JP2009011593A - Non-invasive biological information measuring device - Google Patents
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Abstract
【課題】装置を大型化することなく測定時以外の光の照射を停止することが可能な非侵襲生体情報測定装置を提供する。
【解決手段】光源20を制御する制御手段10と、特定波長の光を生体30に照射する光源20と、生体30で発生した光音響波信号を検出する光音響検出手段40と、光音響検出手段40の出力から生体情報の特徴量を推定する特徴量推定手段50と、特徴量の推定結果を表示する特徴量表示手段60を備え、光音響検出手段40の出力から抽出した情報によって装置が皮膚上にあるか否かを判断して光源20の制御を行うことにより、装置を大型化することなく測定時以外の光の照射を停止することが可能となる。
【選択図】図2A noninvasive living body information measuring apparatus capable of stopping irradiation of light other than during measurement without increasing the size of the apparatus.
A control means for controlling a light source, a light source for irradiating a living body with light of a specific wavelength, a photoacoustic detection means for detecting a photoacoustic wave signal generated in the living body, and a photoacoustic detection. The apparatus includes a feature quantity estimating means 50 for estimating the feature quantity of the biological information from the output of the means 40 and a feature quantity display means 60 for displaying the estimation result of the feature quantity, and the apparatus uses the information extracted from the output of the photoacoustic detection means 40. By determining whether or not it is on the skin and controlling the light source 20, it is possible to stop the irradiation of light other than during measurement without increasing the size of the apparatus.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、生体を侵襲することなく生体情報の測定が可能な非侵襲生体情報測定装置に関し、より詳細には、生体からの光音響波信号に基づき、測定時以外の光の照射を停止することが可能な非侵襲生体情報測定装置に関する。 The present invention relates to a non-invasive living body information measuring apparatus capable of measuring living body information without invading a living body, and more specifically, stops irradiation of light other than during measurement based on a photoacoustic wave signal from the living body. The present invention relates to a non-invasive living body information measuring apparatus capable of operating.
代表的な生活習慣病である糖尿病の患者数は世界的に増加傾向にある。糖尿病患者は、糖尿病による合併症を抑制し、患者の生活の質を向上するために、日常的な血糖コントロールが必要である。そのため、患者は医師の指導のもと、毎日定期的に血糖値を測定しなければならない。 The number of patients with diabetes, a typical lifestyle-related disease, is increasing worldwide. Diabetic patients require routine glycemic control to reduce complications from diabetes and improve the quality of life of patients. Therefore, patients must measure blood glucose regularly every day under the guidance of a doctor.
血糖値を測定する代表的な方法としては、患者の指を穿刺して血液を採取し血糖値を測定する侵襲型の血糖測定装置がある。侵襲型の血糖測定装置では、指を穿刺して血液を採取する際に手間と痛みを伴うこと、さらに感染症などの危険が伴うことから、血液の採取を必要としない、非侵襲型の血糖測定装置が既に提案されている。 As a typical method for measuring a blood glucose level, there is an invasive blood glucose measuring device that punctures a patient's finger to collect blood and measure the blood glucose level. In an invasive blood glucose measuring device, it is troublesome and painful when blood is collected by puncturing a finger, and there is also a risk of infection, etc. Measuring devices have already been proposed.
この非侵襲型の血糖測定装置の一例として、光音響効果を用いた「生物学的測定システム」が提案されている(例えば、特許文献1)。 As an example of this non-invasive blood glucose measurement device, a “biological measurement system” using a photoacoustic effect has been proposed (for example, Patent Document 1).
光音響効果を用いた「生物学的測定システム」は、グルコースに吸収される波長の光を、生物学的測定システムから指先のような生体の一部分に照射し、照射された光は生体内の比較的小さい焦点領域に集光される。また、一般的に、集光された光はグルコースに吸収されて、焦点領域と隣接する領域の組織内で運動エネルギーに変換される。 A “biological measurement system” using a photoacoustic effect irradiates a part of a living body, such as a fingertip, from the biological measurement system with light having a wavelength absorbed by glucose. The light is focused on a relatively small focal area. In general, the collected light is absorbed by glucose and converted into kinetic energy in the tissue in the region adjacent to the focal region.
組織内で変換された運動エネルギーは、照射光がグルコースに吸収された組織の領域(以下、吸収組織領域と称す)の温度及び圧力を増大させ、音波を生成する。この音波を、以下「光音響波信号」と表記する。光音響波信号は吸収組織領域から放射され、生物学的測定システムが備える音響センサによって検出される。音響センサは生体表面と接するよう装着される。光音響波信号の強度は、吸収組織領域内のグルコースの量の関数であり、音響センサによって計測された強度は血糖値を調べるために使用される。 The kinetic energy converted in the tissue increases the temperature and pressure of the region of the tissue where the irradiation light is absorbed by glucose (hereinafter referred to as the absorbing tissue region), and generates a sound wave. This sound wave is hereinafter referred to as “photoacoustic wave signal”. The photoacoustic wave signal is emitted from the absorbing tissue region and detected by an acoustic sensor included in the biological measurement system. The acoustic sensor is mounted in contact with the living body surface. The intensity of the photoacoustic wave signal is a function of the amount of glucose in the absorbent tissue region, and the intensity measured by the acoustic sensor is used to examine the blood glucose level.
この時、皮膚表面から生体中の血管に向かって光を照射している限り生体に影響を及ぼすことはないが、例えば眼球に光が入射されると、場合によっては水晶体で集光された光が網膜に影響を与え、視力の低下や失明など悪影響を及ぼす可能性がある。 At this time, as long as light is irradiated from the skin surface toward the blood vessel in the living body, it does not affect the living body, but for example, when light is incident on the eyeball, in some cases, the light collected by the crystalline lens May affect the retina and may have adverse effects such as decreased vision and blindness.
これに対して音響センサとは別に音響センサと生体との接触度を感知する接触度センサを設け、感知された接触度に応じて光の照射を制御する方法が既に提案されている(例えば、特許文献2)。
ところで、患者の生活の質を向上するためには、日常生活において負担にならない程度まで装置を小型化することが望ましいが、上記特許文献2に記載された技術では生体との接触度を感知するためのセンサ及び装置調整機構が余分に必要であるため、非侵襲生体情報測定装置が複雑化かつ大型化してしまうという課題を有していた。
By the way, in order to improve the quality of life of a patient, it is desirable to downsize the apparatus to such an extent that it does not become a burden in daily life. However, the technique described in
本発明は、従来の課題を解決するもので、装置を大型化することなく、測定時以外の光の照射を停止することが可能な非侵襲生体情報測定装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a noninvasive living body information measuring apparatus capable of stopping irradiation of light other than during measurement without increasing the size of the apparatus.
従来の課題を解決するために、本願の請求項1の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、生体表面に照射した光により生体内の特定物質が光のエネルギーを吸収して発する光音響波信号を検出することによって生体情報の特徴量を推定する非侵襲生体情報測定装置において、周期的に繰り返されるパルス光の照射を制御するための照射制御信号を出力する制御手段と、前記照射制御信号により前記パルス光を生体表面に照射する少なくとも一つの光源と、前記パルス光または前記光音響波信号を検出する光音響検出手段と、該光音響検出手段で得られた検出信号から前記生体情報の特徴量を推定する特徴量推定手段と、前記生体情報の特徴量と前記光源の照射状況を表示する特徴量表示手段とを備え、前記特徴量推定手段は、前記検出信号から第1の測定位置と第2の測定位置を抽出し、前記制御手段は、前記第1の測定位置の情報と前記第2の測定位置の情報を用いて前記パルス光の次の周期以後のパルス光の照射を制御し、生体情報の測定を行うことを特徴とするものである。
In order to solve the conventional problem, the noninvasive living body information measuring apparatus according to the invention of
また、本願の請求項2の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項1に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記第1の測定位置は、前記パルス光を照射した時に該パルス光が前記光音響検出手段に直接到達することに起因して前記検出信号中に出現する波形の位置であり、前記第2の測定位置は、前記第1の測定位置から所定の時間経過後に前記生体表面からの光音響波信号が前記光音響検出手段に到達することに起因して前記検出信号中に出現する波形の位置であり、前記制御手段は、前記第1の測定位置が抽出されてから所定の時間が経過した後に前記第2の測定位置が抽出されなかった場合、前記パルス光の次の周期以後のパルス光の照射を停止することを特徴とするものである。
The noninvasive living body information measuring apparatus according to
また、本願の請求項3の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項1に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記第1の測定位置は、前記パルス光を照射した時に該パルス光が前記光音響検出手段に直接到達することに起因して前記検出信号中に出現する波形の位置であり、前記第2の測定位置は、前記第1の測定位置から所定の時間経過後に前記生体表面からの光音響波信号が前記光音響検出手段に到達することに起因して前記検出信号中に出現する波形の位置であり、前記制御手段は、前記照射制御信号が出力されてから所定の時間が経過した後に前記第2の測定位置が抽出されなかった場合、前記パルス光の次の周期以後のパルス光の照射を停止することを特徴とするものである。
The noninvasive living body information measuring apparatus according to claim 3 of the present application is the noninvasive living body information measuring apparatus according to
また、本願の請求項4の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項2または請求項3に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記制御手段は、書き込みが可能なレジスタを備え、該レジスタによって前記所定の時間を外部から変更することが可能であることを特徴とするものである。
The noninvasive living body information measuring device according to claim 4 of the present application is the noninvasive living body information measuring device according to
また、本願の請求項5の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項1に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記特徴量推定手段は、前記パルス光が照射される1周期内で定期的に第1,第2の時間窓を開き、前記第1の測定位置は、第1の時間窓が開いている間の前記検出信号を第1の閾値と比較することで該測定位置を抽出し、前記第2の測定位置は、第2の時間窓が開いている間の前記検出信号を第2の閾値と比較することで該測定位置を抽出することを特徴とするものである。
The noninvasive living body information measuring apparatus according to
また、本願の請求項6の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項5に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記検出信号と比較する前記第1の閾値および前記第2の閾値は、前記検出信号の振幅に基づき決定されたものであることを特徴とするものである。 A noninvasive living body information measuring device according to a sixth aspect of the present invention is the noninvasive living body information measuring device according to the fifth aspect, wherein the first threshold value and the second threshold value to be compared with the detection signal. Is determined based on the amplitude of the detection signal.
