【手続補正書】
【提出日】令和1年5月21日(2019.5.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【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】
組織に向けられるべき少なくとも第１及び第２のスペクトル位置を持つ光源光を提供する少なくとも１つの光源と、
前記組織によって散乱された散乱光源光を検出し、少なくとも、前記第１のスペクトル位置を持つ散乱光源光を示す第１のセンサ信号と、前記第２のスペクトル位置を持つ散乱光源光を示す第２のセンサ信号とを提供する少なくとも１つの光検出器と、
処理ユニットとを備え、前記処理ユニットは、
所与の測定時点の前記少なくとも第１及び第２のセンサ信号を受信し、
前記所与の測定時点のみの前記少なくとも第１及び第２のセンサ信号を用い、
前記組織の表皮、又は血液を取り囲む組織部分から発生する透過光又は後方散乱光によって生じる、経時的な前記組織を通じた光学経路長の変動を示す組織経路誤差信号成分と、経時的な前記組織において放出される前記光源光と前記組織との間の結合の変動を示す光結合誤差信号成分とを、前記所与の測定時点の前記少なくとも第１及び第２のセンサ信号から除去することによって、
経時的に前記組織内の血液吸光度の変動を示す前記所与の測定時点の補正されたセンサ信号を計算し、
前記所与の測定時点の前記補正されたセンサ信号の補正されたＡＣ信号成分を決定し提供する、光電式容積脈波記録法（ＰＰＧ）装置。
【請求項２】
前記処理ユニットは、
前記少なくとも第１及び第２のセンサ信号、並びに光源光輝度尺度から、スペクトル位置ごとの透過尺度を決定し、
ランベルト・ベールの法則に基づく以下の解析的関係
【数１１】
2018519889.tif 000001
であって、
Ｔ（ｔ，λ）は、スペクトル位置λごとの透過尺度であり、
ｃ（ｔ）は、光源光の光源光輝度の変動を示す光結合誤差であり、
μＴ（λ）は、有効組織減衰パラメータであり、
μＢ（λ）は、血液減衰パラメータであり、
ｚＴ（ｔ）は、検出された散乱光源光の有効光学組織経路長であり、
ｚＢ（ｔ）は、血液を通る時間依存の光学経路長であり、このため、経時的な血液吸光度の変動を示す所望の補正されたセンサ信号である、解析的関係を用いて、また、
スペクトル位置ごとの前記透過尺度の対数、スペクトル位置ごとの事前に記憶された前記血液減衰パラメータの値、及びスペクトル位置ごとの事前に記憶された前記有効組織減衰パラメータの値を用いて、
時間ｔの関数として、前記補正されたセンサ信号を計算することによって、
前記補正されたセンサ信号を決定する、請求項１に記載のＰＰＧ装置。
【請求項３】
前記処理ユニットは、更に、
前記スペクトル位置に対する前記事前に記憶された血液減衰パラメータの導関数を求め、
前記スペクトル位置に対する前記事前に記憶された有効組織減衰パラメータの導関数を求め、
それぞれのスペクトル位置の前記透過尺度の対数の重み付けされた導関数であって、それぞれの他のスペクトル位置の前記事前に記憶された有効組織減衰パラメータの導関数によって重み付けされた、当該重み付けされた導関数の正規化された差として前記補正されたセンサ信号を計算することによって、前記補正されたセンサ信号を決定し、それぞれの導関数は前記スペクトル位置に対して計算され、前記補正されたセンサ信号は、式
【数１２】
2018519889.tif 000002
に従って後続の測定時点ｔｍにおいて計算され、
ｎ＝１，２，．．．であるＴｎはｌｎ（Ｔ（ｔ＝ｔｍ，λｎ））、すなわち、スペクトル位置λｎのそれぞれの光源光についての、測定時点ｔｍにおける前記透過尺度の対数を意味し、
ｂｎはμＢ（λｎ）、すなわち、スペクトル位置λｎのそれぞれの光源光についての前記血液減衰パラメータを意味し、
ａｎはμＴ（λｎ）、すなわち、スペクトル位置λｎのそれぞれの光源光についての前記有効組織減衰パラメータを意味し、
全ての導関数は、アポストロフィによって象徴され、前記スペクトル位置に対して取得される、請求項２に記載のＰＰＧ装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの光源は、更に、前記組織に方向付けられるべき第３のスペクトル位置を持つ光源光を与え、
前記少なくとも１つの光検出器は、更に、前記第３のスペクトル位置を持つ散乱光源光を示す少なくとも第３のセンサ信号を提供し、
前記処理ユニットは、更に、
前記第３のセンサ信号を受信し、
