(57)【要約】【課題】  異常データ消去方法及びそれを適用した分光学を利用した血液成分分析システムを提供する。【解決手段】  血液成分と反応する第１及び第２波長の光を被検体に照射し、被検体から透過される第１及び第２波長の光を光電変換させて得られるＰＰＧ信号を分析して血液成分の濃度を予測する分光学を利用した血液成分分析システムにおいて、（ａ）第１及び第２波長に対するＰＰＧ信号を収集する段階、（ｂ）ＰＰＧ信号に含まれたｎ個のパルスデータに対してｎ個の媒介変数を算出する段階、（ｃ）ｎ個の媒介変数の平均値を算出する段階及び（ｄ）ｎ個の媒介変数のうち平均値から所定標準偏差を外れる媒介変数が占める比率を所定消去基準値と比較してｎ個のパルスデータの有効性を判断する段階よりなる。【選択図】  図３
2004209257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定しようとする血液成分と反応する第１及び第２波長の光を被検体に照射し、前記被検体から透過される第１及び第２波長の光を光電変換させて得られるＰＰＧ信号を分析して前記血液成分の濃度を予測する分光学を利用した血液成分分析システムにおいて、
（ａ）所定の単位時間の間、前記第１及び第２波長に対するＰＰＧ信号を収集する段階と、
（ｂ）前記（ａ）段階で収集されたＰＰＧ信号に含まれたｎ個のパルスデータに対してｎ個（ここで、ｎは正の整数）の媒介変数を算出する段階と、
（ｃ）前記（ｂ）段階で算出されたｎ個の媒介変数の平均値を算出する段階と、
（ｄ）前記ｎ個の媒介変数中、前記平均値から所定の標準偏差を外れる媒介変数が占める比率を所定の消去基準値と比較してｎ個のパルスデータの有効の如何を判断する段階と、を含むことを特徴とする異常データ消去方法。
【請求項２】
（ｅ）前記（ｄ）段階での比較結果、前記ｎ個の媒介変数のうち、前記平均値から所定の標準偏差を外れる媒介変数が占める比率が前記消去基準値より大きいかまたは同じである場合、前記ｎ個のパルスデータのうち全部を更新して前記（ｂ）ないし（ｄ）段階を反復遂行する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の異常データ消去方法。
【請求項３】
（ｅ）前記（ｄ）段階での比較結果、前記ｎ個の媒介変数のうち前記平均値から所定の標準偏差を外れる媒介変数が占める比率が前記消去基準値より大きいかまたは同じである場合、前記ｎ個のパルスデータのうち一部を更新して前記（ｂ）ないし（ｄ）段階を反復遂行する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の異常データ消去方法。
【請求項４】
前記標準偏差は前記第１及び第２波長によって決定されることを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の異常データ消去方法。
【請求項５】
前記第１及び第２波長が等吸光点に該当する場合、前記標準偏差は±３.５％〜±４.５％であることを特徴とする請求項４に記載の異常データ消去方法。
【請求項６】
前記第１及び第２波長が赤色領域または赤外線領域に該当する場合、前記標準偏差は±１.５％〜±２.５％であることを特徴とする請求項４に記載の異常データ消去方法。
【請求項７】
前記ｎ個のパルスデータは外部で印加した圧力によって発生する血流変化による変調波形態の信号から生成することを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の異常データ消去方法。
【請求項８】
測定しようとする血液成分と反応する第１及び第２波長の光を被検体に照射し、前記被検体から透過される第１及び第２波長の光を光電変換させて得られるＰＰＧ信号を分析して前記血液成分の濃度を予測する分光学を利用した血液成分分析システムで使用されるコンピュータ読取り可能な記録媒体において、
所定の単位時間の間収集された前記第１及び第２波長に対するＰＰＧ信号に含まれたｎ個のパルスデータに対してｎ個（ここで、ｎは正の整数）の媒介変数を算出する第１手順と、
前記第１プログラムによって算出されたｎ個の媒介変数の平均値を算出し、算出された前記ｎ個の媒介変数のうち前記平均値から所定の標準偏差を外れる媒介変数が占める比率を所定の消去基準値と比較してｎ個のパルスデータの有効の如何を判断する第２手順と、をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項９】
