JPH02163634A - 光散乱を用いた物質の吸光係数測定方法および装置 - Google Patents
光散乱を用いた物質の吸光係数測定方法および装置Info
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- JPH02163634A JPH02163634A JP63320083A JP32008388A JPH02163634A JP H02163634 A JPH02163634 A JP H02163634A JP 63320083 A JP63320083 A JP 63320083A JP 32008388 A JP32008388 A JP 32008388A JP H02163634 A JPH02163634 A JP H02163634A
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- A61B5/1455—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
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- G—PHYSICS
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、物質表面から物質内に光を照射し、物質内を
拡散した光を物質表面の一点において受光することによ
り、物質内部の性質に応じた光強度変化を測定する、光
散乱を用いた物質の内部情報測定方法および装置に関す
る。
拡散した光を物質表面の一点において受光することによ
り、物質内部の性質に応じた光強度変化を測定する、光
散乱を用いた物質の内部情報測定方法および装置に関す
る。
〈従来の技術〉
生体の所定部位における組織または血液の酸素飽和度を
測定すれば、組織中の血液のヘモグロビン（Ｈｂ）の酸
化状態または還元状態を知ることができ、これにより、
生体器官の代謝作用を評価することができる。
測定すれば、組織中の血液のヘモグロビン（Ｈｂ）の酸
化状態または還元状態を知ることができ、これにより、
生体器官の代謝作用を評価することができる。
このため、従来より、上記酸素飽和度を的確に測定する
種々の方法が提案されてきたが、最近では、生体を傷付
けることなく光学的に測定する方法が注目されている。
種々の方法が提案されてきたが、最近では、生体を傷付
けることなく光学的に測定する方法が注目されている。
この方法は、生体に対して危険性の少ない近赤外光を生
体に照射し、生体内を拡散ないし散乱した光を受光して
、生体内の酸化ヘモグロビン（Ｈｂ０２）および還元ヘ
モグロビン（Ｈｂ）による合成吸光度を測定するもので
ある。この方法によれば、ＨｂＯ２およびＨｂの成分割
合を知ることができる。
体に照射し、生体内を拡散ないし散乱した光を受光して
、生体内の酸化ヘモグロビン（Ｈｂ０２）および還元ヘ
モグロビン（Ｈｂ）による合成吸光度を測定するもので
ある。この方法によれば、ＨｂＯ２およびＨｂの成分割
合を知ることができる。
詳説すると、各波長でのＨｂ０２およびＨｂの分子吸光
係数は互いに相違する。当該波長での上記生体内のＨｂ
０２およびＨｂの合成分子吸光係数は、Ｈｂ０２の分子
吸光係数と、Ｈｂの分子吸光係数との間のある値をとる
。この値を測定ずれば、Ｈｂ０２およびＨｂのおおよそ
の成分割合を知ることができる。例えば、Ｈｂ０２の分
子吸光係数に近い値をとればＨｂ０２が主成分を占め、
Ｈｂの分子吸光係数に近い値をとればＪ（ｂが主成分を
占める。
係数は互いに相違する。当該波長での上記生体内のＨｂ
０２およびＨｂの合成分子吸光係数は、Ｈｂ０２の分子
吸光係数と、Ｈｂの分子吸光係数との間のある値をとる
。この値を測定ずれば、Ｈｂ０２およびＨｂのおおよそ
の成分割合を知ることができる。例えば、Ｈｂ０２の分
子吸光係数に近い値をとればＨｂ０２が主成分を占め、
Ｈｂの分子吸光係数に近い値をとればＪ（ｂが主成分を
占める。
しかし、上記の方法のみでは、ヘモグロビンの総量が分
子吸光係数に与える影響を除去することができない。そ
こで、Ｈｂ０２およびＨｂの光吸収スペクトルの等吸収
点（アイソベスティックボイント）を基準として用いる
。
子吸光係数に与える影響を除去することができない。そ
こで、Ｈｂ０２およびＨｂの光吸収スペクトルの等吸収
点（アイソベスティックボイント）を基準として用いる
。
すなわち、Ｈｂ０２およびＷｂの光吸収スペクトルは、
第１２図に示すように、８００ ｎｍ付近に等吸収点を
もち、これより長波長側ではＨｂ０２の分子吸光係数が
Ｈｂの分子吸光係数を上回り、短波長側ではＨｂの分子
吸光係数がＨｂ０２の分子吸光係数を上回る。この等吸
収点における分子吸光係数を基準として、他の波長での
分子吸光係数を測定することによって、測定する血液量
の多少にかかわることなく、Ｈｂ０２およびＨｂの成分
割合、すなわち血液の酸素飽和度を知ることができる。
第１２図に示すように、８００ ｎｍ付近に等吸収点を
もち、これより長波長側ではＨｂ０２の分子吸光係数が
Ｈｂの分子吸光係数を上回り、短波長側ではＨｂの分子
吸光係数がＨｂ０２の分子吸光係数を上回る。この等吸
収点における分子吸光係数を基準として、他の波長での
分子吸光係数を測定することによって、測定する血液量
の多少にかかわることなく、Ｈｂ０２およびＨｂの成分
割合、すなわち血液の酸素飽和度を知ることができる。
なお、等吸収点の前後には、イクィベスティックベア、
コントラベスティックベアが存在する。
コントラベスティックベアが存在する。
これらの各点における分子吸光係数を測定することによ
り、より精度よく血液の状態を知ることができる（特公
昭６１−１１６１４号公報参照）。
り、より精度よく血液の状態を知ることができる（特公
昭６１−１１６１４号公報参照）。
〈発明が解決しようとする課題〉
