(57)【要約】  装着が容易な非侵襲生体計測装置を提供する。非侵襲生体計測装置（１）は、装置本体（３）およびリストバンド（４０）とから構成されている。装置本体（３）は、本体部（３１）と、本体部保持部材（４）とから構成されている。本体部（３１）は本体部保持部材（４）を介してリストバンド（４０）に保持されている。このリストバンド（４０）がヒトの前腕の手首近傍に装着されることにより、装置本体（３）が人体に装着される。撮像部（５）はリストバンド（４０）の幅Ｄより外側に突出した位置に保持されていることにより、リストバンド（４０）を腕に装着したとき、撮像部（５）は、撮像することができる位置に配置される。
2009017113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体に光を照射するための光源部および照射された生体を撮像するための撮像部を備える装置本体と、
被験者の腕に装着可能に構成され、前記装置本体を保持する装着部と、
を備え、
前記装置本体は、前記装着部が被験者の手首を除く腕の所定位置に装着されたとき、前記撮像部が当該被験者の手首に配置されるように、前記装着部に保持されている非侵襲生体計測装置。
【請求項２】
前記撮像部が生体を撮像することによって得られた画像を解析し、生体情報を取得するための解析部をさらに備え、
前記解析部は、前記装置本体に収容されている請求項１に記載の非侵襲生体計測装置。
【請求項３】
前記装置本体は、前記装着部に保持される第１部材と、前記第１部材に移動可能に保持され、前記光源部および撮像部を収容する第２部材と、を備える請求項１に記載の非侵襲生体計測装置。
【請求項４】
前記撮像部が、対物レンズを含み、
前記第２部材は、前記対物レンズの光軸を中心に回転可能に前記第１部材によって保持されている請求項３に記載の非侵襲生体計測装置。
【請求項５】
前記光源部は、被験者の手首の掌側に存在する血管を照射するための複数の発光素子を含み、
前記撮像部は、前記発光素子によって照射された血管を撮像する請求項１に記載の非侵襲生体計測装置。
【請求項６】
表示面を含む表示部をさらに備え、
前記表示部は、前記表示面が前記撮像部による撮像の方向に対して反対の方向を向くように、前記装置本体に配置されている請求項１に記載の非侵襲生体計測装置。
【請求項７】
前記第１部材は、接続部材をさらに備え、
前記第２部材が、前記接続部材を中心に移動可能に保持されている請求項３に記載の非侵襲生体計測装置。
【請求項８】
前記第１部材は、前記撮像部が配置される手首上の位置を可視化するための開口を備え、
前記第１部材および第２部材は、前記第１部材を前記接続部材を中心に移動させたとき、前記光源部および撮像部が前記開口に収容されるように構成されている請求項７に記載の非侵襲生体計測装置。
【請求項９】
前記生体情報は、ヘモグロビン濃度である請求項２に記載の非侵襲生体計測装置。
【請求項１０】
前記撮像部は、対物レンズを含み、前記対物レンズを介して手首の掌側に存在する血管を撮像可能に構成され、
前記光源部は、前記対物レンズの光軸を囲んで配置され、前記撮像部によって撮像される血管を照射するための複数の発光素子を含み、
前記装置本体は、前記撮像部が前記装着部に対して移動可能となるように構成されるとともに、前記複数の発光素子および前記撮像部が前記対物レンズの光軸を中心に回転可能となるように構成されている請求項１に記載の非侵襲生体計測装置。
【請求項１１】
装着部を被験者の腕の手首を除く所定位置に装着することにより、生体に光を照射するための光源部および照射された生体を撮像するための撮像部を含む装置本体の撮像部を、当該被験者の手首の掌側に配置する工程と、
前記光源部によって手首の掌側に光を照射する工程と、
照射された手首の掌側を前記撮像部によって撮像する工程と、
前記撮像工程において得られた画像を解析することにより生体情報を取得する工程と、を含む非侵襲生体計測方法。
【請求項１２】
手首の掌側に配置された前記撮像部の位置を調整する工程をさらに含み、
前記位置調整工程は、
手首の掌側に存在する血管上に前記撮像部が配置されるよう前記装置本体を移動させる工程と、