前記第１、前記第２及び前記第３のセンサ信号を用いることによって前記補正されたセンサ信号を計算し提供する、
請求項２に記載のＰＰＧ装置。
【請求項５】
前記処理ユニットは、前記それぞれのスペクトル位置の前記透過尺度の重み付けされた対数Ｔｎの正規化された和を計算することによって、前記補正されたセンサ信号を決定し、
ｎ＝１，２，．．．であり、
Ｔｎはｌｎ（Ｔ（ｔ＝ｔｍ，λｎ））、すなわち、スペクトル位置λｎのそれぞれの光源光についての、測定時点ｔｍにおける前記透過尺度の対数を意味し、前記透過尺度の対数は、前記事前に記憶された有効組織減衰パラメータμＴ（λ）のそれぞれの対の差に依拠してそれぞれの重み付け係数によって重み付けされる、請求項４に記載のＰＰＧ装置。
【請求項６】
前記処理ユニットは、更に、それぞれ、スペクトル位置の関数として事前に記憶されたオキシヘモグロビン及びデオキシヘモグロビンの吸収パラメータを用い、オキシヘモグロビン及びデオキシヘモグロビンの前記事前に記憶された吸収パラメータを用いて前記補正されたセンサ信号の第１の部分ｚＨｂ（ｔ）を計算し、オキシヘモグロビン及びデオキシヘモグロビンの前記事前に記憶された吸収パラメータを用いて前記補正されたセンサ信号の第２の部分
【数１３】
2018519889.tif 000003
を計算することによって、また、
【数１４】
2018519889.tif 000004
を計算することによって、前記組織内の血液の抹消毛細血管酸素飽和度ＳｐＯ２を決定し提供し、前記補正されたセンサ信号の前記第１の部分ｚＨｂ（ｔ）は、オキシヘモグロビンに起因した血液吸光度を示し、前記補正されたセンサ信号の前記第２の部分
【数１５】
2018519889.tif 000005
は、デオキシヘモグロビンに起因した血液吸光度を示す、請求項４に記載のＰＰＧ装置。
【請求項７】
前記処理ユニットは、更に、
前記スペクトル位置に対して、オキシヘモグロビン及びデオキシヘモグロビンの前記事前に記憶された吸収パラメータの導関数を求め、
前記スペクトル位置に対して、前記事前に記憶された有効組織減衰パラメータの導関数を求め、
オキシヘモグロビン及びデオキシヘモグロビンの前記事前に記憶された吸収パラメータの導関数と前記事前に記憶された有効組織減衰パラメータの導関数とのそれぞれの対の線形結合に依拠したそれぞれの重み付け係数によって重み付けされた、それぞれのスペクトル位置の前記透過尺度の対数の重み付けされた導関数の正規化された和として、前記補正されたセンサ信号の前記第１の部分及び前記第２の部分を計算することによって、
前記補正されたセンサ信号を決定し、
それぞれの導関数はスペクトル位置に対して計算される、
請求項６に記載のＰＰＧ装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つの光源は、更に、前記組織に向けられるべき第４のスペクトル位置を持つ光源光を提供し、
前記少なくとも１つの光検出器は、更に、少なくとも、前記第４のスペクトル位置を持つ散乱光源光を示す第４のセンサ信号を提供し、
前記処理ユニットは、更に、
前記第４のセンサ信号を受信し、
前記第１、前記第２、前記第３及び前記第４のセンサ信号、並びに前記光源光輝度尺度を用いて、前記スペクトル位置ごとの前記透過尺度を決定し、
前記スペクトル位置ごとの前記組織による光源光の吸収に依拠して、前記事前に記憶された有効組織減衰パラメータを用い、
オキシヘモグロビン及びデオキシヘモグロビンの前記事前に記憶された吸収パラメータと前記事前に記憶された有効組織減衰パラメータとに依拠したそれぞれの重み付け係数によって重み付けされた、それぞれのスペクトル位置の前記透過尺度の重み付けされた対数の正規化された線形結合を計算することによって、
前記補正されたセンサの前記第１及び前記第２の部分を計算し提供する、
請求項６に記載のＰＰＧ装置。
【請求項９】
血液吸光度パラメータ、有効組織減衰パラメータ、オキシヘモグロビン及びデオキシヘモグロビンの吸収パラメータ、前記補正されたセンサ信号の前記補正されたＡＣ信号成分、前記組織経路誤差信号成分、前記光結合誤差信号成分、前記補正されたセンサ信号の前記第１の部分、前記補正されたセンサ信号の前記第２の部分、又は前記組織内の血液の酸素飽和度を受信し、記憶し、提供するメモリユニットを更に備える、請求項２又は６に記載のＰＰＧ装置。
【請求項１０】
