(57)【要約】【課題】アーチファクトノイズの影響を低減しながら、無侵襲且つ簡便な方法で連続的に血流を監視可能な生体情報監視システムを提供する。【解決手段】レーザー血流計１０，２０からの信号を処理して得られる血流計を計測値として、頭部の生体組織と、四肢の何れかの部位の生体組織と、の計測値を用いて生体情報を監視する生体情報監視システム３０である。計測値として得られる血流値及び血流波形の取捨選択を行う計測値取捨選択手段を備える。計測値取捨選択手段は、頭部の生体組織の血流値及び血流波形と、四肢の何れかの部位の生体組織の血流値及び血流波形と、が相互に同期しているか否かを判定する同期判定手段を含む。同期判定手段により同期していないと判定される計測期間の計測値は、監視に用いないように構成されている。【選択図】    図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体組織にレーザー光を照射する照射手段と、
前記照射手段により照射されるレーザー光が生体組織内で散乱することによって生じる散乱光を検出する検出手段と、
を備え、
前記検出手段により検出される散乱光に基づいて血流を計測するレーザー血流計において、
前記散乱光を集光して前記検出手段により検出させるための集光手段を備えることを特徴とするレーザー血流計。
【請求項２】
前記検出手段を生体組織に対して前記照射手段と同じ側に配置し、後方散乱した散乱光を前記検出手段により検出するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のレーザー血流計。
【請求項３】
前記照射手段、前記集光手段及び前記検出手段を収納した収納ケースを備え、
前記収納ケースの外周面を構成するうちで、計測の際に生体組織の表面に略当接される当接面は平面状に形成され、
前記当接面と略平行な経路上に、前記照射手段、前記集光手段及び前記検出手段が、この順で配列されていることを特徴とする請求項２に記載のレーザー血流計。
【請求項４】
前記集光手段による集光を前記検出手段に導光するための導光手段が、前記検出手段と集光手段との間に配置されていることを特徴とする請求項３に記載のレーザー血流計。
【請求項５】
前記照射手段からのレーザー光の向きを生体組織側に変更させるための第１方向変更手段と、
生体組織からの散乱光の向きを前記集光手段側に変更させるための第２方向変更手段と、
を備えることを特徴とする請求項３又は４に記載のレーザー血流計。
【請求項６】
前記当接面は、レーザー光を透過可能に構成された透過部を含んで構成され、
当該レーザー血流計は、
前記透過部を透過したレーザー光が、生体組織内に達しないままで前記第２方向変更手段及び前記集光手段が配置された側へ達してしまうことを阻止するための阻止部を備えることを特徴とする請求項５に記載のレーザー血流計。
【請求項７】
生体組織にレーザー光を照射する照射手段と、
前記照射手段により照射されるレーザー光が生体組織内で後方散乱することによって生じる散乱光を導光する導光手段と、
前記導光手段により導光された散乱光を検出する検出手段と、
を備え、
前記検出手段により検出される散乱光に基づいて血流量を計測するレーザー血流計において、
前記照射手段、前記導光手段及び前記検出手段を収納した収納ケースを備え、
前記収納ケースの外周面を構成するうちで、計測の際に生体組織の表面に略当接される当接面は平面状に形成され、
前記当接面と略平行な経路上に、前記照射手段、前記導光手段及び前記検出手段が、この順で配列されていることを特徴とするレーザー血流計。
【請求項８】
前記照射手段からのレーザー光の向きを生体組織側に変更させるための第１方向変更手段と、
生体組織からの散乱光の向きを前記導光手段側に変更させるための第２方向変更手段と、
を備えることを特徴とする請求項７に記載のレーザー血流計。
【請求項９】
前記当接面は、レーザー光を透過可能に構成された透過部を含んで構成され、
前記透過部を透過したレーザー光が、生体組織内に達しないままで前記第２方向変更手段及び前記導光手段が配置された側へ達してしまうことを阻止するための阻止部を備えることを特徴とする請求項８に記載のレーザー血流計。
【請求項１０】
前記検出手段を、生体組織に対して前記照射手段とは反対側に配置し、前方散乱した散乱光を前記検出手段によって検出するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のレーザー血流計。
【請求項１１】
生体組織にレーザー光を照射する照射手段と、
前記照射手段により照射されるレーザー光が生体組織内で散乱することによって生じる散乱光を検出する検出手段と、
を備え、
前記検出手段により検出される散乱光に基づいて血流を計測するレーザー血流計において、
前記検出手段を、生体組織に対して前記照射手段とは反対側に配置し、前方散乱した散乱光を前記検出手段によって検出するように構成されていることを特徴とするレーザー血流計。
【請求項１２】
生体組織を挟持する挟持部を更に備え、
前記挟持部を構成するうちで、計測の際に生体組織に対し一方の側となる部分には前記照射手段が配置され、他方の側となる部分には前記検出手段が配置されていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のレーザー血流計。
【請求項１３】
生体組織に照射されるレーザー光が生体組織内で散乱することによって生じる散乱光に基づいて血流を計測するレーザー血流計を備え、
前記レーザー血流計による計測値として、生体における頭部の生体組織と、四肢の何れかの部位の生体組織と、の計測値をともに用いて生体情報の監視を行うための生体情報監視システムであって、
計測値として得られる血流値及び血流波形の取捨選択を行う計測値取捨選択手段を備え、
前記計測値取捨選択手段は、
頭部の生体組織の血流値及び血流波形と、四肢の何れかの部位の生体組織の血流値及び血流波形と、が相互に同期しているか否かを判定する同期判定手段を含み、
前記同期判定手段により同期していないと判定される計測期間の計測値は、前記監視に用いないように構成されていることを特徴とする生体情報監視システム。
【請求項１４】
前記計測値取捨選択手段は、
血流値及び血流波形の計測値を予め記憶された基準値と比較することにより、該血流値及び血流波形が正常な計測によるものであるか否かを判定する基準値比較判定手段を含み、
前記基準値比較判定手段により正常な計測によるものでないと判定される計測期間の計測値は、前記監視に用いないように構成されていることを特徴とする請求項１３に記載の生体情報監視システム。
【請求項１５】
生体が重篤な状態であるか否かを判定する重篤状態判定手段を備えることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の生体情報監視システム。
【請求項１６】
前記重篤状態判定手段は、
血流値及び血流波形の計測値を予め記憶された基準値と比較することにより、生体が重篤な状態であるか否かを判定するように構成されていることを特徴とする請求項１５に記載の生体情報監視システム。
【請求項１７】
前記重篤状態判定手段により重篤な状態であると判定された場合に、報知を行う報知手段を備えることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の生体情報監視システム。
【請求項１８】
当該生体情報監視システムは、
生体の血液を体外循環させながら生体情報の監視を行うものであることを特徴とする請求項１３乃至１７のいずれか一項に記載の生体情報監視システム。
【請求項１９】
当該生体情報監視システムは、
人工透析を行うための人工透析装置を含んで構成され、
前記人工透析装置による人工透析を行いながら前記生体情報の監視を行うように構成されていることを特徴とする請求項１８に記載の生体情報監視システム。
【請求項２０】
前記レーザー血流計として、
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のレーザー血流計を備えることを特徴とする請求項１３乃至１９の生体情報監視システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザー血流計及び生ｎ体情報監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、生体組織に照射されたレーザー光が生体組織内で散乱することによって生じる散乱光のパワースペクトラムを検出することにより、生体組織内における血流を計測するレーザー血流計が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなレーザー血流計は、生体組織からの散乱光の回折現象を利用したスペックル干渉法により、血流を計測する（つまり演算により求める）ような構成となっている。
【０００４】
ここで、スペックル干渉とは、このような血流計測に関していえば、生体組織に照射されたレーザー光が血液中の赤血球にて散乱されることにより生じる散乱光を、ある面で観察した時に得られる斑点状のノイズパターン（干渉模様）のことである。この干渉模様のパターンは、赤血球が移動するのに応じて変化する。
【０００５】
レーザー血流計は、このような原理を利用したもので、上記の干渉模様が検出手段（例えばフォトダイオード）の検出面に現出するようにレーザー光の照射を行うことによって干渉模様を検出するとともに、この干渉模様におけるパターンの変化量と赤血球の移動量との相関に基づいて血流を計測すること、が可能に構成されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−４５３４２号公報（第２−５頁、第１−２図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、レーザー血流計による血流計測は、そのセンサ部（レーザー光源及び検出手段を含む部分）を被験者に装着した状態で行われる。
【０００８】
このため、血流計測を長時間に亘って連続的に行う場合には、被験者の体動や環境からの振動等に基づきアーチファクトノイズが発生する。
【０００９】
このアーチファクトノイズは、散乱光のパワースペクトラムに比して極端に大きくなる場合も多く、従って、アーチファクトノイズが原因で適切な計測が実行できない場合も多かった。
【００１０】
よって、血流及びそれと相関のある生体情報を長時間に亘り取得する必要のある監視システムにレーザー血流計を適用して、簡便に適切な計測を行うことは困難であった。
【００１１】
また、頭部と四肢の血流の違いは経験的に知られていて、これらの血流を各々独立に計測することの重要性が指摘されているが、上記のようなアーチファクトノイズの影響から、従来は、頭部の血流と四肢の血流とを各々独立に、簡便かつ安定的に計測するための技術が存在しなかった。
【００１２】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、アーチファクトノイズの影響を低減可能で、頭部の血流と四肢の血流とを各々独立に簡便かつ安定的に計測可能なレーザー血流計及び生体情報監視システムを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のレーザー血流計は、生体組織にレーザー光を照射する照射手段と、前記照射手段により照射されるレーザー光が生体組織内で散乱することによって生じる散乱光を検出する検出手段と、を備え、前記検出手段により検出される散乱光に基づいて血流を計測するレーザー血流計において、前記散乱光を集光して前記検出手段により検出させるための集光手段を備えることを特徴としている。
【００１４】
本発明のレーザー血流計によれば、集光手段を備えるので、散乱光を集光でき、計測に必要とされる信号成分を増大させることができる。つまり、信号成分に対して相対的にアーチファクトノイズを低減させることができ、アーチファクトノイズの影響を低減することが可能となる。よって、アーチファクトノイズが原因で適切な計測が実行できないという問題の発生を抑制することができる。従って、血流及びそれと相関のある生体情報を長時間に亘り取得する必要のある生体情報監視システムにレーザー血流計を適用して簡便に適切な計測を行うこともできる。加えて、頭部の血流と四肢の血流とを各々独立に、簡便かつ安定的に計測することも容易になし得る。
【００１５】
ここで、本発明のレーザー血流計においては、前記検出手段を生体組織に対して前記照射手段と同じ側に配置し、後方散乱した散乱光を前記検出手段により検出するように構成されていることを好ましい例とする。
【００１６】
この場合、前記照射手段、前記集光手段及び前記検出手段を収納した収納ケースを備え、前記収納ケースの外周面を構成するうちで、計測の際に生体組織の表面に略当接される当接面は平面状に形成され、前記当接面と略平行な経路上に、前記照射手段、前記集光手段及び前記検出手段が、この順で配列されていることがより好ましく、このような構成とすることにより、当接面をより安定性の良いものとすることができ、計測の際におけるノイズの影響を低減することができる。
【００１７】
また、本発明のレーザー血流計においては、前記集光手段による集光を前記検出手段に導光するための導光手段が、前記検出手段と集光手段との間に配置されていることが好ましい。
【００１８】
さらに、前記照射手段からのレーザー光の向きを生体組織側に変更させるための第１方向変更手段と、生体組織からの散乱光の向きを前記集光手段側に変更させるための第２方向変更手段と、を備えることがより好ましい。
【００１９】
加えて、本発明のレーザー血流計においては、前記当接面は、レーザー光を透過可能に構成された透過部を含んで構成され、当該レーザー血流計は、前記透過部を透過したレーザー光が、生体組織内に達しないままで前記第２方向変更手段及び前記集光手段が配置された側へ達してしまうことを阻止するための阻止部を備えることがより好ましい。