前記撮像部の対物レンズの光軸を中心とする円周上に配置された複数の発光素子を備える前記光源部が前記血管に対して所定の位置に配置されるように、前記装置本体を前記対物レンズの光軸を中心に回転させる工程と、を含む請求項１１に記載の非侵襲生体計測方法。
【請求項１３】
前記取得工程において得られた生体情報を表示する工程をさらに含む請求項１１に記載の非侵襲生体計測方法。
【請求項１４】
前記生体情報が、ヘモグロビン濃度である請求項１１に記載の非侵襲生体計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体を照射し、照射された生体を撮像することによって生体情報を取得するための非侵襲生体計測装置に関する。また、本発明は、生体を照射し、照射された生体を撮像することによって生体情報を取得するための非侵襲生体計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像手段を用いて生体を撮像し、生体画像中の血管を解析することにより、血液の成分を測定する非侵襲生体計測装置が知られている。このような技術としては、例えば米国特許出願公開第２００４−１６２４７１号公報に開示されているような非侵襲生体計測装置がある。【０００３】
この非侵襲生体計測装置は、光源によって血管（静脈）を含む手首を照明し、照明された手首を撮像して得られた画像から血液成分を計測し、その計測結果を表示部に表示するものである。計測対象の血管を適切に撮像するためには、撮像部による撮像に適した領域に計測対象の血管を位置合わせする必要がある。このため、上記公報に記載の非侵襲生体計測装置は、撮像部により得られた生体画像から計測対象の血管を示す血管画像を生成して表示部に表示し、撮像部による撮像に適した領域を示す指標を表示部に表示するようにして、位置合わせが容易に行えるように構成されている。【０００４】
ところで、腕に存在する血管のうち、手首に存在する血管が特に撮像に適している。手首の静脈は、目視でも確認できるような、皮膚から浅い位置にあり、生体内での光の散乱が少なく、また血管が太く単純な形状であるため、血管を鮮明に撮像できるからである。上記公報に記載の非侵襲生体計測装置は、リストバンドの真上に撮像部を備えた構成であるため、手首に存在する血管を撮像するためにはリストバンドを手首に捲回する必要がある。しかしながら、手首には可動部である関節が存在するため、撮像部を搭載した幅のあるリストバンドを装着することが難しかった。
【発明の開示】
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、撮像対象として好適な手首に撮像領域を合わせつつ、装着が容易な非侵襲生体計測装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の第１の観点による非侵襲生体計測装置は、生体に光を照射するための光源部および照射された生体を撮像するための撮像部を備える装置本体と、被験者の腕に装着可能に構成され、前記装置本体を保持する装着部と、を備え、前記装置本体は、前記装着部が被験者の手首を除く腕の所定位置に装着されたとき、前記撮像部が当該被験者の手首に配置されるように、前記装着部に保持されていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の第２の観点による非侵襲生体計測方法は、装着部を被験者の腕の手首を除く所定位置に装着することにより、生体に光を照射するための光源部および照射された生体を撮像するための撮像部を含む装置本体の撮像部を、当該被験者の手首の掌側に配置する工程と、前記光源部によって手首の掌側に光を照射する工程と、照射された手首の掌側を前記撮像部によって撮像する工程と、前記撮像工程において得られた画像を解析することにより生体情報を取得する工程と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明は、上記のような構成を備えることにより、非侵襲生体計測装置を腕に装着しつつ、測定部位として好適な部位である手首を撮像することができる。腕は手首の関節に比べて周囲長が一定で且つ単純な形状であるため、装置を簡単に装着することができる。また、腕は周囲長が一定であるため、装着してもずれにくく、本発明による非侵襲生体計測装置によれば、安定した状態で計測を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る非侵襲生体計測装置の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る非侵襲生体計測装置の平面図である。
