JP2002107291A - 非侵襲生体計測装置とその方法 - Google Patents
非侵襲生体計測装置とその方法Info
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Abstract
位が変わっても精度よく測定する。 【解決手段】 血管を含む生体組織の一部を照明するた
めの光源と、照明された血管と組織を撮像する撮像部
と、撮像された画像を解析する解析部を備え、解析部
が、(1)撮像された画像について血管を横切って分布
する画像輝度分布を対数変換し、変換した画像輝度分布
から血管の中心に対応して極小となる谷状の輝度プロフ
ァイルを抽出し、(2)得られた輝度プロファイルを高
さHの頂上を有する山状の吸収プロファイルに変換し、
(3)前記吸収プロファイルを分布関数とみなしてHを
変化させながらその関数の標準偏差бと、吸収プロファ
イルの高さaH(0<a<1)における幅Wを算出し、
Wがбの定数倍となるHを決定して、高さaHにおける
水平線をベースラインとし、(4)ベースラインより上
にある吸収プロファイルの特徴を定量化し、(5)その
特徴に基づいて血管又は血液情報を算出する手段を備え
る。
Description
方法に関し、とくに、生体から採血することなく経皮的
に血管又は血液の情報、つまり、血管径、血管深さ、ヘ
モグロビン濃度やヘマトクリットなどを測定する方法に
関する。
も重要で且つ頻繁に行われる検査のひとつである。特に
ヘモグロビン濃度は、貧血の診断を行う上で必須の検査
項目である。これらの検査は現在採血によって行われて
いるが、頻回の採血は患者の負担となるばかりか注射針
の誤射による感染事故の発生が危惧される。
項目を非侵襲的(経皮的)に計測しようとする装置が考
案されている。つまり、血管を含む生体組織を光源で照
明して撮像し、撮像された画像について血管を横切って
分布する画像濃度分布を画像の濃度プロファイルとして
抽出し、抽出した濃度プロファイルから血管に対応する
部分をベースラインで切り取り、切り取ったプロファイ
ルに基づいて血液成分を検査するようにした装置が知ら
れている(例えば、国際特許公開WO97/24066
号公報参照)。
うな従来の装置では、濃度プロファイルから血管に対応
する部分を切り取るベースラインを画一的に設定してい
るため、血管の太さや皮膚からの深さが変化すると計測
結果にバラツキを生じ、従って、被検者や被検部位が変
わると正しい検査結果を得ることが難しいという問題点
があった。この発明は、このような事情を考慮してなさ
れたもので、画像濃度プロファイル(光強度分布)の形
態に基づいて血管の太さや深さを考慮してベースライン
を適正に設定することにより、被検者や被検部位が変化
しても精度の高い計測結果を得ることが可能な非侵襲人
体計測装置および方法を提供するものである。
体組織の一部を照明するための光源と、照明された血管
と組織を撮像する撮像部と、撮像された画像を解析する
解析部を備え、解析部が、(1)撮像された画像につい
て血管を横切って分布する画像輝度分布を対数変換し、
変換した画像輝度分布から血管の中心に対応して極小と
なる谷状の輝度プロファイルを抽出し、(2)得られた
輝度プロファイルを高さHの頂上を有する山状の吸収プ
ロファイルに変換し、(3)前記吸収プロファイルを分
布関数とみなしてHを変化させながらその関数の標準偏
差бと、吸収プロファイルの高さaH(0<a<1)に
おける幅Wを算出し、W=2бとなるHを決定して、高
さaHにおける水平線をベースラインとし、(4)ベー
スラインより上にある吸収プロファイルの特徴を定量化
し、(5)その特徴に基づいて血管又は血液情報を算出
する手段を備える非侵襲生体計測装置を提供するもので
ある。
せ、その透過光像を撮像すると、血管部分は光を吸収す
るためその画像は暗くなり、他の部分は光を透過させる
のでその画像は明るくなる。そこで、この発明は、血管
