JP2002065645A

JP2002065645A - 非侵襲血糖計

Info

Publication number: JP2002065645A
Application number: JP2000258245A
Authority: JP
Inventors: Jiyakusei Chin; 若正陳; Katsuhiko Maruo; 勝彦丸尾; Masami Oka; 雅美岡
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2000-08-28
Filing date: 2000-08-28
Publication date: 2002-03-05
Anticipated expiration: 2020-08-28
Also published as: JP4483052B2

Abstract

(57)【要約】【課題】リファレンス信号を再現性良く測定すること
で、高精度のグルコース濃度の定量分析を可能とする。【解決手段】生体信号を測定する為の生体信号用光学
経路と、リファレンス信号を測定する為のリファレンス
信号用光学経路を別個に設ける。上記生体信号用光学経
路は光ファイババンドル６ａとその中途に設けたセンシ
ング部７ａにより構成してあり、リファレンス信号用光
学経路も同様の構成である。更に生体信号用光学経路に
ついては被検体３１を、リファレンス信号用光学経路に
ついては基準板３２を一旦経由させることで、それぞれ
の経路から生体信号及びリファレンス信号を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、近赤外領域におけ
る光の吸収を利用した生体組織中あるいは体液中の化学
成分を分光分析する体液成分濃度の分析装置に関するも
のであり、具体的には皮膚組織中のグルコース濃度の定
量分析を行なうことにより血糖値測定を行なう為の装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自身の血糖値を知ることは特に糖尿病患
者にとって非常に重要である。というのも糖尿病をその
原因から完全に治療する方法の未だ発見されていない今
日では、血糖値の上昇にはインシュリン投与により血糖
値を低下させるといった対処法を取らざるを得ないから
である。そこで患者は血糖値を随時測定する必要がある
のだが、その方法としては大きく侵襲法と非侵襲法に分
類することができる。侵襲法とは患者から直接採血した
血液を用いて血糖値を求める方法であり、確実な測定方
法ではあるが、患者に対しては毎回の採血により大きな
負担を強いることになる。

【０００３】そこで非侵襲的な方法、つまり直接採血す
ることなく患者の血糖値を求める方法が従来から提案さ
れてきた。それらは、皮膚組織中のグルコース濃度が血
液中のグルコース濃度との間に有する高い相関関係を利
用して、血糖値測定の代用値として上記皮膚組織中のグ
ルコース濃度を非侵襲的に測定するという方法である。
具体的には皮膚組織に近赤外線領域の光を照射し、そこ
で透過もしくは拡散した光を検出することで、皮膚組織
中における光の吸収強度を測定する。近赤外線領域にお
いて光の吸収強度はグルコースの存在により大きな影響
を受ける為、上記光の吸収強度測定により体内のグルコ
ース濃度を測定することができる。

【０００４】しかしながら、グルコース濃度は数十〜数
百ｍｇ／ｄｌと微量である為に、グルコース濃度の定量
には皮膚組織を透過あるいは拡散反射した光、つまり生
体反応を、Ｓ／Ｎ良く捉える必要がある。その為には吸
光度やベースラインの変動をできるだけ抑制すること
で、スペクトル測定に高い安定性を持たせることが要求
される。ここで、測定されるスペクトルに変動を与える
装置的な要素としては、光源や受光素子ユニットといっ
た部品間の位置関係における変動や、装置の周囲環境温
度における時間的変動が挙げられる。これら変動を補正
する為に、上記生体信号とは別途にセラミック板等の基
準板を反射したリファレンス信号を測定し、それを基準
光とするのが一般的である。従ってスペクトル測定を安
定的に実現する為に装置に要求される性能としては、上
記リファレンス信号の安定的測定が非常に重要となる。

【０００５】従来提案されてきたグルコース濃度の定量
分析装置の一例として、特願平１０−３０８８１７号記
載のグルコース濃度の定量分析装置が挙げられる。図２
１に示した概略図に基づいて、まずそのリファレンス信
号の測定方法について説明する。ハロゲンランプから成
る光源９０により発せられた光は、集光レンズ９１によ
り収束された後に光ファイババンドル９２内を伝達し
て、センシング部９２ａから基準板９６に照射される。
該基準板９６内を透過あるいは拡散反射した光、つまり
リファレンス信号は再びセンシング部９２ａから光ファ
イババンドル９２内を伝達して、回折格子を収めた回折
格子ユニット９３において分光された後にＩｎＧａＡｓ
アレイ型受光素子ユニット９４にて検出される。