【図４】第１の実施形態に係る非侵襲生体計測装置の構成を示すブロック図である。
【図５】光源部の構成を示す平面図である。
【図６】保持板に設けられた４つの発光ダイオードの位置関係を示す図である。
【図７】第１の実施形態に係る非侵襲生体計測装置を手首に装着した状態を示す平面図である。
【図８】位置Ｘに対する輝度Ｂの分布を示す図である。
【図９】位置Ｘに対する濃度Ｄの分布を示す図である。
【図１０】位置Ｘに対する輝度Ｂの分布を示す図である。
【図１１】位置Ｘに対する濃度Ｄの分布を示す図である。
【図１２】複数の被検者のヘモグロビン濃度について、血球計数装置などから得られた実測値と第１の実施形態に係る非侵襲生体計測装置による算出値とをプロットしたグラフである。
【図１３】第２の実施形態に係る非侵襲生体計測装置の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の非侵襲生体計測装置、および非侵襲生体計測方法の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係る非侵襲生体計測装置１の平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図である。図３は、非侵襲生体計測装置１の平面図である。なお図３においては、装置本体３をヒンジ部材３２を介して回動させた状態を示している。【００１１】
この非侵襲生体計測装置（以下、単に「装置」ともいう）１は、腕時計型の生体計測装置であって、装置本体３と、リストバンド４０とから構成されている。装置本体３は、撮像部５と解析部６とを備えた本体部３１と、リストバンド４０に保持された本体部保持部材４とから構成されている。本体部３１は、本体部保持部材４を介してリストバンド４０に保持されている。このリストバンド４０がヒトの腕、特に前腕の手首近傍に装着されることにより、装置本体３が人体に装着される。装置本体３は、リストバンド４０によって腕の周方向に位置調整可能である。【００１２】
図１に示すように、装置本体３の本体部３１は上面が略矩形状であり、上面中央には表示部３３が設けられている。表示部３３は、その表示面が後述する撮像部５による撮像の方向と反対の方向を向くように設けられている（図２参照）。したがって、使用者は、撮像部５によって手首を撮像できるように装置１を装着しながら、表示面の表示を確認することができる。
本体部３１の一方の長辺（図１において右側の長辺）は外側へ張り出すように形成され、この張り出し部には、使用者が装置１を操作するための電源／実行キーおよびメニューキーからなる操作部３８が配設されている。したがって、使用者が装置１を左腕に装着したとき、操作部３８が使用者から見て手前側にくるため、操作が容易に行える。【００１３】
本体部３１の底面には、円筒形状の撮像部５が下方に向かって突出するように保持されている。撮像部５は、光源部５１と受光部５２とを備えており、これらは解析部６および表示部３３と相互に電気信号のやり取りが可能なように配線コード、フラットケーブル（図示せず）などで接続されている。本体部３１の内部には、解析部６と表示部３３が積層して設けられている。【００１４】
本体部保持部材４は、本体部３１とリストバンド４０との間に配置されており（図２参照）、リストバンド４０に保持される基台４１と、基台４１に保持される回転台４２とから構成されている。基台４１は板状の部材からなり、長手方向の一方は角形状に形成され、他方は円弧状に形成されている。角形状に形成された側の底部にはリストバンド４０が連結されており、円弧状に形成された側には、後述する回転台４２を保持するための円形の開口が設けられている。【００１５】
