(57)【要約】 【課題】  非侵襲的なグルコース濃度測定において、温度変化による特性のばらつきを抑えてＳ／Ｎ比を改善し測定精度を向上する。【解決手段】  ランプからなる光源２と、該光源２から発せられた光を分光する分光器３と、該分光器３において分光された後、生体Ａ内において拡散または透過した光を検出する検出器４，６とを備え、各波長における吸光度に基づいて生体Ａ内のグルコース濃度を測定するグルコース濃度測定装置１であって、光源２を収容する光源部９と、分光器３および検出器４，６を収容する光学部１０とが隔壁１１により相互に区画されるとともに、該隔壁１１に、光源部９の光源２からの光を透過して分光器３に入射させる光学的に透明な窓部材１３が設けられているグルコース濃度測定装置１を提供する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランプからなる光源と、該光源から発せられた光を分光する分光器と、該分光器において分光された後、生体内において拡散または透過した光を検出する検出器とを備え、各波長における吸光度に基づいて生体内のグルコース濃度を測定するグルコース濃度測定装置であって、
光源を収容する光源部と、分光器および検出器を収容する光学部とが隔壁により相互に区画されるとともに、
該隔壁に、前記光源部の光源からの光を透過して分光器に入射させる光学的に透明な窓部材が設けられているグルコース濃度測定装置。
【請求項２】
前記光源が、アークランプからなる請求項１に記載のグルコース濃度測定装置。
【請求項３】
前記光源部に、前記光源を冷却する空冷装置が備えられている請求項１または請求項２に記載のグルコース濃度測定装置。
【請求項４】
前記窓部材が、前記隔壁に設けられた貫通穴の全周にわたって塗布された弾性接着剤により、貫通穴を密封状態に閉塞している請求項１から請求項３のいずれかに記載のグルコース濃度測定装置。
【請求項５】
前記窓部材が、端面を突き合わせ状態に配置される複数の窓部材片からなる請求項１から請求項４のいずれかに記載のグルコース濃度測定装置。
【請求項６】
前記窓部材片どうしの突き合わせられる端面が、窓部材片の厚さ方向に傾斜している請求項５に記載のグルコース濃度測定装置。
【請求項７】
前記窓部材が、特定の波長領域の光のみを透過させる波長特性を有する請求項１から請求項６のいずれかに記載のグルコース濃度測定装置。
【請求項８】
光源と、該光源から発せられた光を生体への入射前または入射後に分光する分光器と、生体内において拡散または透過した光を検出する検出器とを備え、各波長における吸光度に基づいて生体内のグルコース濃度を測定するグルコース濃度測定装置であって、
時間間隔をあけて行われる測定とは別に、測定間隔より短い所定の時間間隔をあけて測定動作を行わせる制御装置を備えるグルコース濃度測定装置。
【請求項９】
光源と、該光源から発せられた光を生体への入射前または入射後に分光する分光器と、生体内において拡散または透過した光を検出する検出器とを備え、各波長における吸光度に基づいて生体内のグルコース濃度を測定するグルコース濃度測定装置であって、
時間間隔をあけて行われる測定と測定との間に、連続的に測定動作を行わせる制御装置を備えるグルコース濃度測定装置。
【請求項１０】
測定とは別に行われる測定動作の際に作動させられ、光源からの光が生体に向けて出射されるのを禁止する制限手段を備える請求項８または請求項９に記載のグルコース濃度測定装置。
【請求項１１】
前記制限手段が、測定とは別に行われる測定動作の際に生体への出射光路を遮断するシャッタからなる請求項１０に記載のグルコース濃度測定装置。
【請求項１２】
前記制限手段が、測定とは別に行われる測定動作の際に生体への出射光路に配置されて光を所定の方向へ反射させるミラーと、該ミラーにより反射された光を減衰させるフィルタと、該フィルタを透過した光を前記検出器へ入射させるバイパス手段とを備える請求項１０に記載のグルコース濃度測定装置。
【請求項１３】
前記フィルタが生体と同等の減衰率を有する請求項１２に記載のグルコース濃度測定装置。
【請求項１４】
前記フィルタが、減衰率を変更可能な可変フィルタからなり、生体の減衰率に合わせて減衰率が変更される請求項１２に記載のグルコース濃度測定装置。
【請求項１５】
前記検出器の直前に、該検出器への光の入射を遮断可能な遮光手段が設けられている請求項１から請求項１４のいずれかに記載のグルコース濃度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、グルコース濃度測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、糖尿病の判断のために血中グルコース濃度測定が行われており、特に、糖尿病患者のインシュリン投与量を決定する血糖値を検査するために、グルコース濃度の測定が行われている。グルコース濃度の測定は、一般に、指や腕から採取した血液を直接分析することにより行われている。患者の体内における血液中のグルコース濃度は、食事の前後や運動後などの測定条件によって変化するため、正確な血糖値を得るためには、頻繁なグルコース濃度測定が必要である。
しかしながら、採血した血液を直接分析する上記方法は、グルコース濃度の測定の度に注射針等を刺して採血しなければならず、患者にかかる負担が大きいという問題がある。
【０００３】
この問題を解決するために、指、腕、耳朶などの生体組織に対し、外部から近赤外光を照射して生体内で拡散させ、生体外に出射された光を検出する非侵襲的なグルコース濃度測定方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１の方法は、複数本の発光ファイバと複数本の受光ファイバとを束ねて構成した光ファイババンドルを用意し、該光ファイババンドルを構成する各光ファイバの先端面を生体表面に接触状態に配置する。そして、ハロゲンランプから複数の発光ファイバに集光した近赤外光をそれら発光ファイバの先端面から照射することにより、生体内に入射させ、生体内において拡散されて生体表面から生体外に戻る光を複数の受光ファイバにおいて受光するとともに、受光された光のスペクトルを分析することによりグルコースの濃度を算出するものである。
【特許文献１】特開２０００−１３１３２２号公報（図３等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示される方法のように、光によって非侵襲的にグルコース濃度を測定する方法の場合には、生体内から得られる光信号がごく微量であるため、如何にして測定精度を向上するかが課題である。
