(57)【要約】      （修正有）【課題】外乱光による影響をリアルタイムにかつ精度良く補正することができ、接触測定のみならず非接触測定においても精度の高い測定が可能な濃度情報測定装置を提供する。【解決手段】本体部２、プローブ３およびスペクトル校正ファントム４を備えてなり、プローブ３には光照射用光ファイバ１０および光検出用光ファイバ２０が組み込まれており、白色ＬＥＤ１４から光照射用光ファイバ１０を介して散乱吸収体に対して可視光が間欠的に入射される。また、光照射用光ファイバ１０により受光された光に基づいてＣＣＤリニアセンサ２６等により光検出信号が生成される。そして、ＣＰＵ３２において、可視光が入射されている間の第１の光検出信号から可視光が入射されていない間の第２の光検出信号を差し引いて第１の光検出信号を補正し、補正された第１の光検出信号に基づいて被測定成分の濃度情報が演算される。【選択図】  図２
2004261364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
散乱吸収体内での被測定成分の濃度情報を非侵襲的に測定する濃度情報測定装置において、
前記散乱吸収体に対して所定波長領域の光を入射する光入射手段と、
前記散乱吸収体内部を伝搬した光を受光する受光手段と、
前記受光手段に光学的に結合されており、前記受光手段において受光された光に基づいて光検出信号を生成する信号生成手段と、
前記信号生成手段からの前記光検出信号に基づいて前記被測定成分の濃度情報を演算する演算手段と、
を備え、
前記光入射手段が前記所定波長領域の光を間欠的に入射し、前記演算手段において、前記光が入射されている間の第１の光検出信号から前記光が入射されていない間の第２の光検出信号を差し引いて前記第１の光検出信号を補正し、補正された前記第１の光検出信号に基づいて前記被測定成分の濃度情報を演算することを特徴とする濃度情報測定装置。
【請求項２】
前記光入射手段の光源が白色光源であり、前記光入射手段が可視光領域の光を１Ｈｚ以上の周波数で間欠的に前記散乱吸収体に対して入射することを特徴とする請求項１に記載の濃度情報測定装置。
【請求項３】
前記演算手段において、所定積算期間内における前記第１の光検出信号の積算値から前記第２の光検出信号の積算値を差し引いて前記第１の光検出信号の積算値を補正し、補正された前記第１の光検出信号の積算値に基づいて前記被測定成分の濃度情報を演算することを特徴とする請求項１または２に記載の濃度情報測定装置。
【請求項４】
前記光入射手段の光源スペクトルと前記測定装置の装置特性とを校正するためのスペクトル校正ファントムを更に備えており、
前記演算手段において、下記式（１）：
【数１】
2004261364.tif 000007
または下記式（２）：
【数２】
2004261364.tif 000008
［式（１）および式（２）中、Ａｎ（λ）は前記光が入射されている間の前記第１の光検出信号、Ｂｎ（λ）は前記光が入射されていない間の前記第２の光検出信号、Ｓｎ（λ）は補正された前記第１の光検出信号、Ｃ（λ）は前記スペクトル校正ファントムを用いて予め得られた校正データ、ｘはｆ（前記光を間欠的に入射する周波数（Ｈｚ））×ｔ（所定の積算期間（ｓ））の値をそれぞれ示す。］
によって前記第１の光検出信号を補正し、補正された前記第１の光検出信号に基づいて前記被測定成分の濃度情報を演算することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の濃度情報測定装置。
【請求項５】
