JP3738335B2

JP3738335B2 - 末梢循環状態測定装置

Info

Publication number: JP3738335B2
Application number: JP26637297A
Authority: JP
Inventors: 敏彦小椋; 英克犬飼; 裕之若宮
Original assignee: コーリンメディカルテクノロジー株式会社
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 2006-01-25
Anticipated expiration: 2017-09-30
Also published as: JPH11104113A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体の末梢循環状態を測定するための末梢循環状態測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生体の循環器において、そのポンプ作用を為す心臓の機能、血圧、動脈の硬化状態、肝臓または腎臓などの臓器機能の不全、麻酔状態などが生体の末梢循環状態に影響を及ぼすことが知られていることから、そのような症状を評価するなどのために、生体の末梢循環状態を客観的に測定することが望まれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来では、顔や***の色、手足の表面温度、手足のむくみなどを官能的に検査することによって末梢循環状態を知る程度のことしか行われておらず、熟練を要するだけでなく、末梢循環の程度を客観的に評価することが困難であった。
【０００４】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであって、その目的とするところは、生体の末梢循環状態を熟練を要することなく客観的に知ることができる末梢循環状態測定装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための第１の手段】
かかる目的を達成するための第１発明の要旨とするところは、生体の末梢循環状態を測定するための装置であって、(a) 前記生体の所定部位を加温する加温装置と、(b) 前記生体の所定部位に装着されて該加温装置による加温が開始されたときに該所定部位に対する血液の増加量を光学的に検出する血液増加量検出装置と、(c) その血液増加量検出装置により検出された血液の増加量の変化を所定の時間軸に沿って経時的にグラフ表示する血液増加量表示手段とを、含み、（ｄ）前記血液増加量検出装置は、前記生体の表皮に向かって白色光を照射する光源と、その表皮からの反射光を受光する受光装置と、その受光装置により受光された波長の光に基づいてその表皮の色を測定する測色回路とを備えたものである。
【０００６】
【第１発明の効果】
このようにすれば、生体の所定部位の血液循環量を増加させるために加温装置によりその所定部位が加温され、血液増加量表示手段によって、血液増加量検出装置により光学的に検出された血液増加量の変化が所定の時間軸に沿って経時的にグラフ表示されることから、このグラフ表示から、加温前の値からの血液増加量の変化度合いが客観的に得られるので、生体の末梢循環状態を熟練を要することなく客観的に知ることができる。さらに、前記血液増加量検出装置は、前記生体の表皮に向かって白色光を照射する光源と、その表皮からの反射光を受光するカラー受光装置と、そのカラー受光装置により受光された波長の光に基づいてその表皮の色を測定する測色回路とを備えたものである。そのため、表皮下の毛細血管内の血液量の増加に応じて濃くなる血液の色を反映した肌色に基づいて末梢循環状態が測定されるので、特定波長の光を使う必要がなく、血液増加量検出装置が簡単に構成される利点がある。
【０００７】
【課題を解決するための第２の手段】
