KR910002651B1

KR910002651B1 - 간 기능 검사 장치

Info

Publication number: KR910002651B1
Application number: KR1019880014749A
Authority: KR
Inventors: 마사히꼬 간다; 구니오 아와즈
Original assignee: 스미또모 덴끼 고교 가부시끼가이샤; 나까하라 쯔네오
Priority date: 1987-11-13
Filing date: 1988-11-10
Publication date: 1991-04-27
Also published as: US5054915A; EP0316812A1; KR890008560A; DE3887639T2; DE3887639D1; CN1037213A; CA1328018C; RU2058747C1; EP0316812B1; CN1029388C

Abstract

내용 없음.

Description

간 기능 검사 장치

제1도 내지 제4도는 본 발명에 사용되는 생체 캬리브레이션의 원리를 설명하기 위한 도시도.

제5도는 본 발명의 일실시예의 구성을 도시하는 개략적인 블럭도.

제6도는 피측정물의 측정의 광로내를 통과한 후에 있어서 파장 λ₁,λ₂의 광의 광량을 검출하기 위한 타이밍 도시도.

제7도는 제5도에 도시한 RAM에 기억되는 데이타 도시도.

제8a도 내지 제8e도는 본 발명의 일실시예의 구체적인 동작을 설명하기 위한 흐름도로서, 특히,

제8a도는 데이타 샘플 서보 루우틴 도시도.

제8b도는 생체 캬리브레이션 모드 도시도.

제8c도는 초기 설정 모드 도시도.

제8d도 및 제8e도는 측정 모드 도시도.

제9도 내지 제12도는 제5도에 도시한 표시부의 표시예 도시도.

제13도는 본 발명에 의해 측정되는 특정 색소의 소실 곡선의 일예 도시도.

제14도는 내지 제16도는 본 발명에 의한 지표 R_MAX를 측정하는 동작을 설명하기 위한 도시도.

제17도는 본 발명외의 실시예의 구성을 도시하는 개략적인 블럭도.

제18도는 특정 색소의 흡광도 분포도.

제19도는 제17도에 도시한 RAM에 기억되는 데이타 도시도.

제20a도 및 제20b도는 본 발명의 실시예에 있어서 캬리브레이션 모드 및 측정 모드의 동작을 설명하기 위한 흐름도.

제21도는 종래의 지표 R_MAX를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 센서부 11,12 : 광원

22 : 디코더 23 : 타이밍 회로

41 : 캬리브레이션키

본 발명은 간 기능 검사 장치에 관한 것으로, 특히 선택적으로 간장에 의해 섭취 및 배설되는 특정 색소를 혈액중에 주입하여, 간 세포 기능 총량을 나타내는 지표 R_MAX를 측정하여, 간 기능을 검사 진단하기 위한 측정처리를 자동적으로 하도록 하는 간 기능 검사 장치에 관한 것이다.

간 세포 기능 총량을 나타내는 지표 R_MAX는 높이 평가되고, 간장 외과 영역에서는 수술 적응의 판정에 이용되고, 내과 영역에서는 간 질환의 환자의 파악이나 여후의 판단에 널리 이용되고 있다.

종래의 지표 R_MAX의 측정 방법은, 조조 공복시에 맹검용 혈액을 채취하여, 이어서 0.5mg/kg의 인도시아닌그린(이하, ICG라 칭함)을 한쪽의 팔굼치 정맥에서 30초이내에 주입하여, ICG 용액 주입 개시후 5분,10분,15분에 다른편의 팔굼치 정맥에서 3 내지 4ml씩 채혈하고 있었다. 그래서 얻어진 혈액 1ml가 생리적 식염수 2ml로 희석화되어, 분광 광동계에 의해 맹점용 혈청을 브랭크로서 805nm의 파장으로 비색된다. 비색에 의한 판독(OD)을 편대수지상에 프롯트하면, 5분에 15분까지의 ICG 농도가 직선적으로 감소한다. 이3점을 연결하는 직선이 Y축과 교차하는 점으로부터 영시의 혈중 농도가 구해지고, 이에 따라 혈중 색소 농도 반감 시간(t 1/2)이 얻어지면, 다음 식에서 혈중 소실율(K)을 산출할 수가 있다.

K=0.693/t 1/2

상술한 3점 해석법에서는, 부하량을 바꾸어서 ICG 주입을 3회 행할 필요가 있다. 이경우, ICG의 투여량은 각종으로 고려되고 있다. 예를 들면, 체중 1kg당 ICG 0.5mg,1.0mg,5.0mg을 각각 날자를 바꾸어서 투여하거나, 0.5mg,1,0mg,2.0mg의 투여량으로 측정하거나, 0.5mg,3.0mg,5.0mg의 3회 혹은 0.5mg,5.0mg의 2회 어느것이나 날자를 바꾸어서 투여하거나, 나아가서는, 0.5mg,1.0mg,5.0mg의 각 투여량을 사용, 1일중에 지표 R_MAX값을 측정하거나, 체중 1kg당 ICG O.5mg,1.0mg,2.0mg의 3회, 날자를 바꾸어서 투여하는 방법도 있다.

채혈이나 ICG 농도의 측정은 0.5mg/kg 부하의 경우와 같이 하여 행하고, 혈장 소실을 K을 산출한다. 그러나, ICG의 혈중 농도가 현저히 높으므로, 혈청은 미리 6 내지 10배로 희석하여 측정된다.

다음으로, 지표 R_MAX의 산출 방법에 대해서 설명을 한다. 예를 들자면 0.5,3.0,5.0mg/kg의 부하량에 있어서 혈장 소실율 K은 각각 0.0568,0.0376,0.0334이다. 간 제거율 R은K(min)×D(mg/kg)이니까,

0.5mg/kg 부하의 경우는 R=0.0568×0.5=0.0248

3.0mg/kg 부하의 경우는 R=0.0376×3.0=0.1128

5.0mg/kg 부하의 경우는 R=0.0334×5.0=0.1671

로 된다.

다음으로, 제21도에 도시하는 바와 같이, X축에 음 부하량의 역수(1/D:(mg/kg)^-1)를 취해서, Y축에 제거율의 역수(1/R) : (mg/kg/min)^-1을 취해서 프로트한다.

즉, 0.5mg/kg 부하의 경우는 X축 2,00, Y축 35.21로 되어, 3.0mg/kg 부하의 경우는 X축 0.33, Y축 8.86으로 되어, 5.0mg/kg 부하의 경우는 X축 0.20, Y축 6.00으로 된다. 이 3점의 회귀 직선을 구하면, Y=a+bx=3.1658+16.0366×(r=0.9999)로 되어, 직선이 Y축과 교차하는 점이 지표 1/R_MAX이니까, R_MAX는 a의 역수, 즉 1/a=0.32/kg/_MIN로 된다.

이것을 0.5mg/kg과 5.0mg/kg의 2점 해석법에 따라서 구하면, Lineweaver-Burk 프로트의 회귀 직선 Y=2.7544+16.2278X에서 R_MAX는 0.35mg/kg/min로서 계산된다.

상술한 지표 R_MAX의 측정에는, 이론 적응에 있어서 몇개의 필요조건이 존재하고, 더욱이 그 측정, 산출 과정에 있어서, 각종의 원인에 의한 오차가 생길 가능성이 있으며, 실제로는 생길 까닭이 없는 마이너스의 측정값을 표시하는 예도 때로는 볼수 있다는 결점이 있다. 또한, 지표 R_MAX의 측정은 전술하는 바와 같이, 3회 부하량을 변화시키는 경우에는, (4회 채혈+1회 ICG주입)×3=15회의 정맥 주사를 할 필요가 있으며, 환자의 부담이 매우 커지며, 전 검사를 위해 몇일이고 요하는 문제점도 있었다.