前記被測定成分の濃度情報が、酸素化ヘモグロビンの相対濃度、脱酸素化ヘモグロビンの相対濃度およびヘモグロビンの酸素飽和度からなる群から選択される少なくとも一つの情報であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の濃度情報測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、散乱吸収体内での被測定成分の濃度情報を非侵襲的に測定する濃度情報測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
散乱吸収体内での被測定成分の濃度情報を非侵襲的に測定する測定方法として、被測定成分の光吸収特性を利用して濃度情報を得る可視分光法や近赤外分光法がある。この測定方法においては、可視光や近赤外光などの光を散乱吸収体に入射してその内部を伝搬させ、出射された光の強度等を検出し、その検出結果から散乱吸収体の濃度情報が得られる。
【０００３】
このような分光法による測定対象の１つに、酸素との結合の有無により吸収スペクトルが変化するヘモグロビンがあり、この性質を利用した近赤外酸素モニタや可視酸素モニタが開発されている。
【０００４】
すなわち、前者の近赤外酸素モニタは、生体の主な吸収物質であるヘモグロビンと水の吸収がともに小さい近赤外（ＮＩＲ）光を用いて脳や筋肉等の深部組織を非侵襲的に測定するものである。一方、後者の可視酸素モニタは、可視光はヘモグロビンによる吸収が大きいため測定領域は表層や露出組織に限定されるものの、局所的な測定に適するという利点を有している。また、可視光領域（５００〜６００ｎｍ帯）は、ヘモグロビンの酸素化状態によりその吸収スペクトルが最も特異的に変化する領域であるため、定量性が高い測定法として種々の可視酸素モニタが報告されている（例えば、特開昭６１−２７２０２９号公報（特許文献１）、特開平５−５２７３９号公報（特許文献２））。
【０００５】
一方、このような分光法においては外乱光により測定精度が低下するという問題があり、特開２００１−７０２５１号公報（特許文献３）には、皮膚と接触するプローブ端面の縁辺の厚さを厚くした測色プローブが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６１−２７２０２９号公報
【特許文献２】
特開平５−５２７３９号公報
【特許文献３】
特開２００１−７０２５１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、手術部位や内視鏡観察部位等の強い照明光に曝される組織を測定しようとすると、上記特許文献３に記載の測色プローブを用いたとしても外乱光のプローブへの混入は十分に防止されず、このような外乱光によりデータが歪められるため、測定精度の向上に限界があるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、散乱吸収体内における被測定成分の濃度情報を分光法により非侵襲的に測定する際に、外乱光による影響をリアルタイムにかつ精度良く補正することができ、接触測定のみならず非接触測定においても精度の高い測定が可能な濃度情報測定装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、散乱吸収体に光を間欠的に入射するようにし、その光が入射されている間の光検出信号からその光が入射されていない間の光検出信号を差し引くことにより外乱光による影響をリアルタイムにかつ精度良く補正することが可能となり、上記目的が達成されることを見出すに至り、本発明に到達した。
【００１０】
すなわち、本発明は、散乱吸収体内での被測定成分の濃度情報を非侵襲的に測定する濃度情報測定装置において、
前記散乱吸収体に対して所定波長領域の光を入射する光入射手段と、
前記散乱吸収体内部を伝搬した光を受光する受光手段と、
前記受光手段に光学的に結合されており、前記受光手段において受光された光に基づいて光検出信号を生成する信号生成手段と、
前記信号生成手段からの前記光検出信号に基づいて前記被測定成分の濃度情報を演算する演算手段と、
