JPH03500614A - パルス酸素濃度計で使用される装置と方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 浄書（内容に変更なし） 本発明は、酸素濃度計に関し、特に、本質的に周囲の光に影響されず、６０サイ クルの干渉をほとんど受けるおそれがなく、電気的に既存゛の酸素濃度計より簡 単な改良された酸素濃度計に関する。

２、従来の技術の説明 酸素濃度計は血中酸素濃度を測定する光電式装置である。歴史的にみると、これ らの装置は臨床化学検査室において患者から採取された血液検体について最初に 使用された。近年、非侵入性酸素濃度計が開発され、ＩＣＵ（集中治療室）にお いて重症患者をモニターするため、また手術室で麻酔下の患者をモニターするた め現在広く使用されている。初期の非侵入性装置は、飽和度測定を行う動脈血プ ールを得るために、患者の耳たぶの中にあるような血管床のダイアリゼーション （透過）に依存している。さらに最近になって“パルス酸素濃度計２という名称 で知られている非侵入装置が開発されたが、これは患者の指やその他の選定した 四肢におけるような動脈血量の変化が生じる患者の拍動によって作動する。

：ニーデルマン（ｙｅｌｄｅｒ＋１ａｎ）他、「パルス酸素測定法の評価Ｊ　（ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏ４　Ｐｕ１ｓｅ　Ｏｘｌｇｅｔｒｙ）、麻酔学（Ａｎ ｅｓｔｈｅｓｊｏｌｏｇ）’）５９：３４９〜３５３（１９８３）　、マツケン ジー・エヌ（Ｍａｃｋｅｎｚｉｅ、Ｎ、）、「パルス酸素濃度計におけるイヤ− 酸素濃度計と生体内酸素濃度計との比較Ｊ　ＣｏａｐａＢｓｏｎｏｆ　ａ　Ｐｕ １ｓｅ　Ｏｘｌｍｅｔｅｒ　ｖＨｈ　ａｎ　Ｅａｒ　０ｘｊａｅｔｅｒａｎｄ　 ａｎＩｎ−Ｖ５ｖｏ　Ｏｙｌｍｅｔｅｒ、ジェイ・タリフ・モニット、（Ｊ、Ｃ ｌ１ｎ、）Ｉｏｎｉｔ）、１　：　１５Ｂ　−１６０（１９８５）を参照された い。

拍動酸素濃度計は下記のようにして酸素飽和度を測定する：１）患者の四肢に、 “赤′波長や“ＩＲ”波長のような２つ以上の選択した波長の光を透過させる、 ２）その各波長について四肢を透過した光強度の経時的変化を検出する、３）ラ ンバート・ビールズ（ＬａｍｂｅｒｔＢｅｅｒｓ）透過光法則および選択した波 長における透過光強度の検出値を用いて患者血液の酸素飽和度を計算する。

本発明に先立って、患者の四肢は選択した波長に順にさらされた。すなわち最初 は赤色のＬＥＤのような第１の光源がしばらく点火され、次に消灯され、それか ら赤外線（ＩＲ）を放射するＬＥＤのような第２の光源が点火され、次に消灯さ れた。たとえば、Ｕ、Ｓ、特許４　、１．６７　、３３１号、　４，４０７．２ ９０号参照。あるいは、四肢に広帯域の波長の光を通過させ、適当なフィルター を用いて透過光を２つの成分に分離することが提案されている。

Ｕ、Ｓ、＊許３，９９８，５５０参照。

これら方法にはいずれも複雑および／または高価な装置が必要となる。たとえば 、赤色光源からＩＲを適切に分離できるフィルターは一般に高価である。また各 波長に対して１個ずつで合計２個の光センサが、フィルターでのアプローチに必 要になる。したがってこのようなアプローチでは、手術室などで使用するのに必 要とされるような、安価で、使い捨てできるセンサモジュールを製作することは 困難である。