また、本願の請求項7の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項5に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記検出信号と比較する前記第1の閾値および前記第2の閾値は、前記検出信号の傾きに基づき決定されたものであることを特徴とするものである。
The noninvasive living body information measuring device according to claim 7 of the present application is the noninvasive living body information measuring device according to
また、本願の請求項8の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項5に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記特徴量推定手段は、前記パルス光が照射される周期開始時である第1の設定時間にカウンタをリセットして前記第1の時間窓を開き、その後の時間経過に対してカウントアップする該カウンタの示す値が第2の設定時間に一致したときに前記第1の時間窓を閉じ、前記カウンタの示す値が第3の設定時間に一致したときに前記第2の時間窓を開き、前記カウンタの示す値が第4の設定時間に一致したときに前記第2の時間窓を閉じることを特徴とするものである。
Further, the noninvasive living body information measuring apparatus according to claim 8 of the present application is the noninvasive living body information measuring apparatus according to
また、本願の請求項9の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項8に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記第2の設定時間は、前記パルス光が照射された直後から前記第3の設定時間より前の時点までの値に設定することを特徴とするものである。
The noninvasive living body information measuring apparatus according to
また、本願の請求項10の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項8に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記第3の設定時間は、前記第2の設定時間より後であり、且つ、前記光音響波信号が前記光音響検出手段に到達するより前の時点までの値に設定することを特徴とするものである。
The noninvasive living body information measuring apparatus according to the invention of
また、本願の請求項11の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項8に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記第4の設定時間は、前記光音響波信号が前記光音響検出手段に到達するまでの時間よりも後であり、且つ、前記次のパルス光の照射される周期開始時間より前の時点までの値に設定することを特徴とするものである。
The noninvasive living body information measuring apparatus according to
また、本願の請求項12の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項5ないし請求項7のいずれかに記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記特徴量推定手段は、書き込みが可能な複数のレジスタを備え、それぞれのレジスタによって前記第1の閾値および前記第2の閾値を外部から変更することが可能であることを特徴とするものである。
The noninvasive living body information measuring device according to the invention of
また、本願の請求項13の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項8ないし請求項10のいずれかに記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記特徴量推定手段は、書き込みが可能な複数のレジスタを備え、それぞれのレジスタによって前記第2の設定時間および前記第3の設定時間を外部から変更することが可能であることを特徴とするものである。
Further, the noninvasive living body information measuring apparatus according to the invention of
また、本願の請求項14の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項8または請求項11に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記特徴量推定手段は、書き込みが可能なレジスタを備え、該レジスタによって前記第4の設定時間を外部から変更することが可能であることを特徴とするものである。
The noninvasive living body information measuring apparatus according to claim 14 of the present application is the noninvasive living body information measuring apparatus according to
また、本願の請求項15の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項1に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記特徴量推定手段は、前記検出信号から高周波数成分を減衰させた高域減衰検出信号を出力するフィルタを有し、該高域減衰検出信号と第1の閾値とを比較することで前記第1の測定位置を抽出し、該高域減衰検出信号と第2の閾値とを比較することで前記第2の測定位置を抽出することを特徴とするものである。
Further, the noninvasive living body information measuring apparatus according to
また、本願の請求項16の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項1に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記制御手段は、非侵襲生体情報測定装置が正しく生体に装着されているか否かを検出する装置装着検出モードと、生体情報の特徴量を測定する生体情報測定モードとを有し、前記装置装着検出モードにおいて、レーザーパワーを第1の光強度に設定して前記パルス光の照射を行い、前記第1の測定位置を抽出したのち、前記所定の時間経過後に前記第2の測定位置を抽出できた場合に前記生体情報測定モードに移り、該生体情報測定モードにおいて、次の周期以降のレーザーパワーを第2の光強度に設定して生体情報の測定を行うことを特徴とするものである。
Further, the noninvasive living body information measuring apparatus according to the invention of claim 16 of the present application is the noninvasive living body information measuring apparatus according to
また、本願の請求項17の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項16に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記制御手段は、前記装置装着検出モードにおいて、前記第1の光強度が示すレーザーパワーで前記パルス光の照射を行い、前記第1の測定位置を抽出したのち、前記所定の時間経過後に前記第2の測定位置が抽出できなかった場合、前記パルス光の照射周期毎に段階的にレーザーパワーを、第3の光強度を限度として増加させながら、前記第1の測定位置を抽出したのち、所定の時間経過後に前記第2の測定位置を抽出できたことが所定の回数連続した場合に、前記第1の光強度を当該時点のレーザーパワーにより更新したのち、前記生体情報測定モードに移り、該生体情報測定モードにおいて、次の周期以降のレーザーパワーを第2の光強度に設定して生体情報の測定を行うことを特徴とするものである。 Further, the noninvasive living body information measuring device according to the invention of claim 17 of the present application is the noninvasive living body information measuring device according to claim 16, wherein the control means is the first light in the device wearing detection mode. When the second measurement position cannot be extracted after elapse of the predetermined time after the first measurement position is extracted after performing irradiation with the pulsed light with the laser power indicated by the intensity, the irradiation period of the pulsed light It is predetermined that the second measurement position can be extracted after elapse of a predetermined time after extracting the first measurement position while increasing the laser power step by step with the third light intensity as a limit. When the first light intensity is updated with the laser power at that time, the biological information measurement mode is entered. The Pawa is set to the second light intensity is characterized in that the measurement of biological information.
また、本願の請求項18の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項16に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記制御手段は、前記装置装着検出モードにおいて、第1の光強度が示すレーザーパワーで前記パルス光の照射を行い、前記第1の測定位置を抽出したのち、前記所定の時間経過後に前記第2の測定位置を抽出できた場合、前記パルス光の照射周期毎に段階的にレーザーパワーを減少させながら、前記第1の測定位置を抽出したのち、所定の時間経過後に前記第2の測定位置を抽出できなくなった場合、前記第1の光強度を所定の回数前に照射したレーザーパワーにより更新したのち、前記生体情報測定モードに移り、該生体情報測定モードにおいて、次の周期以降のレーザーパワーを第2の光強度に設定して生体情報の測定を行うことを特徴とするものである。
Further, the noninvasive living body information measuring apparatus according to the invention of
また、本願の請求項19の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項1に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記制御手段は、非侵襲生体情報測定装置が正しく生体に装着されているか否かを検出する装置装着検出モードと、生体情報の特徴量を測定する生体情報測定モードとを有し、前記装置装着検出モードにおいて、レーザーパワーを第1の光強度に設定して前記パルス光の照射を行い、前記パルス光の照射を行ったのち、前記所定の時間経過後に前記第2の測定位置を抽出できた場合に前記生体情報測定モードに移り、該生体情報測定モードにおいて、次の周期以降のレーザーパワーを第2の光強度に設定して生体情報の測定を行うことを特徴とするものである。
The noninvasive living body information measuring device according to claim 19 of the present application is the noninvasive living body information measuring device according to
また、本願の請求項20の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項19に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記制御手段は、前記装置装着検出モードにおいて、第1の光強度が示すレーザーパワーで前記パルス光の照射を行い、前記パルス光の照射を行ったのち、前記所定の時間経過後に前記第2の測定位置が抽出されなかった場合、前記パルス光の照射周期毎に段階的にレーザーパワーを、第3の光強度を限度として増加させながら、パルス光の照射を行ったのち、所定の時間経過後に前記第2の測定位置を抽出できたことが所定の回数連続した場合に、前記第1の光強度を当該時点のレーザーパワーにより更新したのち、前記生体情報測定モードに移り、該生体情報測定モードにおいて、次の周期以降のレーザーパワーを第2の光強度に設定して生体情報の測定を行うことを特徴とするものである。
The noninvasive living body information measuring apparatus according to the invention of
また、本願の請求項21の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項19に記載の非侵襲生体情報測定装置において、請求項19に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記制御手段は、前記装置装着検出モードにおいて、前記第1の光強度が示すレーザーパワーで前記パルス光の照射を行い、前記パルス光の照射を行ったのち、前記所定の時間経過後に前記第2の測定位置が抽出できた場合、前記パルス光の照射周期毎に段階的にレーザーパワーを減少させながら、パルス光の照射を行ったのち、所定の時間経過後に前記第2の測定位置が抽出できなくなった場合、前記第1の光強度を所定の回数前に照射したレーザーパワーにより更新したのち、前記生体情報測定モードに移り、該生体情報測定モードにおいて、次の周期以降のレーザーパワーを第2の光強度に設定して生体情報の測定を行うことを特徴とするものである。
The noninvasive living body information measuring device according to claim 21 of the present application is the noninvasive living body information measuring device according to
また、本願の請求項22の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項16ないし請求項21のいずれかに記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記装置装着検出モードは、電源投入時もしくは前記非侵襲生体情報測定装置を生体へ装着した場合に装置装着検出モードとなることを特徴とするものである。 Further, the noninvasive living body information measuring device according to the invention of claim 22 of the present application is the noninvasive living body information measuring device according to any one of claims 16 to 21, wherein the device mounting detection mode is set when the power is turned on. Alternatively, when the non-invasive living body information measuring device is attached to a living body, a device attachment detection mode is set.
また、本願の請求項23の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項16ないし請求項21のいずれかに記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記装置装着検出モードは、生体情報の測定開始時に装置装着検出モードとなることを特徴とするものである。
The noninvasive living body information measuring device according to the invention of
また、本願の請求項24の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項16ないし請求項21のいずれかに記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記第1の光強度は、前記第2の光強度よりも小さい値であることを特徴とするものである。 The noninvasive living body information measuring device according to claim 24 of the present application is the noninvasive living body information measuring device according to any one of claims 16 to 21, wherein the first light intensity is the first light intensity. The light intensity is smaller than the light intensity of 2.
また、本願の請求項25の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項17または請求項20に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記第3の光強度は、前記第1の光強度より大きく、且つ、前記第2の光強度よりも小さいレベルであることを特徴とするものである。 The noninvasive living body information measuring device according to claim 25 of the present application is the noninvasive living body information measuring device according to claim 17 or 20, wherein the third light intensity is the first light. The intensity is higher than the intensity and lower than the second light intensity.
