WO2021199773A1 - 生体情報測定装置、生体情報測定システム及び生体情報測定方法 - Google Patents

生体情報測定装置、生体情報測定システム及び生体情報測定方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2021199773A1
WO2021199773A1 PCT/JP2021/006249 JP2021006249W WO2021199773A1 WO 2021199773 A1 WO2021199773 A1 WO 2021199773A1 JP 2021006249 W JP2021006249 W JP 2021006249W WO 2021199773 A1 WO2021199773 A1 WO 2021199773A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
light emitting
light receiving
unit
living body
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/006249
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
朋也 生田
伊藤　敦史
Original Assignee
ソニーグループ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ソニーグループ株式会社 filed Critical ソニーグループ株式会社
Priority to EP21781584.4A priority Critical patent/EP4129163B1/en
Priority to US17/911,621 priority patent/US20230190106A1/en
Publication of WO2021199773A1 publication Critical patent/WO2021199773A1/ja

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0062—Arrangements for scanning
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/026—Measuring blood flow
    • A61B5/0261—Measuring blood flow using optical means, e.g. infrared light
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/40—Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system
    • A61B5/4029—Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system for evaluating the peripheral nervous systems
    • A61B5/4035—Evaluating the autonomic nervous system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0233—Special features of optical sensors or probes classified in A61B5/00
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/04—Arrangements of multiple sensors of the same type
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/18—Shielding or protection of sensors from environmental influences, e.g. protection from mechanical damage
    • A61B2562/185—Optical shielding, e.g. baffles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/0205—Simultaneously evaluating both cardiovascular conditions and different types of body conditions, e.g. heart and respiratory condition