また、前記目的を達成するための第２発明の要旨とするところは、生体の末梢循環状態を測定するための装置であって、(a) 前記生体の所定部位を加温する加温装置と、(b) 前記生体の所定部位に装着されて該加温装置による加温が開始されたときに該所定部位に対する血液の増加量を光学的に検出する血液増加量検出装置と、(c) その加温装置による加温が開始された後に該血液増加量検出装置により検出される血液の増加量の変化に基づいて前記生体の末梢循環状態を表す評価値を算出する評価値算出手段と、(d) その評価値算出手段により算出された評価値を表示する評価値表示手段とを、含み、（ e ）前記血液増加量検出装置は、前記生体の表皮に向かって白色光を照射する光源と、その表皮からの反射光を受光する受光装置と、その受光装置により受光された波長の光に基づいてその表皮の色を測定する測色回路とを備えたものである。
【０００８】
【第２発明の効果】
このようにすれば、生体の所定部位の血液循環量を増加させるために加温装置によりその所定部位が加温され、評価値算出手段によって、血液増加量検出装置により光学的に検出された血液増加量の変化に基づいて前記生体の末梢循環状態を表す評価値が算出され、その評価値が評価値表示手段により表示されることから、この評価値の表示から、生体の末梢循環状態を熟練を要することなく客観的に知ることができる。さらに、前記血液増加量検出装置は、前記生体の表皮に向かって白色光を照射する光源と、その表皮からの反射光を受光するカラー受光装置と、そのカラー受光装置により受光された波長の光に基づいてその表皮の色を測定する測色回路とを備えたものである。そのため、表皮下の毛細血管内の血液量の増加に応じて濃くなる血液の色を反映した肌色に基づいて末梢循環状態が測定されるので、特定波長の光を使う必要がなく、血液増加量検出装置が簡単に構成される利点がある。
【０００９】
【発明の他の態様】
ここで、上記第１発明および第２発明において、好適には、血液増加量検出装置は、前記生体の皮膚に向かって所定波長の光を照射する発光素子と、その発光素子からの光に基づいてその皮膚のうち前記所定部位から射出される反射光を受光して光電脈波信号を出力する受光素子とを備えたものである。このようにすれば、その血液増加量検出装置を酸素飽和度を測定するために光電脈波を検出する酸素飽和度測定プローブとして用いることができるので、その血液増加量検出装置を酸素飽和度測定装置と兼用できる利点がある。
【００１１】
また、上記第１発明および第２発明において、好適には、前記血液増加量検出装置は、前記生体の所定部位を加温するために、前記生体の皮膚に向かって比較的強い赤外光を含む光を発光する光源を備えたものである。このようにすれば、光源が加温装置として機能するため、血液増加量検出装置が加温装置としても機能し、別装置として加温装置を設ける必要がなくなる利点がある。
【００１２】
また、上記第１発明および第２発明において、好適には、前記血液増加量検出装置は、前記生体の所定部位の体温を測定する体温測定装置を含むものである。このようにすれば、血液増加量検出装置により末梢循環状態が測定されている生体の所定部位の体温が測定できるため、血液増加量の変化と生体の所定部位の体温の変化との関係を知ることができる。
【００１３】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１は、酸素飽和度測定機能を備えた末梢循環状態測定装置、或いは末梢循環状態測定機能を備えた酸素飽和度測定装置１０の構成を示す図である。酸素飽和度測定装置用の反射型プローブ（光電脈波検出プロ−ブ）１２は、たとえば生体の末梢血管の密度が比較的高い額、指等の体表面１４に密着した状態で装着される。この反射型プローブ１２は、比較的浅い有底円筒状のハウジング１６と、そのハウジング１６の底部内面の外周側に位置する部位において周方向に等間隔となるように複数個ずつ設けられた、ＬＥＤ等から成る第１発光素子１８、第２発光素子２０、および体温測定装置として機能する体温センサ２２と、ハウジング１６の底部内面の中央部分に設けられ、フォトダイオ−ドやフォトトランジスタ等から成る受光素子２４と、ハウジング１６内に一体的に設けられて発光素子１８、２２、および受光素子２４を覆う透明な樹脂２６と、ハウジング１６内において発光素子１８、２２から体表面１４に向かって照射された光のその体表面１４から受光素子２４に向かう反射光を遮光する環状の遮光部材２８とを備えて構成されている。なお、上記体温センサ２２は、体表面１４と接触するように、その一部が露出した状態で上記樹脂２６により埋設されている。