また、本願の請求項26の発明に係る非侵襲生体情報測定装置は、請求項16ないし請求項21のいずれかに記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記制御手段は、書き込みが可能な複数のレジスタを備え、それぞれのレジスタによって、前記第1の光強度、前記第2の光強度、前記第3の光強度、および、前記所定の回数を、外部から変更することが可能であることを特徴とするものである。 Further, the noninvasive living body information measuring apparatus according to the invention of claim 26 of the present application is the noninvasive living body information measuring apparatus according to any one of claims 16 to 21, wherein the control means is a plurality of writable units. The first light intensity, the second light intensity, the third light intensity, and the predetermined number of times can be changed from the outside by each register. It is a feature.
本発明の非侵襲生体情報測定装置によれば、装置を大型化することなく測定時以外の光の照射を停止することができるため、安全かつ快適に生体情報の測定を行うことができる。 According to the noninvasive living body information measuring device of the present invention, since irradiation of light other than during measurement can be stopped without increasing the size of the device, living body information can be measured safely and comfortably.
以下に、本発明の非侵襲生体情報測定装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
本発明の非侵襲生体情報測定装置は、パルス光による眼球損傷などの危機を防ぐために照射の可否を、光音響波を用いて判断することにより、生体と光音響センサとの接触を感知するセンサを不要にしたものである。
Embodiments of the noninvasive living body information measuring apparatus of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
The non-invasive living body information measuring device of the present invention is a sensor that detects contact between a living body and a photoacoustic sensor by determining whether irradiation is possible using a photoacoustic wave in order to prevent a crisis such as eyeball damage caused by pulsed light. Is unnecessary.
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1において、非侵襲生体情報測定装置は血糖値を測定する非侵襲血糖測定装置1を想定している。
(Embodiment 1)
In
図1は、本発明の実施の形態1におけるシステム構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration according to
図1において、1は非侵襲血糖測定装置、20は光源、201はパルス光、30は生体の表面、31は血管、301は光音響波信号、40は光音響検出手段である。 In FIG. 1, 1 is a non-invasive blood glucose measurement device, 20 is a light source, 201 is pulsed light, 30 is the surface of a living body, 31 is a blood vessel, 301 is a photoacoustic wave signal, and 40 is a photoacoustic detection means.
非侵襲血糖測定装置1を構成する光源20、光音響検出手段40以外の他の構成要素については後述する。
Other components other than the
図1(a)は生体の表面30、即ち皮膚上に光源20と光音響検出手段40とを互いに隣接して設置した場合の非侵襲血糖測定装置1のシステム構成を示す図、図1(b)は皮膚と光源20との間に光音響検出手段40を設置した場合の非侵襲血糖測定装置1のシステム構成を示す図である。
FIG. 1A is a diagram showing a system configuration of the noninvasive blood
非侵襲血糖測定装置1は、生体の表面30に接するように装着し、光源20の照射光であるパルス光201を生体に入射させる。パルス光201は生体内を伝播し、血管31内のグルコースで吸収され光音響波信号301が生成される。血管31内のグルコースにより生成された光音響波信号301を非侵襲血糖測定装置1内の光音響検出手段40が検出し、生体情報の特徴量としての血糖値を推定する。
The noninvasive blood
図1(a)のシステム構成では、光源20から生体(の表面30)に向けて照射されたパルス光201の一部が皮膚表面で反射する。この反射光や光源20の皮膚表面に対する接触度合いによって漏れ出る光が、光音響検出手段40内に到達する。
In the system configuration of FIG. 1A, a part of the pulsed light 201 emitted from the
図1(b)のシステム構成では、光源20から照射されたパルス光201が光音響検出手段40を透過して生体(の表面30)に照射される。
In the system configuration of FIG. 1B, the
図1(a)と図1(b)のどちらのシステム構成においても、パルス光201を照射した直後にパルス光201の一部が光音響検出手段40に伝わる。
In both the system configurations of FIG. 1A and FIG. 1B, part of the
図2は、本発明の実施の形態1における非侵襲血糖測定装置1のブロック構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a block configuration of the noninvasive blood
図2において、10は制御手段、50は特徴量推定手段、60は特徴量表示手段であり、これら制御手段10と光源20と光音響検出手段40と特徴量推定手段50と特徴量表示手段60とから非侵襲血糖測定装置1が構成される。
In FIG. 2, 10 is a control means, 50 is a feature quantity estimation means, and 60 is a feature quantity display means. These control means 10,
また、101は照射制御信号、401は検出信号、503は特徴量推定信号、501は第1の測定位置信号、502は第2の測定位置信号、102は照射周期信号、103はエラー表示信号である。 Further, 101 is an irradiation control signal, 401 is a detection signal, 503 is a feature amount estimation signal, 501 is a first measurement position signal, 502 is a second measurement position signal, 102 is an irradiation period signal, and 103 is an error display signal. is there.
制御手段10は、第1の測定位置信号501および第2の測定位置信号502に基づいて光照射を制御するための照射制御信号101を光源20に対して出力するとともに、エラー表示信号103を特徴量表示手段60に出力する。光源20は、照射制御信号101によってパルス光201を生体300に照射する。
The control means 10 outputs an
光音響検出手段40は、生体300からの光音響波信号301を検出信号401に変換する。特徴量推定手段50では検出信号401から血糖値の推定を行い、推定結果である特徴量推定信号503を特徴量表示手段60に送る。特徴量表示手段60では、特徴量推定信号503の示す血糖値を使用者に表示するとともに、非侵襲血糖測定装置1の装着エラーがある場合は、エラー表示信号103を用いて非侵襲血糖測定装置1の装着エラーを表示する。
The photoacoustic detection means 40 converts the
ここで光音響検出手段40は、光音響波信号301による圧力を検出し検出結果を電圧として出力する圧電センサと、圧電センサにより検出された信号を増幅するプリアンプと、プリアンプにより増幅された信号をサンプリングし、検出信号401を出力するA/D変換器とによって構成されている。
Here, the photoacoustic detection means 40 detects a pressure based on the
本発明の実施の形態1のシステム構成では、光音響検出手段40の検出信号401に次の変化が現れる。
In the system configuration of the first embodiment of the present invention, the following change appears in the
即ち、光源20がパルス光201を照射した直後、光音響検出手段40内の圧電センサが光源20より直接到来した一部のパルス光201あるいは生体の表面で反射したパルス光201のエネルギーを吸収することで歪を生じ、その歪が電圧の変化として検出信号401中に現れる(以下、第1ピーク(第1の測定位置)と称す)。
That is, immediately after the
次に、皮膚表面に含まれる成分がパルス光201のエネルギーを吸収することにより生じた光音響波信号301が圧電センサに到達し、検出信号401に電圧の変化が生じる(以下、第2ピーク(第2の測定位置)と称す)。第2ピークは第1ピーク発生後、光音響波信号301が皮膚表面から圧電センサに伝播するまで時間が経過した時に現れる。
Next, the
本発明の非侵襲血糖測定装置1では、血管31内のグルコースがパルス光201のエネルギーを吸収して生じる光音響波信号301を光音響検出手段40内の圧電センサにより検出し、プリアンプによる増幅及びA/D変換器におけるサンプリングによって検出信号401に変換し、特徴量推定手段50において検出信号401から血糖値を推定する。
In the noninvasive blood
例えば本発明の非侵襲血糖測定装置1が皮膚上に装着されていない場合は、第2ピークが現れないか、もしくは皮膚上に装着された場合とは出現のタイミングが異なる。逆に、非侵襲血糖測定装置1が皮膚上に装着された場合、圧電センサと皮膚との距離は変化しないため、第1ピークと第2ピークは一定の時間間隔を置いて発生する。
For example, when the non-invasive blood
従って、第1ピークと第2ピークとが現れるタイミングを測定し、その時間差をチェックすることで、本実施の形態1における非侵襲血糖測定装置が正しく皮膚表面上に設置されているか否かを判断することができる。 Therefore, the timing at which the first peak and the second peak appear is measured, and the time difference is checked to determine whether or not the noninvasive blood glucose measurement device according to the first embodiment is correctly installed on the skin surface. can do.
以下では、この判断を実現する非侵襲血糖測定装置1について説明する。
Below, the noninvasive blood
図3は特徴量推定手段50の構成を示すブロック図である。図3において、510はサンプル数カウンタ、520は変化位置検出手段、530は時間窓生成手段、540は測定位置信号生成手段、550は推定手段、560はレジスタである。 FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the feature quantity estimating means 50. As shown in FIG. In FIG. 3, 510 is a sample number counter, 520 is change position detection means, 530 is time window generation means, 540 is measurement position signal generation means, 550 is estimation means, and 560 is a register.
また、511はサンプル数カウント信号、531は時間窓信号、521は変化位置パルス、561は第1の閾値、562は第2の閾値、563は第2の設定時間、564は第3の設定時間、565は第4の設定時間である。 511 is a sample number count signal, 531 is a time window signal, 521 is a change position pulse, 561 is a first threshold value, 562 is a second threshold value, 563 is a second set time, and 564 is a third set time. 565 is a fourth set time.
サンプル数カウンタ510は、特徴量推定手段50に入力された照射周期信号102によってリセットされるカウンタであり、光音響検出手段40内のA/D変換器におけるサンプリング数をカウントし、そのカウント結果であるサンプル数カウント信号511を測定位置信号生成手段540に出力する。推定手段550は、光音響検出手段40から特徴量推定手段50に入力された検出信号401と制御手段10から入力された照射周期信号102とを用いてグルコース濃度を推定し、その推定結果である特徴量推定信号503を特徴量表示手段60に出力する。
The
変化位置検出手段520は、光音響検出手段40から入力される検出信号401と、レジスタ560から入力される第1の閾値561および第2の閾値562と、時間窓生成手段530から入力される時間窓信号531とにより特定の変化位置を検出し、変化位置パルス521を測定位置信号生成手段540に出力する。
The change
時間窓生成手段530では、レジスタ560が出力する第2の設定時間563,第3の設定時間564,および第4の設定時間565と、サンプル数カウンタ510が出力するサンプル数カウント信号511とから時間窓信号531を作成し、変化位置検出手段520に出力する。
In the time window generation means 530, the
測定位置信号生成手段540では、サンプル数カウンタ510からのサンプル数カウント信号511と変化位置検出手段520からの変化位置パルス521とレジスタ560からの第4の設定時間565とから、第1の測定位置信号501と第2の測定位置信号502とを作成し、これらを制御手段10に出力する。
In the measurement position signal generation means 540, the first measurement position is obtained from the sample
次に、特徴量推定手段50の動作について図4を用いて説明する。図4は特徴量推定手段50における動作を表すタイミングチャートである。 Next, the operation of the feature quantity estimating means 50 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a timing chart showing the operation in the feature quantity estimating means 50.