Definitions

  • This technology relates to a biological information measuring device, a biological information measuring system, and a biological information measuring method.
  • Patent Document 1 describes the accuracy of measuring a plurality of volume pulse waves using a plurality of different detection methods, acquiring new information by calculating the difference in the biological information, and identifying the state of the autonomic nerve. The technology that improves the above is disclosed.
  • the transmission type and the reflection type volumetric pulse waves are measured using one light source as a plurality of different detection methods
  • the measurement sites such as blood vessels overlap in the vicinity of the light source.
  • another detection method there is also a method of measuring the volume pulse wave by a different wavelength light source, but in this case, the light receiving part becomes the same, and the measurement parts such as blood vessels to be measured overlap in the vicinity of the light receiving part.
  • the volume pulse wave signal has low independence and contains a lot of biological information derived from the same measurement site, and if the difference between the biological information is calculated, the difference becomes clear. However, there is a concern that the identification accuracy will decrease.
  • the main purpose of this technology is to provide a technology that can acquire biometric information of different independent measurement sites.
  • a light emitting unit that irradiates a living body with light and a light receiving unit that receives light scattered at a plurality of measurement sites in the living body are provided, and the light scattered at the plurality of measurement sites is provided.
  • a biological information measuring device having a mechanism for being individually detected by a plurality of light receiving units or the same light receiving unit.
  • the biological information measuring device according to the present technology may include a plurality of light receiving units.
  • a member having a transmitting surface through which the light emitted from the light emitting portion is transmitted is further provided, the member is arranged between the light emitting portion and the measuring portion, and the transmitting surface is the light emitting portion.
  • the biometric information measuring device further includes a lens through which the light emitted from the light emitting unit is transmitted when the biometric information measuring device according to the present technology includes a plurality of light receiving units. It may be arranged between the light emitting part and the measuring part. In this case, the lens may have a lens light-shielding portion as a part thereof.
  • the lens may have the lens shading portion at the center of the side where the light emitted from the light emitting portion is incident or the side where the light is emitted.
  • the biometric information measuring device according to the present technology includes a diffraction grating unit that generates diffracted light based on the light emitted from the light emitting unit when the biometric information measuring device according to the present technology includes a plurality of light receiving units. Further provided, the diffraction grating portion may be arranged between the light emitting portion and the measurement portion.
  • the biometric information measuring device further includes an optical dividing unit that divides the light emitted from the light emitting unit when the biometric information measuring device according to the present technology includes a plurality of light receiving units.
  • the dividing portion may be arranged between the light emitting portion and the measuring portion.
  • the biological information measuring device may include a plurality of light emitting units.
  • a light-shielding portion that emits light from the plurality of light-emitting portions and blocks a part of the light scattered at the plurality of measurement sites in the living body is further provided, and the light-shielding portion includes the light-receiving portion and the measurement portion. Can be placed between.
  • the light-shielding portion may be arranged in a straight line connecting the same measurement site propagated in the living body and the light-receiving portion.
  • a light emitting device that irradiates a living body with light and a light receiving device that receives light scattered at a plurality of measurement sites in the living body, and light scattered at a plurality of measurement sites is composed of a light emitting device. Also provided is a biometric information measuring system having a mechanism for being individually detected by a plurality of light receiving units or the same light receiving unit.
  • the present technology includes a light emitting step of irradiating a living body with light and a light receiving step of receiving light scattered at a plurality of measurement sites in the living body, and the light scattered at a plurality of measurement sites is generated. Also provided is a biometric information measuring method having a mechanism for being individually detected by a plurality of light receiving units or the same light receiving unit.
  • A is a schematic view showing a configuration example 1, and B is a schematic cross-sectional view taken along line QQ of A.
  • A is a schematic view showing a configuration example 2
  • B is a schematic cross-sectional view of A's QQ line
  • C is a schematic cross-sectional view of A's Q'-Q'line.
  • A is a schematic diagram showing a configuration example 3
  • B is a schematic diagram showing a configuration example 4.
  • A is a schematic diagram showing a configuration example 5
  • B is a schematic diagram showing a configuration example 6.
  • A is a schematic diagram showing a configuration example 7, and B is a schematic diagram showing a configuration example 8.
  • A is a schematic diagram showing a configuration example 9, and B is a schematic diagram showing a configuration example 10.
  • A is a schematic view showing a configuration example 13
  • B is a schematic cross-sectional view taken along line QQ of A.
  • A is a schematic view showing a configuration example 14
  • B is a schematic cross-sectional view of A's QQ line
  • C is a schematic cross-sectional view of A's Q'-Q'line.
  • Biometric information measuring device 10 according to the first embodiment of the present technology 1-1. Configuration of biometric information measuring device 10 according to the first embodiment 1-2. Configuration example 1 1-3. Configuration example 2 1-4. Configuration Example 3 and Configuration Example 4 1-5. Configuration Example 5 and Configuration Example 6 1-6. Configuration Example 7 and Configuration Example 8 1-7. Configuration Example 9 and Configuration Example 10 1-8. Configuration example 11 1-9. Configuration example 12 1-10. Processing unit 100 2.
  • Biometric information measuring device 10 according to the second embodiment of the present technology 2-1. Configuration of biometric information measuring device 10 according to the second embodiment 2-2. Configuration example 13 2-3. Configuration example 14 3. 3. Biometric information measurement system related to this technology 4. Biometric information measurement method related to this technology
  • Biometric information measuring device 10 according to the first embodiment of the present technology
  • the configuration of the biological information measuring device 10 according to the present embodiment will be described.
  • the embodiment shows a suitable example of the present technology, and the biological information measuring device 10 according to the present technology is not limited to the configuration. Further, in the embodiments shown below, the measurement site is not included in these embodiments.
  • the biological information measuring device 10 includes a light emitting unit 11 that irradiates a living body with light, and a light receiving unit 12 that receives light scattered at a plurality of measurement sites in the living body, and a plurality of measurements are performed. It has a mechanism S in which light scattered at a site is individually detected by a plurality of light receiving units or the same light receiving unit.
  • the biological information measuring device 10 is attached to, for example, a part of the skin of a living body (for example, a human body), and examples thereof include a wristband type, an earring type, a ring type, and a necklace type. It can take various forms such as a sticking type and a supporter type.
  • biological information refers to all information related to the living body.
  • the living body includes, for example, the human body as well as the body of animals other than humans.
  • the biological information is preferably blood vessel information of the living body. By acquiring the blood vessel information of the living body, for example, the state of the autonomic nerve can be identified.
  • the measurement site is preferably a blood vessel of an animal including a human.
  • the light emitting unit 11 is a portion that irradiates a living body with light.
  • the light emitting unit 11 has at least one or more light emitting elements.
  • the light emitting element include laser light sources such as LEDs (light emitting diodes), LDs (end face emitting lasers), and VCSELs (surface emitting lasers).
  • the light emitting element is a laser light source that emits coherent light, it can be used for measuring biological information such as volume pulse wave and blood flow velocity.
  • the light emitting element is an LED that emits non-coherent light, it can be used for measuring biological information such as a volume pulse wave.
  • the light emitted from the light emitting element may be visible light or invisible light (for example, infrared light).
  • the wavelength of the light emitting element for example, a wavelength in the visible region, a near infrared region, or an infrared region can be used.
  • the light receiving unit 12 is a part that receives light scattered at a plurality of measurement parts in the living body.
  • the light receiving unit 12 has at least one or more light receiving elements.
  • the light receiving element includes, for example, a PD (photodiode), a phototransistor, or the like.
  • the light receiving element includes, for example, a multi-divided PD having a plurality of light receiving regions arranged one-dimensionally or two-dimensionally, a line sensor in which pixels including PD are arranged one-dimensionally, and pixels including PD are two-dimensional.
  • An arranged image sensor or the like can be adopted.
  • the biological information measuring device 10 is a mechanism S in which light scattered at a plurality of measurement sites is individually detected by a plurality of light receiving units or the same light receiving unit (in the present specification, simply "mechanism S". Also referred to as).
  • mechanism S By providing the mechanism S in this way, it is possible to pass each optical path through different independent measurement sites and acquire biological signals from the independent measurement sites.
  • biological information such as the state of the autonomic nerve of the living body with high identification accuracy.
  • the biological information measuring device 10 includes at least one or more light emitting units 11 and a plurality of (at least two or more) light receiving units 12. Further, if necessary, a processing unit 100 described later may be provided. Hereinafter, a specific configuration of the biological information measuring device 10 according to the present embodiment will be described in detail.
  • a in FIG. 1 is a schematic view showing a configuration example 1 of the mechanism S, and B is a schematic cross-sectional view taken along line QQ of A.
  • the configuration example 1 one light emitting unit 11 that irradiates the inside of the living body with light, two light receiving units 12 that receive the light scattered in the living body and acquire a biological signal, and these light emitting unit 11 and the light receiving unit.
  • a housing 13 including the 12 is provided, and one light emitting unit 11 and two light receiving units 12 are arranged in the same linear shape.
  • the member 14 has a transmission surface X through which the light emitted from the light emitting unit 11 is transmitted.
  • the member 14 is made of, for example, a material having a refractive index different from that of air, and examples of the material include plastic, glass, resin, metal, and the like. By forming the member 14 from these materials, the light emitted from the light emitting unit 11 can be refracted.
  • the member 14 is arranged between the light emitting unit 11 and the measurement site.
  • the transmission surface X is arranged so as to be inclined with respect to the irradiation optical path of the light emitting unit 11.
  • the light emitted from the light emitting unit 11 is refracted, and the information of the light passing through different measurement sites (for example, blood vessels P1 and P3) without passing through the same measurement site (for example, blood vessel P2) is provided. It can be acquired individually by the light receiving unit 12 of the above.
  • the light emitting portion 11 and the light receiving portion 12 are further provided with a light shielding portion 151 on the peripheral surface excluding the surface in contact with the member 14 and the surface in contact with the living body or the like facing the surface.
  • a light shielding portion 151 on the peripheral surface excluding the surface in contact with the member 14 and the surface in contact with the living body or the like facing the surface.
  • the material constituting the light-shielding portion 151 include titanium (Ti), tungsten (W), carbon (C), chromium oxide (Cr 2 O 3 ), an alloy of samarium (Sm) and silver (Ag), or an organic material. And so on.
  • the light-shielding portion 151 is configured as, for example, a single-layer film or a laminated film made of these materials.
  • a light-shielding sheet, a light-shielding filter, or the like may be attached to the light-shielding portion 151.
  • the shape of the light-shielding portion 151 is not particularly limited as long as it can prevent stray light.
  • the arrangement can be freely designed as appropriate.
  • a of FIG. 2 is a schematic view showing a configuration example 2 of the mechanism S
  • B is a schematic cross-sectional view of the QQ line of A
  • C is a schematic cross-sectional view of the Q'-Q'line of A. ..
  • one light emitting unit 11 that irradiates the inside of the living body with light
  • four light receiving units 12 that receive the light scattered in the living body and acquire a biological signal
  • these light emitting parts 11 and the light receiving unit A housing 13 including the 12 is provided, and four light receiving units 12 are arranged diagonally with one light emitting unit 11 interposed therebetween.
  • a member 14 having a transmitting surface X through which the light emitted from the light emitting unit 11 is transmitted is provided, and a surface of the light emitting unit 11 and the light receiving unit 12 in contact with the member 14 and a surface in contact with a living body or the like facing the surface.