この順次露光方式の場合には、装置はどちらの光源が活動しているかを追跡しな ゛ければならない。これには、ちがった光源が作動するようになるのに従って、 その状態が変化する装置の信号処理部分の全スイッチを切替えることが必要であ る。さらに、測定された透過率がその時活動している光源に丁度相当し、２つの 光源の結合に関係していないことを保証するために、システムに遅延または「休 止Ｊ　（ｄｅａｄ）時間を組み込んでおかねばならない。なおまた光源は迅速に 切替られることか必要で、遅延時間は、各オン−オフ／オン−オフ周期内で患者 の四肢の血液量やその他の特性が実質上一定であるような短時間に保たなければ ならない。

前記に加えて、２つのアプローチは、周囲の光および６０サイクル電源の影響を 受ける。特に、周囲の赤色および／またはＪＲ放射は、酸素飽和度測定に誤差を 与える可能性がある。これらの放射線はいずれも、一般照明やＩＲ加熱装置存在 の結果として手術室内に一般に存在している。酸素濃度測定センサの位置におけ るこれらの放射線の強度変化は、手術室内の人や装置の移動のような些細な運動 からも生じうる。さらに、これらの一般に存在する放射量が一定であっても、こ れらはセンサを飽和させることおよび／または信号／雑音比を低下させることが ありうるので、既存の酸素濃度計に対してトラブル濃度計にバックグラウンド放 射線を補正するため複雑な回路を導入し、センサに到゛達しうる周囲の光量を最 小にするように設計されたカバーまたはその他のガ装内にセンサを置いている。

医学文献に報告されているような、これらの熱心な努力にもかかわらず、現在使 用されている酸素濃度計は誤った測定値を与えたり、周囲の放射線のために全く 作動しなか７たすすることがある。

ブルックス（Ｂｒｏｏｋｓ）他、「赤外線熱ランプかパルス酸素濃度計に与える 障害Ｊ　（Ｉｎｔｒａｃｅｄ　Ｈｅａｔ　Ｌａｍｐｓ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅνｌ ｔｈ　Ｐｕ１ｓｅ　Ｏｘｌｍｅｔｅｒｓ）　、麻酔学（Ａｎｅｓｔｈｅｓｓｌｏ ｌｏｇｙ）、肌：　［０（１９８４）。

周囲の放射線問題以外に、既存の酸素濃度計には６０サイクルの妨害に対して非 常に敏感でもある。この高い敏感性は、酸素濃度計が患者の四肢における拍動性 血流から生じる透過度の変化を測定し、かっこのような拍動性血流の周波数範囲 は約５０〜６０サイクル／秒にも及んでいるという事実に基づくものである。し たがって、現在の方法では、高域通過フィルタは測定される信号の一部も除去す ることも考えられるので、このようなフィルタを使用して、６０サイクルの電源 の影響を除去することは困難である。この問題を解決しようとして、酸素濃度計 製造業者はセンサやセンサ用ケーブルを遮蔽した。このような遮蔽構造は酸素濃 度計全体のコストと明らかに増大させる。また一般に知られているように、６ｏ サイクルの電源の影響を完全に除去することは、特に患者に接触させたセンサの 場合には、遮蔽によってそれを達成することは非常に困難である。

発明の要約 技術が前記のような状況にあるため、本発明の目的は、周囲の光や６０サイクル 電源による干渉問題に本質的に影響されない改良された酸素濃度計を提供するこ とである。さらに詳しくいうと、センサが特別の外装または遮蔽なしに周囲の光 のなかで使用できる改良された酸素濃度計を提供することが本発明の目的である 。本発明のもう一つの目的は、既存の酸素濃度計より構造が簡単で、製造経費が かからない改良された酸素濃度計を提供することである。

前述およびその他の目的を達成するために、本発明は、そのいくつかの様相に応 じて、患者の四肢に２つの波長、すなわち赤色波長とＩＲ波長の電磁波を当て、 各波長における四肢の吸収率を検出するための改良された方法を提供する。この 方法は次の段階から構成されている。