それぞれ測定しようとする血液成分と特定に反応する波長の光を放出する少なくとも２つ以上の光源を具備し、所定のタイミングによって被検体に特定波長を有する光を照射する発光部と、
前記被検体から放出される光を受光し、受光された光を電気的信号として変換させる受光部と、
前記受光部から提供される信号から特定血液成分と反応した各波長に対するＰＰＧ信号を抽出し、所定の単位時間の間収集された各波長に対するＰＰＧ信号に含まれたｎ個（ここで、ｎは正の整数）のパルスデータに対してｎ個の媒介変数の平均値を算出し、前記ｎ個の媒介変数のうち前記平均値から所定の標準偏差を外れる媒介変数が占める比率を所定の消去基準値と比較してｎ個のパルスデータの有効の如何を判断する信号処理部と、を含むことを特徴とする分光学を利用した血液成分分析システム。
【請求項１０】
前記信号処理部は前記ｎ個のパルスデータを貯蔵するＦＩＦＯ構造のデータバッファを具備し、前記ｎ個のパルスデータを消去データとして判断した場合、ｎ個のデータを一定単位で分割して先に入力されたデータを更新して再度異常データ消去の如何を判断することを特徴とする請求項９に記載の分光学を利用した血液成分分析システム。
【請求項１１】
前記標準偏差は前記第１及び第２波長によって決定されることを特徴とする請求項９または１０に記載の分光学を利用した血液成分分析システム。
【請求項１２】
前記第１及び第２波長が等吸光点に該当する場合、前記標準偏差は±３.５％〜±４.５％であることを特徴とする請求項１１に記載の分光学を利用した血液成分分析システム。
【請求項１３】
前記第１及び第２波長が赤色領域または赤外線領域に該当する場合、前記標準偏差は±１.５％〜±２.５％であることを特徴とする分光学を利用した請求項１１に記載の血液成分分析システム。
【請求項１４】
前記ｎ個のパルスデータは外部で印加した圧力によって発生する血流変化による変調波形態の信号から生成されることを特徴とする請求項９または１０に記載の分光学を利用した血液成分分析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液成分分析システムに係り、特に、生体内部的及び外部的要因により発生する異常データを消去するための方法及びそれを適用した分光学を利用した血液成分分析システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
非浸湿的な方法による生体信号の計測は現代医工学分野の重要なキーワードであり、多くの医工学者によって様々な生理変数に対する測定方法が一般化されている。その中、採血せずに血液成分を分析する方法に対しても多様な接近方法によって多くの研究結果が発表され、今でもその研究が進行し続けられている。接近方法の一例として、分光学的な方法を利用した血液成分の分析は採血をしないために患者に苦痛を与えず、感染の危険がなく、リアルタイムでその結果が分かる長所を有する。このような長所と関連技数の発達につれて過去、酸素飽和度の測定のための装備で一般化された技数が近来においてヘモグロビン、グルコースのような多様な血液成分の分析のための医療機器に適用されている。このような装備は測定しようとする血液成分と反応する特定波長の光を利用して波長間に吸収された光量の差を計測して分析する方法を使用する。
【０００３】
分光学的な方法を利用する場合、生成するＰＰＧ（Ｐｈｏｔｏ Ｐｌｅｔｈｙｓｍｏ Ｇｒａｐｈｉｃ）信号は脈動成分と非脈動成分とよりなる。図１を参照してＰＰＧ信号をさらに細部的に説明すれば、次の通りである。図１において、Ｉｏは、人体に照射された光量、Ｉｔは、人体を透過した光量、Ｉａは、人体に吸収された光量、Ｔｏは、心臓拍動周期、Ｉｐは、脈動成分の最高点、Ｉｖは、脈動成分の最低点、Ｐ１は、脈動成分による光度変化量、すなわち、ＡＣ成分、Ｐ２は、非脈動成分による光度、すなわち、ＤＣ成分をそれぞれ示す。ここで、生体に照射された光を吸収する成分は大きく時間によって変化されない骨や生体組織による非脈動成分、すなわち、Ｐ２成分と、心臓拍動によって径時的に変化する脈動成分によるＰ１成分とに分けられることが分かる。
【０００４】
