【手続補正書】
【提出日】平成19年11月12日(2007.11.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
近赤外分光光度センサを用いて、対象組織内の血液酸素飽和度レベルを非侵襲的に決定する方法であって、
上記センサを用いて上記対象組織内に、第１の波長、第２の波長及び第３の波長を有する光信号を伝送させるステップと、
上記光信号が上記対象組織を通って第１の所定距離及び第２の所定距離を伝搬した後、上記センサを用いて、上記第１の波長、第２の波長及び第３の波長の上記光信号の第１の強度及び第２の強度を検知するステップと、
上記対象組織内で光信号の散乱に起因する光信号の減衰を求めるために、上記センサで検知される上記対象組織に関する経験的データを用いて上記センサを較正するステップと、
検知された上記第１、第２及び第３の波長の上記第１の強度及び第２の強度を用いて、上記第１、第２及び第３の波長それぞれの光信号の減衰を決定するステップと、
上記第１の波長と上記第２の波長間の光信号の減衰差、及び上記第１の波長と上記第３の波長間の光信号の減衰差を決定するステップと、
上記第１の波長と上記第２の波長間の上記減衰差、及び上記第１の波長と上記第３の波長間の上記減衰差を用いて、上記対象組織内の上記血液酸素飽和レベルを決定するステップとを含む方法。
【請求項２】
上記センサが、式：
SmvO２＝Kv＊SvO２+Ka＊SaO２
を用いて較正される請求項１記載の方法。
【請求項３】
上記センサが、第１の較正定数及び第２の較正定数を決定するべく、経験的データを用いて較正される請求項２記載の方法。
【請求項４】
上記対象組織内の上記血液酸素飽和度レベルを決定するステップで、式：
【数１】
2005533609.tif 000001
（ただし、ΨＨｂＯ２は上記第１の較正定数を表し、ΨＨｂは上記第２の較正定数を表し、AＨｂＯ２はオキシヘモグロビンに起因する光信号の減衰差を表し、AＨｂはデオキシヘモグロビンに起因する光信号の減衰差を表す）
を用いる請求項３記載の方法。
【請求項５】
光子経路長Lｂを決定し、上記第１及び第２の較正定数を用いて、上記対象組織内のオキシヘモグロビン濃度及びデオキシヘモグロビン濃度を決定するステップをさらに備える請求項４記載の方法。
【請求項６】
上記対象組織内の上記オキシヘモグロビン濃度及び上記デオキシヘモグロビン濃度を式：
【数２】
2005533609.tif 000002
を用いて決定する請求項５記載の方法。
【請求項７】
上記第１の波長と第２の波長間の上記光信号の減衰差を決定するステップで、式：
【数３】
2005533609.tif 000003
を用い、かつ、上記第１の波長と第３の波長間の上記光信号の減衰差を決定するステップで、式：
【数４】
2005533609.tif 000004
を用いる請求項６記載の方法。
【請求項８】
上記第１の波長、第２の波長及び第３の波長の少なくとも一つの波長について、上記光信号の減衰を決定するステップで式：
【数５】
2005533609.tif 000005
を用いる請求項７記載の方法。
【請求項９】
上記第１の波長と第２の波長間の上記光信号の減衰差を決定するステップで、式：
【数６】
2005533609.tif 000006
を用い、かつ、上記第１の波長と第３の波長間の上記光信号の減衰差を決定するステップで、式：
【数７】
2005533609.tif 000007
を用いる請求項１記載の方法。
【請求項１０】
上記第１の波長、第２の波長及び第３の波長の少なくとも一つの波長について、上記光信号の減衰を決定するステップで式：
【数８】
2005533609.tif 000008
を用いる請求項９記載の方法。
【請求項１１】
対象の皮膚に取り付けられた近赤外分光光度センサを用いて対象組織内の血液酸素飽和度レベルを決定する方法であって、
上記対象組織内に、第１の波長、第２の波長及び第３の波長を有する光信号を伝送させるステップと、
上記光信号が上記対象組織を通って第１の所定距離及び第２の所定距離を伝搬した後、上記センサを用いて、上記光信号の上記第１の波長、第２の波長及び第３の波長の第１の強度及び第２の強度を検知するステップと、