ところが、従来の測定方法は、例えば上記公報に開示さ
れているように、２つの集光ファイバの端面をそれぞれ
生体表面の２点に当接させ、一方の集光ファイバから身
体内へ照射される光の反射光あるいは透過光を他の集光
ファイバで受光し、受光される光を光センサで検出して
電気信号に変換し、処理するものである。
れているように、２つの集光ファイバの端面をそれぞれ
生体表面の２点に当接させ、一方の集光ファイバから身
体内へ照射される光の反射光あるいは透過光を他の集光
ファイバで受光し、受光される光を光センサで検出して
電気信号に変換し、処理するものである。
この方法では、次のような問題があった。すなわち、測
定のたびに集光ファイバを身体の一定部位に正確に当接
させることは困難であり、必ず当接部位がずれてしまう
。当接部位がずれると、測定部位特有の性質（例えば皮
膚の色、皮下脂肪の量）の変化が入力されてしまうので
、測定結果の再現性が低下する。
定のたびに集光ファイバを身体の一定部位に正確に当接
させることは困難であり、必ず当接部位がずれてしまう
。当接部位がずれると、測定部位特有の性質（例えば皮
膚の色、皮下脂肪の量）の変化が入力されてしまうので
、測定結果の再現性が低下する。
本発明の目的は、ｉｆ＋１定部位の相違等、各種測定条
件の相違にかかわらず、物質の内部情報を良好な再現性
、信頼性でもってＡｌ１１定することができる光散乱を
用いた物質の内部情報測定方法および装置を提供するこ
とにある。
件の相違にかかわらず、物質の内部情報を良好な再現性
、信頼性でもってＡｌ１１定することができる光散乱を
用いた物質の内部情報測定方法および装置を提供するこ
とにある。
く課題を解決するための手段〉
上記の目的を達成するための本発明の光散乱を用いた物
質の内部情報測定方法は、物質の表面の受光点から見て
ほぼ同方向に配置され、当該受光点からの実質的な光拡
散光路長が相違する複数の照射点において光を順次照射
し、上記受光点において各照射光を受光し、各照射に対
応した受光データの相違に基づいて所定の演算を行い、
物質の内部情報を測定することを特徴とする。
質の内部情報測定方法は、物質の表面の受光点から見て
ほぼ同方向に配置され、当該受光点からの実質的な光拡
散光路長が相違する複数の照射点において光を順次照射
し、上記受光点において各照射光を受光し、各照射に対
応した受光データの相違に基づいて所定の演算を行い、
物質の内部情報を測定することを特徴とする。
また、本発明の光散乱を用いた物質の内部情報測定装置
は、物質の表面の受光点から見てほぼ同方向に配置され
、当該受光点からの実質的な光拡散光路長が相違する複
数の照射点において光を照射する光照射手段と、上記受
光点において各照射光を受光する受光手段と、各受光デ
ータの相違に基ついて所定の演算を行い、物質の内部情
報データを出力するデータ処理手段とを具備する。
は、物質の表面の受光点から見てほぼ同方向に配置され
、当該受光点からの実質的な光拡散光路長が相違する複
数の照射点において光を照射する光照射手段と、上記受
光点において各照射光を受光する受光手段と、各受光デ
ータの相違に基ついて所定の演算を行い、物質の内部情
報データを出力するデータ処理手段とを具備する。
なお、上記受光点、照射点の位置関係は、逆であっても
よい。ずなわぢ、物質の表面上の照射点より光を照射し
、当該照射点から見てほぼ同方向に配置され、当該照射
点からの実質的な光拡散光路長が相違する複数の受光点
において光を受光してもよい。
よい。ずなわぢ、物質の表面上の照射点より光を照射し
、当該照射点から見てほぼ同方向に配置され、当該照射
点からの実質的な光拡散光路長が相違する複数の受光点
において光を受光してもよい。
ここにおいて、「実質的な光拡散光路」とは、多数の光
（光子）か物質内あるいは物質表面の一定点から当該物
質内を散乱し拡散しながら進み一定点に達する場合、そ
の光束のエネルギー分布の中心点あるいは平均点を連ね
た軌跡をいう。「実質的な光拡散光路が相違するｊとい
うことは、照射点から受光点までの物理的な距離はたと
え一致していても、実質的な光拡散光路が相違していれ
ばよいことを意味する。
（光子）か物質内あるいは物質表面の一定点から当該物
質内を散乱し拡散しながら進み一定点に達する場合、そ
の光束のエネルギー分布の中心点あるいは平均点を連ね
た軌跡をいう。「実質的な光拡散光路が相違するｊとい
うことは、照射点から受光点までの物理的な距離はたと
え一致していても、実質的な光拡散光路が相違していれ
ばよいことを意味する。
〈作用〉
上記の光散乱を用いた物質の内部情報測定方法および装
置によれば、物質の表面の受光点から見てほぼ同方向に
配置され、当該受光点からの実質的な光拡散光路長が相
違する複数の照射点において光を順次照射し、上記受光
点において各照射光を受光すれば、各照射点と受光点と
の間の実質的な光拡散光路長の相違に基づいて受光点の
受光データに相違が生じる。
置によれば、物質の表面の受光点から見てほぼ同方向に
配置され、当該受光点からの実質的な光拡散光路長が相
違する複数の照射点において光を順次照射し、上記受光
点において各照射光を受光すれば、各照射点と受光点と
の間の実質的な光拡散光路長の相違に基づいて受光点の
受光データに相違が生じる。
なぜならば、受光点は各照射点から見てほぼ同方向に配
置されているので、各照射点と受光点との間の実質的な
光拡散光路は、光路の大半の部分において共通している
が、照射点の近傍においては光拡散光路長の相違が現れ
てくる。したがって、受光データの相違を求めることに
より、この光拡散光路長の相違に基づく物質の内部情報
がｍＪ定できる。すなイ〕ち、上記光拡散光路の大半の
部分における物質の内部情報を相殺し、照射点の近傍に
おける物質の内部情報のみを取り出して測定することか
できる。
置されているので、各照射点と受光点との間の実質的な
光拡散光路は、光路の大半の部分において共通している