【０００６】次に生体信号の測定方法について説明す
る。まず位置決め治具（図示せず）を用いてセンシング
部９２ａと被検体９７の接触圧力を９８００〜４９００
０Ｐａに設定して当接させ、上記リファレンス信号の検
出方法と同様の方法により、被検体９７を透過もしくは
反射した光、つまり生体信号を検出する。しかして得ら
れたリファレンス信号及び生体信号を基に演算ユニット
９５にてグルコース濃度が演算される。

【０００７】このように、上記定量分析装置ではリファ
レンス信号及び生体信号を同一の光学経路を用いて測定
している。従って、リファレンス信号測定の場合にはセ
ンシング部９２ａを標準板９６に当接させ、次に生体信
号測定の場合には上記センシング部９２ａを被検体９７
に当接させる必要がある。しかし、センシング部９２ａ
と基準板９６との位置再現性の問題、更にリファレンス
信号と生体信号の測定時差の問題を考慮した場合に、測
定毎の上記作業の繰返しがリファレンス信号の安定的測
定を困難にすることは、想像するのに容易である。この
為、上記定量分析装置ではリファレンス信号変動による
スペクトル測定の不安定性を十分には補正できず、従っ
て精度良くグルコース濃度分析を行なうことは困難であ
った。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の点に鑑
みてなされたものであり、その目的とするところは、装
置における不安定性の抑制によってリファレンス信号を
再現性良く測定し、安定したスペクトル測定を可能とし
た、高精度のグルコース濃度の定量分析装置を提供する
ことを課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１に係る発明を、波長１０００ｎｍ〜２５００
ｎｍの近赤外光を発生させる為の光源と、該光源から照
射した光を、中途にて被検体を経由した生体信号として
伝達する為の光学経路と、補正の際に基準とするリファ
レンス信号として伝達する為の光学経路と、該光学経路
で伝達された光を検出する為の受光素子ユニットと、該
受光素子ユニットからの信号を受けてグルコース濃度を
算出する為の演算部を具備した非侵襲血糖計であり、上
記光学経路については生体信号を伝達する為の生体信号
用光学経路と、リファレンス信号を伝達する為のリファ
レンス信号用光学経路とで別途に設けることを特徴とす
る非侵襲血糖計とすることで、生体信号とリファレンス
信号の測定を略同時あるいは全く同時に行なうことがで
き、且つ、リファレンス信号の測定を再現性良く行なう
ことができる。

【００１０】また請求項２記載の発明を、生体信号用光
学経路を、光を伝達する為の光ファイバを受発光間距離
２ｍｍ以下として埋設した光ファイババンドルと、該光
ファイババンドルの中途において光を被検体に経由させ
る為のセンシング部によって構成し、リファレンス信号
用光学経路を上記光ファイババンドルと、該光ファイバ
バンドルの中途において光を基準板に経由させる為のセ
ンシング部によって構成することを特徴とする請求項１
記載の非侵襲血糖計とすることで、生体信号用光学経路
においてセンシング部から一旦被検体に出射した光を該
被検体内で伝播させた後に再びセンシング部にて受光す
ると共に、リファレンス信号用光学経路においてはセン
シング部から一旦出射した光を基準板にて反射させた後
に再びセンシング部にて受光することができる。

【００１１】請求項３記載の発明を、生体信号用光学経
路を、光を伝達する為の光ファイバを受発光間距離２ｍ
ｍ以下として埋設した光ファイババンドルと、該光ファ
イババンドルの中途において光を被検体に経由させる為
のセンシング部によって構成し、リファレンス信号用光
学経路を、光を直接伝達する為の上記光ファイババンド
ルによって構成していることを特徴とする請求項１記載
の非侵襲血糖計とすることで、生体信号用光学経路にお
いてセンシング部から一旦被検体に出射した光を該被検
体内で伝播させた後に再びセンシング部で受光すると共
に、リファレンス信号用光学経路においては基準板を経
由することなく直接光を伝達することができる。