このように径時的に変化する脈動成分によって吸収された光量を正確に測定することは比率測定方式による血液成分分析で非常に重要である。しかし、ＰＰＧ信号の振幅と基底線とは、呼吸、血圧、脈拍数、体温、血管状態、または自律神経系のような生体内部的要因と、自発的または非自発的動きのような生体外部的要因によって随時に変化する。定量的に脈動成分の振幅は非脈動成分による光の吸収量と比較して２％ないし５％の範囲で変化し、ＰＰＧ信号の基底線も３％ないし５％の範囲で変化する。このような生体内部的要因による脈動成分の振幅と基底線の変化は異常データを発生させ、その結果、分光学的方法による血液成分の分析で誤差を発生させる原因となる。
【０００５】
ＰＰＧ信号での異常データ発生に対する対応方案と関連した従来技数としては、特許文献１、特許文献２、特許文献３及び特許文献４などがある。特許文献１は人体のプローブ付着部位に動き検出センサーと加速度計とを共に付着し、あらかじめ設定した限度を超える動きが検出されれば、システムを制御するマイクロプロセッサーに伝達することによって、この時に測定されたデータを酸素飽和度測定のための分析で排除させる技数である。この技数は工学部と共に動き検出機と加速度計とを追加付着するためにシステムが構造的に複雑になるだけでなく、コストが上昇する要因になる。
【０００６】
特許文献２は測定されたＰＰＧ信号に対してあらかじめ設定したＡＣ成分の振幅変化率及びＤＣ成分の勾配のような判断基準によって非生理学的原因によるデータであることを知らせるイベントを発生させることによって、異常データによる分析エラーを防止する技数である。この技数はＡＣ成分とＤＣ成分とが比較的安定な特性を有するＰＰＧ信号の場合にも測定単位時間内の脈動成分で測定される回帰式に適用するＲＯＲ（Ｒａｔｉｏ ｏｆ Ｒａｔｉｏｓ）のような媒介変数が生体内部的要因によって短期間に大きい差を発生させる場合が発生する。
【０００７】
特許文献３は動き及び雑音項が含まれたとビア−ランバート方程式による媒介変数を比率測定方式に適用して雑音の影響を消去する技数である。この技数は各波長間に動きと雑音とが一定に比例し、脈動成分は動きに影響されないという仮定下に適用可能であるが、実際、脈動成分は呼吸による変動が激しいために血液成分の濃度を計算するためのＰＰＧ信号に影響を与えて計算結果が不正確となる。
【０００８】
特許文献４は１つのデータセグメントでフーリエ変換を行って代表周波数を探した後、その周波数に該当する信号のみを抽出する帯域通過フィルタを設計し、これを利用して動雑音が消去された信号を抽出する技数である。この技数はフーリエ変換のための演算回数と狭帯域通過フィルタリングのためのフィルタのタップ数とが増加するようになり、その結果、処理しなければならないデータ量が多くなるために信号処理過程を連続的にリアルタイムで具現し難い。
【０００９】
前述したように従来の技数は殆ど酸素飽和度を測定するシステムにおいて、動雑音かプローブの不安定な接触のような生体外部的要因によって発生する異常データを排除する方法に限定されていた。また、従来には一律的に患者が生理的に安定状態になるまで別途の待ち時間が経過した後、酸素飽和度のような生理信号を測定することによって全体的な測定時間が長くなる問題点があった。
【特許文献１】米国特許第５,０２５,７９１号公報
【特許文献２】米国特許第５,５１７,９８８号公報
【特許文献３】米国特許第５,６４５,０６０号公報
【特許文献４】米国特許第６,３９３,３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明が解決しようとする技数的課題は、分光学を利用した血液成分分析システムにおいて、動雑音やプローブの不安定な接触のような生体外部的要因のみならず、生体内部的要因によって発生する異常データを消去する方法を提供するところにある。
【００１１】
