(57)【要約】【課題】鼓膜から放射された赤外光から、測定対象である生体成分の測定を妨害するような他の生体成分による影響を低減することにより、測定対象である生体成分の濃度を高精度に測定することができる生体成分濃度測定装置を提供する。【解決手段】鼓膜から放射された赤外光の波長成分のうち、測定対象である生体成分とは異なる妨害成分が吸収する波長成分の強度を低減させる相関フィルタと、前記相関フィルタを透過した前記赤外光を検出する赤外線検出器と前記赤外線検出器の出力を前記測定対象である生体成分の濃度に換算する生体成分濃度演算部とを備える生体成分濃度測定装置。【選択図】図２
2007236733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鼓膜から放射された赤外光の波長成分のうち、測定対象である第１の生体成分とは異なる第２の生体成分が吸収する波長成分の強度を低減させる相関フィルタと、
前記相関フィルタを透過した前記赤外光を検出する赤外線検出器と、
前記赤外線検出器の出力を前記第１の生体成分の濃度に換算する生体成分濃度演算部とを備える生体成分濃度測定装置。
【請求項２】
前記相関フィルタが前記第２の生体成分を含有する、請求項１記載の生体成分濃度測定装置。
【請求項３】
前記耳孔内に挿入される導波管をさらに備え、
前記導波管は、前記鼓膜から放射された前記赤外光を導く、請求項１または２記載の生体成分濃度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、採血等を行なわずに非侵襲的に、生体成分の濃度、例えばグルコース濃度を測定する生体成分濃度測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体情報測定装置として、鼓膜からの放射光を計測して、グルコース濃度を算出する非侵襲血糖計が提案されている（例えば、特許文献１、２または３参照）。例えば、特許文献１には、外耳道に収まる程度の大きさの鏡を備え、その鏡を通して、近赤外線や熱線を鼓膜に照射するとともに、鼓膜において反射された光を検出し、検出結果からグルコース濃度を算出する非侵襲血糖計が開示されている。また、特許文献２には、耳孔内に挿入されるプローブを備え、鼓膜や外耳道を冷却した状態で、内耳より発生して鼓膜から放射された赤外線を、プローブを通して検出し、検出された赤外線を分光分析することによりグルコース濃度を得る非侵襲血糖計が開示されている。また、特許文献３には、耳孔内に挿入される反射鏡を備え、その反射鏡を用いて鼓膜からの放射光を検出し、検出された放射光を分光分析することによりグルコース濃度を得る非侵襲血糖計が開示されている。
【特許文献１】特表平０５−５０６１７１号公報
【特許文献２】特表２００２−５１３６０４号公報
【特許文献３】特表２００１−５０３９９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前記従来の非侵襲血糖計では、鼓膜から放射された赤外光において、測定対象である生体成分の濃度に依存する波長成分の強度が、他の生体成分の濃度にも依存することにより、他の生体成分による干渉を受けるため、測定対象である生体成分の濃度の測定精度が低下するという問題があった。
【０００４】
本発明は、前記従来の問題点に鑑み、鼓膜から放射された赤外光から、測定対象である生体成分の測定を妨害するような他の生体成分による影響を低減することにより、測定対象である生体成分の濃度を高精度に測定することができる生体成分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】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の生体成分濃度測定装置は、鼓膜から放射された赤外光の波長成分のうち、測定対象である第１の生体成分とは異なる第２の生体成分が吸収する波長成分の強度を低減させる相関フィルタと、前記相関フィルタを透過した前記赤外光を検出する赤外線検出器と前記赤外線検出器の出力を前記第１の生体成分の濃度に換算する生体成分濃度演算部とを備