【００２０】
或いは、本発明のレーザー血流計は、生体組織にレーザー光を照射する照射手段と、前記照射手段により照射されるレーザー光が生体組織内で後方散乱することによって生じる散乱光を導光する導光手段と、前記導光手段により導光された散乱光を検出する検出手段と、を備え、前記検出手段により検出される散乱光に基づいて血流量を計測するレーザー血流計において、前記照射手段、前記導光手段及び前記検出手段を収納した収納ケースを備え、前記収納ケースの外周面を構成するうちで、計測の際に生体組織の表面に略当接される当接面は平面状に形成され、前記当接面と略平行な経路上に、前記照射手段、前記導光手段及び前記検出手段が、この順で配列されていることを特徴としている。
【００２１】
この場合、前記照射手段からのレーザー光の向きを生体組織側に変更させるための第１方向変更手段と、生体組織からの散乱光の向きを前記導光手段側に変更させるための第２方向変更手段と、を備えることが好ましい。
【００２２】
さらに、前記当接面は、レーザー光を透過可能に構成された透過部を含んで構成され、前記透過部を透過したレーザー光が、生体組織内に達しないままで前記第２方向変更手段及び前記導光手段が配置された側へ達してしまうことを阻止するための阻止部を備えることがより好ましい。
【００２３】
また、本発明のレーザー血流計においては、前記検出手段を、生体組織に対して前記照射手段とは反対側に配置し、前方散乱した散乱光を前記検出手段によって検出するように構成されていることも好ましい。
【００２４】
或いは、本発明のレーザー血流計は、生体組織にレーザー光を照射する照射手段と、前記照射手段により照射されるレーザー光が生体組織内で散乱することによって生じる散乱光を検出する検出手段と、を備え、前記検出手段により検出される散乱光に基づいて血流を計測するレーザー血流計において、前記検出手段を、生体組織に対して前記照射手段とは反対側に配置し、前方散乱した散乱光を前記検出手段によって検出するように構成されていることを特徴としても良い。
【００２５】
これら前方散乱型のレーザー血流計の場合、例えば、生体組織を挟持する挟持部を更に備え、前記挟持部を構成するうちで、計測の際に生体組織に対し一方の側となる部分には前記照射手段が配置され、他方の側となる部分には前記検出手段が配置されている構成とすることにより、例えば、生体に容易に装着した状態で使用することができる。
【００２６】
また、本発明の生体情報監視システムは、生体組織に照射されるレーザー光が生体組織内で散乱することによって生じる散乱光に基づいて血流を計測するレーザー血流計を備え、前記レーザー血流計による計測値として、生体における頭部の生体組織と、四肢の何れかの部位の生体組織と、の計測値をともに用いて生体情報の監視を行うための生体情報監視システムであって、計測値として得られる血流値及び血流波形の取捨選択を行う計測値取捨選択手段を備え、前記計測値取捨選択手段は、頭部の生体組織の血流値及び血流波形と、四肢の何れかの部位の生体組織の血流値及び血流波形と、が相互に同期しているか否かを判定する同期判定手段を含み、前記同期判定手段により同期していないと判定される計測期間の計測値は、前記監視に用いないように構成されていることを特徴としている。
【００２７】
本発明の生体情報監視システムによれば、計測値取捨選択手段を構成する同期判定手段により同期していないと判定される計測期間の計測値は、生体情報の監視に用いないようにするので、正常に計測された計測値のみを用いて監視を行うことができる。つまり、アーチファクトノイズの影響により相互の同期が得られないような計測値は除外して監視を行うので、アーチファクトノイズの影響を低減することができる。また、頭部の血流と四肢の血流とを各々独立に計測するような場合にも、簡便かつ安定的な計測が可能となる。
【００２８】
本発明の生体情報監視システムにおいては、前記計測値取捨選択手段は、血流値及び血流波形の計測値を予め記憶された基準値と比較することにより、該血流値及び血流波形が正常な計測によるものであるか否かを判定する基準値比較判定手段を含み、前記基準値比較判定手段により正常な計測によるものでないと判定される計測期間の計測値は、前記監視に用いないように構成されていることが好ましい。この場合、計測値取捨選択手段を構成する基準値比較判定手段により正常な計測によるものでないと判定される計測期間の計測値は、生体情報の監視に用いないようにするので、計測値取捨選択手段による計測値の取捨選択を、より一層適切なものとすることができる。
【００２９】
また、本発明の生体情報監視システムにおいては、生体が重篤な状態であるか否かを判定する重篤状態判定手段を備えることがより好ましい。この場合、重篤状態判定手段は、血流値及び血流波形の計測値を予め記憶された基準値と比較することにより、生体が重篤な状態であるか否かを判定するように構成されていることを好ましい一例とする。
【００３０】
また、本発明の生体情報監視システムにおいては、前記重篤状態判定手段により重篤な状態であると判定された場合に、報知を行う報知手段を備えることも好ましい。
【００３１】
また、本発明の生体情報監視システムは、生体の血液を体外循環させながら生体情報の監視を行うものであることが好ましい。
【００３２】
この場合の生体情報監視システムは、人工透析を行うための人工透析装置を含んで構成され、前記人工透析装置による人工透析を行いながら前記生体情報の監視を行うように構成されていることを好ましい一例とする。
【００３３】
また、本発明の生体情報監視システムが備えるレーザー血流計は、本発明のレーザー血流計であることが好ましい。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る実施の形態について説明する。
【００３５】
〔第１の実施形態〕
第１の実施形態では、本発明に係るレーザー血流計の好適な一例としての、後方散乱型のレーザー血流計について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１はレーザー血流計の縦断面図、図２はレーザー血流計の斜視図である。ただし、図１では後述する当接面１０１が下側、図２では当接面１０１が上側となっている。
【００３６】
図１に示すように、本実施形態のレーザー血流計１０は、生体組織１１にレーザー光Ｌを照射するレーザー光源（照射手段）１２と、このレーザー光源１２より照射されるレーザー光Ｌが生体組織１１内で散乱することによって生じる散乱光Ｓを検出するフォトダイオード（検出手段）１３と、このフォトダイオード１３により検出される散乱光Ｓのパワースペクトラムに基づいて血流を計測する（すなわち演算により血流を求める）演算装置（図示略）と、を備えている。
【００３７】
なお、図１では、一部のレーザー光、散乱光にのみ符号を付している。
【００３８】
本実施形態のレーザー血流計１０は、フォトダイオード１３を、生体組織１１に対してレーザー光源１２と同じ側に配置した状態で、後方散乱した散乱光Ｓをフォトダイオード１３により検出するような構成とされている。つまり、レーザー血流計１０は、後方散乱型のレーザー血流計である。
【００３９】
本実施形態のレーザー血流計１０は、例えば、レーザー光源１２及びフォトダイオード１３の他、後述する各構成要素をユニット化することにより構成されたセンサ部１１０と、演算装置を備える制御装置（図示略）と、が分割された分割構成をなしている。
【００４０】
なお、この制御装置とセンサ部１１０とは、信号線１２０により相互に接続され、該信号線１２０を介して、センサ部１１０（のフォトダイオード１３）からの検出信号が制御装置に送信される一方で、制御装置からの指令信号がレーザー光源１２に送信されるようになっている。
【００４１】
レーザー光源１２は、例えば、レーザーダイオードからなり、例えば、波長５００μｍ以上９００μｍ以下程度の縦単一モードのレーザー光Ｌを照射する。
【００４２】
本実施形態の場合、レーザー光源１２は、例えば、血流の計測の際に生体組織１１の表面に沿う方向にレーザー光Ｌを照射するように配置されている。
【００４３】
このため、センサ部１１０は、レーザー光源１２からのレーザー光Ｌを生体組織１１側へと反射させるための反射板（第１方向変更手段）１４を備えている。なお、この反射板１４の反射面の面方向は、レーザー光源１２からのレーザー光Ｌの照射方向に対し、例えば略４５゜をなしている。
【００４４】
また、センサ部１１０は、生体組織１１からの散乱光Ｓを集光してフォトダイオード１３により検出させる集光手段としての、例えば半球レンズ１５を備えている。なお、この半球レンズ１５の直径は、例えば、１ｍｍ以上６ｍｍ以下程度であることが挙げられる。
【００４５】
この半球レンズ１５は、例えば、その球形状部１５ａがフォトダイオード１３（及び後述するピンホール１７）側となる一方で、その平面状部１５ｂがレーザー光源１２側となるように配置されている。
【００４６】
さらに、半球レンズ１５は、その中心軸方向が、例えば、レーザー光源１２からのレーザー照射方向と略一致するように配置されている。
【００４７】
この半球レンズ１５の球形状部１５ａには、該球形状部１５ａの頂部に形成された光導出部１５ｃを除いて、反射膜が形成されている。
【００４８】
従って、半球レンズ１５内に平面状部１５ｂより導入された散乱光Ｓは、反射膜にて反射することによって光導出部１５ｃに集光されるようになっていて、このように集光された散乱光Ｓは、光導出部１５ｃを介して、後述する導光手段としてのピンホール１７に導出されるようになっている。
【００４９】
なお、半球レンズ１５の光導出部１５ｃの直径は、例えば、ピンホール１７の直径に合わせて、５０μｍ以上１００μｍ以下程度に設定することが挙げられる。
【００５０】
また、センサ部１１０は、生体組織１１からの散乱光Ｓを半球レンズ１５側へと反射させるための反射板（第２方向変更手段）１６を備えている。この反射板１６の反射面の面方向は、半球レンズ１５の中心軸方向に対し、例えば略４５゜をなしている。
【００５１】
ここで、反射板１６，１４は、例えば、各々矩形状に形成され、互いの面方向が略９０゜をなすとともに、互いの一辺がほぼ接するように配置され、該一辺が、計測の際には生体組織１１側に位置されるようになっている。
【００５２】
このように反射板１６を備えるため、半球レンズ１５は、生体組織１１から直接的に到達する散乱光Ｓに加えて、反射板１６により反射された散乱光Ｓをも集光する。
【００５３】
また、センサ部１１０は、半球レンズ１５により集光された散乱光Ｓを、フォトダイオード１３へと導光するための導光手段としての、例えばピンホール１７を備えている。すなわち、集光手段（半球レンズ１５）による集光を検出手段（フォトダイオード１３）に導光するための導光手段（ピンホール１７）を、該検出手段と集光手段との間に配置している。
【００５４】
このピンホール１７の直径は、光導出部１５ｃの寸法に合わせて、例えば、直径を５０μｍ以上１００μｍ以下程度に設定すると良い。
【００５５】
ここで、センサ部１１０は、その外形を構成するケース（収納ケース）１１０ａを備え、該ケース１１０ａ内に、レーザー光源１２、反射板１４、１６、半球レンズ１５、ピンホール１７及びフォトダイオード１３が収納されている。
【００５６】
また、ケース１１０ａの外周面を構成するうちで、計測の際に生体組織１１の表面に略当接される当接面１０１は、例えば、平面状に形成されている。
【００５７】
従って、計測の際には、センサ部１１０が、生体組織の表面に対し、安定性良く装着されるようになっている。
【００５８】
また、レーザー光源１２、半球レンズ１５、ピンホール１７及びフォトダイオード１３は、この順で、当接面１０１と略平行な直線状の経路（例えば半球レンズ１５の中心軸に等しい）上に配列されている。
【００５９】
このように、レーザー光源１２、半球レンズ１５、ピンホール１７及びフォトダイオード１３が、それぞれ当接面１０１に沿うようになっているので、センサ部１１０が生体組織の表面に対し安定性良く装着されるような配置が、効率的に実現されている。
【００６０】
ここで、図１及び図２に示すように、当接面１０１の一部は、透過部としての、例えばガラス板１８により構成されている。なお、透過部は、ガラス板１８に限らず、透明樹脂板であっても良く、レーザー光Ｌを透過可能な材質からなるものであればその他であっても良い。
【００６１】
ガラス板（透過部）１８は、レーザー光源１２、反射板１４、１６及び半球レンズ１５を外部からの衝撃より保護するための保護部材としての機能を備えるとともに、反射板１４から生体組織１１へのレーザー光Ｌ、並びに、生体組織１１から反射板１６及び半球レンズ１５への散乱光Ｓの好適な透過を実現する。
【００６２】
ここで、レーザー光Ｌが、生体組織１１内に達しないで、ガラス板１８と生体組織１１の表面との間で反射を繰り返すことにより反射板１６及び半球レンズ１５が配置された側へ到達してしまうと、不都合が生じる。
【００６３】
そこで、センサ部１１０は、このような表面反射によりレーザー光Ｌが反射板１６及び半球レンズ１５が配置された側へ到達してしまうことを阻止するための遮蔽板（阻止部）１９を備えている。
【００６４】
この遮蔽板１９は、図１及び図２に示すように、例えば、ガラス板１８を貫通してケース１１０ａの表面より突出していて、計測の際には生体組織１１の表面に押圧される。
【００６５】
このように遮蔽板１９を備えるので、表面反射によるレーザー光Ｌは遮蔽して除くことができる。よって、生体組織１１から戻ってくる散乱光Ｓのみを半球レンズ１５にて集光することができる。
【００６６】
第１の実施形態のレーザー血流計１０は、以上のように構成されている。
【００６７】