그런 까닭으로, 본 발명의 주 목적은, 피검자의 정신적, 육체적 부담을 경감할 수 있어서, 간 세포 기능 총량을 나태내는 지표의 측정을 자동적으로 행할 수 있는 간 기능 검사 장치를 제공하는 것이다.

본 발명외의 목적은, ICG를 1회 주입하는 것만으로 매우 간단하게 또한 자동적으로 간 세포 기능 총량을 나타내는 지표를 측정할 수 있는 간 기능 검사 장치를 제공하는 것이다.

또다시, 본 발명외의 목적은, 특정 색소의 부하량에 의해 자동적으로 소정의 광원을 선택하여 간 세포 기능 총량을 나타내는 지표를 측정할 수 있는 간 기능 검사 장치를 제공하는 일이다.

또다시, 본 발명외의 목적은, 측정에 앞서서 생체 캬리브레이션을 행하므로서, 센서의 생체 장착시에 있어서 혈류 장해나 생체의 요동이나 맥동 등의 아치팩트를 제거할 수 있는 간 기능 검사 장치를 제공하는 일이다.

본 발명은 간단하게 말해서, 생체 조직의 혈액중에 투여되고 또한 간장에서 섭취 및 내설되는 특정한 색소에 흡광하는 파장이 제1의 광과 흡광되지 않는 파장의 제2의 광이 생체 조직에 조사되어, 생체 조직에서 얻어지는 제1 및 제2의 광에 대응하는 제1 및 제2의 광전 변환 신호가 샘플링되어, 샘플링된 제1 및 제2의 광전 변환 신호에 포함되는 혈액중의 변동 성분에 따라서, 제1 및 제2의 광전 변환 신호 사이에 있어서 직선 회귀식의 계수가 결정되어서 생체 캬리브레이션이 행해진다. 그래서, 특정 색소의 주입에서 소정의 시간 사이에 있어서 샘플링 신호로 결정된 직선 회귀식의 계수에 의거하여, 혈액중의 특정 색소 농도에 상관하는 값이 연산되고, 연산된 값에 따라 최소 2승법을 사용해서 시간의 관수로서의 슈뮤레이션 관수의 계수가 구해지고, 그 계수에 따라 간 세포 기능 총량을 나타내는 지표 R_MAX가 구해진다.

따라서, 본 발명에 따르면, 종래와 같이 채혈을 하지 않고, 1회의 ICG주입만으로 간 세포 기능 총량을 나타내는 지표 R_MAX를 측정할 수가 있고, 피검자로의 정신적, 육체적 부담을 대폭적으로 경감할 수 있다. 또다시, 센서의 생체 장착시에 있어서 혈류 장해나 생체의 요동이나 생체내의 맥동이나 생체내의 혈액량의 변화의 아치팩트를 제거할 수 있고, 정확한 측정이 가능해진다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는, 광원 수단은, 특정의 색소에 흡광되는 다른 파장의 제1의 광을 생체 조직에 조사하는 복수의 제1의 광원 수단과, 특정의 색소에 흡광되지 않는 파장의 제2의 광을 생체 조직에 조사하는 제2의 광원 수단에 의해 구성된다. 그래서, 다른 특정 색소의 각각의 부하량 D(mg/kg)을 입력하기 위한 입력 수단이 설치되어, 입력된 부하량에 의해, 복수의 제1의 광원 수단중, 대응하는 광원 수단이 선택되고, 그 광원 수단으로부터의 광이 제1의 광으로서 생체조직에 조사된다.

따라서, 본 발명의 보다 바람직한 실시예에서는, 특정한 색소의 부하량에 의해, 자동적으로 소정의 광원을 선택하여 측정할 수 있으므로, 어떠한 부하량의 특정한 색소에 대해서도, 동일한 정도로 측정을 할 수가 있고, 간 세포 기능 총량을 나타내는 지표 R_MAX의 측정에 유효하게 사용할 수가 있다.

또다시, 본 발명의 보다 바람직한 실시예에서는, 구해진 슈뮤레이션 관수의 계수에 의해, 특정한 색소의 혈장 소실율 K과 간 제거율 R=D×K이 구해진다.

따라서, 본 발명의 보다 바람직한 실시예에서는, 특정한 색소의 혈장 소실율 K과 제거율 R이 구해지고, 다른 특정 색소의 각각의 부하량을 변화시켜서, 혈장 소실율 K과 간 제거율 R의 연산을 복수 행하므로서, 얻어진 복수의 부하량과 제거율 R에 의거하여, 간 세포 기능 총량을 나타내는 지표 R_MAX를 구할 수가 있다.

본 발명의 실시예를 설명하기에 앞서서, 본 발명에 사용되는 생체 캬리브레이션 원리에 대해서 설명을 한다.

제1도 내지 제4도는 본 발명에 사용되는 생체 캬리브레이션의 원리를 설명하기 위한 도면이다.

특정 색소에 크게 흡광되는 파장λ₁의 광과 특정 색소에 흡광되지 않는 파장λ₂의 광의 생체조직으로의 입사 광량을 I₁,1₂로 하고, 생체 조직의 소정의 광로내를 통과한 후의 광량을 각각 L₁,L₂로 한다. 특정 색소를 주입하였을 때의 입사 광량 I₁및 I₂과, 통과 광량 L₁및 L₂의 관계는 다음과 같이 된다.

logI₁/L₁

=k_g1·cg·vb+f₁(cb, vb)………………………………………………(1)

+rt₁

logI₂/L₂

=f₂(cb,vb)+rt₂…………………………………………………………(2)

상술한 제(1)식 및 제(2)식에 있어서 각 계수나 변수는 제1도에 도시되어 있다. 여기에서, f₁,f₂,는 파장 λ₁,λ₂에 있어서 혈액의 특성에 의해 결정되는 관수이다.

한편, 특정 색소를 주입하기 전의 입사 광량 I₁,I₂와 통과 광량 L₁,L₂의 관계는 다음의 제(3)식 및 제(4)식으로 표시 되어진다.

logI₁/L₁

=f₁(cb,vb)+rt₁…………………………………………………………(3)

logI₂/L₂

=f₂(cb,vb)+rt₂…………………………………………………………(4)

여기에서, 실제로 특정 색소를 주입하기 전의 통과 광량 L₁및 L₂의 관계는, 제2도에 도시하는 바와 같이 측정되고, 제3도에 도시하는 바와 같이 리니어의 관계로 된다. 이것은, 센서를 생체에 장착하고, 생체내의 혈액량을 변동시켰을 때의 데이타이다. 이 리니어리티는 재현성이 있으며, 더욱이 개인차가 없는 것이 확인되어 있다.

그런 까닭으로, 상술한 제(3)식 및 제(4)식을, 다음의 제(5)식으로 표시된다.

logL₁=AlogL₂+B …………………………………………………………(5)

즉, 제(3)식 및 제(4)식을 사용하면,

logI₁-{f₁(cb,vb+rt₁}

=A[logI₂-{f₂(cb,vb)+rt₂}]+B………………………………………(6)

로 표시된다. 여기에서, cb는 샘플내의 혈액 농도이며, vb는 샘플내의 혈액량이다.