図4において、(a)は照射周期信号102、(b)は検出信号401、(c)はサンプル数カウント信号511、(d)は時間窓信号531、(e)は変化位置パルス521である。照射周期信号102のパルス発生周期ごとにパルス光201が照射され、サンプル数カウント信号511を“0”にリセット(TA、TG)する。サンプル数カウンタ510は検出信号401のサンプリングタイミングにあわせてカウントアップする。
4, (a) is an
時間窓信号531は、パルス発生周期開始時に開き(TA、TG)、サンプル数カウント信号511が第2の設定時間563に達すると閉じる(TC)。その後、サンプル数カウント信号511が第3の設定時間564に達すると再び開き(TD)、第4の設定時間565に達すると閉じる(TF)。
The
時間窓の開閉タイミングは次のように設定する。 The opening / closing timing of the time window is set as follows.
まず、検出信号401の第1ピーク(図中のTBに対応)は、光源20が照射したパルス光201が生体表面で反射し光音響検出手段40に入射することで発生するものであり、パルス光201が照射された直後に発生するので、第2の設定時間563は、パルス光の照射時点(第1の設定時間)より後で、且つ、光音響波信号301が皮膚から圧電センサに到達するまでの時間より前に設定する。
First, the first peak (corresponding to TB in the figure) of the
検出信号401の第2ピーク(図中のTEに対応)は、光源20が照射したパルス光201により生体表面で発生した光音響波が光音響検出手段40に入射することで発生するものであり、パルス光201が照射されてから光音響波信号301が圧電センサに到達するまでの時間後に発生するので、第3の設定時間564は、第2の設定時間563より後で、且つ、光音響波信号301が皮膚から圧電センサまでの間を伝播する時間より前に設定する。
The second peak (corresponding to TE in the figure) of the
また、第4の設定時間565は、光音響波信号301が皮膚から圧電センサまでの間を伝播する時間より後で、且つ、次の照射周期信号102が発生するよりも前の時点までの間に設定する。
The
変化位置検出手段520では、第1の時間窓が開いている間の検出信号401と、第1の閾値561とを比較し、第1ピークにおける振幅の絶対値が第1の閾値561以上で最大となるタイミングで変化位置パルス521を発生する(TB)。同様に第2の時間窓が開いている間の検出信号401と、第2の閾値562とを比較し、第2ピークにおける振幅の絶対値が第2の閾値562以上で最大となるタイミングで変化位置パルス521を発生する(TE)。
The change position detecting means 520 compares the
測定位置信号生成手段540では、変化位置パルス521が発生したタイミングのサンプル数カウント信号511を、図示していないフリップフロップ回路で保持し、2回目の時間窓信号531が閉じるタイミング(TF)で、第1の測定位置信号501と第2の測定位置信号502とを制御手段10に出力する。ここで、第1の測定位置信号501は第1ピークから求めた信号であり、第2の測定位置信号502は第2ピークから求めた信号である。
In the measurement position signal generation means 540, the sample
また、2回目の時間窓が開いている間の検出信号401が第2の閾値562を超えなかった場合、第2の測定位置信号502は測定NG、即ち測定が失敗である旨を表す信号となる。測定NGを表すには、例えばサンプル数カウント信号511のカウント可能な範囲の最大数を割り当てることで表現できる。
If the
以上の動作を図5を用いてまとめると次のようになる。 The above operations are summarized as follows with reference to FIG.
図5は非侵襲生体情報測定装置1が正しい装着状態か否かに応じてパルス光の照射あるいは停止を行う動作を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing an operation of irradiating or stopping the pulsed light depending on whether or not the non-invasive living body
図5において、S1は時間窓の発生タイミングを設定するステップ、S2、S3は検出信号のピークを検出するステップ、S4はピーク検出が成功か否かを判定するステップ、S5はピーク間の時間差を検出するステップ、S6は時間差が所定値と一致するか否かを判定するステップ、S7はパルス光の照射を許可するステップ、S8は測定NG信号を発生するステップ、S9はパルス光の照射を停止するステップである。 In FIG. 5, S1 is a step for setting the generation timing of the time window, S2 and S3 are steps for detecting the peak of the detection signal, S4 is a step for determining whether or not the peak detection is successful, and S5 is a time difference between the peaks. Detecting step, S6 determining whether or not the time difference matches a predetermined value, S7 allowing pulsed light irradiation, S8 generating a measurement NG signal, and S9 stopping pulsed light irradiation It is a step to do.
まず、ステップS1において、第1回目と第2回目の時間窓の発生タイミングを設定する。次に、ステップS2において、第1回目の時間窓内で検出信号のピークを検出し、その後、ステップS3において、第2回目の時間窓内で検出信号のピークを検出する。 First, in step S1, timings for generating the first and second time windows are set. Next, in step S2, the peak of the detection signal is detected within the first time window, and then in step S3, the peak of the detection signal is detected within the second time window.
次に、ステップS4において第2回目の時間窓内でのピーク検出が成功したか否かを判定する。成功した場合、ステップS5において、第1回目の時間窓内で検出されたピークと第2回目の時間窓内で検出されたピークとの間の時間差を計測する。 Next, in step S4, it is determined whether or not the peak detection within the second time window has succeeded. If successful, in step S5, the time difference between the peak detected within the first time window and the peak detected within the second time window is measured.
ステップS6において、この時間差が所定値と一致するか否かを判定し、一致していればステップS7においてパルス光の照射を許可する。一致していなければ、ステップS9においてパルス光の照射を停止する。 In step S6, it is determined whether or not the time difference matches a predetermined value. If they match, pulsed light irradiation is permitted in step S7. If not coincident, the irradiation of the pulsed light is stopped in step S9.
また、ステップS4において2回目の時間窓内でのピーク検出に失敗した場合、ステップS8において、測定NG信号を発生する。この場合も、ステップS9においてパルス光の照射を停止する。 If the peak detection within the second time window fails in step S4, a measurement NG signal is generated in step S8. Also in this case, the irradiation of the pulsed light is stopped in step S9.
次に第1の測定位置信号501および第2の測定位置信号502を用いた光源20の制御について図6を用いて説明する。
Next, control of the
図6は制御手段10の構成を示すブロック図である。図6において、110は減算手段、120は照射判定手段、130は照射信号生成手段、140は照射周期カウンタ、150はレジスタである。また、111は測定位置減算信号、151は所定時間信号、121は照射判定信号である。 FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the control means 10. In FIG. 6, 110 is a subtracting means, 120 is an irradiation determining means, 130 is an irradiation signal generating means, 140 is an irradiation period counter, and 150 is a register. 111 is a measurement position subtraction signal, 151 is a predetermined time signal, and 121 is an irradiation determination signal.
減算手段110では、特徴量推定手段50から入力された第1の測定位置信号501から第2の測定位置信号502を減算し(その逆の場合もあり得る)、測定位置減算信号111に変換して照射判定手段120に出力する。照射判定手段120では測定位置減算信号111とレジスタ150から入力される所定時間信号151とを比較して次の照射周期における照射を行うか否かの判定を行い、照射判定信号121を照射信号生成手段130に出力する。
The subtracting
照射周期カウンタ140では、パルス光201の照射周期ごとに照射周期信号102を発生し、照射信号生成手段130と特徴量推定手段50とに出力する。照射信号生成手段130では、照射周期信号102と照射判定信号121とから照射制御信号101を作成し、光源20に出力する。
The
所定時間信号151は、光音響波信号301が皮膚から圧電センサまでの間を伝播する時間に相当し、あらかじめレジスタ150において設定する。この設定値は、皮膚と圧電センサとの間を満たす媒質において超音波が伝播する媒質固有の伝播速度と、媒質の厚みとによって決定する値である。
The
続いて制御手段10の動作について説明する。減算手段110では、第1の測定位置信号501と第2の測定位置信号502との差を求める。但し、第2の測定位置信号502が測定NGを表している場合、測定位置減算信号111は測定NGを表す信号となる。
Next, the operation of the control means 10 will be described. The subtracting
非侵襲血糖測定装置が正しく皮膚上に置かれていれば、検出信号401の第1のピークと第2のピークとの間隔が一定であり、測定位置減算信号111が所定時間信号151の示す値と等しくなる。従って、照射判定手段120では、測定位置減算信号111が所定時間信号151の示す値と等しければ、皮膚表面から得られた光音響波信号301が正常に得られたと判断し、次の照射周期におけるパルス光201の照射を許可する照射判定信号121を出力する。
If the non-invasive blood glucose measurement device is correctly placed on the skin, the interval between the first peak and the second peak of the
この時、測定位置減算信号111が測定NGを示している場合や測定位置減算信号111が所定時間信号151の示す範囲外の場合は、光音響波信号301が皮膚表面から得られていないと判断し、次の照射周期におけるパルス光201の照射を停止する旨の照射判定信号121を出力する。また、次の照射周期におけるパルス光201の照射を停止する場合はエラー表示信号103を特徴量表示手段60に出力する。
At this time, when the measurement
なお、測定位置減算信号111と所定時間信号151とを比較する際、非侵襲血糖測定装置1が皮膚に対する許容範囲内でのずれ量に応じたマージンを持って比較してもよい。
When comparing the measurement
照射信号生成手段130では、先述した照射周期信号102のパルス発生タイミングにおいて、照射判定信号121が照射を許可している場合のみ光源20に対してパルス光201の照射の指示を発する。
The irradiation
ここで、変化位置検出手段520では、検出信号401の第1ピーク及び第2ピークの振幅絶対値の最大値を用いて変化位置パルス521を発生させているが、第1ピーク及び第2ピークの振幅絶対値の傾きを用いて変化位置パルス521を発生させても良い。この場合、それぞれのピークにおいて立ち上がりの傾きが共に最大となる位置を検出すればよい。
Here, the change
また、特徴量推定手段50において、第1の測定位置信号501を照射制御信号101から作成することも可能である。この場合における特徴量推定手段50の動作について図7のタイミングチャートを用いて説明する。
Further, the feature amount estimating means 50 can also create the first measurement position signal 501 from the
図7において、(a)は照射周期信号102、(b)は照射制御信号101、(c)は検出信号401、(d)はサンプル数カウント信号511、(e)は時間窓信号531、(f)は変化位置パルス521である。
7, (a) is an
照射周期信号102のパルス発生(TA)の後、照射制御信号101のパルスが発生し(TH)、光源20からパルス光201が照射される。第1ピークはパルス光201の照射直後に発生するため、第1の測定位置信号501を照射制御信号101のパルスが発生したタイミングのサンプル数カウント信号511から生成しても、第1ピークを検出した場合と比べてタイミングは大きく変わらない。
After the pulse generation (TA) of the
第2の測定位置信号502は先述したものと同様に、第3の設定時間564と第4の設定時間565との間のみ開く時間窓を利用し、時間窓が開いている間の検出信号401と第2の閾値562とを比較して変化位置パルス521を生成し(TE)、変化位置パルス521が発生したタイミングのサンプル数カウント信号511を用いる。
The second measurement position signal 502 uses a time window that opens only between the
この場合、第1の測定位置信号501を作成するために第1ピークを利用しないので、時間窓信号531は第2ピークに対してのみ開く条件を満たしていれば良い。
In this case, since the first peak is not used to create the first
以上の動作を図8を用いてまとめると次のようになる。 The above operations are summarized as follows with reference to FIG.