回転台４２は、上端と下端とで外径の異なる筒状の部材からなり、本体部３１から突設された撮像部５を収容するための開口４３を有している。回転台４２の下端部は、基台４１に設けられた開口に垂直に挿入されており、基台４１に対して開口４３の中心を軸に回動可能に支持されている。下端より大径に形成された上端部には、ヒンジ部材３２が設けられており、本体部３１を回転台４２に対して回動可能に支持している。即ち、本体部３１はヒンジ部材３２を介して矢印Ｘ方向に回動可能であり、これによって装置１は開閉が可能である。また、本体部３１は、回転台４２を介して、後述する撮像部５のレンズ５２ａの光軸を中心として矢印Ｙあるいは矢印Ｚの方向に回転させることが可能である（図２、３参照）。【００１６】
本体部３１を矢印Ｘの方向のうち時計回りに回動させると、撮像部５が開口４３から離脱し、使用者は開口４３を介して被測定部位の血管を目視することができる。また、本体部３１を矢印Ｙあるいは矢印Ｚの方向に回動させると、開口の中心に位置する撮像部５を回転させることができる。【００１７】
回転台４２は光を透過させない材料で構成されており、撮像部５によって生体画像を撮像する際の外光を遮断しうるように構成されている。
基台４１と回転台４２との界面にはリング状の弾性部材４９が装着されている。弾性部材４９は、基台４１から回転台４２が上方へ離脱することを防止する抜け止めとして機能するとともに、回転台４２の回転時に基台４１と回転台４２との間に適度な摩擦力を与える摩擦部材としても機能する。【００１８】
基台４１の底部にはリストバンド４０が取り付けられている。リストバンド４０は、マジックテープ（登録商標）のように使用者の腕の太さに合わせた調整が可能な帯状の部材からなる。なお、リストバンド４０をゴムなどの伸縮性を有する部材から構成してもよい。【００１９】
回転台４２に設けられた開口４３の内周壁からは、開口４３の中心に向かって水平に伸びる複数の突起からなる位置調整部材４７が設けられている。これら位置調整部材４７は、回転台４２に合わせて回転し、血管位置合わせ時には、ヒンジ部材３２近傍に設けられた位置調整部材４７ａと、これに対向して設けられた位置調整部材４７ｃとを結ぶ直線上に、被測定対象の血管が位置するように回転台４２を回転させる。位置調整部材４７ａ、４７ｃを結ぶ直線の向きは、光源部５１における発光ダイオードＲ１、Ｒ２、Ｌ１、Ｌ２の間を通り、撮像部５によって撮像される領域の向きを規定する軸ＡＹ（図６参照）と一致している。したがって、位置調整部材４７の向きを血管に合わせることにより、発光ダイオードＲ１、Ｒ２、Ｌ１、Ｌ２によって血管を両側から照明して撮像できるように、撮像部５の向きを調整することができる。【００２０】
さらに、測定時に装置１を閉じた状態でロックするため、本体部３１には係合穴３５が、回転台４２には係合部材４５がそれぞれ設けられている。係合部材４５は、回転台４２の上面であってヒンジ部材３２と対向する位置に設けられている。係合穴３５は、本体部３１の底面であって係合部材４５に対応する位置に設けられている。係合部材４５は、回転台４２から垂直に起立しており、その先端が約９０度折り曲げられている。係合部材４５の先端が係合穴３５内に設けられた段部に係止することにより、本体部３１の矢印Ｘ方向への回動が規制される。【００２１】
さらに本体部３１の側面には解除釦３７が設けられている。この解除釦３７が押下されると、係合部材４５と係合穴３５との係合が解除され、本体部３１の矢印Ｘ方向への回動が可能になる。なお、係合部材４５は回転台４２上に設けられているから、係合部材４５が係合穴３５に係止することによっては回転台４２の回動は規制されず、装置１を閉じた状態で矢印Ｙあるいは矢印Ｚ方向へ回動させることが可能である。【００２２】
図３に示すように、装置１を開いた状態において、撮像部５が収容される開口４３は、リストバンド４０の幅Ｄより外側に突出した位置にある。図３に示した状態から装置１を閉じると、撮像部５は、開口４３に収容されてリストバンド４０の幅Ｄより外側に突出した位置において保持される（図２参照）。このような構成により、撮像部５は、リストバンド４０によって覆われた部位より末梢方向側の隣接部位を撮像することができる。【００２３】