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の生体成分濃度測定装置によれば、鼓膜から放射された赤外光から、測定対象である生体成分の測定を妨害するような他の生体成分による影響を低減することにより、測定対象である生体成分の濃度を高精度に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の生体成分濃度測定装置は、鼓膜から放射された赤外光の波長成分のうち、測定対象で第１の生体成分とは第２の生体成分（妨害成分）が吸収する波長成分の強度を低減させる相関フィルタと、前記相関フィルタを透過した前記赤外光を検出する赤外線検出器と前記赤外線検出器の出力を前記第１の生体成分の濃度に換算する生体成分濃度演算部とを備える。
【０００８】
相関フィルタを用いることにより、鼓膜から放射された赤外光の波長成分のうち、測定対象である生体成分の測定を妨害するような他の生体成分による影響が低減されるため、測定対象である生体成分の濃度を高精度に測定することができる。
【０００９】
ここで、相関フィルタが測定対象である生体成分とは異なる第２の生体成分（妨害成分）を含有することが好ましい。
【００１０】
例えば、相関フィルタとしては、赤外光に対し透明な部材に、測定対象である第１の生体成分とは異なる第２の生体成分を担持すればよい。
【００１１】
赤外光に透明な部材としては、例えば、ＺｎＳｅ、ＣａＦ２、Ｓｉ、Ｇｅ等を用いることができる。また、赤外光に対して透明な樹脂上に、膜厚数ｎｍのアルミニウムや金からなる層を設けたものを用いてもよい。赤外線に対して透明な樹脂としては、ポリカーボネイト等が挙げられる。
【００１２】
相関フィルタは、例えばＺｎＳｅ基板上に、測定対象である第１の生体成分とは異なる第２の生体成分の溶液を塗布またはスプレー法により吹きつけた後、乾燥することにより作製することができる。
【００１３】
ここで、基板上において、測定対象である第１の生体成分とは異なる第２の生体成分が濃度勾配を持って形成されていてもよい。
【００１４】
また、２枚のポリカーボネート板の間に、測定対象である第１の生体成分とは異なる第２の生体成分を含むゲルを挟むことにより作製してもよい。
【００１５】
また、例えばＳｉで形成されたセル内に、測定対象である第１の生体成分とは異なる第２の生体成分の溶液を注入することにより作製してもよい。
【００１６】
また、本発明の生体成分濃度測定装置は、複数の相関フィルタを備え、その複数の相関フィルタがそれぞれ測定対象である第１の生体成分とは異なる第２の生体成分を含み、複数の相関フィルタに含まれている測定対象である第１の生体成分とは異なる第２の生体成分の濃度が互いに異なってもよい。
【００１７】
また、本発明の生体成分濃度測定装置は、複数の相関フィルタを備え、その複数の相関フィルタがそれぞれ測定対象である第１の生体成分とは異なる生体成分であって、互いに異なる生体成分を含んでいてもよい。
【００１８】
赤外線検出器としては、赤外領域の波長の光を検出できるものであればよく、例えば、焦電センサ、サーモパイル、ボロメータ、ＨｇＣｄＴｅ（ＭＣＴ）検出器、ゴーレイセル等を用いることができる。
【００１９】
生体成分濃度演算部としては、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のマイクロコンピュータを用いることができる。
【００２０】
本発明の生体成分濃度測定装置は、前記耳孔内に挿入される導波管をさらに備え、前記導波管が、前記鼓膜から放射された前記赤外光とを導く機能を有していてもよい。
【００２１】
本発明において、導波管としては、赤外線を導くことのできるものであればよく、例えば、中空管や、赤外線を伝送する光ファイバ等を用いることができる。中空管を用いる場合、中空管の内表面に金の層を有することが好ましい。この金の層は、中空管の内面に金メッキを施したり、金を蒸着したりすることにより形成することができる。
【００２２】