特許文献１に示される方法は、多数の発光ファイバおよび受光ファイバを使用して、照射光量および検出光量を増加させることで、検出されるグルコース濃度の情報量を増加させている。しかしながら、ハロゲンランプからの光を光ファイババンドルに集光させる場合に、ファイババンドル全体の断面積に対し、該ファイババンドルを構成する発光ファイバのコアの断面積の占める割合は非常に小さいため、ハロゲンランプから発せられた光の内、大部分は発光ファイバ内に入射されることなく捨てられてしまう不都合がある。また、光ファイバは、特定の入射角度より大きな角度をなして入射する光については、伝送できないという性質を有しており、これによっても、測定に使用される光量が制限されてしまう不都合がある。
【０００５】
この不都合を回避するためには、ランプの発光量を増大させる必要があるが、この場合には、装置が大型化したり発熱量が増大したりする問題が考えられる。発熱量が増加する場合には、装置の各部の温度を上昇させて検出信号にドリフトを生じさせる可能性があり、測定精度の低下を来す不都合が考えられる。このため空冷装置等の冷却装置が必要となるが、装置周囲の気流が変化することも、測定精度を変動させる原因となる。
【０００６】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、発熱による検出信号のドリフトの問題および装置周囲の気流の変化の問題を解消しつつ光量を増大させ、Ｓ／Ｎ比を改善して測定精度を向上し得るグルコース濃度測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明は、ランプからなる光源と、該光源から発せられた光を分光する分光器と、該分光器において分光された後、生体内において拡散または透過した光を検出する検出器とを備え、各波長における吸光度に基づいて生体内のグルコース濃度を測定するグルコース濃度測定装置であって、光源を収容する光源部と、分光器および検出器を収容する光学部とが隔壁により相互に区画されるとともに、該隔壁に、前記光源部の光源からの光を透過して分光器に入射させる光学的に透明な窓部材が設けられているグルコース濃度測定装置を提供する。
【０００８】
この発明によれば、光源から発せられた光は、隔壁に設けられた窓部材に入射される。窓部材は光学的に透明な材質により構成されているので、光は窓部材を通過させられて分光器に入射される。分光器において分光された光は、生体に入射された後、生体内において拡散または透過させられて生体外に放出され、検出器において検出される。生体内において拡散または通過させられた光は、生体内におけるグルコース濃度によって特定の波長の光を吸収されており、検出器において検出された光を分析し、その吸光度を求めることにより生体内のグルコース濃度が測定されることになる。
【０００９】
この場合において、本発明によれば、光源を収容する光源部と、分光器および検出器を収容する光学部とが隔壁により相互に区画されているので、光源部において発生した熱が光学部に伝達されないように、かつ、その熱により加温された空気が分光器および検出器の周囲に流通されないように隔壁によって遮断される。したがって、光源の光量を増大させても、それにより発生する熱の影響を検出部や分光器に与えることを抑制できる。また、光源が発生する熱を冷却するために空冷装置を設けることにしても、それにより発生する気流が分光器や検出器や空中光路に流通させられることを防止して、測定条件の変動を防止することができる。
【００１０】
上記発明においては、光源がアークランプからなることが好ましい。アークランプは、大光量の光を発するので、検出信号により検出される光量を増大させて、測定精度を向上することができる。
【００１１】
上記発明においては、前記光源部に、前記光源を冷却する空冷装置が備えられていることが好ましい。この発明によれば、空冷装置の作動により、光源を冷却できるので、光量の大きな光源を使用することが可能となる。また、上記隔壁と窓部材とにより、空冷装置によって発生する気流が光学部に入らないように遮断されているので、空冷装置を用いても測定精度に悪影響を及ぼすことがない。
【００１２】
上記発明においては、前記窓部材が、前記隔壁に設けられた貫通穴の全周にわたって塗布された弾性接着剤により、貫通穴を密封状態に閉塞していることが好ましい。
この発明によれば、窓部材は、光源から発せられた光を通過させる際に、光源に対向している表面に大きな輻射熱を受けるので、熱膨張させられる。本発明によれば、窓部材は隔壁に設けた貫通穴にリジッドに固定されているのではなく、弾性接着材料によって取り付けられているので、熱膨張させられても、弾性接着剤を伸縮させて、比較的自由に変形できる。したがって、窓部材に無理な応力が作用することが防止され、窓部材が破損することを防止できる。また、弾性接着剤は貫通穴の全周にわたって塗布されることにより貫通穴を密封状態に閉塞しているので、光源部と光学部とを密封状態に区画することができ、光源部において発生した気流や熱が光源部に漏れることを防止できる。
【００１３】
上記発明においては、前記窓部材が、端面を突き合わせ状態に配置される複数の窓部材片からなることが好ましい。
この発明によれば、複数の窓部材片がそれぞれの端面を突き合わせ状態に配置されて構成される窓部材により、光源部と光学部とが密封状態に遮断される。光源からの輻射熱により窓部材の表面温度が上昇させられても、それにより発生する窓部材の熱膨張は、各窓部材片の熱膨張に分散されるので、各窓部材片にかかる応力がさらに低減され、破損することが防止されることになる。
【００１４】
上記発明においては、前記窓部材片どうしの突き合わせられる端面が、窓部材片の厚さ方向に傾斜していることが好ましい。
この発明によれば、窓部材片どうしの突き合わせ面が厚さ方向に傾斜していることにより、窓部材片どうしが相対的に傾斜しても両者間の隙間が開かないように維持され、その結果、光源部と光学部とが遮断された状態に維持されることになる。
【００１５】
上記発明においては、前記窓部材が、特定の波長領域の光のみを透過させる波長特性を有することが好ましい。
この発明によれば、光源から発せられた光が窓部材を通過させられる際に、特定の波長領域の光のみが通過させられ、それ以外の光の通過が禁止される。これにより、測定に不要な光が光源部から光学部に入射されることを防止することができる。例えば、波長が１２００ｎｍ以下の領域が測定には不要な場合、窓部材が１２００ｎｍ以上の波長の光のみを透過する波長特性にすればよい。
【００１６】
本発明は、光源と、該光源から発せられた光を生体への入射前または入射後に分光する分光器と、生体内において拡散または透過した光を検出する検出器とを備え、各波長における吸光度に基づいて生体内のグルコース濃度を測定するグルコース濃度測定装置であって、時間間隔をあけて行われる測定とは別に、測定間隔より短い所定の時間間隔をあけて測定動作を行わせる制御装置を備えるグルコース濃度測定装置を提供する。
【００１７】