を備え、
前記光入射手段が前記所定波長領域の光を間欠的に入射し、前記演算手段において、前記光が入射されている間の第１の光検出信号から前記光が入射されていない間の第２の光検出信号を差し引いて前記第１の光検出信号を補正し、補正された前記第１の光検出信号に基づいて前記被測定成分の濃度情報を演算することを特徴とするものである。
【００１１】
上記本発明の濃度情報測定装置においては、光入射手段により所定波長領域の光が間欠的に散乱吸収体に対して入射され、その光が入射されている間のみならず入射されていない間においても受光手段によって散乱吸収体内部を伝搬した光が受光され、信号生成手段によって前記光が入射されている間の第１の光検出信号と前記光が入射されていない間の第２の光検出信号とが生成される。そして、このようにして得られる第１の光検出信号においては真の測定対象の光に対応する信号と外乱光に対応する信号とが重畳されているのに対し、第２の光検出信号においては外乱光に対応する信号のみが存在することから、第１の光検出信号から第２の光検出信号を差し引くことにより第１の光検出信号から真の測定対象の光に対応する信号のみが精度良く抽出される。そして、このような補正は、入射光の少なくとも１回のＯＮ／ＯＦＦ動作に伴って実行することができ、また、ＯＮ／ＯＦＦ動作を繰り返すことによってリアルタイムに連続的に実行することができる。したがって、この補正により外乱光による影響がリアルタイムにかつ精度良く除かれ、このように補正された第１の光検出信号に基づいて被測定成分の濃度情報を演算することにより接触測定のみならず非接触測定においても精度の高い測定が可能となる。
【００１２】
本発明において散乱吸収体に対して入射される光は可視光でも近赤外光でもよいが、可視光領域（５００〜６００ｎｍ帯）の光が好ましい。図１に示すように、可視光領域においてヘモグロビンの酸素化状態によりその吸収スペクトルが最も特異的に変化するため、可視光によれば表層や露出組織に対して局所的に定量性に優れた測定が可能となる傾向にある。なお、図１において、ＳｔＯ２は酸素飽和度、Ｏ２Ｈｂは酸素化ヘモグロビン、ＨＨｂは脱酸素化ヘモグロビンを示す。
【００１３】
また、本発明の濃度情報測定装置において用いる光入射手段の光源は、安定した出力で間欠的に精度良く光を発することができるものが好ましく、可視光領域の光については白色光源が好ましく、白色ＬＥＤがより好ましい。
【００１４】
更に、本発明において光を間欠的に散乱吸収体に対して入射する際の周波数は特に制限されないが、１Ｈｚ以上が好ましい。係る周波数が１Ｈｚ未満では外乱光の変化に補正速度が追随できず、十分な精度での補正ができなくなる傾向にある。
【００１５】
本発明の濃度情報測定装置における演算手段においては、前記第１の光検出信号から前記第２の光検出信号を差し引いて前記第１の光検出信号を補正するが、その際、所定積算期間内における前記第１の光検出信号の積算値から前記第２の光検出信号の積算値を差し引いて前記第１の光検出信号の積算値を補正することが好ましい。このように所定積算期間内における光検出信号の積算値を用いることにより、測定誤差等により各光検出信号がある程度ばらついていても精度良く補正することが可能となる。したがって、このようにして補正された前記第１の光検出信号の積算値に基づいて被測定成分の濃度情報を演算すれば、測定精度がより向上する傾向にある。なお、係る積算期間は特に制限されないが、通常、１秒〜１分程度の範囲内で選択され、前記光源をＯＮ／ＯＦＦ動作する周期の数倍〜数十倍程度の積算期間が好ましい。
【００１６】
本発明の濃度情報測定装置は、前記光入射手段の光源スペクトルと前記測定装置の装置特性とを校正するためのスペクトル校正ファントムを更に備えていることが好ましい。このようなスペクトル校正ファントムを備えていれば、測定開始前に光源のスペクトルの変化や装置に使用されるファイバの変化等による影響を除くための校正データを予め取得しておくことが可能となる。