が、照射点の近傍においては光拡散光路長の相違が現れ
てくる。したがって、受光データの相違を求めることに
より、この光拡散光路長の相違に基づく物質の内部情報
がｍＪ定できる。すなイ〕ち、上記光拡散光路の大半の
部分における物質の内部情報を相殺し、照射点の近傍に
おける物質の内部情報のみを取り出して測定することか
できる。
したがって、単一の照射点から照射し、単一の受光点て
受光する従来技術において光拡散光路に沿って生じてい
た誤差因子の大半を、上記相殺操作により取り除くこと
ができ、照射点の近傍のみにおける物質の内部情報を精
度よく、再現性よく取り出すことができる。
受光する従来技術において光拡散光路に沿って生じてい
た誤差因子の大半を、上記相殺操作により取り除くこと
ができ、照射点の近傍のみにおける物質の内部情報を精
度よく、再現性よく取り出すことができる。
上記受光点、照射点の位置関係が逆である場合において
も、光拡散光路の大半の部分における物質の内部情報を
相殺し、受光点の近傍における物質の内部情報のみを取
り出すことができるので、同様の作用効果が得られれる
。
も、光拡散光路の大半の部分における物質の内部情報を
相殺し、受光点の近傍における物質の内部情報のみを取
り出すことができるので、同様の作用効果が得られれる
。
〈実施例〉
以下実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。
第１図は、本発明の基本的な実施例を示す説明図である
。まず、投光器（２ａ） （２ｂ）と、投光器（２ａ）
（２ｂ）から照射され生体内を通過する光を受光する受
光器（３）とを、それぞれ生体ｍ織の界面（１〕に対向
させる。各投光器（２ａ）（２ｂ）の照射点Ａ、Ｂは、
受光器（３）の受光点Ｃから見てほぼ同方向に、かつ照
射点Ｂが受光点Ｃにより近くなるように配置されている
。受光点Ｃと照射点Ａ、Ｂとは、受光器（３）に入る光
の感度がとれ、かつ、生体組織界面（１）からの反射光
の影響が無視できるようにある程度の間隔が保たれてい
る。ずなわぢ、受光点Ｃと照射点ＡあるいはＢとの距離
が離れ過ぎると、投光器（２ａ） （２ｂ）から受光器
（３）に入る光の強度が弱くなり、測定ＳＮ比が劣化す
る。しかし、受光点Ｃと照射点ＡあるいはＢとの距離が
近すぎると、投光器（２ａ） （２ｂ）から照射される
光が生体組織界面（１）から直接反射し、受光器（３）
に入ってしまうので、測定信号が相対的に弱くなってし
まう。この反射光の影響を除外するには、投光器（２ａ
） （２ｂ）および受光コＯ 器（３）の指向性をできるだけ狭く設定することが好ま
しいがあまり指向性が狭ずぎると、投光器（２ａ）（２
ｂ）から照射された光の大半か生体内部に侵入してしま
うので、受光器（３）に達する光ｍを確保することがで
きなくなる。
。まず、投光器（２ａ） （２ｂ）と、投光器（２ａ）
（２ｂ）から照射され生体内を通過する光を受光する受
光器（３）とを、それぞれ生体ｍ織の界面（１〕に対向
させる。各投光器（２ａ）（２ｂ）の照射点Ａ、Ｂは、
受光器（３）の受光点Ｃから見てほぼ同方向に、かつ照
射点Ｂが受光点Ｃにより近くなるように配置されている
。受光点Ｃと照射点Ａ、Ｂとは、受光器（３）に入る光
の感度がとれ、かつ、生体組織界面（１）からの反射光
の影響が無視できるようにある程度の間隔が保たれてい
る。ずなわぢ、受光点Ｃと照射点ＡあるいはＢとの距離
が離れ過ぎると、投光器（２ａ） （２ｂ）から受光器
（３）に入る光の強度が弱くなり、測定ＳＮ比が劣化す
る。しかし、受光点Ｃと照射点ＡあるいはＢとの距離が
近すぎると、投光器（２ａ） （２ｂ）から照射される
光が生体組織界面（１）から直接反射し、受光器（３）
に入ってしまうので、測定信号が相対的に弱くなってし
まう。この反射光の影響を除外するには、投光器（２ａ
） （２ｂ）および受光コＯ 器（３）の指向性をできるだけ狭く設定することが好ま
しいがあまり指向性が狭ずぎると、投光器（２ａ）（２
ｂ）から照射された光の大半か生体内部に侵入してしま
うので、受光器（３）に達する光ｍを確保することがで
きなくなる。
また、距ｆｉＡＢは、受光点Ｃから照射点Ａまでの距離
ＡＣ，あるいは受光点Ｃから照射点Ｂまでの距離ＢＣと
比較すると短くなっている。これは、距ＭＡＢが距離Ａ
Ｃあるいは距離ＢＣと同程度かそれより長いと、後述す
るように照射点ＡＢ間の生体の内部情報の測定に誤差が
生じやすくなり、測定の再現性の確保か難しくなるから
である。
ＡＣ，あるいは受光点Ｃから照射点Ｂまでの距離ＢＣと
比較すると短くなっている。これは、距ＭＡＢが距離Ａ
Ｃあるいは距離ＢＣと同程度かそれより長いと、後述す
るように照射点ＡＢ間の生体の内部情報の測定に誤差が
生じやすくなり、測定の再現性の確保か難しくなるから
である。
上記投光器（２ａ、）（２ｂ）は投光器駆動回路（４）
に接続されており、受光器（３）の電気出力は、データ
処理回路（５）に入力されるように構成されている。
に接続されており、受光器（３）の電気出力は、データ
処理回路（５）に入力されるように構成されている。
投光器（２ａ）は、詳細に説明すると、半導体レーザ、
ＬＥＤ等の光源を内蔵した投光器本体（２２ａ）と、光
源から出射される光を導く導光部材（例えばレンズ）
（２１ａ）とからなり、投光器（２ｂ）も同様に投光器
本体（２２ｂ）と導光部材（２１ｂ）とからなる。
ＬＥＤ等の光源を内蔵した投光器本体（２２ａ）と、光
源から出射される光を導く導光部材（例えばレンズ）
（２１ａ）とからなり、投光器（２ｂ）も同様に投光器
本体（２２ｂ）と導光部材（２１ｂ）とからなる。
受光器（：３）は、フォトトランジスタ等の光検出器を
内蔵した受光器本体（３２〉と、表面（１）から受光さ
れる光を光検出器に導く導光部イイ〈３１）とからなる
。
内蔵した受光器本体（３２〉と、表面（１）から受光さ
れる光を光検出器に導く導光部イイ〈３１）とからなる
。
なお、上記の実施例において、導光部材（２）ａ）（２