  • a light-shielding portion 151 is provided on the peripheral surface excluding the above.
  • the member 14 preferably has a conical air layer including a transmission surface X as shown in FIGS. 2A to 2C.
  • the member 14 preferably has a conical air layer including a transmission surface X as shown in FIGS. 2A to 2C.
  • a in FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration example 3 of the mechanism S.
  • one light emitting unit 11 that irradiates the inside of the living body with light
  • two light receiving units 12 that receive the light scattered in the living body and acquire a biological signal
  • these light emitting parts 11 and the light receiving unit A housing 13 including the 12 is provided, and the plurality of light receiving units 12 are arranged on substantially the same plane.
  • the circumference of the member 14 having the transmission surface X through which the light emitted from the light emitting unit 11 is transmitted excluding the surface of the light emitting unit 11 in contact with the member 14 and the surface of the light emitting unit 11 in contact with the living body or the like facing the surface.
  • the light-shielding portion 151 on the surface.
  • the light emitted from the light emitting unit 11 is refracted, and the information of the light passing through different measurement sites (for example, blood vessels P1 and P3) without passing through the same measurement site (for example, blood vessel P2) is provided. It can be acquired individually by the light receiving unit 12 of the above.
  • B in FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration example 4 of the mechanism S.
  • one light emitting unit 11 that irradiates the inside of the living body with light
  • two light receiving units 12 that receive the light scattered in the living body and acquire a biological signal
  • these light emitting parts 11 and the light receiving unit A housing 13 including the 12 is provided, and the plurality of light receiving units 12 are arranged on substantially the same plane.
  • the circumference of the member 14 having the transmission surface X through which the light emitted from the light emitting unit 11 is transmitted excluding the surface of the light emitting unit 11 in contact with the member 14 and the surface of the light emitting unit 11 in contact with the living body or the like facing the surface.
  • the light-shielding portion 151 on the surface.
  • the light emitted from the light emitting unit 11 is refracted, and the information of the light passing through different measurement sites (for example, blood vessels P1 and P3) without passing through the same measurement site (for example, blood vessel P2) is provided. It can be acquired individually by the light receiving unit 12 of the above.
  • the biological information measuring device 10 includes a plurality of light receiving units 12, the plurality of light receiving units 12 can be arranged on substantially the same plane as shown in A and B of FIG.
  • the shape of the light-shielding portion 151 is not particularly limited as long as it can prevent stray light, and as shown in A and B of FIG. 3, it can be freely designed into a desired shape.
  • a in FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration example 5 of the mechanism S.
  • one light emitting unit 11 that irradiates the inside of the living body with light
  • two light receiving units 12 that receive the light scattered in the living body and acquire a biological signal
  • these light emitting parts 11 and the light receiving unit The housing 13 including the 12 is provided, and the light emitting unit 11 and the plurality of light receiving units 12 are arranged on substantially the same plane.
  • a member 14 having a transmitting surface X through which the light emitted from the light emitting unit 11 is transmitted is provided, and a surface of the light emitting unit 11 and the light receiving unit 12 in contact with the member 14 and a surface in contact with a living body or the like facing the surface.
  • a light-shielding portion 151 is provided on the peripheral surface excluding the above. As a result, the light emitted from the light emitting unit 11 is refracted, and the information of the light passing through different measurement sites (for example, blood vessels P1 and P3) without passing through the same measurement site (for example, blood vessel P2) is provided. It can be acquired individually by the light receiving unit 12 of the above.
  • B in FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration example 6 of the mechanism S.
  • one light emitting unit 11 that irradiates the inside of the living body with light
  • two light receiving units 12 that receive the light scattered in the living body and acquire a biological signal
  • these light emitting parts 11 and the light receiving unit The housing 13 including the 12 is provided, and the light emitting unit 11 and the plurality of light receiving units 12 are arranged on substantially the same plane.
  • a member 14 having a transmitting surface X through which the light emitted from the light emitting unit 11 is transmitted is provided, and a surface of the light emitting unit 11 and the light receiving unit 12 in contact with the member 14 and a surface in contact with a living body or the like facing the surface.
  • a light-shielding portion 151 is provided on the peripheral surface excluding the above. As a result, the light emitted from the light emitting unit 11 is refracted, and the information of the light passing through different measurement sites (for example, blood vessels P1 and P3) without passing through the same measurement site (for example, blood vessel P2) is provided. It can be acquired individually by the light receiving unit 12 of the above.
  • the biological information measuring device 10 includes a plurality of light receiving units 12, the light emitting unit 11 and the plurality of light receiving units 12 may be arranged on substantially the same plane as shown in A and B of FIG. can.
  • the member 14 may have a plurality of conical air layers including the transmission surface X as shown in A of FIG.
  • a in FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration example 7 of the mechanism S.
  • one light emitting unit 11 that irradiates the inside of the living body with light
  • two light receiving units 12 that receive the light scattered in the living body and acquire a biological signal
  • these light emitting parts 11 and the light receiving unit The housing 13 including the 12 is provided, and the light emitting unit 11 and the plurality of light receiving units 12 are arranged on substantially the same plane.
  • a lens 16 through which the light emitted from the light emitting unit 11 is transmitted is provided.
  • the lens 16 is arranged between the light emitting unit 11 and the measurement site. Further, as shown in FIG. 5A, the lens 16 preferably has a lens light-shielding portion 161 as a part thereof. As a result, the light at the center of the beam that has spread after the lens is emitted can be removed, and the light that has passed through different measurement sites (for example, blood vessels P1 and P3) without passing through the same measurement site (for example, blood vessel P2) can be removed. Information can be individually acquired by each light receiving unit 12.
  • the material constituting the lens light-shielding portion 161 is the same as the material constituting the light-shielding portion 151 described above.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration example 8 of the mechanism S.
  • one light emitting unit 11 that irradiates the inside of the living body with light
  • two light receiving units 12 that receive the light scattered in the living body and acquire a biological signal
  • these light emitting parts 11 and the light receiving unit The housing 13 including the 12 is provided, and the light emitting unit 11 and the plurality of light receiving units 12 are arranged on substantially the same plane. Further, a lens 16 through which the light emitted from the light emitting unit 11 is transmitted is provided.
  • the above-mentioned light-shielding unit 151 which is different from the lens light-shielding unit 161, is further provided on the peripheral surface of the light-emitting unit 11 and the light-receiving unit 12 excluding the bottom surface on the side where the measurement portion exists. As a result, stray light can be prevented and measurement accuracy can be improved.
  • a in FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration example 9 of the mechanism S.
  • one light emitting unit 11 that irradiates the inside of the living body with light
  • two light receiving units 12 that receive the light scattered in the living body and acquire a biological signal
  • these light emitting parts 11 and the light receiving unit A housing 13 including the 12 is provided, and the plurality of light receiving units 12 are arranged on substantially the same plane.
  • the member 14 having the transmission surface X through which the light emitted from the light emitting unit 11 is transmitted is provided, and the lens 16 through which the light emitted from the light emitting unit 11 is transmitted is provided.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration example 10 of the mechanism S.
  • one light emitting unit 11 that irradiates the inside of the living body with light
  • two light receiving units 12 that receive the light scattered in the living body and acquire a biological signal
  • these light emitting parts 11 and the light receiving unit A housing 13 including the 12 is provided, and the plurality of light receiving units 12 are arranged on substantially the same plane.
  • the member 14 having the transmission surface X through which the light emitted from the light emitting unit 11 is transmitted is provided, and the lens 16 through which the light emitted from the light emitting unit 11 is transmitted is provided.
  • the lens 16 has a lens light-shielding portion 161 unlike the configuration example 9 described above. As described above, the lens light-shielding portion 161 can be provided as needed.
  • the bottom surface of the light emitting unit 11 and the light receiving unit 12 on the side where the measurement site exists (the surface in contact with the member 14 of the light emitting unit 11 and the light receiving unit 12, and the living body facing the surface, etc.)
  • the peripheral surface excluding the surface in contact with the lens has the above-mentioned light-shielding portion 151, which is different from the lens light-shielding portion 161.
  • FIG. 7 is a schematic view showing a configuration example 11 of the mechanism S.
  • one light emitting unit 11 that irradiates the inside of the living body with light
  • two light receiving units 12 that receive the light scattered in the living body and acquire a biological signal
  • these light emitting parts 11 and the light receiving unit A housing 13 including 12 and a housing 13 are provided.
  • a diffraction grating unit 17 that generates diffracted light based on the light emitted from the light emitting unit 11 is provided.
  • the diffraction grating unit 17 is arranged between the light emitting unit 11 and the measurement site.
  • the light emitted from the light emitting unit 11 is branched by the diffraction grating unit 17, and information on the light that has passed through different measurement sites (for example, blood vessels P1 and P3) without passing through the same measurement site (for example, blood vessel P2).
  • different measurement sites for example, blood vessels P1 and P3
  • blood vessel P2 for example, blood vessel P2
  • the diffraction grid portion 17 can be freely designed so as to freely determine the branching direction of light, different measurement sites (for example, blood vessels P1 and P3) can be formed even when the number of light receiving portions 12 increases.
  • the passed light can be incident on each light receiving unit 12.
  • the above-mentioned light-shielding portion 151 is further provided on the peripheral surface of the light-emitting unit 11 and the light-receiving unit 12 excluding the bottom surface on the side where the measurement portion exists. As a result, stray light can be prevented and measurement accuracy can be improved.
  • FIG. 8 is a schematic view showing a configuration example 12 of the mechanism S.
  • one light emitting unit 11 that irradiates the inside of the living body with light
  • two light receiving units 12 that receive the light scattered in the living body and acquire a biological signal
  • these light emitting unit 11 and the light receiving unit A housing 13 including 12 is provided.
  • the light dividing unit 18 for dividing the light emitted from the light emitting unit 11 described above is provided.
  • the optical splitting unit 18 divides light into two equal parts, for example, and is composed of a half beam splitter (HBS), a branched waveguide, and the like.
  • HBS half beam splitter
  • a branched waveguide branched waveguide
  • Configuration example 12 further includes a member 19 having a refracting surface R in which the light divided by the light dividing portion 18 is refracted.
  • the member 19 is arranged between the light emitting unit 11 and the plurality of measurement sites.
  • the refracting surface R is arranged so as to be inclined with respect to the optical path of the light divided by the light dividing portion 18.
  • the light divided by the light dividing unit 18 can be refracted, and one of a plurality of measurement sites (for example, blood vessels P1 and P3) (for example, blood vessel P1) can be irradiated with light.
  • the member 19 is made of, for example, a material having a refractive index different from that of air, and examples of the material include plastic, glass, resin, metal, and the like. Further, a reflecting surface having a high reflectance such as aluminum or gold may be added to the refracting surface R to positively reflect light.
  • the above-mentioned light-shielding portion 151 is further provided on the peripheral surface of the light-emitting unit 11 and the light-receiving unit 12 excluding the bottom surface on the side where the measurement portion exists. As a result, stray light can be prevented and measurement accuracy can be improved.
  • Processing unit 100 is 1-10. Processing unit 100
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of the processing unit 100.
  • the processing unit 100 analyzes biological information (for example, the state of the autonomic nerve) based on the output from the light receiving unit 12.
  • the processing unit 100 can include, for example, an extraction unit 101, a recording unit 102, and an analysis unit 103. Further, the processing unit 100 may include a control unit 104 that controls each part in an integrated manner, if necessary.
  • the processing unit 100 may be provided inside the housing 13 described above and connected to the light receiving unit 12, or may be provided outside the housing 13 integrally with the housing 13 and connected to the light receiving unit 12. Alternatively, it may be provided outside the housing 13 and connected to the light receiving unit 12 by wire or wirelessly.
