JPH08299310A - 非侵襲血液分析装置およびその方法 - Google Patents

非侵襲血液分析装置およびその方法

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JPH08299310A
JPH08299310A JP7108723A JP10872395A JPH08299310A JP H08299310 A JPH08299310 A JP H08299310A JP 7108723 A JP7108723 A JP 7108723A JP 10872395 A JP10872395 A JP 10872395A JP H08299310 A JPH08299310 A JP H08299310A
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blood vessel
blood
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transparent plate
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JP7108723A
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Yasunori Maekawa
泰範 前川
Kaoru Asano
薫 浅野
Yasuhiro Takachi
泰浩 高地
Ken Ishihara
謙 石原
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Original Assignee
Sysmex Corp
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    • A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/1455—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters

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Abstract

(57)【要約】 【構成】 生体の血管を含む検出領域を照明する光照射
手段と、照明された検出領域を撮像する撮像手段と、撮
像された画像を処理し、前記検出領域の血管に含まれる
血液の血液成分を解析する解析手段と、透明板を前記生
体の皮膚表面に密着させる透明板支持手段と、皮膚表面
に沿って生体の撮像対象領域を相対的に移動させる駆動
手段とを備え、前記光照射手段および撮像手段は、前記
透明板を介して前記検出領域を照明および撮像すること
を特徴とする。 【効果】 透明板を駆動手段により移動させる場合には
透明板を移動させることにより、血管を含む人体の皮膚
近傍の組織がそれに伴って移動し、撮像すべき所望の径
の血管を検索することができ、また、撮像する血管の位
置ずれを補償することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、非侵襲で血液の分析
を行う装置に関し、さらに詳しくは、生体の血管に流れ
る血液を光学的に計測し、血液検査に必要な血液成分を
分析する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明の解決しようとする課題】血液成
分を分析することは、診断、治療等のために極めて重要
である。一般に血液検査は、生体から血液を採取（採
血）し、その試料を分析装置で分析することにより行わ
れている。しかし、この採取時には生体に少なからぬ苦
痛を与える上、採取された血液は、分析装置が設置され
ている検査室に運ばれてから分析されるため、診断中に
リアルタイムで血液検査を行うことができない。しか
も、肝炎やエイズなどの感染疾患者に用いた採血用注射
針での誤刺事故の懸念は常につきまとうことである。
【０００３】そこで、生体から血液を採取することな
く、全く非侵襲的に血液検査が行える装置の開発が長年
にわたって要望されていた。また、そのような装置を、
患者のベットサイドに持って行けば、病態をリアルタイ
ムで把握することに有用となる。
【０００４】このような装置に関連する従来技術として
は、生体表面の観察部位に光を照射して千分の１秒程度