【００１２】請求項４記載の発明を、光源と光ファイバ
バンドルの入射端の間に、光学経路に均一な光を入射さ
せる為の拡散板を設けることを特徴とする請求項１〜３
のいずれか記載の非侵襲血糖計とすることで、光源から
の光を拡散させて略均一な強度分布を有する光とするこ
とができる。

【００１３】請求項５記載の発明を、生体信号用光学経
路によって伝達された光と、リファレンス信号用光学経
路によって伝達された光のいずれかを、受光素子ユニッ
トに選択的に検出させる為の光路遮断手段を有すること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の非侵襲血糖
計とすることによって、生体信号用光学経路とリファレ
ンス信号用光学経路の一部を共用することができる。

【００１４】請求項６記載の発明を、光路遮断手段がス
ライド式であることを特徴とする請求項５記載の非侵襲
血糖計とすることによって、簡単な仕組みで生体信号と
リファレンス信号を選択して測定することができる。

【００１５】請求項７記載の発明を、光路遮断手段が回
転板式であることを特徴とする請求項５記載の非侵襲血
糖計とすることによって、同じく簡単な仕組みで生体信
号とリファレンス信号を選択して測定することができ
る。

【００１６】請求項８記載の発明を、光路遮断手段と受
光素子ユニットの間に分光手段を有することを特徴とす
る請求項５〜７のいずれか記載の非侵襲血糖計とするこ
とによって、所定の波長における生体信号及びリファレ
ンス信号を測定することができる。

【００１７】請求項９記載の発明を、分光手段が干渉フ
ィルターであることを特徴とする請求項８記載の非侵襲
血糖計とすることによって、単素子を用いて受光素子ユ
ニットを構成することができる。

【００１８】請求項１０記載の発明を、分光手段が回折
格子であることを特徴とする請求項８記載の非侵襲血糖
計とすることによって、上記干渉フィルタの様な駆動部
を用いる必要がなくなる。

【００１９】請求項１１記載の発明を、受光素子ユニッ
トが受光素子を複数有していることを特徴とする請求項
１〜１０のいずれか記載の非侵襲血糖計とすることによ
って、生体信号とリファレンス信号を個別に測定するこ
とができる。

【００２０】請求項１２記載の発明を、受光素子がアレ
イ型素子であることを特徴とする請求項１１記載の非侵
襲血糖計とすることによって、分光手段によって波長毎
に分けられた光を夫々対応した受光素子において個別に
測定する事ができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に示す実
施の形態に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形
態における一例の非侵襲血糖計の概略図であり、図２は
センシング部７ａ，７ｂの正面図、また図３は出射部３
３ａ，３３ｂの正面図を示している。更に図４は光遮断
手段の一例の概略図であり、図５〜７は夫々光遮断手段
の他例の概略図を示している。

【００２２】図１に示す様に、波長１０００ｎｍ〜２５
００ｎｍの近赤外線を発生させる為の光源としてハロゲ
ンランプ１を配し、そこから発した光を均一にする為の
拡散板２、及びその均一化された光を点光源にする為の
ピンホール３を順に配している。上記ピンホール３を通
過した光は、更に第一レンズホルダー１１ａ内に配した
第一コリメートレンズ４にて平行化されたうえで第一集
光レンズ５にて集光される。その集められた光を伝達す
る為の光学経路として、上記レンズホルダー１１ａに設
けた入射部３０から生体信号用光学経路とリファレンス
信号用光学経路が夫々延設されている。

