7 having the above-mentioned instrumental function, there are problems caused by the coupling capacitance in the switch S3 in the R bypass filter L47 and the IR bypass filter 1148, as well as the problems caused by the coupling capacitance in the R bypass filter I47 and the IR bypass filter I48. There are two problems, one due to the bias current in the amplifier OP.

前者の問題においては、スイッチS、がオンであるとき
、増幅器OP、の入力端子からスイッチS3を介してア
ースとの間の容量(主としてスイッチS、の結合容量で
あるため、以下、スイッチS。
In the former problem, when the switch S is on, the capacitance between the input terminal of the amplifier OP and the ground via the switch S3 (mainly the coupling capacitance of the switch S) is hereinafter referred to as the switch S.

の結合容量という。)に電荷が蓄積され、その後スイッ
チS、がオフとされたとき、上記スイッチS3の結合容
量に蓄積されていた電荷が抵抗R7を介して放電させる
ため、第7図(a)に示すように増幅?50 P *の
入力端子の電圧が変動する。すなわち、スイッチS、の
結合容量のみを考慮し、増幅器OP tに入力される脈
波信号を除去した場合の増幅器OP、の入力電圧0Pz
iは、スイッチS。
is called the coupling capacity of ), and then when the switch S is turned off, the charge accumulated in the coupling capacitance of the switch S3 is discharged via the resistor R7, as shown in FIG. 7(a). amplification? The voltage at the input terminal of 50 P* fluctuates. In other words, the input voltage of the amplifier OP when only the coupling capacitance of the switch S is considered and the pulse wave signal input to the amplifier OP is removed is 0Pz.
i is switch S.

がオンであるとき0[V]であって、その後スイッチS
3がオフとされるとき入力電圧0Ptiは所定の負電圧
になった後、除々にO[V]に漸近する特性を示す。
is on, the voltage is 0 [V], and then the switch S
3 is turned off, the input voltage 0Pti exhibits a characteristic of becoming a predetermined negative voltage and then gradually asymptotic to O[V].

次に、後者の問題においては、スイッチS3がオンから
オフになった場合、コンデンサC2の両端に電位差があ
り増幅器OP、の入力端子に接続されるコンデンサCt
の一端がその他端に比較して電位が低いので、増幅A 
OP tのバイアス電流が増幅器OP、の入力端子を介
してコンデンサC2に流れ、コンデンサC1に電荷が蓄
積され、その後、コンデンサC7の充電か終了すれば、
増幅器OPtのバイアス電流は抵抗R,を介してアース
に流れ定常状態になる。
Next, in the latter problem, when the switch S3 turns from on to off, there is a potential difference across the capacitor C2, and the capacitor Ct is connected to the input terminal of the amplifier OP.
Since one end has a lower potential than the other end, the amplification A
The bias current of OPt flows through the input terminal of the amplifier OP to the capacitor C2, the charge is accumulated in the capacitor C1, and then when the charging of the capacitor C7 is finished,
The bias current of the amplifier OPt flows to ground via the resistor R, and is in a steady state.

この増幅器OP、のバイアス電流のみを考慮し、増幅器
OPtに入力される脈波信号を除去した場合の増幅器O
P、の入力端子OP、iは、第7図(b)に示すように
、スイッチS3がオンであるときO[Vコであって、そ
の後スイッチS3がオフされるとき入力電圧0Pziは
除々に上昇し所定の定常値に漸近する特性を示す。
Considering only the bias current of this amplifier OP, and removing the pulse wave signal input to the amplifier OPt, the amplifier O
As shown in FIG. 7(b), the input terminal OP,i of P is O[V when the switch S3 is on, and then when the switch S3 is turned off, the input voltage 0Pzi gradually decreases. It exhibits the characteristic of increasing and asymptotic to a predetermined steady-state value.

上述のスイッチS、の結合容量及び増幅器OP tのバ
イアス電流の両方を考慮し、かつ増幅器OP、に入力さ
れる脈波信号を除去した場合の増幅器OP、の入力端子
OP t iは、第7図(C)に示すようにスイッチS
、がオンであるとき0[V]であって、その後スイッチ
S3がオフとされるとき入力電圧0Ptiはいったん所
定の負電圧になった後除々に上昇し所定の正電圧に漸近
する。
When considering both the coupling capacitance of the switch S and the bias current of the amplifier OPt, and removing the pulse wave signal input to the amplifier OP, the input terminal OPt i of the amplifier OP is the seventh Switch S as shown in figure (C)
, is 0 [V] when switch S3 is turned off, and after that, when switch S3 is turned off, input voltage 0Pti once reaches a predetermined negative voltage, and then gradually rises and asymptotically approaches a predetermined positive voltage.