다음으로, 특정 색소를 주입한 후의 제(1)식 및 제(2)식을 사용해서, 특정 색소의 농도와 샘플내의 혈액량과 측정 색소의 흡광 계수를 곱셈한 관수C는 다음의 제(7)식으로 표시된다.

C=logL₁-[AlogL₂+B])………………………………………………(7)

이 제(7)식에서 관수 C를 구하면 다음의 제(8)식으로 표시된다.

C=logI₁-kg·Cg·Vb-f₁(cb,vb)+rt₁-A[logI₂-{f₂(cb,vb)+rt₂}]-B…(8)

여기에서, 상술하는 제(6)식을 사용하면, 다음의 제(9)식으로 된다.

C=-Kg.Cg.Vb ……………………………………………………………(9)

그런 까닭으로, 제3도에 도시된 생체 캬리브레이션 커브를 사용하면, 관수 C의 신호가 얻어진다.

그러나, 관수 C는, 계수 kg가 일정한데도 불구하고, 통상 생체내에서는, 각 부의 혈액량 Vb이 시시각각으로 변화하고 있다고 생각되기 때문에, 생체에 일단 장착된 센서에 의해 만들어지는 소정의 샘플내의 혈액량 Vb이 변화하면, 그것에 비례하여 색소 농도가 동일한 예도 불구하고, 특정 색소량도 변화한다. 이것을 모식화하면 제4도에 도시하는 바와 같이 된다.

제4도에 있어서, 특정 색소가 주입된 후, t₁분 후에 있어서 관수 C의 값이 DE였다. t₁+△t분 경과후에 얻어지는 소정의 샘플내에 포함되는 혈액량이 변화하므로서, 관측점은 E에서 E'로 변화한다. 이때, △t는 1분보다 10분 적은 것으로 하면, 혈액중의 특정 색소 농도는 t₁분 경과후와 t₁+△t분 경과후에서는 동일하다고 생각된다. 그러나, 관수 C에 대해서는, C=DE에서 C'=D'E'로 변화한다. C≠C'이므로, 어떠한 보정을 할 필요가 있다. 거기에서, DE 및 D'E'를 L₁₀의 점에서 규격화하므로서, 혈액량의 변화에 의한 눈짐작상의 색소 농도 변화를 보정할 수가 있다.

특정 색소를 주입하면, logL₁만의 신호로 변동이 일어나, 예를 들면 E점으로 온다. 이때, DE가 제(9)식에 도시하는 관수 C로 된다. 다음에, 제(9)식의 혈액량 Vb은 CD에 표시되어져 있다고 생각되므로, A점의 Y좌표를 L₁₀으로 하여 규격화하면, 제(10)식으로 표시 되어진다.

그런 까닭으로, 특정 색소 농도에 대응하는 신호 C_g는 제(7)식 및 제(10)식에서 제(11)식으로 표시된다.

다음으로, 상술한 연산 결과 C_g의 시간 변화에 있어서 슈뮤레이션 커브의 관수 C_g는 최소 2승법을 사용해서, 제(12)식으로 표시 되어진다.

C_g=A^Bt _e………………………………………………………………(12)

단, t : 특정 색소 주입후의 경과 시간, A 및 B : 정수이다.

상술한 제(12)식으로 부터, 정수 A, B가 구해진다. 그래서, 혈장 소실율 K, 간 제거율 R은, 특정 색소의 부하량을 D라 하면, 다음의 제(13)식 및 제(14)식으로 표현이 된다.

K=-B ………………………………………………………………(13)

R=K.D ………………………………………………………………(14)

이상에 있어서, 본 발명에 사용되는 생체 캬리브레이션에 대해서 설명을 하였으므로, 다음에는 상술한 생체 캬리브레이션을 사용하는 본 발명의 실시예에 대해서 상술한다.

제5도에 있어서, 간 기능 검사 장치는, 센서부(10)와 측정 처리부(200)로 구성되어 있다. 센서부(10)는 제1의 광원(11)과 제2의 광원(12)과 수광 소자(13)와 프리앰프(14)를 포함한다. 제1의 광원(11)과 제2의 광원(12)은, 각각 특정 색소의 흡광도가 큰 파장λ₁의 광 펄스와, 흡광도가 적은 파장λ₂의 광 펄스를 발생한다. 수광 소자(13)는 광원(11) 및 (12)에서 생체 조직(15)에 조사되고, 소정의 광로내를 통과한 광을 수광한다. 또한, 광원(11) 및 (12)은, 각각 교대로 펄스 동작으로 광을 발광하도록, 측정 처리부(200)에 의해 구동된다.

측정 처리부(200)는 연산 수단으로서 동작하는 CPU 34를 포함한다. CPU 34는 I/O 포트(32)를 거쳐서, 스타트 신호를 발진 회로(24)와 타이밍 신호(23)에 부여한다. 발진 회로(24)는 상시 소정의 클럭 신호를 발진하고 있다. CPU 34는, 이 클럭 신호와 상기 스타트 신호와 상기 스타트 신호를 사용해서, 타이밍 회로(23)와 디코더(22)를 거쳐서, 정전류 회로(21)에서 제1의 광원(11)과 제2의 광원(12)에 정전류 i₁와 i₂를 제6도에 도시한 타이밍 TM₁'와 TM₁"로 부여한다.

제1의 광원(11)과 제2의 광원(12)에 의해 발광시킨 광은, 생체 조직(15)의 소정의 광로내를 통과하여 수광 소자(13)에 입사된다. 수광 소자(13)에서 발생한 전류는, 프리앰프(14)에 부여되어서 전류-전압 변환됨과 동시에, 증폭되어서 측정 처리부(200)에 부여된다. 프리앰프(14)의 출력은 측정 처리부(200)내에 설치된 앰프(16)에 의해 소정의 범위내의 레벨로 증폭되어, 제6도에 도시한 V_PD와 같은 출력이 얻어진다. 샘플 홀드 회로(28)는 타이밍 회로(23)와 디코더(25)에 의해 발생된 제6도에 도시하는 타임신호 TM₂'에 의거하여, 앰프(16)의 출력을 샘플 홀드한다.

샘플 홀드된 신호는 멀티플렉서(29)에 의해 선택되고, A/D 변환기(30)에 의해 디지탈 신호로 변환된후, 데이타 래치(31)에 의해 데이타 래치된다. 이때, 멀티플렉서(29)와 A/D 변환기(30)와 데이타 래치(31)와의 타이밍은, 타이밍 회로(23)와 디코더(26)에 의해 제어된다.

래치된 데이타는, CPU 34에서 I/O 포트(32)를 거쳐서 출력된 세렉트 신호에 의해 디코더(27)로 타이밍이 잡히고, L₁과L₂의 디지탈 신호로서 RAM 35에 기억된다. 또한, I/O 포트(32)에는, 부져(33)가 접속되어, 이 부져(33)는 특정 색소를 주입하는 타이밍을 알린다. 또다시, CPU 34에는 RAM 35와 ROM 36과 표시부(37)와 조작부(28)와 입력부(45)가 접속된다. RAM 35은 후술하는 제7도에 도시하는 바와 같은 데이타를 기억하는 것이며, ROM36은 후술하는 제8a도 내지 제8e도에 도시하는 프로우도에 의거하는 프로그램을 기억한다. 표시부(37)는 후술하는 제9도 내지 제12도에 도시하는 바와 같은 데이타를 표시한다. 프린터(38)는 간 기능 검사 결과를 인자하는 것이다.