１ｂ）（３１）として集光ファイバ等を用いても差し支
えない。また上記実施例では、導光部材（２１ａ）（２
１ｂ）（３１）は空隙を介して生体組織界面（１）に対
向しているが（第２図参照）、生体組織界面（１）に接
触させることも可能である。
１ｂ）（３１）として集光ファイバ等を用いても差し支
えない。また上記実施例では、導光部材（２１ａ）（２
１ｂ）（３１）は空隙を介して生体組織界面（１）に対
向しているが（第２図参照）、生体組織界面（１）に接
触させることも可能である。
投光器駆動回路（４）を動作させて投光器（２ａ）（２
ｂ）を点灯すると、照明光は表面（１）の内部に侵入す
る。
ｂ）を点灯すると、照明光は表面（１）の内部に侵入す
る。
そのうち一部の光は、第２図に示すように、生体の内部
を伝わり、受光器（３）に達する。より詳細にいえば、
投光器（２ａ）を出射した光のうち受光点Ｃに検出可能
な光量として達する先は、生体の内部を散乱し拡散しな
がら進む。上記光が拡散しながら進む光拡散領域は、図
の斜線を施した部分（Ｒａ）で示される。この光拡散領
域（Ｒａ）のうち、最も多くの光が通過する経路、つま
り拡散しながら進んでいく光束全体の中心を連ねた経路
（実質的な光拡散光路、以下単に光拡散光路という）を
（ｐａ）で表わしている。同様に、投光器（２ｂ）を出
射した光が受光点Ｃに達するまでの光拡散領域を（Ｒｂ
）、光拡散光路を（ｐｂ）で表わしている。
を伝わり、受光器（３）に達する。より詳細にいえば、
投光器（２ａ）を出射した光のうち受光点Ｃに検出可能
な光量として達する先は、生体の内部を散乱し拡散しな
がら進む。上記光が拡散しながら進む光拡散領域は、図
の斜線を施した部分（Ｒａ）で示される。この光拡散領
域（Ｒａ）のうち、最も多くの光が通過する経路、つま
り拡散しながら進んでいく光束全体の中心を連ねた経路
（実質的な光拡散光路、以下単に光拡散光路という）を
（ｐａ）で表わしている。同様に、投光器（２ｂ）を出
射した光が受光点Ｃに達するまでの光拡散領域を（Ｒｂ
）、光拡散光路を（ｐｂ）で表わしている。
投光器（２ａ） （２ｂ）の照射点Ａ、Ｂは、受光器（
３）ノ受光点Ｃから見てほぼ同方向に配置され、かつ、
距離ＡＢは、距離ＡＣあるいは距離ＢＣに比較すると短
くなっているので、投光器（２ａ）から出て受光器（３
）に達する光の光拡散光路（ｐａ）および投光器（２ｂ
）から出て受光器（３）に達する光の光拡散光路（ｐｂ
）は大半において一致する。しかし、光拡散光路（ｐａ
）は、光拡散光路（ｐｂ）と比べて、距離ＡＢに対応す
る分だけ余分な経路を経ている。したがって、投光器（
２ａ）から出て受光器（３）に達する光は、投光器（２
ｂ）から出て受光器（３）に達する光と比べて、照射点
ＡＢ間の生体の内部情報、特に、生体の表面近くの内部
情報を余分に持っている。そこで、投光器（２ａ）から
出て受光器（３）に達した光を検出してデータ処理回路
（５）に入力するとともに、投光器（２ｂ）から出て受
光器（３）に達する光を検出してデー夕処理回路（５）
に入力し、両検出信号の相違に基づいて所定の演算を行
うことにより、距離ＡＢ間の生体の内部情報データを得
ることかできる。
３）ノ受光点Ｃから見てほぼ同方向に配置され、かつ、
距離ＡＢは、距離ＡＣあるいは距離ＢＣに比較すると短
くなっているので、投光器（２ａ）から出て受光器（３
）に達する光の光拡散光路（ｐａ）および投光器（２ｂ
）から出て受光器（３）に達する光の光拡散光路（ｐｂ
）は大半において一致する。しかし、光拡散光路（ｐａ
）は、光拡散光路（ｐｂ）と比べて、距離ＡＢに対応す
る分だけ余分な経路を経ている。したがって、投光器（
２ａ）から出て受光器（３）に達する光は、投光器（２
ｂ）から出て受光器（３）に達する光と比べて、照射点
ＡＢ間の生体の内部情報、特に、生体の表面近くの内部
情報を余分に持っている。そこで、投光器（２ａ）から
出て受光器（３）に達した光を検出してデータ処理回路
（５）に入力するとともに、投光器（２ｂ）から出て受
光器（３）に達する光を検出してデー夕処理回路（５）
に入力し、両検出信号の相違に基づいて所定の演算を行
うことにより、距離ＡＢ間の生体の内部情報データを得
ることかできる。
上記投光器（２ａ）から出て受光器（３）に達する光と
、投光器（２ｂ）から出て受光器（３）に達する光との
強度差は、照射点Ａと照射点Ｂとの距離が長いほど大き
くなる。したがって、上記両検出信号の差が大きくなり
、その結果、距離ＡＢ間の生体の内部情報データは明瞭
に現れる。しかし、距離ＡＢが長すぎると、距離ＡＢ間
の生体の内部情報の種類、瓜が増大してしまい、かえっ
てデータとしては不明瞭になり、正確で再現性のある測
定データを得ることかできないという欠点か生じる。し
たがって、距離ＡＢは適正な値に保つ必要がある。
、投光器（２ｂ）から出て受光器（３）に達する光との
強度差は、照射点Ａと照射点Ｂとの距離が長いほど大き
くなる。したがって、上記両検出信号の差が大きくなり
、その結果、距離ＡＢ間の生体の内部情報データは明瞭
に現れる。しかし、距離ＡＢが長すぎると、距離ＡＢ間
の生体の内部情報の種類、瓜が増大してしまい、かえっ
てデータとしては不明瞭になり、正確で再現性のある測
定データを得ることかできないという欠点か生じる。し
たがって、距離ＡＢは適正な値に保つ必要がある。
次に、受光器（３）における受光データの相違に基づい
て、物質の内部情報を得るために行う演算方法を説明す
る。
て、物質の内部情報を得るために行う演算方法を説明す
る。
第３図は、一定波長λ１における、投光器と受光器との
間の距離りと、受光量（フォトマルチプライヤのカウン
ト数）Ｐとの両対数グラフである。
間の距離りと、受光量（フォトマルチプライヤのカウン
ト数）Ｐとの両対数グラフである。
コ４
所定の距離ＬＯよりも短い距離となれば、受光量Ｐに膨
らめが生じている。この膨らみは組織表面からの反射光