検知された上記第１、第２及び第３の波長の上記第１の強度及び第２の強度を用いて、上記第１、第２及び第３の波長それぞれの光信号の減衰を決定するステップと、
上記第１の波長と上記第２の波長間の光信号の減衰差、及び上記第１の波長と上記第３の波長間の光信号の減衰差を決定するステップと、
検知する時間と同じ時間あるいはそれとほぼ同じ時間で上記対象から得られた経験的データを用いて、第１の較正定数及び第２の較正定数を決定するステップと、
上記第１の波長と上記第２の波長の間の上記減衰差と、上記第１の波長と上記第３の波長の間の上記減衰差と、上記第１の較正定数と、上記第２の較正定数とを用いて上記対象組織内の上記血液酸素飽和度レベルを決定するステップとを備える方法。
【請求項１２】
上記経験的データが、上記対象からの静脈血及び動脈血を個別にサンプリングすることにより収集される請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
上記経験的データが、上記対象からの静脈血及び動脈血を連続的にモニタリングすることにより収集される請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
上記センサが、式：
SmvO２＝Kv＊SvO２+Ka＊SaO２
を用いて較正される請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
上記対象組織内の上記血液酸素飽和度レベルを決定するステップで、式：
【数９】
2005533609.tif 000009
（ただし、ΨＨｂＯ２は上記第１の較正定数を表し、ΨＨｂは上記第２の較正定数を表し、AＨｂＯ２はオキシヘモグロビンに起因する光信号の減衰差を表し、AＨｂはデオキシヘモグロビンに起因する光信号の減衰差を表す）
を用いる請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
光子経路長Lｂを決定し、上記第１及び第２の較正定数を用いて、上記対象組織内のオキシヘモグロビン濃度及びデオキシヘモグロビン濃度を決定するステップをさらに備える請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
上記対象組織内の上記オキシヘモグロビン濃度及び上記デオキシヘモグロビン濃度を式：
【数１０】
2005533609.tif 000010
を用いて決定する請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
上記第１の波長と第２の波長間の上記光信号の減衰差を決定するステップで、式：
【数１１】
2005533609.tif 000011
を用い、かつ、上記第１の波長と第３の波長間の上記光信号の減衰差を決定するステップで、式：
【数１２】
2005533609.tif 000012
を用いる請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
上記第１の波長、第２の波長及び第３の波長の少なくとも一つの波長について、上記光信号の減衰を決定するステップで式：
【数１３】
2005533609.tif 000013
を用いる請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
上記第１の波長と第２の波長間の上記光信号の減衰差を決定するステップで、式：
【数１４】
2005533609.tif 000014
を用い、かつ、上記第１の波長と第３の波長間の上記光信号の減衰差を決定するステップで、式：
【数１５】
2005533609.tif 000015
を用いる請求項１１記載の方法。
【請求項２１】
上記第１の波長、第２の波長及び第３の波長の少なくとも一つの波長について、上記光信号の減衰を決定するステップで式：
【数１６】
2005533609.tif 000016
を用いる請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
上記対象組織内の上記血液酸素飽和度レベルを決定するステップで、式：