を横切った輝度分布を検出することにより、血管情報や
血液成分(例えばヘモグロビン)の濃度を定量しようと
するものである。
織の一部を照明するための光源と、照明された血管と組
織を撮像する撮像部と、撮像された画像を解析する解析
部を備え、解析部は、撮像された画像または輝度分布を
解析する。
動物であり、また、生体組織の一部とは生体から分離し
た組織ではなく、生体のありのままの一部であって、例
えば指や耳朶などがあげられる。また、撮像部が生体組
織の所望の部分を撮像できるように光源と撮像部とに対
して生体の一部を相対的に固定する固定機構を備えるこ
とが好ましい。
画像でも反射光画像でもよい。この発明の光源には、半
導体レーザ(以下、LD)やLEDあるいはハロゲン光
源など使用でき、直接生体の一部に照射してもよいし、
ファイバーを介して照射してもよい。波長としては生体
組織を透過し、水の吸収が大きくない400〜950n
mの範囲にあることが好ましい。光源の波長(帯)は、
透過光画像の場合には、例えば600〜950nmが使
用され、反射光画像の場合には、例えば400〜950
nmが使用される。
を選択的に照射する発光素子からなることが好ましく、
少なくとも1波長は、それぞれ酸化ヘモグロビンおよび
還元ヘモグロビンの実質的な等吸収波長であることが望
ましい。撮像部は、レンズなどの光学系とCCDなどの
撮像デバイスから構成できる。
プロファイルが得られればよいので、撮像素子として
は、CCDの他にラインセンサーやフォトダイオードア
レイが使用できる。画像輝度プロファイルとしては血管
に直交する方向のものが好ましいまた、フォトダイオー
ド1個を、血管を横切る方向に駆動させて輝度プロファ
イルを得ることもできる。
力部からなり、得られた画像濃度プロファイルから血液
成分の量、例えばヘモグロビン濃度を演算して出力する
が、これらは市販のパーソナルコンピュータを利用して
もよい。
て血管を横切って分布する画像輝度分布を求める。血管
を横切って分布する画像輝度プロファイルは、光が血管
部分で吸収されるため図6に示すように血管の中心で極
小となる谷状の輝度プロファイルとなり、その輝度を自
然対数で変換すると、吸光度が求まり、プロファイルが
得られる。この輝度プロファイルは、測定対象や部位が
変わると組織表面から血管までの深さ,血管径などによ
って谷の深さ(ピーク)や谷間の広がりなどが変化する
ため、測定対象や部位が変化しても輝度プロファイルか
ら血管又は血液情報を正しく抽出できる部分を特定する
必要がある。
ルについて、図6に示すように谷底(極小値)Pからの
深さがHまでの部分を切り出し、切り出した輝度プロフ
ァイルを吸収プロファイルに変換する。それによって図
7に示すように高さHの頂上Qを有する山状の吸収プロ
ファイルが得られる。
規分布関数やローレンズ分布関数のような分布関数と見
なし、切り出し高さHを種々に変化させながらその関数
における標準偏差aと、吸収プロファイル(図7)の高
さaH(0<a<1)における幅Wを算出する。
る谷底からの深さH、つまり、図7の吸収プロファイル
の高さHを、最大値Hm(図6)の0〜100%の間で変化
させたときの高さ0.5H,0.6H,0.7Hにおける幅Wの
変化をそれぞれ曲線W50,W60,W70で表わし、2σの
変化を曲線Gで表わしている。
させると曲線W50,W60,W70は曲線Gとそれぞれ点
A,B,Cで交わることが分かる。これは、輝度プロフ
ァイルを異なる深さHで切り出し(図6)、それから得
られる高さHの吸収プロファイル(図7)を分布関数と
みなすと、各高さについて2σに等しい幅Wが1つ存在
することを示している。この原理を応用したのがこの発
明の特徴である。
対してW=Kσ(Kは定数)となるHを決定し、高さH
の吸収プロファイルにおいて高さaHにおける水平線を
ベースラインとし、ベースラインより上にある吸収プロ
ファイルを血管又は血液情報を正しく抽出できる部分
(血管プロファイル)として特定する。そして、特定し