等の影響によるものと考えられる。
らめが生じている。この膨らみは組織表面からの反射光
等の影響によるものと考えられる。
距離ＬＯを越えるとグラフはほぼ直線となる。よ−）て
、この距ｍ Ｌ ｏ以遠で２点ＬＬ、Ｌ２を選び、これ
らの点に対応する受光１１ｐＨ，、Ｐ２１を測定する。
、この距ｍ Ｌ ｏ以遠で２点ＬＬ、Ｌ２を選び、これ
らの点に対応する受光１１ｐＨ，、Ｐ２１を測定する。
６値の対数をとると、−次式
％式％
が得られる。両式の差をとれば、
■ ｌｏｇ（ｐＨ／Ｐ２１） ＝ａｌ ｌｏｇ（Ｌ
ｌ ／Ｌ２）となる。
ｌ ／Ｌ２）となる。
他の波長λ２．λ３の測定も上記と同様にして行い、
■ ｌｏｇ（Ｐｌ、２／Ｐ２２） −ａ２ １
ｏｇ（Ｌｌ、／Ｌ２）■ ｌｏｇ（Ｐ １３／
Ｐ２３） −ａ ３ １ｏｇ（Ｌ ｉ ／ Ｌ２）
が得られる。
ｏｇ（Ｌｌ、／Ｌ２）■ ｌｏｇ（Ｐ １３／
Ｐ２３） −ａ ３ １ｏｇ（Ｌ ｉ ／ Ｌ２）
が得られる。
本測定方法では、照射点から照射された光は、受光点ま
で反射屈折を繰り返しながら拡散するように拡がり、受
光点まで達する。したがって、光の実際の光路長は、見
掛けの光路長よりも長くなると考えられるが、その値は
現時点では不明である。そこで、上記０〜０式からｌｏ
ｇ（Ｌ Ｌ ／ Ｌ ２）を消去することにより、比ａ
１．／ａ２ 、ａ３／ａ２が求まる。
で反射屈折を繰り返しながら拡散するように拡がり、受
光点まで達する。したがって、光の実際の光路長は、見
掛けの光路長よりも長くなると考えられるが、その値は
現時点では不明である。そこで、上記０〜０式からｌｏ
ｇ（Ｌ Ｌ ／ Ｌ ２）を消去することにより、比ａ
１．／ａ２ 、ａ３／ａ２が求まる。
次に、甲均光路長に対する補正を行う必要がある。この
補正方法は、完全拡散光の１と均光路長の変化は、照射
点−受光点間の距離の変化の２倍になるというＫｕｂｅ
ｌｋａ−Ｍｕ口にの理論によっている。この補正は、後
述するパーセンテージアブソープション法と相まって今
後のしみ込み深さの変化に対する補正に効果を発揮して
くると考えられる。例えば、同一波長λ１における、距
離Ｌ１での受光ｆｆ１ＰＩＩと距離Ｌ２での受光ｍ Ｐ
２１とは、次の関係式を満たす。
補正方法は、完全拡散光の１と均光路長の変化は、照射
点−受光点間の距離の変化の２倍になるというＫｕｂｅ
ｌｋａ−Ｍｕ口にの理論によっている。この補正は、後
述するパーセンテージアブソープション法と相まって今
後のしみ込み深さの変化に対する補正に効果を発揮して
くると考えられる。例えば、同一波長λ１における、距
離Ｌ１での受光ｆｆ１ＰＩＩと距離Ｌ２での受光ｍ Ｐ
２１とは、次の関係式を満たす。
■ Ｐ ２１／ Ｐ １１− （１
−ａ １．）２”−’−１）同様に波長λ２では、 ■ Ｐ ２２／ Ｐ １２− （１−８２）２”２
”’）となる。波長λ３では、 ■ Ｐ ２３／ Ｐ １３−（１，−ａ ３）２”
’ ”）］６ となる。
−ａ １．）２”−’−１）同様に波長λ２では、 ■ Ｐ ２２／ Ｐ １２− （１−８２）２”２
”’）となる。波長λ３では、 ■ Ｐ ２３／ Ｐ １３−（１，−ａ ３）２”
’ ”）］６ となる。
Ｈｂ Ｏ２の濃度をｃｏ、λｌでの分子吸光係数をＣｏ
１、λ２での分子吸光係数をＣｏ２、λ３での分子吸光
係数をＣｏ３とし、Ｈｂの濃度をＣｒｚλ１での分子吸
光係数をＣｒ１、λ２での分子吸光係数をＣｒ２、λ３
での分子吸光係数をＣｒ３とすると、 ■ ａ Ｉ −（ｃｏ ａｏｉ＋ ｃｒ
αｒｌ） ／（ｃｏ十ｃｒ） （Ｑ） ａ２ − （ｃｏ Ｃｏ２＋ｃｒ
Ｃｒ２） ／（ｃｍ ＋ｃｒ ） ■ ａ３ ＝ （Ｃｏ Ｃｏ３＋ ｃ ｒ
Ｃｒ３）／（ｃｏ ＋ｃｒ ） が成り立つ。ここで、ｃｏ ＋ｃｒ ＝１とすると、０
わ ａｌ −（Ｃｏαｏｌ−１−ｃｒαｒ １．
）＠ ａ２＝（ｃｏαｏ２＋ ｃ ｒαｒ２）０
リ ａ３ ＝ （ｃｏ Ｃｏ３＋ｃｒ
α「３）となる。λ２をアイソベスティックポイントに
対応する波長と仮定すると、 α０２掌αｒ２ となるので、Ｃｏ２＝ ａ ｒ２− Ａとおくと、ａ２
＝Ａ となる。一方、スベク］・ル測定の結果、他の波長λ１
．λ２での分子吸光係数αｏ１．αｒ１．α０３゜Ｃｒ
３と、アイソベスティソクポイントに対応する波長λ２
での分子吸光係数ａ２との比率はすべて求まっている。
１、λ２での分子吸光係数をＣｏ２、λ３での分子吸光
係数をＣｏ３とし、Ｈｂの濃度をＣｒｚλ１での分子吸
光係数をＣｒ１、λ２での分子吸光係数をＣｒ２、λ３
での分子吸光係数をＣｒ３とすると、 ■ ａ Ｉ −（ｃｏ ａｏｉ＋ ｃｒ
αｒｌ） ／（ｃｏ十ｃｒ） （Ｑ） ａ２ − （ｃｏ Ｃｏ２＋ｃｒ
Ｃｒ２） ／（ｃｍ ＋ｃｒ ） ■ ａ３ ＝ （Ｃｏ Ｃｏ３＋ ｃ ｒ
Ｃｒ３）／（ｃｏ ＋ｃｒ ） が成り立つ。ここで、ｃｏ ＋ｃｒ ＝１とすると、０
わ ａｌ −（Ｃｏαｏｌ−１−ｃｒαｒ １．
）＠ ａ２＝（ｃｏαｏ２＋ ｃ ｒαｒ２）０
リ ａ３ ＝ （ｃｏ Ｃｏ３＋ｃｒ
α「３）となる。λ２をアイソベスティックポイントに
対応する波長と仮定すると、 α０２掌αｒ２ となるので、Ｃｏ２＝ ａ ｒ２− Ａとおくと、ａ２
＝Ａ となる。一方、スベク］・ル測定の結果、他の波長λ１
．λ２での分子吸光係数αｏ１．αｒ１．α０３゜Ｃｒ
３と、アイソベスティソクポイントに対応する波長λ２
での分子吸光係数ａ２との比率はすべて求まっている。
そこで、
■ ａｏｌ−ｎｌ Ａ、 αｒｌ−ｎ２ Ａａｏ
３−ｎ３ Ａ、 Ｃｒ３−ｎ４． Ａと書くと、０式
は、 （ｉｊ） ａｌ −（ｎｌ ｃｏ＋ｎ２ ｃｒ
）Ａ■式は、 ■ ａ３− （ｎ３ ｃｏ＋ｎ４．ｃｒ ）Ａとな
る。一方、比ａ ｉ、／ ａ ２ 、ａ、 ３／ ａ
２か求まっているので、上記００式よりＨｂの濃度ｃｒ
、ＨｂＯ２の濃度ＣＯを求めることができる。よって酸
素飽和度が求まる。
３−ｎ３ Ａ、 Ｃｒ３−ｎ４． Ａと書くと、０式
は、 （ｉｊ） ａｌ −（ｎｌ ｃｏ＋ｎ２ ｃｒ