ここで、前記赤外線検出器と前記相関フィルタとの間に分光素子が配置されていてもよい。分光素子としては、赤外線を波長別に分けることのできるものであればよく、例えば、特定の波長領域の赤外線を透過させる光学フィルタ、マイケルソン干渉計、回折格子等を用いることができる。
【００２３】
本発明の生体成分濃度測定装置は、赤外線検出器の出力信号と生体成分濃度との相関を示す相関データを格納する記憶部、生体成分濃度演算部により換算された生体成分の濃度を表示する表示部、及び生体成分濃度測定装置が動作するための電力を供給する電源をさらに備えていてもよい。
【００２４】
生体成分濃度演算部は、記憶部から上記相関データを読み出し、これを参照することにより、赤外線検出器の出力信号を生体成分の濃度に変換してもよい。
【００２５】
本発明において、記憶部としては、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリを用いることができる。
【００２６】
表示部としては、例えば、液晶等のディスプレイを用いることができる。
【００２７】
電源としては、例えば、電池等を用いることができる。
【００２８】
本発明の生体成分濃度測定装置により測定する生体成分の濃度としては、グルコース濃度（血糖値）、ヘモグロビン濃度、コレステロール濃度、中性脂肪濃度等が挙げられる。
【００２９】
生体から放射される赤外光を測定することにより、生体情報、例えば、血糖値を測定することができる。生体からの赤外放射光の放射エネルギーＷは以下の数式で表される。
【００３０】
【数１】
2007236733.tif 000003
【００３１】
【数２】
2007236733.tif 000004
【００３２】
ここで、
Ｗ：生体からの赤外放射光の放射エネルギー、
ε（λ）：波長λにおける生体の放射率、
Ｗ０（λ、Ｔ）：波長λ、温度Ｔにおける黒体放射強度密度、
ｈ：プランク定数（ｈ＝６．６２５×１０−３４（Ｗ・Ｓ２））、
ｃ：光速（ｃ＝２．９９８×１０１０（ｃｍ／ｓ））、
λ１、λ２：生体からの赤外放射光の波長（μｍ）、
Ｔ：生体の温度（Ｋ）、
Ｓ：検出面積（ｃｍ２）
ｋ：ボルツマン定数、
である。
【００３３】
（数１）からわかるように、検出面積Ｓが一定の場合、生体からの赤外放射光の放射エネルギーＷは波長λにおける生体の放射率ε（λ）に依存する。放射におけるキルヒホッフの法則から、同じ温度、波長における放射率と吸収率は等しい。
【００３４】
【数３】
2007236733.tif 000005
【００３５】
ここで、
α（λ）：波長λにおける生体の吸収率、
である。
【００３６】
したがって、放射率を考える際には、吸収率を考えればよいことがわかる。エネルギー保存則から、吸収率、透過率及び反射率には、以下の関係が成り立つ。
【００３７】
【数４】
2007236733.tif 000006
【００３８】
ここで、
ｒ（λ）：波長λにおける生体の反射率
ｔ（λ）：波長λにおける生体の透過率
したがって、放射率は、透過率及び反射率を用いて、
【００３９】
【数５】
2007236733.tif 000007
【００４０】
と表される。
【００４１】
透過率は、入射光量と測定対象物体を透過してきたときの透過光量の比で表される。入射光量と測定対象物体を透過してきたときの透過光量は、ランベルト−ベールの法則で示される。
【００４２】
【数６】
2007236733.tif 000008
【００４３】
ここで、
Ｉｔ：透過光量、
Ｉ０：入射光量、
ｄ：生体の厚み、
ｋ（λ）：波長λにおける生体の消衰係数、
である。生体の消衰係数は、生体による光の吸収を表す係数である。
【００４４】
したがって、透過率は、
【００４５】
【数７】
2007236733.tif 000009
【００４６】
と表される。
【００４７】
次に反射率について説明する。反射率は、全方向に対する平均反射率を算出する必要があるが、ここでは、簡単のため、垂直入射に対する反射率で考える。垂直入射に対する反射率は、空気の屈折率を１として、
【００４８】
【数８】
2007236733.tif 000010
【００４９】
と表される。
【００５０】
ここで、
ｎ（λ）：波長λにおける生体の屈折率、
である。
【００５１】
以上から、放射率は、
【００５２】
【数９】