た部分に基づいて血管又は血液情報を算出するようにし
ている。
種類の波長の光によって血管を含む生体組織の一部を照
明する光源である場合には、吸収プロファイルの特徴を
定量化する工程において、少なくとも2種類の波長の光
によってそれぞれ得られるベースラインより上にある吸
収プロファイルの特徴を、吸収プロファイルの高さh
1、h2、吸収プロファイルの幅W1、W2、吸収プロフ
ァイルとベースラインで囲まれた面積A1、A2として
算出するようにしてもよい。
管の組織表面からの深さtをh1、h2、W1、W2に
基づいて算出することができる。また、血管径φをh
1、A1、又はW1、tに基づいて算出することができ
る。
t、φに基づいて算出することができる。aが、0.5≦
a≦0.9の範囲の値に設定されることが好ましい。
一部を照明するための光源と、照明された生体組織の光
強度分布を検出するための検出部と、検出された光強度
分布を解析する解析部を備えた測定装置において、解析
部が、(1)光強度分布を所定の関数によって変換し、
(2)変換された光強度分布から、極小点または極大点
を検出し、(3)検出された極小点または極大点を中心
として、変換された光強度分布上の左右の任意の少なく
とも2点を決定し、その2点を結んだ直線または曲線を
基準線として、吸収プロファイルを求め、(4)吸収プ
ロファイルの形状特徴を定量化し、(5)吸収プロファ
イルの形状特徴を一定の関数の式に適合させ、(6)極
大点または極小点の入る少なくとも2点の位置をしきい
値として、2点のしきい値位置を任意に移動させて、
(3)〜(5)を繰り返し、(7)吸収プロファイルの
形状特徴を一定の関数の式に適合するしきい値をベース
ラインと決定し、(8)決定されたベースラインでの吸
収プロファイルの特徴から血管または血液情報を算出す
る手段から構成されることを特徴とする非侵襲生体計測
装置を提供するものである。
の光を照明する光源であり、吸収プロファイルの形状特
徴を、各波長毎に算出してもよい。また、上記変換関数
が対数関数であってもよい。吸収プロファイルの形状か
ら面積A、ピーク高hとピーク高に対するn%高におけ
る幅Wを算出し、吸収プロファイルの形状を定量しても
よい。吸収プロファイルの形状特徴が、吸収プロファイ
ルを確率密度関数と想定した時の標準偏差σで算出され
てもよい。
た時の標準偏差σと吸収プロファイルのピーク高に対す
るn%高における幅Wの定数倍とが一致してもよい。し
きい値位置の移動方法が、極小点または極大点を中心と
して、左右均等に変化させてもよい。少なくとも検出部
に撮像素子、またはラインセンサー、またはフォトセン
サを血管を横切る方向に移動させる方法を用いてもよ
い。少なくとも血管情報が血管幅であり、少なくとも血
液情報がヘモグロビンまたはヘマトクリットまたは酸素
飽和度であってもよい。
面積A、ピーク高h、ピーク高に対するn%高における
幅Wから構成される関数であってもよい。ヘモグロビン
またはヘマトクリットが吸収プロファイルのパラメータ
面積A、ピーク高h、ピーク高に対するn%高における
Wから構成される関数であってもよい。血管幅または血
液情報を算出する手段が、少なくとも2波長の吸光度パ
ラメータから深さt、またはヘマトクリット、酸素飽和
度を推定してもよい。上記深さの推定方法が各波長の吸
収プロファイルのパラメータピーク高h、ピーク高に対
するn%高における幅Wからなる関数であってもよい。
血管幅は推定された深さt、および吸収プロファイルの
パラメータ面積A、ピーク高h、ピーク高に対するn%
高における幅Wからなる関数であってもよい。ヘモグロ
ビンまたはヘマトクリットは推定された深さtを用い
て、および吸収プロファイルのパラメータ面積A、ピー
ク高h、ピーク高に対するn%高における幅Wからなる
関数であってもよい。
む生体組織の一部を照明するための光源と、照明された
生体組織の光強度分布を検出するための検出部と、検出
