(57)【要約】【課題】唾液層の厚み制御が困難であり、また測定時に痛みを伴うことによる密着不安定によって測定データにバラツキが生じやすいという従来の生体情報測定装置の問題を解決する。【解決手段】測定部位に当接する部分の少なくとも一部が曲面状でかつ前記測定部位に光を照射する接触子と、前記測定部位からの透過光、反射光、散乱光および透過反射光よりなる群から選択される少なくとも１種を検出する光検出手段と、前記検出の結果に基づいて前記測定部位中の特定成分を非侵襲的に測定する測定手段とを具備する生体情報測定装置。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）測定部位に当接する部分の少なくとも一部が曲面状である接触子を、前記測定部位に密着して当接させる工程、
（２）前記接触子により前記測定部位に光を照射する工程、
（３）前記測定部位からの透過光、反射光、散乱光および透過反射光よりなる群から選択される少なくとも１種を検出する工程、ならびに
（４）前記検出の結果に基づいて前記測定部位中の特定成分を非侵襲的に測定する工程を含む生体情報測定方法。
【請求項２】
測定部位に当接する部分の少なくとも一部が曲面状でかつ前記測定部位に光を照射する接触子と、
前記測定部位からの透過光、反射光、散乱光および透過反射光よりなる群から選択される少なくとも１種を検出する光検出手段と、
前記検出の結果に基づいて前記測定部位中の特定成分を非侵襲的に測定する測定手段とを具備する生体情報測定装置。
【請求項３】
前記接触子の前記測定部位に当接する部分が曲面状である請求項２記載の生体情報測定装置。
【請求項４】
前記接触子の前記測定部位に当接する部分が平面上で、角部が曲面状である請求項２記載の生体情報測定装置。
【請求項５】
前記角部に遮光手段を具備する請求項４記載の生体情報測定装置。
【請求項６】
前記測定部位が生体口唇部の口唇粘膜である請求項２〜５のいずれかに記載の生体情報測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体の血糖値などの生体情報を、透過光、反射光、散乱光または透過反射光により非侵襲的に測定する生体情報測定に関する。
【０００２】
【従来の技術】
糖尿病の重症患者は操作の簡単な採血型血糖測定器を患者個人で所有し、自分で血を採取して血糖値を測定する方法を採用している。しかし、最近では、非侵襲測定の開発が進んでおり、例えばＡＴＲ（減衰全反射）プリズムを用い、入射光がプリズムの反射面と生体との境界で減衰全反射を繰り返し、その後プリズム外部に出射された光を分析する方法が提案されている。例えば特許文献１においては、ＡＴＲプリズムを口または指に挟んで測定を行う方法が開示されている。
【０００３】
特許文献１記載の方法においては、エバネッセント波（いわゆる浸みだし光）が定量分析に応用されている。図４に示すように、光ファイバー５４中を伝搬してＡＴＲプリズム５１内を進行する光５３は、わずかに口唇５２に侵入したのち反射する。したがって、光５３は口唇５２に侵入し、口唇５２に存在する体液中の各成分の影響を受ける。そのため、反射光の光量を測定することで体液の反射率および吸収率などの変化を検出することができ、体液中の各成分の情報を得ることが可能になる。
【０００４】
また、非特許文献１においては、プリズムの形態として図５に示すような光ファイバーＡＴＲプローブ６１が開示されている。口唇５２にＡＴＲプローブ６２を接触させ、光ファイバー６３の光源側（図示せず）からＡＴＲプローブ６２を伝搬した光が、前記口唇５２に侵入して反射し、光ファイバー６３の受光側（図示せず）に伝搬される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１１３４３９号公報（第３頁、第１図）
【非特許文献１】
Ｓｐｅｃｔｒａ−Ｔｅｃｈ社、「Ｆｉｂｅｒ  Ｏｐｔｉｃｓ  Ｕｓｅｒ｀ｓ  Ｍａｎｕａｌ」、
Ｖｅｒｓｉｏｎ２．０（第２、９頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来の測定装置は、以下のような問題を有していた。
ここで、一例として、１０ミクロンの波長の光、およびＺｎＳｅ結晶からなるＡＴＲプリズム（屈折率：約２．０）を用い、入射角度を４５度とし、周囲の媒体を水（屈折率：約１．２４）とした場合について、公知の公式で浸みだし深さを計算すると、浸みだし深さは４．７ミクロンとなる。また周囲部分の屈折率が変われば浸みだし深さも変わるが、いずれにしても浸みだし深さはせいぜい数ミクロンである。
【０００７】
すなわち、従来の測定装置によって生体表面とその近傍の状態に関する情報が得られていることがわかる。しかし、被検体との間に唾液などの外乱層が存在すると、光が生体に届かなかったり、または光が侵入する生体の深さが変化したりし、得られる信号が不安定となることがある。
また、例えばＡＴＲプリズムのセンシング部の一部分に水および空気が存在する場合、およびＡＴＲプリズムのセンシング部の全面に水が存在する場合は、得られるスペクトルの形状が変化し、介在する空気の層もバラツキの要因となる。