【数１７】
2005533609.tif 000017
（ただし、ΨＨｂＯ２は上記第１の較正定数を表し、ΨＨｂは上記第２の較正定数を表し、AＨｂＯ２はオキシヘモグロビンに起因する光信号の減衰差を表し、AＨｂはデオキシヘモグロビンに起因する光信号の減衰差を表す）
を用いる請求項１１記載の方法。
【請求項２３】
光子経路長Lｂを決定し、上記第１及び第２の較正定数を用いて、上記対象組織内のオキシヘモグロビン濃度及びデオキシヘモグロビン濃度を決定するステップをさらに備える請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
上記対象組織内の上記オキシヘモグロビン濃度及び上記デオキシヘモグロビン濃度を式：
【数１８】
2005533609.tif 000018
を用いて決定する請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
上記第１の波長と第２の波長間の上記光信号の減衰差を決定するステップで、式：
【数１９】
2005533609.tif 000019
を用い、かつ、上記第１の波長と第３の波長間の上記光信号の減衰差を決定するステップで、式：
【数２０】
2005533609.tif 000020
を用いる請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
上記第１の波長、第２の波長及び第３の波長の少なくとも一つの波長について、上記光信号の減衰を決定するステップで式：
【数２１】
2005533609.tif 000021
を用いる請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
対象組織内の血液酸素飽和レベルを決定する際に使用する近赤外分光光度センサを較正する方法であって、
上記センサを用いて上記対象組織内に、第１の波長、第２の波長及び第３の波長を有する光信号を伝送させるステップと、
上記光信号が上記対象組織を通って第１の所定距離及び第２の所定距離を伝搬した後、上記センサを用いて、上記光信号の上記第１、第２及び第３の波長の第１の強度及び第２の強度を検知するステップと、
検知された上記第１、第２及び第３の波長の上記第１の強度及び第２の強度を用いて、上記第１、第２及び第３の波長のそれぞれについて上記光信号の減衰を決定するステップと、
上記第１の波長と上記第２の波長間の光信号の減衰差、及び上記第１の波長と上記第３の波長間の光信号の減衰差を決定するステップと、
検知する時間と同じ時間あるいはそれとほぼ同じ時間で上記対象から得られた経験的データを用いて、第１の較正定数及び第２の較正定数を決定するステップと、
上記第１の較正定数及び上記第２の較正定数を用いて上記センサを較正するステップとを備える方法。
【請求項２８】
上記経験的データが、上記対象からの静脈血及び動脈血を個別にサンプリングすることにより収集される請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
上記経験的データが、上記対象からの静脈血及び動脈血を連続的にモニタリングすることにより収集される請求項２７記載の方法。
【請求項３０】
上記センサが、式：
SmvO２＝Kv＊SvO２+Ka＊SaO２
を用いて較正される請求項２７記載の方法。
【請求項３１】
上記第１の波長と第２の波長間の上記光信号の減衰差を決定するステップで、式：
【数２４】
2005533609.tif 000022
を用い、かつ、上記第１の波長と第３の波長間の上記光信号の減衰差を決定するステップで、式：
【数２５】
2005533609.tif 000023
を用いる請求項２７記載の方法。
【請求項３２】
上記第１の波長、第２の波長及び第３の波長の少なくとも一つの波長について、上記光信号の減衰を決定するステップで式：
【数２６】
2005533609.tif 000024
を用いる請求項３１記載の方法。
【請求項３３】
NIRSセンサを較正する方法であって、
第１の波長、第２の波長及び第３の波長を有する第１の光信号を、較正されたNIRSセンサから基準試料に伝送させるステップと、