【００１５】
図２は、上記反射型プロ−ブ１２の、その体表面１４に対向する面を見た図である。ハウジング１６の中央部には受光素子２４が配置されており、円環状の遮光部材２８が同心位置に固定されているとともに、５個の第１発光素子１８、第２発光素子２０および体表面１４に接触させられて体表面の体温を検出する体温センサ２２が、その遮光部材２８の外側であって、１点鎖線に示す半径ｒの同心円に沿って所定間隔で順に配列されている。
【００１６】
上記第１発光素子１８は、酸素飽和度によりヘモグロビンの吸光係数が影響される第１波長λ₁ たとえば７３０ｎｍ程度の波長の赤色光を発光し、第２発光素子９０は、酸素飽和度によりヘモグロビンの吸光係数が影響されない第２波長λ₂ たとえば８８０ｎｍ程度の波長の赤外光を発光するものである。さらに、赤外線を発光する第２発光素子２０は、比較的大きなエネルギ−、すなわち比較的強い強度の赤外光を発光することができる素子が用いられ、第２発光素子２０が発光することにより、反射型プロ−ブ１２が装着されている体表面１４を加温することができるようになっている。従って、第２発光素子２０は反射型プロ−ブ１２の装着されている部位を加温する加温装置としても機能している。なお、上記第１波長λ₁ および第２波長λ₂ は、必ずしもこれらの波長に限定されるものではなく、酸素化ヘモグロビンの吸光係数と無酸素化ヘモグロビンの吸光係数とが大きく異なる波長と、それら両吸光係数が略同じとなる波長であり、且つ少なくとも一方が赤外領域の波長であればよい。
【００１７】
図１に戻って、測定モ−ド設定器５８により酸素飽和度測定モ−ドが選択されている場合には、光源として機能する上記第１発光素子１８および第２発光素子２０が駆動回路３０により一定時間幅づつ交互に駆動されることにより、それら第１発光素子１８および第２発光素子２０から体表面１４直下の生体組織（血管床）へ向かって第１波長λ₁ の光および第２波長λ₂ の光が交互に照射されると、生体組織の毛細血管内血液に含まれる血球などにより散乱を受けた後方散乱光が反射光として体表面１４から射出されるので、その後方散乱光すなわち生体組織（血管床）内からの反射光が共通の光センサとして機能する受光素子２４によりそれぞれ受光され、第１波長λ₁ の散乱光を示す第１光信号ＳＶ_Rおよび第２波長λ₂ の散乱光を示す第２光信号ＳＶ_IRが出力されるようになっている。上記第１発光素子１８および第２発光素子２０の出力やそれらのデュ−ティ比（％）は、第２発光素子２０の発光により体表面１４の体温がほとんど上昇せず、連続的に発光素子１８、２０を発光させても体表面１４が火傷しない範囲で予め実験的に決定される。なお、上記第１光信号ＳＶ_Rおよび第２光信号ＳＶ_IRは、体表面１４の下の血管床のおける血液容積の脈動に対応して周期的に変化する光信号であるので、所謂容積脈波信号あるいは光電脈波信号という。
【００１８】
上記受光素子２４は、第１波長λ₁ の後方散乱光を示す第１光信号ＳＶ_Rと第２波長λ₂ の後方散乱光を示す第２光信号ＳＶ_IRとを含む光信号ＳＶを増幅器３２を介してローパスフィルタ３４へ出力する。ローパスフィルタ３４は入力された光信号ＳＶから脈波の周波数よりも高い周波数を有するノイズを除去し、そのノイズが除去された光信号ＳＶをデマルチプレクサ３６へ出力する。
【００１９】