【００１７】
そして、このようにスペクトル校正ファントムを備えている場合、本発明に係る演算手段においては、下記式（１）：
【００１８】
【数３】
2004261364.tif 000003
【００１９】
または下記式（２）：
【数４】
2004261364.tif 000004
【００２０】
［式（１）および式（２）中、Ａｎ（λ）は前記光が入射されている間の前記第１の光検出信号、Ｂｎ（λ）は前記光が入射されていない間の前記第２の光検出信号、Ｓｎ（λ）は補正された前記第１の光検出信号、Ｃ（λ）は前記スペクトル校正ファントムを用いて予め得られた校正データ、ｘはｆ（前記光を間欠的に入射する周波数（Ｈｚ））×ｔ（所定の積算期間（ｓ））の値をそれぞれ示す。］
によって前記第１の光検出信号を補正することが好ましい。上記の式（１）または式（２）によれば、所定の積算期間内における光検出信号の積算値により精度良く補正されると共に校正データによる校正が実行され、より効率良く第１の光検出信号の補正値が得られる。したがって、このようにして補正された前記第１の光検出信号に基づいて被測定成分の濃度情報を演算すれば、測定精度がより向上する傾向にある。
【００２１】
なお、本発明の濃度情報測定装置によって測定される被測定成分の濃度情報は特に制限されず、例えばヘモグロビンを被測定成分とし、その濃度情報として酸素化ヘモグロビンの相対濃度、脱酸素化ヘモグロビンの相対濃度およびヘモグロビンの酸素飽和度からなる群から選択される少なくとも一つの情報を高い精度で測定することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の濃度情報測定装置の好適な実施形態について説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２３】
図２は、本発明の濃度情報測定装置の好適な一実施形態の構成を示すブロック図である。本実施形態による濃度情報測定装置は、散乱吸収体に可視光領域の波長の光を入射し、散乱吸収体内を通って出射される光のスペクトルを検出することにより被測定成分による光への影響を調べ、これに基づいて被測定成分の濃度情報を算出する装置である。また、本実施形態による濃度測定装置は、散乱吸収体として例えば生体を測定対象とし、被測定成分の濃度情報として例えば酸素化ヘモグロビン（Ｏ２Ｈｂ）、脱酸素化ヘモグロビン（ＨＨｂ）およびヘモグロビン酸素飽和度（ＳｔＯ２）を測定するための可視分光酸素モニタとして利用することができる。
【００２４】
図２に示された濃度情報測定装置１は、本体部２及びプローブ３を備えており、プローブ３には光照射用の光ファイバ１０及び光検出用の光ファイバ２０が組み込まれている。
【００２５】
光照射用の光ファイバ１０は散乱吸収体に対して光を入射するための光入射手段であり、光ファイバ１０の一端は光コネクタ１２を介して本体部２内に配置された光源である白色ＬＥＤ１４に光学的に結合されており、光ファイバ１０を伝搬した光はその先端から散乱吸収体に入射される。
【００２６】
また、光検出用の光ファイバ２０は散乱吸収体内部を伝搬した光を受光するための受光手段であり、光ファイバ２０の一端は光コネクタ２２を介して本体部２内に配置された分光器２４に光学的に結合されており、光ファイバ２０の先端で受光された光は分光器２４に伝搬される。
【００２７】
そして、分光器２４にはＣＣＤリニアセンサ２６、増幅器２７およびＡ／Ｄ変換回路２８が接続されており、これらが受光された光のスペクトル情報に基づいて光検出信号を生成するための信号生成手段として用いられる。すなわち、分光器２４に伝搬された光は分光器２４により分光され、ＣＣＤリニアセンサ２６によりスペクトル情報として検出され、増幅器２７により増幅された後にＡ／Ｄ変換回路２８によりアナログ信号からデジタル信号に変換されて光検出信号が生成される。