図8は非侵襲生体情報測定装置1が正しい装着状態か否かに応じてパルス光の照射あるいは停止を行う他の動作を示すフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing another operation of irradiating or stopping the pulsed light depending on whether or not the non-invasive living body
図8において、S11は時間窓の発生タイミングを設定するステップ、S12は照射制御信号の発生タイミングを検出するステップ、S13は検出信号のピークを検出するステップ、S14はピーク検出が成功か否かを判定するステップ、S15は照射制御信号の発生タイミングから検出したピークまでの時間差を検出するステップ、S16は時間差が所定値と一致するか否かを判定するステップ、S17はパルス光の照射を許可するステップ、S18は測定NG信号を発生するステップ、S19はパルス光の照射を停止するステップである。 In FIG. 8, S11 is a step of setting the generation timing of the time window, S12 is a step of detecting the generation timing of the irradiation control signal, S13 is a step of detecting the peak of the detection signal, and S14 is whether or not the peak detection is successful. A step of determining, S15 is a step of detecting a time difference from the generation timing of the irradiation control signal to the detected peak, S16 is a step of determining whether or not the time difference matches a predetermined value, and S17 permits irradiation of pulsed light. Step S18 is a step of generating a measurement NG signal, and S19 is a step of stopping the irradiation of pulsed light.
まず、ステップS19において、第2回目の検出信号のピークに対応する時間窓の発生タイミングを設定する。次に、ステップS12において、照射制御信号の発生タイミングを検出する。その後、ステップS3において、時間窓内での検出信号のピークを検出する。 First, in step S19, the generation timing of a time window corresponding to the second detection signal peak is set. Next, in step S12, the generation timing of the irradiation control signal is detected. Thereafter, in step S3, the peak of the detection signal within the time window is detected.
次に、ステップS14において時間窓内でのピーク検出が成功したか否かを判定する。成功した場合、ステップS15において、照射制御信号の発生タイミングから時間窓内で検出されたピークまでの時間差を計測する。 Next, in step S14, it is determined whether or not the peak detection within the time window has succeeded. If successful, in step S15, the time difference from the generation timing of the irradiation control signal to the peak detected in the time window is measured.
ステップS16において、この時間差が所定値と一致するか否かを判定し、一致していればステップS17においてパルス光の照射を許可する。一致していなければ、ステップS19においてパルス光の照射を停止する。 In step S16, it is determined whether or not the time difference matches a predetermined value. If they match, pulsed light irradiation is permitted in step S17. If not coincident, the irradiation of the pulsed light is stopped in step S19.
また、ステップS14において時間窓内でのピーク検出に失敗した場合、ステップS18において、測定NG信号を発生する。この場合も、ステップS19においてパルス光の照射を停止する。 If the peak detection within the time window fails in step S14, a measurement NG signal is generated in step S18. Also in this case, the irradiation of the pulsed light is stopped in step S19.
この場合、例えば図2(a)において光源20の照射効率最適化に伴う漏れ光の減少によって第1の測定位置の検出が困難になるのを補償する際などに有効である。
In this case, for example, in FIG. 2A, it is effective in compensating for the difficulty in detecting the first measurement position due to the reduction of leakage light accompanying the optimization of the irradiation efficiency of the
以上のように、本実施の形態1によれば、制御手段10と特徴量推定手段50とを設けることにより、検出信号401から非侵襲血糖測定装置が正常に設置されているか否かを判断できるため、装置が正常に装着されていない場合におけるパルス光201の照射を停止する機能を、別途検出器を必要とすることなく実現することができる。
As described above, according to the first embodiment, by providing the control means 10 and the feature amount estimation means 50, it can be determined from the
(実施の形態2)
図9は本発明の実施の形態2における非侵襲血糖測定装置の制御手段11の構成を示すブロック図である。制御手段11は、図1の制御手段10に置き換えるものである。
(Embodiment 2)
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the control means 11 of the non-invasive blood sugar measurement device according to
なお、本発明の実施の形態2における非侵襲血糖測定装置の各種構成要素(各種信号、各種ブロック、および各種回路など)は、この実施の形態2で特に説明されない場合、その構成要素と同一の名称を有する実施の形態1の構成要素と同等の機能を有するものとし、詳細な説明を省略する。
Note that various components (such as various signals, various blocks, and various circuits) of the noninvasive blood glucose measurement device according to the second embodiment of the present invention are the same as those components unless otherwise described in the second embodiment. It shall have a function equivalent to the component of
図9において、160はモード管理手段である。また、161は光強度制御信号、152は所定回数信号、153は第1の光強度信号、154は第2の光強度信号、155は第3の光強度信号である。
In FIG. 9,
モード管理手段160は、照射周期カウンタ140から入力される照射周期信号102と、照射判定手段120から入力される照射判定信号121と、レジスタ150から入力される第1の光強度信号153と、第2の光強度信号154と、第3の光強度信号155と、所定回数信号152とから光強度制御信号161を生成し、照射信号生成手段130に出力する。
The
図10は制御手段11の動作を表すタイミングチャートである。 FIG. 10 is a timing chart showing the operation of the control means 11.
図10において、(a)は照射周期信号102、(b)は照射制御信号101、(c)は検出信号401、(d)は変化位置パルス521、(e)は装置装着検出モードもしくは生体情報測定モードを示す図であり、照射制御信号101の振幅が大きいほどレーザーパワーが大となり、検出信号401の変化量も大きくなる。
10, (a) is an
図11は非侵襲血糖測定装置の動作モードの移行を示すフローチャートである。 FIG. 11 is a flowchart showing the transition of the operation mode of the non-invasive blood sugar measurement device.
図11において、S21は装置が正しく装着されているか否かを判定するステップ、S22は判定結果に応じて次の動作を分岐するステップ、S23は生体情報測定モードに移行するステップ、S24はパルス光の照射を停止するステップである。 In FIG. 11, S21 is a step for determining whether or not the apparatus is correctly mounted, S22 is a step for branching the next operation according to the determination result, S23 is a step for shifting to the biological information measurement mode, and S24 is a pulsed light. This is a step of stopping the irradiation.
以下、制御手段11の動作を図9ないし図11を用いて説明する。 Hereinafter, the operation of the control means 11 will be described with reference to FIGS.
まず、電源投入時もしくは測定開始時のモードを装置装着検出モード(MODEA)に設定する。装置装着検出モードは、装置が生体に正しく装着されているか否かを検出するためのモード(図11のステップS21)であり、眼球等に対する損傷等を防止するために、レーザーパワーは小さく抑えられる。装置装着検出モードでは、照射制御信号101によって制御されるパルス光201のレーザーパワーを第1の光強度信号153により設定する。
First, the mode at the time of power-on or the start of measurement is set to the device attachment detection mode (MODEA). The device attachment detection mode is a mode (step S21 in FIG. 11) for detecting whether or not the device is correctly attached to a living body, and the laser power is suppressed to be small in order to prevent damage to the eyeball and the like. . In the apparatus mounting detection mode, the laser power of the pulsed light 201 controlled by the
そして照射周期信号102のパルス発生(TA)の後、照射制御信号101のパルスを発生し、パルス光201を照射する(TH)。次に検出信号401から第1ピークを検出して変化位置パルス521を発生する(TB)。
Then, after the pulse generation (TA) of the
その後検出信号401から第2ピークを検出し(TE)、第1の測定位置信号501及び第2の測定位置信号502と所定時間信号151とを比較して装置が正しく皮膚表面上に設置されているか否かを判断する(図11のステップS22)。
Thereafter, the second peak is detected from the detection signal 401 (TE), and the first
本実施の形態2ではこれ以降、第1の測定位置信号501、第2の測定位置信号502および所定時間信号151を用いて、装置が正しく皮膚表面上に設置されているか否かを判断する判断結果(照射判定信号121)を、次回照射OK及び次回照射NGと表現する。
In the second embodiment, thereafter, the first
次回照射OKであればモードを生体情報測定モード(MODEB)に切り替える(図11のステップS23)。このモード切替は、第2ピークを検出してから、次の照射周期信号102が発生するまでの間(TE〜TG)に行う。
If the next irradiation is OK, the mode is switched to the biological information measurement mode (MODEB) (step S23 in FIG. 11). This mode switching is performed from the detection of the second peak until the next
生体情報測定モードに移ると、それ以降に照射されるパルス光201のレーザーパワーを第2の光強度信号154により設定して照射する(TI)。そして、測定の度に次回照射OKもしくは次回照射NGの判断を行い、次回照射NGになれば実施の形態1に記載したのと同様にパルス光201の照射を停止する(図11のステップS24)と共に、ユーザーにエラーの通知を行う。
When the biological information measurement mode is entered, the laser power of the pulsed light 201 irradiated thereafter is set by the second
第1の光強度信号153は、第1ピーク及び第2ピークが最低限検出できるレベルに設定すればよいため、第2の光強度信号154よりも小さいレベルに設定する。また、第2の光強度信号154は血液中のグルコース量の変動に応じた検出信号401の変化量が検出可能なレベルに設定する。
Since the first
装置装着検出モードから生体情報測定モードへの切り替えは次のようにしてもよい。図12はパルス光201のレーザーパワーを制御する別の動作を示したタイミングチャートである。
Switching from the device attachment detection mode to the biological information measurement mode may be performed as follows. FIG. 12 is a timing chart showing another operation for controlling the laser power of the
図12において、(a)は照射周期信号102、(b)は照射制御信号101、(c)は変化位置パルス521、(d)は照射判定信号121、(e)は装置装着検出モードもしくは生体情報測定モードを示す図である。
In FIG. 12, (a) is an
図13は非侵襲血糖測定装置の動作モードの移行を示すフローチャートである。 FIG. 13 is a flowchart showing the transition of the operation mode of the noninvasive blood glucose measurement device.