  • the extraction unit 101 extracts information on a plurality of measurement sites from the output of the light receiving unit 12.
  • the extraction unit 101 is realized by, for example, a low-pass filter.
  • the low-pass filter is connected to the output end of the light receiving unit 12, cuts the high frequency component (noise component) of the signal output from the light receiving unit 12, and outputs the signal from which the high frequency component is cut.
  • the signal passed through the low-pass filter is transmitted to the recording unit 102 and the analysis unit 103, which will be described later.
  • a low-pass filter may be provided for each light receiving unit 12.
  • the recording unit 102 records information on a plurality of measurement sites extracted by the extraction unit 101.
  • the recording unit 102 is realized by, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a memory such as a flash memory, a hard disk, or the like.
  • the recording unit 102 is connected to the output end of the low-pass filter and holds or updates the signal through the low-pass filter.
  • the analysis unit 103 analyzes at least the information of a plurality of measurement sites recorded in the recording unit 102, and analyzes the biological information (for example, the state of the autonomic nerve) based on the analysis result.
  • the analysis unit 103 is realized by, for example, a CPU (Central Processing Unit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), or the like together with the control unit 104.
  • the analysis unit 103 contains information on each measurement site (for example, each blood vessel) recorded in the recording unit 102, and the measurement site extracted by the extraction unit 101 after the information is recorded in the recording unit 102.
  • the difference from the information of (for example, the blood vessel) is acquired, and the biological information is analyzed based on the acquisition result.
  • the analysis unit 103 acquires, for example, the interrelationship of the difference in information for each measurement site of the living body, and determines the state of the living body based on the acquisition result.
  • the "interrelationship” here include features such as variance, standard deviation, difference, skewness, kurtosis, correlation, quantile, mean value, and median value.
  • the analysis unit 103 has, for example, a subtraction unit, a mutual relationship acquisition unit, and a state determination unit.
  • the subtraction unit is connected to the output end of the low-pass filter and the recording unit 102.
  • the subtracting unit subtracts the signal (old signal) recorded (held or updated) by the recording unit 102 from the signal (new signal) transmitted through the low-pass filter after a predetermined time from the time of recording, and the subtraction unit thereof. Output the subtraction result (difference).
  • a subtraction unit may be provided for each low-pass filter provided in each light receiving unit 12.
  • the interrelationship acquisition unit is connected to the output end of the subtraction unit.
  • the mutual relationship acquisition unit acquires the mutual relationship of the subtraction result (difference) in the subtraction unit (calculates the above feature amount), and outputs the acquisition result (calculation result).
  • the state determination unit is connected to the output end of the mutual relationship acquisition unit.
  • the state determination unit determines the state of the living body based on the mutual relationship acquired by the mutual relationship acquisition unit.
  • the signal of each channel has a waveform corresponding to the behavior of the corresponding blood vessel. Since the behavior of blood vessels is different for each blood vessel, the waveform of the signal acquired for each blood vessel is also different.
  • the waveform (difference waveform) of the subtraction result of the old and new signals of each channel described above is information that reflects the presence or absence of a change in the state of the autonomic nerve regardless of the signal waveform for each blood vessel. As long as the autonomic nervous state continues in the same state, the waveform of the difference between the signals of each channel is considered to be a waveform close to each other.
  • the state determination unit determines that the acquisition result (mutual relationship) in the mutual relationship acquisition unit, that is, when the feature amount is less than the threshold value, the state of the autonomic nerve continues in the same state.
  • the determination result of the state of the autonomic nerve corresponding to the determination result is output.
  • the state determination unit determines that the acquisition result (mutual relationship) in the mutual relationship acquisition unit, that is, when the feature amount is, for example, equal to or more than the threshold value, the state of the autonomic nerve has changed, and the determination result is used.
  • the determination result of the state of the corresponding autonomic nerve (for example, determination of resting state or tension state) is output.
  • the method of acquiring the difference by the subtraction unit has been described so far, a method of acquiring the division result by having a division unit instead of the subtraction unit may be used. Further, the mutual relationship may be acquired from the signal recorded in the recording unit (the above feature amount is calculated), and the acquisition result (calculation result) may be output without using subtraction or division. In this case, the correlation includes the correlation coefficient and the like.
  • Biometric information measuring device 10 according to the second embodiment of the present technology
  • the configuration of the biological information measuring device 10 according to the present embodiment will be described.
  • the embodiment shows a suitable example of the present technology, and the biological information measuring device 10 according to the present technology is not limited to the configuration. Further, in the embodiments shown below, the measurement site is not included in these embodiments.
  • the biological information measuring device 10 includes a plurality of light emitting units 11 and at least one or more light receiving units 12.
  • the present embodiment is the same as the biological information measuring device 10 according to the first embodiment described above, except that a plurality of light emitting units 11 and at least one or more light receiving units 12 are provided.
  • a in FIG. 10 is a schematic view showing a configuration example 13 of the mechanism S, and B is a schematic cross-sectional view taken along line QQ of A.
  • the configuration example 13 two light emitting units 11 that irradiate the inside of the living body, one light receiving unit 12 that receives the light scattered in the living body and acquires a biological signal, and these light emitting parts 11 and the light receiving unit
  • the housing 13 including the 12 is provided, and the plurality of light emitting units 11 and one light receiving unit 12 are arranged in the same linear shape.
  • the light-shielding unit 152 is provided to block a part of the light emitted from the plurality of light-emitting units and scattered at the plurality of measurement sites in the living body.
  • the light-shielding portion 152 is arranged between the light-receiving portion 12 and the measurement portion, and is preferably a straight line connecting the same measurement portion (for example, blood vessel P2) propagated in the living body and the light-receiving portion 12. It is arranged in a shape. As a result, the light that has passed through the same measurement site (for example, blood vessel P2) is blocked by the surface of the living body, and information on different measurement sites (for example, blood vessels P1 and P3) can be acquired by the light receiving unit 12.
  • the material constituting the light-shielding portion 152 is the same as the material constituting the light-shielding portion 151 described above.
  • the light receiving unit 12 and the two light emitting units 11 are time-division-driven as shown in FIG. 11, respectively.
  • Information on different measurement sites for example, blood vessels P1 and P3 can be acquired.
  • Configuration Example 13 may further include a member T having a transmitting surface through which the light emitted from the light emitting unit 11 is transmitted, and the member T may include the light emitting unit 11 and the light emitting unit T, for example, as shown in FIG. 10B. It may be arranged between the light receiving unit 12 and the measurement site. As a result, the light emitting unit 11 and the light receiving unit 12 can be stably arranged, and when the light emitting unit 11 uses a laser to measure the blood flow velocity, a distance is provided between the living body surface or the like and the light receiving unit 12. Since the signal strength is stronger, the signal strength can be strengthened by increasing the distance by sandwiching the member T.
  • the material for forming the member T is the same as that of the member 14 described above.
  • a of FIG. 12 is a schematic view showing a configuration example 14 of the mechanism S
  • B is a schematic cross-sectional view of the QQ line of A
  • C is a schematic cross-sectional view of the Q'-Q'line of A. ..
  • the configuration example 14 four light emitting units 11 that irradiate the inside of the living body, one light receiving unit 12 that receives the light scattered in the living body and acquires a biological signal, and these light emitting parts 11 and the light receiving unit 12 A housing 13 is provided, and four light emitting units 11 are arranged diagonally with one light receiving unit 12 interposed therebetween.
  • the light-shielding unit 152 is provided to block a part of the light emitted from the plurality of light-emitting units and scattered at the plurality of measurement sites in the living body.
  • the light-shielding portion 152 is arranged in a straight line connecting the same measurement site (for example, blood vessel P2) propagated in the living body and the light-receiving portion 12. As a result, even when the number of light emitting units 11 is increased, the light passing through the same measurement site (for example, blood vessel P5) is blocked by the surface of the living body, and different measurement sites (for example, blood vessels P1, P2, P3, P4) are blocked. ) Can be acquired by the light receiving unit 12.
  • the shape of the portion where the light-shielding portion 152 does not exist is substantially circular, but in the present technology, the light passing through the same measurement site (for example, blood vessel P2) is blocked by the biological surface. If possible, it is not limited to this shape. Moreover, the arrangement can be freely designed.
  • the biological information measurement system comprises a light emitting device that irradiates a living body with light and a light receiving device that receives light scattered at a plurality of measurement sites in the living body, and is scattered at a plurality of measurement sites. It has a mechanism in which the emitted light is individually detected by a plurality of light receiving parts or the same light receiving part.
  • the light emitting device may have, for example, the above-mentioned light emitting unit 11. Since the light emitting unit 11 is the same as that described above, the description thereof is omitted here. Further, the light receiving device may have, for example, the above-mentioned light receiving unit 12. Since the light receiving unit 12 is the same as that described above, the description thereof is omitted here. Further, since the mechanism is the same as the mechanism S described above, the description thereof is omitted here.
  • the biological information measuring device 10 can be suitably used for a biological information measuring method for measuring biological information.
  • the measurable biological information is not particularly limited, but is preferably the blood vessel information of the living body.
  • the blood vessel information of the living body for example, the state of the autonomic nerve can be identified.
  • the present technology can adopt the following configurations.
  • a light emitting part that irradiates the living body with light A light receiving unit that receives light scattered at a plurality of measurement sites in the living body, and a light receiving unit.
  • a biological information measuring device having a mechanism in which light scattered at a plurality of measurement sites is individually detected by a plurality of light receiving parts or the same light receiving part.
  • the biometric information measuring device according to [1] which includes a plurality of light receiving units.
  • the biometric information measuring device wherein the transmissive surface is arranged so as to be inclined with respect to the irradiation optical path of the light emitting portion.
  • the biometric information measuring device according to [3], wherein the plurality of light receiving units are arranged on substantially the same plane.
  • the biometric information measuring device wherein the light emitting unit and the plurality of light receiving units are arranged on substantially the same plane.
  • a lens through which the light emitted from the light emitting portion is transmitted. Further prepare The biometric information measuring device according to [2], wherein the lens is arranged between the light emitting portion and the measuring portion.
  • the biometric information measuring device [10] An optical dividing unit that divides the light emitted from the light emitting unit, Further prepare The biometric information measuring device according to [2], wherein the light dividing portion is arranged between the light emitting portion and the measuring portion. [11] The biometric information measuring device according to [1], which includes a plurality of light emitting units. [12] A light-shielding unit that blocks a part of light emitted from the plurality of light-emitting parts and scattered at a plurality of measurement sites in the living body. Further prepare The biometric information measuring device according to [11], wherein the light-shielding portion is arranged between the light receiving portion and the measuring portion.
  • a biological information measuring device wherein the light-shielding portion is arranged in a straight line connecting the same measuring portion propagated in the living body and the light receiving portion.
  • a light emitting device that irradiates the living body with light A light receiving device that receives light scattered at a plurality of measurement sites in the living body, and a light receiving device. Consists of A biological information measurement system having a mechanism in which light scattered at a plurality of measurement sites is individually detected by a plurality of light receiving parts or the same light receiving part.
  • a biometric information measuring method having a mechanism in which light scattered at a plurality of measurement sites is individually detected by a plurality of light receiving parts or the same light receiving part.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