のシャッタ速度で周期的にビデオ撮像し、得られた各静
止画像から血流の不連続点を識別し、各静止画像上を順
次移動する血流不連続点の位置から血流速度を算出する
ようにしたビデオ顕微鏡や、眼球の結膜毛細血管の赤血
球を撮像する高速シャッタ付のビデオカメラを備えた分
析装置が知られている（例えば、特開平４−１６１９１
５号公報および特表平１−５０２５６３号公報参照）。
【０００５】しかしながら、従来のこのような血液分析
装置では、皮膚の近傍に分布する毛細血管や細動脈とい
った微小循環系の血管を撮像し解析するが、赤血球より
も血管径がせまい毛細血管レベルの血管では、赤血球の
変形といったバイオ・レオロジー的要因などのために再
現性のよい結果が得られないという問題がある。
【０００６】即ち、再現性のよい血管を得るためには毛
細血管レベルより太い、血管径が２０μｍ程度の血管、
いわゆる細静静脈レベルの血管を対象とするのが好まし
い。そして、例えば測定部位が***部のような場合、こ
のような毛細血管レベルと細動静脈レベルとの血管が数
十μｍ間隔で混在しているため、何らかの形で所望の血
管を検索する必要がある。
【０００７】また、被検者の体動による微小な動きは消
しさることはできないので、安定な検出領域を得るため
には、体動に追随して、撮像対象領域を移動させる必要
がある。
【０００８】この発明は、このような事情を考慮してな
されたもので、生体の皮膚表面に密着させた透明板を介
して照明及び撮像を行うと共に、撮像対象領域を移動さ
せ、所望する血管の検索および撮像すべき血管の位置ず
れを補償することが可能な非侵襲血液分析装置およびそ
の方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、生体の血管
を含む検出領域を照明する光照射手段と、照明された検
出領域を撮像する撮像手段と、撮像された画像を処理
し、前記検出領域の血管に含まれる血液の血液成分を解
析する解析手段と、透明板を前記生体の皮膚表面に密着
させる透明板支持手段と、皮膚表面に沿って生体の撮像
対象領域を相対的に移動させる駆動手段とを備え、前記
光照射手段および撮像手段は、前記透明板を介して前記
検出領域を照明および撮像することを特徴とする非侵襲
血液分析装置を提供するものである。
【００１０】この装置は、非侵襲的に生体の血液成分を
測定することを特徴とし、また、生体とはヒトを含む哺
乳動物である。生体の血管を含む検出領域を照明する光
照射手段における、検出領域とは、生体にありのままに
存在する血管を含む所定領域のことであり、外科的に生
体外へ取り出した生体の一部を意味するものではない。
なお、細動静脈で得られた血球情報は、太い血管（中大
動静脈）の情報に換算することができる。
【００１１】この発明の光照射手段には、光源として、
レーザやハロゲンランプ又はタングステンランプのよう
な連続的に光を照射する連続光源、又はパルスレーザ
（例えば、Spectra-Physics 社製、7000シリーズ）やフ
ラッシュランプ（例えば、（株）菅原研究所製、ＤＳＸ
シリーズ）のような断続的に光を照射する断続光源を用
いることができる。
【００１２】また、光照射手段は上記光源に加えて、光
源からの光を検出領域へ適正に導く手段として、（１）
光ファイバー、（２）反射鏡、（３）レンズ又は（４）
スリットなどを備えることが好ましいが、上記の（１）
と（２）、（１）と（３）、（１）と（２）と（３）、
（１）と（２）と（３）と（４）、（２）と（３）、又
は（２）と（３）と（４）を組合わせて備えてもよい。
【００１３】この場合、反射鏡の代りにプリズムを用い
ることができる。なお、光照射手段は、検出領域を偏光
で照明するための偏光手段を備えてもよい。この発明の
撮像手段には、例えば一般的なＣＣＤ撮像素子を用いる
ことができる。
【００１４】また、撮像手段は、検出領域からの反射光
ＣＣＤ撮像素子に導くための光学系において、光ファイ
バー、各種反射鏡、偏光素子、各種レンズ、プリズム、
スリット、又はフィルターを備えてもよいが、検出領域
からの反射光が微弱な場合にはイメージインテンシフィ
イアを備えることが好ましい。また、撮像手段は、検出
領域からの不用な散乱光成分を除去するための偏光手段
を備えてもよい。
【００１５】さらに、撮像手段は、その信号処理系にお
いて、ＣＣＤ撮像素子に走査信号を供給すると共にＣＣ
Ｄ撮像素子の各画素からの出力をビデオ信号として処理