図13において、S31は次回の照射が可能か否かを判定するステップ、S32は判定結果に応じて次の動作を分岐するステップ、S33はレーザーを照射するステップ、S34は次回のレーザーパワーを上昇するステップである。 In FIG. 13, S31 is a step for determining whether or not the next irradiation is possible, S32 is a step for branching the next operation according to the determination result, S33 is a step for irradiating a laser, and S34 is for increasing the next laser power. It is a step to do.
まず、電源投入時もしくは測定開始時のモードを装置装着検出モード(MODEA)に設定し、パルス光201のレーザーパワーを第1の光強度信号153に設定する。TA,TG,TJ,TK,TLはそれぞれの照射周期を示す照射周期信号102である。
First, the mode when the power is turned on or the measurement is started is set to the apparatus mounting detection mode (MODEA), and the laser power of the
そして照射周期信号102のパルス発生(TA)の後、照射制御信号101のパルスを発生し、パルス光201を照射する(TM)。このときパルス光201のレーザーパワーは図中POWAで示す大きさとなる。
Then, after the pulse generation (TA) of the
次に検出信号401から抽出した変化位置パルス521により、次回照射OKもしくはNGの判断をする(図13のステップS31)。図12に示すように、パルス光201発生周期TA−TG間に発したパルス光201では次回照射NGと判断すると(図13のステップS32)、次のパルス光201のレーザーパワーをPOWBになるように増加して照射する(TN)(図13のステップS34)。
Next, the next irradiation OK or NG is determined based on the
レーザーパワーがPOWBであるパルス光201の照射においても次回照射をNGと判断すると、次の照射時には更にPOWCになるようにレーザーパワーを増加し(TO)、次に照射されるレーザーパワーの判断をする。 In the irradiation of the pulsed light 201 whose laser power is POWB, if it is determined that the next irradiation is NG, the laser power is increased so that it becomes POWC at the next irradiation (TO), and the laser power to be irradiated next is determined. To do.
この時、次回照射OKと判断すると(TP)(図13のステップS32)、モード管理手段160内部に設けたカウンタをリセットしてカウントアップを開始する。そして次に照射されるパルス光201のレーザーパワーをPOWDに増加して照射する(TQ)(図13のステップS33)。 At this time, if it is determined that the next irradiation is OK (TP) (step S32 in FIG. 13), the counter provided in the mode management means 160 is reset and count-up is started. Then, the laser power of the pulsed light 201 to be irradiated next is increased to POWD (TQ) (step S33 in FIG. 13).
ここで、あらかじめ設定された所定回数信号152の示す回数、連続して照射OKを判断した場合にモードを生体情報測定モードに切り替える。この場合、設定される所定回数は2である。 Here, the mode is switched to the biological information measurement mode when irradiation OK is determined continuously for the number of times indicated by the predetermined number of times signal 152 set in advance. In this case, the predetermined number of times set is two.
生体情報測定モードでは、照射されるパルス光201のレーザーパワーを第2の光強度信号154に設定して照射する(TQ、TR)。そして、測定の度に次回照射OKもしくは次回照射NGの判断を行い、次回照射NGになれば、先述した場合と同様にパルス光201の照射を停止し、ユーザーにエラーの通知を行う。
In the biological information measurement mode, the laser light of the irradiated pulsed light 201 is set to the second
ここで生体情報測定モードに移るタイミングにおいて直前に照射したパルス光201のレーザーパワー(POWC)を用いて第1の光強度信号153の値を更新しておくと、再び装置装着検出モードになった場合に段階的にパルス光201のレーザーパワーを増加しながら次回照射OKとなる最適なレーザーパワーを探す手間が省け、測定開始までの時間短縮に繋がると共に、測定対象者毎に最適な装置装着状況を確認するためのパルス光201のレーザーパワーを適応的に設定することが可能となる。この場合、第1の光強度信号153をできるだけ“0”に近いレベルに設定しておくことが望ましい。
Here, when the value of the first
また、装置装着検出モードにおいて段階的にパルス光201のレーザーパワーを増加する際に、上限値を設けると第2の光強度信号154より大きいレベルに達することを防ぐことができる。本実施の形態2において、装置装着検出モードにおけるパルス光201の照射では、血糖値の推定を行うのではなく単に本装置が正常に設置されているか否かの判断さえできればよいため、レーザーパワーは生体情報測定モードにおけるパルス光201のレーザーパワーよりも大きくする必要はない。そこで、装置装着検出モードにおけるレーザーパワーの上限値を第3の光強度信号155としてあらかじめ設定しておく。具体的には第2の光強度信号154よりも小さいレベルに設定しておくと良い。
In addition, when the laser power of the
ここまで装置装着検出モードにおいて、段階的にパルス光201のレーザーパワーを増加することによりレーザーパワーの最適設定を行う場合について説明を行ったが、パルス光201のレーザーパワーを照射周期毎に段階的に減少させるようにしてもよい。
So far, in the apparatus mounting detection mode, the case where the laser power is optimally set by increasing the laser power of the
具体的には、あらかじめ第1の光強度信号153を第2の光強度信号154に近いレベルに設定しておき、パルス光201の照射を行うたびに段階的にレーザーパワーを減少させながら次回照射OKもしくはNGの判断をその都度行い、次回照射NGが判断されると所定回数信号152の示す回数前に照射されたレーザーパワーを用いて第1の光強度信号153を更新してから生体情報測定モードに移ればよい。
Specifically, the first
以上のように、本実施の形態2においては、制御手段11と特徴量推定手段50を設け、装置装着検出モードと生体情報測定モードの2つのモードを切り替えることにより装置装着検出モードにおけるレーザーパワーを最小限に設定することができるため、生体情報の特徴量測定時以外におけるパルス光201の照射による危険を最小限に抑えることが可能となる。
As described above, in the second embodiment, the
なお、本実施の形態2において、第1の測定位置信号501は、検出信号401の第1ピーク部分から作成したもの、照射制御信号101を用いて作成したもの、のどちらを用いてもよい。
In the second embodiment, the first measurement position signal 501 may be generated from the first peak portion of the
なお、本実施の形態2においては本非侵襲血糖測定装置の生体への装着確認を光音響検出手段40のみを用いて行ったが、他の装着検出と組み合わせて使用することも可能である。 In the second embodiment, the non-invasive blood glucose measurement device is mounted on the living body using only the photoacoustic detection means 40, but can be used in combination with other mounting detection.
なお、本実施の形態1もしくは2における変化位置検出手段520では入力される検出信号401から第2ピークを検出しているが、変化位置検出手段520内に設けたローパスフィルタ(図示せず)によって高周波域を減衰させるフィルタリング処理を施した検出信号401から第2ピークを検出するようにしてもよい。この場合、高周波成分を持ったノイズ(例えばパルスノイズ)が検出信号401に含まれていても、第2の測定位置信号502を正しく検出することができる。
Note that the change position detection means 520 in the first or second embodiment detects the second peak from the
なお、本実施の形態1もしくは2における非侵襲血糖測定装置で測定する対象は、血管中のグルコース量に限定されるものではない。すなわち、照射されるパルス光201の波長領域におけるエネルギーを吸収し光音響波を発生する物質であれば良く、例えば皮膚表面から血管までの間の組織液に含まれるグルコースや血管中のヘモグロビン量などに対しても適用可能である。 Note that the target to be measured by the noninvasive blood glucose measurement device according to the first or second embodiment is not limited to the amount of glucose in the blood vessel. That is, any substance that absorbs energy in the wavelength region of the irradiated pulsed light 201 and generates a photoacoustic wave may be used. For example, glucose contained in tissue fluid from the skin surface to the blood vessel, hemoglobin in the blood vessel, and the like. It can also be applied to.
以上のように、本発明にかかる非侵襲生体情報測定装置は、光音響信号に含まれる特性を利用することにより、装置を大型化することなく測定時以外の光の照射を停止することができるため、安全かつ快適に生体情報の測定を行うことができる。 As described above, the noninvasive living body information measuring device according to the present invention can stop the irradiation of light other than during measurement without increasing the size of the device by utilizing the characteristics included in the photoacoustic signal. Therefore, the biological information can be measured safely and comfortably.