この発明によれば、光源から発せられた光が分光器に入射されて分光された後に生体内に入射され、あるいは、光源から発せられた光が生体に入射された後に分光器において分光されることにより、各波長における吸光度に基づいて生体内のグルコース濃度が測定される。この場合において、グルコース濃度の測定は、測定の正確を期するために、あるいは、生体内のグルコース濃度の時間変化をみるために、時間間隔をおいて複数回行われる。一定の時間間隔をおいて行われる場合には、各測定時の装置の状態は一定であるために、測定のばらつきが生じないが、時間間隔が大きい場合には、装置が完全に停止状態から測定を開始するため、所定の暖機運転時間が必要になるとともに、暖機運転の仕方によっては測定結果にばらつきが生ずる可能性がある。
本発明によれば、制御装置の作動により、測定とは別に、測定間隔より短い所定の時間間隔をあけて測定動作を行わせるので、測定時には常に同等の運転状態に設定しておくことが可能となり、測定結果のばらつきを防止することが可能となる。
【００１８】
また、本発明は、光源と、該光源から発せられた光を生体への入射前または入射後に分光する分光器と、生体内において拡散または透過した光を検出する検出器とを備え、各波長における吸光度に基づいて生体内のグルコース濃度を測定するグルコース濃度測定装置であって、時間間隔をあけて行われる測定と測定との間に、連続的に測定動作を行わせる制御装置を備えるグルコース濃度測定装置を提供する。
【００１９】
この発明によれば、制御装置の作動により、測定とは別に、連続的に測定動作を行わせているので、測定時には常に同等の運転状態に設定しておくことが可能となり、さらに、測定結果のばらつき防止を図ることができる。
【００２０】
上記発明においては、測定とは別に行われる測定動作の際に作動させられ、光源からの光が生体に向けて出射されるのを禁止する制限手段を備えることが好ましい。
この発明によれば、制限手段の作動により、測定時以外に測定動作が行われても、光源からの光が生体に向けて出射されるのが禁止されるので、不要な光が生体に照射されることを防止することができる。光の種類によっては、生体に悪影響を及ぼす光もあるが、そのような場合にも生体への照射を測定時の必要最小限にとどめることができる。
【００２１】
上記発明においては、前記制限手段が、測定とは別に行われる測定動作の際に生体への出射光路を遮断するシャッタからなることが好ましい。
この発明によれば、シャッタの作動により、生体への出射光路が遮断されることによって、非測定時における生体への光の照射を簡易に禁止することができる。
【００２２】
上記発明においては、前記制限手段が、測定とは別に行われる測定動作の際に生体への出射光路に配置されて光を所定の方向へ反射させるミラーと、該ミラーにより反射された光を減衰させるフィルタと、該フィルタを透過した光を前記検出器へ入射させるバイパス手段とを備えることが好ましい。
【００２３】
この発明によれば、非測定時にミラーを生体への出射光路に配置することにより、ミラーによって、生体に向かう光が遮断され所定の方向へ反射される。ミラーにより反射された光はフィルタを通過させられることによって減衰され、バイパス手段によって検出器へ入射させられる。すなわち、測定時のみならず非測定時にも光を分光器、検出器等に入射させておくことが可能となり、測定間隔が開くことによる測定のばらつきを防止することができる。
【００２４】
上記発明においては、前記フィルタが生体と同等の減衰率を有することが好ましい。
フィルタの減衰率を生体の減衰率と同等としておくことにより、非測定時にも測定時と同等の光を、分光器、検出器等に入射させておくことが可能となる。これにより、分光器や検出器等を常に測定状態と同等の状態におくことにより、測定間隔が開くことによる測定のばらつきをより一層防止することができる。
【００２５】
上記発明においては、前記フィルタが、減衰率を変更可能な可変フィルタからなり、生体の減衰率に合わせて減衰率が変更されることが好ましい。
この発明によれば、測定対象である患者の個人差に合わせて減衰率を設定することにより、より厳密に測定対象による検出信号の変動を防止して、測定精度を向上することができる。
【００２６】
上記発明においては、前記検出器の直前に、該検出器への光の入射を遮断可能な遮光手段が設けられていることが好ましい。
この発明によれば、遮光手段の作動により、検出器への入射光が検出器の直前において遮られる。したがって、グルコース濃度測定装置内の迷光が検出器に入ることを防止して、検出器に何ら光の入らない状態を実現することができる。この状態における検出器からの出力値を得ることにより、検出信号のドリフト値を確認することができ、測定結果の精度向上に資することが可能となる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、光源が他の装置構成から隔離され、両者を窓部材によって接続しているので、光源として大光量のランプを採用しても、熱的な影響を窓部材によって遮断し、他の装置構成に過大な温度上昇を与えないようにすることができる。その結果、温度上昇による装置自体の特性変化や装置の熱変形による光路ズレなどによる検出信号のドリフトを低減して、測定精度を向上することができるという効果がある。また、窓部材によって光源と他の装置構成とを隔離しているので、光源に空冷装置のような冷却装置を設けても、光源周囲を流通させられた気流が他の装置構成に影響を与えることがなく、検出信号の変動を防止することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の一実施形態に係るグルコース濃度測定装置について図１〜図４を参照して説明する。
本実施形態に係るグルコース濃度測定装置１は、図１に示されるように、生体Ａに照射する光を発生するアークランプ等からなる光源２と、該光源２から出射された光を分光する分光器３と、該分光器３から出射された光を検出する参照光検出器４と、前記分光器３から出射された光を生体Ａに向けて照射するとともに、生体Ａ内で拡散あるいは透過した光を生体Ａ外部において受光する測定プローブ５と、該測定プローブ５により受光された光を検出する信号光検出器６と、該信号光検出器６により検出された光のスペクトルに基づいて生体Ａ内のグルコース濃度を算出する演算部７とを備えている。これら光源２、分光器３、参照光検出器４、信号光検出器６および演算部７は、本体ケーシング８内に収容されている。
【００２９】
本体ケーシング８内には、光源２を含む光源部９と、分光器３、参照光検出器４、信号光検出器６および演算部７を含む光学部１０とを密封状態に区画する隔壁１１が設けられている。隔壁１１の一部には貫通穴１２が設けられている。該貫通穴１２には、該貫通穴１２を密封状態に閉塞する光学的に透明な材質、例えば、ガラス板材からなる窓部材１３が配置されている。
【００３０】
窓部材１３は、貫通穴１２の開口面積より大きな面積を有し、貫通穴１２を閉塞するように配置されるとともに、貫通穴１２の全周にわたって塗布されたシリコーンゴム（弾性接着剤）１４によって隔壁１１に固定されることにより、貫通穴１２を密封して、光源部９と光学部１０との間で空気が流通しないように遮断している。