（ａ）第１波長と第２波長をそれぞれもつ電磁波の第１パルスと第２パルスを発 生し、 第１パルスが第１パルス周波数で発生され、第２パルスが第２パルス周波数で発 生される段階、（ｂ）四肢を第１パルスと第２パルスに暴露する段階、（Ｃ）四 肢の近くの選択された記録個所、たとえば指の場合には、パルスに曝露されてい る指の側面の反対側の記録個所における第１及び第２波長の電磁波強度を含む電 磁波強度に相当する電気゛信号を発生する段階、（ｄ）段階（Ｃ）で発生された 電気信号を第１パルス周波数における第１振幅変調電気信号および第２パルス周 波数における第２振幅変調電気信号に分離する段階、（ｅ）第１と第２の電気信 号を復調する段階。

本発明はその他の様相に応じて、以下の各項から構成されている前記方法を実施 する装置を提供する：（ａ）第１波長を持つ第１パルス周波数において光パルス を発生するＭ１光パルス発生器、 （ｂ）第２波長を持つ第２パルス周波数において光パルスを発生する第２光パル ス発生器、 （Ｃ）第１と第２のパルスに患者の四肢を曝露する装置、すなわち患者の指に赤 色ＬＥＤとＩＲＬＥＤを装着する装置、 （ｄ）記録部位における電磁波強度を表現する電気信号を発生するための、第１ および第２波長をもつ電磁波に反応する変換器、 （ｅ）第１振幅変調電気信号を発生するための、第１パルス周波数またはその近 傍に中心を合せた第１帯域フイルタ、 （ｆ）第２振幅変調電気信号を発生するための、第２パルス周波数またはその近 傍に中心を合せた第２帯域フイルタ、 （ｇ）第１振幅変調電気信号から第１パルス周波数を分離するための第１復調器 、 （ｈ）第２振幅変調電気信号から第２パルス周波数を分離するための第２復調器 。

ある種の好ましい実施態様では、第１パルスと第２パルスの周波数は非混合性周 波数である。すなわち、これらはそれらの高調波が重複しない周波数を持ってい る。

別の好ましい実施態様では、第１および第２のパルス発生器によって発生される 光パルスの強度は、強度の同時調節が容易に実施できるように通常制御されてい る。

挿入されて特許明細書の一部を構成している付属の図面は、本発明の好ましい実 施態様を図示し、その説明と一体になって本発明の詳細な説明するのに役立って いる。

図面の簡単な説明 第１Ａ図と第１Ｂ図は、本発明の装置のパルス発生部（第１Ａ図）とパルス検出 部（第１Ｂ図）に使用できる典型的な構成の組立体を図示するブロック図である 。

第２図は、第１Ａ図のパルス発生部に使用できる特定な構成を示している。

第３図と４は、第１Ｂ図のパルス検出部に使用できる特定な構成を示している。

好ましい実施態様の説明 図については、本発明の実施に使用できる典型的な構成の組立体が第１Ａ図に示 されている。特に第１Ａ図には、２つの異なった波長、すなわち赤色光波長およ びＩＲ波長において、また２つの異なったパルス周波数すなわち２．３００ヘル ツと、３．９００ヘルツにおいて電磁波パルスを発生するためのパルス発生組立 体ｌＯが示されている。

刊立体１０には赤色ＬＥＤ２０止赤外線ＬＥＤ２２、両ＬＥＤ作動用の電圧調節 定電流ドライバ１８．１８並びに、これらの定電流ドライバ調節用の発振器１２ ．１４が含まれている。第１Ａ図の挿入図に示されているように、この発振器は 定電流ドライバからＬ　Ｅ　Ｄ　２０．２２に矩形波電流を供給させる。矩形波 電流の基本周波数は発振器の周波数と一致している。電流が矩形波であることに よって、Ｌ　Ｅ　Ｄ　２０．２２は、発振器周波数に等しいパルス周期で赤外光 および赤色光の反復パルスを発生する。