【００２３】上記生体信号用光学経路は、生体信号用光
ファイババンドル６ａと、その中途に設けた生体信号用
センシング部７ａにより構成されている。入射部３０か
ら採り入れた光は、生体信号用光ファイババンドル６ａ
に複数本埋設された光ファイバ（図示せず）内を伝達さ
れ、生体信号用センシング部７ａに達する。但し本例で
はクラッド径が２００μｍ、コア径が１８０μｍの光フ
ァイバを使用する。伝達された光は、図２に示す様に生
体信号用センシング部７ａに輪状に配設された、上記光
ファイバと連通した複数のセンシング部出射端１５から
一旦出射される。接触位置を一定化させる為の位置決め
治具（図示せず）によって接触圧力９８００〜４９００
０Ｐａで生体信号用センシング部７ａと当接させた被検
体３１の内部において光が反射または拡散した後に、そ
の光は再び被検体３１の外部へと出射される。出射され
た光は生体信号用センシング部７ａの中心に設けたセン
シング部入射端１６ａから生体信号として採り入れら
れ、生体信号用光ファイババンドル６ａに埋設された光
ファイバ内を伝わって、生体信号出射部３３ａにまで達
する。図３に示すように、上記生体信号出射部３３ａの
中央にはセンシング部入射端１６ａと連通した出射部出
射端１６ｂを有しており、該出射部出射端１６ｂから外
部へと生体信号が出射される。本例ではセンシング部出
射端１６ａを中心に、受発光間距離Ｌ＝６５０μｍとし
て輪を形成する様にセンシング部出射端１５を設けてい
るが、受発光間距離としてはＬ＝０．１〜２ｍｍの範囲
であれば良い。

【００２４】リファレンス信号用光学経路も同様に、リ
ファレンス信号用光ファイババンドル６ｂとリファレン
ス信号用センシング部７ｂにより構成され、リファレン
ス信号用センシング部７ｂから出射される光は基準板３
２にて反射された後に再びリファレンス信号用センシン
グ部７ｂから採り込まれ、光ファイバを通じてリファレ
ンス信号出射部３３ｂにまで伝達される。そして上記リ
ファレンス信号出射部３３ｂに設けた出射部出射端１６
ｂからリファレンス信号としての光が外部へと出射され
る。

【００２５】このように生体信号出射部３３ａからは生
体信号、リファレンス信号出射部３３ｂからはリファレ
ンス信号としての光が夫々出射されるので、その出射方
向に配したシャッター８により選択的に光を遮断するこ
とによって、両信号の検出の切り換えをおこなう。本例
における光の遮断手段について、図４に基づいて説明す
る。（ａ）は、生体信号用シャッター８ａとリファレン
ス信号用シャッター８ｂの両方が閉じた状態であり、こ
の場合、後述する受光素子ユニット１３では暗出力が検
出される。（ｂ）は（ａ）と比較して生体信号用シャッ
ター８ａが開いた状態であり、生体信号出射部３３ａか
らの生体信号のみを検出することができる。対して
（ｃ）は（ａ）と比較してリファレンス信号用シャッタ
ー８ｂが開いた状態であり、リファレンス信号出射部３
３ｂからのリファレンス信号のみを検出することができ
る。上記のように長板状の二つのシャッター８ａ，８ｂ
の開閉を切り換えることで、生体信号とリファレンス信
号を選択的に検出することが可能となる。但し、光の遮
断手段については、図５〜７に示す他の遮断手段によっ
ても構わない。

【００２６】図５の概略図は光の遮断方法の他例を示し
ており、フレーム窓１７のスライドにより生体信号とリ
ファレンス信号の検出を切り替えるものである。例えば
（ａ）に示す様にフレーム窓１７がＡ側に位置している
ときは生体信号出射部３３ａからの生体信号が検出さ
れ、（ａ）の状態からフレーム１７がＢ側にスライドし
て（ｂ）に示す状態に至った場合には、リファレンス信
号出射部３３ｂからのリファレンス信号が検出される。

【００２７】図６の概略図は光の遮断方法の他例を示し
ており、穴１８ａを設けた回転板１８の回転により生体
信号とリファレンス信号の検出を切り替えるものであ
る。（ａ）に示す様に穴１８ａが生体信号出射部３３ａ
の前を通過する際には生体信号が検出され、（ａ）の状
態から回転板１８が回転して（ｂ）に示すように穴１８
ａがリファレンス信号出射部３３ｂの前を通過する際に
はリファレンス信号が検出される。