【００３１】
前記光源部９には、所定の温度、例えば、室温（２０〜２８℃）に調節された空気を光源２の周囲に流通させるよう供給する空冷装置１５が配置されている。光源２であるアークランプは、大光量を照射できるが、その分、発熱量も多いため、発熱によって波長特性が変化することがある。このため、空冷装置１５によって冷却することにより、一定の波長特性の光を照射することができるようになっている。
前記光源部９内の光源２と、前記光学部１０内の分光器３とは、前記窓部材１３を挟んで対向配置されている。光源２から発せられた光は、窓部材１３を通過して光学部１０内の分光器３に入射され、そこで、分光されることにより、所定の波長の光として、測定プローブ５に向けて出射されるようになっている。
【００３２】
前記分光器３は、入力された高周波信号の周波数に応じて、入射された光の内の特定の波長の光のみをさらに偏光して出射する音響光学可変波長フィルタ（ＡＯＴＦ：Acoust-Optic
Tunable Filter、以下、ＡＯＴＦという。）１６と、該ＡＯＴＦ１６に高周波信号を供給して制御するフィルタ制御部１７とを備えている。
前記フィルタ制御部１７は、ＡＯＴＦ１６に対して特定の周波数の高周波信号を供給する。フィルタ制御部１７からＡＯＴＦ１６に供給される高周波信号の周波数は、所定の速度で順次変更されるようになっている。
【００３３】
また、フィルタ制御部１７は、ＡＯＴＦ１６に対して高周波信号を供給するのと同期して、該高周波信号を後述する演算部７に供給するようになっている。図中、符号１８は、高周波信号の基本周波数を発生する発振器、符号１９は加算器を示している。これにより、ＡＯＴＦ１６および演算部７には、発振器１８から供給される基本周波数とフィルタ制御部１７から供給される周波数とが加算された周波数の高周波信号がそれぞれ入力されるようになっている。
【００３４】
ＡＯＴＦ１６から出力された偏光された光は、光ファイバ２０，２１によって本体ケーシング８の出口まで導かれるようになっている。このＡＯＴＦ１６の出口に配置された光ファイバ２０は、特に制限されるものではないが、光源からの測定光をより多く取り込むために、比較的コア径の大きなマルチモードファイバやバンドルファイバが採用されることが好ましい。
【００３５】
また、この光ファイバ２０，２１の間には、ＡＯＴＦ１６から入射されてきた光を２方向に分岐させる光分岐部２２が設けられている。この光分岐部２２は、例えば、図２に示されるように、光ファイバ２０の端面に対向して配置されたコリメートレンズ２３と、該コリメートレンズ２３によりコリメートされた光を２方向に分岐させるビームスプリッタ２４と、分岐されたコリメート光を２本の光ファイバ２１，２５に集光させる２つの集光レンズ２６，２７とを備えている。
【００３６】
分岐後の一方の光ファイバ２１は、前記本体ケーシング８の出口に接続され、もう一方の光ファイバ２５は、分岐された光を参照光検出器４に導くように構成されている。光分岐部２２におけるビームスプリッタ２４の分岐比率は、例えば、本体ケーシング８の出口側に向かう測定光が９５％、参照光検出器４に向かう参照光が５％程度となるように設定されている。
【００３７】
本体ケーシング８の出口にはコネクタ２８が設けられており、前記光分岐部２２において分岐された一方の光ファイバ２１が接続されている。また、本体ケーシング８の外側には、生体Ａ組織表面に接触させられる測定プローブ５が設けられ、該測定プローブ５と前記コネクタ２８とが照射用光ファイバ２９によって接続されている。コネクタ２８における光ファイバ２１，２９の接続は、同径のコアを有する光ファイバ２１，２９の端面どうしを突き当てるように配置することにより行われている。光ファイバ２１，２９の端面は、例えば、ＰＣ研磨されており、一方の光ファイバ２１の端面から発せられた測定光を効率よく他方の光ファイバ２９内に引き渡すことができるようになっている。
【００３８】
前記測定プローブ５には、その先端面５ａに、図３に示されるように、中心に１本の照射用光ファイバ２９が配置され、その周囲に間隔をあけて複数本の受光用光ファイバ３０が配置されている。すなわち、測定プローブ５の先端面５ａを生体Ａ組織表面に密着させた状態で装置を作動させることにより、測定プローブ５の中心から出射された測定光は、生体Ａ内に入射され、拡散あるいは透過させられた後に、生体Ａ表面に戻り、照射用光ファイバ２９の周囲に配置されている受光用光ファイバ３０によって信号光として受光されるようになっている。
【００３９】
各受光用光ファイバ３０と照射用光ファイバ２９との間の距離は、照射用光ファイバ２９から出射された測定光が、所定の光路長を経て受光用光ファイバ３０に受光されるような距離に設定されている。本実施形態に係るグルコース濃度測定装置１の場合には、グルコースを多く含む真皮領域にまで測定光が進達するように、約０．４〜０．８ｍｍの距離をあけて配置されている。これにより、受光用光ファイバ３０により受光される信号光は、生体Ａ組織内を真皮の深さまで進達した光を多く含んでいるようになる。受光用光ファイバ３０は、束ねられることによりファイババンドルを形成し、他のコネクタ３１により本体ケーシング８に接続されている。
【００４０】
参照光検出器４および信号光検出器６は、例えば、ＰｂＳセンサ、あるいは、ＩｎＧａＡｓセンサである。参照光検出器４は、上述したように、光分岐部２２において分岐された一方の光ファイバ２５の端面にレンズ３７を介して対向配置されており、該光ファイバ２５から出射されてきた参照光を検出して検出信号を出力するようになっている。また、信号光検出器６は、前記ファイババンドルを構成している受光用光ファイバ３０の端面にレンズ３７を介して対向配置されており、これら受光用光ファイバ３０により受光され伝播されてきた信号光を検出して検出信号を出力するようになっている。
【００４１】
前記演算部７は、前記信号光検出器６の検出信号および前記参照光検出器４の検出信号をそれぞれ増幅するアンプ３２と、該アンプ３２から出力された電気信号から特定の周波数の信号のみを抽出するロックイン検波器３３と、該ロックイン検波器３３から出力された電気信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３４と、該Ａ／Ｄ変換器３４から出力されたディジタル信号に基づいてグルコース濃度を算出するコンピュータ３５とを備えている。
【００４２】
前記ロックイン検波器３３は、前記フィルタ制御部１７から供給された高周波信号を受信して、アンプ３２からの電気信号から、高周波信号の周波数に一致する周波数成分の電気信号のみを抽出するようになっている。
また、コンピュータ３５は、ロックイン検波器３３により抽出された電気信号をＡ／Ｄ変換した出力信号と、前記フィルタ制御部１７から供給された高周波信号の周波数に対応してＡＯＴＦ１６から発せられる光の波長信号とを入力されるようになっている。
