JP2009103619A - 生体計測装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】生体計測装置10は、光学的インターフェース材20を保持する容器12と、互いに波長が異なる第1及び第2の光を光学的インターフェース材20に浸される被計測部位へ照射する光照射手段と、被計測部位からの拡散光を検出する光検出手段と、光検出手段からの出力信号に基づいて内部情報を算出する演算/制御部14とを備え、第1の光の波長λ1が、被計測部位の吸収係数と媒体の吸収係数とが実質的に等しい波長であり、第2の光の波長λ2が、被計測部位の吸収係数が媒体の吸収係数より大きい波長であり、演算/制御部14は、第1の光の拡散光に関する出力信号に基づいて内部情報を算出し、第2の光の拡散光に関する出力信号に基づいて被計測部位と光学的インターフェース材20との境界を算出する。
【選択図】図1
Description
と表される。ここで、各体積要素の影響度とは、ある一点から光を投射し、ある一点で光を検出する場合に、各体積要素の吸収係数の変化に伴う検出光量の変化割合をいい、具体的な算出方法は後述する。
と表し、減数定数Dsrは吸収係数が均一の場合と変わらないとすると、この場合の検出光量Oは、
のように表される。従って、式(3)の両辺の対数をとることで、以下の式が導かれる。
ここで、全てのiについて式(5)を並べ、行列の形式で表すと、
となる。従って、N個のΔμaj、すなわち媒体の吸収係数の空間的分布が式(7)のように求めることができる。
で表される。また、媒体の内部と外部との境界条件は、
としている。尚、添字BLは、媒体の内部と外部との境界を表すものとする。また、式(9)は、この境界で光が完全に吸収されてしまう様な条件、例えば、媒体の周囲が真黒に塗られた状態と等価である。
従って、式(10)からWijが求まり、その結果、式(7)から、吸収係数の空間的分布が計算されることになる。
図11は、上記実施形態の変形例を説明するためのグラフであり、光学的インターフェース材20及び被計測部位Bの吸収係数μai,μabと光の波長λ1,λ2との関係の他の例を示している。図11において、実線で示されるグラフG5は、光学的インターフェース材20の吸収係数μaiと光の波長との関係の一例(光学的インターフェース材20の吸収係数μaiが、波長の長短に関わらず殆ど変化しない場合)を示している。また、破線で示されるグラフG6は、被計測部位Bの吸収係数の平均値μabと光の波長との関係の一例(被計測部位Bの吸収係数μabが、波長が長くなるに従って大きくなる場合)を示している。
Claims (3)
- 被検者の被計測部位に光を照射し、拡散光を検出することにより前記被計測部位の内部情報を取得する生体計測装置であって、
光透過性の媒体を保持する容器と、
前記容器に固定された複数の光出射端を有し、互いに波長が異なる第1及び第2の光を前記媒体に浸される前記被計測部位へ照射する光照射手段と、
前記容器に固定された複数の光検出端を有し、前記被計測部位からの拡散光を検出する光検出手段と、
前記光検出手段からの出力信号に基づいて前記内部情報を算出する演算手段と
を備え、
前記第1の光の波長は、前記被計測部位の吸収係数と前記媒体の吸収係数の平均値とが実質的に等しい波長であり、
前記第2の光の波長は、前記被計測部位の吸収係数が前記媒体の吸収係数の平均値より大きい波長であり、
前記演算手段は、前記第1の光の前記拡散光に関する前記出力信号に基づいて前記内部情報を算出し、前記第2の光の前記拡散光に関する前記出力信号に基づいて前記被計測部位と前記媒体との境界情報を算出することを特徴とする、生体計測装置。 - 前記第1の光に対する前記媒体の吸収係数が、前記第2の光に対する前記媒体の吸収係数より大きいことを特徴とする、請求項1に記載の生体計測装置。
- 前記第1の光に対する前記媒体の吸収係数と、前記第2の光に対する前記媒体の吸収係数とが実質的に等しいことを特徴とする、請求項1に記載の生体計測装置。
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