【００２８】図７の概略図は光の遮断方法の他例を示し
ており、遮光板１９の位置を円弧状に変化させることで
生体信号とリファレンス信号の検出を切り替えるもので
ある。（ａ）に示す様に遮光板１９がリファレンス信号
出射部３３ｂの前を通過する際には生体信号出射部３３
ａより出射される生体信号が検出され、（ｂ）に示すよ
うに生体信号出射部３３ａの前を通過する際にはリファ
レンス信号出射部３３ｂより出射されるリファレンス信
号が検出される。

【００２９】上記の様な遮光手段によって選択された生
体信号若しくはリファレンス信号は、続いて、第二レン
ズホルダー１１ｂに内装した第二コリメートレンズ９で
平行化された後に第二集光レンズ１０にて集光され、回
折格子（図示せず）を収めた回折格子ユニット１２へと
入射する。入射した信号は該回折格子ユニット１２内で
分光されたうえで、ＩｎＧａＡｓアレイ型受光素子ユニ
ットである受光素子ユニット１３において検出される。
検出された信号は増幅後、ＡＤ変換されて演算ユニット
１４に伝達される。該演算ユニット１４は伝達された信
号を基に重回帰分析あるいは主成分回帰分析によって検
量式によりグルコース濃度を算出する。このように、生
体信号のみならずリファレンス信号も同時に検出するこ
とで、光源や受光素子ユニット、その他の光学部品など
の位置関係における変動や周囲環境温度の時間的な変動
を精度良く補正することができる。

【００３０】図８は本発明の実施の形態における他の例
である非侵襲血糖計の概略図を示している。基本構成は
図１の例と同様であるが、生体信号出射部３３ａとリフ
ァレンス信号出射部３３ｂを隣接させることにより、第
二コリメートレンズ９を用いずとも、効率よく両出射部
３３ａ，３３ｂからの光を第二集光レンズ１０へと導く
ことができる。更に両出射部３３ａ，３３ｂを一つの出
射部（図示せず）としてまとめ、生体信号出射部３３ａ
に設けていた出射部出射端１６ｂとリファレンス信号出
射部３３ｂに設けていた出射部出射端１６ｂを隣接させ
れば、更に効率よく光を導くことができる。このように
すれば光学システムの簡素化が可能となる。

【００３１】図９は本発明の実施の形態における更に他
の例である非侵襲血糖計の概略図を示している。基本構
成は図１の例と同様であるが、分光手段としては図１と
異なり、回折格子１２ではなくフィルタホイール２０を
第二コリメートレンズ９と第二集光レンズ１０の間に配
し、更に、受光素子ユニット１３としてはＩｎＧａＡｓ
アレイ型受光素子ではなく単素子であるＩｎＧａＡｓＰ
ＩＮフォトダイオード４０を用いている。上記フィルタ
ホイール２０には干渉フィルタ２０ａを２個配してあ
り、自身の回転により検出する光の波長を選択すること
ができる。但し干渉フィルタ２０ａの数としては２個に
限定するものではない。本例によれば、数個の干渉フィ
ルタ２０ａと１個の単素子による受光素子ユニット１３
によって分光及び受光の手段を構成できるので、更なる
光学システムの簡素化及び低コスト化が可能となる。

【００３２】図１０は本発明の実施の形態におけるまた
更に他の例である非侵襲血糖計の概略図を示している。
基本構成は図９の例と同様であるが、生体信号出射部３
３ａとリファレンス信号出射部３３ｂを隣接させること
により、第二コリメートレンズ９を用いずとも、効率よ
く両出射部３３ａ，３３ｂからの光を第二集光レンズ１
０へと導くことができる。本例によれば光学システムの
更なる簡素化が可能となる。

【００３３】図１１は本発明の実施の形態における別の
例である非侵襲血糖計の概略図を示している。基本構成
は図１０の例と同様であるが、受光素子ユニット１３に
おいては、1つの単素子を生体信号受光用とリファレン
ス信号受光用に使い分けるのではなく、２個の単素子で
あるＩｎＧａＡｓＰＩＮフォトダイオード４１,４２を
それぞれ生体信号受光用と生体信号受光用として別個に
使用するものである。このようにすればシャッター８を
用いずとも、生体信号とリファレンス信号の両方を検知
することができるので、更なる光学システムの簡素化が
可能となる。また生体信号とリファレンス信号を同時に
検知、測定する事ができるので、より精度の良いグルコ
ース濃度の定量分析が可能となる。

