JPS6216647B2 - - Google Patents
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- JPS6216647B2 JPS6216647B2 JP54029573A JP2957379A JPS6216647B2 JP S6216647 B2 JPS6216647 B2 JP S6216647B2 JP 54029573 A JP54029573 A JP 54029573A JP 2957379 A JP2957379 A JP 2957379A JP S6216647 B2 JPS6216647 B2 JP S6216647B2
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- absorbance
- light
- signal
- calculating
- hbp2
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Links
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- 239000008280 blood Substances 0.000 claims description 10
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 7
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
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Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Description
本発明は、生体の動脈血のO2飽和度の絶対値
を非観血的に測定するオキシメーターに関し、さ
らに詳しくはHb（ヘモグロビン）とHbO2（酸化
ヘモグロビン）の光吸収特性が異ることを利用
し、生体中において吸収を受けた光を分折するこ
とにより上記測定を行う非観血オキシメーターに
関する。 従来、血液を生体から採取せずに非観血的に酸
素飽和度を測定するオキシメータとして、血液の
脈動による吸光度の変化分を利用するものが知ら
れている。この装置は、吸光度の変化分から情報
を得ているので、測定出力の定常成分すなわち、
生体の組織等による吸光度の影響を受けることが
なく、この影響を除くために従来必要とされた被
測定部の虚血という操作が不要であり、その結果
酸素飽和度を連続的に測定できるという長所を持
つている。しかしながら、この装置は測定出力の
変化変分を情報源としているため被測定部が動揺
するとその影響が測定信号の変化成分として現わ
れ、これが測定値に誤差として混入するという欠
点があつた。 本発明は上記欠点を改善することを目的とする
ものであり、被測定部が動揺しても高精度で測定
が可能な非観血オキシメータを提供するものであ
る。 以下図示の実施例に基いて、本発明を説明す
る。第１図は、本発明の実施例を示すブロツク図
である。第１図において、被測定部２を透過した
光はダイクロイツクミラー３、ダイクロイツクミ
ラー４、および干渉フイルター５、干渉フイルタ
ー６、干渉フイルター７により３つの波長域に分
割され、受光部８、受光部９、受光部１０にそれ
ぞれ入射する。受光部８、受光部９、受光部１０
の出力Ｅa1、Ｅa2、Ｅa3はそれぞれ Ｅa1＝ＩO1（１＋α）F110−Ｃ｛Ｓ（ 1εHbp2− 1εHb）＋ 1εHb｝（ｄ＋△ｄ） ―(1) Ｅa2＝ＩO2（１＋α）F210−Ｃ｛Ｓ（ 2εHbp2− 2εHb）＋ 2εHb｝（ｄ＋△ｄ） ―(2) Ｅa3＝ＩO3（１＋α）F310−Ｃ｛Ｓ（ 3εHbp2− 3εHb）＋ 3εHb｝（ｄ＋△ｄ） ―(3) と表わされる。Ｉp1、Ｉp2、Ｉp3はそれぞれ第
１、第２および第３の波長域の入射光強度、Ｆ
1、Ｆ2、Ｆ3はそれぞれ第１、第２、第３の波長
域の光に対する動脈血以外の組織の透過率、 1ε
Hbp2、 2εHbp2、 3εHbp2はそれぞれ第１、第２、
第３の波長域の光に対する酸化ヘモグロビンの吸
光係数、 1εHb、 2εHb、 3εHbはそれぞれ第
１、第２、第３の波長域の光に対するヘモグロビ
ンの吸光係数、Ｃは総ヘモグロビン濃度、ｄは組
織内にプールされた血液の厚さで△ｄはその、脈
動による変化分、Ｓは動脈血の酸素飽和度、αは
被測定部の動揺による入射光強度の変化率であ
る。式(1)，(2)，(3)から解る様に受光部の出力はそ