本発明が解決しようとする他の技数的課題は、前記異常データ消去方法を適用することによって分析の正確度を高めると同時に、分析にかかる測定時間を短縮させうる分光学を利用した血液成分分析システムを提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記技数的課題を達成するために本発明による異常データ消去方法は測定しようとする血液成分と反応する第１及び第２波長の光を被検体に照射し、前記被検体から透過される第１及び第２波長の光を光電変換させて得られるＰＰＧ信号を分析して前記血液成分の濃度を予測する分光学を利用した血液成分分析システムにおいて、（ａ）所定の単位時間の間前記第１及び第２波長に対するＰＰＧ信号を収集する段階と、（ｂ）前記（ａ）段階で収集されたＰＰＧ信号に含まれたｎ個（ここで、ｎは正の整数）のパルスデータに対してｎ個の媒介変数を算出する段階と、（ｃ）前記（ｂ）段階で算出されたｎ個の媒介変数の平均値を算出する段階と、（ｄ）前記ｎ個の媒介変数のうち前記平均値から所定の標準偏差を外れる媒介変数が占める比率を所定の消去基準値と比較してｎ個のパルスデータの有効の如何を判断する段階と、を含む。
【００１３】
前記異常データ消去方法は、望ましくは、（ｅ）前記（ｅ）段階での比較結果、前記ｎ個の媒介変数のうち、前記平均値から所定の標準偏差を外れる媒介変数が占める比率が前記消去基準値より大きいかあるいは同じである場合、前記ｎ個のパルスデータのうち全部または一部を更新して前記（ｂ）ないし（ｄ）段階を反復遂行する段階をさらに含むことができる。
【００１４】
前記他の技数的課題を達成するために本発明による分光学を利用した血液成分分析システムは、それぞれ測定しようとする血液成分と特定に反応する波長の光を放出する少なくとも２つ以上の光源を具備し、所定のタイミングによって被検体に特定波長を有する光を照射する発光部と、前記被検体から放出される光を受光し、受光された光を電気的信号に変換させる受光部と、前記受光部から提供される信号から特定血液成分と反応した各波長に対するＰＰＧ信号を抽出し、所定の単位時間の間収集された各波長に対するＰＰＧ信号に含まれたｎ個のパルスデータに対してｎ個（ここで、ｎは正の整数）の媒介変数の平均値を算出し、前記ｎ個の媒介変数のうち、前記平均値から所定の標準偏差を外れる媒介変数が占める比率を所定の消去基準値と比較してｎ個のパルスデータの有効の如何を判断する信号処理部と、を含む。
【００１５】
前記信号処理部は、望ましくは、前記ｎ個のパルスデータを貯蔵するＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）構造のデータバッファを具備し、前記ｎ個のパルスデータを消去データと判断した場合、ｎ個のデータを一定単位で分割して先に入力されたデータを更新し、再度異常データ消去の如何を判断する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、分光学を利用した血液成分分析システムにおいて被検体から発生するＰＰＧ信号から回帰式の媒介変数を算出し、媒介変数の異常データを所定単位時間の間分析し、異常データが消去基準値以上含まれたデータ群は分析で排除させることによって動き検出センサーと加速度計のような別途のハードウェアを追加せずに生体外部的要因による影響だけでなく生体内部的要因による脈動成分の変動の影響が最小化できる。その結果、コストの上昇なしに血液成分分析システムの正確度を高めることができる。
【００１７】
また、本発明によれば、一般的な生理信号検査時に要求される患者の安定状態のための準備時間を省略するか最小化できて分析のための測定時間が短縮できるだけでなく、従来の検査者に依存する主観的分析方法でなく客観的でかつ自動化された方法で異常データ消去の如何が判定できるので、分析の正確度を常に一定に維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施例による異常データ消去方法とそれを適用した分光学を利用した血液成分分析システムを添付された図面を参照して詳細に説明する。
図２は、本発明の一実施例による分光学を利用した血液成分分析システムの構成を示すブロック図であって、血液成分分析システムは、発光部２１、被検体２２、受光部２３、増幅及びフィルタリング部２４、信号処理部２５、貯蔵部２６及び表示部２７よりなる。
【００１９】
図２を参照すれば、発光部２１はそれぞれ測定しようとする血液成分と特定に反応する波長の光を放出する少なくとも２つ以上の光源、例えば、発光ダイオードを具備し、光源は信号処理部２５によって制御されるタイミングによって被検体２２に特定波長を有する光を照射する。
【００２０】