発振器１２．１４の周波数は非混合であるように選定されている。すなわち、こ の周波数は重複する高調波を含まないように、特に重複する奇数倍の高調波をも たないように選択されている。矩形波は基本周波数およびこの周波数の奇数倍の 高調波にエネルギーを含んでいるので、奇数倍の高調波の重複を避けることが重 要である。したがって発振器１２．１４の周波数が混合すると、ＬＥＤ２０の光 パルスによって発生した電気信号をＬＥＤ２２の光パルスによって発生した電気 信号−から適切に分離することが困難になる。

発振器１２．１４の周波数をほとんど６０サイクル／秒より高く選定されるので 、変換器１３（下記の考察参照）によって発生される電気信号の検出器組立体２ ４（第１Ｂ図参照）による濾波によって゛６０サイクル干渉が除去される。一方 で、発振器の周波数は、複雑な発振器回路の必要性を回避するために、あまり高 くされていない。実際には、２．３００サイクル／秒や３．９００サイクル／秒 程度の周波数でうまく作動することが明らかにされている。これらの周波数の最 初の３つの奇数倍高調波は、それぞれ６９００、１１５（１（ｌもしくは１６１ ００ヘルツと１１７００．１９５００もしくは２７３００ヘルツであり、従って これらの周波数は非混合性である。２３００と３９００ヘルツ以外の周波数もも ちろん本発明の実施に使用できる。

電圧制御定電流ドライバが組立体ｌＯに使用されているので、ＬＥＤによつて発 生された光パルス強度が調節できる。同じ調節電圧がドライバ１８．１８のそれ ぞれに加えられ、それによってＬ　Ｅ　Ｄ　２０．２２によって発生されたパル ス強度を同時に変化できることが好ましい。この同時調節は、酸素濃度計の信号 処理部分が赤外組のＬＥＤによ−て発生される光のそれぞれの強度を記録する必 要性がないことを意味している。出願人が知るかぎり、このような同時調節は先 行技術の酸素濃度計には用いられておらず、特に赤色ＬＥＤと赤外線ＬＥＤを順 次に作動させる先行技術の酸素濃度計には採用されていなかった。

第２図には、組立体１０に使用できる特定の構成が示されている。この図に示さ れているように、発振器１２．１４は、それぞれ約４６００ヘルツと７８００ヘ ルツで発振するタイマ２８．２Ｂ　、このタイマの出力周波数を半分に分割する Ｊ−にフリップフロップ、゛並びに定電流ドライバ用の安定信号および十分な入 力電流を供給するバッファ３４．３６から構成できる。雑音のない電源（図示せ ず）は、タイマ２６．２８用のドライブ電圧Ｖ１を発生するのに使用される。こ の電圧と同じトラボルト程度の電圧がＬ　Ｅ　Ｄ　２２゜２２にも供給される。

もう１つの雑音のない電源（図示せず）が、第２図ならびに第３図と４に示され た動作増幅器に動作電流を供給するのに使用される。

タイマ２６．２８の発振周波数は、抵抗３ｇ、３９．４０と４２．４３゜４４を それぞれ選択して決定される。そうでなければ、ＩＲと赤色光パルスを発生する のに、調整回路部品が使用される。（調整回路部品は、第４図の整流器や低域フ ィルタにも使用される。）タイマ２８　、２８とフリップフロップ３０．３２の 組合せが、できるだけ等しいオンとオフの時間をもつ矩形波信号を出すのに使用 される。これによって変換器Ｉ３によって発生される信号の偶数倍高調波の量が 最小になり、赤色光の射入に対応する信号から変換器へ射入する赤色光に対応す る信号を分離する性能が向上する。