血液減衰パラメータ、オキシヘモグロビン及びデオキシヘモグロビンの吸収パラメータ、有効組織減衰パラメータ、又は表示される前記ＰＰＧ装置の尺度を示すユーザ入力を受信し提供するユーザインタフェースを更に備える、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のＰＰＧ装置。
【請求項１１】
組織に向けられるべき少なくとも第１及び第２のスペクトル位置を持つ光源光を放出するステップと、
前記組織によって散乱された散乱光源光を受信し、少なくとも、前記第１のスペクトル位置を持つ散乱光源光を示す第１のセンサ信号及び前記第２のスペクトル位置を持つ散乱光源光を示す第２のセンサ信号を提供するステップと、
所与の測定時点のみの少なくとも前記第１及び前記第２のセンサ信号を用い、前記組織の表皮、又は血液を取り囲む組織部分から発生する透過光又は後方散乱光によって生じる、前記組織を通じた光学経路長の変動を経時的に示す組織経路誤差信号成分と、前記組織において放出される光源光と前記組織との間の結合の変動を経時的に示す光結合誤差信号成分とを、前記所与の測定時点における少なくとも前記第１及び前記第２のセンサ信号から除去することによって、前記組織内の血液吸光度の変動を経時的に示す、前記所与の測定時点の補正されたセンサ信号を計算するステップと、
前記所与の測定時点の前記補正されたセンサ信号の補正されたＡＣ信号成分を決定し提供するステップと、
を有する、光電式容積脈波記録法（ＰＰＧ）装置の作動方法。
【請求項１２】
前記第１及び前記第２のセンサ信号から、並びに光源光輝度尺度から、スペクトル位置ごとの透過尺度を決定するステップと、
ランベルト・ベールの法則に基づく以下の解析的関係
【数１６】
2018519889.tif 000006
であって、
Ｔ（ｔ，λ）は、スペクトル位置λごとの透過尺度であり、
ｃ（ｔ）は、光源光の光源光輝度の変動を示す光結合誤差であり、
μＴ（λ）は、有効組織減衰パラメータであり、
μＢ（λ）は、血液減衰パラメータであり、
ｚＴ（ｔ）は、検出された散乱光源光の有効光学組織経路長であり、
ｚＢ（ｔ）は、血液を通る時間依存の光学経路長であり、このため、経時的な血液吸光度の変動を示す所望の補正されたセンサ信号である、解析的関係を用いて、また、
スペクトル位置ごとの前記透過尺度の対数、スペクトル位置ごとの事前に記憶された前記血液減衰パラメータの値、スペクトル位置ごとの事前に記憶された前記有効組織減衰パラメータの値、及び前記補正されたセンサ信号を用いて、
時間ｔの関数として、前記補正されたセンサ信号を計算するステップと、
を更に有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記スペクトル位置に対する前記事前に記憶された血液減衰パラメータの導関数、又は前記スペクトル位置に対するオキシヘモグロビン及びデオキシヘモグロビンの前記事前に記憶された吸収パラメータの導関数を求めるステップと、
前記スペクトル位置に対する前記事前に記憶された有効組織減衰パラメータの導関数を求めるステップと、
前記事前に記憶された有効組織減衰パラメータの導関数又はオキシヘモグロビン及びデオキシヘモグロビンの前記事前に記憶された吸収パラメータの導関数に依拠したそれぞれの重み付け係数によって重み付けされた、それぞれのスペクトル位置の前記透過尺度の対数の重み付けされた導関数の正規化された線形結合として、前記補正されたセンサ信号を計算するステップであって、それぞれの導関数はスペクトル位置に対して計算される、ステップと、
を更に有し、前記補正されたセンサ信号は、式
【数１７】
2018519889.tif 000007
に従って後続の測定時点ｔｍにおいて計算され、
ｎ＝１，２，．．．であるＴｎはｌｎ（Ｔ（ｔ＝ｔｍ，λｎ））、すなわち、スペクトル位置λｎのそれぞれの光源光についての、測定時点ｔｍにおける前記透過尺度の対数を意味し、
ｂｎはμＢ（λｎ）、すなわち、スペクトル位置λｎのそれぞれの光源光についての前記血液減衰パラメータを意味し、
ａｎはμＴ（λｎ）、すなわち、スペクトル位置λｎのそれぞれの光源光についての前記有効組織減衰パラメータを意味し、
全ての導関数は、アポストロフィによって象徴され、前記スペクトル位置に対して取得される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
請求項１１に記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラムコード手段を備える、光電式容積脈波記録法装置を動作させるためのコンピュータプログラム。