조작부(39)는 아럼 LED 40과 캬리브레이션키(41)와 스타트키(42)와 프린트키(43)를 포함한다. 아럼 LED 40은 검사 결과의 신뢰도가 적은 경우에 경보를 표시하는 것이며, 카리브레이션키(41)는 생체 캬리브레이션 모드를 설정하기 위한 것이며, 스타트키(42)는 측정 모드의 개시를 지령하는 것이며, 프린트키(43)는 계산 결과의 프린트 아우트를 지령하는 것이다. 입력부(45)는 특정 색소의 부하량을 입력하기 위한 것이다.

또한, 상술하는 제5도에 도시한 구성예에서는, 제1및 제2의 광원(11), (12)에서 각각 발광되고 또한 생체 조직(15)의 소정의 광로내를 통과한 광을 1개의 수광소자(13)에 의해 수광하도록 하였다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 제1 및 제2의 광원(11),(12)의 각각에 대응하여 수광 소자를 설치, 각각의 수광 소자의 출력을 샘플링하여, CPU 34에 의해 각 샘플링 출력을 시분할적으로 읽도록 하여도 좋다. 또한, 광원 수단으로서, 특정 색소에 흡광되는 파장 λ₁과 흡광되지 않는파장 λ₂의 광을 공통적으로 발광하는 1개의 광원을 설치하고, 각 파장의 광을 개별적으로 투과시키는 2개의 필터와 각 필터의 각각에 대응하여 수광 소자를 설치하도록 하여도 좋다.

제7도는 제5도에 도시한 RAM에 기억되는 데이타를 도시하는 도면이며, 제8a도 내지 제8e도는 본 발명의 일실시예의 구체적인 동작을 설명하기 위한 플로우도이며, 제9도 내지 제12도는 제5도에 도시한 표시부의 표시예를 도시하는 도면이며, 제13도는 본 발명에 의해 측정되는 특정 색소의 소실 곡선과 R_MAX의 결과를 도시하는 도면이다.

다음으로, 제5도, 제8a도 내지 제8e도 및 제13도를 참조하면, 본 발명의 일실시예의 구체적인 동작에 대해서 설명을 한다. 본 발명의 장치의 동작은, 데이타 샘플 모드, 생체 캬리브레이션 모드, 초기 설정 모드 및 측정 모드를 포함하고, 이들 모드에서의 동작 프로우가 각각 제8a도,제8b도,제8c도,제8d도 및 제8e도에 도시되어 있다.

먼저, 제8a도에 도시한 데이타 샘플 모드는, 후술하는 캬리브레이션 모드 및 측정 모드중의 서브루우틴으로서 실행된다. 스텝(도시에는 SP라 칭함)SP 11 내지 SP 16은, 피측정물 통과후의 1조 파장 λ₁,λ₂의 광의 광량을 샘플하여, RAM 35에 기억하는 것이다. 즉, CPU 34는, 스텝 SP 11에 있어서, 제5도에 도시하는 I/O 포트(32)를 거쳐서 스타트 신호를 출력한다. 스타트 신호에 의해, 상술한 바와 같이, L₁,L₂의 값이 데이타 래치된다. CPU 34는 스텝 SP 12에 있어서 데이타가 래치될 때까지 대기하고 있다.

다음으로, 스텝 SP 13에 있어서, CPU 34는 제5도에 도시한 I/O 포트(32)를 거쳐서 세력트 라인에 세렉트 신호를 출력하여, 스텝 SP 14에 있어서 먼저 L₁의 데이타를 I/O 포트(32)를 거쳐서 입력하고, 제7도에 도시한 RAM 35의 기억 영역(8a1)에 기억한다. 꼭같이 하여, CPU 34는 스텝 SP 15 및 SP 16에 있어서, L₂의 데이타를 RAM35의 기억 영역(8a2)에 기억한다. 상술한 스텝 SP 16에 있어서 연산을 완료하면, CPU 34는 본래의 스텝에 리턴한다. 이것에 대해서는, 생체 캬리브레이션 모드를 도시하는 제8b도 및 측정 모드를 도시하는 제8d도와 제8e도에 있어서 설명한다.

그런데, 제8b도는 생체 캬리브레이션 모드에서의 동작 프로우드를 도시하고, 이 생체 캬리브레이션 모드는, 장치의 전원 투입시 또는 후술하는 제8d도 및 제8e도에 도시하는 측정 모드의 동작 종료시에 개시된다. 스텝 SP 21에 있어서, CPU 34는 표시부(37)에 생체 캬리브레이션 모드를 표시시킨다. 이 표시에 대해서는, 예를 들자면, 제9도에 도시하는 바와 같이, 생체 캬리브레이션 모드에 들어가 있음을 도시하는 것과 함께, 센서부(10)의 장착을 지시하는 것이다. 이 지시에 따라서, 측정자는 센서부(10)를 생체 조직(15)에 장착한다.

그후, CPU 34는 스텝 SP 22에 있어서, 캬리브레이션키(41)가 조작될때까지 대기한다. 캬리브레이션키(41)가 조작되면, CPU 34는 스텝 SP 23으로 진행하고, 상술하는 제8a도에 도시한 데이타 샘플의 서브루틴을 실행한다.

다음에, CPU 34는 스텝 S 23에 있어서 입력한 L₁,L₂가 RAM 35의 기억 영역(8b1),(8b2)에 기억이 되어 있는 기준 광량에 데이타 L_MAX와 L_MIN의 범위내에 들어가도록 정전류 회로(21)를 제어한다. 그래서, CPU 34는 정전류 회로(21)에 의해 설정된 전류에 설정값 i₁,i₂을 RAM 35의 기억 영역(8c1),(8c2)에 기억한다. 이후, 전류 i₁,i₂가 상시 광원(11),(12)에 흐른다. 또한, 상술하는 전류의 초기 설정 동작에 대해서는, 후술하는 제8c도에 있어서 보다 상세하게 설명한다.

다음에, CPU 34는 스텝 SP 25에 있어서 부져음을 올리고, 파워 설정의 종료한 것을 알린다. 스텝 SP 26 내지 SP 29는, 상술하는 생체 캬리브레이션을 행하는 스텝이다. 구체적으로, CPU 34는 스텝 SP 26및 SP 27에 있어서, L₁,L₂의 값을 각각 n회 샘플하여, CL₁(1) 내지 CL₁(n)를 기억 영역(8d₁) 내지 (8dn)에 기억시켜, CL₂(1) 내지 CL₂(n)을 기억 영역(8e1) 내지(8en)에 기억시킨다. CPU 34는 스텝 SP 28에 있어서, logCL₁(I)과 logCL₂(I)(I=1 내지 n)에 대해서, 다음의 연산식에 따라 직선 회귀분석을 한다.

logCL₁(I)=A·logCL₂(I)+B

CPU 34는 상술한 연산식에 있어서 A,B값과 상관 계수 r₁,와CL₁(I)(I=1 내지 n)의 최대값을 CL₁₀로서 구해서, 각각 RAM 35의 기억 영역(8f1),(8f2) 및 (8f4)에 기억한다.

다음에, CPU 34는 스텝 S 29에 있어서, 생체 캬리브레이션의 신뢰성을 한정하기 위해서, 상관 계수 r₁이 0.998 이상인가를 판정하여, 0.998 미만이며 스텝 SP 30으로 진행, 알람(40)의 LED를 점등하고, 재차생체 캬리브레이션을 행하기 위해, 스텝 SP 22으로 되돌아간다. 한편, CPU 34는 상관 계수 r₁가 0.998 이상임을 판별하면, 제8c도에 도시하는 측정 모드로 이행한다. 여기에서 사용한 상관 계수 r₁의 기준값 0.998은 일예이며, 장치 전체의 성능으로 결정이 되는 것이다. 또한, 스텝 SP 26의 n회의 데이타 샘플 사이는, 피검자는 생체내의 혈액량을 바꾸도록, 손을 올리거나 내리거나, 또는 센서에 의해 압박하거나 한다.