れぞれ直流成分と交流成分を含んでいる。１１，
１２，１３はそれぞれ受光部８，９，１０の出力
からそれぞれ吸光度の変化分を計算する演算回路
である。吸光度の変化分は例えば、それぞれの受
光部の出力の直流成分に対する交流成分の比を演
算回路１１，１２，１３で求めることによつて得
られる。すなわち式(1)，(2)，(3)を書き直すと、 Ｅai〓Ｉpi（１＋α）Ｆi10−Ｃ｛Ｓ（ iεHbp2− iεHb）＋ iεHb｝ｄ Ｘ〔１−ln10・Ｃ｛Ｓ（ iεHbp2− iεHb）＋ iεHb｝△ｄ〕 〓ＩOiFi10−Ｃ｛Ｓ（ iεHbp2− iεHb）＋ iεHb｝ｄ Ｘ〔１＋α−ln10・Ｃ｛Ｓ（ iεHbp2− iεHb）＋ iεHb｝△ｄ〕 ―(4) ただし、上記においてｉ＝１，２，３で、式
(1)，(2)，(3)の三つの場合が式(4)で同時に表わされ
ている。従つて演算回路１１，１２，１３でそれ
ぞれＥaiの直流成分に対するＥaiの交流成分の比
の演算を行い以下の出力Ｅbi（ｉ＝１，２，３）
を得る。 Ｅbi＝α−ln10・Ｃ｛Ｓ（ iεHbp2− iεHb）＋ iεHb｝△ｄ ―(5) (5)式から明らかなように、演算回路１１，１２，
１３の出力は受光部８，９，１０への入射光強度
へ変化分のみの情報となつている。しかしながら
被測定部の動揺によるフアクターであるαもまた
入射光強度の変化分であるので出力Ｅbi中に含ま
れている。従来は、２波長についてＥb1，Ｅb2を
得、この２つの出力からＳを求めていたが、上記
αの影響を消去することができず、それが測定誤
差の原因となつていた。 そこで、本発明では３波長について得たEb1，
Eb2，Eb3を差動増巾器１４，１５に入力し、そ
れぞれ（Eb1−Eb3）及び（Eb2−Eb3）の演算を行
わせている。すなわち、差動増巾器１４，１５の
出力Ec1，Ec2はそれぞれ、 Ｅc1＝ln10・Ｃ・△ｄ〔Ｓ｛（ 1εHbp2− 3εHbp2） −（ 1εHb− 3εHb）｝＋（ 1εHb− 3εHb）〕 ―(6) Ｅc2＝ln10・Ｃ・△ｄ〔Ｓ｛（ 2εHbp2− 3εHbp
２） −（ 2εHb− 3εHb）｝＋（ 2εHb− 3εHb）〕 ―(7) となる。式(6)(7)よりＳを求めると、
を非観血的に測定するオキシメーターに関し、さ
らに詳しくはHb（ヘモグロビン）とHbO2（酸化
ヘモグロビン）の光吸収特性が異ることを利用
し、生体中において吸収を受けた光を分折するこ
とにより上記測定を行う非観血オキシメーターに
関する。 従来、血液を生体から採取せずに非観血的に酸
素飽和度を測定するオキシメータとして、血液の
脈動による吸光度の変化分を利用するものが知ら
れている。この装置は、吸光度の変化分から情報
を得ているので、測定出力の定常成分すなわち、
生体の組織等による吸光度の影響を受けることが
なく、この影響を除くために従来必要とされた被
測定部の虚血という操作が不要であり、その結果
酸素飽和度を連続的に測定できるという長所を持
つている。しかしながら、この装置は測定出力の
変化変分を情報源としているため被測定部が動揺
するとその影響が測定信号の変化成分として現わ
れ、これが測定値に誤差として混入するという欠
点があつた。 本発明は上記欠点を改善することを目的とする
ものであり、被測定部が動揺しても高精度で測定
が可能な非観血オキシメータを提供するものであ
る。 以下図示の実施例に基いて、本発明を説明す
る。第１図は、本発明の実施例を示すブロツク図
である。第１図において、被測定部２を透過した
光はダイクロイツクミラー３、ダイクロイツクミ
ラー４、および干渉フイルター５、干渉フイルタ
ー６、干渉フイルター７により３つの波長域に分
割され、受光部８、受光部９、受光部１０にそれ
ぞれ入射する。受光部８、受光部９、受光部１０
の出力Ｅa1、Ｅa2、Ｅa3はそれぞれ Ｅa1＝ＩO1（１＋α）F110−Ｃ｛Ｓ（ 1εHbp2− 1εHb）＋ 1εHb｝（ｄ＋△ｄ） ―(1) Ｅa2＝ＩO2（１＋α）F210−Ｃ｛Ｓ（ 2εHbp2− 2εHb）＋ 2εHb｝（ｄ＋△ｄ） ―(2) Ｅa3＝ＩO3（１＋α）F310−Ｃ｛Ｓ（ 3εHbp2− 3εHb）＋ 3εHb｝（ｄ＋△ｄ） ―(3) と表わされる。Ｉp1、Ｉp2、Ｉp3はそれぞれ第
１、第２および第３の波長域の入射光強度、Ｆ
1、Ｆ2、Ｆ3はそれぞれ第１、第２、第３の波長
域の光に対する動脈血以外の組織の透過率、 1ε
Hbp2、 2εHbp2、 3εHbp2はそれぞれ第１、第２、
第３の波長域の光に対する酸化ヘモグロビンの吸
光係数、 1εHb、 2εHb、 3εHbはそれぞれ第
