專利名稱：有機(jī)組織信息的測(cè)量裝置及有機(jī)組織信息的測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量諸如皮下脂紡厚度，體脂肪百分率等課題的有機(jī)組織信息的有機(jī)組織信息的測(cè)量裝置和有機(jī)組織信息的測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
迄今，已經(jīng)提出了課題為皮下脂肪厚度非入侵測(cè)量的各種裝置。
在此，由圖9(a)示出，根據(jù)常規(guī)技術(shù)的一種用于皮下脂肪厚度非入侵測(cè)量的有機(jī)組織信息測(cè)量的第一工作例子的操作。
如圖9(a)所示，根據(jù)第一工作例子的皮下脂肪厚度測(cè)量裝置，裝備有單光源901和放在有機(jī)組織皮膚(900)上的光電探測(cè)器902，與光電探測(cè)器連接著的有待計(jì)算裝置903使用的計(jì)算裝置903以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置904。
在這種皮下脂肪厚度測(cè)量裝置中，光電探測(cè)器902接收來自光源901的經(jīng)過有機(jī)組織內(nèi)部而通過且再現(xiàn)在它的表面的光輸出，并把它轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后計(jì)算裝置903參考存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置904的數(shù)據(jù)，這樣來獲得相當(dāng)于從光電探測(cè)器902接收到電信號(hào)值的皮下脂肪厚度。在這里，示出在皮下脂肪厚度和電信號(hào)間關(guān)系的數(shù)據(jù)，是通過建立由皮下脂肪測(cè)量裝置的光電探測(cè)器測(cè)量到的電信號(hào)值和有關(guān)測(cè)試對(duì)象皮下脂肪厚度間的相互對(duì)應(yīng)來準(zhǔn)備的，這種對(duì)應(yīng)具有對(duì)來自多個(gè)用作測(cè)試對(duì)象的有機(jī)組織的這種皮下脂肪厚度測(cè)量裝置有一個(gè)等價(jià)的結(jié)構(gòu)，而測(cè)試對(duì)象的皮下脂肪厚度的專門值已經(jīng)通過例如由MRI或超聲診斷裝置等測(cè)量而獲得。
同時(shí)，從光源發(fā)射的光線不僅經(jīng)脂肪，而且還經(jīng)只少有機(jī)組織表面的皮膚而通過，此后，光線就進(jìn)入光電探測(cè)器。
因而，由于被光電探測(cè)器接收到的光因?yàn)槠つw的緣故，遭到反射即衰減，所以當(dāng)獲得有機(jī)組織皮下脂肪厚度時(shí)必須通過校正光量來完成校正。
現(xiàn)在，用圖解示于圖9(b)的是，根據(jù)常規(guī)技術(shù)(例如，參考JP-ANo.2000-155901)皮下脂肪測(cè)量裝置的第二工作例子的操作。
如圖9(b)所示，根據(jù)第二工作例子的皮下脂肪厚度測(cè)量裝置，除第一工作例子的結(jié)構(gòu)外還在光源901鄰近裝有輔助光電探測(cè)器905。這種皮脂下脂肪測(cè)量裝置中，除了在第一工作例子的操作外，該輔助光電探測(cè)器只接收經(jīng)有機(jī)組織皮膚906通過的且再出現(xiàn)在來自光源901輸出光之外的這種光，并把這種光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后，通過參考在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置904事先存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，計(jì)算裝置903完成由光電探測(cè)器902接收的光量的校正，因而，獲得對(duì)應(yīng)于從輔助光電探測(cè)器902接收到的由于皮膚而導(dǎo)致的衰減，這樣便可獲得更為精確的有機(jī)組織的皮下脂肪存度。在這里，與在第一工作例子中一樣，通過測(cè)量多個(gè)作為測(cè)量對(duì)象的有機(jī)組織，準(zhǔn)備了示出在厚度和/或皮膚顏色和電信號(hào)間的已知關(guān)系的數(shù)據(jù)，而作為測(cè)量對(duì)象的有機(jī)組織的皮膚厚度和/或顏色的測(cè)量值已通過采用對(duì)這種皮下脂肪測(cè)量裝置具有等價(jià)結(jié)構(gòu)的MRI或超聲診斷裝置等的測(cè)量而獲得，從而，建立了在根據(jù)除了根據(jù)輔助光電探測(cè)器之外，還有根據(jù)光電探測(cè)器902的電信號(hào)值和對(duì)應(yīng)的測(cè)量對(duì)象皮下脂肪厚度間的相互對(duì)應(yīng)。
另外，用圖解示于圖9(c)的是，根據(jù)常規(guī)技術(shù)(例如，參考JP-A No.11-239573)的皮下脂肪厚度測(cè)量裝置的第三工作例子的操作。根據(jù)第三工作例子的皮下脂肪厚度測(cè)量裝置裝備有單個(gè)光源901和放在有機(jī)組織皮膚上的多個(gè)光電探測(cè)器902a到902d、與被計(jì)算裝置903使用的光電探測(cè)器902a到902d和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置904連接的計(jì)算裝置903。在這種皮下脂肪厚度測(cè)試裝置中，光電控制器902a到902d接收來自光源901并經(jīng)有機(jī)組織內(nèi)部通過且再出現(xiàn)在它的表面上的光輸出，并把該光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，而計(jì)算裝置903參考存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置904的數(shù)據(jù)，由此來獲得對(duì)應(yīng)于從光電探測(cè)器902a到902d接收到的電信號(hào)值的皮下脂肪厚度。
在這里，與在第一和第二工作例子一樣，通過測(cè)量多個(gè)作為測(cè)量對(duì)象的有機(jī)的組織，準(zhǔn)備了示出在皮下脂肪厚度和存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置904電信號(hào)間的已知關(guān)系的數(shù)據(jù)，而作為測(cè)量對(duì)象的有機(jī)組織的皮下脂肪厚度的測(cè)量值已通過采用對(duì)這種皮下脂肪厚度測(cè)量裝置具有等價(jià)結(jié)構(gòu)的皮下脂肪測(cè)量裝置，由MRI或超聲診斷裝置等的測(cè)量而獲得，從而建立了在通過光電探測(cè)器902獲得的電信號(hào)值和對(duì)應(yīng)的測(cè)量對(duì)象的皮下脂肪厚度間的相互對(duì)應(yīng)。
同樣，在計(jì)算裝置903中也獲得了分別對(duì)應(yīng)于光電探測(cè)器902a到909d的多個(gè)皮下脂肪厚度數(shù)據(jù)，對(duì)于這些光電探測(cè)器的分別由光探測(cè)器902a到902d接收到的光線光路彼此都是不同的，如圖9c所示。
現(xiàn)在，
圖10示出代表皮下脂肪厚度和相對(duì)于各光電探測(cè)器的電信號(hào)的相互對(duì)應(yīng)的曲線。在圖10中，曲線(a)到曲線(d)分別對(duì)應(yīng)于光電探測(cè)器902a到902d的電信號(hào)值。
如曲線(a)所示，通過放在離光源901最近的光電探測(cè)器902a獲得的電信號(hào)值，在有機(jī)組織的皮下脂肪厚度薄的地方迅速地變化，且很快的達(dá)到探測(cè)極限(在圖的上面部分用斜線示部分所示(探測(cè)極限區(qū)))。相反地，如曲線(d)所示，通過放在離光源901最遠(yuǎn)的光電探測(cè)器902d獲得的電信號(hào)值，不在有機(jī)組織的皮下脂肪厚度為薄的地方上升且保持在不可探測(cè)的狀態(tài)(在圖的下面部分用斜線部分所示(不可探測(cè)區(qū)))，且僅在到達(dá)某個(gè)厚度后示出有一個(gè)變化。這時(shí)因?yàn)檩^接近于光源901的光電探測(cè)器接收較大量的已經(jīng)過有機(jī)組織淺的部分傳輸?shù)墓饬浚x光源901較遠(yuǎn)的光電探測(cè)器902d接收更多的已經(jīng)過有機(jī)組織深的部分傳輸?shù)墓狻?br>
在皮下脂肪是薄的情況下，通過靠近光源901的光電探測(cè)器902a輸出的電信號(hào)值變化范圍，根據(jù)皮下脂肪厚度的差異變得較大。相反，由于離光源901最遠(yuǎn)的光電探測(cè)器902d接收已經(jīng)通過在皮下脂肪下面的肌肉等傳輸?shù)墓?，所以光量是小的而電信?hào)值并不作出顯著的差異。同樣，在皮下脂肪是厚的情況下，因?yàn)榭拷庠?01的光電探測(cè)器902a，幾乎沒有探測(cè)到在有機(jī)組織淺部分的差異，所以電信號(hào)值并不作出顯著的差異。這是因?yàn)?，正相反，由于光在通過有機(jī)組織深的部分傳輸時(shí)，產(chǎn)生光分量較大的差異，所以從離光源901最遠(yuǎn)的光電探測(cè)器902d輸出的電信號(hào)值差異變得較大。
考慮到前面的這些情況，可以理解在皮下脂肪厚度和離光源的光電探測(cè)器距離之間存在著相互關(guān)系，而在具有薄的皮下脂肪厚度的情況下，用靠近光源的光電探測(cè)器皮下脂肪厚度是合乎需要的，而在具有厚的皮下脂肪厚度的情況下，用遠(yuǎn)離光源的光電探測(cè)器探測(cè)皮下脂肪厚度是合乎需要的。
因而，按照有機(jī)組織皮下脂肪的厚度，在光源和光電探測(cè)器間的距離必須是最佳距離。計(jì)算裝置903參考示于圖10的曲線來獲得通過四個(gè)光電探測(cè)器902a到902d到902d獲得的對(duì)應(yīng)電信號(hào)值的皮下脂肪厚度，其中在一曲線上，給出電信號(hào)值和那些位于探測(cè)極限區(qū)中，且不包括不可探測(cè)區(qū)的皮下脂肪厚度相互關(guān)系的交叉點(diǎn)之間，并在光電探測(cè)器902a到902d之間選擇合適的光電探測(cè)器，這樣，從所選光電探測(cè)器的電信號(hào)值獲得了有機(jī)組織皮下脂肪的厚度。
但是，這些常規(guī)有機(jī)組織信息測(cè)量裝置有下列諸問題。
首先，正如關(guān)于第二工作例子所描述，由于輔助光電探測(cè)器是放在有機(jī)組織表面上的，所以，被探測(cè)的光不需要只通過皮膚來傳輸，而且在文字的嚴(yán)格意義上，被光電探測(cè)器探測(cè)到的皮膚上的傳輸區(qū)是不同的。所以，不可能完成對(duì)皮膚的精確校正。
同樣，在第二和第三這兩者的例子中，需要準(zhǔn)備多個(gè)昂貴的光電探測(cè)器，這會(huì)給有機(jī)組織信息測(cè)量裝置造成昂貴的原材料。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在考慮了前面諸問題后作出的，它的目的是要提供一種既不需要多個(gè)光源也不需要多個(gè)光電探測(cè)器的低成本、精確的有機(jī)組織信息測(cè)量裝置。
還有，本發(fā)明的另一目的是提供一種有機(jī)組織信息測(cè)量裝置和有機(jī)組織信息測(cè)量方法，用這個(gè)方法可以計(jì)算皮膚的凈反射率，亦可容易地完成對(duì)皮膚的精確校正。
為了實(shí)現(xiàn)上面的這個(gè)目的，本發(fā)明的第一方面是有機(jī)組織信息測(cè)量裝置，包括用于照明有機(jī)組織表面的光源(105)；用于接收經(jīng)過測(cè)量(109，203，303，405)通過的光，在從所述光源發(fā)射出的、已經(jīng)過所述有機(jī)組織內(nèi)部傳輸?shù)模乙言俅瓮ㄟ^所述有機(jī)組織表面向外部發(fā)射范圍以外的光的光電探測(cè)器變換元件(104)；改變所述測(cè)量區(qū)的位置和/或形狀的區(qū)域改變裝置(106，108，201，301，404)；通過所述光電變換元件接收獲得關(guān)于所述光的光信息，和通過參考所述光信息和取樣信息得到有關(guān)所述有機(jī)組織信息的計(jì)算裝置(102)；存儲(chǔ)所述取樣信息的存儲(chǔ)裝置(101)；其中所述取樣信息是由取樣光信息和所述測(cè)量對(duì)象的所述與有機(jī)組織有關(guān)的信息定義的，而取樣光信息是當(dāng)取樣光電轉(zhuǎn)換元件(等價(jià)于所述光電轉(zhuǎn)換元件)已接收到已經(jīng)過由取樣改變區(qū)域裝置(等價(jià)于所述區(qū)域改變裝置)改變的取樣測(cè)量區(qū)域通過的，在從取樣光源(等價(jià)于所述光源)向測(cè)量對(duì)象發(fā)射且已經(jīng)過所述有機(jī)組織傳輸并已再次通過所述測(cè)量對(duì)象的表面向外發(fā)射的范圍以外的光時(shí)獲得的。而測(cè)量對(duì)象的與有機(jī)組織有關(guān)的信息是已知的。
本發(fā)明的第二方面是與在本發(fā)明的第一方面中陳述的有機(jī)組織信息測(cè)量裝置一樣，其中所述光信息包括光量即亮度分布。
本發(fā)明的第三方面是與本發(fā)明的第一或第二方面中陳述的有機(jī)組織信息測(cè)量裝置一樣，還包括光屏蔽裝置(110，204，302，404)，它是為防止從所述光源發(fā)射到所述光電轉(zhuǎn)換元件光的直接滲透而被放置在所述光源和所述光電轉(zhuǎn)換元件之間。
本發(fā)明的第四方面是與在任一本發(fā)明的第一到第三方面中陳述的有機(jī)組織信息測(cè)量裝置一樣，其中所述區(qū)域改變裝置改變?cè)谒龉庠春退鰷y(cè)量區(qū)域之間的距離。
本發(fā)明的第五方面是與在任一本發(fā)明的第一到第三方面中陳述的有機(jī)組織信息測(cè)量裝置一樣，其中所述區(qū)域改變裝置改變所述測(cè)量區(qū)域的形狀而所述形狀的改變是在向所述光源離開的方向完成的。
本發(fā)明的第六方面是與在本發(fā)明的第四方面中陳述的有機(jī)組織信息測(cè)量裝置一樣，其中，所述區(qū)域改變裝置包括由具有規(guī)定尺寸開口(109)的柔性材料制成的元件(108)，這個(gè)元件是這樣來放置的，包括所述開口的一個(gè)面與所述有機(jī)表面相接觸或靠近；且所述測(cè)量區(qū)域?qū)?yīng)于所述開口。
本發(fā)明的第七方面是與在本發(fā)明的第六方面中陳述的有機(jī)組織信息測(cè)量裝置一樣，其中所述由柔性材料制成的元件還把它當(dāng)作所述光屏蔽裝置之用。
本發(fā)明的第八方面是與在本發(fā)明的第四方面中陳述的有機(jī)組織信息測(cè)量裝置一樣，其中所述區(qū)域改變裝置包括裝有規(guī)定寬度狹縫(202a，202b)的兩塊板狀(201a，201b)，其中所述板狀元件中的一塊和另一塊被放在所述狹縫相交處的位置上的可滑動(dòng)層上；對(duì)應(yīng)于開口的所述測(cè)量區(qū)形成在所述各自的狹縫相交位置上，而所述位置是根據(jù)所述板狀元件的滑移動(dòng)作而改變。
本發(fā)明的第九方面是與在本發(fā)明的第五方面中陳述的有機(jī)組織信息測(cè)量裝置一樣，其中所述區(qū)域改變裝置包括板狀元件(404)，它元件是這樣來放置的，它的一個(gè)面與所述有機(jī)組織表面相接觸或靠近；以及所述測(cè)量區(qū)的面積是根據(jù)所述板狀元件的滑移動(dòng)作而變化的。
本發(fā)明的第十方面是與在本發(fā)明的第九方面中陳述的有機(jī)組織信息測(cè)量裝置一樣，其中所述區(qū)域改變裝置還包括具有開口的盒子它包括作為它的諸面中的一個(gè)面的板狀元件；所述光電轉(zhuǎn)換元素放在具有一個(gè)開口的所述盒子(404，406)的內(nèi)部；以及所述光源放在具有一個(gè)開口的所述盒子的外面。
本發(fā)明的第十一方面是與在任一第一到第十方面中陳述的有機(jī)組織信息測(cè)量裝置一樣，其中所述關(guān)于有機(jī)組織的所述信息包括皮下脂肪厚度和所述光源的中央波長(zhǎng)是從550nm到800nm的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的第十二方面是有機(jī)組織信息測(cè)量方法，包括照亮有機(jī)組織表面的照明步驟；接收已經(jīng)過測(cè)量區(qū)通過的光，在所述照明步驟中發(fā)射的、在已經(jīng)過所述有機(jī)組織傳輸?shù)牟⒁言俅谓?jīng)所述有機(jī)組織表面向外輻射的范圍之外的光的光電轉(zhuǎn)換步驟；改變所述測(cè)量區(qū)位置和/或形狀的區(qū)域改變步驟；獲得關(guān)于在所述光電轉(zhuǎn)換步驟中接收到的所述光的光信息和經(jīng)過參考所述光信息和取樣信息獲得關(guān)于所述有機(jī)組織信息的計(jì)算步驟；以及存儲(chǔ)所述取樣信息的存儲(chǔ)步驟，其中所述取樣信息是由取樣光信息和與所述測(cè)量對(duì)象的與有機(jī)組織有關(guān)的信息定義的，這取樣光信息是在取樣光電轉(zhuǎn)換步驟中(等價(jià)于所述光電轉(zhuǎn)換步驟)當(dāng)接收已經(jīng)過在取樣區(qū)域改變步驟中(等價(jià)于所述區(qū)域改變步驟)改變的取樣測(cè)量區(qū)通過的光，從取樣光源(等價(jià)于用于所述照明步驟)向測(cè)量對(duì)象發(fā)射的光，而測(cè)量對(duì)象的與有機(jī)組織有關(guān)的信息是已知的，它已經(jīng)過所述測(cè)量對(duì)象已再次通過所述測(cè)量對(duì)象的表面向外發(fā)射的范圍以外的光時(shí)，在等價(jià)于所述光電轉(zhuǎn)換步驟的取樣光電轉(zhuǎn)換步驟中獲得的。
本發(fā)明的第十三方面是與在本發(fā)明的第十二方面中陳述的有機(jī)組織信息測(cè)量方法一樣，其中關(guān)于有機(jī)組織的信息包括皮下脂肪厚度，而所述光源的中心波長(zhǎng)是在550nm到800nm的范圍內(nèi)。
附圖簡(jiǎn)述圖1(a)是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的圖解示意圖；圖1(b)是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的局部平面圖；圖2(a)是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的圖解示意圖；圖2(b)是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的局部平面圖；圖3(a)是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的圖解示意圖；圖3(b)是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的局部平面圖；圖3(c)是為了說明根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的一個(gè)操作的圖解示意圖；圖4(a)是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的圖解示意圖；
圖4(b)是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的局部平面圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的圖解示意圖；圖6是為了說明根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的一個(gè)操作的圖解示意圖；圖7是為了說明根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的一個(gè)操作的圖解示意圖；圖8為了說明根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的一個(gè)操作的圖解示意圖；圖9(a)是示出根據(jù)常規(guī)技術(shù)有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的第一工作例子的圖解示意圖；圖9(b)是示出根據(jù)常規(guī)技術(shù)有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的第二工作例子的圖解示意圖；圖9(c)是示出根據(jù)常規(guī)技術(shù)有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的第三工作例子的圖解示意圖；圖10是為了說明根據(jù)常規(guī)技術(shù)有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的一個(gè)操作的圖；圖11是為了說明根據(jù)本發(fā)明第三和第四實(shí)施例有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的一個(gè)操作的圖；圖12(a)是為了說明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的一次操作的圖解示意圖；以及圖12(b)是為了說明根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的一次操作的圖解示意圖。
參考數(shù)字101數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置102計(jì)算裝置103顯示裝置104光電二極管105LED(發(fā)光二極管)106滑移導(dǎo)引單元107有機(jī)組織表面107a皮下脂肪
108探測(cè)區(qū)改變器109開口110延伸部分201探測(cè)區(qū)改變器201a板狀元件201b板狀元件202狹縫202a狹縫202b狹縫203開口301探測(cè)器改變裝置301a固定的板301b固定的板301c可移動(dòng)的板302光屏蔽裝置303探測(cè)區(qū)域304皮膚401第一存儲(chǔ)空間402第二存儲(chǔ)空間403取樣容器404屏蔽板405探測(cè)區(qū)域406分隔壁501取樣容器502屏幕板503第一存儲(chǔ)空間504第二存儲(chǔ)空間505照明光開關(guān)板506測(cè)量區(qū)507分隔壁508窗口部分
901光源902光電探測(cè)器902a光電探測(cè)器902b光電探測(cè)器902c光電探測(cè)器902d光電探測(cè)器903計(jì)算裝置904數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置905輔助光電探測(cè)器具體實(shí)施方法參考附圖，將在下面描述本發(fā)明的諸實(shí)施例。
實(shí)施例1圖1(a)是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的圖解示意圖。還有，圖1(b)是根據(jù)本實(shí)施例有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的局部平面圖。如圖1(a)所示，根據(jù)本實(shí)施例有機(jī)信息測(cè)量裝置裝備著數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置101，計(jì)算裝置102，顯示裝置103，與計(jì)算裝置102連接的光電二極管104，以及要放到與有機(jī)組織緊密接觸的LED。這里，LED 105的中心波長(zhǎng)需要能在550nm到800nm的范圍內(nèi)。在這波長(zhǎng)范圍中，皮下脂肪和在皮下脂肪下面的肌肉彼此具有不同的光學(xué)傳輸特性，而光往往在脂肪中散射得多一點(diǎn)，所以被光電二極管所接收的光量差異易于由脂肪厚度的差異來產(chǎn)生。因而，該范圍對(duì)皮下脂肪厚度測(cè)量是適宜的。還有，根據(jù)該實(shí)施例有機(jī)組織信息測(cè)量裝置裝備有探測(cè)區(qū)域改變器108，當(dāng)使用人通過滑移導(dǎo)引單元106操作時(shí)，它沿著有機(jī)組織表面107滑移。這里，區(qū)域改變裝置包括滑移導(dǎo)引單元106和探測(cè)區(qū)域改變器108。探測(cè)區(qū)域改變器108是由諸如橡膠，乙烯樹脂，皺皮膜等柔性材料制成的板狀元件并裝有如圖1(a)和(b)所示的開口109。這種開口是這樣來裝置的使有機(jī)組織表面107能從那里通過而暴露出來。
在這樣的結(jié)構(gòu)下，在從LED 105發(fā)射的已經(jīng)過有機(jī)組織表面107通過的范圍以外的、已再次通過有機(jī)組織表面107向外面發(fā)射的光已經(jīng)過開口109通過，滲透入光電二極管104。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置101存儲(chǔ)多個(gè)由曲線代表的數(shù)據(jù)，這些曲線示出對(duì)應(yīng)于在LED105和開口109間的多個(gè)距離的每一個(gè)距離的在皮下脂肪厚度和電信號(hào)值之間的一種關(guān)系。這種數(shù)據(jù)由一根據(jù)在多個(gè)測(cè)量對(duì)象的皮下脂肪厚度和電信號(hào)值間的相互關(guān)系形成的曲線來代表，而其中皮下脂肪厚度是通過MRI或超聲診斷裝置等精確測(cè)定的(測(cè)量對(duì)象的有機(jī)組織信息)，而其中電信號(hào)值是根據(jù)通過相同測(cè)量對(duì)象的有機(jī)組織表面，在它的皮下脂肪厚度上通過等價(jià)于本發(fā)明有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的一個(gè)裝置的測(cè)量來獲得的光量來定的。由這種曲線所示的數(shù)據(jù)按照當(dāng)在LED105和開口109間距離改變時(shí)示出常規(guī)例子的圖10來變化，而在距離短的情況下可測(cè)試薄的皮下脂肪厚度，在距離長(zhǎng)的情況下則可測(cè)試厚的皮下脂肪厚度。這里，分別根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1等價(jià)裝置的意思是裝有等價(jià)于LED 105的LED，等價(jià)于光電二極管104的光電兩極管，以及等價(jià)于改變裝置的取樣區(qū)改變裝置的裝置。
同樣，在前面的各個(gè)結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置是本發(fā)明存儲(chǔ)裝置的例子；計(jì)算裝置102是本發(fā)明計(jì)算裝置的例子；光電二極管104是本發(fā)明光電轉(zhuǎn)換器的例子，LED 105是本發(fā)明光源的例子。同樣，探測(cè)區(qū)改變器108是本發(fā)明柔性元件的例子，而開口109是本發(fā)明測(cè)試區(qū)域的例子。同樣，探測(cè)區(qū)改變器108和滑移導(dǎo)引單元構(gòu)成本發(fā)明的區(qū)域改變裝置。另外，由光電二極管104接收的光量是本發(fā)明光信息的例子；皮下脂肪厚度是本發(fā)明與有機(jī)組織有關(guān)的信息的例子；存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的多個(gè)數(shù)據(jù)，是示出在皮下脂肪厚度和對(duì)應(yīng)于在LED 105和開口109之間多個(gè)距離的每一個(gè)距離的電信號(hào)之間關(guān)系的曲線來代表的，它是本發(fā)明取樣信息的一個(gè)例子。同樣，前面提到的通過MRI或超聲診斷裝置來精確測(cè)量多個(gè)測(cè)量對(duì)象的皮下脂肪厚度是本發(fā)明關(guān)于測(cè)量對(duì)象有機(jī)組織信息的例子。同樣，通過測(cè)量對(duì)象有機(jī)組織表面用等價(jià)于本發(fā)明有機(jī)組織信息測(cè)裝置的一個(gè)裝置對(duì)它們的皮下脂肪厚度的測(cè)量是本發(fā)明取樣光信息的例子。
現(xiàn)在在下面將描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1具有上述結(jié)構(gòu)的有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的操作，從而將描述本發(fā)明有機(jī)組織信息測(cè)量方法的實(shí)施例。
通過對(duì)探測(cè)區(qū)改變器108的操作，使得把開口109的位置放在離LED 105規(guī)定的距離，接通LED 105照亮有機(jī)組織表面107，測(cè)量接收已經(jīng)過開口109通過的光的光電二極管104電信號(hào)的值，就得到了在規(guī)定距離的一個(gè)電信號(hào)值。
然后，通過對(duì)探測(cè)區(qū)改變器108的操作，使得開口109來到與前面位置不同的位置上，并與前面所做的一樣，接通LED 105，得到在LED 105和開口109間新的距離上的電信號(hào)值。
此后，通過重復(fù)在開口109不同位置上的相似操作得到分別對(duì)應(yīng)于在LED 105和開口109間多個(gè)距離的多個(gè)電信號(hào)值。計(jì)算裝置102參考象在上面所得到的各個(gè)電信號(hào)值和數(shù)據(jù)，因此得到了對(duì)應(yīng)于在各自開口109的位置獲得的電信號(hào)值的多個(gè)皮下脂肪厚度值，在曲線上，給出在那些放在探測(cè)區(qū)且不包括不可探測(cè)區(qū)的電信號(hào)值和皮下脂肪厚度相互關(guān)系的相交點(diǎn)之間，使得當(dāng)從開口109在最佳位置時(shí)，探測(cè)到的電信號(hào)值，就可得到有機(jī)組織的皮下脂肪厚度。
這樣，根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，光量在LED 104和開口109間的不同距離上測(cè)量的，因此，根據(jù)各自的光量，得到多個(gè)電信號(hào)，這樣，可選擇一個(gè)最佳值來決定有機(jī)組織的皮下脂肪厚度。換句話說，等同于在固定使用多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的情況下，用單光源和光電轉(zhuǎn)換元件可以獲得皮下脂肪存度的測(cè)量范圍，由此可以降低成本。
同樣，盡管LED 105也能放在離有機(jī)組織表面稍有空隙的地方，但是根據(jù)上面的描述，LED 105是與有機(jī)組織表面107是相接觸的。如果是這樣，寧可利用在探測(cè)區(qū)改變器108之外的延伸部分110。就是說，從有機(jī)組織表面107通過滑移導(dǎo)引單元106向上延伸，作為防止來自LED 105的光直接滲透到光電二極管104的光屏蔽隔層。根據(jù)這種配置，延伸部分110就成為本發(fā)明光屏蔽裝置的一個(gè)例子。
所獲得的皮下脂肪厚度顯示在顯示單元103上。同樣，可把所獲得的皮下脂肪厚度用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的形式傳輸?shù)酵饷?，這樣就可省略顯示單元103。這個(gè)情況等同地應(yīng)用到，將在下面描述的各個(gè)實(shí)施例。
同樣，除了作為本發(fā)明與有機(jī)組織有關(guān)的信息的皮下脂肪厚度之外，用相似的方法通過選擇一個(gè)合適的光源波長(zhǎng)和取樣信息獲得皮膚厚度等就成為可能了，這個(gè)情況也等同地應(yīng)用到將在下面描述的各個(gè)實(shí)施例。
實(shí)施例2圖2(a)是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的圖解示意圖。參考圖2(a)，在根據(jù)本實(shí)施例的有機(jī)組織信息測(cè)量裝置中，等同的或?qū)?yīng)于圖1(a)的元件由相同的參考數(shù)字來指出，而省略對(duì)它的詳細(xì)描述。同樣，本實(shí)施例的探測(cè)區(qū)改變器201包括兩個(gè)板狀元件201a和201b。板狀元件201a是與有機(jī)組織表面107緊密接觸或極靠近它，而板狀元件201b則在板狀元件201a的上面以可滑動(dòng)層的形式放置。
而且板狀元件201a和201b在其中央位置還分別狀有狹縫202a和202b，使得當(dāng)板狀元件201a和201b成層時(shí)，在狹縫202a和202b的相交處形成開口203。正如圖2(b)所示，有機(jī)組織表面107通過開口203被曝露出來。這里，在隨著板狀元件201a固定時(shí)，把探測(cè)區(qū)改變器放在有機(jī)組織表面107上的狀態(tài)下，通過握住并操縱板狀元件201b，使得狹縫202a和202b的相交處的開口203的位置移動(dòng)到離LED105的規(guī)定距離上，接通LED 105來照亮有機(jī)組織表面，測(cè)量接收已經(jīng)過開口203通過的光量的光電二極管(光電轉(zhuǎn)換元件)104的電信號(hào)，就可得到在LED105和開口203間規(guī)定距離上的電信號(hào)值。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置101存儲(chǔ)多個(gè)由示出對(duì)應(yīng)于在LED 105和開口203間多個(gè)距離的各個(gè)距離的在皮下脂肪厚度和電信號(hào)值關(guān)系曲線代表的多個(gè)數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)是根據(jù)用MRI或超聲診斷裝置等精確測(cè)試的多個(gè)測(cè)量對(duì)象的皮下脂肪厚度(測(cè)量對(duì)象的有機(jī)組織信息)和根據(jù)通過用等價(jià)于本發(fā)明有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的一個(gè)裝置在相同的測(cè)量對(duì)象的有機(jī)組織表面，對(duì)它們的整個(gè)皮下脂肪厚度測(cè)量的電信號(hào)值間相互關(guān)系形成的曲線所代表。由這種曲線示出的數(shù)據(jù)根據(jù)當(dāng)在LED 105和開口間距離改變時(shí)示出常規(guī)例子的圖10變化，且在短距離的情況下，可以測(cè)量薄皮下脂肪厚度，而在長(zhǎng)距的情況下，可以測(cè)量厚皮下脂肪厚度。這里，分別根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2，等價(jià)裝置意思是裝有等價(jià)于LED 105的LED，等價(jià)于光電二極管104的光電兩極管，以及等價(jià)于探測(cè)區(qū)改變器201的探測(cè)區(qū)改變器的裝置。
同樣，在前面的各個(gè)結(jié)構(gòu)中，探測(cè)區(qū)改變器201是本發(fā)明探測(cè)區(qū)改變器的例子，而板狀元件201a和201b是本發(fā)明兩個(gè)板狀元件的例子。形成于板狀元件201a狹縫202a和板狀元件201b的狹縫202b的相交處的開口203是本發(fā)明測(cè)理區(qū)的例子。同時(shí)，由于相應(yīng)的其它相同數(shù)字的元件與實(shí)施例1的那些元件和本發(fā)明各自的裝置的關(guān)系類似于在實(shí)施例1中所描述的關(guān)系，所以省略了對(duì)其描述。
現(xiàn)在在下面將描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的具有上述結(jié)構(gòu)的有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的操作，從而，將描述本發(fā)明有機(jī)組織信息測(cè)量方法的一個(gè)實(shí)施例。不過，將省略類似于實(shí)施例1的諸方面，而對(duì)不同之處將主要地于以描述。
首先，在板狀元件201a固定時(shí)，把探測(cè)區(qū)改變器201放在有機(jī)組織表面107上的狀態(tài)下，通過握住并操縱板狀元件201b，使得狹縫202a和202b的相交處開口203的位置移到離LED 105規(guī)定的距離上，接通LED 105來照亮有機(jī)組織表面107，并測(cè)量接收已經(jīng)過開口203通過的光量的光電兩極管104的電信號(hào)值，就可得到在LED 105和開口203間的規(guī)定距離上的電信號(hào)值。
然后，操縱板狀元件201b造成它在板狀元件201b上滑移，使得狹縫202a和狹縫202b的相交位置移動(dòng)到與前面的位置不同的位置上。這種狀態(tài)示于圖12(a)和(b)，在圖12(a)中，相交處被放在離光源105最近的位置上，但當(dāng)板狀元件201b在圖中所示的箭頭方向滑移時(shí)，由狹縫202a和狹縫202b的相交點(diǎn)定位的開口203移到離LED 105較遠(yuǎn)距離的位置上。
在這種狀態(tài)下，接通LED105以獲得在LED 105和開口203間新距離上的電信號(hào)值。
此后，通過在開口109的不同位置上的相似操作，就得到了分別對(duì)應(yīng)于在LED105和開口203間多個(gè)距離的多個(gè)電信號(hào)值。計(jì)算裝置102參考如在上面得到的各個(gè)電信號(hào)值和存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置101中的數(shù)據(jù)，因此得到對(duì)應(yīng)于在LED 105和開口(測(cè)量區(qū)域)203間各個(gè)距離獲得的電信號(hào)值的多個(gè)皮下脂肪厚度。與在實(shí)施例1中一樣，在給出那些位于探測(cè)極限區(qū)而不包括不可探測(cè)區(qū)的電信號(hào)值與皮下脂肪厚度相互關(guān)系的曲線上的相交點(diǎn)之間，使得當(dāng)開口203在最佳位置上時(shí)，從電信號(hào)值來得到有機(jī)組織的皮下脂肪厚度。
這樣，根據(jù)本實(shí)施例中，在LED 104和開口203之間不同的距離上測(cè)量光量，而根據(jù)各個(gè)光量得到多個(gè)電信號(hào)，這樣，可選擇一最佳值來決定有機(jī)組織的皮下脂肪厚度。換句話說，在固定使用多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的情況下，用單光源和光電轉(zhuǎn)換元件可以得到皮下脂肪厚度的測(cè)量范圍就憑這點(diǎn)，就可把成本降下來。同樣，由于滑移的板狀元件不與有機(jī)組織表面直接接觸，所以開口可以在不對(duì)有機(jī)組織表面的狀態(tài)產(chǎn)生任何影響的情況下移動(dòng)，從而，最后得到光量的精確探測(cè)。
同樣，根據(jù)前面的描述，LED 105是與有機(jī)組織表面107相接觸的，如在把LED 105放在離有機(jī)組織表有一些空隙的地方的情況下(在圖2(a)中，由虛線示出)，為在有機(jī)組織表面上額外地提供屏幕元件204來防止來自LED 105的光直接滲透進(jìn)光電兩極管104。按照這種配置，光屏幕元件204成為本發(fā)明的光屏幕裝置。
實(shí)施例3圖3(a)是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的圖解示意圖，而圖3(b)是其局部平面圖。參考圖3(a)和3(b)，在根據(jù)本實(shí)施例的有機(jī)組織信息測(cè)量裝置中，一個(gè)元件相同于或?qū)?yīng)于圖1(a)的元件時(shí)用相同的參考數(shù)字來指出，并省略對(duì)其作詳細(xì)描述。同樣，根據(jù)本實(shí)施例的有機(jī)組織測(cè)量裝置裝備有探測(cè)區(qū)改變裝置301和光屏蔽裝置302。探測(cè)區(qū)改變裝置301被放得與有機(jī)組織緊密接觸，且通過使用人操縱可在有機(jī)組織表面107上調(diào)節(jié)探測(cè)器303的大寸。把光屏蔽裝置302放在LED 105和光電二極管104之間，從而防止LED 105的光直接滲透進(jìn)光電二極管104。
探測(cè)區(qū)改變裝置301裝有多個(gè)結(jié)合著的板狀元件。該結(jié)構(gòu)包括兩塊固定板301a和301b，它們被放得在它們之間有一規(guī)定的空隙，和插在固定板301a和301b之間可滑動(dòng)移動(dòng)的板301c，如圖3(b)所示，使得當(dāng)可移動(dòng)板301c被移動(dòng)時(shí)，形成由光屏蔽裝置302，固定板301a和301b以及可移動(dòng)板301c圍起來的探測(cè)區(qū)303，而有機(jī)組織表面107就通過探測(cè)區(qū)303曝露出來，它的尺寸根據(jù)可移動(dòng)板301c的滑移動(dòng)作而變化。
同樣，在所述的每個(gè)結(jié)構(gòu)中，探測(cè)區(qū)改變裝置301是本發(fā)明探測(cè)區(qū)改變裝置的例子，而可移動(dòng)板301c是本發(fā)明板狀元件的例子。同樣，探測(cè)區(qū)303是本發(fā)明測(cè)量區(qū)的例子和探測(cè)區(qū)303尺寸的變化是本發(fā)明測(cè)量區(qū)面積的例子。同時(shí)，由于其它相同數(shù)字的元件與本發(fā)明實(shí)施例1的那些元件和本發(fā)明各自的裝置的關(guān)系是類似于在實(shí)施例1中所描述的關(guān)系，所以省略了對(duì)其描述。
現(xiàn)在在下面將根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3描述具有所述結(jié)構(gòu)有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的操作，從而將描述本發(fā)明有機(jī)組織信息測(cè)量方法的一個(gè)實(shí)施例。不過，將省略類似于實(shí)施例1的諸方面，而將主要地描述其不同之處。
通過操縱可移動(dòng)板301c以便把探測(cè)區(qū)303的位置變成小尺寸，接通LED 105來照亮有機(jī)組織表面107，并測(cè)量接收在探測(cè)區(qū)303照明度分布整體光的光電兩極管的電信號(hào)值，就能得到對(duì)應(yīng)于探測(cè)區(qū)303規(guī)定尺寸的光電二極管104的電信號(hào)值。
然后，操縱可移動(dòng)板301c以便使它在離開LED 105的方向移動(dòng)，從而使得探測(cè)器303較大，并接通LED 105，就可獲得對(duì)應(yīng)于探測(cè)區(qū)303較大面積的光電二極管104的電信號(hào)值。
此后，作為在探測(cè)區(qū)303不同尺寸重復(fù)相似操作的結(jié)果，由于探測(cè)區(qū)303變得愈大，集合到的光變得愈多，如圖3(c)所示，所以可以得到分別對(duì)應(yīng)于探測(cè)區(qū)302各個(gè)尺寸的不同電信號(hào)值。但是，由于當(dāng)光遠(yuǎn)離LED 105時(shí)，光是衰減的，所以在基點(diǎn)之后，光量的增加是減弱的而光量保留在接近于一個(gè)常數(shù)值。這種狀態(tài)示于圖11的附圖中。在圖11中，探測(cè)區(qū)303變得愈大，電信號(hào)值也變得愈大。但是對(duì)應(yīng)于皮下脂肪是薄的情況下的曲線指出當(dāng)探測(cè)區(qū)303還是很小的時(shí)候，電信號(hào)值迅速地變成飽和，因?yàn)樵谄は轮鞠旅娴募∪馕樟斯饬康南喈?dāng)大的部分。另一方面，由于光量的較小部分被吸收，所以對(duì)應(yīng)于皮下脂肪是厚的情況下的曲線指出與當(dāng)皮下脂肪是薄的時(shí)候相比，在探測(cè)區(qū)303較大尺寸上電信號(hào)值才變得飽和。
因而，在測(cè)量的時(shí)候，通過逐步改變探測(cè)區(qū)303的尺寸，就可得到在飽和點(diǎn)上的電信號(hào)值和探測(cè)區(qū)303的尺寸。然后，在找到對(duì)應(yīng)于這個(gè)電信號(hào)值的皮下脂肪厚度和從存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置101中的數(shù)據(jù)找到探測(cè)區(qū)303的尺寸后，就可計(jì)算出每個(gè)對(duì)象的皮下脂肪厚度。
這里，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置101中的數(shù)據(jù)，可從通過MRI或超聲診斷裝置等精確測(cè)量的多個(gè)測(cè)量對(duì)象的皮下脂肪厚度和通過相同測(cè)量對(duì)象有機(jī)組織表面，用等價(jià)于本發(fā)明有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的一個(gè)裝置，在遍及它們的皮下脂肪厚度的測(cè)量中得到的電信號(hào)值和在光量飽和點(diǎn)的探測(cè)量區(qū)的尺寸得到。分別根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3，這種等價(jià)裝置意思是裝備著LED等價(jià)于LED 105的LED，對(duì)價(jià)于光電兩極管104的充電兩極管，以及等價(jià)于區(qū)域改變裝置301的區(qū)域改變裝置的裝置。
而且，根據(jù)本實(shí)施例，如圖3(a)所示，已僅僅經(jīng)過有機(jī)組織的皮膚304(在附圖中光路γα)而通過的光的光量，當(dāng)可移動(dòng)板301c的移動(dòng)距離被設(shè)置一微小值∝時(shí)來測(cè)量。假設(shè)從LED(光源)105發(fā)射的光量是不變的，皮膚的光透射率可以根據(jù)已僅僅經(jīng)過有機(jī)組織皮膚通過的光的光量來得到(在附圖是光路γα)。因而，由膚色或血流起伏造成的誤差，可以利用通過把電信號(hào)或血流起伏造成的誤差，可以利用通過把電信號(hào)值和作為實(shí)數(shù)值的皮膚透射率相乘的值來減小。
同樣，根據(jù)前面描述，LED 105是放在有機(jī)組織的附近，而LED 105也可放得與有機(jī)組織表面緊密相接觸。若是這樣，可省去光屏蔽裝置302。
同樣，探測(cè)區(qū)改變裝置301可單獨(dú)地與可移動(dòng)板301c構(gòu)成，省去固定板301a和301b。
實(shí)施例4圖4(a)是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的圖解示意圖，而圖4(b)是它的局部平面圖。在根據(jù)本實(shí)施例的有機(jī)組織信息測(cè)量裝置中，一元件相同于或?qū)?yīng)于圖1(a)的元件由相同的參考數(shù)字來指出，且將省略對(duì)它作詳細(xì)描述。還有，在本實(shí)施例中，裝備有包括第一存儲(chǔ)空間401和用分隔壁406與第一存儲(chǔ)空間401分開的第二存儲(chǔ)空間402的取樣容器403。
LED 105是在取樣容器403中的第一存儲(chǔ)空間401中。從LED 105發(fā)射的光經(jīng)有機(jī)組織表面107而通過，而在通過皮膚，皮下脂肪107a和肌肉的散射和衰減之后，該光再次出現(xiàn)在有機(jī)組織表面107上。在LED 105的前面部分裝有一窗口來限制在有機(jī)組織上的照光面積。
另外，光電兩極管104放在取樣容器403中的第二存儲(chǔ)空間402中。此外，可滑移平板404是裝在與有機(jī)組織表面107相接觸的部分第二存儲(chǔ)空間402上，而屏蔽板404的側(cè)面諸端部與形成第二存儲(chǔ)空間402的取樣容器403的諸壁面相接觸，如圖4(b)所示，所以當(dāng)屏幕板404的前面端部與取樣容器的壁面相接觸時(shí)，曝露在第二存儲(chǔ)空間402的有機(jī)組織表面可被全部覆蓋。通過把屏蔽板404從前端部分移向后端部分(在附圖中箭頭方向)形成了探測(cè)區(qū)405，且可改變探測(cè)區(qū)405的面積，在離開LED 105的方向上可增加它的面積。這里，作為在第二存儲(chǔ)空間402放置光電兩極管104的結(jié)果，可防止外部不規(guī)則的光滲透進(jìn)該光電二極管，因此，能實(shí)現(xiàn)高精度的測(cè)量。
此外，在前述的各個(gè)結(jié)構(gòu)中，在取樣容器403中形成第二存儲(chǔ)空間402的那些壁，包括分隔壁406和屏蔽板404，構(gòu)成了本發(fā)明具有開口的盒子。同樣，屏蔽板404是本發(fā)明板狀元件的例子。還有，探測(cè)區(qū)405是本發(fā)明測(cè)量區(qū)的例子，而探測(cè)區(qū)405的大小變化是本發(fā)明測(cè)量區(qū)面積的例子。同時(shí)，其它相同數(shù)字的元件與實(shí)施例1的元件和本發(fā)明各自的裝置的對(duì)應(yīng)關(guān)系與在實(shí)施例1中描述的對(duì)應(yīng)關(guān)系是相似的，將省去對(duì)它的描述。
現(xiàn)在在下面將根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4描述具有前述結(jié)構(gòu)有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的操作，從而，將描述本發(fā)明有機(jī)組織信息測(cè)量方法的一個(gè)實(shí)施例。不過，將省略類似于實(shí)施例1的諸方面，而將主要描述其不同之處。
在操縱屏蔽板404之后，把它放在使探測(cè)區(qū)405變成小尺寸的位置，并接通LED 105，測(cè)量了接收在探測(cè)區(qū)405中照明分布的整體光的光電二極管104的電信號(hào)值。
然后，在操縱屏蔽板404后，使得它在離開LED 105的方向移動(dòng)，從而使探測(cè)器405較大，接通LED(光源)105，就得到對(duì)應(yīng)于探測(cè)區(qū)405較大面積的光電兩極管104的電信號(hào)值。
此外，作為在探測(cè)區(qū)405不同尺寸重復(fù)相似操作的結(jié)果，計(jì)算裝置102得到了多個(gè)分別對(duì)應(yīng)于探測(cè)器405各個(gè)尺寸的電信號(hào)值。得到了對(duì)應(yīng)于探測(cè)405各個(gè)尺寸的電信號(hào)值，由于探測(cè)區(qū)405變得愈大，則光電二極管104接收到的光的光路愈多，在各個(gè)測(cè)量是成一體的，正如在實(shí)施例3中一樣。不過，由于當(dāng)光隨著遠(yuǎn)離LED 105時(shí)光是衰退的，所以光量的增加是減弱的，在某點(diǎn)之后，光量保留在接近于一個(gè)常數(shù)值。這種情況示于圖11的圖中。在圖11中，與實(shí)施例3中一樣，當(dāng)探測(cè)區(qū)404的尺寸改變時(shí)，電信號(hào)的值變得較大。但是，對(duì)應(yīng)于皮下脂肪是薄的情況的曲線示出了當(dāng)探測(cè)區(qū)仍然是小的時(shí)候，因?yàn)樵谄は轮鞠旅娴募∪獾任樟舜蟛糠止饬?，所以電信?hào)迅速變得飽和。
因而，在測(cè)量時(shí)通過逐漸改變探測(cè)區(qū)404的尺寸直到電信號(hào)值變成飽和，在飽和點(diǎn)就可得到電信號(hào)值和探測(cè)區(qū)的尺寸。然后，從存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置101中的圖表上，找到對(duì)應(yīng)于這個(gè)電信號(hào)值和探測(cè)區(qū)尺寸的皮下脂肪厚度后，就可計(jì)算各個(gè)對(duì)象的皮下脂肪厚度。
同樣，在所述的結(jié)構(gòu)中，取樣容器403被描述為包括第一存儲(chǔ)空間401和第二存儲(chǔ)空間402，而根據(jù)本發(fā)明具有開口的盒子只包括只少一個(gè)作為壁的板狀元件，在其中可安裝光電轉(zhuǎn)換器。所以，取樣容器403可被構(gòu)成僅包括第二存儲(chǔ)空間401，用這種方式，則LED 105放在取樣容器403的外面。
實(shí)施例5為了精確測(cè)量有機(jī)組織的皮下脂肪厚度，有必要考慮有機(jī)組織表面的反射因子。為此，就必須測(cè)量到達(dá)有機(jī)組織表面入射光的量(在下文中稱之為入射光量)和在有機(jī)組織表面上反射光的量(下文中稱為反射光量)。通過測(cè)量這兩個(gè)值，可從入射光量和反射光量的關(guān)系得到有機(jī)組織表面的反射因子。本實(shí)施例示出獲得該反射因子的系統(tǒng)。
圖5是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的圖解示意圖。在根據(jù)本實(shí)施例的有機(jī)組織信息測(cè)量裝置中，一個(gè)等同于或?qū)?yīng)于圖1(a)的元件用相同的參考數(shù)字來指出，并省去對(duì)它的詳細(xì)描述。在本實(shí)施例中省去了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置101。而有機(jī)組織信息測(cè)量裝置裝備有包括第一存儲(chǔ)空間的503和用分隔壁507與第一存儲(chǔ)空間503隔開的第二存儲(chǔ)空間504。
LED 105放在取樣容器501中的第一存儲(chǔ)空間503中，為限制在有機(jī)組織上的照明面積，在LED 105的前面部分裝有一個(gè)窗口。同樣，光電兩極管放在取樣容器501中的第二存儲(chǔ)空間504中。
另外，在取樣容器501中，與有機(jī)組織接觸的面的對(duì)面并面對(duì)光電兩極管104，屏蔽板502的主面具有已知的反射因子K。這里，屏蔽板502可以由具有該反射因子的材料構(gòu)成，或具有該反射因子的涂料鍍膜，或裝一層具有該反射因子的薄膜。并用屏蔽板502打開或關(guān)閉一部分來作為第二照明窗口。
同樣，在第一存儲(chǔ)空間503和第二存儲(chǔ)空間504之間的分隔壁507裝有窗口部分508，它不僅有用于打開和關(guān)閉窗口部分508的開關(guān)板505，而且還使得光電兩極管104能測(cè)量LED105的已反射在有機(jī)組織表面上的光。
此外，在所述的各個(gè)結(jié)構(gòu)中，那些在形成第二存儲(chǔ)空間504的取樣容器501中的、包括分隔壁507和屏蔽板502的壁構(gòu)成了一只具有本發(fā)明開口的盒子而本發(fā)明留待稍后描述。同樣屏蔽板502是本發(fā)明第二屏幕裝置的例子而該發(fā)明留待稍后描述，以及照明光開關(guān)板505是本發(fā)明第一屏蔽裝置的例子而該發(fā)明留等稍后描述。同時(shí)，由于相同數(shù)字的其它元件與本發(fā)明的實(shí)施例1的那些元件和本發(fā)明各自裝置的相互關(guān)系類似于在實(shí)施例1中描述的相互關(guān)，所以省去對(duì)它的描述。
現(xiàn)在在下面將描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例5具有前述結(jié)構(gòu)的有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的操作，從而，將描述本發(fā)明有機(jī)組織信息測(cè)量方法的一個(gè)實(shí)施例。
首先，在具有已知反射因子K的屏蔽板502是關(guān)閉的和照明光開關(guān)板505也是關(guān)閉的狀態(tài)下，光電兩極管104的電信號(hào)值被定義為Vo，如圖6所示。在這種狀態(tài)下，獲得了對(duì)應(yīng)于外部光沒有滲透的電信號(hào)值。
其次，如圖7所示，當(dāng)隨著照明光開關(guān)板505打開而屏蔽板502關(guān)閉時(shí)，接通LED 105時(shí)，來自LED 105的光經(jīng)過在分隔壁507上、被照明光開關(guān)板505的打開動(dòng)作打開的窗口508滲透進(jìn)第二存儲(chǔ)空間503，并在反射到具有已知反射因子K的屏蔽板后被光電二極管104接收。在這里的光電兩極管的電信號(hào)值被定義為Vi。同樣，這里的窗口部分對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的第一照明窗口。
第三，如圖8所示，在照明光開關(guān)板505和屏蔽板502這兩者都打開的情況下，對(duì)應(yīng)于總的第一反射光的光電兩極管104的電信號(hào)值被定義為V1，這總的反射光是原來從LED105發(fā)射的，并通過被在分隔壁上的照明光開關(guān)板505打開的窗口部分滲透進(jìn)第二存儲(chǔ)空間501后反射在有機(jī)組織表面107上的光，和在經(jīng)過窗口滲透并在有機(jī)組織內(nèi)部散射和衰減后，經(jīng)過被在第二存儲(chǔ)空間501中的屏蔽板502的打開動(dòng)作產(chǎn)生的測(cè)量區(qū)506出現(xiàn)在有機(jī)組織表面107上傳輸光。同樣，這里的測(cè)量區(qū)506對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的第二照光窗口。
第四，如圖5所示，隨著照明光開關(guān)板505關(guān)閉和屏蔽板502打開一規(guī)定的距離，光電兩極管的一個(gè)輸出被定義為V2，這個(gè)輸出是在當(dāng)LED 105的光在經(jīng)過被在第二存儲(chǔ)空間504中的屏蔽板502的打開動(dòng)作產(chǎn)生的測(cè)量區(qū)506在有機(jī)組織內(nèi)部散射和衰減并出現(xiàn)之后的作為傳輸光到達(dá)光電兩極管104時(shí)的光電兩極管的輸出。
這里，通過公式為K×(Vi-V0)，獲得了具有到有機(jī)組織表面107入射光量信息的電信號(hào)值。
然后，通過公式為V1-V2，獲得了具有在有機(jī)組織表面107上反射光量信息的電信號(hào)值。根據(jù)上面的各個(gè)值，通過公式為(V1-V2)/(K×(Vi-V0))，獲得了在有機(jī)組織表面上的反射因子R。
同樣，那些在取樣容器501中的、形成第二存儲(chǔ)空間504的壁，包括分隔壁507和屏蔽板502，構(gòu)成了具有本發(fā)明的一個(gè)開口的盒子，而各個(gè)發(fā)明物留待稍后描述。所以，構(gòu)成第一存儲(chǔ)空間503的部分可從實(shí)施例5的取樣容器省略，從而把LED 105裝有取樣容器501之外。
將在下面描述由發(fā)明的發(fā)明人發(fā)明的實(shí)施前述實(shí)施例5的諸發(fā)明物。
發(fā)明1一種使用用于照明有機(jī)組織表面的光源的有機(jī)組織信息測(cè)量方法；一旦放大所述光源外面具有開口的盒子，所述光源具有能夠直接傳輸從所述光源發(fā)射的光的被第一屏幕裝置打開或關(guān)閉的第一照光窗口，和具有預(yù)先決定反射因子反射面的第二屏蔽裝置，用于接收從所述光源發(fā)射的傳輸光，這些傳輸光在通過其內(nèi)部傳輸后已滲透進(jìn)所述有機(jī)組織和已再出現(xiàn)在所述有機(jī)組織的另一部分上，放在具有開口的所述盒子內(nèi)、用于探測(cè)光并把它轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換元件；從所述光電轉(zhuǎn)換元件獲得所述電信號(hào)并根據(jù)所述電信號(hào)產(chǎn)生關(guān)于所述有機(jī)組織的信息，包括第一步驟，通過所述光電轉(zhuǎn)換元件探測(cè)所述傳輸光和從所述有機(jī)組織的所述另一部分的、在所述第二屏蔽裝置打開時(shí)，從具有帶有開口的所述盒子的所述第一屏幕裝置的所述光源發(fā)射光之外的第一反射光；第二步驟，通過所述光電轉(zhuǎn)換元件探測(cè)，在具有帶有關(guān)閉的開口的所述盒子的第一屏幕裝置和所述第二屏蔽裝置打開時(shí)，從所述光源發(fā)射光之外的所述傳輸光；第三步驟，通過所述光電轉(zhuǎn)換元件探測(cè)從所述第二屏蔽裝置的所述反射面反射的、在具有帶有打開的開口的所述盒子的第一屏蔽裝置和所述第二屏蔽裝置關(guān)閉時(shí)，從所述光源發(fā)射光之外的所述傳輸光；以及第四步驟，通過所述計(jì)算裝置獲得對(duì)應(yīng)于從所述有機(jī)表面反射的從所述光源發(fā)射光之外的反射光數(shù)值的電信號(hào)值，根據(jù)由所述光電轉(zhuǎn)換元件在所述第一步驟中獲得的電信號(hào)值，以及由光電轉(zhuǎn)換元件在所述第二步驟中獲得的電信號(hào)值，其中，從所述光源從所述有機(jī)組織表面通過在由所述光電轉(zhuǎn)換元件在所述第四步驟中獲得的電信號(hào)值與所述光電轉(zhuǎn)換元件在所述第三步驟得到的電信號(hào)值作比較測(cè)量了作為有關(guān)有機(jī)組織信息的發(fā)射光的反射因子。
發(fā)明2根據(jù)發(fā)明1，有機(jī)組織信息測(cè)量方法還包括第五步驟，探測(cè)光和由所述光電轉(zhuǎn)換元件在帶有開口的所述盒子的所述第一屏蔽裝置和所述第二屏蔽裝置關(guān)閉下獲得電信號(hào)值，其中，所述反射因子是通過由所述計(jì)算裝置校正從所述光電轉(zhuǎn)換元件在所述第三步驟和所述第四步驟，采用由所述光電轉(zhuǎn)換元件在第五步驟中獲得的電信號(hào)值而獲得的電信號(hào)值來校正的。
發(fā)明3一種有機(jī)組織測(cè)量裝置包括用于照亮有機(jī)組織表面的光源；具有開口的、放在所述光源外面的盒子，具有第一照光窗口，它能夠直接透射從所述光源發(fā)射的、被第一屏幕裝置打開或關(guān)閉的、和被具有預(yù)先定好的反射因子的反射面的第二屏蔽裝置打開或關(guān)閉的第二照光窗口，用于接收從所述光源發(fā)射的在經(jīng)過有機(jī)組織中傳輸后，已滲透進(jìn)所述有機(jī)組織和重新出現(xiàn)在所述有機(jī)組織的另一部分上傳輸光；用于探測(cè)光并把它轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的、放在所述盒子中的光電轉(zhuǎn)換元件，以及從所述光電轉(zhuǎn)換元件獲得的電信號(hào)和根據(jù)所述電信號(hào)產(chǎn)生有關(guān)所述有機(jī)組織信息的計(jì)算裝置，為完成諸步驟(1)通過所述光電轉(zhuǎn)換元件探測(cè)所述傳輸光和從所述有機(jī)組織的所述另一部分反射的，在從具有帶有開口的所述盒子的所述第一屏蔽裝置和所述打開的第二屏蔽裝置的所述光源發(fā)射光范圍之外的第一反射光；(2)通過所述光電轉(zhuǎn)換元件探測(cè)在從具有帶有關(guān)閉開口的所述盒子的所述第一屏蔽裝置和所述打開的第二屏蔽裝置的所述光源發(fā)射光范圍之外的傳輸光；(3)通過所述光電轉(zhuǎn)換元件探測(cè)在從所述第二屏蔽裝置的所述反射面反射的，在從具有帶有打開的開口的所述盒子的第一屏蔽裝置和所述關(guān)閉的第二屏蔽裝置的所述光源發(fā)射光范圍之外的第二反射光；(4)通過所述計(jì)算裝置獲得對(duì)應(yīng)于從所述有機(jī)組織表面，在從所述光源發(fā)射光范圍之外反射的反射光量的電信號(hào)值，根據(jù)通過所述光電轉(zhuǎn)換元件在所述步驟(1)中獲得的電信號(hào)值和由所述光電轉(zhuǎn)換元件在所述步驟(2)中獲得的電信號(hào)值的電信號(hào)值，其中通過在由所述光電轉(zhuǎn)換元件在所述步驟(4)中獲得的電信號(hào)值與由所述光電轉(zhuǎn)換元件在步驟(3)中獲得的電信號(hào)值作比較，作為有關(guān)所述有機(jī)組織信息測(cè)量了從所述光源從所述有機(jī)組織表面發(fā)射光的反射因子。
發(fā)明4根據(jù)發(fā)明3有機(jī)組織信息測(cè)量裝置還包括(5)通過在具有開口的所述盒子的第一屏蔽裝置和所述關(guān)閉的第二屏蔽裝置下，通過所述光電轉(zhuǎn)換元件探測(cè)光并獲得電信號(hào)值，其中所述反射因子是通過所述計(jì)算裝置校正由所述光電轉(zhuǎn)換元件在所述步驟(3)和所述步驟(4)中采用由所述光電轉(zhuǎn)換元件在所述步驟(5)中獲得的電信號(hào)值所獲得的電信號(hào)值來校正的。
根據(jù)上述發(fā)明，可以完成一種更為精確的有機(jī)組織信息測(cè)量裝置和有機(jī)組織信息測(cè)量方法，其中考慮了有機(jī)組織表面的反射因子。這里，在各自的所述諸發(fā)明中，在各自的元件和裝置之間和在本發(fā)明的各自元件和裝置，那些具有相同功能的元件和裝置用相同的名稱來指出。
實(shí)施例6根據(jù)實(shí)施例6的有機(jī)組織信息測(cè)量裝置不是具有外加的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置101的實(shí)施例5的有機(jī)組織信息測(cè)量裝置，就是實(shí)施例4的有機(jī)組織信息測(cè)量裝置，其中用在實(shí)施例5中具有已知反射因子的屏幕板502代替了屏蔽板404。因而，由于實(shí)施例6，除了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置101的操作內(nèi)容和計(jì)算裝置102的計(jì)算操作外，類似于實(shí)施4和5，所以采用圖4到8對(duì)其描述，而省去詳細(xì)描述。
在下面，將描述本發(fā)明實(shí)施例6有機(jī)組織信息測(cè)量裝置的操作，從而，將描述本發(fā)明有機(jī)組織信息測(cè)量方法的一個(gè)實(shí)施例。
在獲得了如在實(shí)施例5中描述的有機(jī)組織表面107的反射因子后，利用該反射因子，得到了在LED 105輸出范圍之外的，已滲透進(jìn)皮下脂肪107a的分量(1-R)×(k×(vi-vo))。
然后，獲得了如在實(shí)施例4中對(duì)探測(cè)區(qū)404的不同尺寸的光電二極管104的電信號(hào)值。
然后，用把電信號(hào)值除以滲透進(jìn)皮下脂肪107a的分量(1-R)×(k×(vi-vo))的皮膚因子來校正反射光量，其商數(shù)是校正好的值，而通過參考存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置101中的數(shù)據(jù)就可獲得有機(jī)組織的皮下脂肪厚度。
并且還把所獲得的皮下脂肪和體內(nèi)脂肪的百分率示出在顯示單元103上。還有，可以省去顯示單元203，而代替的是把所獲得的皮下脂肪厚度與體內(nèi)脂肪的百分率用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的形式傳輸?shù)酵饷妗?br>
同樣，實(shí)施例6可能是由本發(fā)明的發(fā)明人所獲得的下面發(fā)明的例子。
發(fā)明5一種有機(jī)組織信息測(cè)量裝置包括用于照亮有機(jī)組織的光源；放在所述電源外面的具有開口的盒子，具有能夠直接透射從所述光源發(fā)射的光，通過第一屏蔽裝置打開或關(guān)閉的第一照光窗口，和第二照光窗口，它的面積通過具有已預(yù)先定好反射因子的反射面的第二屏蔽裝置來改變，用于接收從所述光源發(fā)射的、已滲透進(jìn)所述有機(jī)組織并在通過其中傳輸后再出現(xiàn)在所述有機(jī)組織的另一部分上的光；放在所述具有開口的所述盒子內(nèi)，用于探測(cè)光并把它轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換元件；用于從所述光電轉(zhuǎn)換元件獲得所述電信號(hào)并根據(jù)基于所述電信號(hào)的光信號(hào)產(chǎn)生有關(guān)所述有機(jī)的組織信息的計(jì)算裝置；以及用于存儲(chǔ)所述信息取樣的存儲(chǔ)裝置，為完成的步驟是(1)通過所述光電轉(zhuǎn)換元件探測(cè)所述傳輸光和從所述有機(jī)組織的另一部分反射的，和在具有開口的盒子的第一屏蔽裝置和所述打開的第二屏蔽裝置下，從所述光源發(fā)射光范圍之外的第一反射光；(2)通過所述光電轉(zhuǎn)換元件探測(cè)在具有關(guān)閉開口的所述盒子的第一屏蔽裝置和所述打開的第二屏蔽裝置下，從所述光源發(fā)射光范圍之外的傳輸光；(3)通過所述光電轉(zhuǎn)換元件探測(cè)從所述第二屏蔽裝置的反射面反射的，在具有打開開口的所述盒子的所述第一屏蔽裝置和所述關(guān)閉的第二屏蔽裝置下，從所述光源發(fā)射光范圍之外的第二反射光；(4)根據(jù)由所述光電轉(zhuǎn)換元件在所述步驟(1)中得到的電信號(hào)值和由所述光電轉(zhuǎn)換元件在所述步驟(2)中得到的電信號(hào)值，通過所述計(jì)算裝置獲得對(duì)應(yīng)于從所述有機(jī)組織表面反射的，從所述光源反射光范圍之外的反射光量的電信號(hào)值。其中從所述光源從所述有機(jī)組織表面的所述光的反射因子是通過在由所述光電轉(zhuǎn)換元件在所述步驟(4)得到的電信號(hào)值與由所述光電轉(zhuǎn)換元件在所述步驟(3)中得到的電信號(hào)值之間作比較來測(cè)量的；有關(guān)有機(jī)組織的信息是參考根據(jù)在所述有機(jī)組織表面從光源發(fā)射光的反射因子和取樣信息校正的所述光信號(hào)來計(jì)算的；而所述取樣信息是由當(dāng)?shù)葍r(jià)于所述光電轉(zhuǎn)換元件的取樣光電轉(zhuǎn)換元件接收到的已比過等價(jià)于所述第二照光窗口的取樣照光窗口通過的光，從等價(jià)于朝向它的與有機(jī)組織有關(guān)的信息為已知的測(cè)量對(duì)象的所述光源的取樣光源發(fā)射光范圍之外的光所獲得的取樣光信息來定義的。
此外，在各自的所述諸實(shí)施例中，已提出要求使LED 105成為本發(fā)明和前面諸發(fā)明的光源的例子，而也可使用除LED外的鹵素光或激光作為本發(fā)明和前面諸發(fā)明的光源。同樣，光電二極管104是本發(fā)明和前面諸發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換元件的例子，而也可使用CCD或Cds等。同樣，本發(fā)明的區(qū)域改變裝置并不限于在所述諸實(shí)施例中所描述的那些，而其它諸如電子快門或機(jī)械快門的遮光板也可用來改變測(cè)量區(qū)的尺寸或形狀。另外，象區(qū)域改變裝置一樣，第一屏蔽裝置和第二屏蔽裝置也可用其它用于打開和關(guān)閉操作的結(jié)構(gòu)來代替。而且，根據(jù)由光電兩極琮104探測(cè)到的光的電信號(hào)值已經(jīng)提出要求使它成為本發(fā)明和前述諸發(fā)明的光信息的例子，而本發(fā)明和所述諸發(fā)明的光信息可以是光量，或其它根據(jù)光量得到的有關(guān)照明分布的數(shù)據(jù)。
此外，在通過本發(fā)明和所述諸發(fā)明有機(jī)組織信息測(cè)量裝置，在平行于皮下脂肪厚度測(cè)量中可以獲得測(cè)量對(duì)象的高度和重量值的情況下，也可用統(tǒng)計(jì)法來計(jì)算體內(nèi)脂肪的百分率。
工業(yè)可應(yīng)用性鑒于前面的描述，可在不用多個(gè)昂貴原材料的光電探測(cè)器下，可以得到具有較高精確度的本發(fā)明有機(jī)組織信息測(cè)量裝置這一點(diǎn)是明白無誤的。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)組織信息測(cè)量裝置，其特征在于，包括光源，用于照亮有機(jī)組織表面；光電轉(zhuǎn)換元件，用于接收已經(jīng)過測(cè)量區(qū)而通過的，從所述光源發(fā)射的已經(jīng)過所述有機(jī)組織內(nèi)部傳輸?shù)牟⒁淹ㄟ^所述有機(jī)組織表面再次向外部發(fā)射的光；區(qū)域改變裝置，改變所述測(cè)量區(qū)的位置和/或形狀；計(jì)算裝置，獲取由所述光電轉(zhuǎn)換元件接收的與所述光有關(guān)的光信息，并通過參考所述光信息和取樣信息取得與所述有機(jī)組織有關(guān)的信息；存儲(chǔ)裝置，存儲(chǔ)所述取樣信息，其中所述取樣信息是由取樣光信息和通過所述測(cè)量對(duì)象的所述與有機(jī)組織有關(guān)系的信息定義的，該取樣光信息是通過與等價(jià)于所述光電轉(zhuǎn)換元件的取樣光電轉(zhuǎn)換元件接收到的已經(jīng)通過由等價(jià)于所述區(qū)域改變裝置的取樣改變區(qū)域裝置改變的取樣測(cè)量區(qū)的光來獲得的，所述光是從取樣光源、即等價(jià)于朝向它的與有機(jī)組織有關(guān)系的信息為已知的測(cè)量對(duì)象的所述光源，而發(fā)射的已通過所述測(cè)量對(duì)象并已通過所述測(cè)量對(duì)象的表面向外面再次發(fā)射的在范圍之外的光。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)組織信號(hào)測(cè)量裝置，其特征在于，所述光信號(hào)包括光量，即亮度分布。
3.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)組織信號(hào)測(cè)量裝置，其特征在于，還包括放在所述光源和所述光電轉(zhuǎn)換元件之間，為防止從所述光源發(fā)射的光進(jìn)入所述光電轉(zhuǎn)換元件的直接滲透的光屏蔽裝置。
4.如權(quán)利要求1～3所述的有機(jī)組織信號(hào)測(cè)量裝置，其特征在于，所述區(qū)域改變裝置改變?cè)谒龉庠春退鰷y(cè)量區(qū)之間的距離。
5.如權(quán)利要求1～3所述的有機(jī)組織信號(hào)測(cè)量裝置，其特征在于，所述區(qū)域改變裝置改變所述測(cè)量區(qū)的形狀，且所述形狀的改變是在從光源離開的方向完成的。
6.如權(quán)利要求4所述的有機(jī)組織信號(hào)測(cè)量裝置，其特征在于，所述區(qū)域改變裝置包括由具有規(guī)定尺寸的開口、用柔性材料制成的元件，以這樣的方式來放置，即使得包括所述開口的一個(gè)面與所述有機(jī)組織表面相接觸或靠近；而所述測(cè)量區(qū)對(duì)應(yīng)于所述開口。
7.如權(quán)利要求6所述的有機(jī)組織信號(hào)測(cè)量裝置，其特征在于，所述由柔性材料制成的元件還用作所述光屏蔽裝置。
8.如權(quán)利要求4所述的有機(jī)組織信號(hào)測(cè)量裝置，其特征在于，所述區(qū)域改變裝置包括裝備有規(guī)定寬度的狹縫的兩塊板狀元件，其中一塊和另一塊所述板狀元件是放在可滑移層的與所述狹縫相勻的位置上；對(duì)應(yīng)于形成在與所述有關(guān)狹縫相交位置上的開口的所述測(cè)量區(qū)且所述位置是根據(jù)所述板狀元件的滑移動(dòng)作而變化的。
9.如權(quán)利要求5所述的有機(jī)組織信號(hào)測(cè)量裝置，其特征在于，所述區(qū)域改變裝置包括板狀元件，以這樣一種方式放置，即其一個(gè)面與所述有機(jī)組織表面相接觸或靠近；以及所述測(cè)量區(qū)的面積根據(jù)所述板狀元件的滑移動(dòng)作而變化的。
10.如權(quán)利要求9所述的有機(jī)組織信號(hào)測(cè)量裝置，其特征在于，所述區(qū)域改變裝置還包括具有開口的盒子，它包括所述的板狀元件作為它的一個(gè)面；所述光電轉(zhuǎn)換元件放在所述具有開口的盒子內(nèi)部；以及所述光源是放在所述具有開口的盒子外部。
11.如權(quán)利要求1～10所述的有機(jī)組織信號(hào)測(cè)量裝置，其特征在于，所述關(guān)于有機(jī)組織的信息包括皮下脂肪厚度，且所述光源的中心波長(zhǎng)在550μm到800μm的范圍內(nèi)。
12.一種有機(jī)組織信息測(cè)量方法，其特征在于，包括照亮有機(jī)組織表面的照亮步驟；接收已經(jīng)通過測(cè)量區(qū)的光，在所述照亮步驟中發(fā)射的已經(jīng)通過所述有機(jī)組織而傳輸?shù)牟⒔?jīng)過所述有機(jī)組織表面向外再次發(fā)射范圍之外的光的光電轉(zhuǎn)換步驟；改變所述測(cè)量區(qū)的位置和/或形狀的區(qū)域改變步驟，獲取與所述光有關(guān)的、在所述光電轉(zhuǎn)換步驟中被接收的光的光信息，并通過參考所述光信息和取樣信息取得有關(guān)所述有機(jī)組織的信息的計(jì)算步驟；以及存儲(chǔ)所述取樣信息的存儲(chǔ)步驟，其中所述取樣信息是由取樣光信息和所述測(cè)量對(duì)象的與有機(jī)組織有關(guān)的信息定義的，該取樣光信息是當(dāng)接收已經(jīng)通過在等價(jià)于所述區(qū)域改變步驟的取樣區(qū)域改變步驟中改變的取樣測(cè)量區(qū)的光，在從等價(jià)于光源的取樣光源發(fā)射的，在用于所述照亮步驟中它的與有機(jī)組織有關(guān)的信息為已知的測(cè)量對(duì)象而發(fā)射，并已經(jīng)通過所述測(cè)量對(duì)象傳輸且經(jīng)過所述測(cè)量對(duì)象已再次向外發(fā)射的光時(shí)，在等價(jià)于所述光電轉(zhuǎn)換步驟的取樣光電轉(zhuǎn)換步驟中獲得的。
13.如權(quán)利要求12所述的有機(jī)組織信號(hào)測(cè)量裝置，其特征在于，所述與有機(jī)組織有關(guān)的信息包括皮下脂肪厚度，且所述光源的中心波長(zhǎng)是在550nm到800nm的范圍內(nèi)。
全文摘要
因?yàn)椴捎昧硕鄠€(gè)光源和光電探測(cè)器，在各別光源間的輸出特性的起伏和在各個(gè)光電探測(cè)器間的輸出特性的起伏妨礙了令人滿意的精確測(cè)量。有機(jī)組織信息測(cè)量裝置包括LED(105)；探測(cè)區(qū)改變器(108)，它用于改變從LED(105)發(fā)射的光的一個(gè)區(qū)域的位置，它光已經(jīng)過有機(jī)組織而通過并通過有機(jī)組織表面再次向外面發(fā)射；用于探測(cè)已經(jīng)過探測(cè)區(qū)改變器(108)而通過的光的光電兩極管(104)用于獲取有關(guān)被光電兩極管(104)接收的光的光信息，并參考光信息和取樣信息產(chǎn)生有關(guān)有機(jī)組織信息的計(jì)算單元(104)；以及用于存儲(chǔ)取樣信息的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置(101)。
文檔編號(hào)A61B5/00GK1503644SQ0280366
公開日2004年6月9日 申請(qǐng)日期2002年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月6日
發(fā)明者近藤和也, 內(nèi)田真司, 司 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社