2007236733.tif 000011
【００５３】
と表される。
【００５４】
生体中の成分の濃度が変化すると、生体の屈折率及び消衰係数が変化する。反射率は、通常、赤外領域において約０．０３程度と小さく、かつ（数８）からわかるように、屈折率及び消衰係数にはあまり依存しない。したがって、生体中の成分の濃度の変化により、屈折率及び消衰係数が変化しても、反射率の変化は小さい。
【００５５】
一方、透過率は、（数７）からわかるように、消衰係数に大きく依存する。したがって、生体中の成分の濃度の変化により生体の消衰係数、すなわち生体による光の吸収の度合いが変化すると、透過率が変化する。
【００５６】
以上のことから、生体からの赤外放射光の放射エネルギーは、生体中の成分の濃度に依存することがわかる。したがって、生体からの赤外放射光の放射エネルギー強度から生体中の成分の濃度を求めることができる。
【００５７】
また、（数７）からわかるように、透過率は生体の厚みに依存する。生体の厚みが薄いほど、生体の消衰係数の変化に対する透過率の変化の度合いが大きくなるため、生体中の成分の濃度変化を検出しやすくなる。鼓膜は、厚みが約６０〜１００μｍと薄いため、赤外放射光を用いた生体中の成分の濃度測定に適している。
【００５８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００５９】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る生体成分濃度測定装置１００の外観を示す斜視図である。
【００６０】
生体成分濃度測定装置１００は、本体１０２と、本体１０２の側面に設けられた導波管１０４を備えている。本体１０２には、生体成分の濃度の測定結果を表示するためのディスプレイ１１４、生体成分濃度測定装置１００の電源をＯＮ／ＯＦＦするための電源スイッチ１０１、及び測定を開始するための測定開始スイッチ１０３が設けられている。
【００６１】
ここで、ディスプレイ１１４は本発明における表示部に相当する。
【００６２】
次に、生体成分濃度測定装置１００の本体内部の構成について、図２及び図３を用いて説明する。図２は、実施の形態１に係る生体成分濃度測定装置１００の構成を示す図であり、図３は、実施の形態１に係る生体成分濃度測定装置１００における光学フィルタホイール１０６を示す斜視図である。
【００６３】
生体成分濃度測定装置１００の本体内部には、チョッパー１１８、光学フィルタホイール１０６、赤外線検出器１０８、前置増幅器１３０、帯域フィルタ１３２、同期復調器１３４、ローパスフィルタ１３６、アナログ／デジタルコンバータ（以下、Ａ／Ｄコンバータと略称する）１３８、マイクロコンピュータ１１０、メモリ１１２、ディスプレイ１１４、電源１１６、タイマー１５６、及びブザー１５８を備えている。
【００６４】
ここで、マイクロコンピュータ１１０は本発明における生体成分濃度演算部に相当する。
【００６５】
電源１１６は、マイクロコンピュータ１１０にＡＣまたはＤＣ電力を供給する。電源１１６として電池を用いることが好ましい。
【００６６】
チョッパー１１８は、鼓膜２０２から放射し、導波管１０４により本体１０２内に導かれた赤外光をチョッピングして、赤外光を高周波数の赤外線信号に変換する機能を有する。チョッパー１１８の動作は、マイクロコンピュータ１１０からの制御信号に基づき制御される。
【００６７】
チョッパー１１８によりチョッピングされた赤外光は、光学フィルタホイール１０６に到達する。
【００６８】
光学フィルタホイール１０６は、図３に示すように、円盤状のフィルタ基板１２３上に、ともに半円状である第１の相関フィルタ１２２及び第２の相関フィルタ１２４が設けられており、フィルタ基板１２３の中央部にシャフト１２５が設けられている。このシャフト１２５を図３の矢印のように回転させることにより、チョッパー１１８によりチョッピングされた赤外光の通過する相関フィルタを、第１の相関フィルタ１２２と第２の相関フィルタ１２４との間で切り替えることができる。シャフト１２５の回転は、マイクロコンピュータ１１０からの制御信号により制御される。シャフト１２５の回転は、チョッパー１１８の回転と同期させ、チョッパー１１８が閉じている間にシャフト１２５を１８０度回転させるように制御することが好ましい。このようにすると、次にチョッパー１１８が開いたときに、チョッパー１１８によりチョッピングされた赤外光の通過する相関フィルタを別の相関フィルタに切り替えることができる。第１の相関フィルタ１２２及び第２の相関フィルタ１２４は、それぞれ本発明における相関フィルタに相当する。