【００２８】
また、本体部２には、光源のスペクトルと装置の特性を校正するためのスペクトル校正ファントム４が装備されている。スペクトル校正ファントム４は、白色散乱板（白色アクリル樹脂製）で構成された箱状のファントムであり、測定前にプローブ３を挿入して予め校正データを取得するために使用される。
【００２９】
更に、本体部２は、白色ＬＥＤドライバ１６、操作スイッチ３０、ＣＰＵ３２、表示手段３４、データ出力手段３６、並びにデータバス３８を備えている。すなわち、白色ＬＥＤドライバ１６は白色ＬＥＤ１４を駆動するための手段であり、データバス３８に電気的に接続されており、同じくデータバス３８に電気的に接続されているＣＰＵ３２から白色ＬＥＤ１４の駆動を指示するための指示信号（ＯＮ／ＯＦＦ信号）を受ける。また、操作スイッチ３０は、光を間欠的に入射する周波数（ＯＮ／ＯＦＦ信号の一周期）や積算期間を設定するための手段であり、データバス３８に電気的に接続されている。
【００３０】
ＣＰＵ３２は、Ａ／Ｄ変換回路２８から受けた光検出信号に基づいて散乱吸収体内部に含まれる被測定成分の濃度情報を演算するための演算手段であり、演算結果がデータバス３８を介して表示手段３４及びデータ出力手段３６へ送られる。なお、光検出信号に基づく濃度情報の演算方法については後述する。また、表示手段３４は、データバス３８に電気的に接続されており、データバス３８を介してＣＰＵ３２から送られた濃度情報に関する演算結果を表示する。なお、表示手段３４における表示画面の例については後述する。また、データ出力手段３６もデータバス３８に電気的に接続されており、データバス３８を介してＣＰＵ３２から送られた濃度情報に関する演算結果を濃度情報測定装置１の外部へ必要に応じて出力する。
【００３１】
以上、本実施形態における濃度情報測定装置１の構成について説明したが、続いて濃度情報測定装置１の動作について説明する。図３は、濃度情報測定装置１における動作の好適な一実施形態を示すフローチャートである。
【００３２】
図２および図３を参照して説明すると、電源投入後（Ｓ１０１）、先ず、プローブ３の先端部をスペクトル校正ファントム４に挿入してその中に光（白色光）を照射し、スペクトル校正ファントム４内における反射光に基づいて校正データ（Ｃ（λ））を取得し、保存する（Ｓ１０２）。係る校正データは光源のスペクトルの変化や装置に使用されるファイバの変化等による影響を除くためのものであり、一般に下記式：
校正データ（Ｃ（λ））＝光源スペクトル×装置特性（Ｆ（λ））
により表される。
【００３３】
次に、プローブ３の先端部を散乱吸収体（例えば、生体の表層または露出表面）に当接せしめ、測定を開始する（Ｓ１０３）。測定中は、図４に示すように、ＣＰＵ３２の制御により白色ＬＥＤ１４を一定周期（例えば１０Ｈｚ）でＯＮ／ＯＦＦ動作せしめ、光照射用光ファイバ１０から光（白色光）を散乱吸収体に対して間欠的に入射する（Ｓ１０４）。
【００３４】
そして、散乱吸収体内部を伝搬した光は光検出用光ファイバ２０により受光され、図４に示すように、光が入射されている間（ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６）の第１の光検出信号（Ａｎ（λ））と光が入射されていない間（ｔ２〜ｔ３、ｔ４〜ｔ５）の第２の光検出信号（Ｂｎ（λ））とが取得され、保存される（Ｓ１０５）。
【００３５】
このようにして得られる第１の光検出信号は一般に下記式：
Ａｎ（λ）＝Ｓｎ（λ）・Ｃ（λ）＋Ｅ（λ）・Ｆ（λ）
［上式中、Ａｎ（λ）は第１の光検出信号、Ｓｎ（λ）は真の測定対象の光に対応する信号、Ｃ（λ）は校正データ、Ｅ（λ）は外乱光に対応する信号、Ｆ（λ）は装置特性をそれぞれ示す。］