）Ａ■式は、 ■ ａ３− （ｎ３ ｃｏ＋ｎ４．ｃｒ ）Ａとな
る。一方、比ａ ｉ、／ ａ ２ 、ａ、 ３／ ａ
２か求まっているので、上記００式よりＨｂの濃度ｃｒ
、ＨｂＯ２の濃度ＣＯを求めることができる。よって酸
素飽和度が求まる。
なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、例えば上記実施例では、物質の表面」二の複数の照射
点において光を順次照射し、−受光点において各照射光
を受光しているが、物質の表面」二の一照射点より光を
照射し、複数の受光点において光を受光する構成をとっ
てもよい。第４図は、この構造を示す図であり、単一の
投光器（２）から照射された光は、同時に受光器（３ａ
）（３ｂ）に入射する。受光器（３ａ＞ （３ｂ）の検
出信号を上記のように演算処理することによって、受光
点ＡＢ間の生体の内部情報を持ったデータを取り出すこ
とができる。
、例えば上記実施例では、物質の表面」二の複数の照射
点において光を順次照射し、−受光点において各照射光
を受光しているが、物質の表面」二の一照射点より光を
照射し、複数の受光点において光を受光する構成をとっ
てもよい。第４図は、この構造を示す図であり、単一の
投光器（２）から照射された光は、同時に受光器（３ａ
）（３ｂ）に入射する。受光器（３ａ＞ （３ｂ）の検
出信号を上記のように演算処理することによって、受光
点ＡＢ間の生体の内部情報を持ったデータを取り出すこ
とができる。
また、第５図に示すように、生体（１）の相対向する表
面（Ｉａ）（１ｂ）に挾まれた部分の内部情報を測定す
る装置も実現可能である。生体の表面（１ａ）に投光器
（２ａ）（２ｂ） （図では、投光器の導光部材は、投
光器の筐体の中に内蔵されている）を対向させ、その反
対側の表面（１ｂ）に、投光器（２ａ） （２ｂ）から
照射され生体内を通過する光を受光する受光器（３）（
受光器の導光部材は、受光器の筐体の中に内蔵されてい
る）を対向させる。各投光器（２ａ） （２ｂ）の照射
点Ａ、Ｂ間の距離ＡＢは、生体の厚みと比較して十分小
さな距離に設定されている。したがって、光拡散光路（
ｐａ）と光拡散光路（ｐｂ）とは、生体内部、特に受光
器（３）の設置側の近くにおいて、かなりの重複部分が
生じる。しかし投光器（２ａ）（２ｂ）の設置側の近く
ては、距離Ａ、 ８間が離れているので、光拡散光路（
ｐａ） （ｐｂ）の重複は少なくなる。したがって、上
記光拡散光路差に基づく生体内の内部情報が得られるこ
とになる。
面（Ｉａ）（１ｂ）に挾まれた部分の内部情報を測定す
る装置も実現可能である。生体の表面（１ａ）に投光器
（２ａ）（２ｂ） （図では、投光器の導光部材は、投
光器の筐体の中に内蔵されている）を対向させ、その反
対側の表面（１ｂ）に、投光器（２ａ） （２ｂ）から
照射され生体内を通過する光を受光する受光器（３）（
受光器の導光部材は、受光器の筐体の中に内蔵されてい
る）を対向させる。各投光器（２ａ） （２ｂ）の照射
点Ａ、Ｂ間の距離ＡＢは、生体の厚みと比較して十分小
さな距離に設定されている。したがって、光拡散光路（
ｐａ）と光拡散光路（ｐｂ）とは、生体内部、特に受光
器（３）の設置側の近くにおいて、かなりの重複部分が
生じる。しかし投光器（２ａ）（２ｂ）の設置側の近く
ては、距離Ａ、 ８間が離れているので、光拡散光路（
ｐａ） （ｐｂ）の重複は少なくなる。したがって、上
記光拡散光路差に基づく生体内の内部情報が得られるこ
とになる。
この実施例の利点は、物質の表面より深くの情報を取得
てきることと、表面の反射光の影響をまったく無視でき
ることにある。したがって投光器（２ａ） （２ｂ）、
受光器（３）の指向性を鋭くするとともに、光量を大き
くして、厚みのある試料を再現性良く測定することがで
きる。
てきることと、表面の反射光の影響をまったく無視でき
ることにある。したがって投光器（２ａ） （２ｂ）、
受光器（３）の指向性を鋭くするとともに、光量を大き
くして、厚みのある試料を再現性良く測定することがで
きる。
以上の実施例では、血液中のヘモグロビンの酸素飽和度
を測定対象としたが、本発明はこれに限られる訳ではな
く、波長を適宜変更して他の物質を測定してもよい。例
えば溶解−酸化炭素、二酸化炭素等の濃度を測定するこ
ともできる。また、照射点または受光点を２点設けた構
成を例示したが、２点に限られるものではなく、３点以
上測定点を設けて測定精度を向上させてもよい。
を測定対象としたが、本発明はこれに限られる訳ではな
く、波長を適宜変更して他の物質を測定してもよい。例
えば溶解−酸化炭素、二酸化炭素等の濃度を測定するこ
ともできる。また、照射点または受光点を２点設けた構
成を例示したが、２点に限られるものではなく、３点以
上測定点を設けて測定精度を向上させてもよい。
また、生体を測定対象としていたが、果実、肉、魚貝類
等の食品、種、苗木等の植物の内部情報（品質、病気等
）を測定対象とすることも可能である。その他本発明の
要旨を変更しない範囲内において、種々の設計変更を施
すことが可能である。
等の食品、種、苗木等の植物の内部情報（品質、病気等
）を測定対象とすることも可能である。その他本発明の
要旨を変更しない範囲内において、種々の設計変更を施
すことが可能である。
く実験例１〉
第６図は、波長７８０ｎｒＡ（アイソベスティックポイ
ント）、出力０．８＋＋＋Ｗの半導体レーザを投光器と
して用い、集光ファイバを有するフォトマルチプライヤ
を受光器として用いて、投光器の光照射部を人間の腕の
表面に固定し、集光ファイバの先端部を同じ腕の他の部
分に当てて、集光ファイバの先端部を移動させて、受光
ｍ（毎秒あたりの光子のカウント数）をプロットした図
である。同図から、照射点受光点間の距離が約４ｃｍ以
下であれば、受光量に膨らみが生じ表面反射光の影響を
受けていることが分かるので、照射点受光点間の距離は
少なくとも３ｃｍ以上好ましくは４ｃｍ以上とる必要が