上記第１の光信号が上記基準試料を伝搬した後、上記較正されたNIRSセンサで、上記第１の光信号の、上記第１、第２及び第３の波長の第１の強度及び第２の強度を検知するステップと、
上記較正されたNIRSセンサで検知された上記第１の光信号の上記第１の強度及び上記第２の強度を用いて、上記第１、第２及び第３の波長のそれぞれについて上記第１の光信号の第１の減衰を決定するステップと、
第１の波長、第２の波長、及び第３の波長を有する第２の光信号を、未較正のNIRSセンサから上記基準試料に所定の第１の強度で伝送させるステップと、
上記第２の光信号が対象を伝搬した後、上記未較正のNIRSセンサで、上記第２の光信号の、上記第１、第２及び第３の波長の第２強度を検知するステップと、
上記未較正のNIRSセンサで検知された上記第１、第２及び第３の波長の上記所定の第１の強度及び第２の強度を用いて、第１、第２及び第３の波長のそれぞれについて上記第２の光信号の第２の減衰を決定するステップと、
上記第２の減衰が上記第１の減衰にほぼ一致するように未較正のNIRSセンサを調整するステップとを備える方法。
【請求項３４】
近赤外分光光度センサを用いて、対象組織内のオキシヘモグロビン濃度及びデオキシヘモグロビン濃度を非侵襲的に決定する方法であって、
（ａ）第１の波長、第２の波長及び第３の波長を有する光信号をNIRSセンサから上記対象組織内に伝送させ、
上記光信号が上記対象組織を通って第１の所定距離及び第２の所定距離を伝搬した後、上記センサを用いて、上記光信号の上記第１、第２及び第３の波長の第１の強度及び第２の強度を検知し、
上記対象組織内で光信号の散乱に起因する光信号の減衰を求めるために、上記センサで検知される上記対象組織に関する経験的データを用いて上記センサを較正し、
検知された上記第１、第２及び第３の波長の上記第１の強度及び第２の強度を用いて、上記第１、第２及び第３の波長のそれぞれについて上記光信号の減衰を決定し、
上記第１の波長と上記第２の波長間の光信号の減衰差、及び上記第１の波長と上記第３の波長間の光信号の減衰差を決定し、
検知する時間と同じ時間あるいはそれとほぼ同じ時間で上記対象から得られた経験的データを用いて、第１の較正定数及び第２の較正定数を決定し、
上記第１の波長と上記第２の波長の間の上記減衰差と、上記第１の波長と上記第３の波長の間の上記減衰差と、上記第１の較正定数と、上記第２の較正定数とを用いて上記対象組織内の上記血液酸素飽和度レベルを決定するステップと、
（ｂ）光子経路長Lｂを決定するステップと、
（ｃ）上記第１の較正定数及び上記第２の較正定数を用いて、上記対象組織内の上記オキシヘモグロビン濃度及び上記デオキシヘモグロビン濃度を決定するステップとを備える方法。
【請求項３５】
上記対象組織内の上記オキシヘモグロビン濃度及び上記デオキシヘモグロビン濃度を式：
【数２７】
2005533609.tif 000025
（ただし、ΨＨｂＯ２は上記第１の較正定数を表し、ΨＨｂは上記第２の較正定数を表し、AＨｂＯ２はオキシヘモグロビンに起因する光信号の減衰差を表し、AＨｂはデオキシヘモグロビンに起因する光信号の減衰差を表す）
を用いて決定する請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
近赤外分光光度センサを用いて、初期時間t１及び後の時間t２での対象組織内のオキシヘモグロビン濃度及びデオキシヘモグロビン濃度を非侵襲的に決定する方法であって、
（ａ）第１の波長、第２の波長及び第３の波長を有する光信号をNIRSセンサから上記対象組織内に伝送させ、
上記光信号が上記対象組織を通って第１の所定距離及び第２の所定距離を伝搬した後、上記センサを用いて、上記光信号の上記第１、第２及び第３の波長の第１の強度及び第２の強度を検知し、
上記対象組織内で光信号の散乱に起因する光信号の減衰を求めるために、上記センサで検知される上記対象組織に関する経験的データを用いて上記センサを較正し、
検知された上記第１、第２及び第３の波長の上記第１の強度及び第２の強度を用いて、上記第１、第２及び第３の波長のそれぞれについて上記光信号の減衰を決定し、