【００６９】
第１の相関フィルタ１２２または第２の相関フィルタ１２４を透過した赤外光は、複数のバンドパスフィルタを通過して、それぞれの波長領域の赤外光を検出する検出領域１２６を備える複数の赤外線検出器１０８に到達する。赤外線検出器１０８に到達した赤外光は、検出領域１２６に入射し、入射した赤外光の強度に対応した電気信号に変換される。
【００７０】
赤外線検出器１０８から出力された電気信号は、前置増幅器１３０によって増幅される。増幅された電気信号は、帯域フィルタ１３２によってチョッピング周波数を中心周波数とする周波数帯域以外の信号が取り除かれる。これにより、熱雑音等の統計的揺らぎに起因するノイズを最小化することができる。
【００７１】
帯域フィルタ１３２によって濾過された電気信号は、同期復調器１３４によってチョッパー１１８のチョッピング周波数と帯域フィルタ１３２によって濾過された電気信号を同期させ、積分することにより、ＤＣ信号に復調される。
【００７２】
同期復調器１３４によって復調された電気信号は、ローパスフィルタ１３６によって低周波数帯域の信号が取り除かれる。これにより、さらにノイズを取り除くことができる。
【００７３】
ローパスフィルタ１３６によって濾過された電気信号は、Ａ／Ｄコンバータ１３８によってデジタル信号に変換された後、マイクロコンピュータ１１０に入力される。ここで、各光学フィルタ（バンドパスフィルタ）に対応する赤外検出器１０８からの電気信号は、シャフト１２５の制御信号をトリガーとして用いることで、どの光学フィルタを透過した赤外光に対応する電気信号であるのかを識別することができる。シャフト１２５の制御信号をマイクロコンピュータが出力してから、次のシャフト制御信号を出力するまでの間が、同じ光学フィルタに対応する電気信号となる。各光学フィルタに対応する電気信号を、それぞれメモリ１１２上で積算した後平均値を算出することにより、さらにノイズは低減されるため、測定の積算を行うことが好ましい。
【００７４】
メモリ１１２には、第１の相関フィルタ１２２を透過した各波長域の赤外光の強度に対応する電気信号及び第２の相関フィルタ１２４を透過した各波長域の赤外光の強度に対応する電気信号の合計と生体成分の濃度との相関を示す相関データが格納されている。マイクロコンピュータ１１０は、メモリ１１２からこの相関データを読み出し、この相関データを参照して、メモリ１１２に蓄積されたデジタル信号から算出された、第１の相関フィルタ１２２を透過した赤外光の強度に対応する単位時間当たりのデジタル信号と第２の相関フィルタ１２４を透過した赤外光の強度に対応する単位時間当たりのデジタル信号との合計を、生体成分の濃度に換算する。メモリ１１２は、本発明の記憶部に相当する。
【００７５】
マイクロコンピュータ１１０において換算された生体成分の濃度は、ディスプレイ１１４に出力され、表示される。
【００７６】
第１の相関フィルタ１２２は、測定対象である生体成分の測定を妨害するような他の生体成分である第１の生体成分を含んでいる。一方、第２の相関フィルタ１２４は、測定対象である生体成分の測定を妨害するような他の生体成分であって、第１の生体成分とは異なる第２の生体成分を含んでいる。ここで、第１の生体成分及び第２の生体成分としては、測定対象である生体成分以外で、生体中における成分量の多いものから順に２つを選択すればよいが、必ずしもそう限らない。
【００７７】
例えば、測定対象である生体成分がグルコースの場合は、グルコース以外で生体中に多く含まれる生体成分である、アルブミンを第１の生体成分とし、コレステロールを第２の生体成分とすればよい。
【００７８】