なお、上記の構成のうち、特に、集光手段としての半球レンズ１５、導光手段としてのピンホール１７及び検出手段としてのフォトダイオード１３により、トランスデューサーユニットが構成されている。
【００６８】
次に、動作を説明する。
【００６９】
先ず、血流の計測に際しては、レーザー血流計１０のセンサ部１１０を、生体（例えば人体）の表面に装着する。この際、ガラス板１８を有する当接面１０１を、血流計測が行われる生体組織の表面に当接させるとともに、例えばバンドなどによりセンサ部１１０を生体に固定する。
【００７０】
次に、制御装置の制御下でレーザー光源１２よりレーザー光Ｌが出力（照射）されると、このレーザー光Ｌは、反射板１４にて反射され、ガラス板１８を介して、生体組織１１内に照射される。
【００７１】
このレーザー光Ｌが生体組織１１内で散乱することによって、散乱光Ｓが生じる。この散乱光Ｓの一部は、生体組織１１内よりセンサ部１１０側へと後方散乱する。このように後方散乱した散乱光Ｓは、ガラス板１８を介して、直接半球レンズ１５内に入射するか、又は、反射板１６にて反射後に半球レンズ１５内に入射する。
【００７２】
ここで、表面反射によるレーザー光Ｌは遮蔽板１９により除かれるので、生体組織１１から戻ってくる散乱光Ｓ（後方散乱光）のみを半球レンズ１５にて集光することができる。
【００７３】
このように半球レンズ１５にて集光された散乱光Ｓは、ピンホール１７を介して、フォトダイオード１３により検出される。
【００７４】
ここで、スペックル干渉によるドップラーシフト現象により、フォトダイオード１３の検出面上には、散乱光Ｓの干渉模様が現出し、この干渉模様をフォトダイオード１３にて検出することとなる。この干渉模様のパターンは、赤血球の移動に応じて変化するので、このパターンの変化量により血流を計測することができる。
【００７５】
すなわち、後方散乱した散乱光Ｓのうち、移動する赤血球での散乱により生じた散乱光が光電変換されると、交流電流となり、この交流電流成分により血流を計測することができる。
【００７６】
ここで、この量をパワースペクトラムに置き換えると、例えば図３に示すようになる。他方、図４には、比較例として、従来のレーザー血流計により検出されるパワースペクトラムを示す。これら図３及び図４の比較から、本実施形態のレーザー血流計１０の場合には、従来のレーザー血流計と比べてパワースペクトラムが増大していることが分かる。
【００７７】
これは、本実施形態のレーザー血流計１０の場合は、集光手段としての半球レンズ１５を備え、この半球レンズ１５により散乱光Ｓを集光、すなわち、空間的に積分していることにより、実質的に血流の計測範囲が広がるためである。
【００７８】
なお、後方散乱した散乱光Ｓのうち、静止した組織及び静止した赤血球での散乱により生じた散乱光が光電変換されると、直流電流となる。
【００７９】
これらの散乱光の関係をパワースペクトラムとして表すと以下の（１）式となる。
Ｐ＝Ｆ（ω）＋Ｎ（ω）＋Ｉ（ｔ）・・・（１）
ここで、
Ｐ＝パワースペクトラム
Ｆ（ω）＝移動している赤血球での散乱で生じた散乱光の平均周波数のパワー
Ｎ（ω）＝光源のノイズ並び光電変換器の量子ノイズのパワー
Ｉ（ｔ）＝静止した組織と静止した赤血球の散乱光の光量
である。
【００８０】
なお、図１に示すように、動脈及び静脈は、生体組織１１の表面より奥の血管領域１１ａに位置している。従って、この血管領域１１ａまで到達したレーザー光Ｌが、血管領域１１ａの赤血球にて後方散乱することにより生じた散乱光Ｓだけが、Ｆ（ω）に寄与する。
【００８１】
上記のような第１の実施形態のレーザー血流計１０によれば、集光手段としての半球レンズ１５を備えるので、散乱光Ｓを集光でき、計測に必要とされる信号成分であるＦ（ω）を増大させることができる。つまり、信号成分Ｆ（ω）に対して相対的にアーチファクトノイズを低減させることができ、アーチファクトノイズの影響を低減することが可能となる。
【００８２】
さらに、集光手段としての半球レンズ１５によって散乱光Ｓを集光することは、生体組織１１内における血流の計測範囲を増大させることにもなる。
【００８３】
また、レーザー光源１２、半球レンズ１５、ピンホール１７及びフォトダイオード１３を収納したケース１１０ａを備え、ケース１１０ａの外周面を構成するうちで、計測の際に生体組織１１の表面に略当接される当接面１０１は平面状に形成され、しかも、この当接面１０１に略平行な経路上に、レーザー光源１２、半球レンズ１５、ピンホール１７及びフォトダイオード１３が、この順で略直線状に配列されているので、センサ部１１０の寸法を増大させなくても、当接面１０１をより広く、しかも、より安定性の良いものとすることができる。よって、センサ部１１０を被験者に簡便に装着することができるとともに、振動によるノイズの影響を低減することができる。
【００８４】
よって、アーチファクトノイズが原因で適切な計測が実行できないという問題の発生を抑制することができる。従って、血流及びそれと相関のある生体情報を長時間に亘り取得する必要のある監視システムにレーザー血流計１０を適用して簡便に適切な計測を行うこともできる。加えて、頭部の血流と四肢の血流とを各々独立に、簡便かつ安定的に計測することも容易になし得る。
【００８５】
また、レーザー光源１２からのレーザー光Ｌの向きを変えて生体組織１１側に案内するための反射板１４と、生体組織１１からの散乱光Ｓの向きを変えて半球レンズ１５側に案内するための反射板１６とを備えるので、より一層効率的に、半球レンズ１５にて散乱光Ｓを集光することができる。
【００８６】
加えて、ガラス板１８を透過したレーザー光Ｌが、生体組織１１内に達しないままで反射板１６及び半球レンズ１５が配置された側に達してしまうことを阻止するための遮蔽板１９を備えるので、表面反射によるレーザー光Ｌは遮蔽して除き、生体組織１１から戻ってくる散乱光Ｓのみを半球レンズ１５にて集光することができ、その結果、不要な信号の計測を抑制することができる。
【００８７】
なお、レーザー血流計１０によれば、血流だけでなく、心臓の動き、脈流及び血管運動を監視できるほか、これらの監視に基づき、自律神経系及び中枢神経系等の生理機能の動態の監視が可能である。
【００８８】
また、本実施形態の場合、例えば、２ｍｍ以上４ｍｍ以下程度の半球状の生体組織を、血流の計測範囲とすることができる。
【００８９】
さらに、センサ部１１０を、携帯電話やＰＨＳ等の携帯情報端末に搭載し、検出信号を無線で制御装置に送信することを可能に構成しても良い。
【００９０】
また、遮蔽板１９が生体組織１１の表面に押圧される構成を説明したが、遮蔽板１９が生体組織１１内の血管領域１１ａの近傍まで差し込まれるようにしても良く、このようにすれば、血管領域１１ａに達しないレーザー光Ｌによる散乱光Ｓを検出してしまうことを抑制できる結果として、Ｆ（ω）を相対的により大きくすることができるので、より一層、計測を好適に行うことができる。
【００９１】
＜変形例１＞
上記の第１の実施形態では、後方散乱型で、集光手段（半球レンズ１５）を備えるタイプのレーザー血流計１０を例示的に説明したが、変形例１では、後方散乱型で集光手段を備えない例について説明する。
【００９２】
変形例１のレーザー血流計は、図示は省略するが、集光手段（半球レンズ１５）を備えていない点で、上記のレーザー血流計１０と異なり、その他の点ではレーザー血流計１０と同様に構成されている。
【００９３】
すなわち、変形例１のレーザー血流計は、生体組織にレーザー光を照射するレーザー光源（照射手段）１２と、このレーザー光源１２により照射されるレーザー光Ｌが生体組織１１内で後方散乱することによって生じる散乱光を導光するピンホール（導光手段）１７と、このピンホール１７により導光された散乱光を検出するフォトダイオード（検出手段）１３と、を備え、フォトダイオード１３により検出される散乱光に基づいて血流を計測するレーザー血流計において、レーザー光源１２、ピンホール１７及びフォトダイオード１３を収納した収納ケース１１０ａを備え、この収納ケース１１０ａの外周面を構成するうちで、計測の際に生体組織１１の表面に略当接される当接面１０１は平面状に形成され、当接面１０１に略平行な経路上に、レーザー光源１２、ピンホール１７及びフォトダイオード１３が、この順で略直線上に配列された構成となっている。
【００９４】
従って、変形例１のレーザー血流計によれば、レーザー光源１２、ピンホール１７及びフォトダイオード１３を収納したケース１１０ａを備え、ケース１１０ａの外周面を構成するうちで、計測の際に生体組織１１の表面に略当接される当接面１０１は平面状に形成され、しかも、この当接面１０１に略平行な経路上に、レーザー光源１２、ピンホール１７及びフォトダイオード１３が、この順で略直線状に配列されているので、センサ部１１０の寸法を増大させなくても、当接面１０１をより広く、しかも、より安定性の良いものとすることができる。よって、センサ部１１０を被験者に簡便に装着することができるとともに、振動によるノイズの影響を低減することができる。
【００９５】
なお、変形例１のレーザー血流計は、集光手段としての半球レンズ１５を備えていないため、第１の実施形態と比較して集光効率は低下するが、変形例１によっても、生体組織１１からの散乱光Ｓを反射板１６及びピンホール１７を介してフォトダイオード１３に導くことができる。
【００９６】
〔第２の実施形態〕
次に、図５及び図６を参照して、本発明の第２の実施形態に係るレーザー血流計２０について説明する。
【００９７】
このレーザー血流計２０は、以下で説明する点の他は上記の第１の実施形態のレーザー血流計１０と同様であるので、レーザー血流計２０の構成要素のうち、上記の第１の実施形態のレーザー血流計１０と同様の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００９８】
図５に示すように、第２の実施形態のレーザー血流計２０の場合、フォトダイオード（検出手段）１３を、生体組織１１に対してレーザー光源１２とは反対側に配置した状態で、前方散乱した散乱光Ｓをフォトダイオード１３によって検出するような構成とされている。つまり、レーザー血流計２０は、前方散乱型のレーザー血流計である。
【００９９】
なお、レーザー血流計２０の場合は、反射板１４，１６及び遮蔽板１９は、不要であるので備えていない。
【０１００】
第２の実施形態のレーザー血流計２０は、例えば、生体組織を挟持する挟持部２１を備えている。この挟持部２１は、例えば、第１部分（生体組織に対し一方の側となる部分）２１ａ及び第２部分（他方の側となる部分）２１ｂからなる。
このうち、第１部分２１ａにはレーザー光源１２が配置され、第２部分２１ｂには半球レンズ１５、ピンホール１７及びフォトダイオード１３が配置されている。
【０１０１】
ここで、図６に示すように、第１部分２１ａと第２部分２１ｂとは、例えば、ヒンジ機構２２を介して相互に回動自在に結合されていて、このヒンジ機構２２を軸として第１及び第２部分２１ａ、２１ｂを相対的に回動させることにより、第１及び第２部分２１ａ、２１ｂの間隔を狭めたり、或いは、逆に開いたりすることができるようになっている。なお、ヒンジ機構２２は、第１及び第２部分２１ａ、２１ｂとは別体の構成要素としても良いし、或いは、第１及び第２部分２１ａ、２１ｂのそれぞれの一部分を組み合わせることによりヒンジ機構２２が構成されていても良い。
【０１０２】
さらに、レーザー血流計２０は、第１及び第２部分２１ａ、２１ｂの間隔が狭く、これら第１及び第２部分２１ａ、２１ｂによって生体組織（例えば耳たぶ）を挟持可能な第１状態と、同間隔が広く、これら第１及び第２部分２１ａ、２１ｂを生体組織から容易に取り外し可能な第２状態と、に変換させるための変換機構２３を備えている。
【０１０３】
この変換機構２３は、例えば、弾性部材２３ａと、弾性部材２３ａが係合された係合部２３ｂと、からなる。このうち、弾性部材２３ａは、第１部分２１ａと第２部分２１ｂとのうち一方（例えば第１部分２１ａ）より突出するように設けられ、係合部２３ｂは、他方（例えば第２部分２１ｂ）に設けられている。
【０１０４】
第１及び第２部分２１ａ、２１ｂが第１状態から第２状態或いは第２状態から第１状態に変化するのに伴い、係合部２３ｂに対する弾性部材２３ａ（の平面部２３１ａ）の係合状態が変化する。すなわち、弾性部材２３ａの平面部２３１ａは、第１状態では係合部２３ｂの第１平面部２３１ｂに、第２状態では係合部２３ｂの第２平面部２３２ｂに、第１状態と第２状態との中間状態（図６の状態）では係合部２３ｂの角部２３３ｂに、それぞれ係合する。
【０１０５】
ここで、第１状態及び第２状態では、係合部２３ｂと弾性部材２３ａとは、各々の平面部どうし（平面部２３１ａと第１平面部２３１ｂ、或いは、平面部２３１ａと第２平面部２３２ｂ）で係合し合うので、これら第１状態及び第２状態は、それぞれ安定的な状態となる。
【０１０６】
特に、第１状態では、生体組織（例えば耳たぶ）を第１及び第２部分２１ａ、２１ｂで挟持した状態に維持され、例えば、センサ部１１０が生体組織１１にぶら下がった状態にもできるようになっている。
【０１０７】
なお、第１状態と第２状態との中間状態の際に弾性部材２３ａが係合する角部２３３ｂは、ヒンジ機構２２の回動中心からの距離が、第１平面部２３１ｂ及び第２平面部２３２ｂよりも遠いので、該中間状態では第１状態或いは第２状態と比べて弾性部材２３ａの弾性変形量が増大し、従って、該中間状態は不安定な状態となり、中間状態からは、第１状態或いは第２状態に移行し易いようになっている。
【０１０８】
以上のような第２の実施形態のレーザー血流計２０によれば、生体組織１１を挟持する挟持部２１を更に備えるので、生体に容易に装着した状態で使用することができる。
【０１０９】
なお、レーザー血流計２０によれば、例えば、生体組織の厚みが１ｍｍ以上６ｍｍ以下程度の場合に、半径１ｍｍ以上３ｍｍ以下程度の範囲内の円柱状の生体組織内における血流の計測ができる。
【０１１０】