デマルチプレクサ３６は後述の切換信号ＳＣにより第１発光素子１８および第２発光素子２０の発光に同期して切り換えられることにより、第１波長λ₁ の赤色光である第１光信号ＳＶ_Rをサンプルホールド回路３８およびＡ／Ｄ変換器４０を介して演算制御回路４２内のＩ／Ｏポート４４へ逐次供給するとともに、第２波長λ₂ の赤外光である第２光信号ＳＶ_IRをサンプルホールド回路４６およびＡ／Ｄ変換器４８を介してＩ／Ｏポート４４へ逐次供給する。サンプルホールド回路３８、４６は、入力された光信号ＳＶ_R、ＳＶ_IRをＡ／Ｄ変換器４０、４８へ逐次出力する際に、前回出力した光信号ＳＶ_R、ＳＶ_IRについてのＡ／Ｄ変換器４０、４８における変換作動が終了するまで次に出力する各光信号ＳＶ_R、ＳＶ_IRをそれぞれ保持するためのものである。
【００２０】
上記Ｉ／Ｏポート４４は、データバスラインを介してＣＰＵ５０、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５４、表示器５６とそれぞれ接続されている。ＣＰＵ５０は、ＲＡＭ５４の記憶機能を利用しつつＲＯＭ５２に予め記憶されたプログラムに従って測定動作を実行する。すなわち、演算制御装置４２は、測定モ−ド設定器５８が操作されることにより酸素飽和度測定モ−ドが選択されている場合において、図示しない起動釦が操作された場合には、Ｉ／Ｏポート４４から駆動回路３０へ駆動指令信号ＳＬＤを出力して第１発光素子１８および第２発光素子２０を所定の周波数で一定時間幅づつ交互に発光させる一方、それら第１発光素子１８および第２発光素子２０の発光に同期して切換信号ＳＣを出力してデマルチプレクサ３６を切り換えることにより、第１光信号ＳＶ_Rをサンプルホールド回路３８へ、第２光信号ＳＶ_IRをサンプルホールド回路４６へそれぞれ振り分ける。
【００２１】
ＣＰＵ５０は、予め記憶されたプログラムに従って前記第１光信号ＳＶ_Rおよび第２光信号ＳＶ_IRがそれぞれ表す光電脈波形に基づいて末梢血管を流れる血液中の酸素飽和度ＳａＯ₂を決定し且つその決定した酸素飽和度ＳａＯ₂を表示器５６に表示させる。
【００２２】
また、測定モ−ド設定器５８が操作されることにより末梢状態循環測定モ−ドが選択されている場合には、図示しない起動釦が操作されると、演算制御装置４２は、第２発光素子２０を所定の加温時間Ｔ₁だけ、予め設定された高出力エネルギ−で連続的に発光させる。第２発光素子２０は、その発光により反射型プロ−ブ１２が接触させられている部位をその体表面１４の温度が所定の速度で上昇されるような単位時間当たりの発光エネルギ−で照射するものであり、加温時間Ｔ₁は、反射型プロ−ブ１２が接触させられている部位の末梢循環状態を判断するのに十分な情報が得られる時間として予め実験的に決定された時間である。
【００２３】
受光素子２４は、第２波長λ₂の後方散乱光を示す第２光信号ＳＶ_IRを出力することから、本実施例では、反射型プロ−ブ１２は、第２発光素子２０による加温が開始されたときに、反射型プロ−ブ１２が装着された部位に対する血液増加量を光学的に検出する血液増加量検出装置として機能している。受光素子２４から出力された第２光信号ＳＶ_IRは、酸素飽和度測定モ−ドの場合と同様に、増幅器３２、ロ−パスフィルタ３４等を経て演算制御回路４２のＩ／Ｏポ−トへ供給される。演算制御装置４２は、その第２光信号ＳＶ_IRに基づいて、体表面１４の加温以後の末梢血管の血液容積の増加状態を表す血液の増加量Ｂの変化を表示器５６において所定の時間軸に沿って、経時的にグラフ表示すると同時に、その加温以後の光電脈波信号に基づいて末梢循環状態を表す値を算出し、表示器５６に表示させる。
【００２４】
体温センサ２２は、第２発光素子２０により加温される反射型プロ−ブ１２の装着されている部位の体温を測定し、体温信号Ｓ_T信号を演算制御装置４２のＩ／Ｏポ−ト４４へ出力する。演算制御装置４２は体温センサ２２からの体温信号Ｓ_Tを処理して、体表面１４の体温を表示器５６の血液容積の増加量Ｂと同じ時間軸に、対比可能に表示させる。
【００２５】