【００３４】図１２は本発明の実施の形態における更に
別の例である非侵襲血糖計の概略図を示している。基本
構成は図１１の例と同様であるが、分光及び受光の手段
としては、フィルタホイール２０を通過した所定の波長
を有する生体信号やリファレンス信号を単素子であるＩ
ｎＧａＡｓＰＩＮフォトダイオード４１,４２にて受光
するのでなく、フィルタ板２１に配したアレイ型干渉フ
ィルタ４３ａを通過した生体信号をアレイ型受光素子で
ある画素数１２８個又は２５６個のＩｎＧａＡｓリニア
イメージセンサ４３にて受光し，アレイ型干渉フィルタ
４４ａを通過した生体信号を同様にリニアイメージセン
サ４４にてそれぞれ受光するものである。このようにす
ればフィルタホイール２０のような駆動部を設ける必要
がなくなり、光学システムの更なる簡素化が可能とな
る。

【００３５】図１３は本発明の実施の形態におけるまた
更に別の例である非侵襲血糖計の概略図を示している。
基本構成は図１２の例と同様であるが、分光及び受光手
段としては、アレイ型干渉フィルタ４３ａ，４４ａを通
過した光をアレイ型受光素子４３，４４で受光するので
はなく、アレイ状に配された４個の干渉フィルタ４５
ａ，４６ａ，４７ａ，４８ａのうち干渉フィルタ４５ａ
〜４７ａを通過した各々所定の波長を有した生体信号
を、単素子の受光素子であるＩｎＧａＡｓＰＩＮフォト
ダイオード４５〜４７にてそれぞれ受光すると共に、干
渉フィルタ４８ａを通過したリファレンス信号をＩｎＧ
ａＡｓＰＩＮフォトダイオード４８にて受光するもので
ある。このようにすれば、図１２の例と同様にフィルタ
ホイール２０を設けることなく、且つ、複数個の単一素
子を用いて受光素子ユニット１３を構成する事ができる
ので、更なる低コスト化が可能となる。本例では４個の
干渉フィルタ４５ａ〜４８ａを配したが、特に４個に限
定するものではない。また生体信号用光ファイババンド
ル６ａの分岐本数は上記干渉フィルタの数と対応させ
る。

【００３６】図１４〜２０の順に示す実施の形態の例
は、上記図１、８〜１３の順に示した例を夫々、リファ
レンス信号用光学経路を基準板３２経由とせず、リファ
レンス信号用光ファイババンドル６ｂによって入射部３
０からリファレンス信号出射部３３ｂへ直接信号を伝達
するようにしたものである。このようにすることで光が
基準板３２にて反射される際の熱的変動要因を考慮する
必要がなくなり、リファレンス信号のより安定的な測定
が可能となる。また、リファレンス信号用光ファイババ
ンドル６ｂの構成を簡素化できる。更に、生体信号用光
ファイババンドル６ａとリファレンス信号用光ファイバ
バンドル６ｂの位置関係に余裕が生じる為に、被検体３
２を経由して生体信号を測定する行為が容易となる。

【００３７】

【発明の効果】上記のように本発明の請求項１記載の発
明にあっては、生体信号とリファレンス信号の測定を略
同時あるいは全く同時に行なうことができ、且つ、リフ
ァレンス信号の測定を再現性良く行なうことができるの
で、精度の良いグルコース濃度分析が可能となる。

【００３８】また、請求項２記載の発明にあっては、生
体信号用光学経路においてセンシング部から一旦被検体
に出射した光を該被検体内で伝播させた後に再びセンシ
ング部にて受光すると共に、リファレンス信号用光学経
路においてはセンシング部から一旦出射した光を基準板
にて反射させた後に再びセンシング部にて受光すること
ができる。従って、生体信号を被検体経由で得ると共
に、リファレンス信号を基準板経由で得ることが可能と
なる。