【００４３】
これにより、コンピュータ３５においては、Ａ／Ｄ変換器３４から得られた複数の出力信号と、フィルタ制御部１７から得られた各出力信号に対応する波長信号とから得られる出力信号のスペクトル分布に基づいて、特定の波長領域、例えば、波長１６００ｎｍ近傍の領域における出力信号値からグルコース濃度が演算されるようになっている。
なお、コンピュータ３５には、ディスプレイ（図示略）が備えられており、コンピュータ３５において演算されたグルコース濃度値が表示されるようになっている。
【００４４】
このように構成された本実施形態に係るグルコース濃度測定装置１の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係るグルコース濃度測定装置１を用いて生体Ａ内の体液のグルコース濃度を測定するには、測定プローブ５の先端面５ａを生体Ａ、例えば、指先の表面に密着させる。なお、測定部位は、指先の他、掌、前腕等でもよい。
【００４５】
この状態で、光源２を作動させる。光源２としてアークランプを用いているので、光源２からは大光量の光が出射される。また、光源２を作動させると、光源２が発熱することになる。本実施形態に係るグルコース濃度測定装置１によれば、光源部９に設けられた空冷装置１５が作動させられることにより光源２が冷却される。したがって、光源２自体の温度変化による波長特性の変動を抑えながら、大光量の光を出射することが可能となる。
【００４６】
この場合において、光源部９内には、空冷装置１５の作動により、光源２の周囲に冷却空気流が発生させられる。本実施形態に係るグルコース濃度測定装置１によれば、光源２を含む光源部９と、その他の光学素子を含む光学部１０とが隔壁１１によって区画されているので、光源部９内を流通する空気流や光源部９内の熱が隔壁１１によって遮断され、光学部１０に漏れないように保持される。すなわち、光源２により加熱された空気が、光学部１０内のＡＯＴＦ１６、参照光検出器４、信号光検出器６等の周囲に流通されないので、ＡＯＴＦ１６等が周囲からの熱影響を受けることがなく、温度ドリフトや特性変動による測定精度の低下を防止することができる。
【００４７】
一方、光源２から発せられた光は、隔壁１１に設けられた窓部材１３を通過させられてＡＯＴＦ１６に入射させられる。窓部材１３は、光源２に対向して配置されているので、光源２からの輻射熱により加熱され、熱変形させられる。本実施形態によれば、窓部材１３は隔壁１１にリジッドに固定されているのではなく、隔壁１１に設けられた貫通穴１２の全周にわたって塗布されたシリコーンゴム１４によって貫通穴１２を密封するように隔壁１１に取り付けられているので、窓部材１３が熱変形しても、シリコーンゴム１４が変形して窓部材１３の変形を吸収し、窓部材１３に過大な応力が発生することがない。また、シリコーンゴム１４によって窓部材１３と貫通穴１２とが密閉状態に接着されているので、光源部９から光学部１０への空気の流入が遮断されることになる。
【００４８】
ＡＯＴＦ１６を作動させるには、ＡＯＴＦ１６により分光する測定光の波長に対応する周波数の高周波信号をフィルタ制御部１７からＡＯＴＦ１６に供給する。これにより、入射された光から所定波長の測定光が分光されて出射されることになる。
【００４９】
本実施形態に係るグルコース濃度測定装置１によれば、ＡＯＴＦ１６の出射部にマルチモードファイバ２０が接続されているので、分光時に測定光の出射角度が変動しても、あるいは、光学系の機械的なズレや変形が生じても、ＡＯＴＦ１６から出射された測定光はコア径の大きなマルチモードファイバ２０に漏れなく入射されることになる。その結果、光源２から発せられた光が無駄なく測定プローブ５に送られるので、生体Ａから得られる信号光の光量を最大限に確保することができる。そして、受光量を大きく確保することでＳ／Ｎ比を改善し、測定精度を向上することができるという効果がある。
【００５０】
ＡＯＴＦ１６から出射された測定光は、光ファイバ２０を介して光分岐部２２に送られ、光分岐部２２においてその一部を参照光として分岐される。分岐された参照光は、参照用光ファイバ２５の端面に対向配置されている参照光検出器４によりそのまま検出されることになる。
【００５１】
参照光を分離された残りの測定光は、集光レンズ２６によって、光ファイバ２１内に入射されて、コネクタ２８により接続されている測定プローブ５の照射用光ファイバ２９に入射させられる。コネクタ２８においては、同径のコアを有する光ファイバ２１，２９どうしの端面が突き当てられた状態に接続されているので、伝達されてきた測定光が外部に漏れることなく測定プローブ５の先端面５ａから出射されることになる。
【００５２】
生体Ａ内に入射された測定光は、生体Ａ内を進行する間に、生体Ａ組織に衝突して拡散される。測定光は、通過する生体Ａ組織や体液の成分に応じて、特定の波長領域の光を吸収される。したがって、生体Ａ内で拡散されることにより生体Ａの表面に戻って生体Ａ外に出射された信号光は、通過した生体Ａ組織や体液に応じた特定の波長領域の光量が低下していることになる。
【００５３】
受光用光ファイバ３０は、上述したように照射用光ファイバ２９との間の距離を一定に固定されているので、その距離に応じた深さまで進達した光を多く含む信号光を受光する。本実施形態の場合には、測定光は真皮領域まで進達した後に、信号光として受光用光ファイバ３０に受光されるので、受光される信号光はグルコースの情報を多く含んでいることになる。
受光された信号光は、受光用光ファイバ３０を介して本体ケーシング８内に戻され、受光用光ファイバ３０の端面に対向配置されている信号光検出器６により検出される。
【００５４】
信号光検出器６および参照光検出器４からの出力信号は、演算部７に入力されると、アンプ３２によってそれぞれ増幅される。信号光検出器６により検出される信号光の大きさは、生体Ａに入射される光、すなわち、ＡＯＴＦ１６から発せられた測定光の強度の変動とともに変動する。したがって、生体Ａへの入射前の測定光の一部を参照光として参照光検出器４により検出しておき、後述するコンピュータ３５において受光された信号光から差し引くことにより、ＡＯＴＦ１６から発せられる測定光の強度変動による信号光強度の変動を除去することが可能となる。本実施形態に係るグルコース濃度測定装置１においては、光分岐部２２における分岐比率が、測定光９５％、参照光５％程度に設定されているので、測定光が生体Ａ内で大きく減衰されて得られる信号光と参照光とのレベル差を減少させて測定光の強度変動による信号光強度の変動を効果的に除去することができる。この場合に、コンピュータ３５においては、参照光検出器４からの出力信号に所定の係数をかけることにより、信号レベルを調整してもよい。
【００５５】