各相関フィルタに含まれる第１または第２の生体成分の濃度は、通常、生体内に含まれ得る濃度以上で、生体に含まれる濃度に使用する相関フィルタの数を乗じた濃度以下の範囲内であればよい。あらかじめ測定対象者について第１及び第２の生体成分の濃度を測定しておき、測定された濃度と同じ濃度に設定することが好ましい。
【００７９】
第１の相関フィルタ１２２は第１の生体成分を含んでいるため、第１の相関フィルタ１２２を透過した赤外光は、透過する前と比べて、第１の生体成分が吸収する波長成分の強度が低くなっている。したがって、第１の相関フィルタ１２２を透過させることにより、鼓膜２０２から放射された赤外光から第１の生体成分による影響を低減することができる。
【００８０】
同様に、第２の相関フィルタ１２４は第２の生体成分を含んでいるため、第２の相関フィルタ１２４を透過した赤外光は、透過する前と比べて、第２の生体成分が吸収する波長成分の強度が低くなっている。したがって、第２の相関フィルタ１２４を透過させることにより、鼓膜２０２から放射された赤外光から第２の生体成分による影響を低減することができる。
【００８１】
さらに、第１の相関フィルタ１２２を透過した赤外光の強度に対応する電気信号及び第２の相関フィルタ１２４を透過した赤外光の強度に対応する電気信号とを加算することにより、測定対象である生体成分の濃度に依存する波長成分が増幅されるため、シグナル／ノイズ比を大きくすることができる。
【００８２】
図３に示す光学フィルタホイール１０６の製造方法について説明する。
【００８３】
まず、ＺｎＳｅからなる円盤状のフィルタ基板１２３の片側の面に、半円形状の開口部を２つ有するマスクを設置する。その状態で、マスクの一方の開口部に第１の生体成分を含む水溶液を滴下し、他方の開口部に第２の生体成分を含む水溶液を滴下した後、乾燥することにより、第１の相関フィルタ１２２及び第２の相関フィルタ１２４を形成する。マスクを取り除いた後、フィルタ基板１２３の中央部にシャフト１２５を取り付けることにより、光学フィルタホイール１０６を作製することができる。
【００８４】
メモリ１１２に格納されている、第１の相関フィルタ１２２を透過した赤外光の強度に対応する電気信号及び第２の相関フィルタ３２４を透過した赤外光の強度に対応する電気信号との合計と生体成分の濃度との相関を示す相関データは、例えば、以下の手順によって取得することができる。
【００８５】
まず、既知の生体成分濃度（例えば、血糖値）を有する患者について、鼓膜から放射される赤外光を測定する。このとき、第１の相関フィルタ１２２を透過した赤外光の強度に対応する電気信号と、第２の相関フィルタ１２４を透過した赤外光の強度に対応する電気信号とから、両者の合計を求める。この測定を、異なる生体成分濃度を有する複数の患者について行うことにより、第１の相関フィルタ１２２を透過した赤外光の強度に対応する電気信号と第２の相関フィルタ１２４を透過した赤外光の強度に対応する電気信号との合計とそれに対応する生体成分濃度とからなるデータの組を得ることができる。
【００８６】
次に、このようにして取得したデータの組を解析して相関データを求める。例えば、第１の相関フィルタを通過した光の強度に対応する電気信号と第２の相関フィルタを通過した光の強度に対応する電気信号との合計とそれに対応する生体成分濃度とについて、ＰＬＳ（Ｐａｒｔｉａｌ  Ｌｅａｓｔ  Ｓｑｕａｒｅｓ  Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ）法などの重回帰分析法やニューラルネットワーク法などを用いて多変量解析を行うことにより、第１の相関フィルタ１２２を透過した赤外光の強度に対応する電気信号と第２の相関フィルタ１２４を透過した赤外光の強度に対応する電気信号の和と、それに対応する生体成分濃度との相関を示す関数を求めることができる。
【００８７】
次に、本実施の形態における生体成分濃度測定装置１００の動作について説明する。
【００８８】
まず、使用者が生体成分濃度測定装置１００の電源スイッチ１０１を押すと、本体１０２内の電源がＯＮとなり、生体成分濃度測定装置１００は測定準備状態となる。
【００８９】