従って、スイッチS、のオンからオフへの切換え時にお
けるスイッチS、の結合容量及び増幅器0I)、のバイ
アス電流によって増幅器OP!の入力電圧に生じる誤差
電圧により、動脈血の酸素飽和度Sad、の測定値に誤
差を生じさせる。
Therefore, due to the coupling capacitance of the switch S and the bias current of the amplifier 0I) when the switch S is switched from on to off, the amplifier OP! An error voltage generated in the input voltage causes an error in the measured value of the arterial blood oxygen saturation Sad.

この問題点を解決するために本実施例においては、あら
かじめコンデンサCtへの入力をゼロにした状態で、ス
イッチS3のオンからオフへの切換え時から所定の時間
の間、所定の時間間隔て、CPTJ l OはRバイパ
スフィルタlI47及びIRバイパスフィルタlI14
の出力である増幅器OP tの出力を逐一、A/D変換
器9によりA/■〕変換された値をRAMI2に記憶し
た後、動脈血の酸素飽和度Sad、の測定時において、
スイッチS3のオンからオフへの切換え時であるいわゆ
るスイッチS3によるインスト時からの時間に応して、
Rバイパスフィルタ[47、IRバイパスフィルタ[4
8、R反転増幅器49及びIR反転増幅器50の各出力
のA/D変換値をRAMI2に記憶されたデータに基づ
いて補正を行う。以下、第8図及び第9図のフローチャ
ートを参照して、スイッチS3によるインスト時におけ
るスイッチS、の結合容量及び増幅器OP tのバイア
ス電流に起因する誤差電圧を補正する方法について説明
する。
In order to solve this problem, in this embodiment, with the input to the capacitor Ct set to zero in advance, for a predetermined time period from the time when the switch S3 is switched from on to off, at predetermined time intervals, CPTJ l O is R bypass filter lI47 and IR bypass filter lI14
After storing the output of amplifier OPt, which is the output of
Depending on the time from the so-called installation time of switch S3, which is the time of switching from on to off of switch S3,
R bypass filter [47, IR bypass filter [4]
8. Correct the A/D conversion values of the respective outputs of the R inverting amplifier 49 and the IR inverting amplifier 50 based on the data stored in the RAMI2. Hereinafter, a method for correcting the error voltage caused by the coupling capacitance of the switch S and the bias current of the amplifier OPt during the installation by the switch S3 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 8 and 9.

第8図において、まずステップlにおいてオキンメータ
装置の電源スィッチがオンとされると、ステップ2に進
み本装置の初期化が行われ、プローブ1内の記憶回路5
6に格納されている各LED20.21等に関するデー
タがCPUl0を介してRAM+2にロードされる。
In FIG. 8, when the power switch of the okinmeter device is first turned on in step l, the process proceeds to step 2, where the device is initialized and the memory circuit in the probe 1 is
Data regarding each LED 20, 21, etc. stored in CPU 10 is loaded into RAM+2 via CPU10.

次に、ステップ3において上述のスイッチS。Next, in step 3, the above-mentioned switch S is applied.

によるインスト動作におけろ誤差電圧を測定し記憶する
。このステップ3の動作は第9図に示すザブルーチンの
フローチャートに基づいて行われ、まずステップ5Iに
おいて、Rバイパスフィルタ145内のスイッチS、を
オンにした後、ステップ52において、スイッチS3を
瞬時オンする。
Measure and store the error voltage during the instrument operation. The operation of step 3 is performed based on the subroutine flowchart shown in FIG. 9. First, in step 5I, switch S in the R bypass filter 145 is turned on, and then, in step 52, switch S3 is turned on momentarily. .

この誤差電圧の測定時間は、第7図(C)に示す増幅器
OP、の入力電圧がスイッチS3のインスト後に所定の
定常値に到達するまでの間の時間に設定される。
The measurement time of this error voltage is set to the time required for the input voltage of the amplifier OP shown in FIG. 7(C) to reach a predetermined steady-state value after the switch S3 is activated.