受光部２３は、発光部２１と受光部２３間に位置する被検体２２から透過、散乱または反射される光を受光し、受光された光を電気的信号に変換させて増幅及びフィルタリング部２４に供給する。増幅及びフィルタリング部２４は受光部２３から提供される電気的な信号を一定のレベルに増幅させた後、フィルタリングして雑音成分を除去する。
【００２１】
信号処理部２５は、増幅及びフィルタリング部２４から提供される信号から特定血液成分と反応したＰＰＧ信号を抽出してデジタルデータに変換した後、デジタルデータに対して異常データを消去するための信号分析及び処理を行い、信号処理された信号を貯蔵部２６と表示部２７とに提供する。信号処理部２５には本発明による異常データ消去方法が実行できるプログラムが書込まれており、コンピュータで読出し可能な書込み媒体が内蔵されている。一方、信号処理部２５に内蔵されるデータバッファはｎ個（ここで、ｎは正の整数）のデータを貯蔵するＦＩＦＯ構造よりなることが望ましい。この場合、信号分析及び処理結果、ｎ個のデータを消去データと判断した場合、ｎ個のデータを一定単位、例えば、５で分割して先に入力された（ｎ／５）個のデータのみを更新して異常データ消去のための信号分析に適用できる。
【００２２】
貯蔵部２６は信号処理部２５の処理結果、有効データとして判断されたデジタルデータを貯蔵し、表示部２７は信号処理部２５の処理結果をディスプレーしてユーザーに知らせる。
【００２３】
図３は、本発明による異常データ消去方法を説明するフローチャートであって、データ収集段階（３１段階）、波長間媒介変数の平均値算出段階（３２ないし３５段階）、波長間媒介変数の平均値、標準偏差及び消去基準値を利用した有効データ判断段階（３６ないし３８段階）よりなる。図３に示された異常データ消去方法を図４と結付させて説明すれば、次の通りである。
【００２４】
図３を参照すれば、３１段階では設定された単位時間、例えば、Ｔ１〜Ｔ２に該当する時間の間増幅及びフィルタリング部２４から供給される波長別ＰＰＧ信号に対するｎ個のパルスデータを収集する。ここで、ｎ個のパルスデータは一般的に心臓拍動周期を有することができ、外部で印加した圧力によって発生する血流変化によってさらに大きい振幅を有する変調波形態の信号から生成されうる。
【００２５】
３２段階では、前記３１段階で収集されたパルスデータ群から波長別に単位時間に含まれるそれぞれのパルスに対して光度の最高点Ｉｐと最低点Ｉｖとを獲得する。第１及び第２波長に対する光度グラフＧ１、Ｇ２を調べてみれば、Ｔ１〜Ｔ２時間の間、ｎ個のパルスが存在する場合、第１波長に対する光度グラフＧ１上のｎ個のパルスに対してそれぞれ最高点Ｉｐ１１、Ｉｐ１２、…、Ｉｐ１ｎと最低点Ｉｖ１１、Ｉｖ１２、…、Ｉｖ１ｎとを獲得し、第２波長に対する光度グラフＧ２上のｎ個のパルスに対してそれぞれ最高点Ｉｐ２１、Ｉｐ２２、…、Ｉｐ２ｎと最低点Ｉｖ２１、Ｉｖ２２、…、Ｉｖ２ｎとを獲得する。
【００２６】
３３段階では、前記３２段階で得られたパルス別光度の最高点Ｉｐと最低点Ｉｖとを利用して波長別にそれぞれのパルスに対して最高点と最低点とのログ指数の比ｌｎ（Ｉｐ／Ｉｖ）を算出する。すなわち、第１波長に対する光度グラフＧ１において、第１ないし第ｎパルスに対して最高点と最低点との比ｌｎ（Ｉｐ１１／Ｉｖ１１、ｌｎ（Ｉｐ１２／Ｉｖ１２）、…、ｌｎ（Ｉｐ１ｎ／Ｉｖ１ｎ）を求め、第２波長に対する光強さグラフＧ２において、第１ないし第ｎパルスに対して最高点と最低点との比ｌｎ（Ｉｐ２１／Ｉｖ２１）、ｌｎ（Ｉｐ２２／Ｉｖ２２）、…、ｌｎ（Ｉｐ２ｎ／Ｉｖ２ｎ）を求める。
【００２７】
３４段階では、前記３３段階で算出されたパルス別最高点と最低点とのログ指数の比ｌｎ（Ｉｐ／Ｉｖ）を利用して媒介変数、例えば、波長間ＲＯＲ（Ｒａｔｉｏ ｏｆ Ｒａｔｉｏｎｓ）、すなわち、第１波長に対する各パルスの最高点と最低点とのログ指数の比ｌｎ（Ｉｐ１ｋ／Ｉｖ１ｋ）（ここで、ｋは１〜ｎ）と第２波長に対する各パルスの最高点と最低点とのログ指数の比ｌｎ（Ｉｐ２ｋ／Ｉｖ２ｋ）（ここで、ｋは１〜ｎ）との比Ｒ１２を算出する。第１波長と第２波長間のＲＯＲ Ｒ１２は次の式(1)のように示される。
【００２８】
【数１】
2004209257.tif 000003
【００２９】
３５段階では、前記３４段階で求めた第１波長と第２波長間のＲＯＲ Ｒ１２の平均値を算出する。第１波長と第２波長間のＲＯＲ Ｒ１２の平均値Ｍ１２は次の式(2)のように示される。