図７は、装置１を装着した状態を示す平面図である。図に示すようにしてリストバンド４０を腕に装着すると、撮像部５が収容される開口４３は、手首の上方に位置する。さらに、図に示した状態から装置１を閉じることにより、撮像部５が手首に当接する。したがって使用者は、撮像部位として好適な手首に撮像部が当接するように位置調整しつつ、リストバンド４０は装着が容易な腕に固定すればよく、容易に装着が可能である。また、腕は手首に比べて周囲長が一定で、心臓に近くなるほど周囲長が大きくなる形状をしているから、撮像部５の回転調整時や測定時にも、装置１が固定した位置からずれにくく、安定した測定を行うことができる。【００２４】
図４は、本実施の形態に係る非侵襲生体計測装置１の構成を示すブロック図である。同図に示すように装置１は、撮像部５、解析部６、表示部３３および操作部３８から構成される。撮像部５は光源部５１と受光部５２とからなり、光源部５１は４つの発光ダイオードＲ１、Ｒ２、Ｌ１、Ｌ２を備え、受光部５２は反射光の焦点を絞るためのレンズ５２ａと、レンズ５２ａを固定する鏡筒５２ｂと、画像を撮像するＣＣＤカメラ５２ｃとから構成される。【００２５】
図５は光源部５１の構成を示す平面図である。光源部５１は、円板状の保持板５１ａと、この保持板５１ａに保持された４つの発光ダイオードＲ１、Ｒ２、Ｌ１、Ｌ２とから構成されている。保持板５１ａの中央には、受光部５２へ入射する光を通過させる為の円形の開口部５１ｂが設けられている。前述した４つの発光ダイオードは、この開口部５１ｂの周囲に沿って、前述のレンズ５２ａの光軸を囲むようにして配置されている。【００２６】
図６は、保持板５１ａに設けられた４つの発光ダイオードの位置関係を示す図である。発光ダイオードＲ１、Ｒ２、Ｌ１、Ｌ２は、開口部５１ｂの中心を通り互いに直交する第１軸ＡＹと第２軸ＡＸにそれぞれ対称に配置されている。より詳細には、発光ダイオードＲ１およびＬ１は第１軸ＡＹに関し対称に配置されており、発光ダイオードＲ２およびＬ２も同じく第１軸ＡＹに関し対称に配置されている。また、発光ダイオードＲ１およびＲ２は第２軸ＡＸに関し対称に配置されており、発光ダイオードＬ１およびＬ２も同じく第２軸ＡＸに関し対称に配置されている。【００２７】
装置１が手首に装着された状態において、手首表面の撮像領域ＣＲは、受光部５２により撮像される領域である。発光ダイオードＬ１およびＬ２（第２光源部）側の指標線６２ａと、発光ダイオードＲ１およびＲ２（第１光源部）側の指標線６２ｂとの間の領域６２ｃは、受光部５２による撮像に適した領域、即ち撮像の際に血管を位置させる領域である。なお、指標線６２ａおよび６２ｂは、解析部６により、表示部３３に表示される。血液成分の分析を行う際には、手首の任意の血管が、前記領域６２ｃ内に位置するように装置本体３の装着位置を調整する。【００２８】
受光部５２は、反射光の焦点を絞るためのレンズ５２ａと、レンズ５２ａを固定する鏡筒５２ｂと、画像を撮像するＣＣＤカメラ５２ｃとで構成されており（図２参照）、撮像領域ＣＲの画像を撮像することが可能である。レンズ５２ａおよび鏡筒５２ｂは、内部が黒色の円筒形の遮光筒５２ｄに挿入されている。ＣＣＤカメラ５２ｃは、結像した画像を撮像し画像信号として解析部６に送信する。【００２９】
解析部６は、CPU、ROM、RAM、A/D変換器、あるいはD/A変換器などから構成され、プロファイル抽出部６１と、定量化部６２と、記憶部６３と、演算部６４と、光量制御部６５と、記憶部６６とを備える。プロファイル抽出部６１は、受光部５２のＣＣＤカメラ５２ｃにより撮像された画像について、撮像領域ＣＲ中の第２軸ＡＸに対する画像濃度分布を輝度プロファイルとして抽出する。定量化部６２は、抽出された輝度プロファイルの形態的特徴を定量化する。記憶部６３は、受光部５２により得られた光学情報をデジタルデータに変換して記憶する。演算部６４は、定量化された特徴や光量データに基づいて血液の成分濃度などを演算する。光量制御部６５は、光源部５１の光量を受光部５２から得られた情報に基づいて適正にフィードバック制御する。記憶部６６は、演算部６４によって演算された結果を記憶する。【００３０】
表示部３３は、演算結果やモニタ画像を出力する。操作部３８はメニューキー、電源／実行キーからなり、電源のオン／オフ制御や表示メニューの選択、測定開始の操作に用いられる。【００３１】
次に装置１の位置合わせの手順について説明する。