するビデオ信号処理回路、およびそのビデオ信号を記録
するためのＶＴＲやレーザディスクレコーダを備えるこ
とが望ましい。また、生体の皮膚表面に密着される透明
板には、透明のガラス板やプラスチック板を用いること
ができる。
【００１６】生体の撮像対象領域を相対的に移動させる
とは、生体に対して撮像手段を移動させること、撮像手
段に対して生体を移動させること、を含んでいる。構成
のコンパクトさを考えると、生体の皮膚表面に密着して
いる透明板を移動する方式が好ましい。透明板を皮膚表
面に密着させながら皮膚表面に沿って移動可能に支持す
る支持手段は、例えば、撮像手段の先端に摺動可能に透
明板を支持する摺動手段から構成される。この摺動手段
には、例えば、リニアスライダを用いることができる。
【００１７】駆動手段は、例えば、モータやピエゾ素子
などを用いたアクチュエータによって構成できる。ま
た、支持手段および駆動手段は、透明板を皮膚表面に平
行に２次元又は１次元方向に移動させるように構成され
る。
【００１８】この発明は、撮像手段によって撮像された
血管の画像に基づいて駆動手段を制御する制御手段をさ
らに備え、制御手段は、撮像された血管の径を算出して
所定値より小さいときには所定値よりも大きい血管を探
すために透明板を所定距離だけ移動させるようにしても
よい。
【００１９】この発明は、撮像手段によって撮像された
血管の画像に基づいて駆動手段を制御する制御手段をさ
らに備え、制御手段は、体動による微小な動きをキャン
セルするために同じ血管が少なくとも２回撮像されると
き、撮像された血管の位置の差を算出してその差が小さ
くなるように透明板を移動させるようにしてもよい。
【００２０】さらに、この発明は、前記非侵襲血液分析
装置において、駆動手段により透明板を移動させながら
順次撮像を行い、撮像する毎に撮像された血管の径を所
定値と比較し、所定値以上の径を有する血管が撮像され
たとき、駆動手段を停止し、所定値以上の径を有する血
管を含む検出領域を撮像手段で撮像して、その血管に含
まれる血液成分を解析手段で解析することを特徴とする
非侵襲血液分析方法を提供するものである。
【００２１】なお、前記非侵襲血液分析装置において、
撮像手段によって同一血管を複数回撮像して血管に含ま
れる血液の血液成分を解析するとき、少なくとも２つの
画像に含まれる同一血管の位置の差を算出しその差が小
さくなるように透明板を移動させるようにしてもよい。
【００２２】
【作用】駆動手段により透明板を移動させると、接触面
の摩擦抵抗により生体の一部が透明板に引きずられるた
め、撮像手段に捕らえられる撮像領域が変わる。なお、
この移動量は、せいぜい数十μｍから数ｍmであるの
で、生体の一部が引きずられたことによって血流が乱れ
るなどの影響が出るほどの移動量ではない。生体の皮下
には、数十μｍ間隔で毛細血管や細動静脈レベルの血管
が混在しているので、所望の血管を検索するのに充分な
移動距離である。
【００２３】撮像領域にある血管が、計測に適した所望
の血管かどうかを判定するには、例えば、撮像した画像
を解析し、血管領域を二値化して血管径を求め、それが
所定値（例えば２０μｍ）以上かどうかを判断すればよ
い。
【００２４】基準の画像からのずれ量を画像処理によっ
て求め、それを補償する形で透明板を移動させてやれ
ば、体動などの外乱に対して、検出領域を安定化でき、
精度のよい計測が可能となる。なお、透明板の移動制御
は、駆動手段を手動操作することによっても可能であ
る。
【００２５】
【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明
を詳述する。なお、これによってこの発明が限定される
ものではない。
【００２６】実施例１ 図１は、この発明の実施例１の非侵襲分析装置を示す構
成説明図であり、この装置は、大別するとプローブ５８
と分析装置本体２０から構成される。
【００２７】分析装置本体２０内のハロゲンランプ光源
２２から発せられた光は、光ファイバ２４およびフィル
タ２３を介してディフューザ２６を照射する。光はディ
フューザ２６により拡散されプレート２８を一様に照ら
す。プレート２８は実質的に面発光体となり、レンズ３
０、３２およびビームスプリッタ３４で形成される光学
系を介して、プレート２８の実像３６が生体の皮膚面１
６の内部に存在する血管１２を横切って形成される。
【００２８】フィルタ２３には、中心波長５５０ｎｍ、