第２図に示されているように、バッファ３４．３６の出力は電圧制御定電流ドラ イバに供給されるが、このドライバは図示されているように、制御電圧Ｖ。１を バッファ３４．３６の出力と比較する高速動作増幅器４６．４８と、ベースが動 作増幅器の出力に接続されているトランジスタ５０．５２とから構成されている 。ＬＥＤ２０と２２を通過する発生電流は、タップＴＰＩとＴＰ２に現れる波形 の挿入図によって図示されている。両挿入図に示されているように、約２３００ ヘルツのパルス周波数でのパルス電流がＬＥＤを通過するが、これに対して強度 はほとんど同じであるが、約３９００ヘルツの周波数をもつパルス電流がＬＥＤ ２２を通過する。

Ｌ　Ｅ　Ｄ　２０．２２を通過するパルス電流は、同時に患者の四肢、たとえば 患者のひとさし指を通過および／または、そこで反射するパルス光を発生し、次 にこのパルス光が変換器１３と検出器組立体／によって検出される。実施におい ては変換器１３およびＬ　Ｅ　Ｄ　２０．２２は接着剤によって患者四肢に取付 けられ、ケーブルによって酸素濃度計装置の残りの部分に接続される。あるいは 、フードまたはその他の取付器具が四肢にＬＥＤや変換器を取付けるのに使用で きる。

検出器組立体／２４は６０サイクル干渉を排除するので、交換器とともにシール ドケーブルを使用する必要性はないが、干渉の可能性をさらに低下させるために 、必要に応じてそのようなケーブルを使用してもよい。同様に、検出器組立体は 発振器１２．１４　（下記の考察参照）の周波数をもつパルス光のみ、に反応す るように調節されているから、交換器は外部光から遮蔽する必要はないのである が、必要に応じて周囲光干渉の可能性をさらに軽減するため、そのような遮蔽を 利用してもよい。

変換器１３は、ＬＥＤ２０とＬＥＤ２２のどちらかによって発生される波長をも つ光に′反応するように設計されている。変換器１３は、たとえば赤色と赤外光 に鋭敏な広域光検出器であると最も好都合である。

変換器１３は、それに入射する光の強度に対応する電気信号を発生する。ＬＥＤ ２０から出る光の場合は、電気信号は、発振器１２の周波数の矩形波パルス、各 パルスの強度、したがって変換器１３によって発生した電気信号の振幅などから 主として構成されており、それはＬ　Ｅ　Ｄ　２０から変換器１３へ通過する途 中でパルスが受ける吸収に依存する。同様に、ＬＥＤ２２から出る光の場合は、 電気信号。

はやはり主として矩形波パルスから構成されているが、その周波数は異なってお り、すなわち発振器１４の周波数である。さらに、ＬＥＤ２２から射出される光 に対応する矩形波電気パルスの振幅は、２つのＬＥＤから出る光の波長が異なっ ているから、一般にＬ　Ｅ　Ｄ　２０から出る光に対応する矩形波電気パルスの 振幅とは異なっており、したがって患者の四肢による光の吸収も異なるであろう 。

患者の四肢の吸収は、経時的に、たとえば患者の拍動に対応して変化するので、 変換器１３に到達する光パルスの強度も変化する。

したがって、変換器１３によって発生する電気信号は振幅が経時的に変化する矩 形波から構成されている。別の見方をすると、変換器１３は振幅変調光パルスを 検出し、振幅変調電気信号を発生するが、この信号は、光パルスを発生するのに 使用される発信器周波数と等しい搬送波周波数をもつ搬送波、および変換器に到 達する光パルスの強度の変化、すなわち患者の拍動から生じる、患者四肢の透過 および（または）反射の特性の変化によって誘起される強度の変化に対応する、 重畳された変調信号から構成されている。

ＬＥＤ２０とＬＥＤ２２は同時にパルスを発生しているから、変換器１３によっ て発生する電気信号は、発振器１２の周波数の振幅変調矩形波パルスと発振器１ ４の周波数の振幅変調矩形波パルスの重畳から構成されるであろう。さらに、こ の電気信号には周囲光、６０サイクルの電源、その他の雑音源などによって生じ る雑音が含まれるであろう。検出器組立体２４は、１）雑音を除去し、２）ＬＥ Ｄ２２から出る光に対応する電気信号からＬＥＤ２０から生じた光に対応する電 気信号を分離する機能をはたす。