アンプ３２において増幅された各光検出器４，６からの出力信号は、それぞれロックイン検波器３３を通過させられる。これにより、フィルタ制御部１７からＡＯＴＦ１６に入力された高周波信号に対応する波長の光に関する出力信号のみが抽出される。したがって、抽出された出力信号には、生体Ａに入射された測定光と波長を同じくする生体Ａからの散乱光の情報のみが含まれ、他の波長の光、例えば、外来光に関する情報は除かれている。その結果、外来光等によるノイズの発生を抑制することができる。
【００５６】
そして、ロックイン検波器３３において抽出された出力信号は、それぞれＡ／Ｄ変換器３４によってディジタル信号に変換させられてコンピュータ３５に入力される。フィルタ制御部１７からＡＯＴＦ１６に入力される高周波信号の周波数が順次変更されており、コンピュータ３５には、生体Ａに入射させた測定光の波長情報が、フィルタ制御部１７から順次供給される。したがって、コンピュータ３５においては、出力信号と波長情報との関係を示す波長特性が求められていくことになる。また、コンピュータ３５は、求めた波長特性の内、所定の波長領域、例えば、波長１６００ｎｍ近傍の領域における出力信号値を求めることにより、生体Ａ内部のグルコース濃度を演算する。そして、演算されたグルコース濃度値は、ディスプレイに表示されることになる。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態に係るグルコース濃度測定装置１によれば、光源２としてアークランプを採用したので、大光量の光を生体Ａ内に照射することができる。生体Ａに向けて照射する光量が多ければ、生体Ａ内において拡散または透過して生体Ａ外に戻る光量を増大させることができるので、情報量を増大させて、測定精度を高めることができる。
【００５８】
また、本実施形態に係るグルコース濃度測定装置１によれば、光源２として大光量のアークランプを採用したことによって発熱量が増大しても、空冷装置１５の作動により光源２の温度が過大に上昇しないように構成されているので、光源２の波長特性の変動を抑制することができる。これにより、光源２自体の波長特性の変動による測定精度の低下を防止することができる。
【００５９】
また、空冷装置１５による気流や、光源２の温度上昇による空気の流れが発生しても、その気流が光検出器４，６やＡＯＴＦ１６の周囲に流通しないように、光学部９が、隔壁１１によって光源部１０から隔離されているので、光源２の温度上昇による光学部１０内の部品の特性変動を防止することができる。
【００６０】
また、光源２から発せられた光を光ファイバによってＡＯＴＦ１６に導くのではなく、窓部材１３を通過させて、空中光路によりＡＯＴＦ１６に入射させるので、従来のハロゲンランプのような光源からの光をファイババンドルの端面に入射させる場合と比較すると、受光面積の制限を受けることがなく、光量の損失を低減することができる。
【００６１】
さらに、光源２に対向して配置されている窓部材１３に、光源２からの輻射熱により熱変形が生じても、窓部材１３が弾性のあるシリコーンゴム１４により隔壁１１に取り付けられているので、窓部材１３に作用する熱応力が抑制され、亀裂等の損傷の発生を未然に防止することができる。したがって、大光量のアークランプによっても、健全な状態を維持して、耐久的に、高い測定精度でグルコース濃度を測定することができる。
【００６２】
また、光分岐部２２により、測定光の一部を参照光として分離して検出し、検出された信号光との差分をとることで測定光の強度レベルの変動による信号光強度の変動による測定精度の低下を抑制することができる。また、ＡＯＴＦ１６の出口にマルチモードファイバ２０を接続したので、ＡＯＴＦ１６における出射角の変動、あるいは、光学系における機械的なズレや変形によってもＡＯＴＦ１６から出射される光を無駄なく回収して測定プローブ５に送ることができる。
【００６３】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
第１に、光源２として大光量のアークランプを採用したが、これに代えて、他のランプを採用してもよい。発熱量が大きく空冷装置１５が必要となるような光源２を採用する場合に、本発明は、特に有効である。
第２に、分光器３として、ＡＯＴＦ１６を備える構造のものを採用したが、これに代えて、グレーティングとスキャンミラーとを組み合わせたもの等を採用してもよい。
第３に、光分岐部２２として、コリメートレンズ２３、集光レンズ２６，２７およびビームスプリッタ２４を組み合わせたものを例示して説明したが、これに代えて、図４に示されるように、ファイバカプラ３６により分岐する構造のものにしてもよい。
【００６４】
第４に、単一のガラス板材からなる窓部材１３を採用したが、これに代えて、図５に示されるように、中央において分割された２枚の窓部材片１３ａ，１３ｂからなる窓部材１３を採用してもよい。この場合、窓部材片１３ａ，１３ｂどうしの端面を密着状態に突き当てることにより、端面間を通過する気流を遮断すればよい。
【００６５】
このように構成することで、光源２に最も近接する窓部材１３の中央部において発生する局所的な熱変形を予め形成された分割線１３ｃによって逃がし、窓部材１３に過大な応力が発生して破損することを未然に防止することができる。
また、図６に示されるように、相互に突き当てる窓部材片１３ａ，１３ｂの端面１３ｄを、窓部材片１３ａ，１３ｂの厚さ方向に傾斜させておくことも効果的である。このように構成することで、窓部材１３を通過する気流をより確実に遮断することができるとともに、取付状態あるいは熱変形等により窓部材片１３ａ，１３ｂどうしが相互にずれた場合においても、厚さ方向にまっすぐに貫通する隙間が形成されないようにすることができる。
【００６６】
第５に、光学的に透明なガラス板材からなる窓部材１３を採用したが、これに代えて、さらに、特定の波長領域の光のみを通過させる波長特性を有するガラス板材を採用することにしてもよい。例えば、１２００ｎｍ未満の波長を有する光の通過を禁止し、１２００ｎｍ以上の波長を有する光のみを通過させるフィルタとして機能させることにより、光源部９から光学部１０への光の通過に伴う熱の伝播を抑制することができる。また、上記波長領域以外にも、グルコース濃度の測定に不必要な、あるいは有害な波長帯域の光の通過を窓部材１３によって禁止すれば、光検出器４，６によって検出される光から不要な成分を除去して、測定精度をさらに向上することが可能となる。
【００６７】
また、本実施形態に係るグルコース濃度測定装置１においては、信号光検出器６および参照光検出器４からの出力信号をそれぞれ別個のアンプ３２で増幅し、別個のロックイン検波器３３およびＡ／Ｄ変換器３４を介してコンピュータ３５に入力し、該コンピュータ３５において差分処理を行うこととしたが、これに代えて、図７に示されるように、差動アンプ３２′に入力することにより、得られた差分信号を単一のロックイン検波器３３およびＡ／Ｄ変換器３４を介してコンピュータ３５に入力することにしてもよい。
【００６８】