さらにステップ53に進み、RバイパスフィルタlI4
7、IRバイパスフィルタlI14、R反転増幅器49
、及びIR反転増幅器50の各出力を測定してA/D変
換した後、ステップ54において、これらの各A/D変
換値(以下、誤差電圧のA/D変換値という。)をRA
M12に記憶する。
Further, the process proceeds to step 53, where the R bypass filter lI4
7, IR bypass filter lI14, R inverting amplifier 49
, and the outputs of the IR inverting amplifier 50 are measured and A/D converted, and in step 54, these A/D converted values (hereinafter referred to as A/D converted values of error voltage) are converted to RA.
Store in M12.

次に、ステップ55において、上述の測定時間内で所定
の時間間隔で誤差電圧の測定が行われるときの所定の回
数(以下、誤差電圧の測定回数という。)だけ誤差電圧
の測定が繰り返されたか否かが判断され、すなわち所定
の誤差電圧の測定時間だけ測定が行われたか否かが判断
され、しし誤差電圧の測定が所定回数だけ繰り返えされ
たときステップ56に進み、一方、もし誤差電圧の測定
が所定回数を行ってい゛ないときステップ53に戻り、
上述のプロセスを操り返す。さらに、ステップ56にお
いてスイッチStがオフとされた後、第8図のステップ
4に進む。
Next, in step 55, the error voltage measurement is repeated a predetermined number of times (hereinafter referred to as the number of error voltage measurements) when the error voltage is measured at predetermined time intervals within the above-mentioned measurement time. In other words, it is determined whether the measurement has been performed for a predetermined error voltage measurement time, and when the error voltage measurement has been repeated a predetermined number of times, the process proceeds to step 56; If the error voltage measurement has not been performed a predetermined number of times, the process returns to step 53;
Re-manipulate the process described above. Furthermore, after the switch St is turned off in step 56, the process proceeds to step 4 in FIG.

ステップ・1以降においては、生体60の動脈血の酸素
飽和度5altの測定が行われ、ステップ4においてま
ず、上述のようにRバイパスフィルタlI47の出力の
符号に応じてRバイパスフィルタ■・17又はR反転増
幅器49の出力をA/D変換した後、そのA/D変換値
をRAM12に記憶し、次にステップ5において、TR
バイパスフィルタlI48の出力の符号に応じてTRバ
イパスフィルタlI48又はIR反転増幅器50の出力
をA/D変換した後、そのA/D変換値をI’(AM1
2に記憶する。
After step 1, the oxygen saturation level 5alt of the arterial blood of the living body 60 is measured, and in step 4, first, as described above, depending on the sign of the output of the R bypass filter lI47, the R bypass filter 17 or the R After A/D converting the output of the inverting amplifier 49, the A/D converted value is stored in the RAM 12, and then in step 5, the TR
After A/D converting the output of the TR bypass filter lI48 or the IR inverting amplifier 50 according to the sign of the output of the bypass filter lI48, the A/D converted value is expressed as I'(AM1
Store in 2.

さらに、ステップ6において、Rバイパスフィルタ11
47又はR反転増幅器49の出力のA/D変換値からス
テップ54においてRAM12に記憶された対応するA
/D変換値を減じて補正を行い、その差の値をRAM1
2に記憶するとともに、TRバイパスフィルタlI48
又はIR反転増幅器50の出力のA/D変換値からステ
ップ54においてRAM12に記憶された対応するA/
D変換値を減じて補正を行い、その差の値をRAMI2
に記憶する。このステップ6におけるA/D変換値の補
正においては、ステップ4及び5で測定されたへ/D変
換値がスイッチS、のインスト後の経過時間に応じて、
その経過時間時にステップ53て測定された誤差電圧の
測定値を用いて補正が行われる。さらに、ステップ6に
おいて演算されたItAMI2に記憶された値に基づい
て上述の(5)式により生体60の動脈血の酸素飽和度
5altが演算された後、その演算値か表示部13に表
示される。次にステップ8に進み、この測定が終了され
るか否かが判断され、もし終了する場合はステップ9に
進みオキシメータ装置が停止され、一方この測定を続行
する場合はステップ4に進んで上述のプロセスを繰り返
す。
Furthermore, in step 6, the R bypass filter 11
47 or the A/D conversion value of the output of the R inverting amplifier 49, the corresponding A stored in the RAM 12 in step 54
/D conversion value is subtracted and corrected, and the difference value is stored in RAM1.
2, and TR bypass filter lI48
Alternatively, from the A/D conversion value of the output of the IR inverting amplifier 50, the corresponding A/D conversion value stored in the RAM 12 in step 54 is calculated.
Perform correction by subtracting the D conversion value, and store the difference value in RAMI2.
to be memorized. In the correction of the A/D conversion value in step 6, the A/D conversion value measured in steps 4 and 5 is adjusted according to the elapsed time after the switch S is installed.
Correction is performed using the measured value of the error voltage measured in step 53 during the elapsed time. Furthermore, after the oxygen saturation level 5alt of the arterial blood of the living body 60 is calculated by the above-mentioned equation (5) based on the value stored in ItAMI2 calculated in step 6, the calculated value is displayed on the display unit 13. . It is then determined in step 8 whether this measurement is to be terminated, and if so, proceeding to step 9 and the oximeter device is stopped, while if this measurement is to be continued, proceeding to step 4 and as described above. Repeat the process.