第１Ｂ図に示されているように、検出器組立体２４には、変換器１３で作られた 信号の増幅用の増幅器５４、発振器１２と１４で発生した搬送波周波数たとえば ２３００ヘルツと３９００ヘルツに調整されている帯域フィルタ、および帯域フ ィルタによって生じた信号から搬送波周波数を除去する復調器６０．６２が含ま れている。

特に増幅器５４は、光透過の基＃１線レベルの変化に順応するように利得が変化 するのが好ましい。さらに増幅器は、６０サイクルやその他の低周波数による干 渉、たとえば変換器１３によって作られる信号にありうる外部光の干渉を除去で きるように実質上６０ヘルツ以上の下限遮断周波数をもつことが好ましい。（帯 域フィルタ５６．５８も検出器組立体／２４によって作られる最終信号から低周 波数干渉を除去することに注意。）もちろん、下限遮断周波数は２つの搬送波周 波数のうちの低い方より十分に低いものでなければならない。同様に、増幅器の 上限遮断周波数は２つの搬送波周波数の高いものより十分に高くなければならな い。実際に、２３００ヘルツと３９００ヘルツの搬送波周波数に対しては、約１ キロヘルツと１０キロヘルツの間の周波数を通過させる増幅器が有効に作動する ことが明らかにされた。

第１Ｂ図に示すように、帯域フィルタ５６．５８は、それぞれ３つの段階７２． ７４．７６と７８．８０．８２から構成されている。実地において、３段階の使 用は、高搬送波と低搬送波の両信号の望ましい分離を行うのに十分であり、変換 器１３における光強度の変化に対応する変調信号を通過させるのに十分な搬送波 周波数の帯域幅を与えることが明らかにされた。もちろん、必要に応じて使用す る段数は増減できる。

復調器６０．６２は、搬送波信号から変調信号を分離するのに使用される。低域 通過濾波後の整流、同期検波などを含む各種の復調技術が使用できる。低帯域フ ィルタ６８．７０と整流器６４．８６の直列使用が第１Ｂ図に図示されている。

この復調技術は実地で容易に実施でき、患者脈拍によって生じる患者四肢による 吸収の変化を正確に表現する最終信号を効果的に発生することが明らかにされて いる。

第３図及び第４図には、検出器組立体／２４に使用できる特殊な部品が示されて いる。第３図に示すように、増幅器５４は高速動作増幅器８４と８６からなる２ 段増幅器である。増幅器５４の総合利得はスイッチ８８で調節でき、このスイッ チ第３図では低利得の状態が示されている。手動スイッチを使用するより、酸素 濃度計の信号処理部は利得を電子的に調節するのがよい。増幅器５４の起始部に ある抵抗９０．９２とコンデンサ９４は、変換器１３の特性に適合する入力イン ピーダンスを増幅器に与えるように選定される。

同様に帯域フィルタ５６．５８にも高速動作増幅器が使用される。抵抗１００． １０２，１０４とコンデンサ１０１．１０３の値は、各段フィルタ７２．７４， ７［ｉがほぼ２３００ヘルツに中心ヲモつように選択される。同様に抵抗１０Ｂ 、ｌ０ＬＩＩＯやコンデンサ１０７，１０９も各段フィルタ７ｇ、８０．８２が ほぼ３９００ヘルツに中心をもつように選択される。実際に、はぼ２．０の利得 とほぼ７．０のＱ値を示す多段増幅器は、２３００ヘルツと３９００ヘルツの信 号の間で一３５ｄＢより大きい総合分離性を示すことが明らかにされた。