また、計測される血流を、レーザー光Ｌが透過される組織の体積で除算する事により、従来の前方散乱方式では出来なかった血流量の絶対値化が可能となる。この場合の単位は、例えば、ｍｌ／ｍｉｎ／ｍｍ３である。
【０１１１】
＜変形例２＞
なお、上記の第２の実施形態においては、前方散乱型で、集光手段（半球レンズ１５）を備えるタイプのレーザー血流計２０を例示的に説明したが、変形例２では、前方散乱型で集光手段を備えない例について説明する。
【０１１２】
変形例２のレーザー血流計は、図示は省略するが、集光手段（半球レンズ１５）を備えていない点で上記のレーザー血流計２０と異なり、その他の点では、レーザー血流計２０と同様に構成されている。
【０１１３】
すなわち、変形例２のレーザー血流計は、生体組織１１にレーザー光Ｌを照射するレーザー光源（照射手段）１２と、このレーザー光源１２により照射されるレーザー光Ｌが生体組織１１内で散乱することによって生じる散乱光Ｓを検出するフォトダイオード（検出手段）１３と、を備え、フォトダイオード１３により検出される散乱光Ｓに基づいて血流を計測するレーザー血流計において、フォトダイオード１３を、生体組織１１に対してレーザー光源１２とは反対側に配置し、前方散乱した散乱光をフォトダイオード１３によって検出するように構成されている。
【０１１４】
なお、上記の第１及び第２の実施形態においては、集光手段として半球レンズ１５を例示したが、この例に限らず、集光手段は、例えば、ドーム型レンズ或いは凸レンズなど、集光可能な光学素子であれば何でも良い。
【０１１５】
また、上記の第１及び第２の実施形態、並びに、それらの変形例においては、導光手段としてピンホール１７を例示したが、この例に限らず、導光手段は、例えば、光ファイバー或いは棒レンズなど、導光可能な光学素子であれば何でも良い。
【０１１６】
〔第３の実施形態〕
第３の実施形態では、本発明に係る生体情報監視システムの好適な一例について説明する。
【０１１７】
図７に示すように、本実施形態に係る生体情報監視システム３０は、レーザー血流計による計測値として、生体（例えば人体３１）における頭部３１ａの生体組織（例えば耳たぶの生体組織）と、四肢のいずれかの部位（例えば足３１ｂ）の生体組織と、の計測値をともに用いて生体情報の監視を行うように構成されている。
【０１１８】
なお、本実施形態の場合、例えば、耳たぶの生体組織の血流を計測するレーザー血流計としては上記第２の実施形態のレーザー血流計２０を用い、足の生体組織の血流を計測するレーザー血流計としては上記第１の実施形態のレーザー血流計１０を用いる。
【０１１９】
また、これらレーザー血流計１０、２０の制御装置４０は、例えば、相互に共通のものであるとする。
【０１２０】
この制御装置４０は、レーザー血流計１０、２０の各センサ部１１０からの検出信号の入力及びＡ／Ｄ変換を行う入力部４１と、この入力部４１にてＡ／Ｄ変換された検出信号に基づいて血流値の演算を行う演算装置４２と、この演算装置４２にて演算された血流値のデータを外部出力する出力部４３とを備えている。
【０１２１】
このうち、演算装置４２は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）或いはＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等により構成され、血流値の演算やレーザー光源１２の動作制御の他、後述する各種判定や警報の報知制御を行う。
【０１２２】
また、本実施形態の場合、生体情報監視システム３０は、人体３１の血液を体外循環させながら生体情報の監視を行うものであり、例えば、特に、人工透析を行うための透析治療器（人工透析装置）５０を備え、該透析治療器５０による人工透析を行いながら生体情報の監視を行うように構成されている。
【０１２３】
さらに、生体情報監視システム３０は、演算装置４２にて演算された血流値のデータのモニタリングを行うための生体監視モニター６０を備えている。
【０１２４】
なお、制御装置４０の出力部４３は、有線通信又は無線通信により、データを透析治療器５０及び生体監視モニター６０に出力する。
【０１２５】
ここで、四肢の何れかの部位の生体組織の血流値と頭部の生体組織の血流値とは、アーチファクトノイズの影響がなければ相互に同期したものとなる。
【０１２６】
また、四肢の何れかの部位の生体組織の血流波形と頭部の生体組織の血流波形とも、アーチファクトノイズの影響がなければ相互に同期したものとなる。
【０１２７】
そこで、演算装置４２は、例えば耳たぶの生体組織の血流値及び血流波形と、足の生体組織の血流値及び血流波形と、が相互に同期しているか否かを判定し、同期していないと判定した計測期間の計測値は、生体情報の監視に用いないようにする。ここで、演算装置４２は、計測値取捨選択手段（同期判定手段を含む）として機能する。
【０１２８】
具体的には、例えば、図８に示すように、足の生体組織の血流値及び血流波形（図８（ａ））と、耳たぶの生体組織の血流値及び血流波形（図８（ｂ））と、が同期している計測期間の計測値は、生体情報の監視に用いる。なお、図８（ａ）と図８（ｂ）とでは、一周期毎の血流波形がほぼ同期しているとともに、血流値の大きさ自体もほぼ同期している。
【０１２９】
しかし、例えば、図９に示すように、足の生体組織の血流値及び血流波形（図９（ａ））と、耳たぶの生体組織の血流値及び血流波形（図９（ｂ））と、が同期していない計測期間の計測値は、生体情報の監視に用いないようにする。なお、、図９（ａ）と図９（ｂ）とでは、一周期毎の血流波形が大きく異なっているとともに、血流値の大きさ自体も大きく異なっている。
【０１３０】
このようにして、演算装置４２は、計測値の取捨選択を行う。
【０１３１】
また、血流波形は、各個人に応じて各々傾向がある。そこで、演算装置４２は、血流波形の計測値を、各個人毎に予め記憶された基準値と比較することにより、血流波形が正常な計測によるものであるか否かを判定し、正常な計測によるものでないと判定した計測期間の計測値は、生体情報の監視に用いないようにする。これにより、判定の確度を向上させることができる。ここで、制御装置４２は、基準値比較判定手段として機能する。
【０１３２】
また、制御装置４２は、生体が重篤な状態であるか否かの判定も行うように構成されている。すなわち、制御装置４２は、重篤状態判定手段を備える。
【０１３３】
ここで、生体が重篤な状態であるか否かの判定は、血流値の低下・上昇が血圧の低下・上昇に同期することを利用して、予め記録しておいた血流値の平均値と、計測される血流値とを随時比較することにより行う。すなわち、血流値が平均値と比較して一定値以上低下又は上昇した場合には、重篤な状態であると判定する。
【０１３４】
或いは、血圧の低下に伴って血流波形の伸展度（振幅）が低下することを利用し、予め記録しておいた血流波形の伸展度と、リアルタイムに導出されている血流波形の伸展度と、の比較を随時行う事でも、生体が重篤な状態であるか否かの判定が可能である。
【０１３５】
なお、血流値の低下又は上昇による判定と、血流波形の伸展度の低下による判定との何れか一方のみを行うようにしても良いし、或いは、両方を併用しても良く、併用する場合にはより確実な判定が可能となる。
【０１３６】
例えば、透析患者においては、透析開始時より３０分〜１時間経過後からの血流値のパターンと血流波形の伸展度のパターンとを予め基準値として記録しておき、この基準値に対する血流値の低下量、血流波形の伸展度の低下量、及び、血流波形から導出できる心拍数の増加に基づいて、重篤状況を監視する。
【０１３７】
すなわち、例えば、血流波形の伸展度の低下と心拍数の逆数とを掛け合わせた指標が、該指標の基準値に対して一定割合だけ減少した場合に、警報を発するようにする。
【０１３８】
具体的には、例えば、１０％減の場合には軽度の問題がある状態と判定し、その旨の警報を発する。また、２０％減の場合には注意すべき状態と判定し、その旨の警報を発する。また、３０％減の場合には危険な状態と判定し、その旨の警報を発する。さらに、４０％減の場合には重篤な状態と判定し、その旨の警報を発する。
【０１３９】
なお、警報を発するのは、制御装置４０、透析治療器５０、生体監視モニター６０の何れであっても良い。
【０１４０】
以上のような第３の実施形態によれば、上記第１及び第２の実施形態のレーザー血流計１０，２０を用いるので、これらレーザー血流計１０，２０のセンサ部１１０を簡便に被験者に装着し、アーチファクトノイズの影響を低減させて、頭部の血流と四肢の血流とを各々独立かつ安定的に、しかも、長時間に亘って連続的に計測することができる。
【０１４１】
しかも、演算装置４２は、頭部の生体組織の血流値及び血流波形と、四肢の何れかの部位の生体組織の血流値及び血流波形と、が相互に同期しているか否かの判定を行い、同期していないと判定した計測期間の計測値は、生体情報の監視に用いないようにするので、正常に計測された計測値のみを用いて監視を行うことができる。つまり、アーチファクトノイズの影響により相互の同期が得られないような計測値は除外して監視を行うので、アーチファクトノイズの影響を低減することができる。
【０１４２】
また、演算装置４２は、血流値及び血流波形の計測値を予め記憶された基準値と比較することにより、生体が重篤な状態であるか否かを判定し、重篤な状態であると判定された場合に報知制御を行うので、本システムの使用者は、重篤な状態を容易に認識することができる。
【０１４３】
また、従来は、非観血式の血圧計を用いて生体情報の監視を行う手法が存在する。この従来の手法の場合、本実施形態の場合と同様に無侵襲ではあるが、本実施形態の場合とは異なり、連続して生体情報をモニターすることができない。また、従来、脈波形やパルスオキシメータを使って連続的に生体情報をモニターする方法もあるが、循環動態の急激な変化に対して応答性が遅く、且つ、波形の伸展度の変化が顕著に現れないので、血圧計の補助程度にしかならない。
【０１４４】
対して、本実施形態によれば、レーザー血流計１０，２０を用いることにより無侵襲でモニターを行うことができるため、患者にほとんど負担をかけないで済むのに加え、生体情報を連続的にモニターすることができ、重篤な状況を速やか且つ確実に判定することができる。つまり、従来の手法の場合よりも、重篤な状態の判定速度と確度を向上させることができる。
【０１４５】
なお、第３の実施形態の生体情報監視システムは、上記において説明した構成の他に、透析治療器５０に対し、除水量の調整や透析温度の調整を指示する指令信号を出力したり、或いは、これらの調整を使用者に促すための警報を出力したりするための手段を備えていても良い。さらに、透析治療中の循環器動態の予測を行う手段を備えることとしても良い。
【０１４６】
また、上記の第３の実施形態では、本発明に係る生体情報監視システムの一例として、透析治療器５０を備えるシステムについてのみ説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、輸血装置を備えるシステムのように、透析治療器以外の体外循環装置を備えるシステムであっても良い。
【０１４７】
或いは、これらの体外循環装置を備えないで、単に、制御装置４０とセンサ部１１０とからなる監視システム（つまり、レーザー血流計１０或いは２０自体）であっても良い。
【０１４８】
また、本実施形態に係る生体情報監視システムによれば、血流だけでなく、心臓の動き、脈流及び血管運動を監視できるほか、これらの監視に基づき、自律神経系及び中枢神経系等の生理機能の動態の監視が可能であり、スポーツ選手の管理、宇宙医学、新生児の発達監視、小児診断、薬効の出始めタイミングの判断、動物実験等、その他の用途にも適用可能である。
【０１４９】
なお、本実施形態においては、頭部３１ａの生体組織の血流値を計測するレーザー血流計として第２の実施形態に係るレーザー血流計２０を用いているが、レーザー血流計２０に代えて、第１の実施形態に係るレーザー血流計１０を用いることも可能である。この場合、レーザー血流計１０の頭部３１ａへの装着を容易にするため、レーザー血流計１０をヘッドバンド、ヘッドホン、キャップその他の頭部着用品に一体的に取付けることができる。これにより、レーザー血流計１０の頭部３１ａへの装着及び頭部３１ａからの取り外しを容易に行うことができる。
【０１５０】
【発明の効果】
本発明によれば、アーチファクトノイズの影響を低減することができ、頭部の血流と四肢の血流とを各々独立に簡便かつ安定的に、長時間に亘って連続的に計測することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施形態のレーザー血流計の要部を示す模式的な断面図である。
【図２】第１の実施形態のレーザー血流計の要部を示す模式的な斜視図である。
【図３】第１の実施形態のレーザー血流計により検出される散乱光のパワースペクトラムを示す図である。
【図４】比較例のレーザー血流計により検出される散乱光のパワースペクトラムを示す図である。
【図５】本発明に係る第２の実施形態のレーザー血流計の要部を示す模式的な断面図である。
【図６】第２の実施形態のレーザー血流計の要部を示す模式的な正面図である。
【図７】第３の実施形態の生体情報監視システムを示す全体模式図である。
【図８】相互に同期が得られている場合の血流波形を示す図である。
【図９】相互に同期が得られていない場合の血流波形を示す図である。
【符号の説明】
１０、２０  レーザー血流計
１２    レーザー光源（照射手段）
１３    フォトダイオード（検出手段）
１５    半球レンズ（集光手段）
１１０  ケース（収納ケース）
１０１  当接面
１７    ピンホール（導光手段）
１４    反射板（第１方向変更手段）
１６    反射板（第２方向変更手段）
１８    ガラス板（透過部）
１９    遮蔽板（阻止部）
２１    挟持部
３０    生体情報監視システム