された光強度分布を解析する解析部を備えた測定装置に
おいて、解析部が、(1)光強度分布を所定の関数によ
って変換し、(2)変換された光強度分布から、極小点
または極大点を検出し、(3)検出された極小点または
極大点を中心として、変換された光強度分布上の左右の
任意の少なくとも2点を決定し、その2点を結んだ直線
または曲線を基準線として、吸収プロファイルを求め、
(4)吸収プロファイルの形状特徴を定量化し、(5)
吸収プロファイルの形状特徴を一定の関数の式に適合さ
せ、(6)極大点または極小点の入る少なくとも2点の
位置をしきい値として、2点のしきい値位置を任意に移
動させて、(3)〜(5)を繰り返し、(7)吸収プロ
ファイルの形状特徴を一定の関数の式に適合するしきい
値をベースラインと決定し、(8)決定されたベースラ
インでの吸収プロファイルの特徴から血管または血液情
報を算出する手段から構成されることを特徴とする非侵
襲生体計測方法を提供するものである。
ってこの発明が限定されるものではない。まず、この発
明の実施例に用いる血液検査装置の構成を説明する。図
1は血液検査装置の構成を示すブロック図であり、血管
を含む生体組織の一部を照明するための光源11と、照
明された血管と組織の透過光像を撮像する撮像部12
は、検出部1の内部に設けられる。
について血管を直角に直線的に横切って分布する画像輝
度分布を対数変換して輝度プロファイルを抽出する抽出
部21と、抽出された輝度プロファイルを吸収プロファ
イルに変換し吸収プロファイルの特徴を定量化する定量
化部22と、定量化された特徴に基づいて血管又は血液
情報を算出する演算部23と、算出結果を出力する出力
部(CRT)24を備える。なお、解析部2はパーソナ
ルコンピュータによって構成される。また、抽出部21
の輝度プロファイルの抽出の時、必ずしも対数変換をし
なくとも良い。その場合は定量部22において、吸収プ
ロファイルを対数変換しても良い。
出部1に内蔵される光源11および撮像部12は解析部
2に信号ケーブル3によって接続されている。図3は検
出部1の断面図であり、検出部1は光源11と、レンズ
14および撮像素子15を有する撮像部12とを備え、
開口部13に指16が挿入されると、光源11が指16
を照明し、その透過光による画像がレンズ14を介して
撮像素子15で撮像されるようになっている。ここで、
開口部13は、挿入される指16を軽く固定できるよう
に指先に向かって内径が小さくなり、固定部材を構成し
ている。なお、撮像素子15はCCDで構成される。ま
た、図8は光源11の正面図であり、LED11aとL
ED11bを備える。
心波長660nm、半値幅40nmのVSF665M1
(OPTRANS製)を使用し、LED11bとして、
中心波長805nm、半値幅50nmのものを使用して
いる。
の解析部2の解析手順を図4に示すフローチャートを用
いて説明する。まず、LED11aによる波長(以下、
第1波長という)の光で指を照明し、その透過像を撮像
する(ステップS1)。それによって、図5のように、
CCD15側の皮膚表面に局在する血管(静脈)像Vを
得ることができる。この場合、光源にコヒーレンシーの
高いLDを使用しても、組織によって拡散されるためス
ペックルのない図5に示すような画像が得られる。
コントラストがよい領域を検索し、決定した領域Rを解
析領域として4角形で囲むように設定する(ステップS
2)。次に、領域R内で血管に垂直な方向の画像輝度分
布を作製し、輝度の値を自然対数で変換して図6に示す
ような輝度プロファイルを求める(ステップS3,S
4)。
ァイルの作成とベースラインの決定を行うが、この処理
を図11のフローチャートを用いて詳述する。まず、ス
テップS51において、定数aを設定する。この実施例
ではa=0.7(70%)としている。
値(例えば図6の輝度プロファイルの最大深さHmの10
%)に設定する。そして、図6の輝度プロファイルにつ
いて谷底Pからの深さHまでの部分を切り出し(ステッ