上記第１の波長と上記第２の波長間の光信号の減衰差、及び上記第１の波長と上記第３の波長間の光信号の減衰差を決定し、
検知する時間と同じ時間あるいはそれとほぼ同じ時間で上記対象から得られた経験的データを用いて、第１の較正定数及び第２の較正定数を決定し、
上記第１の波長と上記第２の波長の間の上記減衰差と、上記第１の波長と上記第３の波長の間の上記減衰差と、上記第１の較正定数と、上記第２の較正定数とを用いて上記対象組織内の上記血液酸素飽和度レベルを決定するステップと、
（ｂ）光子経路長Lｂを決定するステップと、
（ｃ）式：
【数２８】
2005533609.tif 000026
（ただし、ΨＨｂＯ２は上記第１の較正定数を表し、ΨＨｂは上記第２の較正定数を表し、AＨｂＯ２はオキシヘモグロビンに起因する光信号の減衰を表し、AＨｂはデオキシヘモグロビンに起因する光信号の減衰を表す）
を用いて、上記対象組織内の上記オキシヘモグロビン濃度及び上記デオキシヘモグロビン濃度を、上記初期時間t１において決定するステップと、
（ｄ）上記初期時間t１から後の第２時間t２までの上記オキシヘモグロビン濃度の変化及び上記デオキシヘモグロビン濃度の変化を式：
【数２９】
2005533609.tif 000027
を用いて決定するステップと、
（ｅ）上記後の時間t２における上記対象組織内の上記オキシヘモグロビン濃度及び上記デオキシヘモグロビン濃度を式：
【数３０】
2005533609.tif 000028
および
【数３１】
2005533609.tif 000029
を用いて決定するステップとを備える方法。
【請求項３７】
近赤外分光光度センサを用いて、対象組織内の血液酸素飽和度レベルを非侵襲的に決定する方法であって、
上記センサを用いて対象組織内に光信号を伝送させるステップと、
上記光信号が上記対象を通って第１の所定距離及び第２の所定距離を伝搬した後、上記センサを用いて、適宜に選択された３つ以上の波長の上記光信号の第１の強度及び第２の強度を検知するステップと、
上記対象組織内で光信号の散乱に起因する光信号の減衰を求めるために、上記センサで検知される上記対象組織に関する経験的データを用いて上記センサを較正するステップと、
上記適宜に選択された波長の上記第１の強度及び検知された上記第２の強度を用いて、上記適宜に選択された少なくとも「n」（nは３以上の整数）数の波長の光信号の減衰を決定するステップと、
第１の波長と上記適宜に選択された「n」数の波長のそれぞれとの間の上記光信号の減衰差を決定するステップと、
上記第１の波長と他の適宜に選択された「n」数の波長のそれぞれとの間の減衰差を用いて、上記対象組織内の上記血液酸素飽和度レベルを決定するステップとを備える方法。
【請求項３８】
対象の皮膚に取り付けた近赤外分光光度センサを用いて、対象組織内の血液酸素飽和度レベルを決定する方法であって、
上記対象組織内に光信号を伝送させるステップと、
上記光信号が上記対象を通って第１の所定距離及び第２の所定距離を伝搬した後、上記センサを用いて、適宜に選択された３つ以上の波長の上記光信号の第１の強度及び第２の強度を検知するステップと
上記適宜に選択された波長の上記第１の強度及び検知された上記第２の強度を用いて、上記適宜に選択された少なくとも「n」（nは３以上の整数）数の波長の光信号の減衰を決定するステップと、
第１の波長と上記適宜に選択された「n」数の波長のそれぞれとの間の上記光信号の減衰差を決定するステップと、
検知する時間と同じ時間あるいはそれとほぼ同じ時間で上記対象から得られた経験的データを用いて、第１の較正定数及び第２の較正定数を決定するステップと、
上記第１の波長と他の適宜に選択された「n」数の波長のそれぞれとの間の減衰差と上記第１の較正定数と上記第２の較正定数とを用いて、上記対象組織内の上記血液酸素飽和度レベルを決定するステップとを備える方法。
【請求項３９】
近赤外分光光度センサを用いて、対象組織内の血液酸素飽和度レベルを非侵襲的に決定する方法であって、
上記センサを用いて上記対象組織内に、第１の波長及び第２の波長を有する光信号を伝送させるステップと、
上記光信号が上記対象組織を通って第１の所定距離及び第２の所定距離を伝搬した後、上記センサを用いて、上記第１の波長における上記光信号の第１の強度及び第２の強度を検知するステップと、