まず、図７に示したようにしてカフ（血圧測定用加圧帯）などの加圧帯２を用いて被検者の腕を加圧し、手首周辺の血流を阻害して血管（静脈）を膨張させる。次に、装置１を開いた状態でリストバンド４０を前腕の手首近傍に捲回する。装置１を開いた状態であれば開口４３を介して被測定部位を観察できるから、使用者は手首に浮き出た血管ＢＶが開口４３を介して捕捉できるように装置１を移動させる。【００３２】
開口４３内に血管ＢＶを捕捉したのち、回転台４２を矢印Ｙあるいは矢印Ｚの方向へ回動させて領域６２ｃ（図６参照）内に血管ＢＶが収まるように位置調整を行う。具体的には、開口４３を介して手首に浮き出た血管を観察しながら、位置調整部材４７ａと位置調整部材４７ｃとを結ぶ直線上に計測対象とする血管ＢＶが位置するように回転台４２を基台４１に対して回動させる。位置調整が完了したら装置１を閉じる。これにより、回転台４２に設けられた係合部材４５と装置本体３に設けられた係合穴３５とが係合し、装置１が閉じた状態でロックされる。そして使用者が本体部３１の上面に設けられた操作部３８の電源／実行キーを操作することにより、測定が開始される。【００３３】
次に、非侵襲生体計測装置１の測定動作について説明する。
まず、電源／実行キーによって電源がオンされると、解析部６は、測定開始の指示を受け付け可能な状態になるように、初期化動作を実行する。初期化が終了すると、解析部６は、電源／実行キーによって測定開始が指示されたか否かを判断し、測定開始が指示されたと判断すると、測定処理が開始される。【００３４】
測定処理が開始されると、光量制御部６５および光源部５１は血管ＢＶを含む生体の一部（ここではヒトの手首）の測定領域を発光ダイオードＲ１、Ｒ２、Ｌ１、Ｌ２（左右点灯モード）によって適切な光量で照明し、受光部５２が照明された撮像領域ＣＲ（図５参照）をＣＣＤカメラ５２ｃで撮像する。これによって撮像領域ＣＲ内の血管（静脈）ＢＶの像を含む組織の画像が得られる。【００３５】
得られた画像に基づいて、プロファイル抽出部６１が血管ＢＶを横切る輝度プロファイル（位置Ｘに対する輝度Ｂの分布）ＰＦを図８に示すように作成し、高速フーリエ変換などの手法を用いてノイズ成分を減少させる。【００３６】
定量化部６２は上記において得られた輝度プロファイルＰＦをベースラインＢＬで規格化する。ベースラインＢＬは血管による吸収部分の輝度プロファイルＰＦの形状を基に求めることにより、図９に示すような入射光量に依存しない濃度プロファイル（位置Ｘに対する濃度Ｄの分布）ＮＰを求めることができる。【００３７】
演算部６４は、規格化された濃度プロファイルＮＰについてピーク高さｈおよび半値幅ｗ（ピーク高さの５０％の位置における濃度プロファイルの分布幅）を算出する。ここで得られたｈは、計測対象の血管（血液）により吸収された光強度と組織部分を通過してきた光強度との比を表し、ｗは血管径に相当する長さを表す。さらに演算部６４は、ここで得られたピーク高さｈおよび半値幅ｗを用いて、次の算出式（１）により無修正ヘモグロビン濃度Ｄを算出し、結果を記憶部６６に記憶する。
Ｄ＝ｈ／ｗn・（１）
ただし、ｎは散乱による半値幅の広がりの非線形を表す定数である。光散乱がない場合はｎ＝１、光散乱がある場合はｎ＞１である。【００３８】
上記において撮像した部位と同じ部位を発光ダイオードＲ１、Ｒ２（右点灯モード）によって適切な光量で照明し、撮像する。これに引き続き発光ダイオードＬ１、Ｌ２（左点灯モード）によって適切な光量で照明し、撮像する。プロファイル抽出部６１はこれら左右点灯モードによって得られたそれぞれの画像について図１０に示すような輝度プロファイルＰＦ１、ＰＦ２を得る。【００３９】
定量化部６２は輝度プロファイルＰＦ１、ＰＦ２について、それぞれ入射光量に依存しない濃度プロファイルＮＰ１、ＮＰ２（図１１参照）を得る。
演算部６４は発光ダイオードＲ１、Ｒ２の照明により得られた濃度プロファイルＮＰ１からピーク高さｈ１および重心座標ｃｇ１を、発光ダイオードＬ１、Ｌ２の照明により得られた濃度プロファイルＮＰ２からピーク高さｈ２および重心座標ｃｇ２を、それぞれ算出する。演算部６４は得られた結果を用いて次の算出式（２）で表わされる血管部散乱量指標Ｓを算出し、算出結果を記憶部６６に記憶する。
Ｓ＝（ｃｇ１−ｃｇ２）／{（ｈ１＋ｈ２）／２・・（２）【００４０】