４２    演算装置（計測値取捨選択手段、同期判定手段、基準値比較判定手段、重篤状態判定手段、報知手段）
５０    透析治療器（人工透析装置）
【図１】
2004357784.tif 000003
【図２】
2004357784.tif 000004
【図３】
2004357784.tif 000005
【図４】
2004357784.tif 000006
【図５】
2004357784.tif 000007
【図６】
2004357784.tif 000008
【図７】
2004357784.tif 000009
【図８】
2004357784.tif 000010
【図９】
2004357784.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成15年9月26日(2003.9.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【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】生体組織に照射されるレーザー光が生体組織内で散乱することによって生じる散乱光に基づいて血流を計測するレーザー血流計を備え、
前記レーザー血流計による計測値として、生体における頭部の生体組織と、四肢の何れかの部位の生体組織と、の計測値をともに用いて生体情報の監視を行うための生体情報監視システムであって、
計測値として得られる血流値及び血流波形の取捨選択を行う計測値取捨選択手段を備え、
前記計測値取捨選択手段は、
頭部の生体組織の血流値及び血流波形と、四肢の何れかの部位の生体組織の血流値及び血流波形と、が相互に同期しているか否かを判定する同期判定手段を含み、
前記同期判定手段により同期していないと判定される計測期間の計測値は、前記監視に用いないように構成されていることを特徴とする生体情報監視システム。
【請求項２】前記計測値取捨選択手段は、
血流値及び血流波形の計測値を予め記憶された基準値と比較することにより、該血流値及び血流波形が正常な計測によるものであるか否かを判定する基準値比較判定手段を含み、
前記基準値比較判定手段により正常な計測によるものでないと判定される計測期間の計測値は、前記監視に用いないように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の生体情報監視システム。
【請求項３】生体が重篤な状態であるか否かを判定する重篤状態判定手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の生体情報監視システム。
【請求項４】前記重篤状態判定手段は、
血流値及び血流波形の計測値を予め記憶された基準値と比較することにより、生体が重篤な状態であるか否かを判定するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の生体情報監視システム。
【請求項５】前記重篤状態判定手段により重篤な状態であると判定された場合に、報知を行う報知手段を備えることを特徴とする請求項３又は４に記載の生体情報監視システム。
【請求項６】当該生体情報監視システムは、
生体の血液を体外循環させながら生体情報の監視を行うものであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の生体情報監視システム。
【請求項７】当該生体情報監視システムは、
人工透析を行うための人工透析装置を含んで構成され、
前記人工透析装置による人工透析を行いながら前記生体情報の監視を行うように構成されていることを特徴とする請求項６に記載の生体情報監視システム。
【請求項８】前記レーザー血流計は、
生体組織にレーザー光を照射する照射手段と、
前記照射手段により照射されるレーザー光が生体組織内で散乱することによって生じる散乱光を検出する検出手段と、
を備え、
前記検出手段により検出される散乱光に基づいて血流を計測するレーザー血流計において、
前記散乱光を集光して前記検出手段により検出させるための集光手段を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の生体情報監視システム。
【請求項９】前記レーザー血流計は、
前記検出手段を生体組織に対して前記照射手段と同じ側に配置し、後方散乱した散乱光を前記検出手段により検出するように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の生体情報監視システム。
【請求項１０】前記レーザー血流計は、
前記照射手段、前記集光手段及び前記検出手段を収納した収納ケースを備え、
前記収納ケースの外周面を構成するうちで、計測の際に生体組織の表面に略当接される当接面は平面状に形成され、
前記当接面と略平行な経路上に、前記照射手段、前記集光手段及び前記検出手段が、この順で配列されていることを特徴とする請求項９に記載の生体情報監視システム。
【請求項１１】前記レーザー血流計は、
前記集光手段による集光を前記検出手段に導光するための導光手段が、前記検出手段と集光手段との間に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の生体情報監視システム。
【請求項１２】前記レーザー血流計は、
前記照射手段からのレーザー光の向きを生体組織側に変更させるための第１方向変更手段と、
生体組織からの散乱光の向きを前記集光手段側に変更させるための第２方向変更手段と、
を備えることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の生体情報監視システム。
【請求項１３】前記レーザー血流計の前記当接面は、レーザー光を透過可能に構成された透過部を含んで構成され、
前記レーザー血流計は、
前記透過部を透過したレーザー光が、生体組織内に達しないままで前記第２方向変更手段及び前記集光手段が配置された側へ達してしまうことを阻止するための阻止部を備えることを特徴とする請求項１２に記載の生体情報監視システム。
【請求項１４】前記レーザー血流計は、
生体組織にレーザー光を照射する照射手段と、
前記照射手段により照射されるレーザー光が生体組織内で後方散乱することによって生じる散乱光を導光する導光手段と、
前記導光手段により導光された散乱光を検出する検出手段と、
を備え、
前記検出手段により検出される散乱光に基づいて血流量を計測するレーザー血流計において、
前記照射手段、前記導光手段及び前記検出手段を収納した収納ケースを備え、
前記収納ケースの外周面を構成するうちで、計測の際に生体組織の表面に略当接される当接面は平面状に形成され、
前記当接面と略平行な経路上に、前記照射手段、前記導光手段及び前記検出手段が、この順で配列されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の生体情報監視システム。
【請求項１５】前記レーザー血流計は、
前記照射手段からのレーザー光の向きを生体組織側に変更させるための第１方向変更手段と、
生体組織からの散乱光の向きを前記導光手段側に変更させるための第２方向変更手段と、
を備えることを特徴とする請求項１４に記載の生体情報監視システム。
【請求項１６】前記レーザー血流計の前記当接面は、レーザー光を透過可能に構成された透過部を含んで構成され、
前記レーザー血流計は、
前記透過部を透過したレーザー光が、生体組織内に達しないままで前記第２方向変更手段及び前記導光手段が配置された側へ達してしまうことを阻止するための阻止部を備えることを特徴とする請求項１５に記載の生体情報監視システム。
【請求項１７】前記レーザー血流計は、前記検出手段を、生体組織に対して前記照射手段とは反対側に配置し、前方散乱した散乱光を前記検出手段によって検出するように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の生体情報監視システム。
【請求項１８】前記レーザー血流計は、
生体組織にレーザー光を照射する照射手段と、
前記照射手段により照射されるレーザー光が生体組織内で散乱することによって生じる散乱光を検出する検出手段と、
を備え、
前記検出手段により検出される散乱光に基づいて血流を計測するレーザー血流計において、
前記検出手段を、生体組織に対して前記照射手段とは反対側に配置し、前方散乱した散乱光を前記検出手段によって検出するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の生体情報監視システム。
【請求項１９】前記レーザー血流計は、
生体組織を挟持する挟持部を更に備え、
前記挟持部を構成するうちで、計測の際に生体組織に対し一方の側となる部分には前記照射手段が配置され、他方の側となる部分には前記検出手段が配置されていることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の生体情報監視システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体情報監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、生体組織に照射されたレーザー光が生体組織内で散乱することによって生じる散乱光のパワースペクトラムを検出することにより、生体組織内における血流を計測するレーザー血流計が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなレーザー血流計は、生体組織からの散乱光の回折現象を利用したスペックル干渉法により、血流を計測する（つまり演算により求める）ような構成となっている。
【０００４】
ここで、スペックル干渉とは、このような血流計測に関していえば、生体組織に照射されたレーザー光が血液中の赤血球にて散乱されることにより生じる散乱光を、ある面で観察した時に得られる斑点状のノイズパターン（干渉模様）のことである。この干渉模様のパターンは、赤血球が移動するのに応じて変化する。
【０００５】
レーザー血流計は、このような原理を利用したもので、上記の干渉模様が検出手段（例えばフォトダイオード）の検出面に現出するようにレーザー光の照射を行うことによって干渉模様を検出するとともに、この干渉模様におけるパターンの変化量と赤血球の移動量との相関に基づいて血流を計測すること、が可能に構成されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−４５３４２号公報（第２−５頁、第１−２図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、レーザー血流計による血流計測は、そのセンサ部（レーザー光源及び検出手段を含む部分）を被験者に装着した状態で行われる。
【０００８】
このため、血流計測を長時間に亘って連続的に行う場合には、被験者の体動や環境からの振動等に基づきアーチファクトノイズが発生する。
【０００９】
このアーチファクトノイズは、散乱光のパワースペクトラムに比して極端に大きくなる場合も多く、従って、アーチファクトノイズが原因で適切な計測が実行できない場合も多かった。
【００１０】
よって、血流及びそれと相関のある生体情報を長時間に亘り取得する必要のある監視システムにレーザー血流計を適用して、簡便に適切な計測を行うことは困難であった。
【００１１】
また、頭部と四肢の血流の違いは経験的に知られていて、これらの血流を各々独立に計測することの重要性が指摘されているが、上記のようなアーチファクトノイズの影響から、従来は、頭部の血流と四肢の血流とを各々独立に、簡便かつ安定的に計測するための技術が存在しなかった。
【００１２】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、アーチファクトノイズの影響を低減可能で、頭部の血流と四肢の血流とを各々独立に簡便かつ安定的に計測可能な生体情報監視システムを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の生体情報監視システムは、生体組織に照射されるレーザー光が生体組織内で散乱することによって生じる散乱光に基づいて血流を計測するレーザー血流計を備え、前記レーザー血流計による計測値として、生体における頭部の生体組織と、四肢の何れかの部位の生体組織と、の計測値をともに用いて生体情報の監視を行うための生体情報監視システムであって、計測値として得られる血流値及び血流波形の取捨選択を行う計測値取捨選択手段を備え、前記計測値取捨選択手段は、頭部の生体組織の血流値及び血流波形と、四肢の何れかの部位の生体組織の血流値及び血流波形と、が相互に同期しているか否かを判定する同期判定手段を含み、前記同期判定手段により同期していないと判定される計測期間の計測値は、前記監視に用いないように構成されていることを特徴としている。
【００１４】
本発明の生体情報監視システムによれば、計測値取捨選択手段を構成する同期判定手段により同期していないと判定される計測期間の計測値は、生体情報の監視に用いないようにするので、正常に計測された計測値のみを用いて監視を行うことができる。つまり、アーチファクトノイズの影響により相互の同期が得られないような計測値は除外して監視を行うので、アーチファクトノイズの影響を低減することができる。また、頭部の血流と四肢の血流とを各々独立に計測するような場合にも、簡便かつ安定的な計測が可能となる。
【００１５】
本発明の生体情報監視システムにおいては、前記計測値取捨選択手段は、血流値及び血流波形の計測値を予め記憶された基準値と比較することにより、該血流値及び血流波形が正常な計測によるものであるか否かを判定する基準値比較判定手段を含み、前記基準値比較判定手段により正常な計測によるものでないと判定される計測期間の計測値は、前記監視に用いないように構成されていることが好ましい。この場合、計測値取捨選択手段を構成する基準値比較判定手段により正常な計測によるものでないと判定される計測期間の計測値は、生体情報の監視に用いないようにするので、計測値取捨選択手段による計測値の取捨選択を、より一層適切なものとすることができる。