半値幅４０ｎｍのものを使用する。なお、プレート２８
には光拡散板、例えば、シグマ光機（株）製のフロスト
型拡散板を使用する。
【００２９】つまり、血管１２を包含するプレート２８
の実像３６の領域が、検出領域Ｖである。領域Ｖからの
反射光は、ダイクロイックミラー３４、レンズ３８を介
してＣＣＤ４０で受光される。
【００３０】なお、フィルタ２３、ディフューザ２６、
プレート２８、レンズ３０、３２、３８、ビームスプリ
ッタ３４およびＣＣＤ４０はプローブ５８に納められ、
プローブ５８の先端部５９はプラスチック又はガラスの
透明板６６を介して皮膚面１６に密着し、ブレのない安
定な画像が得られるようになっている。
【００３１】ＣＣＤ４０の各画素から出力される画像信
号はビデオ信号処理回路４６によって処理される。そし
て、ビデオ信号処理回路４６は１／３０秒につき１フレ
ームの画像を連続的に形成し、形成された各フレームの
画像は順次ビデオレコーダ、（例えばレーザディスクレ
コーダ）５０に記録される。
【００３２】７は撮像された画像を処理して検出領域Ｖ
中に含まれる血管中の血液を解析する解析手段であり、
例えば、これには市販のパーソナルコンピュータが用い
られる。
【００３３】そして、解析手段７は、ビデオレコーダ５
０から出力される画像の所定領域を切り出（トリミン
グ）して出力するための切り出し手段１、切り出された
所定領域の各画素の輝度について度数分布曲線（ヒスト
グラム）を形成する度数分布形成手段２、輝度の度数分
布が輝度Ａ，Ｂ（Ａ＜Ｂ）においてそれぞれ極大になる
とき輝度Ａを血液の光強度ＩBとして、輝度Ｂを生体組
織の光強度ＩTとしてそれぞれ検出する光強度検出手段
３、切り出された画像の所定領域に含まれる血管の血管
径Ｄを検出する血管径検出手段４、検出された光強度Ｉ
B、ＩTおよび血管径Ｄなどに基づいてヘモグロビン濃度
を算出するヘモグロビン濃度算出手段５、および算出さ
れたヘモグロビン濃度を必要に応じて補正する補正手段
６を備える。また、解析手段７において形成される各画
像やヒストグラムは、モニタテレビ８によりモニタされ
る。
【００３４】このような解析手段７を用いてヘモグロビ
ン濃度を算出する手順を図２に示すフローチャートを用
いて以下に説明する。ここで、解析手段７はビデオレコ
ーダ５０に記録された複数フレーム又はフィールドの時
系列の画像を順番に読み出して処理を行うものとする。
【００３５】まず、図３に示すように血管ＢＬを含む１
つのフレームの画像ＩＭを読出し（ステップＳ１）、次
に図４に示すように血管ＢＬを含む所定領域（例えば、
１００×１００ピクセル）ＡＲを切り出す（ステップＳ
２）。
【００３６】次に、図５に示すように所定領域ＡＲ内の
画素の輝度について度数ｎの分布（ヒストグラム）を作
成し（ステップＳ３）、ピーク値を示す２つの輝度につ
いて、低輝度の方を血液の光強度ＩB、高輝度の方を生
体組織の光強度ＩTとして検出する（ステップＳ４）。
【００３７】次に、ｒ＝loga（ＩT／ＩB）を算出し（ス
テップＳ５）、画像から血管ＢＬの血管径Ｄを求め（ス
テップＳ６）、Ｃ＝ｒ／εＤを算出して（ステップＳ
７）、すでに算出されたＣに加算してＣtを求める（ス
テップＳ８）。
【００３８】ステップＳ１〜Ｓ８の処理を複数のフレー
ムつまり、Ｆフレームだけくり返し（ステップＳ９）、
得られたＣtをＦで除して平均値Ｃavを算出し（ステッ
プＳ１０）、細動静脈で求めたＣavを中大動静脈に対応
する値に変換する補正を行ってヘモグロビン濃度ＨＧＢ
を算出する（ステップＳ１１）。具体的には実験的に求
めた補正関数に基づいて行う。
【００３９】ＨＧＢ値14[g/dl]〜18[g/dl]の９名に対し
て、血球計数装置により測定されたＨＧＢ値Ｘと、本発
明により算出されたＨＧＢ値Ｙとの相関を調べたところ
相関係数は0.861であり、充分実用可能であることが実
証できた。
【００４０】実施例２ 図６は、この発明の実施例２を示す要部構成説明図であ
る。図１と同じ要素については、同じ参照番号を付して
いる。図６において、分析装置本体２０内の光源２２
（図１）から発せられた光は、光ファイバ２４を介して
プローブ５８内へ導かれディフューザ２６を照射する。
光はディフューザ２６により拡散されコリメートレンズ
３０によって平行光に変換される。
【００４１】平行光の中央部は円盤状の遮光板６７によ
って遮光され、平行光の周縁部はリング状ミラー３４ａ