プS53)、切り出した部分を図7に示すように吸収プ
ロファイルに変換する(ステップS54)。
密度関数)と見なし、その標準偏差σと、吸収プロファ
イル(図7)の高さaHつまり0.7Hにおける幅Wを算
出する(ステップS55)。
し(ステップS56)、一致しない場合には、Hを若干
大きい値に再設定し(ステップS57)、処理ルーチン
をステップS53へ戻す。
が増大するに従って2σとWとはそれぞれ図10の曲線
GとW70に示すように変化し、HがHmの75%つまりH
=0.75Hmになると、点Cで両者が一致し、2σ=Wと
なる。この時の吸収プロファイルは図12に示すように
なり、高さ0.7Hにおける水平線をベースラインBLと
決定する(ステップS58)。
の吸収プロファイルのベースラインBLから上の部分を
図13に示すように切り出し、これを血管プロファイル
と決定する(ステップS6)。そして、図13の血管プ
ロファイルの高さh1,幅W2,面積A1を算出する
(ステップS7)。
長(以下、第2波長という)の光で再び同じ指を照明
し、その透過像を撮像する(ステップS8)。以下、ス
テップS9〜S14においてステップS2〜S7と同様
の処理を行い、第2波長に対応する血管プロファイルの
高さh2、幅W2,面積A2を算出する。
面から血管までの深さtを次式で算出する。 t=(h2/W2n)/(h1/W1)m……(1) ここで、m,nは定数
血管を流れる血液のヘモグロビン濃度Hgbをそれぞれ
次式で算出する。 φ=A1α/h1=W1×f1(t) ……(2) Hgb=(h1/A1β)×f2(t)×g(φ)……(3) ここで、α,βは定数、関数f1,f2,gは実験的に
決定される関数である。このようにして、血管深さ,血
管径およびヘモグロビン濃度が求められる。
ct、酸素飽和度Osが求められる。 Hct=k×h1/h2+L…(4) または、 Hct=k×A1/A2+L…(5) Os=100×h1/h2+b…(6) または Os=100×A1/A2+c…(7) ここで、k,L,b,cは定数である。
方法を示すフローチャートであり、図4に示すステップ
S4,S11の処理(対数輝度プロファイルの作成)を
それぞれステップS6,S13の処理の後で実行するよ
うにしたものである。各ステップの処理内容は図4と同
等であり、これによっても図4の方法と同様の算出結果
を得ることができる。
る吸収プロファイルを一種の分布関数とみなし、その標
準偏差に基づいて、ベースラインを決定して吸収プロフ
ァイルの一部を血管の特性を表すプロファイルとして特
定するようにしたので、特定したプロファイルから血管
情報や血液情報を、測定対象や測定部位が変わっても精
度よく測定することができる。
る吸収プロファイルを所定の関数に適合させ、その関数
に基づいてベースラインを決定するので、ベースライン
によって特定される吸収プロファイルの特徴から血管情
報や血液情報を、被検者や被検部位が変化しても精度よ
く計測することができる。
を示すブロック図である。
を示す斜視図である。
断面図である。
チャートである。
である。
イルの一例を示す説明図である。
の一例を示す説明図である。
る。
関係を示すグラフである。
標準偏差との関係を示すグラフである。
る。
ルの一例を示す説明図である。
ルの一部を示す説明図である。
Claims (23)
- 【請求項1】 血管を含む生体組織の一部を照明するた
めの光源と、照明された生体組織を撮像する撮像部と、
撮像された画像を解析する解析部を備え、解析部が、
(1)撮像された画像について血管を横切って分布する
画像輝度分布を対数変換し、変換した画像輝度分布から
血管の中心に対応して極小となる谷状の輝度プロファイ
ルを抽出し、(2)得られた輝度プロファイルを高さH
の頂上を有する山状の吸収プロファイルに変換し、
(3)前記吸収プロファイルを分布関数とみなしてHを
変化させながらその関数の標準偏差бと、吸収プロファ