異なる独立した測定部位の生体情報を取得可能な技術を提供すること。　生体に光を照射する発光部と、前記生体内の複数の測定部位で散乱された光を受光する受光部と、を備え、複数の測定部位で散乱された光が、複数の受光部又は同一の受光部で個別に検出される機構を有する、生体情報測定装置を提供する。また、生体に光を照射する発光装置と、前記生体内の複数の測定部位で散乱された光を受光する受光装置と、からなり、複数の測定部位で散乱された光が、複数の受光部又は同一の受光部で個別に検出される機構を有する、生体情報測定システムも提供する。

Description

生体情報測定装置、生体情報測定システム及び生体情報測定方法
　本技術は、生体情報測定装置、生体情報測定システム及び生体情報測定方法に関する。
　現在、世の中には人体から生体情報を取得する多くの計測装置が存在する。その中で脈拍を計測する装置はウェアラブルデバイスの進化とともに脈拍センサとして時計型或いはリストバンド型のデバイスとして普及し、光電容積脈波（photoplethysmography；PPG）方式が広く採用されている。また、血流速度を計測する装置は医療分野などで広く普及し、レーザードップラー血流計(Laser Doppler Flowmetry；LDF)などが知られている。容積脈波や血流速度といった生体情報は人体の心臓血管系の変化を反映するため、人体の自律神経の状態を観測する上で非常に有効な生体情報である。
　従来、容積脈波や血流速度といった生体情報から自律神経の状態を観測する際に、一般的に自律神経の状態が緊張状態の場合において、血管毎にそれぞれ異なった挙動を示すことが知られている。そのため、複数の生体情報を同時に取得し、その挙動から自律神経の状態を識別することで当該識別の精度が改善する。例えば、特許文献１には、複数の異なる検出方法を用いて複数の容積脈波を計測し、その生体情報の差分を計算することで新たな情報を取得し、自律神経の状態を識別する精度を改善させている技術が開示されている。
特開２０１８－６８５５６号公報
　しかしながら、複数の異なる検出方法として１つの光源を用いて透過型と反射型の容積脈波の計測をした場合、光源近傍には血管等の測定部位が重複してしまう。また、別の検出方法として異なる波長光源による容積脈波の計測をする方法もあるが、この場合は受光部が同一となり受光部近傍は計測する血管等の測定部位が重複してしまう。
　したがって、上述した手段では容積脈波信号は独立性が低く、同一の測定部位に由来する生体情報を多く含むことになってしまい、その生体情報間の差分を計算した場合に違いが明確にならず、識別精度が低下するという課題が懸念される。
　また、少なくとも１つの発光素子と少なくとも２つの受光素子を略同一平面に並べた場合においても光源近傍の生体内において同一の光路を通った光が異なる受光器で受光されることが想定され、同一の測定部位に由来する生体情報が含まれてしまうことが懸念される。
　そこで、本技術では、異なる独立した測定部位の生体情報を取得可能な技術を提供することを主目的とする。
　すなわち、本技術では、生体に光を照射する発光部と、前記生体内の複数の測定部位で散乱された光を受光する受光部と、を備え、複数の測定部位で散乱された光が、複数の受光部又は同一の受光部で個別に検出される機構を有する、生体情報測定装置を提供する。
　本技術に係る生体情報測定装置は、複数の受光部を備え得る。この場合、前記発光部から照射された光が透過する透過面を有する部材、を更に備え、前記部材は、前記発光部と前記測定部位との間に配置され、前記透過面は、前記発光部の照射光路に対して傾斜して配置され得る。この場合、前記複数の受光部が略同一平面上に配置され得る。或いは、前記発光部と前記複数の受光部とが略同一平面上に配置され得る。
　また、本技術に係る生体情報測定装置は、本技術に係る生体情報測定装置が複数の受光部を備える場合、前記発光部から照射された光が透過するレンズ、を更に備え、前記レンズは、前記発光部と前記測定部位との間に配置され得る。この場合、前記レンズは、その一部にレンズ遮光部を有し得る。この場合、前記レンズは、前記発光部から照射された光が入射する側又は出射する側の中央部に前記レンズ遮光部を有し得る。
　また、本技術に係る生体情報測定装置は、本技術に係る生体情報測定装置が複数の受光部を備える場合、前記発光部から照射された光に基づいて回折光を生成する回折格子部、を更に備え、前記回折格子部は、前記発光部と前記測定部位との間に配置され得る。
　また、本技術に係る生体情報測定装置は、本技術に係る生体情報測定装置が複数の受光部を備える場合、前記発光部から照射された光を分割する光分割部、を更に備え、前記光分割部は、前記発光部と前記測定部位との間に配置され得る。
　本技術に係る生体情報測定装置は、複数の発光部を備え得る。この場合、前記複数の発光部から出射され前記生体内の複数の測定部位で散乱された光の一部を遮光する遮光部、を更に備え、前記遮光部は、前記受光部と前記測定部位との間に配置され得る。この場合、前記遮光部は、前記生体内にて伝搬した同一の測定部位と前記受光部とを結ぶ直線状に配置され得る。
　また、本技術では、生体に光を照射する発光装置と、前記生体内の複数の測定部位で散乱された光を受光する受光装置と、からなり、複数の測定部位で散乱された光が、複数の受光部又は同一の受光部で個別に検出される機構を有する、生体情報測定システムも提供する。
　更に、本技術では、生体に光を照射する発光ステップと、前記生体内の複数の測定部位で散乱された光を受光する受光ステップと、を有し、複数の測定部位で散乱された光が、複数の受光部又は同一の受光部で個別に検出される機構を有する、生体情報測定方法も提供する。
Ａは、構成例１を示す模式図であり、Ｂは、ＡのＱ－Ｑ線断面模式図である。 Ａは、構成例２を示す模式図であり、Ｂは、ＡのＱ－Ｑ線断面模式図であり、Ｃは、ＡのＱ´－Ｑ´線断面模式図である。 Ａは、構成例３を示す模式図であり、Ｂは、構成例４を示す模式図である。 Ａは、構成例５を示す模式図であり、Ｂは、構成例６を示す模式図である。 Ａは、構成例７を示す模式図であり、Ｂは、構成例８を示す模式図である。 Ａは、構成例９を示す模式図であり、Ｂは、構成例１０を示す模式図である。 構成例１１を示す模式図である。 構成例１２を示す模式図である。 処理部１００の構成例を示すブロック図である。 Ａは、構成例１３を示す模式図であり、Ｂは、ＡのＱ－Ｑ線断面模式図である。 時分割駆動の一例を示す図である。 Ａは、構成例１４を示す模式図であり、Ｂは、ＡのＱ－Ｑ線断面模式図であり、ＣはＡのＱ´－Ｑ´線断面模式図である。
　以下、本技術を実施するための好適な形態について説明する。
　なお、以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。本技術の説明は以下の順序で行う。
 