図３は、上記演算制御装置４２の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。測定モ−ド判定手段６０は、図示しない起動ボタンが操作された場合に、測定モ−ド設定器５８により酸素飽和度測定モ−ドおよび末梢循環状態測定モ−ドのいずれが選択されているか判断する。発光制御手段６２は、測定モ−ド判定手段６０により酸素飽和度測定モ−ドが選択されていると判断した場合には、第１発光素子１８および第２発光素子２０を所定の周波数で一定時間幅づつ交互に発光させ、末梢循環状態測定モ−ドが選択されていると判断した場合には、体表面１４を加温するために、酸素飽和度測定モ−ド時よりも高い出力で第２発光素子２０を連続的に加温時間Ｔ₁だけ発光させる。
【００２６】
測定モ−ド判定手段６０において酸素飽和度測定モ−ドが選択されている場合には、酸素飽和度算出手段６４において、第１光信号ＳＶ_Rおよび第２光信号ＳＶ_IRから第１波長λ_Rおよび第２波長λ_IRの交直成分比（ＡＣ_R／ＤＣ_R）および（ＡＣ_IR／ＤＣ_IR）の比Ｒ〔＝（ＡＣ_R／ＤＣ_R）／（ＡＣ_IR／ＤＣ_IR）〕を逐次算出し、たとえば図４に示す予め記憶された関係から、実際の比Ｒに基づいて酸素飽和度ＳａＯ₂を逐次算出し、表示器５６に表示させる。
【００２７】
測定モ−ド判定手段６０において末梢循環状態測定モ−ドが選択されている場合には、発光制御手段６２において第２発光素子２０が発光させられることにより反射型プロ−ブ１２が装着されている部位の体表面１４が加温される過程で、血液増加量表示手段６６において、反射型プローブ１２により逐次検出される第２光信号ＳＶ_IRに基づいて、表示器５６において、図５の表示画面６８に示すように、加温部位の加温前に対する血液増加量Ｂの変化を、血液増加量Ｂを示す軸７０および時間軸７２からなる二次元座標においてその時間軸７２に沿って経時的にグラフ表示させる。図５の血液増加量Ｂを示す軸７０において、血液増加量Ｂは、加温前の第２光信号ＳＶ_IRの１脈波の振幅値或いは面積値を加温前の値を１００％として、加温後の血液増加量Ｂを％値で表示されている。
【００２８】
体表面温度表示手段７４は、体温センサ２２からの体温信号Ｓ_Tを処理することにより、反射型プロ−ブ１２の装着部位の体温変化を血液増加量Ｂと同じ時間軸７２上に表示する。
【００２９】
評価値算出手段７６は、第２発光素子２０が酸素飽和度測定モ−ド時よりも高出力で発光させられることにより反射型プロ−ブ１２の装着部位の加温が開始されると、反射型プローブ１２から逐次出力される第２光信号ＳＶ_IRに基づいて、生体の末梢循環状態を表す評価値Ｈ_Kを算出する。この評価値Ｈ_Kは、加熱部位の血液容積の増加速度、増加度合などを表す値であって、たとえば第２光信号ＳＶ_IRの振幅、面積あるいはＡＣ_IR成分とＤＣ_IR成分の比（ＡＣ_IR／ＤＣ_IR）の変化を示す図５の血液増加量Ｂの立ち上がり曲線Ｌの時定数、立ち上がり時点から所定時間後の傾斜ｄＢ／ｄｔなどが用いられる。評価値表示手段７８は、評価値算出手段７６により算出された評価値Ｈ_Kを、表示器５６の表示画面６８内の予め設定された表示場所８０に表示する。
【００３０】
図６は、上記演算制御装置４２の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図において、Ｓ１では、図示しない起動ボタンが操作されることによって、測定の起動操作が行われたか否かが判断される。このＳ１の判断が否定された場合には待機させられるが、肯定された場合には、図示しない初期処理ステップにおいて種々のカウンタやレジスタがクリアされる。次いで、測定モード判定手段６０に対応するＳ２において、末梢循環状態測定モードが選択されているか否かが測定モ−ド設定器５８からの信号に基づいて判断される。
【００３１】
上記Ｓ２の判断が否定された場合には、酸素飽和度測定モ−ドが選択されている状態であるので、発光制御手段６２に対応するＳ３において、第１発光素子１８および第２発光素子２０が所定の周波数で一定期間幅づつ交互に発光させられ、続くＳ４において、第１光信号ＳＶ_Rおよび第２光信号ＳＶ_IRが読み込まれる。続く酸素飽和度算出手段６４に対応するＳ５において、第１光信号ＳＶ_Rおよび第２光信号ＳＶ_IRから第１波長λ_Rおよび第２波長λ_IRの交直成分比（ＡＣ_R／ＤＣ_R）および（ＡＣ_IR／ＤＣ_IR）の比Ｒ〔＝（ＡＣ_R／ＤＣ_R）／（ＡＣ_IR／ＤＣ_IR）〕が算出され、たとえば図４に示す予め記憶された関係から、実際の比Ｒに基づいて酸素飽和度ＳａＯ₂が算出される。