【００３０】
【数２】
2004209257.tif 000004
【００３１】
３６段階では、前記３４段階で求めたｎ個の媒介変数に対して前記３５段階で算出された平均値Ｍ１２を基準として標準偏差を外れる媒介変数の数ｍを計数する。ここで、標準偏差は実験的にまたはシミュレーションを通じて最適の値に設定できる。一例に、標準偏差は波長間ＲＯＲを求めるのに使われる２つの波長によって相異なる値が設定できる。もし、等吸光点に該当する２つの波長を使用する場合、標準偏差は±３.５％〜±４.５％、望ましくは、±４％、赤色領域または赤外線領域の２つの波長を使用する場合、±１.５％〜±２.５％、望ましくは、±２％を使用する。
【００３２】
３７段階では、前記３４段階で求めた全体媒介変数の数ｎと前記３６段階で計数された標準偏差を外れる媒介変数の数ｍとの比率、すなわち、ｍ／ｎと所定の消去基準値とを比較する。ここで、消去基準値は実験的に、またはシミュレーションを通じて分析の正確度が保障できる最適の値に設定できる。前記３７段階での比較結果、ｍ／ｎが消去基準値より大きいかまたは同じ場合には現在収集されたｎ個のデータは廃棄して分析から排除し、再び、前記３１段階に復帰して以後の段階を進行する。この時、３１段階で新しいｎ個のデータを全て更新する場合もあり、望ましくは、以前の単位時間の間収集されたｎ個のデータを一定単位で分割して、先に入力されたデータは捨て、捨てたほどのデータを補充して３２段階に進行できる。
【００３３】
３８段階では、前記３７段階での比較結果、ｍ／ｎが消去基準値より小さい場合には前記３４段階で求めたｎ個の第１及び第２波長間ＲＯＲ Ｒ１２を有効データとして判断して貯蔵部２６に貯蔵する。貯蔵部２６に貯蔵された有効データ、すなわち、第１及び第２波長間ＲＯＲ Ｒ１２の平均値は、例えば、多変量線形回帰分析で得られた回帰式に適用して該当する血液成分の濃度が計算できる。
【００３４】
例えば、ヘモグロビンＨｂの量を計算する回帰式が次の通りである。
【００３５】
【数３】
2004209257.tif 000005
【００３６】
のように表現される場合、前記３１段階ないし３８段階を通じて有効データとして判定された第１及び第２波長間ＲＯＲの平均値の例は、次の表１のように示すことができる。
【００３７】
【表１】
2004209257.tif 000006
【００３８】
ここで、単位時間の間含まれるパルスの数ｎは３０であり、Ｒ１３は、５６９ｎｍ波長と８０５ｎｍ波長間のＲＯＲ、Ｒ１５は５６９ｎｍ波長と９７０ｎｍ波長間のＲＯＲ、Ｒ４５は９４０ｎｍ波長と９７０ｎｍ波長間のＲＯＲをそれぞれ示す。本発明によって有効データとして判断された各波長間ＲＯＲの平均値をＲ１３、Ｒ１５、またはＲ４５に代入することによってヘモグロビンの濃度が予測できる。
【００３９】
前記した本発明の実施例はコンピュータで読み出せる書込み媒体にコンピュータが読み出せるコードとして具現可能である。例えば、異常データ消去方法は所定の単位時間の間収集された前記第１及び第２波長に対するＰＰＧ信号に含まれたｎ個のパルスデータに対してｎ個の媒介変数を算出する第１プログラム、及び前記第１プログラムによって算出されたｎ個の媒介変数の平均値を算出し、算出された前記ｎ個の媒介変数のうち前記平均値から所定の標準偏差を外れる媒介変数が占める比率を所定の消去基準値と比較してｎ個のパルスデータの有効の如何を判断する第２プログラムを書込み媒体に書込んで具現できる。一方、コンピュータが読み出せる書込み媒体はコンピュータシステムによって読み出されるデータが貯蔵されるあらゆる種類の書込み装置を含む。コンピュータが読み出せる書込み媒体の例としては、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、光データ貯蔵装置などがあり、また、キャリアウェーブ（例えば、インターネットを通じた伝送）の形態で具現されることも含む。また、コンピュータが読み出せる書込み媒体はネットワークで連結されたコンピュータシステムに分散され、分散方式でコンピュータが読み出せるコードが貯蔵、実行されうる。そして、本発明を具現するための機能的なプログラム、コード及びコードセグメントは本発明が属する技数分野のプログラマーによって容易に推論できる。
【００４０】
〔測定例〕