다음에, 제8c도를 참조하여, 상술하는 제8b도의 스텝 SP 24에 있어서 초기 설정 동작에 대해서 보다 구체적으로 설명을 한다.

파장 λ₁,λ₂의 광의 광량 데이타 L₁,L₂는 RAM 35의 기억 영역(8a1)(8a2)에 기억된다. CPU 34는 스텝 SP 241에 있어서, L₁,L₂의 값을 LOλ₁,LOλ₂로서, RAM 8의 기억 영역(8h1),(8h2)에 각각 기억된다. 그래서, CPU 34는 스텝 SP 242 내지 SP 249를 실행하고, LOλ₁,LOλ₂가 RAM 35의 기억 영역(8b1),(8b2)에 기억되어 있는 광량 데이타 L_MAX와 L_MIN(L_MAX＞L_MAX)사이에 설정이 되도록, 정전류 회로(21)에서 흐르는 전류 설정값을 조정한다.

구체적으로는, 스텝 SP 242에서는, LOλ₁이 L_MAX보다도 큰 경우에는, 스텝 SP 243으로 나아가, 전류 설정값 i₁을 적은 값으로 설정하여, 재차 스텝 SP23 및 SP 241을 실행하고, 스텝 SP 242에 있어서 또다시 LOλ₁L_MAX보다도 큰가 아닌가가 판별된다. 여기에서, L_MAX보다 LOλ₁이 적어지면, 스텝 SP 242로 진행하여, LOλ₁이 L_MIN보다도 적은가 아닌가가 판별된다. LOλ₁이 L_MIX보다도 적은 경우에는, 스텝 SP 245에 있어서, 전류 설정값 i₁의 값을 크게하여, 상술한 스텝 SP 23으로 되돌아간다. 이 동작을 되풀이하므로서, LOλ₁이 L_MAX과 L_MIN사이에 들어가도록 전류 설정값 i₁이 설정된다.

다음으로, 스텝 SP 246, SP 249에서는, 스텝 SP 241 내지 SP 245와 같이하여, LOλ₂가 L_MAX와 L_MIN사이에 들어가도록, 전류 설정값 i₂이 설정된다. 이와 같이하여, 스텝 SP 23 내지 SP 249에서 최종적으로 설정된 전류 설정값 i₁,i₂이 RAM 35의 기억 영역(8c1)과 (8c2)에 기억된다.

다음으로, 제8d도 및 제8e도를 참조하여, 측정 모드에 대해서 설명한다. 스텝 SP 41에 있어서, CPU 34는 표시부(37)에 특정 색소를 주입하기 위한 표시를 행한다. 이 표시에 대해서는, 예를 들자면 제10도에 도시하는 바와 같이, 특정 색소, 예를 들자면 ICG를 주입해야 할 것을 지시하는 표시가 행해진다. 이 표시에 따라서, 측정자는 특정 색소를 피검자에게 주입하기 위한 준비를 한다. 이때, 입력부(45)에서 특정 색소의 부하량, 예를 들자면 2mg/kg 등을 입력하여 D₁로 하고, 이 D₁이 RAM 35의 기억 영역(8j)에 기억된다.

다음으로, CPU 34는 스텝 SP 42에 있어서, 스타트키(42)가 조작될 때까지 대기한다. CPU 34는 스타트키(42)가 조작되었음을 판별하면, 스텝 SP 43에 있어서, 특정 색소의 주입해야 할 타이밍을 표시함과 동시에, 부져(33)에 의해 경보음을 알리게 한다. 이것은, 예를 들자면 제11도에 도시하는 바와 같이, 1→2→3→4→5와 같이 표시되고, 측정자는 "5"가 표시되었을 때, 특정 색소의 주입을 한다. 또한, CPU 34는 표시가 "1","2","3","4"인때, 각각 제1의 음을 부져(33)에서 발생시켜, "5"가 표시되었을 때는, 부져(33) 다른음을 발생시킨다. 측정자는 이 음이나 표시가 발생하였을 때, 특정 색소의 주입을 한다. CPU 34를 스텝 SP 44에 있어서, 타이머의 초기값으로서 "0"을 설정한다. 다음으로, CPU 34는 스텝 SP 45에 있어서, 상술한 제8a도에 설명한 서브루우틴인 데이타 샘플 프로그램을 실행한다. 그러면, 샘플 데이타가 RAM 35의 기억 영역(8a1) 내지 (8a2)에 L₁내지 L₂로서 각각 기억된다.

CPU 34는 스텝 SP 46에 있어서, 상술하는 제8b도에서 설명한 생체 캬리브레이션 모드로 RAM 35의 기억 영역(8f1),(8f2) 및 (8f4)에 기억된 계수 A,B,L₁₀를 사용해서, 다음의 연산식에 의거한 연산을 하여, C_g(I)를 RAM 35의 기억 영역(8g1)에 기억한다.

이 C_g(I)의 값은, 스텝 SP 46에 있어서, 예를 들자면 제12도에 도시하는 거와 같은 모양으로 표시부(37)에 표시된다. 제12도에 있어서, 횡축은 특정 색소 주입후부터의 경과 시간을 표시하고, 종축은 C_g(I)의 값이다. 여기에서, 특정 색소의 소실 곡선의 샘플링수를 m라 하면, I는 1내지 m의 정수이며, 소실 곡선의 측정 시간을 T_s라 하면, 1회의 샘플링 타임은 1TM=T_s/(m-1)이다. 물론, I=1의 경우는, 특정 색소의 주입시와 일치한다. 스텝 SP 47에 있어서, CPU 34는 이 샘플링 타임 ITM의 사이 대기한다.

이 대기 시간을 경과하면, CPU 34는 스텝 SP 48에 있어서, i가 m보다 큰가 아닌가를 판별한다. i가 m보다 큰 경우는 스텝 SP 49으로 진행하나, 적은 경우에는 또다시 스텝 SP 45으로 되돌아가, 되풀이하여 샘플링을 한다. 여기에서 , RAM 35의 기억 영역 8g1 내지 8gm에 기억되어 있는 데이타C_g(I)는, 예를 들자면 제13도에 도시하는 바와 같은 특정 색소의 소실 곡선을 그리나, CPU 34는 이 입상점을 검출하여, 스텝 SP 49에 있어서, 그 전의 데이타를 베이스 라인으로서, 각 C_g(I)에서 감산하여, 재차 기억 영역(8g1) 내지 (8gm)에 기억한다. 물론, 측정 정도를 높이기 위해서, 스텝 SP 45의 L₁내지 L₂는 K회의 평균값이라도 좋다.

다음에, CPU 34는 스텝 SP 51에 있어서, 기억 영역(8g1) 내지 (8gm)에 기억된 C_g(I)의 데이타중, 시간 T₁내지 T₂(0＜T₁＜T₂＜T_s)사이의 데이타에 대해서,

C_g(I)=A₁×e^{Bi t}

I=T_s/(m-1)(분)

의 슈뮤레이션 커브에서 최소 2승법을 사용해서, 정수 A₁,B₁을 구한다.