次に、演算部６４は、得られた生体画像中の血管周辺組織像に基づいて、当該周辺組織中に含まれる血液量を表す組織血液量指標Ｍを算出する。具体的には、生体画像中の血管像から所定の距離（例えば、２．５ｍｍ）にある当該生体画像中の血管周辺組織像に基づいて、前記血管像に沿って分布する輝度分布を抽出する。生体画像には、目的とする血管だけでなく当該血管の周辺の組織も撮像されている。そして、組織中の血液量に比例して光が減衰することから、当該周辺組織の光の減衰率を算出することで、周辺組織中の血液量を推定することができる。【００４１】
演算部６４は、上記において算出した血管深さ指標Ｓに基づいて補正係数ｆｓを、組織血液量指標Ｍに基づいて補正係数ｆｍを導出し、これらを用いて次の算出式（３）で表わされる補正ヘモグロビン濃度Ｄ0を算出する。
Ｄ0＝Ｄ・ｆｓ・ｆｍ・（３）
記憶部６６はかかる算出結果を記憶し、解析部６は補正ヘモグロビン濃度Ｄ0を表示部３３に表示し、測定処理が終了する。【００４２】
図１２は、複数の被検者のヘモグロビン濃度について、血球計数装置から得られた実測値と本発明の実施の形態に係る装置１による算出値とをプロットしたグラフである。図１２に示されるように、実測値と装置１からの算出値とが傾き１の直線の近傍に存在しており、実測値と算出値とが乖離していないので、装置１がヘモグロビン濃度を高精度で計測できていることが分かる。【００４３】
なお、本実施の形態においては、計測項目としてヘモグロビン濃度を計測する構成について説明したが、本発明は、手首を撮像することにより計測可能な計測項目であれば幅広く適用することが可能である。例えば、手首の血管を高速で連続して撮像することにより血流速を計測する構成であってもよい。【００４４】
また、本実施の形態においては、リストバンド４０のように腕に捲回可能な部材を用いて装置本体３を腕に装着する例を示したが、このような構成に限られない。例えば、基台４１の底面に複数の挟持片を設け、これらの挟持片によって腕を挟持することにより、装置本体３を腕に装着する構成であってもよい。【００４５】
また、本実施の形態においては、解析部６を本体部３１に収容した例を示したが、このような構成に限られず、解析部６は本体部３１の外部に設けられていても良い。例えば、装置１の外部に設けられたパーソナルコンピュータと装置１とを、無線や所定の接続ケーブルなどの通信手段によって接続する。そして、撮像部５が撮像することによって得られた画像を通信手段によってパーソナルコンピュータに送信し、パーソナルコンピュータ側において画像解析およびヘモグロビン濃度計算を行う構成が考えられる。【００４６】
図１３は第２の実施形態に係る非侵襲生体計測装置１の構成を示す断面図である。この第２の実施形態に係る非侵襲生体計測装置１は、後述するように本体部３１と本体部保持部材４とが着脱可能に取り付けられるほかは、上記実施の形態に係る装置１と同様の構成であるので、同一構成要素については同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
図１３に示すように、本体部保持部材４は回転台４２上部の前後両端に一対の係止爪４５０を備えており、本体部３１の底面にはこれら係止爪４５０と対応する位置に一対の係合穴３５０が設けられている。これら係止爪４５０が係合穴３５０に係合することにより、本体部３１と回転台４２とが着脱可能に取り付けられる。この構成により、使用者は装置本体３を本体部保持部材４から取り外すことができる。【００４７】
係止爪４５０は回転台４２に設けられているから、回転台４２を基台４１に対して回動させることにより一対の係止爪４５０の向きを回転させることが可能である。開口４３には位置調整部材４７が設けられており、使用者は開口４３を介して手首に浮き出た血管を観察しながら位置調整部材４７ａ、４７ｃを結ぶ直線上に血管が位置するよう回転台４２を回動させたのち、係止爪４５０に係合穴３５０が係合するように装置本体３を取り付ければよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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