【００１６】
また、本発明の生体情報監視システムにおいては、生体が重篤な状態であるか否かを判定する重篤状態判定手段を備えることがより好ましい。この場合、重篤状態判定手段は、血流値及び血流波形の計測値を予め記憶された基準値と比較することにより、生体が重篤な状態であるか否かを判定するように構成されていることを好ましい一例とする。
【００１７】
また、本発明の生体情報監視システムにおいては、前記重篤状態判定手段により重篤な状態であると判定された場合に、報知を行う報知手段を備えることも好ましい。
【００１８】
また、本発明の生体情報監視システムは、生体の血液を体外循環させながら生体情報の監視を行うものであることが好ましい。
【００１９】
この場合の生体情報監視システムは、人工透析を行うための人工透析装置を含んで構成され、前記人工透析装置による人工透析を行いながら前記生体情報の監視を行うように構成されていることを好ましい一例とする。
【００２０】
本発明の生体情報監視システムにおいては、前記レーザー血流計は、生体組織にレーザー光を照射する照射手段と、前記照射手段により照射されるレーザー光が生体組織内で散乱することによって生じる散乱光を検出する検出手段と、を備え、前記検出手段により検出される散乱光に基づいて血流を計測するレーザー血流計において、前記散乱光を集光して前記検出手段により検出させるための集光手段を備えることを好ましい例とする。
【００２１】
この場合、レーザー血流計は集光手段を備えるので、散乱光を集光でき、計測に必要とされる信号成分を増大させることができる。つまり、信号成分に対して相対的にアーチファクトノイズを低減させることができ、アーチファクトノイズの影響を低減することが可能となる。よって、アーチファクトノイズが原因で適切な計測が実行できないという問題の発生を抑制することができる。
【００２２】
本発明の生体情報監視システムにおいては、前記レーザー血流計は、前記検出手段を生体組織に対して前記照射手段と同じ側に配置し、後方散乱した散乱光を前記検出手段により検出するように構成されていることを好ましい例とする。
【００２３】
この場合、前記照射手段、前記集光手段及び前記検出手段を収納した収納ケースを備え、前記収納ケースの外周面を構成するうちで、計測の際に生体組織の表面に略当接される当接面は平面状に形成され、前記当接面と略平行な経路上に、前記照射手段、前記集光手段及び前記検出手段が、この順で配列されていることがより好ましく、このような構成とすることにより、当接面をより安定性の良いものとすることができ、計測の際におけるノイズの影響を低減することができる。
【００２４】
また、本発明の生体情報監視システムにおいては、前記レーザー血流計は、前記集光手段による集光を前記検出手段に導光するための導光手段が、前記検出手段と集光手段との間に配置されていることが好ましい。
【００２５】
さらに、前記照射手段からのレーザー光の向きを生体組織側に変更させるための第１方向変更手段と、生体組織からの散乱光の向きを前記集光手段側に変更させるための第２方向変更手段と、を備えることがより好ましい。
【００２６】
また、本発明の生体情報監視システムにおいては、前記レーザー血流計の前記当接面は、レーザー光を透過可能に構成された透過部を含んで構成され、当該レーザー血流計は、前記透過部を透過したレーザー光が、生体組織内に達しないままで前記第２方向変更手段及び前記集光手段が配置された側へ達してしまうことを阻止するための阻止部を備えることがより好ましい。
【００２７】
或いは、本発明の生体情報監視システムにおいては、前記レーザー血流計は、生体組織にレーザー光を照射する照射手段と、前記照射手段により照射されるレーザー光が生体組織内で後方散乱することによって生じる散乱光を導光する導光手段と、前記導光手段により導光された散乱光を検出する検出手段と、を備え、前記検出手段により検出される散乱光に基づいて血流量を計測するレーザー血流計において、前記照射手段、前記導光手段及び前記検出手段を収納した収納ケースを備え、前記収納ケースの外周面を構成するうちで、計測の際に生体組織の表面に略当接される当接面は平面状に形成され、前記当接面と略平行な経路上に、前記照射手段、前記導光手段及び前記検出手段が、この順で配列されていることも好ましい。
【００２８】
この場合、前記照射手段からのレーザー光の向きを生体組織側に変更させるための第１方向変更手段と、生体組織からの散乱光の向きを前記導光手段側に変更させるための第２方向変更手段と、を備えることが好ましい。
【００２９】
さらに、前記当接面は、レーザー光を透過可能に構成された透過部を含んで構成され、前記透過部を透過したレーザー光が、生体組織内に達しないままで前記第２方向変更手段及び前記導光手段が配置された側へ達してしまうことを阻止するための阻止部を備えることがより好ましい。
【００３０】
また、本発明の生体情報監視システムにおいては、前記レーザー血流計は、前記検出手段を、生体組織に対して前記照射手段とは反対側に配置し、前方散乱した散乱光を前記検出手段によって検出するように構成されていることも好ましい。
【００３１】
或いは、本発明の生体情報監視システムにおいては、前記レーザー血流計は、生体組織にレーザー光を照射する照射手段と、前記照射手段により照射されるレーザー光が生体組織内で散乱することによって生じる散乱光を検出する検出手段と、を備え、前記検出手段により検出される散乱光に基づいて血流を計測するレーザー血流計において、前記検出手段を、生体組織に対して前記照射手段とは反対側に配置し、前方散乱した散乱光を前記検出手段によって検出するように構成されていることも好ましい。
【００３２】
これら前方散乱型のレーザー血流計の場合、例えば、生体組織を挟持する挟持部を更に備え、前記挟持部を構成するうちで、計測の際に生体組織に対し一方の側となる部分には前記照射手段が配置され、他方の側となる部分には前記検出手段が配置されている構成とすることにより、例えば、生体に容易に装着した状態で使用することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る実施の形態について説明する。
【００３４】
図７に示すように、本実施形態に係る生体情報監視システム３０は、レーザー血流計による計測値として、生体（例えば人体３１）における頭部３１ａの生体組織（例えば耳たぶの生体組織）と、四肢のいずれかの部位（例えば足３１ｂ）の生体組織と、の計測値をともに用いて生体情報の監視を行うように構成されている。
【００３５】
なお、本実施形態の場合、例えば、耳たぶの生体組織の血流を計測するレーザー血流計としては後述するレーザー血流計２０を用い、足の生体組織の血流を計測するレーザー血流計としては後述するレーザー血流計１０を用いる。
【００３６】
また、これらレーザー血流計１０、２０の制御装置４０は、例えば、相互に共通のものであるとする。
【００３７】
この制御装置４０は、レーザー血流計１０、２０の各センサ部１１０からの検出信号の入力及びＡ／Ｄ変換を行う入力部４１と、この入力部４１にてＡ／Ｄ変換された検出信号に基づいて血流値の演算を行う演算装置４２と、この演算装置４２にて演算された血流値のデータを外部出力する出力部４３とを備えている。
【００３８】
このうち、演算装置４２は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）或いはＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等により構成され、血流値の演算やレーザー光源１２の動作制御の他、後述する各種判定や警報の報知制御を行う。
【００３９】
また、本実施形態の場合、生体情報監視システム３０は、人体３１の血液を体外循環させながら生体情報の監視を行うものであり、例えば、特に、人工透析を行うための透析治療器（人工透析装置）５０を備え、該透析治療器５０による人工透析を行いながら生体情報の監視を行うように構成されている。
【００４０】
さらに、生体情報監視システム３０は、演算装置４２にて演算された血流値のデータのモニタリングを行うための生体監視モニター６０を備えている。
【００４１】
なお、制御装置４０の出力部４３は、有線通信又は無線通信により、データを透析治療器５０及び生体監視モニター６０に出力する。
【００４２】
ここで、四肢の何れかの部位の生体組織の血流値と頭部の生体組織の血流値とは、アーチファクトノイズの影響がなければ相互に同期したものとなる。
【００４３】
また、四肢の何れかの部位の生体組織の血流波形と頭部の生体組織の血流波形とも、アーチファクトノイズの影響がなければ相互に同期したものとなる。
【００４４】
そこで、演算装置４２は、例えば耳たぶの生体組織の血流値及び血流波形と、足の生体組織の血流値及び血流波形と、が相互に同期しているか否かを判定し、同期していないと判定した計測期間の計測値は、生体情報の監視に用いないようにする。ここで、演算装置４２は、計測値取捨選択手段（同期判定手段を含む）として機能する。
【００４５】
具体的には、例えば、図８に示すように、足の生体組織の血流値及び血流波形（図８（ａ））と、耳たぶの生体組織の血流値及び血流波形（図８（ｂ））と、が同期している計測期間の計測値は、生体情報の監視に用いる。なお、図８（ａ）と図８（ｂ）とでは、一周期毎の血流波形がほぼ同期しているとともに、血流値の大きさ自体もほぼ同期している。
【００４６】
しかし、例えば、図９に示すように、足の生体組織の血流値及び血流波形（図９（ａ））と、耳たぶの生体組織の血流値及び血流波形（図９（ｂ））と、が同期していない計測期間の計測値は、生体情報の監視に用いないようにする。なお、図９（ａ）と図９（ｂ）とでは、一周期毎の血流波形が大きく異なっているとともに、血流値の大きさ自体も大きく異なっている。
【００４７】
このようにして、演算装置４２は、計測値の取捨選択を行う。
【００４８】
また、血流波形は、各個人に応じて各々傾向がある。そこで、演算装置４２は、血流波形の計測値を、各個人毎に予め記憶された基準値と比較することにより、血流波形が正常な計測によるものであるか否かを判定し、正常な計測によるものでないと判定した計測期間の計測値は、生体情報の監視に用いないようにする。これにより、判定の確度を向上させることができる。ここで、制御装置４２は、基準値比較判定手段として機能する。
【００４９】
また、制御装置４２は、生体が重篤な状態であるか否かの判定も行うように構成されている。すなわち、制御装置４２は、重篤状態判定手段を備える。
【００５０】
ここで、生体が重篤な状態であるか否かの判定は、血流値の低下・上昇が血圧の低下・上昇に同期することを利用して、予め記録しておいた血流値の平均値と、計測される血流値とを随時比較することにより行う。すなわち、血流値が平均値と比較して一定値以上低下又は上昇した場合には、重篤な状態であると判定する。
【００５１】
或いは、血圧の低下に伴って血流波形の伸展度（振幅）が低下することを利用し、予め記録しておいた血流波形の伸展度と、リアルタイムに導出されている血流波形の伸展度と、の比較を随時行うことでも、生体が重篤な状態であるか否かの判定が可能である。
【００５２】
なお、血流値の低下又は上昇による判定と、血流波形の伸展度の低下による判定との何れか一方のみを行うようにしても良いし、或いは、両方を併用しても良く、併用する場合にはより確実な判定が可能となる。
【００５３】
例えば、透析患者においては、透析開始時より３０分〜１時間経過後からの血流値のパターンと血流波形の伸展度のパターンとを予め基準値として記録しておき、この基準値に対する血流値の低下量、血流波形の伸展度の低下量、及び、血流波形から導出できる心拍数の増加に基づいて、重篤状況を監視する。
【００５４】
すなわち、例えば、血流波形の伸展度の低下と心拍数の逆数とを掛け合わせた指標が、該指標の基準値に対して一定割合だけ減少した場合に、警報を発するようにする。
【００５５】
具体的には、例えば、１０％減の場合には軽度の問題がある状態と判定し、その旨の警報を発する。また、２０％減の場合には注意すべき状態と判定し、その旨の警報を発する。また、３０％減の場合には危険な状態と判定し、その旨の警報を発する。さらに、４０％減の場合には重篤な状態と判定し、その旨の警報を発する。
【００５６】
なお、警報を発するのは、制御装置４０、透析治療器５０、生体監視モニター６０の何れであっても良い。
【００５７】
次に、本実施形態に係る生体情報監視システム３０に用いられるレーザー血流計の適例としてのレーザー血流計１０、２０について説明する。
【００５８】
先ず、図１及び図２を参照してレーザー血流計１０について説明する。
【００５９】
なお、図１はレーザー血流計１０の縦断面図、図２はレーザー血流計１０の斜視図である。ただし、図１では後述する当接面１０１が下側、図２では当接面１０１が上側となっている。
【００６０】
図１に示すように、レーザー血流計１０は、生体組織１１にレーザー光Ｌを照射するレーザー光源（照射手段）１２と、このレーザー光源１２より照射されるレーザー光Ｌが生体組織１１内で散乱することによって生じる散乱光Ｓを検出するフォトダイオード１３（検出手段）と、を備えている。このフォトダイオード１３により検出される散乱光Ｓのパワースペクトラムに基づいて、演算装置４２は血流を計測する（すなわち演算により血流を求める）ようになっている。
【００６１】
なお、図１では、一部のレーザー光、散乱光にのみ符号を付している。
【００６２】