【００３９】請求項３記載の発明にあっては、生体信号
用光学経路においてセンシング部から一旦被検体に出射
した光を該被検体内で伝播させた後に再びセンシング部
にて受光すると共に、リファレンス信号用光学経路にお
いては基準板を経由することなく直接光を伝達すること
ができる。従って、リファレンス信号用光学経路におい
ては、基準板に照射される光の熱的変動要因を考慮する
必要がなくなる為に、安定的にリファレンス信号を測定
することが可能となる。更にリファレンス信号用光学経
路はその簡素化が可能となり、且つ、生体信号用光学経
路との位置関係に余裕が生じる為に被検体からの生体信
号の測定が容易になる。

【００４０】請求項４記載の発明においては、光源から
の光を拡散させることで強度分布を略均一とすることが
できるので、安定した強度の光を得ることが可能とな
る。

【００４１】請求項５記載の発明においては、生体信号
用光学経路とリファレンス信号用光学経路の一部を共用
することができるので、光学システムの簡素化および低
コスト化が可能となる。

【００４２】請求項６および７記載の発明においては、
簡単な仕組みで生体信号とリファレンス信号を選択して
測定することができるので、光学システムの簡素化およ
び低コスト化が可能となる。

【００４３】請求項８記載の発明においては、所定の波
長における生体信号及びリファレンス信号を測定すれ
ば、波長によって被検体における吸光度は異なることを
利用して正確なグルコース濃度分析が可能となる。

【００４４】請求項９記載の発明においては、単素子を
用いて受光素子ユニットを構成することができるので、
受光素子ユニットの簡素化および低コスト化が可能とな
る。

【００４５】請求項１０記載の発明においては、干渉フ
ィルタの様な駆動部を用いる必要がなくなるので、装置
の簡素化が可能となる。

【００４６】請求項１１記載の発明においては、生体信
号とリファレンス信号を個別に測定することでリファレ
ンス信号を安定的に測定すること可能となり、且つ、双
方の測定を全く同時に行なうことによりグルコース濃度
分析をより精度良く行なうことが可能となる。

【００４７】請求項１２記載の発明においては、分光手
段によって波長毎に分けられた光を、夫々対応した受光
素子において個別に測定する事ができるので、それらを
総合的に判断することにより、更に精度の良いグルコー
ス濃度分析が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における一例である非侵襲
血糖計の全体の概略図である。