스텝 SP 57에 있어서, CPU 34는 K₁=-B₁에서 K₁을 구함과 동시에, 상관 계수 r_g1을 구하고, RAM 35의 기억 영역(8k1),(8k2)에 기억한다. 꼭같이 하여, CPU 34는 스텝 SP 58에 있어서, 시간 T₃과 T₄의 구간에 있어서 정수 A₂,B₂를 구해, 스텝 SP 59에 있어서, 계수 K₂와 상관 계수 r_g2를 구해서 기억 영역(8k3),(8k4)에 기억한다. 또다시, 시간 T₅와 T₆와의 구간에서 CPU 34는 스텝 SP 60에 있어서, 정수 A₃,B₃를 연산하여, 스텝 SP 61에 있어서 계수 K₃과 상관 계수 r_g3를 구해서 기억 영역(8k5),(8k6)에 기억한다. 그래서, CPU 34는 스텝 SP 62에 있어서 지표 R_MAX를 연산한다.

여기에서, 시간 T₁내지 T₆와 계수 K₁내지 K₃의 관계는, 제14도에 도시하는 바와 같이 대응 지어진다. 그래서, CPU 34는 시간 T₁,T₃,T₅에 있어서 특정 색소 농도에 대응하는 값 C_g1,C_g2,C_g3으로 하고, 또한 R_i=C_gi×K_i로 하여 제15도에 도시하는 그래프를 표시한다. 제15도에 있어서, 횡축은 1/C_g로 표시되고, 종축은 1/R로 표시된다. 이들의 데이타에 의거하여, CPU 34는 다음의 연산식에 의해, 최소 2 승법을 써서 a,b를 연산한다.

1/R_i=a(1/C_gi)+b

(i=1,2···m, : m2, i=1은 제1의 구간)

다음에, CPU 34는 다음의 연산식에 따라서 지표 R_MAX와 r_MAX를 연산하여 RAM 35의 기억 영역(811),(812)에 기억하여 표시 또는 인자한다.

R_MAX=1/b

또한, 상술하는 설명에서는, 시간의 구간을 3개로 하였으나, 이것은 2회 이상이면 몇회라도 좋고, 시간 구간이 많을수록 정도가 향상한다.

여기에서, 제15도에 있어서, 횡축에 1/C_g1,1/C_g2,1/C_g3를 프롯하였으나, 이것은 간이형이며, 다음에 표시하는 연산식에 의거하여, 계수 A₁를 구해서, 이 계수 A₁를 계수 C_O1로 하고, 제14도에 도시하는 바와 같은 데이타를 작성하면, 보다 정확하게 지표 R_MAX를 측정할 수 있다. 이때, T₁=5분으로하여, ICG의 주입량을 D₁mg/kg로 하려면, C_O1은 D₁에 대응하여, D₂=D₁·C_g2/C_O1, D₃=D₁·C_g3/C_O1라 하면 된다. 단, R_i=D_i×K₁라 한다. D₁은 장치 특유의 값으로 하여, 예를 들자면 2mg/kg로 하여 미리 설정하여 두든가, 혹은 입력부(45)에 의해 입력하도록 하면 좋다.

다음에, CPU 34는 스텝 SP 53에 있어서, 상관 계수 r_gn가 예를 들자면 0.95보다 적은가 아닌가를 판별 한다. 이것은 상관 계수 r_gn가 -1에 가까울수록 상관이 좋기 때문에, 그 상관도를 첵크하는 것이다. 단, -0.95라는 값은, 0 내지 -1사이의 값으로서, 잠정적이며, 물론 -1에 가까우면 가까울수록 장치의 신뢰성이 향상한다.

여기에서, CPU 34는 상관 계수 r_gn가, 예를 들자면 0.95보다도 큰 경우에는, 신뢰도가 적은 것으로 판별하여, 스텝 SP 54에서 있어서 알람 LED 40을 점등하여, 스텝 SP 53에 있어서 상관 계수 r_gn가 예를 들자면 -0.95보다도 적고, 측정에 신뢰성이 있는 것을 판별한 경우에는, 알람 LED 40을 점멸하지 않고, 스텝 SP 55로 진행한다. 그래서, CPU 34는 스텝 SP 55에 있어서, 프린트키(43)가 조작되고 있는가 아닌가를 판별하여, 조작이 되고 있으면, 프린터(38)에 의해 R_MAX의 값을 인자시킨다.

또다시, 만약 필요하면, CPU 34는 RAM 35의 기억 영역(8g1) 내지 (8gn)에 기억되어 있는 C_g(I)의 특정 색소 소실곡선도 프린터(34)에 의해 인자시켜서, 상술하는 제8B도에 도시한 생체 캬리브레이션 모드로 이동한다. 또한, 스텝 SP 55에 있어서, CPU 34는 프린트키(43)의 조작되지 아니한 것을 판별하였을 때에도, 생체 캬리브레이션 모드로 이동한다.

이상과 같이, 본 발명의 일실시예에 의하면, 생체 조직의 혈액중에 투여해가면서 또한 간장에 의해 섭취 및 배설되는 특정한 색소에 흡광되는 파장의 제1의 광과 흡광되지 않는 파장의 제2의 광을 생체 조직에 조사하여, 생체 조직에서 얻어지는 제1 및 제2의 광에 대응하는 제1 및 제2의 광전 변환 신호를 샘플링하여, 샘플링된 제1 및 제2의 광전 변환 신호에 포함되는 혈액중의 변동 성분에 의거하여, 제1 및 제2의 광전 변환에 신호 사이에 있어서 직선 회귀식의 계수를 결정하여, 특정 색소의 주입에서 소정의 시간 사이에 있어서 샘플링 신호로 결정된 직선 회귀식의 계수에 의거하여, 혈액중의 특정 색소 농도에 상관하는 값을 연산하여, 그 값에 의거하여, 최소 2 승법을 사용해서 시간의 관수로서의 슈뮤레이션 관수의 계수를 구해서, 그 계수에 의거하여 간 세포 기능 총량을 표시하는 지표 R_MAX를 구할 수가 있다. 따라서, 채혈을 하지 않고 1회의 ICG 주입만으로 지표 R_MAX를 측정할 수 있으므로, 피험자로의 정신적, 유체적 부담을 대폭적으로 경감할 수 있다. 또다시, 센서의 생체 창작시에 있어서 혈류 장해나 생체의 요동이나 생체내의 맥동이나 생체내의 혈액량의 변화의 아치팩트를 제거할 수 있고, 정확한 측정이 가능해진다.

제17도는 본 발명 외의 실시예를 도시하는 개략적인 블럭도이며, 제18도는 특정한 색소의 흡광도 분포를 도시하는 도면이다.

제17도에 도시한 실시예는, 다음의 점을 제외하고 상술한 제5도에 도시한 실시예와 같이 하여 구성되어 있다. 즉, 측정 처리부(200)의 조작부(39)에는, 부하량 D을 입력하기 위한 입력부(44)가 설치되어져 있다. 또한, 센서부(10)는 제1의 광원(111),(112)…(11m)과 제2의 광원(20)과 수광 소자(13)와 프리앰프(14)와 아나로그 스위치(50)에 의해 구성되어 있다.

제1의 광원(111),(112),…(11m)은, 생체 조직(15)의 혈액중에 투여시켜 또한 간장에 의해 섭취 및 배설 되는 특정한 색소에 흡광되는 파장의 광 펄스를 생체 조직(15)에 조사하는 것이다. 제1의 광원(111),(112)…(11m)은, 각각 예를 들자면 제18도에 도시하는 바와같이 특정색소의 흡광도 분포에 따라서, 흡광도가 큰 파장 λ₁₁,λ₁₂…λ_1m의 광을 발생한다.