により表され、一方、第２の光検出信号は一般に下記式：
Ｂｎ（λ）＝Ｅ（λ）・Ｆ（λ）
［上式中、Ｂｎ（λ）は第２の光検出信号、Ｅ（λ）は外乱光に対応する信号、Ｆ（λ）は装置特性をそれぞれ示す。］
により表される。
【００３６】
このように、第１の光検出信号においては真の測定対象の光に対応する信号と外乱光に対応する信号とが重畳されているのに対し、第２の光検出信号においては外乱光に対応する信号のみが存在することから、下記式（１）：
【００３７】
【数５】
2004261364.tif 000005
【００３８】
［式（１）中、Ａｎ（λ）は第１の光検出信号、Ｂｎ（λ）は前記第２の光検出信号、Ｓｎ（λ）は補正された前記第１の光検出信号、Ｃ（λ）は校正データ、ｘはｆ（前記光を間欠的に入射する周波数（Ｈｚ））×ｔ（所定の積算期間（ｓ））の値をそれぞれ示す。］
によって第１の光検出信号から第２の光検出信号を差し引くことにより、第１の光検出信号から真の測定対象の光に対応する信号（Ｓｎ（λ））のみが精度良く抽出される（Ｓ１０６）。
【００３９】
その際、本実施形態においては積算期間を１秒間とし、積算期間内における前記光検出信号の積算値（積算回数：ｘ＝１０）を用いることにより、測定誤差等により各光検出信号がある程度ばらついていても精度良く補正することが可能となる。このようにして得られた補正後の検出光スペクトルのデータの一例並びにそれから求めた吸収スペクトルのデータの一例をそれぞれ図５および図６に示す。
【００４０】
次に、このようにして得られた補正後の前記第１の光検出信号（Ｓｎ（λ））に基づいて、酸素化ヘモグロビン（Ｏ２Ｈｂ）の相対濃度（Ｃｏｘ）、脱酸素化ヘモグロビン（ＨＨｂ）の相対濃度（Ｃｈ）、並びにヘモグロビン酸素飽和度（ＳｔＯ２）を演算により求める（Ｓ１０７）。この演算の方法は特に制限されないが、例えば、上記補正後の前記第１の光検出信号（Ｓｎ（λ））に対して、図１に示す酸素化ヘモグロビン（Ｏ２Ｈｂ）および脱酸素化ヘモグロビン（ＨＨｂ）の基準スペクトルと１次オフセット成分（ｘλ＋ｙ）による最小２乗カーブフィッティング演算により、上記濃度情報が求められる。すなわち、下記式：
ΣＳｎ（λ）→Ｃｏｘ・Ｏ２Ｈｂ（λ）＋Ｃｈ・ＨＨｂ（λ）＋ｘλ＋ｙ
において、右辺でＣｏｘ、Ｃｈ、ｘ、ｙを変量とし、右辺の値とΣＳｎ（λ）の値の２乗誤差を最小とするＣｏｘおよびＣｈをそれぞれ酸素化ヘモグロビンの相対濃度（Ｃｏｘ）および脱酸素化ヘモグロビンの相対濃度（Ｃｈ）とするものである。
【００４１】
また、総ヘモグロビン濃度（Ｃｔ）はＣｏｘ＋Ｃｈの値として求められ、その値を用いてヘモグロビン酸素飽和度（ＳｔＯ２）がＣｏｘ／Ｃｔの値として算出される。
【００４２】
そして、濃度情報測定装置１による濃度情報の測定を終了（Ｓ１０８→Ｓ１０９）するまで上記のステップ（Ｓ１０４〜Ｓ１０７）を繰り返すことにより、１秒の更新速度で酸素化ヘモグロビンの相対濃度（Ｃｏｘ）、脱酸素化ヘモグロビンの相対濃度（Ｃｈ）、総ヘモグロビン濃度（Ｃｔ）並びにヘモグロビン酸素飽和度（ＳｔＯ２）がリアルタイムに連続的に求められる（Ｓ１０８→Ｓ１０４〜Ｓ１０７→Ｓ１０８）。このようにして得られた酸素化ヘモグロビンの相対濃度（Ｃｏｘ）、脱酸素化ヘモグロビンの相対濃度（Ｃｈ）および総ヘモグロビン濃度（Ｃｔ）のデータの一例を図７に、ヘモグロビン酸素飽和度（ＳｔＯ２）のデータの一例を図８にそれぞれ示す。
【００４３】
本発明の濃度情報測定装置１を用いた測定方法においては、上述の補正により外乱光による影響がリアルタイムにかつ精度良く除かれるため、このように補正された第１の光検出信号に基づいて演算することにより接触測定のみならず非接触測定においても高い精度で被測定成分の濃度情報が得られる。
【００４４】
以上、本発明の濃度情報測定装置の好適な一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。すなわち、例えば、補正の際に用いる数式は前記式（１）に限定されず、下記式（２）：