本発明の一実施例による異常データ消去方法に対する定量的結果を得るために、１０.５〜１６.５ｇ／ｄｌのヘモグロビン濃度を有する３０人の被検者を対象として横になった姿勢で一人当たり１０分間連続でデータを収集した。３０人の母集団を２対１の割合で分類し、２０人を調整モデルとして多変量線形回帰分析を通じた回帰式を求めた。この回帰式を残りの１０人のデータに適用して予測モデルに対する結果を計算した。あらゆる測定対象者はキューベットを利用した浸湿的なヘモグロビン測定装備であるヘモキュー（ＨｅｍｏＣｕｅ ＡＢ、Ｓｗｅｄｅｎ）を利用してレファレンスとして使用するヘモグロビン数値を測定した。
【００４１】
媒介変数、すなわち、波長間ＲＯＲの異常データを判定するために５６９ｎｍ波長によるログ指数の比と８０５ｎｍ波長によるログ指数の比との比Ｒ１３と、９４０ｎｍ波長によるログ指数の比と９７０ｎｍ波長によるログ指数の比との比Ｒ４５に標準偏差をそれぞれ２％と１％単位に増加させて結果を比較した。前記各波長間ＲＯＲに対して消去基準値は２０％に適用し、測定周期は１分単位のデータを対象として分析した。標準偏差が小さいほど相関係数の良い結果を得るが、標準偏差を満足する測定対象数Ｎが減少されて多くのデータを分析できなくなる。相関係数と標準偏差とを満足する測定対象数とは反比例関係が成立され、これを相互補完してＲ１３とＲ４５に４％と２％を異常データ消去のための最適の標準偏差として選定した。調整モデルと予測モデルとに関連して、Ｒ１３とＲ４５で各標準偏差別相関係数及び分析個体数は次の表２に示された通りである。
【００４２】
【表２】
2004209257.tif 000007
【００４３】
表２を参照すれば、非浸湿的な血液ヘモグロビン濃度測定のために異常データ消去基準値を適用し、除去されたパルスの比によって測定データを分析に適用するかどうかを判断する本発明による異常データ消去方法を３０人の被検者に適用して調整モデルの相関係数０.７１と予測モデルの相関係数０.６１の結果を得た。これは本発明による異常データ消去方法を使用しない分析結果、すなわち、調整モデルの相関係数０.５１と予測モデルの相関係数０.３とを比較してみる時、改善されたことを示し、したがって、呼吸、血圧、脈拍数、体温、血管状態、自律神経系などのような生体内部的要因によって発生する脈動成分の変化による影響と動雑音、プローブのような生体外部的要因による影響を最小化する方法として有用性があることが立証された。
【００４４】
以上、図面と明細書で最適実施例が開示された。ここで特定な用語が使われたが、これは単に本発明を説明するための目的で使われたものであり、意味限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使われたものではない。したがって、本技数分野の当業者であれば、これより多様な変形及び均等な他の実施例が可能であることが理解できるであろう。したがって、本発明の真の技数的保護範囲は特許請求の範囲の技数的思想によって定められねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は血液成分分析システムに適用できる異常データが消去基準値以上含まれたデータ群を分析で排除させることによって生体外部的要因及び生体内部的要因による脈動成分の変動の影響を最小化して分析の正確度を高める。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】一般的なＰＰＧ信号を説明するグラフである。
【図２】本発明の一実施例による分光学を利用した血液成分分析システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明による異常データ消去方法を説明するフローチャートである。
【図４】図３において各段階で使われるパラメータを定義する第１及び第２波長に対する光度グラフの一例である。
【符号の説明】
【００４７】
２１    発光部
２２    被検体
２３    受光部
２４    増幅及びフィルタリング部
２５    信号処理部
２６    貯蔵部
２７    表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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