아나로그 스위치(50)는 부하량 입력부(44)에서 입력되는 부하량에 따라, 제1의 광원(111),(112),…(11m)중 어떤 것을 선택하여 전류 i₁를 통하고, 선택된 광원에서 파장λ₁의 제1의 광 펄스를 발생시킨다. 이때, CPU 34는 I/O 포트(32)에서 S₁₃을 거쳐서 아나로그 스위치(50)를 제어하여 광원을 선택한다. 제2의 광원(20)은 특정의 색소에 흡광되지 않는 파장 λ₂₀의 제2의 광 펄스를 생체 조직(15)에 조사한다. 또한, 제1 및 제2의 광원(111),(112),…(11m)중 어느 1개의 광원 및 광원(20)은, 각각 교대로 펄스 동작으로 광을 발생하도록, 측정 처리부(200)에 의해 구동된다.

수광 소자(13)는 제1의 광원(111),(112),…(11m)의 어느 것에서 생체 조직(15)에 조사되어, 소정의 광로내를 통과한 제1의 광 펄스르 수고아하여, 수광 출력 L₁을 출력함과 동시에, 제2의 광원(20)에서 생체조직(15)에 조사되어, 소정의 광로내를 통과한 제2의 광 펄스를 수광하여, 수광 출력 L₂을 출력한다.

제19도는 제17도에 도시한 RAM에 기억되는 데이타를 도시하는 도면이며, 제20a도는 본 발명 외의 실시 예에 있어서 생체 캬리브레이션 모드의 동작을 설명하기 위한 프로우도이며, 제20b도는 측정 모드의 동작을 설명하기 위한 프로우도이다.

제20a도에 도시한 생체 캬리브레이션 모드는, 상술한 실시예와 같게 하여, 장치의 전원 투입시 또는 측정 모드의 동작 종료시에 개시된다. CPU 34는 스텝 SP 19에 있어서, ICG 부하량을 입력할 뜻의 표시를 표시부(37)에 표시시킨다. 오퍼레이터는 이 표시를 보아서, 제17도에 도시하는 입력부(44)에서 ICG 부하량 D을 입력한다. 이 ICG 부하량 D은 RAM 35의 기억 영역(8j1)에 기억된다. CPU 34는 입력된 ICG 부하량 D에 대응하는 제1의 광원을 선택하기 위해서, 아나로그 스위치(50)를 전환한다. 이것은, 예를 들자면 0.1내지 0.5mg/kg의 부하량에 입력되었을 때에는, 파장 λ₁₁의 광원을 선택하고, 0.5내지 1mg/kg의 부하량이 입력되었을 때에는, 파장 λ₁₂의 광원을 선택하는 그러한 아나로스 스위치(50)를 전환한다. 다음에, 스텝 SP 21 내지 SP 30의 동작은, 상술한 제8b도에 도시한 설명과 같다.

다음에, 제20b도를 참조하여, 측정 모드에 대해서 설명을 한다. 이 측정 모드는, 상술하는 제8d도에 도시한 스텝 SP 41 내지 SP 49의 처리가 행해진 후, 제20b도에 도시하는 스텝 SP 71로 진행한다. 스텝 SP71에 있어서, 상술한 제8e도에 도시한 스텝 SP 51과 동일하게 하여, 슈뮤레이션 커브로서 최소 2 승법을 써서 정수 A,B가 구해진다. CPU 34는 최소 스텝 SP 72에 있어서, 혈장 소실율 K=-B, 간 제거율 R=K D의 연산을 하여, K,R을 구한다. 그래서, CPU 34는 구한 K,R을 RAM 35의 기억 영역(8j2),(8j3)에 각각 기억시킨다. 이때, CPU 34는 최소 2승법에서의 상관 계수 r₂를 연산하여 연산한 상관 계수 r₂를 RAM 35의 기억 영역(8j4)에 기억시킨다. 또한, CPU 34는, 이때에 부져(33)에서 종료의 부져음을 발생시킨다.

또다시, CPU 34는 K의 값과 R의 값과 부하량 D의 값을 예를 들자면 표시부(37)에 표시시킨다. 다음으로, CPU 34는 스텝 SP 73에 있어서 상관 계수 r₂가 예를 들자면 0.95보다도 적은가 아닌가를 판별한다. 이것은 상관계수 r₂가 -1에 가까울수록 상관이 좋기 때문에, 그 상관도를 첵크하는 것이다. 단, -0.95라는 값은 0 내지 -1의 상의 값으로서, 잠정적이며, 물론 -1에 가까우면 가까울수록 수값의 신뢰성이 향상한다.

여기에서, CPU 34은 상관 계수 r₂가, 예를 들자면 0.95보다도 큰 경우에는, 신뢰도가 적은 것으로 판별하여, 스텝 SP 54에 있어서 알람 LED 40을 점등하여, 스텝 SP 53에 있어서 상관 계수 r₂가 예를 들자면 -0.95보다도 적고, 측정에 신뢰성이 있음을 판별한 경우에는, 알람 LED 40을 점멸하지 않고, 스텝 SP 55로 나아간다. 그래서, CPU 34는 스텝 SP 55에 있어서, 프린트키(43)가 조작되고 있는가 아닌가를 판별 하여, 조작되고 있으면, 프린터 38에 의해 K의 값과 R의 값과 D의 값을 인자시킨다.

또다시, 만약 필요하다면, CPU 34는 RAM 35의 기억 영역(8g1) 내지 (8gn)에 기억되어 있는 C_g(I)의 색소 소실 곡선도 프린터(34)에 의해 인자시켜서, 상술하는 제8b도에 도시한 캬리브레이션 모드로 이동한다. 또한, 스텝 SP 55에 있어서 CPU 34는 프린트키(43)의 조작되지 아니한 것을 판별하였을 때에도, 생체 캬리브레이션 모드로 이동한다.

상술하는 바와 같이하여 혈장 소실율 K과 간 제거율 R을 구한후, 익일에 다른 부하량의 ICG를 재차 주입하여, 상술하는 일연의 동작을 되풀이 하여, D₂와 R₂를 구해, 또다시 그 익일에 ICG를 주입하여 D₃과 R₃을 구한다. 그래서, 부하량 D의 역수 I/D와 간 제거율 R의 역수 1/R를 상술한 제15도에 도시하는 바와 같이 프롯트하여 회귀 직선을 그려, 이 회귀 직선과 1/R과의 교점을 구하므로서, 용이하게 1/R_MAX을 구할 수가 있다.

상술하는 바와 같이, 이 실시예에 의하면, 특정 색소의 부하량에 의해 자동적으로 소정의 광원을 선택하여 측정하도록 하였으므로, 어떠한 부하량의 특정 색소에 대해서도, 동일한 정도로 측정할 수 있기 때문에, 간 세포 기능 총량을 표시하는 지표 측정에 유효하게 사용할 수가 있다.