上記光信号が上記対象組織を通って第１の所定距離及び第２の所定距離を伝搬した後、上記センサを用いて、上記第２の波長における上記光信号の第３の強度及び第４の強度を検知するステップと、
上記対象組織内で光信号の散乱に起因する光信号の減衰を求めるために、上記センサで検知される上記対象組織に関する経験的データを用いて上記センサを較正するステップと、
上記第１の強度及び上記第２の強度を用いて、上記第１の波長における上記光信号の第１の減衰を決定するステップと、
上記第３の強度及び上記第４の強度を用いて、上記第２の波長における上記光信号の第２の減衰を決定するステップと、
上記第１及び第２の波長における上記光信号の上記第１の減衰と上記第２の減衰との比を決定するステップと、
上記比を用いて、上記対象組織内の上記血液酸素飽和度レベルを決定するステップとを備える方法。
【請求項４０】
上記センサが、式：
SmvO２＝Kv＊SvO２＋Ka＊SaO２
を用いて較正される請求項３９記載の方法。
【請求項４１】
上記第１の較正定数及び第２の較正定数を決定するために経験的データを用いて上記センサが較正される請求項４０記載の方法。
【請求項４２】
上記第１の波長と第２の波長の上記光信号の減衰の比Rを決定するステップで式：
【数３２】
2005533609.tif 000030
（ただし、E'１は上記第１の較正定数を表し、E'２は上記第２の較正定数を表し、A'１は上記第１の波長の光信号の上記第１の減衰を表し、A'２は上記第２の波長の光信号の上記第２の減衰を表す）
を用いる請求項４１記載の方法。
【請求項４３】
上記第１の波長の第１の減衰を決定するステップで、式：
【数３３】
2005533609.tif 000031
を用い、かつ、上記第２の波長の第２の減衰を決定するステップで、式：
【数３４】
2005533609.tif 000032
を用いる請求項４２記載の方法。
【請求項４４】
上記対象組織内の上記血液酸素飽和度レベルを決定するためのステップで、式：
【数３５】
2005533609.tif 000033
（ただし、Rは、上記第１の波長、上記第２の波長それぞれの光信号の減衰の比を表す）
を用いる請求項４０記載の方法。
【請求項４５】
上記第１の波長及び第２の波長の上記光信号の減衰の比Rを決定するステップで式：
【数３６】
2005533609.tif 000034
（ただし、E'１は上記第１の較正定数を表し、E'２は上記第２の較正定数を表し、A'１は上記第１の波長の光信号の上記第１の減衰を表し、A'２は上記第２の波長の光信号の上記第２の減衰を表す）
を用いる請求項４４記載の方法。
【請求項４６】
上記第１の波長の上記第１の減衰を決定するステップで、式：
【数３７】
2005533609.tif 000035
を用い、上記第２の波長の上記第２の減衰を決定するステップで、式：
【数３８】
2005533609.tif 000036
を用いる請求項４５記載の方法。
【請求項４７】
上記対象組織内の上記血液酸素飽和レベルを決定する際に、
上記第１の波長及び第２の波長のそれぞれの上記光信号の減衰の比を決定し、
血液酸素飽和度と上記減衰の比間の関係を定義した較正曲線から得られた経験的データを用いて、上記血液酸素飽和度レベルを決定する請求項４０記載の方法。
【請求項４８】
上記第１の波長の上記第１の減衰を決定するステップで、式：
【数３９】
2005533609.tif 000037
を用い、上記第２の波長の上記第２の減衰を決定するステップで、式：
【数４０】
2005533609.tif 000038
を用いる請求項４７記載の方法。
【請求項４９】
光子経路長Lｂを決定し、
上記第１の較正定数及び上記第２の較正定数を用いて、上記対象組織内の上記オキシヘモグロビン濃度及び上記デオキシヘモグロビン濃度を決定するステップをさらに備える請求項４０記載の方法。
【請求項５０】
上記対象組織内の上記オキシヘモグロビン濃度及び上記デオキシヘモグロビン濃度を、式：
【数４１】
2005533609.tif 000039
を用いて決定する請求項４８記載の方法。