10 制御手段
11 制御手段
20 光源
30 生体の表面
31 血管
40 光音響検出手段
50 特徴量推定手段
60 特徴量表示手段
101 照射制御信号
102 照射周期信号
103 エラー表示信号
110 減算手段
111 測定位置減算信号
120 照射判定手段
121 照射判定信号
130 照射信号生成手段
140 照射周期カウンタ
150 レジスタ
151 所定時間信号
152 所定回数信号
153 第1の光強度信号
154 第2の光強度信号
155 第3の光強度信号
160 モード管理手段
161 光強度制御信号
201 パルス光
300 生体
301 光音響波信号
401 検出信号
501 第1の測定位置信号
502 第2の測定位置信号
503 特徴量推定信号
510 サンプル数カウンタ
511 サンプル数カウント信号
520 変化位置検出手段
521 変化位置パルス
530 時間窓生成手段
531 時間窓信号
540 測定位置信号生成手段
550 推定手段
560 レジスタ
561 第1の閾値
562 第2の閾値
563 第2の設定時間
564 第3の設定時間
565 第4の設定時間
S1〜S9 ステップ
S11〜S19 ステップ
S21〜S24 ステップ
S31〜S34 ステップ
DESCRIPTION OF
Claims (26)
周期的に繰り返されるパルス光の照射を制御するための照射制御信号を出力する制御手段と、
前記照射制御信号により前記パルス光を生体表面に照射する少なくとも一つの光源と、
前記パルス光または前記光音響波信号を検出する光音響検出手段と、
該光音響検出手段で得られた検出信号から前記生体情報の特徴量を推定する特徴量推定手段と、
前記生体情報の特徴量と前記光源の照射状況を表示する特徴量表示手段とを備え、
前記特徴量推定手段は、前記検出信号から第1の測定位置と第2の測定位置を抽出し、
前記制御手段は、前記第1の測定位置の情報と前記第2の測定位置の情報を用いて前記パルス光の次の周期以後のパルス光の照射を制御し、生体情報の測定を行う、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。 In a non-invasive living body information measuring apparatus that estimates a feature amount of living body information by detecting a photoacoustic wave signal emitted by a specific substance in the living body absorbing light energy by light irradiated on the living body surface,
Control means for outputting an irradiation control signal for controlling irradiation of pulsed light that is repeated periodically;
At least one light source for irradiating the surface of the living body with the pulsed light by the irradiation control signal;
Photoacoustic detection means for detecting the pulsed light or the photoacoustic wave signal;
Feature quantity estimation means for estimating the feature quantity of the biological information from the detection signal obtained by the photoacoustic detection means;
A feature amount display means for displaying a feature amount of the biological information and an irradiation state of the light source;
The feature amount estimation means extracts a first measurement position and a second measurement position from the detection signal,
The control means controls the irradiation of the pulsed light after the next period of the pulsed light using the information on the first measuring position and the information on the second measuring position, and measures biological information.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
前記第1の測定位置は、前記パルス光を照射した時に該パルス光が前記光音響検出手段に直接到達することに起因して前記検出信号中に出現する波形の位置であり、
前記第2の測定位置は、前記第1の測定位置から所定の時間経過後に前記生体表面からの光音響波信号が前記光音響検出手段に到達することに起因して前記検出信号中に出現する波形の位置であり、
前記制御手段は、前記第1の測定位置が抽出されてから所定の時間が経過した後に前記第2の測定位置が抽出されなかった場合、前記パルス光の次の周期以後のパルス光の照射を停止する、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。 The noninvasive living body information measuring device according to claim 1,
The first measurement position is a position of a waveform that appears in the detection signal due to the pulse light reaching the photoacoustic detection means directly when the pulse light is irradiated,
The second measurement position appears in the detection signal due to a photoacoustic wave signal from the living body surface reaching the photoacoustic detection means after a predetermined time has elapsed from the first measurement position. The position of the waveform,
If the second measurement position is not extracted after a lapse of a predetermined time from the extraction of the first measurement position, the control means irradiates pulse light after the next period of the pulse light. Stop,
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
前記第1の測定位置は、前記パルス光を照射した時に該パルス光が前記光音響検出手段に直接到達することに起因して前記検出信号中に出現する波形の位置であり、
前記第2の測定位置は、前記第1の測定位置から所定の時間経過後に前記生体表面からの光音響波信号が前記光音響検出手段に到達することに起因して前記検出信号中に出現する波形の位置であり、
前記制御手段は、前記照射制御信号が出力されてから所定の時間が経過した後に前記第2の測定位置が抽出されなかった場合、前記パルス光の次の周期以後のパルス光の照射を停止する、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。 The noninvasive living body information measuring device according to claim 1,
The first measurement position is a position of a waveform that appears in the detection signal due to the pulse light reaching the photoacoustic detection means directly when the pulse light is irradiated,
The second measurement position appears in the detection signal due to a photoacoustic wave signal from the living body surface reaching the photoacoustic detection means after a predetermined time has elapsed from the first measurement position. The position of the waveform,
The control means stops the irradiation of the pulsed light after the next period of the pulsed light when the second measurement position is not extracted after a predetermined time has elapsed after the irradiation control signal is output. ,
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
前記制御手段は、
書き込みが可能なレジスタを備え、
該レジスタによって前記所定の時間を外部から変更することが可能である、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。 In the noninvasive living body information measuring device according to claim 2 or 3,
The control means includes
It has a writable register,
The predetermined time can be changed from the outside by the register.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
前記特徴量推定手段は、
前記パルス光が照射される1周期内で定期的に第1,第2の時間窓を開き、
前記第1の測定位置は、第1の時間窓が開いている間の前記検出信号を第1の閾値と比較することで該測定位置を抽出し、
前記第2の測定位置は、第2の時間窓が開いている間の前記検出信号を第2の閾値と比較することで該測定位置を抽出する、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。 The noninvasive living body information measuring device according to claim 1,
The feature amount estimating means includes:
The first and second time windows are periodically opened within one period in which the pulsed light is irradiated,
The first measurement position is extracted by comparing the detection signal with a first threshold while the first time window is open,
The second measurement position is extracted by comparing the detection signal with a second threshold while the second time window is open.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
前記検出信号と比較する前記第1の閾値および前記第2の閾値は、
前記検出信号の振幅に基づき決定されたものである、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。 The noninvasive living body information measuring device according to claim 5,
The first threshold value and the second threshold value to be compared with the detection signal are:
Determined based on the amplitude of the detection signal,
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
前記検出信号と比較する前記第1の閾値および前記第2の閾値は、
前記検出信号の傾きに基づき決定されたものである、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。 The noninvasive living body information measuring device according to claim 5,
The first threshold value and the second threshold value to be compared with the detection signal are:
Determined based on the slope of the detection signal,
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
前記特徴量推定手段は、
前記パルス光が照射される周期開始時である第1の設定時間にカウンタをリセットして前記第1の時間窓を開き、
その後の時間経過に対してカウントアップする該カウンタの示す値が第2の設定時間に一致したときに前記第1の時間窓を閉じ、
前記カウンタの示す値が第3の設定時間に一致したときに前記第2の時間窓を開き、
前記カウンタの示す値が第4の設定時間に一致したときに前記第2の時間窓を閉じる、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。 The noninvasive living body information measuring device according to claim 5,
The feature amount estimating means includes:
Reset the counter to a first set time, which is the start of the period during which the pulsed light is emitted, to open the first time window;
When the value indicated by the counter that counts up with respect to the passage of time thereafter coincides with the second set time, the first time window is closed,
When the value indicated by the counter matches a third set time, the second time window is opened;
Closing the second time window when the value indicated by the counter matches a fourth set time;
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
前記第2の設定時間は、
前記パルス光が照射された直後から前記第3の設定時間より前の時点までの値に設定する、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。 The noninvasive living body information measuring device according to claim 8,
The second set time is
Set to a value from immediately after the pulsed light is irradiated to a time point before the third set time,
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
前記第3の設定時間は、前記第2の設定時間より後であり、且つ、前記光音響波信号が前記光音響検出手段に到達するより前の時点までの値に設定する、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。 The noninvasive living body information measuring device according to claim 8,
The third set time is set to a value up to a time point after the second set time and before the photoacoustic wave signal reaches the photoacoustic detection means.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
前記第4の設定時間は、前記光音響波信号が前記光音響検出手段に到達するまでの時間よりも後であり、且つ、前記次のパルス光の照射される周期開始時間より前の時点までの値に設定する、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。 The noninvasive living body information measuring device according to claim 8,
The fourth set time is later than the time until the photoacoustic wave signal reaches the photoacoustic detection means, and until the time point before the period start time when the next pulsed light is irradiated. Set to the value of
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
前記特徴量推定手段は、
書き込みが可能な複数のレジスタを備え、
それぞれのレジスタによって前記第1の閾値および前記第2の閾値を外部から変更することが可能である、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。 The noninvasive living body information measuring device according to any one of claims 5 to 7,
The feature amount estimating means includes:
It has multiple registers that can be written,
It is possible to change the first threshold value and the second threshold value from the outside by respective registers.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
前記特徴量推定手段は、
書き込みが可能な複数のレジスタを備え、
それぞれのレジスタによって前記第2の設定時間および前記第3の設定時間を外部から変更することが可能である、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。 The noninvasive living body information measuring device according to any one of claims 8 to 10,
The feature amount estimation means includes:
It has multiple registers that can be written,
The second set time and the third set time can be changed from the outside by respective registers.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
前記特徴量推定手段は、
書き込みが可能なレジスタを備え、該レジスタによって前記第4の設定時間を外部から変更することが可能である、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。 In the noninvasive living body information measuring device according to claim 8 or 11,
The feature amount estimating means includes:
It is possible to change the fourth set time from the outside by using a register capable of writing.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
前記特徴量推定手段は、
前記検出信号から高周波数成分を減衰させた高域減衰検出信号を出力するフィルタを有し、
該高域減衰検出信号と第1の閾値とを比較することで前記第1の測定位置を抽出し、
該高域減衰検出信号と第2の閾値とを比較することで前記第2の測定位置を抽出する、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。 The noninvasive living body information measuring device according to claim 1,
The feature amount estimating means includes:
A filter that outputs a high-frequency attenuation detection signal obtained by attenuating a high-frequency component from the detection signal;
Extracting the first measurement position by comparing the high-frequency attenuation detection signal with a first threshold;
Extracting the second measurement position by comparing the high-frequency attenuation detection signal with a second threshold;
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
前記制御手段は、
非侵襲生体情報測定装置が正しく生体に装着されているか否かを検出する装置装着検出モードと、生体情報の特徴量を測定する生体情報測定モードとを有し、
前記装置装着検出モードにおいて、レーザーパワーを第1の光強度に設定して前記パルス光の照射を行い、
前記第1の測定位置を抽出したのち、前記所定の時間経過後に前記第2の測定位置を抽出できた場合に前記生体情報測定モードに移り、
該生体情報測定モードにおいて、次の周期以降のレーザーパワーを第2の光強度に設定して生体情報の測定を行う、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。 The noninvasive living body information measuring device according to claim 1,
The control means includes
A device attachment detection mode for detecting whether or not the non-invasive biological information measurement device is correctly attached to a living body, and a biological information measurement mode for measuring a feature amount of biological information,
In the device wearing detection mode, the laser power is set to the first light intensity and the pulsed light is irradiated,
After extracting the first measurement position, if the second measurement position can be extracted after elapse of the predetermined time, the process proceeds to the biological information measurement mode,
In the biological information measurement mode, the biological information is measured by setting the laser power after the next cycle to the second light intensity.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
前記制御手段は、
前記装置装着検出モードにおいて、前記第1の光強度が示すレーザーパワーで前記パルス光の照射を行い、前記第1の測定位置を抽出したのち、前記所定の時間経過後に前記第2の測定位置が抽出できなかった場合、前記パルス光の照射周期毎に段階的にレーザーパワーを、第3の光強度を限度として増加させながら、前記第1の測定位置を抽出したのち、所定の時間経過後に前記第2の測定位置を抽出できたことが所定の回数連続した場合に、前記第1の光強度を当該時点のレーザーパワーにより更新したのち、前記生体情報測定モードに移り、
該生体情報測定モードにおいて、次の周期以降のレーザーパワーを第2の光強度に設定して生体情報の測定を行う、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。 The noninvasive living body information measuring device according to claim 16,
The control means includes
In the apparatus mounting detection mode, the pulsed light is irradiated with the laser power indicated by the first light intensity, and after extracting the first measurement position, the second measurement position is determined after the predetermined time has elapsed. If extraction has failed, the first measurement position is extracted while the laser power is increased step by step for each irradiation period of the pulsed light, with the third light intensity as a limit. When it is possible to extract the second measurement position for a predetermined number of times, the first light intensity is updated with the laser power at the time, and then the biological information measurement mode is entered.