レーザー血流計１０は、フォトダイオード１３を、生体組織１１に対してレーザー光源１２と同じ側に配置した状態で、後方散乱した散乱光Ｓをフォトダイオード１３により検出するような構成とされている。つまり、レーザー血流計１０は、後方散乱型のレーザー血流計である。
【００６３】
レーザー血流計１０は、例えば、レーザー光源１２及びフォトダイオード１３の他、後述する各構成要素をユニット化することにより構成されたセンサ部１１０を備えている。このセンサ部１１０と制御装置４０とは、信号線１２０により相互に接続され、該信号線１２０を介して、センサ部１１０（のフォトダイオード１３）からの検出信号が制御装置４０に送信される一方で、制御装置４０からの指令信号がレーザー光源１２に送信されるようになっている。
【００６４】
レーザー光源１２は、例えば、レーザーダイオードからなり、例えば、波長５００μｍ以上９００μｍ以下程度の縦単一モードのレーザー光Ｌを照射する。
【００６５】
レーザー血流計１０の場合、レーザー光源１２は、例えば、血流の計測の際に生体組織１１の表面に沿う方向にレーザー光Ｌを照射するように配置されている。  このため、センサ部１１０は、レーザー光源１２からのレーザー光Ｌを生体組織１１側へと反射させるための反射板（第１方向変更手段）１４を備えている。なお、この反射板１４の反射面の面方向は、レーザー光源１２からのレーザー光Ｌの照射方向に対し、例えば略４５゜をなしている。
【００６６】
また、センサ部１１０は、生体組織１１からの散乱光Ｓを集光してフォトダイオード１３により検出させる集光手段としての、例えば半球レンズ１５を備えている。なお、この半球レンズ１５の直径は、例えば、１ｍｍ以上６ｍｍ以下程度であることが挙げられる。
【００６７】
この半球レンズ１５は、例えば、その球形状部１５ａがフォトダイオード１３（及び後述するピンホール１７）側となる一方で、その平面状部１５ｂがレーザー光源１２側となるように配置されている。
【００６８】
さらに、半球レンズ１５は、その中心軸方向が、例えば、レーザー光源１２からのレーザー照射方向と略一致するように配置されている。
【００６９】
この半球レンズ１５の球形状部１５ａには、該球形状部１５ａの頂部に形成された光導出部１５ｃを除いて、反射膜が形成されている。
【００７０】
従って、半球レンズ１５内に平面状部１５ｂより導入された散乱光Ｓは、反射膜にて反射することによって光導出部１５ｃに集光されるようになっていて、このように集光された散乱光Ｓは、光導出部１５ｃを介して、後述する導光手段としてのピンホール１７に導出されるようになっている。
【００７１】
なお、半球レンズ１５の光導出部１５ｃの直径は、例えば、ピンホール１７の直径に合わせて、５０μｍ以上１００μｍ以下程度に設定することが挙げられる。
【００７２】
また、センサ部１１０は、生体組織１１からの散乱光Ｓを半球レンズ１５側へと反射させるための反射板（第２方向変更手段）１６を備えている。この反射板１６の反射面の面方向は、半球レンズ１５の中心軸方向に対し、例えば略４５゜をなしている。
【００７３】
ここで、反射板１６，１４は、例えば、各々矩形状に形成され、互いの面方向が略９０゜をなすとともに、互いの一辺がほぼ接するように配置され、該一辺が、計測の際には生体組織１１側に位置されるようになっている。
【００７４】
このように反射板１６を備えるため、半球レンズ１５は、生体組織１１から直接的に到達する散乱光Ｓに加えて、反射板１６により反射された散乱光Ｓをも集光する。
【００７５】
また、センサ部１１０は、半球レンズ１５により集光された散乱光Ｓを、フォトダイオード１３へと導光するための導光手段としての、例えばピンホール１７を備えている。すなわち、集光手段（半球レンズ１５）による集光を検出手段（フォトダイオード１３）に導光するための導光手段（ピンホール１７）を、該検出手段と集光手段との間に配置している。
【００７６】
このピンホール１７の直径は、光導出部１５ｃの寸法に合わせて、例えば、直径を５０μｍ以上１００μｍ以下程度に設定すると良い。
【００７７】
ここで、センサ部１１０は、その外形を構成するケース（収納ケース）１１０ａを備え、該ケース１１０ａ内に、レーザー光源１２、反射板１４、１６、半球レンズ１５、ピンホール１７及びフォトダイオード１３が収納されている。
【００７８】
また、ケース１１０ａの外周面を構成するうちで、計測の際に生体組織１１の表面に略当接される当接面１０１は、例えば、平面状に形成されている。
【００７９】
従って、計測の際には、センサ部１１０が、生体組織の表面に対し、安定性良く装着されるようになっている。
【００８０】
また、レーザー光源１２、半球レンズ１５、ピンホール１７及びフォトダイオード１３は、この順で、当接面１０１と略平行な直線状の経路（例えば半球レンズ１５の中心軸に等しい）上に配列されている。
【００８１】
このように、レーザー光源１２、半球レンズ１５、ピンホール１７及びフォトダイオード１３が、それぞれ当接面１０１に沿うようになっているので、センサ部１１０が生体組織の表面に対し安定性良く装着されるような配置が、効率的に実現されている。
【００８２】
ここで、図１及び図２に示すように、当接面１０１の一部は、透過部としての、例えばガラス板１８により構成されている。なお、透過部は、ガラス板１８に限らず、透明樹脂板であっても良く、レーザー光Ｌを透過可能な材質からなるものであればその他であっても良い。
【００８３】
ガラス板（透過部）１８は、レーザー光源１２、反射板１４、１６及び半球レンズ１５を外部からの衝撃より保護するための保護部材としての機能を備えるとともに、反射板１４から生体組織１１へのレーザー光Ｌ、並びに、生体組織１１から反射板１６及び半球レンズ１５への散乱光Ｓの好適な透過を実現する。
【００８４】
ここで、レーザー光Ｌが、生体組織１１内に達しないで、ガラス板１８と生体組織１１の表面との間で反射を繰り返すことにより反射板１６及び半球レンズ１５が配置された側へ到達してしまうと、不都合が生じる。
【００８５】
そこで、センサ部１１０は、このような表面反射によりレーザー光Ｌが反射板１６及び半球レンズ１５が配置された側へ到達してしまうことを阻止するための遮蔽板（阻止部）１９を備えている。
【００８６】
この遮蔽板１９は、図１及び図２に示すように、例えば、ガラス板１８を貫通してケース１１０ａの表面より突出していて、計測の際には生体組織１１の表面に押圧される。
【００８７】
このように遮蔽板１９を備えるので、表面反射によるレーザー光Ｌは遮蔽して除くことができる。よって、生体組織１１から戻ってくる散乱光Ｓのみを半球レンズ１５にて集光することができる。
【００８８】
レーザー血流計１０は、以上のように構成されている。
【００８９】
なお、上記の構成のうち、特に、集光手段としての半球レンズ１５、導光手段としてのピンホール１７及び検出手段としてのフォトダイオード１３により、トランスデューサーユニットが構成されている。
【００９０】
次に、動作を説明する。
【００９１】
先ず、血流の計測に際しては、レーザー血流計１０のセンサ部１１０を、生体（例えば人体）の表面に装着する。この際、ガラス板１８を有する当接面１０１を、血流計測が行われる生体組織の表面に当接させるとともに、例えばバンドなどによりセンサ部１１０を生体に固定する。
【００９２】
次に、制御装置の制御下でレーザー光源１２よりレーザー光Ｌが出力（照射）されると、このレーザー光Ｌは、反射板１４にて反射され、ガラス板１８を介して、生体組織１１内に照射される。
【００９３】
このレーザー光Ｌが生体組織１１内で散乱することによって、散乱光Ｓが生じる。この散乱光Ｓの一部は、生体組織１１内よりセンサ部１１０側へと後方散乱する。このように後方散乱した散乱光Ｓは、ガラス板１８を介して、直接半球レンズ１５内に入射するか、又は、反射板１６にて反射後に半球レンズ１５内に入射する。
【００９４】
ここで、表面反射によるレーザー光Ｌは遮蔽板１９により除かれるので、生体組織１１から戻ってくる散乱光Ｓ（後方散乱光）のみを半球レンズ１５にて集光することができる。
【００９５】
このように半球レンズ１５にて集光された散乱光Ｓは、ピンホール１７を介して、フォトダイオード１３により検出される。
【００９６】
ここで、スペックル干渉によるドップラーシフト現象により、フォトダイオード１３の検出面上には、散乱光Ｓの干渉模様が現出し、この干渉模様をフォトダイオード１３にて検出することとなる。この干渉模様のパターンは、赤血球の移動に応じて変化するので、このパターンの変化量により血流を計測することができる。
【００９７】
すなわち、後方散乱した散乱光Ｓのうち、移動する赤血球での散乱により生じた散乱光が光電変換されると、交流電流となり、この交流電流成分により血流を計測することができる。
【００９８】
ここで、この量をパワースペクトラムに置き換えると、例えば図３に示すようになる。他方、図４には、比較例として、従来のレーザー血流計により検出されるパワースペクトラムを示す。これら図３及び図４の比較から、レーザー血流計１０の場合には、従来のレーザー血流計と比べてパワースペクトラムが増大していることが分かる。
【００９９】
これは、レーザー血流計１０の場合は、集光手段としての半球レンズ１５を備え、この半球レンズ１５により散乱光Ｓを集光、すなわち、空間的に積分していることにより、実質的に血流の計測範囲が広がるためである。
【０１００】
なお、後方散乱した散乱光Ｓのうち、静止した組織及び静止した赤血球での散乱により生じた散乱光が光電変換されると、直流電流となる。
【０１０１】
これらの散乱光の関係をパワースペクトラムとして表すと以下の（１）式となる。
Ｐ＝Ｆ（ω）＋Ｎ（ω）＋Ｉ（ｔ）・・・（１）
ここで、
Ｐ＝パワースペクトラム
Ｆ（ω）＝移動している赤血球での散乱で生じた散乱光の平均周波数のパワー
Ｎ（ω）＝光源のノイズ並び光電変換器の量子ノイズのパワー
Ｉ（ｔ）＝静止した組織と静止した赤血球の散乱光の光量
である。
【０１０２】
なお、図１に示すように、動脈及び静脈は、生体組織１１の表面より奥の血管領域１１ａに位置している。従って、この血管領域１１ａまで到達したレーザー光Ｌが、血管領域１１ａの赤血球にて後方散乱することにより生じた散乱光Ｓだけが、Ｆ（ω）に寄与する。
【０１０３】
このようなレーザー血流計１０によれば、集光手段としての半球レンズ１５を備えるので、散乱光Ｓを集光でき、計測に必要とされる信号成分であるF（ω）を増大させることができる。つまり、信号成分F（ω）に対して相対的にアーチファクトノイズを低減させることができ、アーチファクトノイズの影響を低減することが可能となる。
【０１０４】
さらに、集光手段としての半球レンズ１５によって散乱光Ｓを集光することは、生体組織１１内における血流の計測範囲を増大させることにもなる。
【０１０５】
また、レーザー光源１２、半球レンズ１５、ピンホール１７及びフォトダイオード１３を収納したケース１１０ａを備え、ケース１１０ａの外周面を構成するうちで、計測の際に生体組織１１の表面に略当接される当接面１０１は平面状に形成され、しかも、この当接面１０１に略平行な経路上に、レーザー光源１２、半球レンズ１５、ピンホール１７及びフォトダイオード１３が、この順で略直線状に配列されているので、センサ部１１０の寸法を増大させなくても、当接面１０１をより広く、しかも、より安定性の良いものとすることができる。よって、センサ部１１０を被験者に簡便に装着することができるとともに、振動によるノイズの影響を低減することができる。
【０１０６】
よって、アーチファクトノイズが原因で適切な計測が実行できないという問題の発生を抑制することができる。従って、血流及びそれと相関のある生体情報を長時間に亘り取得する必要のある監視システムにレーザー血流計１０を適用して簡便に適切な計測を行うこともできる。加えて、頭部の血流と四肢の血流とを各々独立に、簡便かつ安定的に計測することも容易になし得る。
【０１０７】
また、レーザー光源１２からのレーザー光Ｌの向きを変えて生体組織１１側に案内するための反射板１４と、生体組織１１からの散乱光Ｓの向きを変えて半球レンズ１５側に案内するための反射板１６とを備えるので、より一層効率的に、半球レンズ１５にて散乱光Ｓを集光することができる。
【０１０８】
加えて、ガラス板１８を透過したレーザー光Ｌが、生体組織１１内に達しないままで反射板１６及び半球レンズ１５が配置された側に達してしまうことを阻止するための遮蔽板１９を備えるので、表面反射によるレーザー光Ｌは遮蔽して除き、生体組織１１から戻ってくる散乱光Ｓのみを半球レンズ１５にて集光することができ、その結果、不要な信号の計測を抑制することができる。
【０１０９】
なお、レーザー血流計１０によれば、血流だけでなく、心臓の動き、脈流及び血管運動を監視できるほか、これらの監視に基づき、自律神経系及び中枢神経系等の生理機能の動態の監視が可能である。
【０１１０】
また、レーザー血流計１０の場合、例えば、２ｍｍ以上４ｍｍ以下程度の半球状の生体組織を、血流の計測範囲とすることができる。
【０１１１】
また、遮蔽板１９が生体組織１１の表面に押圧される構成を説明したが、遮蔽板１９が生体組織１１内の血管領域１１ａの近傍まで差し込まれるようにしても良く、このようにすれば、血管領域１１ａに達しないレーザー光Ｌによる散乱光Ｓを検出してしまうことを抑制できる結果として、Ｆ（ω）を相対的により大きくすることができるので、より一層、計測を好適に行うことができる。
【０１１２】
＜レーザー血流計の変形例１＞
なお、以上においては、後方散乱型で、集光手段（半球レンズ１５）を備えるタイプのレーザー血流計１０を例示的に説明したが、ここでは、後方散乱型で集光手段を備えない例について説明する。
【０１１３】
変形例１のレーザー血流計は、図示は省略するが、集光手段（半球レンズ１５）を備えていない点で、上記のレーザー血流計１０と異なり、その他の点ではレーザー血流計１０と同様に構成されている。
【０１１４】