また、上記実施形態においては、光分岐部２２から出射された光を、光ファイバ２１，２９により測定プローブ５に導く装置を例に挙げて説明したが、これに代えて、図８に示されるように、光分岐部２２の出力側に複数の光ファイバ２１′，２９′からなるファイババンドルを配置し、各光ファイバ２９′ごとに複数の測定プローブ５′を設けることにしてもよい。このようにすることで、アークランプ等から発光された光量を可能な限り多く伝播させるとともに、各測定プローブ５′の照射用光ファイバ２９′の口径を小さくして、照射用光ファイバ２９′から生体Ａ内に発せられ受光用光ファイバ３０に戻る光の進達度を狭い範囲に限定することができる。
【００６９】
次に、本発明の第２の実施形態に係るグルコース濃度測定装置４０について、図９を参照して以下に説明する。なお、本実施形態に係るグルコース濃度測定装置４０の説明において、上述した第１の実施形態に係るグルコース濃度測定装置１と構成を共通とする箇所に同一の符号を付して説明を簡略化する。
本実施形態に係るグルコース濃度測定装置４０は、光源２、分光器３、光検出器４，６を所定時間間隔で作動させる制御装置４１を備えている点で、第１の実施形態に係るグルコース濃度測定装置１と相違している。
【００７０】
グルコース濃度の測定は、測定の安定を図るため、あるいは、生体Ａ内におけるグルコース濃度値の経時変化を観測するために、時間間隔をあけて複数回測定される。時間間隔は、例えば、５分、１０分等の一定時間間隔である場合もあり、測定者によって不定時間間隔で行われる場合もある。
【００７１】
測定が一定時間間隔で行われる場合には、制御装置４１は、測定時刻、あるいは測定時間間隔を予めプログラムされていて、その測定時刻になると、あるいは測定時間間隔が経過すると、光源２、分光器３および光検出器４，６に測定動作を行わせ、生体Ａへの光の照射を行うようになっている。また、測定が不定時間間隔で、測定者主導で行われる場合には、測定者により手動で光源２、分光器３および光検出器４，６に測定動作を行わせ、生体Ａへの光の照射が行われるようになっている。
【００７２】
本実施形態に係るグルコース濃度測定装置４０は、測定が一定時間間隔あるいは不定時間間隔で行われるいずれの場合においても、その最小の測定時間間隔より十分に小さい所定の時間間隔、例えば、１〜２分間隔で、制御装置４１が、光源２、分光器３および光検出器４，６に測定動作を行わせるように構成されている。すなわち、本実施形態に係るグルコース濃度測定装置４０は、測定時刻に達していない場合、あるいは、測定者が手動で測定動作を行わない場合であっても、所定の時間間隔が経過すると、測定時と同様の測定動作を光源２、分光器３および光検出器４，６に行わせるようになっている。
【００７３】
このように構成された本実施形態に係るグルコース濃度測定装置４０によれば、測定時のみならず、測定時間間隔より短い時間間隔で装置各部が測定時と同様の測定動作を行わせられるので、測定時には、光源２、分光器３および光検出器４，６を、同等の温度状態に設定することができる。また、光源２、分光器３および光検出器４，６のみならず、これらが測定動作させられることにより光が通過する光ファイバ２０，２１，２９，３０や光分岐部２２等の光学部品等も、同等の温度状態として測定を行うことが可能となる。
【００７４】
その結果、発熱による光検出器４，６の温度ドリフトや光源２の波長特性変動等による測定値のばらつきを抑えて、測定精度を向上することができる。特に、ベッドサイドモニタのように、患者がベッドに寝た状態で長時間にわたり測定を継続する場合に、光源２や分光器３および光検出器４，６その他の光学部品の熱的な時定数に対して十分に短い時間間隔で、定期的に測定動作を行っておくことにより、安定した測定条件で高い精度の測定を行うことができるので効果的である。
また、測定とは別に測定動作を行わせる時間間隔は短ければ短いほど、より同一の温度状態で測定することができるので効果的である。また、時間間隔をゼロとして、連続的に測定動作を行わせておくことで、さらに安定した測定時の温度状態を達成することができる。
【００７５】
次に、本発明の第３の実施形態に係るグルコース濃度測定装置５０について、図１０を参照して以下に説明する。なお、本実施形態に係るグルコース濃度測定装置５０の説明において、上述した各実施形態に係るグルコース濃度測定装置１，４０と構成を共通とする箇所に同一の符号を付して説明を簡略化する。
【００７６】
本実施形態に係るグルコース濃度測定装置５０は、第２の実施形態に係るグルコース濃度測定装置４０において、測定とは別に行われる測定動作の際に作動させられ、光源２からの光が生体Ａに向けて出射されるのを禁止する制限手段５１を備えている。
具体的には、図９に示されるように、第１、第２の実施形態に係るグルコース濃度測定装置１，４０の光分岐部２２からの出口に配されていた光ファイバ２１に代えて、一対のコリメートレンズ５２，５３により空中光路（出射光路）５４を形成し、該空中光路５４に制限手段５１を設けている。制限手段５１は、測定時に、図中に鎖線で示すように、空中光路５４外に配置され、測定とは別に行われる測定動作の際に、図中に実線で示すように、空中光路５４内へ移動させられて光を遮断するシャッタ５５を備えている。
【００７７】
このように構成された本実施形態に係るグルコース濃度測定装置５０によれば、シャッタ５５の作動により、測定時以外の測定動作時には、光源２からの光が生体Ａに向けて出射されることが禁止される。例えば、ベッドサイドモニタのように、患者が測定プローブ５を着用した状態で長時間にわたって断続的に測定を継続する場合には、測定時以外には、光源２からの光が生体Ａに向けて出射されないようにすることが好ましい。光源２の光出力値によっては、長時間照射することが生体Ａに悪影響を及ぼす可能性もあるからである。
【００７８】
本実施形態によれば、測定時以外の測定動作時には、シャッタ５５により空中光路５４が遮断されるので、生体Ａへの光の照射は行われない。また、測定時には、シャッタ５５が空中光路５４外に退けられることによって、光源２からの光は、シャッタ５５に邪魔されることなく生体Ａに向けて出射されることになる。したがって、本実施形態に係るグルコース濃度測定装置５０によれば、生体Ａに悪影響を及ぼすことなく、長時間にわたって安定した測定を継続することができるという効果がある。
【００７９】
次に、本発明の第４の実施形態に係るグルコース濃度測定装置６０について、図１１を参照して以下に説明する。なお、本実施形態に係るグルコース濃度測定装置６０の説明において、上述した各実施形態に係るグルコース濃度測定装置１，４０，５０と構成を共通とする箇所に同一の符号を付して説明を簡略化する。
【００８０】