ある。また、同距離が長ずぎると受光量が減少２］ し、装置の雑音等の影響が現れるので、６ｃｍ程度まで
に設定することが好ましい。
ント）、出力０．８＋＋＋Ｗの半導体レーザを投光器と
して用い、集光ファイバを有するフォトマルチプライヤ
を受光器として用いて、投光器の光照射部を人間の腕の
表面に固定し、集光ファイバの先端部を同じ腕の他の部
分に当てて、集光ファイバの先端部を移動させて、受光
ｍ（毎秒あたりの光子のカウント数）をプロットした図
である。同図から、照射点受光点間の距離が約４ｃｍ以
下であれば、受光量に膨らみが生じ表面反射光の影響を
受けていることが分かるので、照射点受光点間の距離は
少なくとも３ｃｍ以上好ましくは４ｃｍ以上とる必要が
ある。また、同距離が長ずぎると受光量が減少２］ し、装置の雑音等の影響が現れるので、６ｃｍ程度まで
に設定することが好ましい。
く実験例２〉
小型ＬＥＤを２個用いて、人間の腕にそれぞれ当て、所
定周期で交互に点灯した。上記実験例］と同じく、集光
ファイバを有するフォトマルチプライヤを受光器として
用い、集光ファイバの先端を上記小型ＬＥＤの当接点か
らほぼ４ｃｍ離して固定した。２つのＬＥＤ相互間の距
離を０．３ＣＩ１１から１ｃｍまで変化させて、データ
を採取した。ＬＥＤ相互間の距離が１．ｃｍ程度まで離
れると、各ＬＥＤの照射点の間に介在する毛細血管等諸
要因の影響を受けて測定の再現性が低下した。一方、上
記距離を、０，３〜０．５ＣＩ１１程度に設定すると、
再現性に優れたデータを得ることができた。
定周期で交互に点灯した。上記実験例］と同じく、集光
ファイバを有するフォトマルチプライヤを受光器として
用い、集光ファイバの先端を上記小型ＬＥＤの当接点か
らほぼ４ｃｍ離して固定した。２つのＬＥＤ相互間の距
離を０．３ＣＩ１１から１ｃｍまで変化させて、データ
を採取した。ＬＥＤ相互間の距離が１．ｃｍ程度まで離
れると、各ＬＥＤの照射点の間に介在する毛細血管等諸
要因の影響を受けて測定の再現性が低下した。一方、上
記距離を、０，３〜０．５ＣＩ１１程度に設定すると、
再現性に優れたデータを得ることができた。
く実験例３〉
第７図に示すように、腕（１０）を安静な状態でテーブ
ルの上におき、血圧計に付属する止血バンド（１１）を
上腕部にはめ、以下に説明するδ１り定装置（１３）を
腕ハンド（１２）に組込んだものを、測定部が腕（１０
）の内側に当たるようにして前腕部にはめて固定した。
ルの上におき、血圧計に付属する止血バンド（１１）を
上腕部にはめ、以下に説明するδ１り定装置（１３）を
腕ハンド（１２）に組込んだものを、測定部が腕（１０
）の内側に当たるようにして前腕部にはめて固定した。
たたし、投光器と受光器間に腕（１０）の静脈血管が介
在しないように注意した。
在しないように注意した。
測定装置（１３）は、１個の受光器と、９個のＬＥＤを
有し、各ＬＥＤは互いに０．５ｃｍ程度離して設置し、
ＬＥＤと受光器との距離は４ｃｍ程度離している。１つ
のＬＥＤの点灯期間は１０ｍ５ｅｃであり、各ＬＥＤは
順番に点灯する。１回の点灯ザイクルは約１００ｍ５ｅ
ｃであり、５０サイクル繰り返して、すなわぢ５秒間で
１個のデータを取得する。データを得るための演算方法
として、前述した、受光量比の対数をとって分子吸光係
数を求める方法と、受光量の差をとって分子吸光係数を
求める方法（パーセンテージアブソープション法）とを
採用し、それぞれについてデータを得た。
有し、各ＬＥＤは互いに０．５ｃｍ程度離して設置し、
ＬＥＤと受光器との距離は４ｃｍ程度離している。１つ
のＬＥＤの点灯期間は１０ｍ５ｅｃであり、各ＬＥＤは
順番に点灯する。１回の点灯ザイクルは約１００ｍ５ｅ
ｃであり、５０サイクル繰り返して、すなわぢ５秒間で
１個のデータを取得する。データを得るための演算方法
として、前述した、受光量比の対数をとって分子吸光係
数を求める方法と、受光量の差をとって分子吸光係数を
求める方法（パーセンテージアブソープション法）とを
採用し、それぞれについてデータを得た。
まず、止血バンド（１１）を緩めた状態で５０秒間Ａｔ
ｊ定して１０個のデータを取得した。その後止血バンド
（１１）を絞め（約２Ｈ■Ｈｇ ）血液流を止めて７５
秒間測定し１５個のデータを取得した。その後止血を解
除して７５秒間Ａｌｌ定し１５個のデータを取得した。
ｊ定して１０個のデータを取得した。その後止血バンド
（１１）を絞め（約２Ｈ■Ｈｇ ）血液流を止めて７５
秒間測定し１５個のデータを取得した。その後止血を解
除して７５秒間Ａｌｌ定し１５個のデータを取得した。
以上のハ１す定を延べ８人に対して実施した。
第８図、第９図に測定結果を示す。第８図は、受光量比
の対数から分子吸光係数を求める方法による測定結果を
示すグラフ、第９図は、受光量の差から分子吸光係数を
求める方法による測定結果を示すグラフである。両図に
おいてそれぞれ８本の折れ線が描かれているが、各折れ
線は各人のブタに対応する。
の対数から分子吸光係数を求める方法による測定結果を
示すグラフ、第９図は、受光量の差から分子吸光係数を
求める方法による測定結果を示すグラフである。両図に
おいてそれぞれ８本の折れ線が描かれているが、各折れ
線は各人のブタに対応する。
両演算方法による違いはほとんど現れない。
止血後（５０秒経過後）は酸素飽和度はいったん低下し
、止血解除後（１２５秒経過後）は酸素飽和度は急激に
上昇している。この傾向は、個体間により程度の差こそ
あるが、各人で共通に見ることができる。したがって、
酸素飽和度が良好な再現性でもって測定できたというこ
とができる。
、止血解除後（１２５秒経過後）は酸素飽和度は急激に
上昇している。この傾向は、個体間により程度の差こそ
あるが、各人で共通に見ることができる。したがって、
酸素飽和度が良好な再現性でもって測定できたというこ
とができる。
〈実験例４〉
同一人に対して毎日２回午前と午後で同じ時刻（１０時
と１６時）、同じ測定点（腕の内側）で上記Ａｌ１１定