と３４ｂを介してプローブ先端５９から出射される。プ
ローブ先端５９から出射した光は透明板６６および皮膚
面１６を介して血液を含む検出領域Ｖを照射する。
【００４２】領域Ｖからの光は、透明板は、透明板６６
および対物レンズ３８ｂを介してＣＣＤ４０ａで受光さ
れる。ＣＣＤ４０ａで撮像された画像は分析装置本体２
０で解析される。分析装置本体２０は、撮像した検出領
域の画像実施例１のように解析し、血液成分を算出する
（例えば、透過光あるいは反射光強度を画像より求め、
ヘモグロビンを解析する）。
【００４３】実施例２の特徴の１つは、検出領域を限外
照明つまり暗視野照明（dark fieldillumination）によ
って照明し、撮像される画像のコントラストを向上させ
る点である。ここにおける暗視野照明とは、図１４に示
すように、照明光を対物レンズ３８ｂの外側から検出領
域Ｖに照射する照明方式である。つまり、照明光は対物
レンズ３８ｂの検出領域Ｖに対する開口角θよりも大き
な角度ψ１，ψ２で領域Ｖを照射する。従って、照明光
のうち皮膚面１６で反射された光は、対物レンズ３８ｂ
の開口角θ外に反射され、ＣＣＤ４０ａには到達しない
ので、ＣＣＤ４０ａで撮像される画像のコントラストが
向上する。
【００４４】なお、各血液成分はそれぞれ吸光特性を持
っている。よって、Ａという血液成分を対象とする画像
を得る場合にはその血液成分の吸光度が大きい波長の光
を用いればコントラストのよいＡ画像を得ることができ
る。
【００４５】実施例２の他の１つの特徴は、撮像対象の
血管を検索する機能と、検索した血管を、被検者の体動
等の外乱に対して、常に撮像領域の所定位置に保持する
機能を備える点である。
【００４６】図６において、プローブ先端５９は、プロ
ーブ５８から延出する外筒５９ａと、外筒５９ａの先端
に矢印ａおよびｂ方向に摺動可能にリニアスライダ８０
ａと８０ｂで支持された摺動板５９ｂを備える。摺動板
５９ｂの表面には、透明板６６を有する支持板８１が離
脱可能に嵌着され、板バネ８２によって付勢されて係止
している。内筒７３は対物レンズ３８ｂとリングミラー
３４ｂを内蔵し、微動素子７４を介してプローブ５８に
固定されている。
【００４７】また、ＣＣＤ４０ａのピントの調整は、微
動素子７４によりレンズ３８ｂを光軸方向（矢印ｃ又は
ｄ方向）に移動させることにより行うことができる。な
お、微動素子７４には、例えば、ピエゾ素子を用いた素
子Ｐ−７２０／Ｐ−７２１（Physik instrumente製）や
超音波モータを用いた素子などを適用することができ
る。
【００４８】また、外筒５９ａの側面からＬ字状のブラ
ケット７１が延出し、電動マイクロメータヘッド８３を
支持し、電動マイクロメータヘッド８３の出力ロッド８
４の先端は、摺動板５９ｂの側面に当接している。
【００４９】なお、電動マイクロメータ８３は、画像処
理部９６と駆動制御部９７を有する制御装置９８からの
信号を受けて、出力ロッド８４を矢印ａおよびｂ方向に
駆動するが、これには、例えば、シグマ光機（株）製、
ＳＯＭ−１３型を用いることができる。
【００５０】図７はプローブ先端５９の正面図、図８は
その側面図、図９は摺動板５９ｂの分解斜視図である。
図７に示すように、摺動板５９ｂとブラケット７１と
は、コイルスプリング８５ａ、８５ｂで接続され、摺動
板５９ｂは、矢印ｂ方向に付勢される。
【００５１】また、図９に示すように、摺動板５９ｂ
は、開口８６および凹部８７を備え、支持板８１は、凹
部８７に嵌め込まれ、板バネ８２で押圧されて離脱可能
に固定される。開口８８を有する支持板８１には、その
開口８８を覆うように透明板６６が予め接着されてい
る。この接着は、接着剤や接着テープなどを用いて行わ
れる。透明板６６としてはガラス板、又はプラスチック
板などが使用可能である。このように、透明板６６が支
持板８１と共に取り換え可能であるのは衛生上の理由か
らである（被験者を病気の感染等から守るため）。
【００５２】プローブ５８は、図１０に示すマニプレー
タ８９に搭載される。マニプレータ８９は、プローブ５
８の角度を調整するための角度調整部９０、プローブ５
８の高さを調整するための上下調整部９１、及びプロー
ブ５８の平面上における前後および左右方向の位置を調
整するための平面調整部９２を備えると共に、マニプレ
ータ８９には、被検者の頭部を支持固定するスタンド９
３が立設され、スタンド９３には、被験者の顎部を支持