本実施形態に係るグルコース濃度測定装置６０は、第３の実施形態に係るグルコース濃度測定装置５０において、シャッタ５５の代わりにミラー６１を配置し、前記信号光検出器５の入射光路６２にミラー６３を配置し、これらミラー６１，６３間にフィルタ６４を配置することにより構成されている。ミラー６１は、第３の実施形態におけるシャッタ５５と同様に、測定時には、図中に鎖線で示すように、空中光路５４外に配置されて、光源２からの光が生体Ａに向けて出射されるのを許容し、測定時以外の測定動作時には、図中に実線で示されるように、空中光路５４内に配置されて、光が生体Ａに向けて出射されるのを遮断するとともに、異なる方向に向けて反射するようになっている。図中、ミラー６１は、空中光路５４に対して４５°傾けて設定されており、光を９０°屈折した方向に反射するように構成されている。
【００８１】
また、ミラー６３も、測定時には、図中に鎖線で示すように、信号光検出器６の入射光路６２外に配置されて、生体Ａ側から入射光路６２に入射されてきた光を信号光検出器６に向けて通過させ、測定時以外の測定動作時には、図中に実線で示すように、入射光路６２内に配置されて、前記ミラー６１により９０°角度を変えた方向に反射された光を反射して信号光検出器６の入射光路６２に乗せるべく、さらに９０°屈折させるように構成されている。すなわち、ミラー６３によって、光を生体Ａに入射させることなく信号光検出器６に迂回させるバイパス手段が構成されている。
【００８２】
さらに、フィルタ６４は、ミラー６１により反射された光を通過させる際に、その光を減衰させて出射するように構成されている。フィルタ６４の減衰率は、例えば、生体Ａにおいて拡散または透過される際の減衰率と同等の減衰率に設定されている。
【００８３】
このように構成された本実施形態に係るグルコース濃度測定装置６０によれば、第３の実施形態に係るグルコース濃度測定装置５０と同様に、測定時以外の測定動作時には、光源２からの光が生体Ａに向けて出射されるのが防止され、測定時には、生体Ａへの光の出射が許容される。
また、測定時以外の測定動作時には、光源２から発せられた光は、ＡＯＴＦ１６において分光され、光分岐部２２を通過した後、ミラー６１によって反射されてフィルタ６４を通過させられる。フィルタ６４に入射された光は、フィルタ６４を通過させられることにより、生体Ａにおいて拡散または透過されたのと同等の減衰率で減衰させられ、その後、ミラー６３によって信号光検出器６への入射光路６２に戻されて信号光検出器６に入射される。
【００８４】
すなわち、測定時のみならず測定時以外の測定動作時においても、第２の実施形態に係るグルコース濃度測定装置４０と同様に、光源２、分光器３および光検出器４，６に電源投入され、測定時と同等の測定動作が行われるとともに、第３の実施形態に係るグルコース濃度測定装置５０と同様に、非測定時における生体Ａへの光の照射が禁止される。さらに、本実施形態に係るグルコース濃度測定装置６０によれば、測定時以外の連続的または断続的な測定動作時においても、測定時と同様に信号光検出器６に、生体Ａにおいて拡散または透過されたのと同等の光が入射されるので、信号光検出器６を、実際の測定状態に配しておくことができる。その結果、さらに確実に測定条件のばらつきによる測定精度の低下を防止することができる。
【００８５】
なお、本実施形態に係るグルコース濃度測定装置６０においては、フィルタ６４として、生体Ａと同等の減衰率を有するものを採用したが、これに代えて、減衰率を変更可能なフィルタを採用してもよい。すなわち、生体Ａの個体差によって、生体Ａ内における光の減衰率は相違するため、個体差に合わせて減衰率を調節可能とすることが効果的である。
【００８６】
具体的には、減衰率の異なる複数のフィルタを交換可能に配置してもよく、また、液晶フィルタのように、指令信号に合わせて、減衰率を変更することにしてもよい。例えば、測定時に信号光検出器６および参照光検出器４により検出される光の強度を記憶しておき、これら光検出器４，６の検出結果に基づいて生体Ａの減衰率をその都度計算し、フィルタに対して指令信号を送ることにしてもよい。
【００８７】
また、上記各実施形態においては、図１２に示されるように、信号光検出器６および参照光検出器４の直前に、これらの検出器４，６への光の入射を遮断可能なシャッタ７０を設けることにしてもよい。シャッタ７０の作動により、光検出器４，６への光の入射を光検出器４，６の直前において遮断することができるので、さらに上流に設ける場合と比較すると、迷光が光検出器４，６内に入ることをより確実に防止することができる。
そして、シャッタ７０を作動させたときの光の入射が遮られた状態での各光検出器４，６の出力を取得しておくことにより、検出信号のドリフト値を正確に測定でき、その後の測定結果の評価に利用して測定精度を向上することが可能となる。検出信号のドリフト値の測定は、グルコース濃度の測定ごとに、あるいは、定期的に行うこととすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の一実施形態に係るグルコース濃度測定装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１のグルコース濃度測定装置の光分岐部を説明する概略図である。
【図３】図１のグルコース濃度測定装置の測定プローブ先端面を示す図である。
【図４】図２の光分岐部の変形例を示す概略図である。
【図５】図１のグルコース濃度測定装置の隔壁に設けた窓部材の変形例を示す正面図である。
【図６】図１のグルコース濃度測定装置の隔壁に設けた窓部材の他の変形例を示す縦断面図である。
【図７】図１のグルコース濃度測定装置の変形例を示す概略図である。
【図８】図１のグルコース濃度測定装置の他の変形例を示す概略図である。
【図９】この発明の第２の実施形態に係るグルコース濃度測定装置の全体構成を示す概略図である。
【図１０】この発明の第３の実施形態に係るグルコース濃度測定装置を部分的に示す概略図である。
【図１１】この発明の第４の実施形態に係るグルコース濃度測定装置を部分的に示す概略図である。
【図１２】この発明の各実施形態に係るグルコース濃度測定装置の変形例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００８９】
Ａ  生体
１，４０、５０，６０  グルコース濃度測定装置
２  光源
３  分光器
４，６  光検出器（検出器）
９  光源部
１０  光学部
１１  隔壁
１２  貫通穴
１３  窓部材
１３ａ，１３ｂ  窓部材片
１４  シリコーンゴム（弾性接着剤）
１５  空冷装置
４１  制御装置
５１  制限手段
５４  空中光路（出射光路）
５５  シャッタ
６１  ミラー
６３  ミラー（バイパス手段）
６４  フィルタ
７０  シャッタ（遮光手段）
【図１】
2005224525.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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