次に、使用者が本体１０２を持って、導波管１０４を耳孔２００内に挿入する。導波管１０４は、導波管１０４の先端部分から本体１０２との接続部分に向かって径が太くなるような円錐形状の中空管であるため、導波管１０４の外径が耳孔２００の内径と等しくなる位置以上は導波管１０４が挿入されない構造になっている。
【００９０】
次に、導波管１０４の外径が耳孔２００の内径と等しくなる位置で生体成分濃度測定装置１００を保持した状態で、使用者が生体成分濃度測定装置１００の測定開始スイッチ１０３を押すと、マイクロコンピュータ１１０がチョッパー１１８の動作を開始させることにより、鼓膜２０２から放射される赤外光の測定が開始される。
【００９１】
マイクロコンピュータ１１０は、タイマー１５６からの計時信号により、測定開始から一定時間経過したと判断すると、チョッパー１１８を制御して、光学フィルタホイール１０６に到達する赤外光を遮断する。これにより、自動的に測定が終了する。このとき、マイクロコンピュータ１１０はディスプレイ１１４やブザー１５８を制御して、測定が終了した旨のメッセージをディスプレイ１１４に表示したり、ブザー１５８を鳴らしたり、スピーカー（図示せず）から音声で出力したりすることにより、使用者に測定が終了したことを通知する。これにより使用者は測定が終了したことを確認することができるため、導波管１０４を耳孔２００の外に取り出す。
【００９２】
Ａ／Ｄコンバータ１３８から出力された電気信号はマイクロコンピュータ１１０により演算され、第１の相関フィルタ１２２を透過した赤外光の強度に対応する電気信号及び第２の相関フィルタ１２４を透過した赤外光の強度に対応する電気信号との合計が算出される。マイクロコンピュータ１１０は、メモリ１１２から、第１の相関フィルタ１２２を透過した赤外光の強度に対応する電気信号及び第２の相関フィルタ１２４を透過した赤外光の強度に対応する電気信号の和と生体成分の濃度との相関を示す相関データを読み出し、この相関データを参照して、演算後の電気信号を生体成分の濃度に換算する。求められた生体成分の濃度は、ディスプレイ１１４に表示される。
【００９３】
以上のように、本実施の形態に係る生体成分濃度測定装置１００によると、鼓膜２０２から放射された赤外光から、測定対象である生体成分の測定を妨害するような他の生体成分による影響を低減することができるため、生体成分の濃度を高精度で測定することができる。
【００９４】
なお、本実施の形態では、相関フィルタに含まれる生体成分が２成分である場合について説明したが、１成分でもよく、３成分以上であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、非侵襲的な生体成分濃度の測定、例えば、血液を採取することなくグルコ−ス濃度を測定する際に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の一実施の形態における生体成分濃度測定装置の外観を示す斜視図
【図２】同生体成分濃度測定装置の構成を示す図
【図３】同生体成分濃度測定装置における光学フィルタホイールを示す斜視図
【符号の説明】
【００９７】
１００    生体成分濃度測定装置
１０１    電源スイッチ
１０２    本体
１０３    測定開始スイッチ
１０４    導波管
１０６    光学フィルタホイール
１０８    赤外線検出器
１１０    マイクロコンピュータ
１１２    メモリ
１１４    ディスプレイ
１１６    電源
１１８    チョッパー
１２２    第１の相関フィルタ
１２３    フィルタ基板
１２４    第２の相関フィルタ
１２５    シャフト
１２６    検出領域
１３０    前置増幅器
１３２    帯域フィルタ
１３４    同期復調器
１３６    ローパスフィルタ
１３８    Ａ／Ｄコンバータ
１５６    タイマー
１５８    ブザー
２００    耳孔
２０２    鼓膜
２０４    外耳道
【図１】
2007236733.tif 000012
【図２】
2007236733.tif 000013
【図３】
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