【００３２】
そして、Ｓ６において、上記Ｓ５にて算出された酸素飽和度ＳａＯ₂が表示器５６に数字表示され、且つトレンド表示される。続くＳ７では、図示しない測定終了ボタンが操作されることにより、測定終了操作がされたか否かが判断される。このＳ７の判断が否定される場合は、上記Ｓ３以降が繰り返されることにより酸素飽和度ＳａＯ₂が連続的に測定され、Ｓ７の判断が肯定されることにより酸素飽和度ＳａＯ₂の測定は終了させられる。
【００３３】
前記Ｓ２において末梢循環状態測定モードが選択されていると判断された場合には、以下の末梢循環状態の測定が実行される。先ず発光制御手段６２に対応するＳ８において、第２発光素子２０が酸素飽和度測定モ−ド時よりも高い出力で連続的に発光させられ、続くＳ９において、第２光信号ＳＶ_IRが読み込まれる。次いで、Ｓ１０において加温時間を計時するための時間変数すなわち経過時間Ｔがインクリメントされた後、Ｓ１１において、経過時間Ｔが予め設定された加温
時間Ｔ₁に到達したか否かが判断される。
【００３４】
当初はＳ１１の判断が否定され、Ｓ８以降が繰り返されるが、経過時間Ｔが予め設定された加温時間Ｔ₁に到達するとＳ１１の判断が肯定され、Ｓ１２において、前記血液増加量表示手段６６に対応するＳ１２において、図６の測定ルーチンよりも十分に短い周期で周期的に実行される図示しない読み込みルーチンによって蓄積された第２光信号ＳＶ_IRに基づいて、図５の表示器５６の表示画面６８に示すように、加温部位の加温前に対する血液増加量Ｂ（％）の変化を、血液増加量Ｂを示す軸７０および時間軸７２からなる二次元座標においてその時間軸７２に沿って経時的にグラフ表示させる。
【００３５】
続く、体表面温度表示手段７４に対応するＳ１３では、第２光信号ＳＶ_IRと同様に、図６の測定ルーチンよりも十分に短い周期で周期的に実行される図示しない読み込みルーチンによって蓄積された体温信号Ｓ_Tに基づいて、図５の表示器５６の表示画面６８に、血液増加量Ｂと対比できるように、同じ時間軸７２に沿って経時的にグラフ表示させる。
【００３６】
次いで、前記評価値算出手段７６に対応するＳ１４において、加温部位の血液容積の増加速度、増加度合などを数値で表すために、反射型プローブ１２による加温を開始した後にそれから逐次出力された第２光信号ＳＶ_IRに基づいて、図５の血液増加量Ｂの立ち上がり曲線Ｌの立ち上がり速度或いは傾斜などを表す生体の末梢循環状態を表す評価値Ｈ_Kが算出される。そして、前記評価値表示手段７８に対応するＳ１５において、上記Ｓ１４において算出された評価値Ｈ_Kが表示器５６の表示画面６８内に予め設定された表示場所８０に表示される。
【００３７】
上述のように本実施例によれば、体表面１４の反射型プロ−ブ１２が装着されている部位の血液循環量を増加させるために、第２発光素子２０（加温装置）により反射型プロ−ブ１２に接触させられている部位が加温され、血液増加量表示手段６６（Ｓ１２）によって、反射型プロ−ブ１２（血液増加量検出装置）により光学的に検出された血液増加量Ｂの変化が時間軸７２に沿って経時的にグラフ表示される。従って、このグラフ表示から、加温前の値からの血液増加量Ｂの変化度合いが客観的に得られるので、生体の末梢循環状態を熟練を要することなく客観的に知ることが出来る。
【００３８】
また、本実施例によれば、反射型プロ−ブ１２の装着部位が、第２発光素子２０が発光させられることにより加温されると、評価値算出手段７６（Ｓ１４）によって、反射型プロ−ブ１２（血液増加量検出装置）により光学的に検出された血液増加量（光電脈波の振幅或いは面積）Ｂの変化に基づいて生体の末梢循環状態を表す評価値Ｈ_Kが算出され、その評価値Ｈ_Kが評価値表示手段７８（Ｓ１５）により表示されることから、この評価値Ｈ_Kの表示からも、生体の末梢循環状態を熟練を要することなく客観的に知ることができる。