帯域フィルタの出力は、第４図に示された整流器と低域フィルタ回路とに供給さ れる。特に高速動作増幅器！１２とこれに組合されたダイオード１１４，１１６ は、フィルタ５８．５８によって作られた信号の負の部分を取り除く。

動作増幅器１１８とこれに組合された部品は、整流信号から搬送波信号を取り除 く低帯域フィルタを形成し、検出器部の最終出力を作成する。検出器組立体によ って作成される出力信号は、たとえば、マイクロプロセッサによって計算し、患 者の酸素飽和度の経時的変化を表示させるのに適している。

本発明の特定の実施態様が説明され、図示されてはいるが、改変が本発明の精神 や範囲に反することな〈実施できることを理解すべきである。たとえば本発明は 、パルス酸素濃度測定以外の領域で、１つ以上の波長の光に検査材料をさらして 反応を記録することにも使用できる。また、本発明は、患者の四肢の赤色光と赤 外光への曝露と組み合せて説明されているが、その他の波長をもつ電磁波も使用 できる。同様に、２つの光源のみの使用が説明されているが、本発明は、それぞ れが固有のパルス周波数において作動する追加的な光源を使用しても実施できる 。

手　続　ネ甫　正　書く自発） 平成２年　４月フロ日

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. １．ヒトまたは動物の選択された１つの四肢が、２つの異なった波長の電磁波に 曝露されるパルス酸素濃度測定を実施する方法において、 （ａ）それぞれ第１と第２の波長をもつ電磁波の第１と第２のパルスを発生させ る段階であって、前記第１パルスが第１パルス周波数で発生し、前記第２パルス が第２パルス周波数で発生する段階、（ｂ）前記第１パルスと第２パルスに選択 された四肢を曝露する段階、 （ｃ）前記選択された四肢の近くの選択された部位において前記電磁波の強度に 対応する電気信号を発生させる段階であって、前記電気信号が前記第１と第２の 波長を包含する波長帯域にわたって電磁波強度に対応する段階、 （ｄ）前記ｃ段階で発生された前記電気信号を前記第１パルス周波数における第 １振幅変調電気信号と、前記第２パルス周波数における第２振幅変調電気信号に 分離する段階、 （ｅ）前記第１と第２の電気信号を復調する段階からなる方法。
2. ２．前記第１と第２のパルス周波数が非混合周波数である請求項１の方法。
3. ３．前記第１パルス周波数が約２３００サイクル／秒であり、前記第２パルス周 波数が約３９００サイクル／秒である請求項２の方法。
4. ４．前記第１波長が赤色範囲にあり、前記第２波長が赤外線範囲にある請求項１ の方法。
5. ５．２つの波長の電磁波を発生して検出するためのパルス酸素濃度計に使用する 装置において、（ａ）第１波長をもつ電磁波のパルスを発生させるための第１装 置であって、前記パルスを第１パルス周波数で発生する第１装置、 （ｂ）第２波長をもつ電磁波のパルスを発生させるための第２の装置であって、 前記パルスを第２パルス周波数で発生する第２装置、 （ｃ）ヒトまたは動物の選択された四肢を前記第１パルスと第２パルスに同時に 曝露する装置、（ｄ）前記選択された四肢の近傍の選択された部位における前記 電磁波強度を表示する電気信号を発生させるための変換器装置であって、該変換 器装置が前記第１波長と前記第２波長との電磁波に反応する変換器装置、（ｅ） 該変換器装置によって発生された前記電気信号から第１電気信号を分離するため に、前記変換器装置に作動的に接続され、前記第１パルス周波数またはその近傍 に中心を置く第１帯域フィルタ装置であって、前記第１電気信号が前記選択され た部位における前記第１波長をもつ前記電磁波強度を表現する第１帯域フィルタ 装置、（ｆ）前記変換器装置によって発生された前記電気信号から第２電気信号 を分離するために、前記変換器装置に作動的に接続され、前記第２パルス周波数 またはその近傍に中心を置く第２帯域フィルタ装置であって、前記第２電気信号 が前記選択された部位における前記第２波長をもつ前記電磁波強度を表現する第 ２帯域フィルタ装置。