１．本技術の第１実施形態に係る生体情報測定装置１０
　１－１．第１実施形態に係る生体情報測定装置１０の構成
　１－２．構成例１
　１－３．構成例２
　１－４．構成例３及び構成例４
　１－５．構成例５及び構成例６
　１－６．構成例７及び構成例８
　１－７．構成例９及び構成例１０
　１－８．構成例１１
　１－９．構成例１２
　１－１０．処理部１００
２．本技術の第２実施形態に係る生体情報測定装置１０
　２－１．第２実施形態に係る生体情報測定装置１０の構成
　２－２．構成例１３
　２－３．構成例１４
３．本技術に係る生体情報測定システム
４．本技術に係る生体情報測定方法
 
１．本技術の第１実施形態に係る生体情報測定装置１０
　以下、本実施形態に係る生体情報測定装置１０の構成を説明する。なお、当該実施形態は本技術の好適な一例を示したものであり、本技術に係る生体情報測定装置１０は当該構成に限定されるものではない。また、以下に示す実施形態において、測定部位はこれらの実施形態に含まれるものではない。
　１－１．第１実施形態に係る生体情報測定装置１０の構成
　本実施形態に係る生体情報測定装置１０は、生体に光を照射する発光部１１と、前記生体内の複数の測定部位で散乱された光を受光する受光部１２と、を備え、複数の測定部位で散乱された光が、複数の受光部又は同一の受光部で個別に検出される機構Ｓを有する。
　本実施形態に係る生体情報測定装置１０は、例えば生体（例えば人体）の皮膚の一部に装着されるものであり、その形態としては、例えばリストバンド型、イヤリング型、指輪型、ネックレス型、貼付型、サポーター型などの各種形態をとり得る。
　本明細書において「生体情報」とは、生体に関するあらゆる情報を称する。生体は、例えば人体のほか、ヒト以外の動物等の身体を含む。本技術において、生体情報は、好ましくは生体の血管情報である。生体の血管情報を取得することにより、例えば自律神経の状態を識別することができる。
　本技術では、図１で示すように生体内の測定部位は複数（少なくとも２つ以上）である。本技術において、測定部位は、好ましくはヒトを含む動物の血管である。
　発光部１１は、生体に光を照射する部位である。発光部１１は、少なくとも１つ以上の発光素子を有する。
　発光素子としては、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）、ＬＤ（端面発光レーザ）、ＶＣＳＥＬ（面発光レーザ）などのレーザ光源が挙げられる。
　また、例えば発光素子がコヒーレント光を射出するレーザ光源であれば、容積脈波、血流速度等の生体情報の測定に用いることができる。また、例えば発光素子が非コヒーレント光を射出するＬＥＤであれば、容積脈波等の生体情報の測定に用いることができる。本技術において、発光素子から射出される光は、可視光でもよく、非可視光（例えば赤外光）でもよい。
　発光素子の波長としては、例えば可視領域、近赤外領域、又は赤外領域の波長を用いることができる。
　受光部１２は、前記生体内の複数の測定部位で散乱された光を受光する部位である。受光部１２は、少なくとも１つ以上の受光素子を有する。
　受光素子としては、例えばＰＤ（フォトダイオード）、フォトトランジスタ等を含むものである。
　具体的には、受光素子には、例えば１次元配置又は２次元配置された複数の受光領域を有する多分割ＰＤ、ＰＤを含む画素が１次元配置されたラインセンサ、ＰＤを含む画素が２次元配置されたイメージセンサなどを採用することができる。
　本実施形態に係る生体情報測定装置１０は、複数の測定部位で散乱された光が、複数の受光部又は同一の受光部で個別に検出される機構Ｓ（本明細書では、単に「機構Ｓ」とも称する。）を有する。
　このように、機構Ｓを設けることにより、各々の光路が異なる独立した測定部位を通過し、独立した測定部位からの生体信号を取得することが可能となる。この独立性が高い生体情報を複数扱うことで、例えば生体の自律神経の状態などの生体情報を高い識別精度で測定することが実現する。
　本実施形態に係る生体情報測定装置１０は、少なくとも１つ以上の発光部１１と、複数（少なくとも２つ以上）の受光部１２と、を備える。また、必要に応じて、後述する処理部１００を備えていてもよい。以下、本実施形態に係る生体情報測定装置１０の具体的な構成について詳細に説明する。
　１－２．構成例１
　図１のＡは、機構Ｓの構成例１を示す模式図であり、Ｂは、ＡのＱ－Ｑ線断面模式図である。構成例１では、生体内部へ光を照射する１つの発光部１１と、生体内で散乱された光を受光して、生体信号を取得する２つの受光部１２と、これら発光部１１及び受光部１２を備える筐体１３と、を備え、１つの発光部１１及び２つの受光部１２は同一直線状に配置されている。また、発光部１１から照射された光が透過する透過面Ｘを有する部材１４を備える。
　当該部材１４は、例えば屈折率が空気と異なる材料からなり、当該材料としては、例えばプラスチック、ガラス、樹脂、金属等などが挙げられる。これらの素材で部材１４を形成することで、発光部１１から照射された光を屈折させることができる。
　部材１４は、図１のＢに示すように、前記発光部１１と前記測定部位との間に配置される。この場合、前記透過面Ｘは、前記発光部１１の照射光路に対して傾斜して配置されている。これにより、発光部１１から出射した光を屈折させ、同一の測定部位（例えば血管Ｐ２）を通過することなく、異なる測定部位（例えば血管Ｐ１，Ｐ３）を通過した光の情報をぞれぞれの受光部１２で個別に取得することができる。
　構成例１では、更に、発光部１１及び受光部１２の、部材１４と接する面及び当該面と向かい合う生体等と接する面を除いた周面に遮光部１５１を有する。これにより、迷光を防ぎ、測定精度を向上させることができる。
　遮光部１５１を構成する材料としては、例えばチタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、カーボン（Ｃ）、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）及びサマリウム（Ｓｍ）と銀（Ａｇ）との合金或いは有機材料などが挙げられる。遮光部１５１は、例えばこれらの材料からなる単層膜或いは積層膜として構成される。また、遮光部１５１には、遮光シートや遮光フィルタ等を貼り付けてもよい。本実施形態において、遮光部１５１の形状は、迷光を防ぐことができれば特に限定されない。また、その配置についても、適宜自由に設計できる。
　１－３．構成例２
　図２のＡは、機構Ｓの構成例２を示す模式図であり、Ｂは、ＡのＱ－Ｑ線断面模式図であり、Ｃは、ＡのＱ´－Ｑ´線断面模式図である。構成例２では、生体内部へ光を照射する１つの発光部１１と、生体内で散乱された光を受光して、生体信号を取得する４つの受光部１２と、これら発光部１１及び受光部１２を備える筐体１３と、を備え、１つの発光部１１を挟んでこの対角線状に４つの受光部１２が配置されている。また、前述した発光部１１から照射された光が透過する透過面Ｘを有する部材１４を備え、且つ、発光部１１及び受光部１２の部材１４と接する面及び当該面と向かい合う生体等と接する面を除いた周面に遮光部１５１を有する。これにより、発光部１１から出射した光を屈折させ、同一の測定部位（例えば血管Ｐ５）を通過することなく、異なる測定部位（例えば血管Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）を通過した光の情報をぞれぞれの受光部１２で個別に取得することができる。
　本実施形態において、部材１４は、図２のＡ～Ｃに示すように透過面Ｘを含んだ円錐の空気層を有することが好ましい。これにより、構成例２のように受光部１２の数が増えた場合であっても、全ての受光部１２は同一の測定部位（例えば血管Ｐ５）を通過した光の情報を取得することなく、異なる測定部位（例えば血管Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）を通過した光の情報を取得することができる。
　１－４．構成例３及び構成例４
　図３のＡは、機構Ｓの構成例３を示す模式図である。構成例３では、生体内部へ光を照射する１つの発光部１１と、生体内で散乱された光を受光して、生体信号を取得する２つの受光部１２と、これら発光部１１及び受光部１２を備える筐体１３と、を備え、複数の受光部１２は略同一平面上に配置されている。また、前述した発光部１１から照射された光が透過する透過面Ｘを有する部材１４を備え、且つ、発光部１１の部材１４と接する面及び当該面と向かい合う生体等と接する面を除いた周面に遮光部１５１を有する。これにより、発光部１１から出射した光を屈折させ、同一の測定部位（例えば血管Ｐ２）を通過することなく、異なる測定部位（例えば血管Ｐ１，Ｐ３）を通過した光の情報をぞれぞれの受光部１２で個別に取得することができる。
　また、図３のＢは、機構Ｓの構成例４を示す模式図である。構成例４では、生体内部へ光を照射する１つの発光部１１と、生体内で散乱された光を受光して、生体信号を取得する２つの受光部１２と、これら発光部１１及び受光部１２を備える筐体１３と、を備え、複数の受光部１２は略同一平面上に配置されている。また、前述した発光部１１から照射された光が透過する透過面Ｘを有する部材１４を備え、且つ、発光部１１の部材１４と接する面及び当該面と向かい合う生体等と接する面を除いた周面に遮光部１５１を有する。これにより、発光部１１から出射した光を屈折させ、同一の測定部位（例えば血管Ｐ２）を通過することなく、異なる測定部位（例えば血管Ｐ１，Ｐ３）を通過した光の情報をぞれぞれの受光部１２で個別に取得することができる。
　本技術に係る生体情報測定装置１０が複数の受光部１２を備える場合、図３のＡ及びＢに示すように、複数の受光部１２を略同一平面上に配置することができる。
　また、本技術において、遮光部１５１の形状は迷光を防ぐことができれば特に限定されず、図３のＡ及びＢに示すように、自由に所望の形状に設計できる。
　１－５．構成例５及び構成例６
　図４のＡは、機構Ｓの構成例５を示す模式図である。構成例５では、生体内部へ光を照射する１つの発光部１１と、生体内で散乱された光を受光して、生体信号を取得する２つの受光部１２と、これら発光部１１及び受光部１２を備える筐体１３と、を備え、発光部１１と複数の受光部１２とは略同一平面上に配置されている。また、前述した発光部１１から照射された光が透過する透過面Ｘを有する部材１４を備え、且つ、発光部１１及び受光部１２の部材１４と接する面及び当該面と向かい合う生体等と接する面を除いた周面に遮光部１５１を有する。これにより、発光部１１から出射した光を屈折させ、同一の測定部位（例えば血管Ｐ２）を通過することなく、異なる測定部位（例えば血管Ｐ１，Ｐ３）を通過した光の情報をぞれぞれの受光部１２で個別に取得することができる。
　また、図４のＢは、機構Ｓの構成例６を示す模式図である。構成例６では、生体内部へ光を照射する１つの発光部１１と、生体内で散乱された光を受光して、生体信号を取得する２つの受光部１２と、これら発光部１１及び受光部１２を備える筐体１３と、を備え、発光部１１と複数の受光部１２とは略同一平面上に配置されている。また、前述した発光部１１から照射された光が透過する透過面Ｘを有する部材１４を備え、且つ、発光部１１及び受光部１２の部材１４と接する面及び当該面と向かい合う生体等と接する面を除いた周面に遮光部１５１を有する。これにより、発光部１１から出射した光を屈折させ、同一の測定部位（例えば血管Ｐ２）を通過することなく、異なる測定部位（例えば血管Ｐ１，Ｐ３）を通過した光の情報をぞれぞれの受光部１２で個別に取得することができる。
　本技術に係る生体情報測定装置１０が複数の受光部１２を備える場合、図４のＡ及びＢに示すように、発光部１１と複数の受光部１２とを略同一平面上に配置することができる。
　また、本実施形態において、部材１４は、図４のＡに示すように透過面Ｘを含んだ円錐の空気層を複数有していてもよい。
　１－６．構成例７及び構成例８
　図５のＡは、機構Ｓの構成例７を示す模式図である。構成例７では、生体内部へ光を照射する１つの発光部１１と、生体内で散乱された光を受光して、生体信号を取得する２つの受光部１２と、これら発光部１１及び受光部１２を備える筐体１３と、を備え、発光部１１と複数の受光部１２とは略同一平面上に配置されている。また、前記発光部１１から照射された光が透過するレンズ１６を備える。
　レンズ１６は、図５のＡに示すように、前記発光部１１と前記測定部位との間に配置されている。また、当該レンズ１６は、図５のＡに示すように、その一部にレンズ遮光部１６１を有することが好ましい。これにより、レンズ出射後に広がったビーム中心部の光を除去することができ、同一の測定部位（例えば血管Ｐ２）を通過することなく、異なる測定部位（例えば血管Ｐ１，Ｐ３）を通過した光の情報をぞれぞれの受光部１２で個別に取得することができる。なお、レンズ遮光部１６１を構成する材料としては、前述した遮光部１５１を構成する材料と同様である。
　図５のＢは、機構Ｓの構成例８を示す模式図である。構成例８では、生体内部へ光を照射する１つの発光部１１と、生体内で散乱された光を受光して、生体信号を取得する２つの受光部１２と、これら発光部１１及び受光部１２を備える筐体１３と、を備え、発光部１１と複数の受光部１２とは略同一平面上に配置されている。また、前記発光部１１から照射された光が透過するレンズ１６を備える。
　構成例８において、レンズ１６は、構成例７と同様に、一部にレンズ遮光部１６１を有する。当該レンズ遮光部１６１は、図５のＡに示すように前記発光部１１から照射された光が入射する側、又は、図５のＢに示すように前記発光部１１から照射された光が出射する側、のレンズ中央部に設けられていることが好ましい。これにより、レンズ出射後に広がったビーム中心部の光を効率的に除去することができる。その結果、同一の測定部位（例えば血管Ｐ２）を通過する光路を遮断することが可能となる。また、構成例７及び構成例８では、入射する光に対して中心対称のレンズを用いた場合、受光部１２の数が増えた場合であっても、各受光部１２に異なる測定部位における光の情報を取得させることができる。
　構成例７及び８では、更に、発光部１１及び受光部１２の、測定部位が存在する側の底面を除いた周面に、レンズ遮光部１６１とは異なる、前述した遮光部１５１を有する。これにより、迷光を防ぎ、測定精度を向上させることができる。
　１－７．構成例９及び構成例１０
　図６のＡは、機構Ｓの構成例９を示す模式図である。構成例９では、生体内部へ光を照射する１つの発光部１１と、生体内で散乱された光を受光して、生体信号を取得する２つの受光部１２と、これら発光部１１及び受光部１２を備える筐体１３と、を備え、複数の受光部１２は略同一平面上に配置されている。また、前述した発光部１１から照射された光が透過する透過面Ｘを有する部材１４を備え、且つ、前記発光部１１から照射された光が透過するレンズ１６を備える。
　本実施形態では、図６のＡに示すように、前述した部材１４及びレンズ１６の両方を組み合わせて用いることで、同一の測定部位（例えば血管Ｐ２）を通過することなく、異なる測定部位（例えば血管Ｐ１，Ｐ３）を通過した光の情報をぞれぞれの受光部１２で個別に取得するように構成してもよい。
　図６のＢは、機構Ｓの構成例１０を示す模式図である。構成例１０では、生体内部へ光を照射する１つの発光部１１と、生体内で散乱された光を受光して、生体信号を取得する２つの受光部１２と、これら発光部１１及び受光部１２を備える筐体１３と、を備え、複数の受光部１２は略同一平面上に配置されている。また、前述した発光部１１から照射された光が透過する透過面Ｘを有する部材１４を備え、且つ、前記発光部１１から照射された光が透過するレンズ１６を備える。
　構成例１０において、レンズ１６は、前述した構成例９とは異なり、レンズ遮光部１６１を有している。このように、レンズ遮光部１６１は、適宜必要に応じて備えることができる。
　構成例９及び構成例１０では、更に、発光部１１及び受光部１２の、測定部位が存在する側の底面（発光部１１及び受光部１２の部材１４と接する面、並びに当該面と向かい合う生体等と接する面）を除いた周面に、レンズ遮光部１６１とは異なる、前述した遮光部１５１を有する。これにより、迷光を防ぎ、測定精度を向上させることができる。
　１－８．構成例１１