【００３９】
また、本実施例によれば、反射型プロ−ブ１２（血液増加量検出装置）が酸素飽和度を測定するために光電脈波を検出する酸素飽和度測定用プローブとして用いられるので、その反射型プロ−ブ１２（血液増加量検出装置）を酸素飽和度測定装置と兼用できる利点がある。
【００４０】
また、本実施例によれば、反射型プロ−ブ１２（血液増加量検出装置）は、反射型プロ−ブ１２が装着された部位を加温するために、反射型プロ−ブ１２が装着された部位の皮膚に向かって比較的強い赤外光を発光する第２発光素子２０（光源）を備えたものであった。従って、第２発光素子２０（光源）が加温装置として機能するため、反射型プロ−ブ１２（血液増加量検出装置）が加温装置としても機能し、別装置として加温装置を設ける必要がなくなる利点がある。
【００４１】
また、本実施例によれば、反射型プロ−ブ１２（血液増加量検出装置）は、反射型プロ−ブ１２が装着された部位の体温を測定する体温センサ２２（体温測定装置）を含むものであった。従って、反射型プロ−ブ１２（血液増加量検出装置）により末梢循環状態が測定されている反射型プロ−ブ１２が装着されている部位の体温が測定できるため、血液増加量Ｂの変化と反射型プロ−ブ１２が装着されている部位の体温の変化との関係を知ることができる。
【００４２】
図７は、反射型プローブ１２に代えて用いられる血液増加量検出装置８２を示す図である。図７において、生体の表皮に向かって白色光を照射する光源８４と、その表皮からの反射光を受光するカラー受光装置８６とがハウジング８８内に収容されている。血液増加量検出装置８２は、図示しない装着バンド等により、外部の光が混入せず且つその押圧により装着部位の血液循環を阻害しないようにして生体の体表面１４に装着されている。
【００４３】
上記光源８４が発光する白色光も血液増加量検出装置８２が装着されている部位を加温するために比較的強い赤外光を含んでいる。この血液増加量検出装置８２が用いられた場合は、光源８４が連続的に発光させられることにより、体表面１４が加温され、カラ−受光装置８６により血液増加量検出装置８２が装着されている部位の表皮からの反射光が受光される。カラ−受光装置８６は検出された反射光を示す信号を演算制御回路４２へ出力し、測色回路として機能する演算制御回路４２において、皮膚の色が測定される。このようにすれば、表皮下の毛細血管内の血液量の増加に応じて濃くなる血液の色を反映した肌色に基づいて末梢循環状態が測定されるので、特定波長の光を使う必要がなく、血液増加量検出装置が簡単に構成される利点がある。
【００４４】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００４５】
たとえば、前述の実施例では、加温以後の加温部位の加温前に対する血液増加量Ｂの変化が、表示器５６の表示画面６８内の二次元座標においてその時間軸７２に沿って経時的にグラフ表示され、且つ、血液増加量Ｂの立ち上がり曲線Ｌの立ち上がり速度或いは傾斜などを表す生体の末梢循環状態を表す評価値Ｈ_Kが算出されて表示されていたが、いずれか一方だけが表示されても、生体の末梢循環状態を熟練を要することなく客観的に知ることができる。
【００４６】
また、前述の実施例の血液増加量表示手段６６では、加温以後に設定時間Ｔ₁が経過してから、血液増加量Ｂを示す曲線Ｌが表示されていたが、リアルタイムに逐次表示されるようにしてもよい。
【００４７】
また、前述の実施例の反射型プロ−ブ１２には、第１発光素子１８、第２発光素子２０および体温センサ２２がそれぞれ５個備えられていたが、たとえばそれぞれ１個づつ等、別の個数であってもよい。
【００４８】
また、前述の実施例の反射型プロ−ブ１２および図７に示した血液増加量検出装置８２は、赤外光を発光する第２発光素子２０或いは光源８４が加温装置としても機能していたが、赤外光を発光する電熱線等の加温装置が別に設けられてもよい。
【００４９】