イルの高さaH(0<a<1)における幅Wを算出し、
Wがбの定数倍となるHを決定して、高さaHにおける
水平線をベースラインとし、(4)ベースラインより上
にある吸収プロファイルの特徴を定量化し、(5)その
特徴に基づいて血管又は血液情報を算出する手段を備え
る非侵襲生体計測装置。 - 【請求項2】 光源が、少なくとも2種類の波長の光に
よって血管を含む生体組織の一部を照明する光源であ
り、吸収プロファイルの特徴を定量化する際に、少なく
とも2種類の波長の光によってそれぞれ得られるベース
ラインより上にある吸収プロファイルの特徴を、吸収プ
ロファイルの高さh1、h2、吸収プロファイルの幅W
1、W2、吸収プロファイルとベースラインで囲まれた
面積A1、A2として算出することを特徴とする請求項
1記載の非侵襲生体測計測装置。 - 【請求項3】 血管又は血液情報を算出する際に、血管
の組織表面からの深さtをh1、h2、W1、W2に基
づいて算出することを特徴とする請求項2記載の非侵襲
生体計測装置。 - 【請求項4】 血管又は血液情報を算出する際に、血管
径φをh1、A1、又はW1、tに基づいて算出するこ
とを特徴とする請求項3記載の非侵襲生体計測装置。 - 【請求項5】 血管又は血液情報を算出する際に、ヘモ
グロビン濃度をh1、A1、t、φに基づいて算出する
ことを特徴とする請求項4記載の非侵襲生体計測装置。 - 【請求項6】 aが、0.5≦a≦0.9の範囲の値に設定さ
れる請求項1〜5のいずれか1つに記載の非侵襲生体計
測装置。 - 【請求項7】 血管を含む生体組織の一部を照明するた
めの光源と、照明された生体組織の光強度分布を検出す
るための検出部と、検出された光強度分布を解析する解
析部を備えた測定装置において、解析部が、 (1)光強度分布を所定の関数によって変換し、 (2)変換された光強度分布から、極小点または極大点
を検出し、 (3)検出された極小点または極大点を中心として、変
換された光強度分布上の左右の任意の少なくとも2点を
決定し、その2点を結んだ直線または曲線を基準線とし
て、吸収プロファイルを求め、 (4)吸収プロファイルの形状特徴を定量化し、 (5)吸収プロファイルの形状特徴を一定の関数の式に
適合させ、 (6)極大点または極小点の入る少なくとも2点の位置
をしきい値として、2点のしきい値位置を任意に移動さ
せて、(3)〜(5)を繰り返し、 (7)吸収プロファイルの形状特徴を一定の関数の式に
適合するしきい値をベースラインと決定し、 (8)決定されたベースラインでの吸収プロファイルの
特徴から血管または血液情報を算出する手段から構成さ
れることを特徴とする非侵襲生体計測装置。 - 【請求項8】 光源が少なくとも2種類の波長の光を照
明する光源であり、吸収プロファイルの形状特徴を、各
波長毎に算出することを特徴とする請求項7の非侵襲生
体計測装置。 - 【請求項9】 上記変換関数が対数関数であることを特
徴とする請求項7または8の非侵襲生体計測装置。 - 【請求項10】 吸収プロファイルの形状から面積A、
ピーク高hとピーク高に対するn%高における幅Wを算
出し、吸収プロファイルの形状を定量することを特徴と
する請求項7または8の非侵襲生体計測装置。 - 【請求項11】 吸収プロファイルの形状特徴が、吸収
プロファイルを確率密度関数と想定した時の標準偏差σ
で算出されることを特徴とした時の請求項7または8の
非侵襲生体計測装置。 - 【請求項12】 吸収プロファイルを確率密度関数と想
定した時の標準偏差σと吸収プロファイルのピーク高に
対するn%高における幅Wの定数倍とが一致することを
特徴とした請求項7または8の非侵襲生体計測装置。 - 【請求項13】 しきい値位置の移動方法が、極小点ま
たは極大点を中心として、左右均等に変化させてゆくこ
とを特徴とした請求項7または8の非侵襲生体計測装
置。 - 【請求項14】 少なくとも検出部に撮像素子、または
ラインセンサー、またはフォトセンサを血管を横切る方