装置（］３）を用いて止血せずにδＩ１１定を行った。
と１６時）、同じ測定点（腕の内側）で上記Ａｌ１１定
装置（］３）を用いて止血せずにδＩ１１定を行った。
それぞれ３０個のデータを取得し、そのうちの２０個分
のデータをプロットした。上記測定を６日にわたって行
った。
のデータをプロットした。上記測定を６日にわたって行
った。
第１０図、第１１図に測定結果を示す。合計１２本の折
れ線は一日２回６日分のデータを示す。グラフによれば
、午前における酸素飽和度はほぼ同一の値をとり、午後
における酸素飽和度もほぼ同一の値をとっている。また
、午前と午後の酸素飽和度の違いがはっきりと現れてい
る。したがって、測定結果のバラツキが少なくデータの
信頼性を実証しているということかできる。
れ線は一日２回６日分のデータを示す。グラフによれば
、午前における酸素飽和度はほぼ同一の値をとり、午後
における酸素飽和度もほぼ同一の値をとっている。また
、午前と午後の酸素飽和度の違いがはっきりと現れてい
る。したがって、測定結果のバラツキが少なくデータの
信頼性を実証しているということかできる。
〈発明の効果〉
以上のように、本発明の光散乱を用いた物質の内部情報
測定方法および装置によれば、単一の受光点と複数の照
射点、または複数の受光点と単一の照射点との間の実質
的な光拡散光路長の相違に基づいて生じた受光データの
相違を利用して物質の内部情報を測定することができる
ので、測定部位等物質の各種測定条件に相違があっても
、再現性、信頼性のおける内部情報測定データを得るこ
とができるという特宵の効果が得られる。
測定方法および装置によれば、単一の受光点と複数の照
射点、または複数の受光点と単一の照射点との間の実質
的な光拡散光路長の相違に基づいて生じた受光データの
相違を利用して物質の内部情報を測定することができる
ので、測定部位等物質の各種測定条件に相違があっても
、再現性、信頼性のおける内部情報測定データを得るこ
とができるという特宵の効果が得られる。
第１図は物質の表面に単一の受光点と複数の照射点とを
設けて構成した本発明の実施例を示す概略斜視図、 第２図は上記実施例における光路を示す図、第３図は照
射点−受光点間の距離りと、受光量との関係を示す両対
数グラフ、 第４図は物質の表面に単一の照射点と複数の受光点とを
設けて構成した本発明の他の実施例を示す概略光路図、 第５図は物質を挾んだ両表面に照射点と受光点とを設け
て構成した、さらに他の実施例を示す概略光路図、 第６図は照射点−受光点間の距離を変化させて、受光量
を測定したグラフ、 第７図は本発明の物質の内部情報測定装置を用いて測定
を行う状態を示す斜視図、 第８図、第９図は止血前後における測定結果を示すグラ
フ、 第１０図、第１１図は同一人に対して測定時刻を変えて
測定した結果を示すグラフ、 第１２図はＨｂＯ２およびＨｂの光吸収スペクトルを示
すグラフである。 （１）−物質の表面、（２） （２ａ） （２ｂ） ・
・投光器、（３） （３ａ） （３ｂ）・・・受光器、
（５）・・・データ処理回路、ＡＢＣ・・・受光点、照
射点、
設けて構成した本発明の実施例を示す概略斜視図、 第２図は上記実施例における光路を示す図、第３図は照
射点−受光点間の距離りと、受光量との関係を示す両対
数グラフ、 第４図は物質の表面に単一の照射点と複数の受光点とを
設けて構成した本発明の他の実施例を示す概略光路図、 第５図は物質を挾んだ両表面に照射点と受光点とを設け
て構成した、さらに他の実施例を示す概略光路図、 第６図は照射点−受光点間の距離を変化させて、受光量
を測定したグラフ、 第７図は本発明の物質の内部情報測定装置を用いて測定
を行う状態を示す斜視図、 第８図、第９図は止血前後における測定結果を示すグラ
フ、 第１０図、第１１図は同一人に対して測定時刻を変えて
測定した結果を示すグラフ、 第１２図はＨｂＯ２およびＨｂの光吸収スペクトルを示
すグラフである。 （１）−物質の表面、（２） （２ａ） （２ｂ） ・
・投光器、（３） （３ａ） （３ｂ）・・・受光器、
（５）・・・データ処理回路、ＡＢＣ・・・受光点、照
射点、
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、物質の表面の受光点から見てほぼ同方 向に配置され、当該受光点からの実質的 な光拡散光路長が相違する複数の照射点 において光を順次照射し、上記受光点に おいて各照射光を受光し、各照射に対応 した受光データの相違に基づいて所定の 演算を行い、物質の内部情報を測定する ことを特徴とする光散乱を用いた物質の 内部情報測定方法。 ２、物質の表面の受光点から見てほぼ同方 向に配置され、当該受光点からの実質的 な光拡散光路長が相違する複数の照射点 において光を照射する光照射手段と、上 記受光点において各照射光を受光する受 光手段と、各受光データの相違に基づい て所定の演算を行い、物質の内部情報デ ータを出力するデータ処理手段とを具備 することを特徴とする光散乱を用いた物 質の内部情報測定装置。 ３、物質の表面上の照射点より光を照射し、当該照射点
から見てほぼ同方向に配置さ れ、当該照射点からの実質的な光拡散光 路長が相違する複数の受光点において光 を受光し、各受光点の受光データの相違 に基づいて所定の演算を行い、物質の内 部情報を測定することを特徴とする光散 乱を用いた物質の内部情報測定方法。 ４、物質の表面上の照射点より光を照射す る光照射手段と、当該照射点から見てほ ぼ同方向に配置され、当該照射点からの 実質的な光拡散光路長が相違する各点に おいて照射光を受光する受光手段と、各 受光点の受光データの相違に基づいて所 定の演算を行い、物質の内部情報データ を出力するデータ処理手段とを具備する ことを特徴とする光散乱を用いた物質の 内部情報測定装置。
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