Claims

간 기능을 검사하기 위한 간 기능 검사 장치에 있어서, 생체 조직(15)의 혈액중에 투여되고 또한 간장으로 섭취 및 배설되는 특정한 색소에 흡수되는 파장의 제1의 광과, 흡광되지 않는 파장의 제2의 광을 상기 생체 조직에 조사하는 광원 수단(11),(12), 상기 광원 수단에 의해 상기 생체 조직에 조사되고, 상기 생체 조직에서 얻어지는 상기 제1 및 제2의 광에 대응하는 제1 및 제2의 광전 변환 신호를 출력하는 광전 변환 수단(13), 상기 광전 변환 수단으로부터의 광전 변환 출력을 샘플링하기 위한 샘플링 수단(28), 상기 샘플링 수단에 의해 샘플링된 상기 제1 및 제2의 광전 변환 신호에 포함되는 생체 조직내의 변동 성분에 의거하여, 상기 제1 및 제2의 광전 변환 신호의 사이에 있어서 직선 회귀식의 계수를 결정하는 결정 수단(34,SP 28), 상기 특정 색소의 주입에서 소정의 시간의 사이에 있어서 상기 샘플링 수단의 샘플링 신호 출력과 상기 결정 수단에 의해 결정된 직선 회귀식의 계수에 의거하여, 상기 혈액중의 특정 색소 농도에 상관 하는 값을 연산하여, 그 값에 의거하여, 최소 2 승법을 사용해서 시간의 관수로서의 슈뮤레이션 관수의 계수를 구하는 연산 수단(34, SP 28), 상기 연산 수단에 의해 구해진 슈뮤레이션 관수의 계수에 의거하여, 간세포 기능 총량을 표시하는 지표를 구하기 위한 수단(34)을 포함하는 것을 특징으로 하는 간 기능 검사 장치.
제1항에 있어서, 상기 광원 수단은, 상기 특정한 색소에 흡광되는 다른 파장의 제1의 광을 상기 생체 조직에 조사하는 복수의 제1의 광원 수단(111,112,…11n)과, 상기 특정의 색소에 흡광되지 않는 파장의 제2의 광을 상기 생체 조직에 조사하는 제2의 광원 수단(20)을 포함하고, 또다시 상기하는 다른 특정 색소의 각각의 부하량 D(mg/kg)을 입력하기 위한 입력 수단(44)과, 상기 입력 수단에 의해 입력된 부하량에 의해, 상기 복수의 제1의 광원 수단중, 대응하는 광원 수단을 선택하여, 이 광원 수단으로부터의 광을 제1의 광으로 하여 상기 생체 조직에 조사시키는 광원 선택 수단(50)을 포함하는 것을 특징으로 하는 간기능 검사 장치.
제1항에 있어서, 상기 연산 수단은, 상기 구해진 슈뮤레이션 관수의 계수에 의거하여, 상기 특정 색소의 혈장 소실율 K과 간 제거율 R=D×K을 구하기 위한 수단(SP 72)을 포함하는 것을 특징으로 하는 간기능 검사 장치.
제1항에 있어서, 상기 샘플링 수단은, 상기 제1 및 제2의 광전 변환 신호를 복수회 샘플링하기 위한 수단을 포함하고, 상기 결정 수단은, 상기 샘플링 수단에 의해 복수회 샘플링된 상기 제1 및 제2의 광전 변환 신호의 평균값을 CL₁,CL₂로 하였을 때,

log CL₁=A·log CL₂-B

의 연산식에 따라서, 직선 회귀 분석을 행하여 정수 A,B를 구함과 동시에, 상기 복수회 샘플링된 상기 제1의 광전 변환 신호의 최대값을 L₁₀로 하여 구하는 수단(SP 28)을 포함하는 것을 특징으로 하는 간 기능 검사 장치.
제1항에 있어서, 상기 지표를 구하기 위한 수단은, 상기 특정 색소를 주입하여, 상기 즉정 색소가 혈액중에 한결같이 분포한 시간에서 소정의 시간내를 복수의 구간으로 구분하여, 각각의 구간에 있어서, C_g=A_i·e^{Bi t}(i=1,2…m,m 2, 단 i=1는 제1의 구간)의 슈뮤레이션 관수에 의거하여, 계수 A_i와 B_i을 구해서, K_i=-B_i로 하고, 각각의 구간의 초기 시간에 있어서, C_g의 값을 C_i으로서 구해, 구한 계수 K_i와 C_i에 의거하여,

(1/K_i·C_i)=a(1/C_i)+b

의 연산식에 의해, 직선 회귀 분석을 행하여 계수 a,b를 구해서, R_MAX=1/b의 연산식에 의거하여, 지표 R_MAX를 구하기 위한 수단(SP 51,57 내지 62)를 포함하는 것을 특징으로 하는 간 기능 검사 장치.
제1항에 있어서, 상기 지표를 구하기 위한 수단은, 상기 특정 색소를 주입하여, 상기 특정 색소가 혈액중에 한결같이 분포한 시간에서 소정의 시간내를 복수의 구간으로 구분하여, 각각의 구간에 있어서 C_g=A_i·e^{Bi t}(i=1,2…m, M
2, 단 i=1는 제1의 구간)의 슈뮤레이션 관수에 의거하여, 계수 A_i과 B_i을 구해서, K_i=-B_i로 하고, 구한 계수 A_i와 상기 특정 색소의 부하량 D₁에 의거하여, D₁=D₁=C₁/A₁(i
2:단 D₁은 제1의 구간)의 연삭식에 의해, D_i를 구하고, 구한 K_i와 D_i에 의거하여, (1/(K_i·D_i))=C(1/D_i)+d의 연산식에서 직선 회귀 분석을 하여 계수 c,d를 구해서, R_MAX=1/d에서 지표 R_MAX를 구하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 간 기능 검사 장치.
제1항에 있어서, 상기 결정 수단은 상기 직선 회귀식의 상관 계수를 연산하는 수단(34)을 포함하는 것을 특징으로 하는 간 기능 검사 장치.
제7항에 있어서, 상기 상관 계수를 연산하기 위한 수단에 의해 연산된 상관 계수가 미리 정해진 값보다도 클때 경보를 알리는 수단(33)을 포함하는 것을 특징으로 하는 간 기능 검사 장치.
제1항에 있어서, 상기 연산 수단은 상기 슈뮤레이션 관수의 상관 계수를 연산하기 위한 수단(34)을 포함하는 것을 특징으로 하는 간 기능 검사 장치.
제1항에 있어서, 상기 슈뮤레이션 관수의 상관 계수가 미리 정하는 값보다는 클때, 경보를 알리기 위한 알림 수단(33)을 포함하는 것을 특징으로 하는 간 기능 검사 장치.
제1항에 있어서, 상기 결정 수단에 의해 상기 직선 회귀식의 계수를 결정하기 위한 동작을 행하는 캬리브레이션 모드와, 상기 연산 수단에 의해 상기 특정 색소 농도에 상관하는 값을 연산하기 위한 동작을 행하는 측정 모드를 선택하기 위한 모드 선택 수단(41),(42)을 포함하는 것을 특징으로 하는 간 기능 검사 장치.
제11항에 있어서, 상기 모드 선택 수단에 의해 생체 캬리브레이션 모드가 선택되므로서, 상기 결정 수단을 능동화시키기 위한 수단(34)을 포함하는 것을 특징으로 하는 간 기능 검사 장치.
제11항에 있어서, 상기 모드 선택 수단에 의해 측정 모드가 선택됨에 따라서, 상기 연산 수단을 능동화시키기 위한 수단(34)을 포함하는 것을 특징으로 하는 간 기능 검사 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2의 광전 변환 신호의 레벨이 미리 정하는 범위내로 되도록, 상기 광원 수단에서 조사되는 제1 및 제2의 광의 강도를 설정하기 위한 설정 수단(SP 241 내지 SP 249)을 포함하는 것을 특징으로 하는 간 기능 검사 장치.
제1함에 있어서, 상기 연산된 지표 R_MAX를 출력하기 위한 출력 수단(38,38)을 포함하는 것을 특징으로 하는 간 기능 검사 장치.