【０００８】
したがって、上述の従来技術のようにＡＴＲプリズムを口唇に挟んで押し当てる場合、口唇を閉じる力加減によって密着度合いが変化し、ＡＴＲプリズムの表面と口唇との密着性が安定せず、唾液層の厚み制御が困難となる。また、空気層の介在などによる影響が加わることで、測定データにバラツキが生じやすい。仮に唾液層を拭き取ったとしても、口唇粘膜には微小な凹凸面があり、密着が不充分であると空気層が介在することになる。
【０００９】
また密着させる範囲が大きいほど完全な均一密着を実現することは困難である。そこで密着範囲が小さいものとして、図５に示すような光ファイバーＡＴＲプローブ６１を用いると、このＡＴＲプローブ６２の角がエッジ状またはわずかな丸みを持った直線状となっているため、密着のために強く押し当てた場合、角に接触している部分の口唇に痛みを伴うことがある。そのため、押し当てる力が弱くなり、密着性が安定しない。
【００１０】
そこで、本発明は、上述のような点に鑑みて、接触子を構成するプリズムと測定部位の密着性を簡単に行い、高精度の測定が可能な生体情報測定方法および生体情報測定装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、（１）測定部位に当接する部分の少なくとも一部が曲面状である接触子を、前記測定部位に密着して当接させる工程、
（２）前記接触子により前記測定部位に光を照射する工程、
（３）前記測定部位からの透過光、反射光、散乱光および透過反射光よりなる群から選択される少なくとも１種を検出する工程、ならびに
（４）前記検出の結果に基づいて前記測定部位中の特定成分を非侵襲的に測定する工程を含む生体情報測定方法に関する。これらの工程のうち複数の工程を同時に行うのが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、測定部位に当接する部分の少なくとも一部が曲面状でかつ前記測定部位に光を照射する接触子と、
前記測定部位からの透過光、反射光、散乱光および透過反射光よりなる群から選択される少なくとも１種を検出する光検出手段と、
前記検出の結果に基づいて前記測定部位中の特定成分を非侵襲的に測定する測定手段とを具備する生体情報測定装置にも関する。
【００１３】
前記生体情報測定装置においては、前記接触子の前記測定部位に当接する部分が曲面状であるのが好ましい。
また、前記接触子の前記測定部位に当接する部分が平面上で、角部が曲面状であるのが好ましい。
また、前記生体情報測定装置は、前記角部に遮光手段を具備するのが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明は、測定部位に当接する情報検出用接触子により光を照射するとともにこの測定部位からの透過光もしくは反射光もしくは散乱光もしくは透過反射光を検出し、測定部位中の特定成分を非侵襲的に測定する生体情報測定方法に関し、測定部位である生体口唇部の口唇粘膜を密着させる前記情報検出用接触子の少なくとも一部を曲面としたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、測定部位に当接する情報検出用接触子により光を照射するとともにこの測定部位からの透過光もしくは反射光もしくは散乱光もしくは透過反射光を検出し、測定部位中の特定成分を非侵襲的に測定する生体情報測定方法に用いる生体情報測定装置に関し、測定部位である生体口唇部の口唇粘膜を密着させる前記情報検出用接触子の少なくとも一部を曲面としたことを特徴とする。
【００１６】
また、前記生体情報測定装置においては、測定部位である生体口唇部の口唇粘膜を密着させる前記情報検出用接触子の全面を曲面としてもよく、また、測定部位である生体口唇部の口唇粘膜を密着させる前記情報検出用接触子の一部を平面とし、角部を曲面としてもよい。さらに、前記情報検出用接触子の角部に遮光を施してもよい。
【００１７】
以下に、図１〜３を参照しながら本発明の一実施の形態について説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。なお、図１〜３において同一の機能を有する構成要素は、同一符号で示し、繰り返しとなる説明は省略する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施の形態に係る生体情報測定装置１の使用時の様子を概略的に示す側面図である。また、図２は、図１に示す生体情報測定装置１を詳細に表す部分正面図である。さらに、図３は、図１に示す生体情報測定装置の接触子の部分の斜視図である。
【００１９】
図１に示すように、本発明に係る生体情報測定装置１は卓上型であり、図３に示すように下側口唇２の口唇粘膜３に当接するプリズム４からなる情報検出用接触子と、前記プリズムを先端に有するアーム部５とを有する。また、図示しないが、光源と、この光源からの光をプリズム４に入射させ、当接する測定部位（被検体）である口唇粘膜３内へ浸みだした光を、プリズム４内を伝搬させる導光手段と、この光を受光する検出器（光検出手段）とを内蔵する。
【００２０】