向に移動させる方法を用いることを特徴とする請求項7
または8の生体計測装置。 - 【請求項15】 少なくとも血管情報が血管幅であり、
少なくとも血液情報がヘモグロビンまたはヘマトクリッ
トまたは酸素飽和度であることを特徴とする請求項7ま
たは8の非侵襲生体計測装置。 - 【請求項16】 血管幅φが吸収プロファイルのパラメ
ータ面積A、ピーク高h、ピーク高に対するn%高にお
ける幅Wから構成される関数であることを特徴とする請
求項15の非侵襲生体計測装置。 - 【請求項17】 ヘモグロビンまたはヘマトクリットが
吸収プロファイルのパラメータ面積A、ピーク高h、ピ
ーク高に対するn%高におけるWから構成される関数で
あることを特徴とする請求項15の非侵襲生体計測装
置。 - 【請求項18】 血管幅または血液情報を算出する手段
が、少なくとも2波長の吸光度パラメータから深さt、
またはヘマトクリット、酸素飽和度を推定することを特
徴とする請求項8の非侵襲生体計測装置。 - 【請求項19】 上記深さの推定方法が各波長の吸収プ
ロファイルのパラメータピーク高h、ピーク高に対する
n%高における幅Wからなる関数であることを特徴とす
る請求項18の非侵襲生体計測装置。 - 【請求項20】 血管幅は推定された深さt、および吸
収プロファイルのパラメータ面積A、ピーク高h、ピー
ク高に対するn%高における幅Wからなる関数であるこ
とを特徴とする請求項19の非侵襲生体計測装置。 - 【請求項21】 ヘモグロビンまたはヘマトクリットは
推定された深さtを用いて、および吸収プロファイルの
パラメータ面積A、ピーク高h、ピーク高に対するn%
高における幅Wからなる関数であることを特徴とする請
求項17の非侵襲生体計測装置。 - 【請求項22】 血管を含む生体組織の一部を照明する
ための光源と、照明された生体組織の光強度分布を検出
するための検出部と、検出された光強度分布を解析する
解析部を備えた測定装置において、解析部が、 (1)光強度分布を所定の関数によって変換し、 (2)変換された光強度分布から、極小点または極大点
を検出し、 (3)検出された極小点または極大点を中心として、変
換された光強度分布上の左右の任意の少なくとも2点を
決定し、その2点を結んだ直線または曲線を基準線とし
て、吸収プロファイルを求め、 (4)吸収プロファイルの形状特徴を定量化し、 (5)吸収プロファイルの形状特徴を一定の関数の式に
適合させ、 (6)極大点または極小点の入る少なくとも2点の位置
をしきい値として、2点のしきい値位置を任意に移動さ
せて、(3)〜(5)を繰り返し、 (7)吸収プロファイルの形状特徴を一定の関数の式に
適合するしきい値をベースラインと決定し、 (8)決定されたベースラインでの吸収プロファイルの
特徴から血管または血液情報を算出する手段から構成さ
れることを特徴とする非侵襲生体計測方法。 - 【請求項23】 血管を含む生体組織の一部を照明する
ための光源と、照明された生体組織を撮像する撮像部
と、撮像された画像を解析する解析部を備え、解析部
が、 (1)撮像された画像について血管を横切って分布する
画像輝度分布から血管の中心に対応して極小となる谷状
の又は極大となる山状の輝度プロファイルを抽出し、 (2)得られた輝度プロファイルを高さHの頂上を有す
る基準線を設定し、基準線から山状となる吸収プロファ
イルに変換し、 (3)前記吸収プロファイルを分布関数とみなしてHを
変化させながらその関数の標準偏差aと、吸収プロファ
イルの高さaH(0<a<1)における幅Wを算出し、
Wがaの定数倍となるHを決定して、高さaHにおける
基準線をベースラインとし、 (4)ベースラインより上にある吸収プロファイルの特
徴を定量化したパラメータを関数変換し、 (5)その特徴に基づいて血管又は血液情報を算出する
手段を備える非侵襲生体計測装置。
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