する顎支持台９４と、頭部を固定する頭部固定部９５が
設けられている。
【００５３】そこで、図１０に示すように、被験者が頭
部をスタンド９３に固定するとき、プローブ５８の位置
を調整し、プローブ先端５９の透明板６６を被験者の口
唇部の皮膚面に適当な圧力で密着させる。
【００５４】この状態において、図６に示す電動マイク
ロメータヘッド８３により出力ロッド８４を駆動させる
と、***部に密着した透明板６６は、図１０において紙
面に垂直な方向に移動する。透明板６６が移動すると、
透明板６６の接触面の摩擦抵抗により***部の軟組織が
引きずられて移動し、プローブ５８による撮像対象領域
が変化する。
【００５５】なお、***部には数十ミクロン間隔で毛細
血管や細動静脈レベルの血管が混在しているので、数十
ミクロンから数ミリメートル程度、透明板６６を移動さ
せるだけで、所望の血管を検索したり捕捉することがで
きる。そして、その移動量は十分小さいので、透明板６
６の移動によって***部の血管の血流が乱れることはな
い。
【００５６】次に、透明板６６の移動を自動制御する制
御装置９８、つまり、画像処理部９６と駆動部９７の動
作について、図１１に示すフローチャートを用いて説明
する。
【００５７】ＣＣＤ４０ａ（図６）によって撮像が行わ
れると、画像処理部９６は、まず、ステップＳ２１にお
いて、図１２の（ａ）のように、血管ＢＬを撮像した１
フレームの画像をコンピュータ上に取り込み、所定領域
を切り出す（ステップＳ２１）。次に、血管ＢＬの直径
Ｄを計測する（ステップＳ２２）。
【００５８】このステップＳ７２においては、例えば、
図１２の（ｂ）に示すように画像を２値化して血管ＢＬ
の輪郭を明確化し、図１２の（ｃ）に示すように境界
（エッジ）を抽出して、各境界線の長さＬ１，Ｌ２とそ
の平均長さＬａを算出し、血管ＢＬの画像の画素数から
面積Ｓを算出して、直径Ｄ＝Ｓ／Ｌａを算出する。
【００５９】そして、算出した直径Ｄが所定値（例えば
２０ミクロン）以下である場合には（ステップＳ７
３）、画像処理部９６は信号を駆動制御部９７へ出力
し、駆動制御部９７はその信号をうけて電動マイクロメ
ータヘッド８３を駆動して出力ロッド８４を介して透明
板６６を、矢印ａ又はｂ方向へ距離△Ｘ（例えば、１０
ミクロン）だけ移動させる（ステップＳ２４）。
【００６０】制御装置９８は、ステップＳ１〜Ｓ４の動
作をくり返して、ステップＳ３において直径Ｄが所定値
よりも大きくなった場合には、血管の検索動作を終了
し、検索した血管を撮像したフレームを、図１３の
（ａ）に示すように基準画像として画像メモリに格納す
る（ステップＳ２５）。
【００６１】ＣＣＤ４０ａによって、次の撮像が行わ
れ、図１３の（ｃ）に示すような１フレームの画像が得
られると、画像処理部９６は、撮像された画像を、画像
メモリに格納する（ステップＳ２６）。
【００６２】次に、図１３の（ｃ）に示す画像と基準画
像との動き（ずれ）量ΔＭを算出する（ステップＳ２
７）。このステップＳ７７においては、例えば、基準画
像と撮像画像とをそれぞれ図１３の（ｂ）と（ｄ）に示
すように２値化し、２値比した画像を図１３の（ｅ）に
示すように比較して、その差ΔＭを図１３の（ｆ）に示
すように算出する。
【００６３】ΔＭが算出されると、画像処理部９６は、
信号を駆動部９７へ出力し、駆動部９７はその信号をう
けて電動マイクロメータヘッド８３を駆動して出力ロッ
ド８４を介して透明板６６を矢印ａ又はｂ方向へ移動さ
せΔＭを零にする（ステップＳ７８）。
【００６４】実施例２によれば、このようにして、所望
の径の血管を自動的に検索することができる上、撮像領
域内の血管が被検者の体動やその他の外乱によって位置
ずれを生じてもそれを自動的に補償することができる。
【００６５】なお、画像処理部９６には、ＲＯＭ，ＲＡ
Ｍ（画像メモリを含む）およびＣＰＵからなるマイクロ
コンピュータを使用し、駆動制御部９７には、電動マイ
クロメータヘッド８３の内蔵するＤＣサーボモータを駆
動する汎用のサーボコントロール回路を用いることがで
きる。
【００６６】
【発明の効果】この発明によれば駆動手段により撮像対
象領域を移動させることが可能であるので、所望の血管
を検索したり、血管の位置ずれをなくすことができる。
また、透明板を駆動手段により移動させる場合には透明
板を移動させることにより、血管を含む人体の皮膚近傍
の組織がそれに伴って移動し、撮像すべき所望の径の血