　図７は、機構Ｓの構成例１１を示す模式図である。構成例１１では、生体内部へ光を照射する１つの発光部１１と、生体内で散乱された光を受光して、生体信号を取得する２つの受光部１２と、これら発光部１１及び受光部１２を備える筐体１３と、を備える。また、前記発光部１１から照射された光に基づいて回折光を生成する回折格子部１７を備える。
　回折格子部１７は、図７に示すように、前記発光部１１と前記測定部位との間に配置されている。これにより、発光部１１から出射した光が回折格子部１７により分岐され、同一の測定部位（例えば血管Ｐ２）を通過することなく、異なる測定部位（例えば血管Ｐ１，Ｐ３）を通過した光の情報をぞれぞれの受光部１２で個別に取得することができる。
　当該回折格子部１７は、自由に光の分岐方向を決定するように適宜自由に設計できるため、受光部１２の数が増えた場合であっても、異なる測定部位（例えば血管Ｐ１，Ｐ３）を通過した光をそれぞれの受光部１２に入射させることができる。
　構成例１１では、更に、発光部１１及び受光部１２の、測定部位が存在する側の底面を除いた周面に、前述した遮光部１５１を有する。これにより、迷光を防ぎ、測定精度を向上させることができる。
　１－９．構成例１２
　図８は、機構Ｓの構成例１２を示す模式図である。構成例１２では、生体内部へ光を照射する１つの発光部１１と、生体内で散乱された光を受光して、生体信号を取得する２つの受光部１２と、これら発光部１１及び受光部１２を備える筐体１３と、を備える。また、前述した前記発光部１１から照射された光を分割する光分割部１８を備える。
　光分割部１８は、例えば光を２等分するものであり、ハーフビームスプリッタ（ＨＢＳ）、分岐導波路等で構成される。これにより、光路を２つに分岐して生体に光が入射する部位を離すことで、異なる受光部１２で異なる測定部位（例えば血管Ｐ１，Ｐ３）の情報がそれぞれ取得可能となる。
　構成例１２は、更に、光分割部１８で分割された光が屈折する屈折面Ｒを有する部材１９を有する。部材１９は、発光部１１と複数の測定部位との間に配置される。前記屈折面Ｒは、光分割部１８で分割された光の光路に対して傾斜して配置されている。これにより、光分割部１８で分割された光を屈折させ、複数の測定部位（例えば血管Ｐ１，Ｐ３）のうちの１つ（例えば血管Ｐ１）に光を照射することができる。
　当該部材１９は、前述した部材１４と同様に、例えば屈折率が空気と異なる材料からなり、当該材料としては、例えばプラスチック、ガラス、樹脂、金属等などが挙げられる。
　また、屈折面Ｒには、アルミや金などの反射率の高い反射面を付加して積極的に光を反射させてもよい。
　構成例１２では、更に、発光部１１及び受光部１２の、測定部位が存在する側の底面を除いた周面に、前述した遮光部１５１を有する。これにより、迷光を防ぎ、測定精度を向上させることができる。
　１－１０．処理部１００
　図９は、処理部１００の構成例を示すブロック図である。
　処理部１００は、受光部１２からの出力に基づいて、生体情報（例えば自律神経の状態）を解析する。
　処理部１００は、例えば抽出部１０１、記録部１０２及び解析部１０３を含むものとすることができる。また、処理部１００は、必要に応じて、各部位を統括制御する制御部１０４を含んでいてもよい。
　処理部１００は、前述した筐体１３内に設けられて受光部１２に接続されてもよいし、筐体１３外に筐体１３と一体的に設けられて受光部１２に接続されてもよいし、筐体１３外に設けられて有線又は無線により受光部１２に接続されてもよい。
　抽出部１０１は、受光部１２の出力から複数の測定部位の情報を抽出する。抽出部１０１は、例えばローパスフィルタで実現される。
　ローパスフィルタは、受光部１２の出力端に接続され、前記受光部１２から出力された信号の高周波成分（ノイズ成分）をカットし、該高周波成分がカットされた信号を出力する。ローパスフィルタを介した信号は、後述する記録部１０２及び解析部１０３に送信される。なお、本技術に係る生体情報測定装置１０が複数の受光部１２を有する場合、ローパスフィルタは、受光部１２毎に設けられていてよい。
　記録部１０２は、抽出部１０１で抽出された複数の測定部位の情報を記録する。記録部１０２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等のメモリ、ハードディスクなどで実現される。記録部１０２は、前記ローパスフィルタの出力端に接続され、当該ローパスフィルタを介した信号を保持又は更新する。
　解析部１０３は、少なくとも記録部１０２に記録された複数の測定部位の情報を解析し、その解析結果に基づいて、生体情報（例えば自律神経の状態）を解析する。解析部１０３は、制御部１０４とともに、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等により実現される。
　具体的には、解析部１０３は、記録部１０２に記録された各測定部位（例えば各血管）の情報と、該情報が記録部１０２で記録された後に抽出部１０１で抽出された該測定部位（例えば該血管）の情報との差分を取得し、その取得結果に基づいて生体情報の解析を行う。
　より詳しくは、解析部１０３は、例えば生体の測定部位毎の情報の差分の相互関係を取得し、その取得結果に基づいて、生体の状態を判別する。ここでいう「相互関係」は、例えば分散、標準偏差、差分、歪度、尖度、相関、分位数、平均値、中央値等の特徴量などが挙げられる。
　解析部１０３は、例えば減算部、相互関係取得部及び状態判別部を有する。
　減算部は、前記ローパスフィルタの出力端及び記録部１０２に接続されている。減算部は、記録部１０２で記録（保持又は更新）された信号（旧信号）を、該記録時から所定時間後に前記ローパスフィルタを介して送られてくる信号（新信号）から減算し、その減算結果（差分）を出力する。なお、本技術に係る生体情報測定装置１０が複数の受光部１２を有する場合、各受光部１２に設けられたローパスフィルタ毎に、減算部が設けられていてよい。
　相互関係取得部は、減算部の出力端に接続されている。相互関係取得部は、減算部での減算結果（差分）の相互関係を取得し（上記特徴量を算出し）、その取得結果（算出結果）を出力する。
　状態判別部は、相互関係取得部の出力端に接続されている。状態判別部は、相互関係取得部で取得された相互関係に基づいて、生体の状態を判別する。
　ここで、例えば各チャネルの信号は、対応する血管の挙動に応じた波形を有する。血管の挙動は、血管毎に異なるため、血管毎に取得される信号の波形も異なる。しかしながら、上記した各チャネルの新旧の信号の減算結果の波形（差分の波形）は、血管毎の信号波形によらない、自律神経の状態の変化の有無を反映する情報である。自律神経の状態が同じ状態で継続している間は、各チャネルの信号の差分の波形は、互いに近似した波形になると考えられる。よって、各チャネルの信号の差分の波形が互いに近似していれば、自律神経の状態が同じ状態で継続していると推定できる。
　そこで、状態判別部は、相互関係取得部での取得結果（相互関係）、すなわち、上記特徴量が例えば閾値未満の場合には、自律神経の状態が同じ状態で継続していると判断し、その判断結果に対応する自律神経の状態の判別結果（例えば安静状態か緊張状態かの判別）を出力する。
　一方、自律神経の状態が変化したときには、各チャネルの新旧の信号の差分の波形は、互いに近似しない波形になると考えられる。よって、各チャネルの新旧の信号の差分の波形が互いに近似していなければ、自律神経の状態が変化したと推定できる。
　そこで、状態判別部は、相互関係取得部での取得結果（相互関係）、すなわち、上記特徴量が例えば当該閾値以上の場合には、自律神経の状態が変化したと判断し、その判断結果に対応する自律神経の状態の判別結果（例えば安静状態か緊張状態かの判別）を出力する。
　なお、ここまで減算部により差分を取得する方法を述べてきたが、減算部の代わりに、除算部を有して除算結果を取得する方法であってもよい。
　また、減算や除算を用いることなく、記録部に記録された信号から相互関係を取得し（上記特徴量を算出し）、その取得結果（算出結果）を出力してもよい。この場合、相互関係には相関係数等も含まれる。
２．本技術の第２実施形態に係る生体情報測定装置１０
　以下、本実施形態に係る生体情報測定装置１０の構成を説明する。なお、当該実施形態は本技術の好適な一例を示したものであり、本技術に係る生体情報測定装置１０は当該構成に限定されるものではない。また、以下に示す実施形態において、測定部位はこれらの実施形態に含まれるものではない。
　２－１.第２実施形態に係る生体情報測定装置１０の構成
　本実施形態に係る生体情報測定装置１０は、複数の発光部１１と、少なくとも１つ以上の受光部１２と、を備える。以下、本実施形態に係る生体情報測定装置１０の具体的な構成について詳細に説明する。なお、本実施形態は、複数の発光部１１と、少なくとも１つ以上の受光部１２と、を備えること以外は、前述した第１実施形態に係る生体情報測定装置１０と同様である。
　２－２．構成例１３
　図１０のＡは、機構Ｓの構成例１３を示す模式図であり、Ｂは、ＡのＱ－Ｑ線断面模式図である。構成例１３では、生体内部へ光を照射する２つの発光部１１と、生体内で散乱された光を受光して、生体信号を取得する１つの受光部１２と、これら発光部１１及び受光部１２を備える筐体１３と、を備え、複数の発光部１１及び１つの受光部１２は同一直線状に配置されている。また、前記複数の発光部から出射され前記生体内の複数の測定部位で散乱された光の一部を遮光する遮光部１５２を備える。
　遮光部１５２は、前記受光部１２と前記測定部位との間に配置されており、好ましくは、前記生体内にて伝搬した同一の測定部位（例えば血管Ｐ２）と前記受光部１２とを結ぶ直線状に配置されている。これにより、同一の測定部位（例えば血管Ｐ２）を通過した光は生体表面で遮られ、異なる測定部位（例えば血管Ｐ１，Ｐ３）の情報を受光部１２で取得することが可能となる。なお、遮光部１５２を構成する材料としては、前述した遮光部１５１を構成する材料と同様である。
　構成例１３において、受光部１２は１つであるため、受光部１２及び２つの発光部１１（例えば第１発光部、第２発光部）を図１１のように時分割駆動することで、それぞれ異なる測定部位（例えば血管Ｐ１，Ｐ３）の情報を取得することができる。
　構成例１３は、更に、発光部１１から照射された光が透過する透過面を有する部材Ｔを有していてよく、当該部材Ｔは、例えば図１０のＢに示すように、発光部１１及び受光部１２と測定部位との間に配置されていてよい。これにより、発光部１１及び受光部１２を安定して配置でき、また、発光部１１にレーザを用いて血流速度を計測する際には生体表面等と受光部１２との間に距離を設けた方が、信号強度が強くなるため、部材Ｔを挟んで距離をかせぐことで信号強度を強くすることができる。なお、当該部材Ｔを形成する素材は、前述した部材１４と同様である。
　２－３．構成例１４
　図１２のＡは、機構Ｓの構成例１４を示す模式図であり、Ｂは、ＡのＱ－Ｑ線断面模式図であり、Ｃは、ＡのＱ´－Ｑ´線断面模式図である。構成例１４では、生体内部へ光を照射する４つの発光部１１と、生体内で散乱された光を受光して生体信号を取得する１つの受光部１２と、これら発光部１１及び受光部１２を備える筐体１３とを備え、１つの受光部１２を挟んでこの対角線状に４つの発光部１１が配置されている。また、前記複数の発光部から出射され前記生体内の複数の測定部位で散乱された光の一部を遮光する遮光部１５２を備える。
　遮光部１５２は、前記生体内にて伝搬した同一の測定部位（例えば血管Ｐ２）と前記受光部１２とを結ぶ直線状に配置されている。これにより、発光部１１の数が増えた場合であっても、同一の測定部位（例えば血管Ｐ５）を通過した光は生体表面で遮られ、異なる測定部位（例えば血管Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）の情報を受光部１２でそれぞれ取得することが可能となる。
　なお、構成例１３及び構成例１４において、遮光部１５２が存在しない部分の形状は略円形となっているが、本技術では同一の測定部位（例えば血管Ｐ２）を通過した光を生体表面で遮ることができればこの形状に限定されない。また、その配置についても、自由に設計できる。
３．本技術に係る生体情報測定システム
　本技術に係る生体情報測定システムは、生体に光を照射する発光装置と、前記生体内の複数の測定部位で散乱された光を受光する受光装置と、からなり、複数の測定部位で散乱された光が、複数の受光部又は同一の受光部で個別に検出される機構を有する。
　前記発光装置は、例えば前述した発光部１１を有するものとすることができる。発光部１１については前述したものと同様であるため、ここでは説明を割愛する。
　また、前記受光装置は、例えば前述した受光部１２を有するものとすることができる。受光部１２については、前述したものと同様であるため、ここでは説明を割愛する。
　更に、前記機構については、前述した機構Ｓと同様であるため、ここでは説明を割愛する。
４．本技術に係る生体情報測定方法
　本技術に係る生体情報測定装置１０は、生体情報を測定する生体情報測定方法に好適に用いることができる。本技術に係る生体情報測定方法において、測定可能な生体情報は特に限定されないが、好ましくは生体の血管情報である。生体の血管情報を取得することにより、例えば自律神経の状態を識別することができる。
　なお、本技術は、以下のような構成を採用することができる。
〔１〕
　生体に光を照射する発光部と、
　前記生体内の複数の測定部位で散乱された光を受光する受光部と、
を備え、
　複数の測定部位で散乱された光が、複数の受光部又は同一の受光部で個別に検出される機構を有する、生体情報測定装置。
〔２〕
　複数の受光部を備えた、〔１〕に記載の生体情報測定装置。
〔３〕
　前記発光部から照射された光が透過する透過面を有する部材、
を更に備え、
　前記部材は、前記発光部と前記測定部位との間に配置され、
　前記透過面は、前記発光部の照射光路に対して傾斜して配置された、〔２〕に記載の生体情報測定装置。
〔４〕
　前記複数の受光部が略同一平面上に配置された、〔３〕に記載の生体情報測定装置。
〔５〕
　前記発光部と前記複数の受光部とが略同一平面上に配置された、〔３〕に記載の生体情報測定装置。
〔６〕
　前記発光部から照射された光が透過するレンズ、
を更に備え、
　前記レンズは、前記発光部と前記測定部位との間に配置された、〔２〕に記載の生体情報測定装置。
〔７〕
　前記レンズは、その一部にレンズ遮光部を有する、〔６〕に記載の生体情報測定装置。
〔８〕
　前記レンズは、前記発光部から照射された光が入射する側又は出射する側の中央部に前記レンズ遮光部を有する、〔７〕に記載の生体情報測定装置。
〔９〕
　前記発光部から照射された光に基づいて回折光を生成する回折格子部、
を更に備え、
　前記回折格子部は、前記発光部と前記測定部位との間に配置された、〔２〕に記載の生体情報測定装置。
〔１０〕
　前記発光部から照射された光を分割する光分割部、
を更に備え、
　前記光分割部は、前記発光部と前記測定部位との間に配置された、〔２〕に記載の生体情報測定装置。
〔１１〕
　複数の発光部を備えた、〔１〕に記載の生体情報測定装置。
〔１２〕
　前記複数の発光部から出射され前記生体内の複数の測定部位で散乱された光の一部を遮光する遮光部、
を更に備え、
　前記遮光部は、前記受光部と前記測定部位との間に配置された、〔１１〕に記載の生体情報測定装置。
〔１３〕
　前記遮光部は、前記生体内にて伝搬した同一の測定部位と前記受光部とを結ぶ直線状に配置された、〔１２〕に記載の生体情報測定装置。
〔１４〕
　生体に光を照射する発光装置と、
　前記生体内の複数の測定部位で散乱された光を受光する受光装置と、
からなり、
　複数の測定部位で散乱された光が、複数の受光部又は同一の受光部で個別に検出される機構を有する、生体情報測定システム。
〔１５〕
　生体に光を照射する発光ステップと、
　前記生体内の複数の測定部位で散乱された光を受光する受光ステップと、
を有し、
　複数の測定部位で散乱された光が、複数の受光部又は同一の受光部で個別に検出される機構を有する、生体情報測定方法。
１０　生体情報測定装置
１１　発光部
１２　受光部
１３　筐体
１４　部材
１５１，１５２　遮光部
１６　レンズ
１６１　レンズ遮光部
１７　回折格子部
１８　光分割部
１９　部材
１００　処理部
１０１　抽出部
１０２　記録部
１０３　解析部
１０４　制御部
Ｐ１～Ｐ５　血管
Ｘ　透過面
Ｒ　屈折面
Ｔ　部材
 