前記プリズム４において口唇粘膜３と当接してセンシングするセンシング部４ａは、センシング面積が口唇２の面積の半分以下の小型で、前記アーム部５の面から突出した構成とするのが好ましい。また、この卓上型の生体情報測定装置１は、口唇２を下から支える移動および固定可能な口唇支持部７を有しているのが好ましい。さらに、生体情報測定装置１の内部には、図示しないが演算回路を含み前記光検出の結果を処理する測定部が内蔵されており、前記測定部からのデータは前面または後面に設けた表示部６に表示させることもできる。
【００２１】
つぎに、本発明に係る生体情報測定装置１においては、図２および３に示すように、プリズム４の口唇粘膜３に当接する面は、平面状のセンシング部４ａ以外は丸みを帯びた曲面４ｂおよび４ｃを有している。また、他面には、前記光源からの光９を口唇粘膜３に入光させるための入射面８ａと口唇粘膜３から浸みだした光９を前記導光手段に入射させるための出射面８ｂを有している。この光９が入出する部分の形状は他の形状であっても構わない。
また、口唇支持部７はプリズム４より大きい面積を有しており、当接する面の角が丸みを帯びた曲面となっている。
【００２２】
以上のような構成を有する本実施の形態に係る卓上型の生体情報測定装置１の動作を、以下に説明する。
口唇２をプリズム４に接触させ、口唇支持部７を移動させて口唇２の下側から押し当てると、口唇粘膜３はプリズムセンシング部４ａに密着する。このとき、プリズム４はエッジ状の角がなく丸みを帯びていることにより、口唇粘膜３に強く圧迫しても痛みを伴わず、かつ口唇粘膜３が自然にプリズム４の形状に沿うため、確実に密着させることができる。
【００２３】
また、口唇粘膜３に当接しているプリズム４の面積が口唇面より小さいため、押し当て面にかかる力が集中することになり、密着度が増す。口唇支持部７はプリズム４の面積より同等以上の大きさであるから、センシング部４ａに接する口唇粘膜３を確実に該センシング部４ａ全面に押し当てることができる。下側から圧迫されることで、口唇２自体の微細な凹凸がなくなり、空気層の介在が抑制される。
【００２４】
また、圧迫されて密着している面積が小さくかつ丸みを帯びているため、口唇粘膜３上の唾液が、センシング部４ａの中心からこのセンシング部４ａと口唇支持部７で圧迫されていない周囲に逃げやすくなり、密着している口唇粘膜３での唾液層のバラツキは非常に小さいものとなる。
【００２５】
さらに、本実施の形態では、口唇支持部７を移動させる構成としたが、プリズム４を移動させて押し当てる構成を採ってもよく、要は口唇支持部７またはプリズム４の移動によって、口唇支持部７とプリズム４のセンシング部４ａが口唇に食い込むまで押し当て、口唇粘膜３とセンシング部４ａとを密着させることができればよい。
【００２６】
そして、生体情報測定装置１の操作スイッチがＯＮにされると、前述したように内部の光源から導光手段およびプリズム４を介して光が口唇粘膜３内に侵入し、さらに検出器によって受光され、演算回路によって得られた血糖値データが表示部６に表示される。このデータは、図示しないが、記憶回路に保存され、随時過去のデータを任意に取り出すことができる構成を採るのが有効である。
【００２７】
口唇支持部７を移動させ、移動後は固定するという簡単な構成で、ワンタッチで口唇粘膜３への密着が簡単かつ確実に行える。なお、本実施の形態では生体情報測定装置を卓上型としたが携帯型であってもよい。
【００２８】
また、センシング部４ａ以外の丸みを帯びた曲面４ｂおよび４ｃに、遮光膜を設けることにより、センシングに必要な光以外の不要光を抑制することができるものである。センシング部４ａは、センシングする光が検出器に伝搬される構成を有していればよく、センシング部４ａを平面状でなく緩やかな曲面状とすることにより、さらに密着しやすいうえに唾液が逃げやすく、密着している口唇粘膜３での唾液層のバラツキを非常に小さくすることができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る生体情報測定装置によれば、簡単で確実かつ安全に口唇とプリズムとを密着させることで、安定した信号が得られ、測定データのバラツキがない高精度な測定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る生体情報測定装置１の使用時の様子を概略的に示す側面図である。
【図２】図１に示す生体情報測定装置１を詳細に表す部分断面図である。
【図３】図１に示す生体情報測定装置の接触子の部分の斜視図である。
【図４】従来の生体情報測定装置の動作を説明するための図である。
【図５】従来の生体情報測定装置の動作を説明するための別の図である。
【符号の説明】
１      生体情報測定装置
２        口唇
４      プリズム
４ａ    センシング部
４ｂ、４ｃ    曲面
５      アーム部
７      口唇支持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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