In the biological information measurement mode, the biological information is measured by setting the laser power after the next cycle to the second light intensity.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
前記制御手段は、
前記装置装着検出モードにおいて、第1の光強度が示すレーザーパワーで前記パルス光の照射を行い、前記第1の測定位置を抽出したのち、前記所定の時間経過後に前記第2の測定位置を抽出できた場合、前記パルス光の照射周期毎に段階的にレーザーパワーを減少させながら、前記第1の測定位置を抽出したのち、所定の時間経過後に前記第2の測定位置を抽出できなくなった場合、前記第1の光強度を所定の回数前に照射したレーザーパワーにより更新したのち、前記生体情報測定モードに移り、
該生体情報測定モードにおいて、次の周期以降のレーザーパワーを第2の光強度に設定して生体情報の測定を行う、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。 The noninvasive living body information measuring device according to claim 16,
The control means includes
In the apparatus mounting detection mode, the pulsed light is irradiated with the laser power indicated by the first light intensity, and after extracting the first measurement position, the second measurement position is extracted after the predetermined time has elapsed. In the case where the second measurement position cannot be extracted after a predetermined time elapses after the first measurement position is extracted while gradually reducing the laser power for each irradiation period of the pulsed light , After updating the first light intensity with the laser power irradiated a predetermined number of times before moving to the biological information measurement mode,
In the biological information measurement mode, the biological information is measured by setting the laser power after the next cycle to the second light intensity.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
前記制御手段は、
非侵襲生体情報測定装置が正しく生体に装着されているか否かを検出する装置装着検出モードと、生体情報の特徴量を測定する生体情報測定モードとを有し、
前記装置装着検出モードにおいて、レーザーパワーを第1の光強度に設定して前記パルス光の照射を行い、
前記パルス光の照射を行ったのち、前記所定の時間経過後に前記第2の測定位置を抽出できた場合に前記生体情報測定モードに移り、
該生体情報測定モードにおいて、次の周期以降のレーザーパワーを第2の光強度に設定して生体情報の測定を行う、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。 The noninvasive living body information measuring device according to claim 1,
The control means includes
A device attachment detection mode for detecting whether or not the non-invasive biological information measurement device is correctly attached to a living body, and a biological information measurement mode for measuring a feature amount of biological information,
In the device wearing detection mode, the laser power is set to the first light intensity and the pulsed light is irradiated,
After performing the irradiation of the pulsed light, if the second measurement position can be extracted after the predetermined time has elapsed, the process proceeds to the biological information measurement mode,
In the biological information measurement mode, the biological information is measured by setting the laser power after the next cycle to the second light intensity.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
前記制御手段は、
前記装置装着検出モードにおいて、第1の光強度が示すレーザーパワーで前記パルス光の照射を行い、前記パルス光の照射を行ったのち、前記所定の時間経過後に前記第2の測定位置が抽出されなかった場合、前記パルス光の照射周期毎に段階的にレーザーパワーを、第3の光強度を限度として増加させながら、パルス光の照射を行ったのち、所定の時間経過後に前記第2の測定位置を抽出できたことが所定の回数連続した場合に、前記第1の光強度を当該時点のレーザーパワーにより更新したのち、前記生体情報測定モードに移り、
該生体情報測定モードにおいて、次の周期以降のレーザーパワーを第2の光強度に設定して生体情報の測定を行う、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。 The noninvasive living body information measuring device according to claim 19,
The control means includes
In the apparatus mounting detection mode, the second measurement position is extracted after the predetermined time elapses after the pulsed light is irradiated with the laser power indicated by the first light intensity. If not, the second measurement is performed after a predetermined time has elapsed after irradiating the pulsed light while increasing the laser power stepwise for each irradiation period of the pulsed light up to the third light intensity. When it has been possible to extract the position for a predetermined number of times, the first light intensity is updated with the laser power at the time point, and then the biological information measurement mode is entered.
In the biological information measurement mode, the biological information is measured by setting the laser power after the next cycle to the second light intensity.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
前記制御手段は、
前記装置装着検出モードにおいて、前記第1の光強度が示すレーザーパワーで前記パルス光の照射を行い、前記パルス光の照射を行ったのち、前記所定の時間経過後に前記第2の測定位置が抽出できた場合、前記パルス光の照射周期毎に段階的にレーザーパワーを減少させながら、パルス光の照射を行ったのち、所定の時間経過後に前記第2の測定位置が抽出できなくなった場合、前記第1の光強度を所定の回数前に照射したレーザーパワーにより更新したのち、前記生体情報測定モードに移り、
該生体情報測定モードにおいて、次の周期以降のレーザーパワーを第2の光強度に設定して生体情報の測定を行う、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。 The noninvasive living body information measuring device according to claim 19,
The control means includes
In the apparatus mounting detection mode, the second measurement position is extracted after the predetermined time elapses after the pulsed light is irradiated with the laser power indicated by the first light intensity. If the second measurement position can no longer be extracted after elapse of a predetermined time after irradiating the pulsed light while reducing the laser power step by step for each irradiation period of the pulsed light, After updating the first light intensity with the laser power irradiated a predetermined number of times before, the biological information measurement mode,
In the biological information measurement mode, the biological information is measured by setting the laser power after the next cycle to the second light intensity.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
電源投入時もしくは前記非侵襲生体情報測定装置を生体へ装着した場合に、前記装置装着検出モードとなる、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。 The noninvasive living body information measuring device according to any one of claims 16 to 21,
When the power is turned on or when the noninvasive biological information measuring device is attached to a living body, the device attachment detection mode is set.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
前記装置装着検出モードは、
生体情報の測定開始時に装置装着検出モードとなる、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。 The noninvasive living body information measuring device according to any one of claims 16 to 21,
The device wearing detection mode is
When the measurement of biological information is started, the device attachment detection mode is set.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
前記第1の光強度は、前記第2の光強度よりも小さい値である、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。 The noninvasive living body information measuring device according to any one of claims 16 to 21,
The first light intensity is a value smaller than the second light intensity.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
前記第3の光強度は、前記第1の光強度より大きく、且つ、前記第2の光強度よりも小さいレベルである、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。 The noninvasive living body information measuring device according to claim 17 or 20,
The third light intensity is higher than the first light intensity and lower than the second light intensity.
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
前記制御手段は、
書き込みが可能な複数のレジスタを備え、それぞれのレジスタによって、前記第1の光強度、前記第2の光強度、前記第3の光強度、および、前記所定の回数を、外部から変更することが可能である、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。 The noninvasive living body information measuring device according to any one of claims 16 to 21,
The control means includes
A plurality of writable registers are provided, and the first light intensity, the second light intensity, the third light intensity, and the predetermined number of times can be changed from the outside by each register. Is possible,
A noninvasive living body information measuring device characterized by the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007177307A JP2009011593A (en) | 2007-07-05 | 2007-07-05 | Non-invasive biological information measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007177307A JP2009011593A (en) | 2007-07-05 | 2007-07-05 | Non-invasive biological information measuring device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009011593A true JP2009011593A (en) | 2009-01-22 |
Family
ID=40353223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007177307A Pending JP2009011593A (en) | 2007-07-05 | 2007-07-05 | Non-invasive biological information measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009011593A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011120795A (en) * | 2009-12-11 | 2011-06-23 | Canon Inc | Photoacoustic apparatus and method for controlling the same |
| US10098547B2 (en) | 2013-03-21 | 2018-10-16 | Fujifilm Corporation | Photoacoustic measurement device, photoacoustic measurement method, and probe contact determination method |
-
2007
- 2007-07-05 JP JP2007177307A patent/JP2009011593A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011120795A (en) * | 2009-12-11 | 2011-06-23 | Canon Inc | Photoacoustic apparatus and method for controlling the same |
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