以上の実施例において、第9図のステップ53からステ
ップ54においてスイッチS3のイノスト後から上述の
所定時間の間、所定時間の間隔で誤差電圧を測定し記憶
しているが、スイッチS3のインスト直後と誤差電圧の
定常時における誤差電圧のみを測定して、その間の誤差
電圧を直線補間法等の適当な補間法によって誤差電圧を
求め、ステップ6における補正量に用いてもよい。
In the above embodiment, in steps 53 to 54 of FIG. 9, the error voltage is measured and stored at predetermined time intervals for the above-mentioned predetermined time period after the switch S3 is installed, but immediately after the switch S3 is installed. It is also possible to measure only the error voltage at a steady state of the error voltage and the error voltage, and use the error voltage between them to obtain the error voltage by an appropriate interpolation method such as linear interpolation, and use it as the correction amount in step 6.

[発明の効果] 以上詳述したように、本発明によれば、増幅手段に入力
される脈波信号を所定の基準レベルにするインスト手段
の動作時から所定時間後に測定される上記増幅手段の出
力から、上記所定時間後に対応した上記記憶手段の記憶
データに基づく値、すなわち、増幅手段の出力がインス
ト手段の動作時から上記所定時間後の増幅手段の出力を
減算し、減算された値に基づいて被測定生体の動脈血の
酸素飽和度を演算するので、例えば上記増幅手段の入力
端に接続されるインスト手段や上記増幅手段のバイアス
電流によって測定された上記酸素飽和度に誤差を生じて
も、上記演算手段によって測定値を補正することができ
、従って、上記酸素飽和度を正確に測定することができ
るという利点がある。
[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, the pulse wave signal input to the amplification means is measured after a predetermined time from the operation of the instrumentation means to bring the pulse wave signal input to the amplification means to a predetermined reference level. From the output, a value based on the data stored in the storage means corresponding to after the predetermined time, that is, the output of the amplification means is obtained by subtracting the output of the amplification means after the predetermined time from the operation of the instrumentation means. Since the oxygen saturation of the arterial blood of the living body to be measured is calculated based on the measurement result, even if an error occurs in the oxygen saturation measured by, for example, the bias current of the instrument means connected to the input terminal of the amplification means or the amplification means. , there is an advantage that the measured value can be corrected by the arithmetic means, and therefore the oxygen saturation can be accurately measured.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例であるオキシメータ装置の全
体の構成を示すブロック図、 第2図は第1図の装置の信号処理回路のブロック図、 第3図は第2図の信号処理回路の各部波形を示すタイミ
ングチャート、 第4図は第2図のitバイパスフィルタI及び■、並び
にlflバイパスフィルタI及びHの回路図、第5図、
第6図及び第7図は第4図のRバイパスフィルタl及び
11、並びにIRバイパスフィルタ1及びHの各部波形
を示すタイミングチャート、第8図及び第9図は第1図
の装置におけるスイッチS3のインスト時の誤差電圧を
?l+?正するための動作を示すフローチャートである
。 1・・・プローブ、 3・・・オキシメータ装置本体、 7・・・信号処理回路、 訃・・マルチプレクサ、 9・・・アナログ・ディジタル変換器(A/D変換器)
、 lO・・・CPU。 II・・・リードオンリメモリ(ROM)、12・・・
ランダムアクセスメモリ(RAM)、l3・・・表示部
、 20・・・赤色光発光ダイオード(RLED)、21・
・・赤外線光発光ダイオード(I RLED)、37・
・・光電変換回路、 38・・・増幅器、 39・・・R同期整流部、 ・10・・In同期整流部、 4!・・・Rローパスフィルタ、 42・・・IRローパスフィルタ、 43・・・Rログアンプ、 44・・・Iflログアンプ、 45・・RバイパスフィルタI。 46・・・IRバイパスフィルタ11 47・・Rバイパスフィルタ■、 48・・・IRバイパスフィルタ■、 49・・・R反転増幅器、 50・・・IR反反転幅器、 56・・・記憶回路、 57.58・・・ローパスフィルタ、 59・・・比較回路、 60・・・生体、 OP 1. OP t・・・増幅器、 C,、C,・・・コンデンサ、 Rl、 Rt・・・抵抗、 S=、St、S3・・・スイッチ。 特許出願人 ミノルタカメラ株式会社 代 理 人 弁理士 前出 葆 外2名第37 第4図 第5図 第6図 第7図 −−を 雲8図             第9コ#1