【００４５】
【数６】
2004261364.tif 000006
【００４６】
［式（２）中、Ａｎ（λ）は前記光が入射されている間の前記第１の光検出信号、Ｂｎ（λ）は前記光が入射されていない間の前記第２の光検出信号、Ｓｎ（λ）は補正された前記第１の光検出信号、Ｃ（λ）は前記スペクトル校正ファントムを用いて予め得られた校正データ、ｘはｆ（前記光を間欠的に入射する周波数（Ｈｚ））×ｔ（所定の積算期間（ｓ））の値をそれぞれ示す。］
であってもよい。この式（２）によっても、前記式（１）を用いた場合と同様に精度良く補正および校正が実行され、効率良く第１の光検出信号の補正値が得られる。したがって、このようにして補正された前記第１の光検出信号に基づいても、高い精度で被測定成分の濃度情報が求められる。
【００４７】
また、散乱吸収体に対して入射される光は可視光に限定されず、近赤外光でもよい。その場合、上記のような局所的な測定ではなく、脳や筋肉等の深部組織を非侵襲的な測定に有効となる傾向にある。
【００４８】
更に、用いる光は連続光に限定されず、単一波長光やパルス光であってもよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による濃度情報測定装置によれば、散乱吸収体内における被測定成分の濃度情報を分光法により非侵襲的に測定する際に、外乱光による影響をリアルタイムにかつ精度良く補正することができ、接触測定のみならず非接触測定においても精度の高い測定が可能となる。
【００５０】
したがって、本発明による濃度情報測定装置は、例えば、体外表皮や手術中の露出臓器、内視鏡・カテーテルで観察可能な組織、さらには穿刺可能なファイバプローブを用いた内部組織における濃度情報の測定等に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ヘモグロビンの酸素飽和度による吸収スペクトルの変化を示すグラフである。
【図２】本発明の濃度情報測定装置の好適な一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の濃度情報測定装置の動作の好適な一実施形態を示すフローチャートである。
【図４】光源の動作と得られる光検出信号の関係を示すグラフである。
【図５】実施形態において得られた補正後の検出光スペクトルの一例を示すグラフである。
【図６】実施形態において得られた補正後の吸収スペクトルの一例を示すグラフである。
【図７】実施形態において得られた酸素化ヘモグロビンの相対濃度（Ｃｏｘ）、脱酸素化ヘモグロビンの相対濃度（Ｃｈ）および総ヘモグロビン濃度（Ｃｔ）のデータの一例を示すグラフである。
【図８】実施形態において得られたヘモグロビン酸素飽和度（ＳｔＯ２）のデータの一例を示すグラフである。
【符号の説明】
１…濃度情報測定装置、２…本体部、３…プローブ、４…スペクトル校正ファントム、１０…光照射用光ファイバ、１２…光コネクタ、１４…白色ＬＥＤ、１６…白色ＬＥＤドライバ、２０…光検出用光ファイバ、２２…光コネクタ、２４…分光器、２６…ＣＣＤリニアセンサ、２７…増幅器、２８…Ａ／Ｄ変換回路、３０…操作スイッチ、３２…ＣＰＵ、３４…表示手段、３６…データ出力手段、３８…データバス。
【図１】
2004261364.tif 000009
【図２】
2004261364.tif 000010
【図３】
2004261364.tif 000011
【図４】
2004261364.tif 000012
【図５】
2004261364.tif 000013
【図６】
2004261364.tif 000014
【図７】
2004261364.tif 000015
【図８】
2004261364.tif 000016