Claims (15)

  1. 　生体に光を照射する発光部と、
    　前記生体内の複数の測定部位で散乱された光を受光する受光部と、
    を備え、
    　複数の測定部位で散乱された光が、複数の受光部又は同一の受光部で個別に検出される機構を有する、生体情報測定装置。
  2. 　複数の受光部を備えた、請求項１に記載の生体情報測定装置。
  3. 　前記発光部から照射された光が透過する透過面を有する部材と、
    を更に備え、
    　前記部材は、前記発光部と前記測定部位との間に配置され、
    　前記透過面は、前記発光部の照射光路に対して傾斜して配置された、請求項２に記載の生体情報測定装置。
  4. 　前記複数の受光部が略同一平面上に配置された、請求項３に記載の生体情報測定装置。
  5. 　前記発光部と前記複数の受光部とが略同一平面上に配置された、請求項３に記載の生体情報測定装置。
  6. 　前記発光部から照射された光が透過するレンズ、
    を更に備え、
    　前記レンズは、前記発光部と前記測定部位との間に配置された、請求項２に記載の生体情報測定装置。
  7. 　前記レンズは、その一部にレンズ遮光部を有する、請求項６に記載の生体情報測定装置。
  8. 　前記レンズは、前記発光部から照射された光が入射する側又は出射する側のレンズ中央部に前記レンズ遮光部を有する、請求項７に記載の生体情報測定装置。
  9. 　前記発光部から照射された光に基づいて回折光を生成する回折格子部、
    を更に備え、
    　前記回折格子部は、前記発光部と前記測定部位との間に配置された、請求項２に記載の生体情報測定装置。
  10. 　前記発光部から照射された光を分割する光分割部、
    を更に備え、
    　前記光分割部は、前記発光部と前記測定部位との間に配置された、請求項２に記載の生体情報測定装置。
  11. 　複数の発光部を備えた、請求項１に記載の生体情報測定装置。
  12. 　前記複数の発光部から出射され前記生体内の複数の測定部位で散乱された光の一部を遮光する遮光部、
    を更に備え、
    　前記遮光部は、前記受光部と前記測定部位との間に配置された、請求項１１に記載の生体情報測定装置。
  13. 　前記遮光部は、前記生体内にて伝搬した同一の測定部位と前記受光部とを結ぶ直線状に配置された、請求項１２に記載の生体情報測定装置。
  14. 　生体に光を照射する発光装置と、
    　前記生体内の複数の測定部位で散乱された光を受光する受光装置と、
    からなり、
    　複数の測定部位で散乱された光が、複数の受光部又は同一の受光部で個別に検出される機構を有する、生体情報測定システム。
  15. 　生体に光を照射する発光ステップと、
    　前記生体内の複数の測定部位で散乱された光を受光する受光ステップと、
    を有し、
    　複数の測定部位で散乱された光が、複数の受光部又は同一の受光部で個別に検出される機構を有する、生体情報測定方法。
     
PCT/JP2021/006249 2020-04-01 2021-02-19 生体情報測定装置、生体情報測定システム及び生体情報測定方法 WO2021199773A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21781584.4A EP4129163B1 (en) 2020-04-01 2021-02-19 Biological information measurement device, biological information measurement system, and biological information measurement method
US17/911,621 US20230190106A1 (en) 2020-04-01 2021-02-19 Biological information measurement apparatus, biological information measurement system, and biological information measurement method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020066041 2020-04-01
JP2020-066041 2020-04-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021199773A1 true WO2021199773A1 (ja) 2021-10-07

Family

ID=77927839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/006249 WO2021199773A1 (ja) 2020-04-01 2021-02-19 生体情報測定装置、生体情報測定システム及び生体情報測定方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230190106A1 (ja)
EP (1) EP4129163B1 (ja)
WO (1) WO2021199773A1 (ja)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0576504A (ja) * 1991-09-20 1993-03-30 Colleen Denshi Kk 末梢循環状態検出装置
JP2008173510A (ja) * 2003-10-09 2008-07-31 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 血圧計及び生体情報検出装置
JP2008272085A (ja) * 2007-04-26 2008-11-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 血流センサ
JP2010194000A (ja) * 2009-02-24 2010-09-09 Seiko Epson Corp 光センサーおよび計測システム
JP5930012B1 (ja) * 2014-12-12 2016-06-08 セイコーエプソン株式会社 センサーユニット、生体情報検出装置、電子機器
JP2017018772A (ja) * 2016-11-02 2017-01-26 ローム株式会社 生体センサ
JP2017534325A (ja) * 2014-10-02 2017-11-24 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 光学的バイタルサインセンサ
JP2018068556A (ja) 2016-10-27 2018-05-10 株式会社デンソー 胸腔内圧推定装置
WO2018112401A1 (en) * 2016-12-15 2018-06-21 Rhythm Diagnostic Systems, Inc. Health monitoring systems and methods

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8135447B2 (en) * 2003-10-02 2012-03-13 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Optical biological information measuring apparatus, optical biological information measuring method, biological information decision apparatus, program and recording medium
US9752925B2 (en) * 2015-02-13 2017-09-05 Taiwan Biophotonic Corporation Optical sensor
WO2016176218A1 (en) * 2015-04-27 2016-11-03 Apple Inc. Dynamically reconfigurable apertures for optimization of ppg signal and ambient light mitigation

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0576504A (ja) * 1991-09-20 1993-03-30 Colleen Denshi Kk 末梢循環状態検出装置
JP2008173510A (ja) * 2003-10-09 2008-07-31 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 血圧計及び生体情報検出装置
JP2008272085A (ja) * 2007-04-26 2008-11-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 血流センサ
JP2010194000A (ja) * 2009-02-24 2010-09-09 Seiko Epson Corp 光センサーおよび計測システム
JP2017534325A (ja) * 2014-10-02 2017-11-24 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 光学的バイタルサインセンサ
JP5930012B1 (ja) * 2014-12-12 2016-06-08 セイコーエプソン株式会社 センサーユニット、生体情報検出装置、電子機器
JP2018068556A (ja) 2016-10-27 2018-05-10 株式会社デンソー 胸腔内圧推定装置
JP2017018772A (ja) * 2016-11-02 2017-01-26 ローム株式会社 生体センサ
WO2018112401A1 (en) * 2016-12-15 2018-06-21 Rhythm Diagnostic Systems, Inc. Health monitoring systems and methods

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4129163A4

Also Published As

Publication number Publication date
EP4129163A1 (en) 2023-02-08
EP4129163B1 (en) 2024-09-11
US20230190106A1 (en) 2023-06-22
EP4129163A4 (en) 2023-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2021072962A (ja) 高度なパルスオキシメトリセンサ
US9883824B2 (en) Detecting device
JP5056867B2 (ja) 生体情報検出装置および生体情報検出方法
JP5672709B2 (ja) 生体情報検出器、生体情報測定装置および生体情報検出器における反射部の設計方法
JP2018524073A5 (ja)
US11690513B2 (en) Methods and system for multi-channel bio-optical sensing
CA2699626C (en) Optical device components
EP2485634A1 (en) Photoacoustic spectroscopy with focused light
JP2005040261A (ja) 脈波センサ
JP4047907B2 (ja) 生体情報測定用光学素子およびそれを用いた生体情報測定装置
US20150208924A1 (en) Photoacoustic sensors with diffusing elements for patient monitoring
WO2021199773A1 (ja) 生体情報測定装置、生体情報測定システム及び生体情報測定方法
JP2018139952A (ja) 光学測定装置
JP5332713B2 (ja) 光センサーおよび計測システム
US20150265154A1 (en) Systems and methods for a multi-element medical sensor
JP2013053919A (ja) ヘイズ値測定装置及びヘイズ値測定方法
JP7027742B2 (ja) 分光システム
JP7009429B2 (ja) 血中酸素飽和度測定装置
KR20190031843A (ko) 생체 신호 검출 장치, 생체 정보 처리 장치 및 방법
US20240315612A1 (en) Measuring device
WO2015019392A1 (ja) 情報検出器及び情報計測器、並びに情報検出方法
WO2020122164A1 (ja) 生体信号計測装置
JP7411349B2 (ja) グルコース測定装置およびグルコース測定方法
JP4400643B2 (ja) 脈波センサ
JP6705593B2 (ja) 測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21781584

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021781584

Country of ref document: EP

Effective date: 20221102

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP