JPH0528134B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0528134B2 JPH0528134B2 JP62281490A JP28149087A JPH0528134B2 JP H0528134 B2 JPH0528134 B2 JP H0528134B2 JP 62281490 A JP62281490 A JP 62281490A JP 28149087 A JP28149087 A JP 28149087A JP H0528134 B2 JPH0528134 B2 JP H0528134B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blood flow
- light
- monitoring device
- receiving elements
- subject
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、レーザースペツクル法を用いて、被
検体表面の平均血流の変化を、経時的に測定し得
るようにした血流モニタ装置に関するものであ
る。
検体表面の平均血流の変化を、経時的に測定し得
るようにした血流モニタ装置に関するものであ
る。
［発明の背景］
レーザー光を皮膚などの生体組織に向けて照射
すると、生体を構成する粒子によつて散乱された
光が干渉しあつて、反射散乱光にランダムな模様
つまりスペツクルパターンが現われる。更に、こ
のスペツクルパターンが毛細血管内の血球粒子の
移動に伴つて刻々と変化するために、或る一点で
の光強度の時間的変動を測定すると、血液速度を
反映した雑音性の信号が現われる。この現象は
1975年頃からM.D.Sternらによつて見い出され、
スペツクル信号の周波数解析によつて皮膚血流な
どを無侵襲で測定できるために急速に研究が進
み、一部でレーザードプラ血流計と呼ばれて市販
されている。
すると、生体を構成する粒子によつて散乱された
光が干渉しあつて、反射散乱光にランダムな模様
つまりスペツクルパターンが現われる。更に、こ
のスペツクルパターンが毛細血管内の血球粒子の
移動に伴つて刻々と変化するために、或る一点で
の光強度の時間的変動を測定すると、血液速度を
反映した雑音性の信号が現われる。この現象は
1975年頃からM.D.Sternらによつて見い出され、
スペツクル信号の周波数解析によつて皮膚血流な
どを無侵襲で測定できるために急速に研究が進
み、一部でレーザードプラ血流計と呼ばれて市販
されている。
従来まで提案されてきた方法では、光フアイバ
プローブなど用いて、或る観測点での血流の時間
的変化を追跡したり、他の標準点でのデータと比
較して異常を見い出すなどの手法が採られてい
る。従来の光フアイバプローブを用いたレーザー
ドプラー血流計では、検出面積が直径数mm2程度し
かないために、測定する場所によつて値がばらつ
き、或る面積について血流を評価するには不適当
である。更に、フアイバプローブから得られる信
号は元来雑音性のものであり、これを平滑化して
表示するため、積分回路やローパスフイルタが必
ず組み込まれている。これらの回路の時定数を大
きくすれば、血流の変化を穏やかに捕えることが
できるが、血流の急激な変化に対する応答性が低
下する。
プローブなど用いて、或る観測点での血流の時間
的変化を追跡したり、他の標準点でのデータと比
較して異常を見い出すなどの手法が採られてい
る。従来の光フアイバプローブを用いたレーザー
ドプラー血流計では、検出面積が直径数mm2程度し
かないために、測定する場所によつて値がばらつ
き、或る面積について血流を評価するには不適当
である。更に、フアイバプローブから得られる信
号は元来雑音性のものであり、これを平滑化して
表示するため、積分回路やローパスフイルタが必
ず組み込まれている。これらの回路の時定数を大
きくすれば、血流の変化を穏やかに捕えることが
できるが、血流の急激な変化に対する応答性が低
下する。
しかし、一方で組織上の或る面積に渡つて血流
量の二次元的マツプを概観できれば、組織全体の
末梢循環機能の良否を一目で把握することがで
き、臨床上極めて有用な情報が与えられることに
なる。このために、本出願人は既にイメージセン
サを用いた血流分布表示装置を提案し、実用化を
進めているが、血流の経時的変化を細かく追跡し
たいという要望も根強いものがある。
量の二次元的マツプを概観できれば、組織全体の
末梢循環機能の良否を一目で把握することがで
き、臨床上極めて有用な情報が与えられることに
なる。このために、本出願人は既にイメージセン
サを用いた血流分布表示装置を提案し、実用化を
進めているが、血流の経時的変化を細かく追跡し
たいという要望も根強いものがある。
［発明の目的］
本発明の目的は、レーザースペツクル法にイメ
ージセンサを応用して、血流の変化に対する応答
性の優れた血流モニタ装置を提供することにあ
る。
ージセンサを応用して、血流の変化に対する応答
性の優れた血流モニタ装置を提供することにあ
る。
［発明の概要］
上述の目的を達成するための本発明の要旨は、
被検体にレーザー光を照射する照射手段と、被検
体からの反射光を受光するための多数個の受光素
子を配列した受光手段と、該受光手段で得られた
前記受光素子の出力を記憶する記憶手段と、該記
憶手段の記憶内容から前記受光素子ごとの時間的
変化率をを求め、更に該時間的変化率を前記多数
個の受光素子について平均した値を求めて血流値
の経時的変化を演算する演算手段と、該演算手段
により求めた前記被検体のレーザー光照射部位に
おける血流値の前記経時的変化を表示する表示手
段とを具備することを特徴とする血流モニタ装置
である。
被検体にレーザー光を照射する照射手段と、被検
体からの反射光を受光するための多数個の受光素
子を配列した受光手段と、該受光手段で得られた
前記受光素子の出力を記憶する記憶手段と、該記
憶手段の記憶内容から前記受光素子ごとの時間的
変化率をを求め、更に該時間的変化率を前記多数
個の受光素子について平均した値を求めて血流値
の経時的変化を演算する演算手段と、該演算手段
により求めた前記被検体のレーザー光照射部位に
おける血流値の前記経時的変化を表示する表示手
段とを具備することを特徴とする血流モニタ装置
である。
［発明の実施例］
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明す
る。
る。
第１図はその概略的な説明図であり、レーザー
光をシリンドリカルレンズなどによつて例えば数
cmの長さの線状に広げて皮膚面Ｓに照射し、反射
光を受光レンズ１を介して多数の受光素子を配列
した一次元ラインセンサ２上に結像する。ライン
センサ２の受光面には、上述したようなスペツク
ルパターンが生じ、これが被検体内の血球の移動
に伴つて刻々と模様を変えるため、ラインセンサ
２の出力は走査の度に異なつたものとなる。
光をシリンドリカルレンズなどによつて例えば数
cmの長さの線状に広げて皮膚面Ｓに照射し、反射
光を受光レンズ１を介して多数の受光素子を配列
した一次元ラインセンサ２上に結像する。ライン
センサ２の受光面には、上述したようなスペツク
ルパターンが生じ、これが被検体内の血球の移動
に伴つて刻々と模様を変えるため、ラインセンサ
２の出力は走査の度に異なつたものとなる。
第２図ａは同じ個所にレーザー光を照射しなが
ら、ラインセンサ２を２回続けて走査したときに
得られた出力信号であり、血流値の高い時点での
データである。ｂは同様に血流値の低いう時点に
相当する。第２図ａでは血流によるパターンの変
動が激しいため、１回目の走査出力と２回目の出
力の間に大きな差が生じているが、ｂでは変動が
緩慢なために差が小さくなつていることが判る。
この差を全画素について積算すると、その値はａ
においては高く、ｂにおいては低くなる。この演
算を高速で行うことによつて、或る観測線上の平
均血流の時間的変化を追跡することが可能にな
る。
ら、ラインセンサ２を２回続けて走査したときに
得られた出力信号であり、血流値の高い時点での
データである。ｂは同様に血流値の低いう時点に
相当する。第２図ａでは血流によるパターンの変
動が激しいため、１回目の走査出力と２回目の出
力の間に大きな差が生じているが、ｂでは変動が
緩慢なために差が小さくなつていることが判る。
この差を全画素について積算すると、その値はａ
においては高く、ｂにおいては低くなる。この演
算を高速で行うことによつて、或る観測線上の平
均血流の時間的変化を追跡することが可能にな
る。
第３図は信号処理系の実施例のブロツク回路構
成図であり、ラインセンサ２の出力はビデオ増幅
器３、Ａ／Ｄ変換器４、メモリ５、CRTデイス
プレイ６に順次に接続され、各回路はマイクロコ
ンピユータ７と接続され、マイクロコンピユータ
７の出力により動作し、或いはマイクロコンピユ
ータ７との間で信号の送受信を行うようになつて
いる。ラインセンサ２の出力つまり画像信号をビ
デオ増幅器３で増幅し、高速Ａ／Ｄ変換器４でデ
ジタル化した後にメモリ５にデータを蓄積し、マ
イクロコンピユータ７に記憶しているプログラム
に従つて、同一画素において２つの連続した走査
出力の差を求める。これは、実際には次のような
演算によつて実行することができる。
成図であり、ラインセンサ２の出力はビデオ増幅
器３、Ａ／Ｄ変換器４、メモリ５、CRTデイス
プレイ６に順次に接続され、各回路はマイクロコ
ンピユータ７と接続され、マイクロコンピユータ
７の出力により動作し、或いはマイクロコンピユ
ータ７との間で信号の送受信を行うようになつて
いる。ラインセンサ２の出力つまり画像信号をビ
デオ増幅器３で増幅し、高速Ａ／Ｄ変換器４でデ
ジタル化した後にメモリ５にデータを蓄積し、マ
イクロコンピユータ７に記憶しているプログラム
に従つて、同一画素において２つの連続した走査
出力の差を求める。これは、実際には次のような
演算によつて実行することができる。
いま、時刻ｔにおける走査出力をデジタル化し
て記憶し、Ｎ個のサンプルを得たとすると、これ
はその走査線上に存在するＮ個の観測点における
或る観測時間のスペツクル信号強度を表してい
る。時刻ｔとｔ＋Δtでの走査出力について、先
頭からｎ番目のサンプル値をそれぞれＩ（ｔ、
ｎ）、Ｉ（ｔ＋Δt、ｎ）とし、両者の差の絶対値
をサンプル総数Ｎについて積算した値、 Ｖ(t)＝N 〓n=1 ｜Ｉ（ｔ、ｎ）−Ｉ（ｔ＋Δt、ｎ）
｜ を求めれば、Ｖ(t)は時刻ｔにおけるその観測線上
の平均血流値に比例する。この演算を高速に行
い、演算結果を刻々とCRTデイスプレイ６に時
系列に波形として或いは数値として表示したり、
レコーダに出力するなどして、血流値の経時変化
を測定することが可能となる。
て記憶し、Ｎ個のサンプルを得たとすると、これ
はその走査線上に存在するＮ個の観測点における
或る観測時間のスペツクル信号強度を表してい
る。時刻ｔとｔ＋Δtでの走査出力について、先
頭からｎ番目のサンプル値をそれぞれＩ（ｔ、
ｎ）、Ｉ（ｔ＋Δt、ｎ）とし、両者の差の絶対値
をサンプル総数Ｎについて積算した値、 Ｖ(t)＝N 〓n=1 ｜Ｉ（ｔ、ｎ）−Ｉ（ｔ＋Δt、ｎ）
｜ を求めれば、Ｖ(t)は時刻ｔにおけるその観測線上
の平均血流値に比例する。この演算を高速に行
い、演算結果を刻々とCRTデイスプレイ６に時
系列に波形として或いは数値として表示したり、
レコーダに出力するなどして、血流値の経時変化
を測定することが可能となる。
なお、実施例においては受光素子を一次元のラ
インセンサとしたが、これを二次元イメージセン
サとして二次元的に血流値の経時変化を求めるこ
ともできる。なお、この場合にはレーザ光は二次
元方向に広く照射することが必要となる。
インセンサとしたが、これを二次元イメージセン
サとして二次元的に血流値の経時変化を求めるこ
ともできる。なお、この場合にはレーザ光は二次
元方向に広く照射することが必要となる。
［発明の効果］
以上説明したように本発明に係る血流モニタ装
置は、血流の経時的変化を表示し観察することが
できるので、医用分野において広く活用し得るも
のである。特に、フアイバプローブを利用したレ
ーザードプラ血流計に比べて、血流変化に対する
応答性が高く、かつ広い検出視野を有するなどの
長所がある。
置は、血流の経時的変化を表示し観察することが
できるので、医用分野において広く活用し得るも
のである。特に、フアイバプローブを利用したレ
ーザードプラ血流計に比べて、血流変化に対する
応答性が高く、かつ広い検出視野を有するなどの
長所がある。
図面は本発明に係る皿流モニタ装置の一実施例
を示し、第１図は概略的説明図、第２図ａ，ｂは
得られた反射光の走査出力波形図、第３図は信号
処理系のブロツク回路構成図である。 符号１はレーザ光源、２はラインセンサ、３は
ビデオ増幅器、４はＡ／Ｄ変換器、５はメモリ、
６はCRTデイスプレイ、７はマイクロコンピユ
ータである。
を示し、第１図は概略的説明図、第２図ａ，ｂは
得られた反射光の走査出力波形図、第３図は信号
処理系のブロツク回路構成図である。 符号１はレーザ光源、２はラインセンサ、３は
ビデオ増幅器、４はＡ／Ｄ変換器、５はメモリ、
６はCRTデイスプレイ、７はマイクロコンピユ
ータである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被検体にレーザー光を照射する照射手段と、
被検体からの反射光を受光するための多数個の受
光素子を配列した受光手段と、該受光手段で得ら
れた前記受光素子の出力を記憶する記憶手段と、
該記憶手段の記憶内容から前記受光素子ごとの時
間的変化率を求め、更に該時間的変化率を前記多
数個の受光素子について平均した値を求めて血流
値の経時的変化を演算する演算手段と、該演算手
段により求めた前記被検体のレーザー光照射部位
における血流値の前記経時的変化を表示する表示
手段とを具備することを特徴とする血流モニタ装
置。 ２ 前記受光手段は一次元ラインセンサとした特
許請求の範囲第１項に記載の血流モニタ装置。 ３ 前記受光手段は二次元イメージセンサとした
特許請求の範囲第１項に記載の血流モニタ装置。 ４ 前記表示手段はCRTデイスプレイとした特
許請求の範囲第１項に記載の血流モニタ装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62281490A JPH01124437A (ja) | 1987-11-07 | 1987-11-07 | 血流モニタ装置 |
| AU12063/88A AU608807B2 (en) | 1987-03-03 | 1988-02-23 | Apparatus for monitoring bloodstream |
| US07/160,800 US4862894A (en) | 1987-03-03 | 1988-02-26 | Apparatus for monitoring bloodstream |
| CA000560135A CA1293535C (en) | 1987-03-03 | 1988-02-29 | Apparatus for monitoring bloodstream |
| DE8888301716T DE3875758T2 (de) | 1987-03-03 | 1988-02-29 | Geraet zur beobachtung der blutstroemung. |
| EP88301716A EP0282210B1 (en) | 1987-03-03 | 1988-02-29 | Apparatus for monitoring a bloodstream |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62281490A JPH01124437A (ja) | 1987-11-07 | 1987-11-07 | 血流モニタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01124437A JPH01124437A (ja) | 1989-05-17 |
| JPH0528134B2 true JPH0528134B2 (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17639913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62281490A Granted JPH01124437A (ja) | 1987-03-03 | 1987-11-07 | 血流モニタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01124437A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7817256B2 (en) | 2006-02-22 | 2010-10-19 | Kyushu Institute Of Technology | Personal authentication method and personal authentication device utilizing finger-tip blood flow measurement by laser light |
| WO2010131550A1 (ja) | 2009-05-13 | 2010-11-18 | 国立大学法人九州工業大学 | 血流画像診断装置 |
| US7844083B2 (en) | 2004-06-18 | 2010-11-30 | Kyushu Institute Of Technology | Method for acquiring personal identification data, personal identification method, apparatus for acquiring personal identification data, and personal identification apparatus |
| US8285003B2 (en) | 2006-06-07 | 2012-10-09 | Kyushu Institute Of Technology | Personal authentication method and personal authentication device utilizing ocular fundus blood flow measurement by laser light |
| US8494228B2 (en) | 2008-04-03 | 2013-07-23 | Kyushu Institute Of Technology | Personal authentication method using subcutaneous bloodstream measurement and personal authentication device |
| WO2014175154A1 (ja) | 2013-04-23 | 2014-10-30 | ソフトケア有限会社 | 血流画像診断装置及び診断方法 |
| WO2018003139A1 (ja) | 2016-06-28 | 2018-01-04 | ソフトケア有限会社 | 血流動態画像化診断装置及び診断方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6401882B1 (en) | 2000-06-30 | 2002-06-11 | Shimano Inc. | Heat insulator for disc brake |
| US6347689B1 (en) | 2000-06-30 | 2002-02-19 | Shimano Inc. | Roll back seal for disc brake |