【図２】同上の光ファイババンドルに設けたセンシング
部の正面図である。

【図３】同上の光ファイババンドルに設けた出射部の正
面図である。

【図４】（ａ）、（ｂ）は同上の光遮断手段における一
例の概略図である。

【図５】（ａ）、（ｂ）は同上の光遮断手段における他
例の概略図である。

【図６】（ａ）、（ｂ）は同上の光遮断手段における他
例の概略図である。

【図７】（ａ）、（ｂ）は同上の光遮断手段における他
例の概略図である。

【図８】本発明の実施の形態における他の例である非侵
襲血糖計の全体の概略図である。

【図９】本発明の実施の形態における更に他の例である
非侵襲血糖計の全体の概略図である。

【図１０】本発明の実施の形態におけるまた更に他の例
である非侵襲血糖計の全体の概略図である。

【図１１】本発明の実施の形態における別の例である非
侵襲血糖計の全体の概略図である。

【図１２】本発明の実施の形態における更に別の例であ
る非侵襲血糖計の全体の概略図である。

【図１３】本発明の実施の形態におけるまた更に別の例
である非侵襲血糖計の全体の概略図である。

【図１４】図１に示す一例において、リファレンス信号
用光学経路に基準板を介さない場合の非侵襲血糖計の概
略図である。

【図１５】図８に示す他の例において、リファレンス信
号用光学経路に基準板を介さない場合の非侵襲血糖計の
概略図である。

【図１６】図９に示す更に他の例において、リファレン
ス信号用光学経路に基準板を介さない場合の非侵襲血糖
計の概略図である。

【図１７】図１０に示すまた更に他の例において、リフ
ァレンス信号用光学経路に基準板を介さない場合の非侵
襲血糖計の概略図である。

【図１８】図１１に示す別の例において、リファレンス
信号用光学経路に基準板を介さない場合の非侵襲血糖計
の概略図である。

【図１９】図１２に示す更に別の例において、リファレ
ンス信号用光学経路に基準板を介さない場合の非侵襲血
糖計の概略図である。

【図２０】図１３に示すまた更に別の例において、リフ
ァレンス信号用光学経路に基準板を介さない場合の非侵
襲血糖計の概略図である。

【図２１】従来例におけるグルコース濃度定量分析装置
の概略図である。

【符号の説明】

１ハロゲンランプ２拡散板３ピンホール６ａ生体信号用光ファイババンドル６ｂリファレンス信号用光ファイババンドル７ａ生体信号用センシング部７ｂリファレンス信号用光ファイババンド８シャッター１２回折格子ユニット１３受光素子ユニット１４演算ユニット１７フレーム窓１８回転板２０ａ干渉フィルタ３１被検体３２基準板４０ＩｎＧａＡｓＰＩＮフォトダイオード４３ＩｎＧａＡｓリニアイメージセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡雅美大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 2G059 BB12 CC16 EE02 FF08 GG10 HH01 HH06 JJ03 JJ05 JJ11 JJ17 JJ23 JJ26 KK02 KK04 MM01 MM05 MM09 MM12 NN01 NN02 4C038 KK10 KL05 KL07 KX02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】波長１０００ｎｍ〜２５００ｎｍの近赤外
光を発生させる為の光源と、該光源から照射した光を、
中途にて被検体を経由した生体信号として伝達する為の
光学経路と、補正の際に基準とするリファレンス信号と
して伝達する為の光学経路と、該光学経路で伝達された
光を検出する為の受光素子ユニットと、該受光素子ユニ
ットからの信号を受けてグルコース濃度を算出する為の
演算部を具備した非侵襲血糖計であり、上記光学経路に
ついては生体信号を伝達する為の生体信号用光学経路
と、リファレンス信号を伝達する為のリファレンス信号
用光学経路とで別途に設けることを特徴とする非侵襲血
糖計。
【請求項２】生体信号用光学経路を、光を伝達する為
の光ファイバを受発光間距離２ｍｍ以下として埋設した
光ファイババンドルと、該光ファイババンドルの中途に
おいて光を被検体に経由させる為のセンシング部によっ
て構成し、リファレンス信号用光学経路を上記光ファイ
ババンドルと、該光ファイババンドルの中途において光
を基準板に経由させる為のセンシング部によって構成す
ることを特徴とする請求項１記載の非侵襲血糖計。
【請求項３】生体信号用光学経路を、光を伝達する為
の光ファイバを受発光間距離２ｍｍ以下として埋設した
光ファイババンドルと、該光ファイババンドルの中途に
おいて光を被検体に経由させる為のセンシング部によっ
て構成し、リファレンス信号用光学経路を、光を直接伝
達する為の上記光ファイババンドルによって構成してい
ることを特徴とする請求項１記載の非侵襲血糖計。
【請求項４】光源と光ファイババンドルの入射端の間
に、光学経路に均一な光を入射させる為の拡散板を設け
ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の非侵
襲血糖計。
【請求項５】生体信号用光学経路によって伝達された
光と、リファレンス信号用光学経路によって伝達された
光のいずれかを、受光素子ユニットに選択的に検出させ
る為の光路遮断手段を有することを特徴とする請求項１
〜４のいずれか記載の非侵襲血糖計。
【請求項６】光路遮断手段が、スライド式であること
を特徴とする請求項５記載の非侵襲血糖計。
【請求項７】光路遮断手段が、回転板式であることを
特徴とする請求項５記載の非侵襲血糖計。
【請求項８】光路遮断手段と受光素子ユニットの間に
分光手段を有することを特徴とする請求項５〜７のいず
れか記載の非侵襲血糖計。
【請求項９】分光手段が干渉フィルターであることを
特徴とする請求項８記載の非侵襲血糖計。
【請求項１０】分光手段が回折格子であることを特徴
とする請求項８記載の非侵襲血糖計。
【請求項１１】受光素子ユニットが受光素子を複数有
していることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか記
載の非侵襲血糖計。
【請求項１２】受光素子がアレイ型素子であることを
特徴とする請求項１１記載の非侵襲血糖計。