また、前述の実施例では、末梢循環状態測定モ−ドにおいて、第２発光素子２０は連続的に発光させられていたが、所定の周波数で一定期間づつ発光させられることにより体表面１４を加温するものであってもよい。さらに、血液増加量検出装置の装着されている部位の体温を、加温前の体温から一定温度高い温度で維持するために、体温センサ２２からの体温信号Ｓ_Tに基づいて、予め定められたプログラムにより第２発光素子２０の出力あるいはデュ−ティ比（％）を制御し、加温前の体温から一定温度高い温度での血液増加量の変化を測定するものであってもよい。
【００５０】
その他、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である末梢循環状態測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の反射型プロ−ブを生体の体表面に対向する側から見た図である。
【図３】図１の実施例の演算制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図４】図３の酸素飽和度算出手段において用いられる関係を示す図である。
【図５】図３の血液増加量表示手段、評価値表示手段および体表面温度表示手段による表示例を示す図である。
【図６】図１の実施例の演算制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施例における血液増加量検出装置の構成を説明する図である。
【符号の説明】
１０：末梢循環状態測定装置（酸素飽和度測定装置）
１２：反射型プロ−ブ（血液増加量検出装置）
１８：第１発光素子（光源）
２０：第２発光素子（光源、加温装置）
６６：血液増加量表示手段
７６：評価値算出手段
７８：評価値表示手段
８２：血液増加量検出装置
８４：光源（加温装置）

Claims

生体の末梢循環状態を測定するための装置であって、
前記生体の所定部位を加温する加温装置と、
前記生体の所定部位に装着されて該加温装置による加温が開始されたときに該所定部位に対する血液の増加量を光学的に検出する血液増加量検出装置と、
該血液増加量検出装置により検出された血液の増加量の変化を所定の時間軸に沿って経時的にグラフ表示する血液増加量表示手段と、
を、含み、
前記血液増加量検出装置は、前記生体の表皮に向かって白色光を照射する光源と、該表皮からの反射光を受光する受光装置と、該受光装置により受光された波長の光に基づいて該表皮の色を測定する測色回路とを備えたものであることを特徴とする末梢循環状態測定装置。
生体の末梢循環状態を測定するための装置であって、
前記生体の所定部位を加温する加温装置と、
前記生体の所定部位に装着されて該加温装置による加温が開始されたときに該所定部位に対する血液の増加量を光学的に検出する血液増加量検出装置と、
該加温装置による加温が開始された後に該血液増加量検出装置により検出される血液の増加量の変化に基づいて前記生体の末梢循環状態を表す評価値を算出する評価値算出手段と、
該評価値算出手段により算出された評価値を表示する評価値表示手段と、
を、含み、
前記血液増加量検出装置は、前記生体の表皮に向かって白色光を照射する光源と、該表皮からの反射光を受光する受光装置と、該受光装置により受光された波長の光に基づいて該表皮の色を測定する測色回路とを備えたものであることを特徴とする末梢循環状態測定装置。
前記血液増加量検出装置は、前記生体の皮膚に向かって所定波長の光を照射する発光素子と、該発光素子からの光に基づいて該皮膚のうち前記所定部位から射出される反射光を受光して光電脈波信号を出力する受光素子とを備えたものである請求項１または２の末梢循環状態測定装置。
前記血液増加量検出装置は、前記生体の所定部位を加温するために、前記生体の皮膚に向かって比較的強い赤外光を含む光を発光する光源を備えたものである請求項１乃至３のいずれかの末梢循環状態測定装置。
前記血液増加量検出装置は、前記生体の所定部位の体温を測定する体温測定装置を含むものである請求項１乃至４のいずれかの末梢循環状態測定装置。