| CN102138021B (zh) | 2008-09-11 | 2013-10-23 | 丰田自动车株式会社 | 盘式制动装置 |
| US11231436B2 (en) | 2017-05-02 | 2022-01-25 | Sony Corporation | Flow rate measuring method, flow rate measuring device, and program |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59214772A (ja) * | 1983-05-20 | 1984-12-04 | Hitachi Ltd | 流体内部の流速測定方法およびその装置 |
| JPS60203236A (ja) * | 1984-03-28 | 1985-10-14 | キヤノン株式会社 | レ−ザ−スペツクル血流計 |
| JPS63214238A (ja) * | 1987-03-03 | 1988-09-06 | 藤居 良子 | 血流分布表示装置 |
-
1987
- 1987-11-07 JP JP62281490A patent/JPH01124437A/ja active Granted
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7844083B2 (en) | 2004-06-18 | 2010-11-30 | Kyushu Institute Of Technology | Method for acquiring personal identification data, personal identification method, apparatus for acquiring personal identification data, and personal identification apparatus |
| US7817256B2 (en) | 2006-02-22 | 2010-10-19 | Kyushu Institute Of Technology | Personal authentication method and personal authentication device utilizing finger-tip blood flow measurement by laser light |
| US8285003B2 (en) | 2006-06-07 | 2012-10-09 | Kyushu Institute Of Technology | Personal authentication method and personal authentication device utilizing ocular fundus blood flow measurement by laser light |
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| WO2010131550A1 (ja) | 2009-05-13 | 2010-11-18 | 国立大学法人九州工業大学 | 血流画像診断装置 |
| US9028421B2 (en) | 2009-05-13 | 2015-05-12 | Kyushu Institute Of Technology | Blood flow image diagnosing device |
| WO2014175154A1 (ja) | 2013-04-23 | 2014-10-30 | ソフトケア有限会社 | 血流画像診断装置及び診断方法 |
| US10098592B2 (en) | 2013-04-23 | 2018-10-16 | Softcare Co., Ltd. | Blood flow image diagnosing device and method |
| WO2018003139A1 (ja) | 2016-06-28 | 2018-01-04 | ソフトケア有限会社 | 血流動態画像化診断装置及び診断方法 |
| US11330995B2 (en) | 2016-06-28 | 2022-05-17 | Softcare Co., Ltd. | Apparatus and method for imaging and analyzing hemodynamics |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01124437A (ja) | 1989-05-17 |
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Legal Events
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