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an oximeter device that is an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a signal processing circuit of the device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a block diagram showing the signal processing circuit of the device shown in FIG. A timing chart showing the waveforms of each part of the processing circuit, FIG. 4 is a circuit diagram of IT bypass filters I and ■ and IFL bypass filters I and H in FIG. 2, FIG.
6 and 7 are timing charts showing the waveforms of each part of the R bypass filters l and 11 and the IR bypass filters 1 and H in FIG. 4, and FIGS. 8 and 9 are switch S3 in the device in FIG. 1. What is the error voltage during installation? l+? It is a flowchart which shows the operation|movement for correcting. 1... Probe, 3... Oximeter device main body, 7... Signal processing circuit, 2... Multiplexer, 9... Analog-digital converter (A/D converter)
, lO...CPU. II... Read only memory (ROM), 12...
Random access memory (RAM), l3... Display section, 20... Red light emitting diode (RLED), 21.
・・Infrared light emitting diode (IRLED), 37・
...Photoelectric conversion circuit, 38...Amplifier, 39...R synchronous rectifier, 10...In synchronous rectifier, 4! ...R low pass filter, 42...IR low pass filter, 43...R log amplifier, 44...Ifl log amplifier, 45...R bypass filter I. 46... IR bypass filter 11 47... R bypass filter ■, 48... IR bypass filter ■, 49... R inverting amplifier, 50... IR anti-inverting amplifier, 56... memory circuit, 57.58...Low pass filter, 59...Comparison circuit, 60...Biological body, OP 1. OP t...Amplifier, C,, C,...Capacitor, Rl, Rt...Resistor, S=, St, S3...Switch. Patent Applicant Minolta Camera Co., Ltd. Agent Patent Attorney 2 people mentioned above No. 37 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7 - Cloud 8 Figure 9 #1

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)被測定生体の脈波信号を増幅する増幅手段と、 上記脈波信号が上記増幅手段に入力されているとき上記
増幅手段の入力を所定の基準レベルにするインスト手段
と、 上記増幅手段に所定信号(信号なしを含む)が入力され
た状態で、上記インスト手段の動作が行なわれた時点か
らの増幅手段の出力を時間経過に沿って記憶する記憶手
段と、 上記インスト手段の動作時から所定時間後に測定される
上記増幅手段の出力から、上記インスト手段の動作時か
ら所定時間後に対応する上記記憶手段に記憶された値を
減算し、減算された値に基づいて被測定生体の動脈血の
酸素飽和度を演算する演算手段を備えたことを特徴とす
るオキシメータ装置。
(1) an amplifying means for amplifying the pulse wave signal of the living body to be measured; an instrument means for setting the input of the amplifying means to a predetermined reference level when the pulse wave signal is input to the amplifying means; and the amplifying means storage means for storing the output of the amplification means over time from the time when the instrumentation means is operated with a predetermined signal (including no signal) being input to the instrumentation means; The value stored in the storage means corresponding to a predetermined time after the operation of the instrumentation means is subtracted from the output of the amplification means measured after a predetermined time, and the arterial blood of the living body to be measured is calculated based on the subtracted value. An oximeter device characterized by comprising a calculation means for calculating the oxygen saturation level of the oximeter.
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