管を検索することができ、また、撮像する血管の位置ず
れを補償することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１の構成を示す構成図であ
る。
【図２】実施例１の動作手順を示すフローチャートであ
る。
【図３】実施例１において得られた画像例を示す説明図
である。
【図４】画像の切り出し領域を示す説明図である。
【図５】実施例１で撮像した画像の輝度分布例を示すヒ
ストグラムである。
【図６】この発明の実施例２の要部構成を示す構成図で
ある。
【図７】実施例２の要部正面図である。
【図８】実施例２の要部側面図である。
【図９】実施例２の要部斜視図である。
【図１０】実施例２の全体構成を示す構成図である。
【図１１】実施例２の動作手順を示すフローチャートで
ある。
【図１２】実施例２における血管径の算出方法を示す説
明図である。
【図１３】実施例２における血管の位置ずれを補償する
方法を示す説明図である。
【図１４】実施例２の照明方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 切り出し手段 ２ 度数分布形成手段 ３ 光強度検出手段 ４ 血管径検出手段 ６ 補正手段 ７ 解析手段 ８ モニタテレビ １２ 血管 １６ 皮膚面 ２２ 光源 ２３ フィルタ ２４ 光ファイバ ２６ ディフューザ ２８ プレート ３０ レンズ ３２ レンズ ３４ ビームスプリッタ ３６ 実像 ３８ レンズ ４０ ＣＣＤ ４６ ビデオ信号処理回路 ５０ ビデオレコーダ ５８ プローブ ５９ 先端部 ６６ 透明板 Ｖ 検出領域
フロントページの続き (72)発明者 浅野 薫 神戸市中央区港島中町７丁目２番１号 東 亜医用電子株式会社内 (72)発明者 高地 泰浩 神戸市中央区港島中町７丁目２番１号 東 亜医用電子株式会社内 (72)発明者 石原 謙 兵庫県宝塚市千種１丁目１番15号

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 生体の血管を含む検出領域を照明する光
    照射手段と、照明された検出領域を撮像する撮像手段
    と、撮像された画像を処理し、前記検出領域の血管に含
    まれる血液の血液成分を解析する解析手段と、透明板を
    前記生体の皮膚表面に密着させる透明板支持手段と、皮
    膚表面に沿って生体の撮像対象領域を相対的に移動させ
    る駆動手段とを備え、前記光照射手段および撮像手段
    は、前記透明板を介して前記検出領域を照明および撮像
    することを特徴とする非侵襲血液分析装置。
  2. 【請求項２】 撮像手段によって撮像された血管の画像
    に基づいて駆動手段を制御する制御手段をさらに備え、
    制御手段は、撮像された血管の径を算出して所定値より
    小さいとき透明板を所定距離だけ移動させることを特徴
    とする請求項１記載の非侵襲血液分析装置。
  3. 【請求項３】 撮像手段によって撮像された血管の画像
    に基づいて駆動手段を制御する制御手段をさらに備え、
    制御手段は、同じ血管が少なくとも２回撮像されると
    き、撮像された血管の位置の差を算出してその差が小さ
    くなるように透明板を移動させることを特徴とする請求
    項１記載の非侵襲血液分析装置。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の非侵襲血液分析装置にお
    いて、駆動手段により撮像対象領域を変えながら順次撮
    像を行い、撮像する毎に撮像された血管の径を所定値と
    比較し、所定値以上の径を有する血管が撮像されたと
    き、駆動手段を停止し、所定値以上の径を有する血管を
    含む検出領域を撮像手段で撮像して、その血管に含まれ
    る血液成分を解析手段で解析することを特徴とする非侵
    襲血液分析方法。
  5. 【請求項５】請求項１記載の非侵襲血液分析装置におい
    て、撮像手段によって同一血管を複数回撮像して血管に
    含まれる血液の血液成分を解析するとき、少なくとも２
    つの画像に含まれる同一血管の位置の差を算出し、その
    差が小さくなるように透明板を移動させることを特徴と
    する非侵襲血液分析方法。
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