すなわち、変形例１のレーザー血流計は、生体組織にレーザー光を照射するレーザー光源（照射手段）１２と、このレーザー光源１２により照射されるレーザー光Ｌが生体組織１１内で後方散乱することによって生じる散乱光を導光するピンホール（導光手段）１７と、このピンホール１７により導光された散乱光を検出するフォトダイオード（検出手段）１３と、を備え、フォトダイオード１３により検出される散乱光に基づいて血流を計測するレーザー血流計において、レーザー光源１２、ピンホール１７及びフォトダイオード１３を収納した収納ケース１１０ａを備え、この収納ケース１１０ａの外周面を構成するうちで、計測の際に生体組織１１の表面に略当接される当接面１０１は平面状に形成され、当接面１０１に略平行な経路上に、レーザー光源１２、ピンホール１７及びフォトダイオード１３が、この順で略直線上に配列された構成となっている。
【０１１５】
従って、変形例１のレーザー血流計によれば、レーザー光源１２、ピンホール１７及びフォトダイオード１３を収納したケース１１０ａを備え、ケース１１０ａの外周面を構成するうちで、計測の際に生体組織１１の表面に略当接される当接面１０１は平面状に形成され、しかも、この当接面１０１に略平行な経路上に、レーザー光源１２、ピンホール１７及びフォトダイオード１３が、この順で略直線状に配列されているので、センサ部１１０の寸法を増大させなくても、当接面１０１をより広く、しかも、より安定性の良いものとすることができる。よって、センサ部１１０を被験者に簡便に装着することができるとともに、振動によるノイズの影響を低減することができる。
【０１１６】
なお、変形例１のレーザー血流計は、集光手段としての半球レンズ１５を備えていないため、第１の実施形態と比較して集光効率は低下するが、変形例１によっても、生体組織１１からの散乱光Ｓを反射板１６及びピンホール１７を介してフォトダイオード１３に導くことができる。
【０１１７】
次に、図５及び図６を参照してレーザー血流計２０について説明する。
【０１１８】
このレーザー血流計２０は、以下で説明する点の他は上記のレーザー血流計１０と同様であるので、レーザー血流計２０の構成要素のうち、レーザー血流計１０と同様の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１１９】
図５に示すように、レーザー血流計２０の場合、フォトダイオード（検出手段）１３を、生体組織１１に対してレーザー光源１２とは反対側に配置した状態で、前方散乱した散乱光Ｓをフォトダイオード１３によって検出するような構成とされている。つまり、レーザー血流計２０は、前方散乱型のレーザー血流計である。
【０１２０】
なお、レーザー血流計２０の場合は、反射板１４，１６及び遮蔽板１９は、不要であるので備えていない。
【０１２１】
レーザー血流計２０は、例えば、生体組織を挟持する挟持部２１を備えている。この挟持部２１は、例えば、第１部分（生体組織に対し一方の側となる部分）２１ａ及び第２部分（他方の側となる部分）２１ｂからなる。このうち、第１部分２１ａにはレーザー光源１２が配置され、第２部分２１ｂには半球レンズ１５、ピンホール１７及びフォトダイオード１３が配置されている。
【０１２２】
ここで、図６に示すように、第１部分２１ａと第２部分２１ｂとは、例えば、ヒンジ機構２２を介して相互に回動自在に結合されていて、このヒンジ機構２２を軸として第１及び第２部分２１ａ、２１ｂを相対的に回動させることにより、第１及び第２部分２１ａ、２１ｂの間隔を狭めたり、或いは、逆に開いたりすることができるようになっている。なお、ヒンジ機構２２は、第１及び第２部分２１ａ、２１ｂとは別体の構成要素としても良いし、或いは、第１及び第２部分２１ａ、２１ｂのそれぞれの一部分を組み合わせることによりヒンジ機構２２が構成されていても良い。
【０１２３】
さらに、レーザー血流計２０は、第１及び第２部分２１ａ、２１ｂの間隔が狭く、これら第１及び第２部分２１ａ、２１ｂによって生体組織（例えば耳たぶ）を挟持可能な第１状態と、同間隔が広く、これら第１及び第２部分２１ａ、２１ｂを生体組織から容易に取り外し可能な第２状態と、に変換させるための変換機構２３を備えている。
【０１２４】
この変換機構２３は、例えば、弾性部材２３ａと、弾性部材２３ａが係合された係合部２３ｂと、からなる。このうち、弾性部材２３ａは、第１部分２１ａと第２部分２１ｂとのうち一方（例えば第１部分２１ａ）より突出するように設けられ、係合部２３ｂは、他方（例えば第２部分２１ｂ）に設けられている。
【０１２５】
第１及び第２部分２１ａ、２１ｂが第１状態から第２状態或いは第２状態から第１状態に変化するのに伴い、係合部２３ｂに対する弾性部材２３ａ（の平面部２３１ａ）の係合状態が変化する。すなわち、弾性部材２３ａの平面部２３１ａは、第１状態では係合部２３ｂの第１平面部２３１ｂに、第２状態では係合部２３ｂの第２平面部２３２ｂに、第１状態と第２状態との中間状態（図６の状態）では係合部２３ｂの角部２３３ｂに、それぞれ係合する。
【０１２６】
ここで、第１状態及び第２状態では、係合部２３ｂと弾性部材２３ａとは、各々の平面部どうし（平面部２３１ａと第１平面部２３１ｂ、或いは、平面部２３１ａと第２平面部２３２ｂ）で係合し合うので、これら第１状態及び第２状態は、それぞれ安定的な状態となる。
【０１２７】
特に、第１状態では、生体組織（例えば耳たぶ）を第１及び第２部分２１ａ、２１ｂで挟持した状態に維持され、例えば、センサ部１１０が生体組織１１にぶら下がった状態にもできるようになっている。
【０１２８】
なお、第１状態と第２状態との中間状態の際に弾性部材２３ａが係合する角部２３３ｂは、ヒンジ機構２２の回動中心からの距離が、第１平面部２３１ｂ及び第２平面部２３２ｂよりも遠いので、該中間状態では第１状態或いは第２状態と比べて弾性部材２３ａの弾性変形量が増大し、従って、該中間状態は不安定な状態となり、中間状態からは、第１状態或いは第２状態に移行し易いようになっている。
【０１２９】
このようなレーザー血流計２０によれば、生体組織１１を挟持する挟持部２１を備えるので、生体に容易に装着した状態で使用することができる。
【０１３０】
なお、レーザー血流計２０によれば、例えば、生体組織の厚みが１ｍｍ以上６ｍｍ以下程度の場合に、半径１ｍｍ以上３ｍｍ以下程度の範囲内の円柱状の生体組織内における血流の計測ができる。
【０１３１】
また、計測される血流を、レーザー光Ｌが透過される組織の体積で除算する事により、従来の前方散乱方式では出来なかった血流量の絶対値化が可能となる。この場合の単位は、例えば、ｍｌ／ｍｉｎ／ｍｍ3である。
【０１３２】
＜レーザー血流計の変形例２＞
なお、以上においては、前方散乱型で、集光手段（半球レンズ１５）を備えるタイプのレーザー血流計２０を例示的に説明したが、変形例２では、前方散乱型で集光手段を備えない例について説明する。
【０１３３】
変形例２のレーザー血流計は、図示は省略するが、集光手段（半球レンズ１５）を備えていない点で上記のレーザー血流計２０と異なり、その他の点では、レーザー血流計２０と同様に構成されている。
【０１３４】
すなわち、変形例２のレーザー血流計は、生体組織１１にレーザー光Ｌを照射するレーザー光源（照射手段）１２と、このレーザー光源１２により照射されるレーザー光Ｌが生体組織１１内で散乱することによって生じる散乱光Ｓを検出するフォトダイオード（検出手段）１３と、を備え、フォトダイオード１３により検出される散乱光Ｓに基づいて血流を計測するレーザー血流計において、フォトダイオード１３を、生体組織１１に対してレーザー光源１２とは反対側に配置し、前方散乱した散乱光をフォトダイオード１３によって検出するように構成されている。
【０１３５】
なお、上記においては、レーザー血流計１０，２０或いはそれらの変形例のレーザー血流計の集光手段として半球レンズ１５を例示したが、この例に限らず、集光手段は、例えば、ドーム型レンズ或いは凸レンズなど、集光可能な光学素子であれば何でも良い。
【０１３６】
また、レーザー血流計１０，２０或いはそれらの変形例のレーザー血流計においては、導光手段としてピンホール１７を例示したが、この例に限らず、導光手段は、例えば、光ファイバー或いは棒レンズなど、導光可能な光学素子であれば何でも良い。
【０１３７】
以上のような実施形態によれば、レーザー血流計１０，２０或いはそれらの変形例のレーザー血流計を簡便に被験者に装着し、アーチファクトノイズの影響を低減させて、頭部の血流と四肢の血流とを安定的に、しかも、長時間に亘って連続的に計測することができる。
【０１３８】
しかも、演算装置４２は、頭部の生体組織の血流値及び血流波形と、四肢の何れかの部位の生体組織の血流値及び血流波形と、が相互に同期しているか否かの判定を行い、同期していないと判定した計測期間の計測値は、生体情報の監視に用いないようにするので、正常に計測された計測値のみを用いて監視を行うことができる。つまり、アーチファクトノイズの影響により相互の同期が得られないような計測値は除外して監視を行うので、アーチファクトノイズの影響を低減することができる。
【０１３９】
また、演算装置４２は、血流値及び血流波形の計測値を予め記憶された基準値と比較することにより、生体が重篤な状態であるか否かを判定し、重篤な状態であると判定された場合に報知制御を行うので、本システムの使用者は、重篤な状態を容易に認識することができる。
【０１４０】
また、従来は、非観血式の血圧計を用いて生体情報の監視を行う手法が存在する。この従来の手法の場合、本実施形態の場合と同様に無侵襲ではあるが、本実施形態の場合とは異なり、連続して生体情報をモニターすることができない。また、従来、脈波形やパルスオキシメータを使って連続的に生体情報をモニターする方法もあるが、循環動態の急激な変化に対して応答性が遅く、且つ、波形の伸展度の変化が顕著に現れないので、血圧計の補助程度にしかならない。
【０１４１】
対して、本実施形態によれば、レーザー血流計１０，２０を用いることにより無侵襲でモニターを行うことができるため、患者にほとんど負担をかけないで済むのに加え、生体情報を連続的にモニターすることができ、重篤な状況を速やか且つ確実に判定することができる。つまり、従来の手法の場合よりも、重篤な状態の判定速度と確度を向上させることができる。
【０１４２】
なお、本実施形態の生体情報監視システムは、上記において説明した構成の他に、透析治療器５０に対し、除水量の調整や透析温度の調整を指示する指令信号を出力したり、或いは、これらの調整を使用者に促すための警報を出力したりするための手段を備えていても良い。さらに、透析治療中の循環器動態の予測を行う手段を備えることとしても良い。
【０１４３】
また、上記の実施形態では、本発明に係る生体情報監視システムの一例として、透析治療器５０を備えるシステムについてのみ説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、輸血装置を備えるシステムのように、透析治療器以外の体外循環装置を備えるシステムであっても良い。
【０１４４】
或いは、これらの体外循環装置を備えないで、単に、制御装置４０とレーザー血流計１０、２０とからなる監視システムであっても良い。
【０１４５】
また、本実施形態に係る生体情報監視システムによれば、血流だけでなく、心臓の動き、脈流及び血管運動を監視できるほか、これらの監視に基づき、自律神経系及び中枢神経系等の生理機能の動態の監視が可能であり、スポーツ選手の管理、宇宙医学、新生児の発達監視、小児診断、薬効の出始めタイミングの判断、動物実験等、その他の用途にも適用可能である。
【０１４６】
なお、本実施形態においては、頭部３１ａの生体組織の血流値を計測するレーザー血流計としてレーザー血流計２０を用いているが、レーザー血流計２０に代えて、レーザー血流計１０を用いることも可能である。この場合、レーザー血流計１０の頭部３１ａへの装着を容易にするため、レーザー血流計１０をヘッドバンド、ヘッドホン、キャップその他の頭部着用品に一体的に取付けることができる。これにより、レーザー血流計１０の頭部３１ａへの装着及び頭部３１ａからの取り外しを容易に行うことができる。
【０１４７】
【発明の効果】
本発明によれば、アーチファクトノイズの影響を低減することができ、頭部の血流と四肢の血流とを各々独立に簡便かつ安定的に、長時間に亘って連続的に計測することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】レーザー血流計の好適な一例の要部を示す模式的な断面図である。
【図２】図１のレーザー血流計の要部を示す模式的な斜視図である。
【図３】図１のレーザー血流計により検出される散乱光のパワースペクトラムを示す図である。
【図４】比較例のレーザー血流計により検出される散乱光のパワースペクトラムを示す図である。
【図５】レーザー血流計の好適な他の一例の要部を示す模式的な断面図である。
【図６】図５のレーザー血流計の要部を示す模式的な正面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る生体情報監視システムを示す全体模式図である。
【図８】相互に同期が得られている場合の血流波形を示す図である。
【図９】相互に同期が得られていない場合の血流波形を示す図である。
【符号の説明】
１０、２０  レーザー血流計
１２    レーザー光源（照射手段）
１３    フォトダイオード（検出手段）
１５    半球レンズ（集光手段）
１１０  ケース（収納ケース）
１０１  当接面
１７    ピンホール（導光手段）
１４    反射板（第１方向変更手段）
１６    反射板（第２方向変更手段）
１８    ガラス板（透過部）
１９    遮蔽板（阻止部）
２１    挟持部
３０    生体情報監視システム
４２    演算装置（計測値取捨選択手段、同期判定手段、基準値比較判定手段、重篤状態判定手段、報知手段）
５０    透析治療器（人工透析装置）