１、第２、第３の波長域の光に対するヘモグロビ
ンの吸光係数、Ｃは総ヘモグロビン濃度、ｄは組
織内にプールされた血液の厚さで△ｄはその、脈
動による変化分、Ｓは動脈血の酸素飽和度、αは
被測定部の動揺による入射光強度の変化率であ
る。式(1)，(2)，(3)から解る様に受光部の出力はそ
れぞれ直流成分と交流成分を含んでいる。１１，
１２，１３はそれぞれ受光部８，９，１０の出力
からそれぞれ吸光度の変化分を計算する演算回路
である。吸光度の変化分は例えば、それぞれの受
光部の出力の直流成分に対する交流成分の比を演
算回路１１，１２，１３で求めることによつて得
られる。すなわち式(1)，(2)，(3)を書き直すと、 Ｅai〓Ｉpi（１＋α）Ｆi10−Ｃ｛Ｓ（ iεHbp2− iεHb）＋ iεHb｝ｄ Ｘ〔１−ln10・Ｃ｛Ｓ（ iεHbp2− iεHb）＋ iεHb｝△ｄ〕 〓ＩOiFi10−Ｃ｛Ｓ（ iεHbp2− iεHb）＋ iεHb｝ｄ Ｘ〔１＋α−ln10・Ｃ｛Ｓ（ iεHbp2− iεHb）＋ iεHb｝△ｄ〕 ―(4) ただし、上記においてｉ＝１，２，３で、式
(1)，(2)，(3)の三つの場合が式(4)で同時に表わされ
ている。従つて演算回路１１，１２，１３でそれ
ぞれＥaiの直流成分に対するＥaiの交流成分の比
の演算を行い以下の出力Ｅbi（ｉ＝１，２，３）
を得る。 Ｅbi＝α−ln10・Ｃ｛Ｓ（ iεHbp2− iεHb）＋ iεHb｝△ｄ ―(5) (5)式から明らかなように、演算回路１１，１２，
１３の出力は受光部８，９，１０への入射光強度
へ変化分のみの情報となつている。しかしながら
被測定部の動揺によるフアクターであるαもまた
入射光強度の変化分であるので出力Ｅbi中に含ま
れている。従来は、２波長についてＥb1，Ｅb2を
得、この２つの出力からＳを求めていたが、上記
αの影響を消去することができず、それが測定誤
差の原因となつていた。 そこで、本発明では３波長について得たEb1，
Eb2，Eb3を差動増巾器１４，１５に入力し、そ
れぞれ（Eb1−Eb3）及び（Eb2−Eb3）の演算を行
わせている。すなわち、差動増巾器１４，１５の
出力Ec1，Ec2はそれぞれ、 Ｅc1＝ln10・Ｃ・△ｄ〔Ｓ｛（ 1εHbp2− 3εHbp2） −（ 1εHb− 3εHb）｝＋（ 1εHb− 3εHb）〕 ―(6) Ｅc2＝ln10・Ｃ・△ｄ〔Ｓ｛（ 2εHbp2− 3εHbp
２） −（ 2εHb− 3εHb）｝＋（ 2εHb− 3εHb）〕 ―(7) となる。式(6)(7)よりＳを求めると、
【表】
第１図における１６は、既知の定数 1εHb， 2
εHb， 3εHb， 1εHbp2， 2εHbp2， 3εHbp2と入
力Ec1，Ec2によつて式(8)に従つた演算を行う酸
素飽和度演算部である。その出力は表示部１７に
よつて表示される。式(6)，(7)から明らかなように
αの影響はＳの演算に混入していない。 以上から明らかなように、本発明によれば、被
測定部の動揺にかかわらず連続して正確な測定の
可能な非観血オキシメータが提供される。
εHb， 3εHb， 1εHbp2， 2εHbp2， 3εHbp2と入
力Ec1，Ec2によつて式(8)に従つた演算を行う酸
素飽和度演算部である。その出力は表示部１７に
よつて表示される。式(6)，(7)から明らかなように
αの影響はＳの演算に混入していない。 以上から明らかなように、本発明によれば、被
測定部の動揺にかかわらず連続して正確な測定の
可能な非観血オキシメータが提供される。
図面は、本発明の一実施例を示すブロツク図で
ある。 ８，９，１０……受光部、１１，１２，１３…
…演算回路、１４，１５……差動増巾器、１６…
…酸素飽和度演算部。
ある。 ８，９，１０……受光部、１１，１２，１３…
…演算回路、１４，１５……差動増巾器、１６…
…酸素飽和度演算部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 脈動する血液を含む生体によつて吸収を受け
た３種の波長の光量をそれぞれ検出し、光量に応
じた出力信号を発生する第１，第２，第３の受光
手段と、 この３つの受光手段の出力信号のそれぞれにつ
いて血液の脈動による吸光度の変化分を計算し、
それに応じた第１，第２，第３の吸光度信号をそ
れぞれ出力する第１，第２，第３の演算手段と、 第１の吸光度信号と第３の吸光度信号との差を
計算しそれに応じた第１の差動信号を出力する第
１の差動手段と、 第２の吸光度信号と第３の吸光度信号との差を
計算しそれに応じた第２の差動信号を出力する第