6. ６．前記フィルタ装置によって発生された前記電気信号から前記第１パルス周波 数を除去するために、前記第１帯域フィルタ装置に作動的に接続された第１復調 装置、および前記フィルタ装置によって発生された前記電気信号から前記第２パ ルス周波数を除去するために、前記第２帯域フィルタ装置に作動的に接続された 第２復調装置をさらに含んでいる請求項５の装置。
7. ７．前記第１復調装置が第１低域フィルタと直列の第１半波整流器を含み、さら に前記第２復調装置が第２低域フィルタと直列の第２半波整流器を含んでいる請 求項６の装置。
8. ８．前記第１装置が第１周波数分割器と直列の第１発振器を含み、前記第１発振 器の動作周波数が前記第１パルス周波数の２倍であり、さらに、前記第２装置が 第２周波数分割器と直列の第２発振器を含み、前記第２発振器の動作周波数が前 記第２パルス周波数の２倍である請求項５の装置。
9. ９．前記第１装置と第２装置によって発生されるパルス強度を同時に変化させる ための装置を含む請求項５の装置。
10. １０．前記第１と第２の装置が非混合性周波数である前記第１と第２のパルス周 波数を発生させる請求項５の装置。
11. １１．前記第１パルス周波数が約２３００サイクル／秒であり、前記第２パルス 周波数が約３９００サイクル／秒である請求項１０の装置。
12. １２．前記第１装置が赤色範囲の波長をもつ電磁波のパルスを発生し、前記第２ 装置が赤外線範囲の波長をもつ電磁波のパルスを発生する請求項５の装置。
13. １３．（ａ）２つの異なった波長の電磁波に対し試験材料を曝露するための曝露 装置であって、 （ｉ）２つの異なった波長のうち第１のものをもつ電磁波のパルスを発生するた めの第１装置であって、前記パルスが第１パルス周波数で発生される第１装置、 （ｉｉ）２つの異なった波長のうち第２のものをもつ電磁波のパルスを発生する ための第２装置であって、前記パルスが第２パルス周波数で発生される第２装置 、（ｉｉｉ）前記第１と第２のパルスに試験材料を同時に曝露するための装置と からなる曝露装置と、（ｂ）試験材料の近傍の選択された部位において前記２つ の異なった波長のそれぞれにおける電磁波強度を検出する装置であって、 （ｉ）変換器装置の近傍での電磁波強度を表現する電気信号を発生するための、 選択された部位にある変換器装置であって、該装置が前記第１波長と第２波長の 電磁波に反応する変換器装置、 （ｉｉ）該変換器装置によって発生された前記電気信号を、前記第１波長と第２ 波長における前記変換器装置の近傍での電磁波強度を表現する第１と第２の電気 信号にそれぞれ分離するための装置であって、前記第１電気信号を発生させるた めの、前記第１パルス周波数またはその近傍に中心を置く第１帯域フィルタ、お よび前記第２電気信号を発生させるための、前記第２パルス圏波数またはその近 傍に中心を置く第２帯域フィルタを含む分離装置、とを備える試験装置。
14. １４．前記分離用装置が前記第１と第２の帯域フィルタによって生じた電気信号 を復調するための装置を含む請求項１３の装置。
15. １５．前記復調装置が低域フィルタと直列の半波整流器を含む請求項１４の装置 。
16. １６．前記第１装置に第１周波数分割器と直列の第１発振器が含まれ、前記第１ 発振器の動作周波数が前記第１パルス周波数の２倍であり、さらに、前記第２装 置に第２周波数分割器と直列の第２発振器が含まれ、前記第２発振器の動作周波 数が前記第２パルス周波数の２倍である請求項１３の装置。
17. １７．前記第１装置と第２装置が非混合周波数である前記第１と第２のパルス周 波数を発生する請求項１３の装置。