２の差動手段と、 第１及び第２の差動信号に基づいて血液の酸素
飽和度を演算する酸素飽和度演算手段と を有することを特徴とする非観血オキシメー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2957379A JPS55120858A (en) | 1979-03-13 | 1979-03-13 | Nonnvisual oxyymeter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2957379A JPS55120858A (en) | 1979-03-13 | 1979-03-13 | Nonnvisual oxyymeter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55120858A JPS55120858A (en) | 1980-09-17 |
| JPS6216647B2 true JPS6216647B2 (ja) | 1987-04-14 |
Family
ID=12279848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2957379A Granted JPS55120858A (en) | 1979-03-13 | 1979-03-13 | Nonnvisual oxyymeter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55120858A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01317853A (ja) * | 1988-06-20 | 1989-12-22 | Masao Mangyo | 車両の下部空間を利用した物品収納庫 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015039542A (ja) | 2013-08-22 | 2015-03-02 | セイコーエプソン株式会社 | 脈波測定装置 |
| JP6519978B2 (ja) | 2014-03-27 | 2019-05-29 | セイコーエプソン株式会社 | 生体情報検出装置及び電子機器 |
| JP5929952B2 (ja) | 2014-03-27 | 2016-06-08 | セイコーエプソン株式会社 | 生体情報検出装置及び電子機器 |
| RU2680190C1 (ru) * | 2015-09-28 | 2019-02-18 | Конинклейке Филипс Н.В. | Датчик показателей жизненно важных функций и способ измерения показателей жизненно важных функций пользователя |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5145488A (ja) * | 1974-10-14 | 1976-04-17 | Minolta Camera Kk | |
| JPS5388778A (en) * | 1976-12-20 | 1978-08-04 | Hewlett Packard Yokogawa | Oximeter |
-
1979
- 1979-03-13 JP JP2957379A patent/JPS55120858A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5145488A (ja) * | 1974-10-14 | 1976-04-17 | Minolta Camera Kk | |
| JPS5388778A (en) * | 1976-12-20 | 1978-08-04 | Hewlett Packard Yokogawa | Oximeter |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01317853A (ja) * | 1988-06-20 | 1989-12-22 | Masao Mangyo | 車両の下部空間を利用した物品収納庫 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55120858A (en) | 1980-09-17 |
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