專利名稱：生物信息測(cè)定方法及測(cè)定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用透射光、反射光、散射光或透射反射光無損地測(cè)定生物組織中包含的葡萄糖、膽固醇、尿素或中性脂肪等作為生物信息的特定成分的生物信息測(cè)定方法及測(cè)定裝置。
背景技術(shù)：
近年來，提出一種無損地測(cè)定被測(cè)試者的葡萄糖的裝置。
例如，如非專利文獻(xiàn)1所記載的那樣，我們知道生物表皮的葡萄糖濃度與血糖值的變化成正比變化，此外，例如，如專利文獻(xiàn)1所記載的那樣，我們還知道有一種向被測(cè)試者照射600nm到1100nm的近紅外線，分析通過被測(cè)試者內(nèi)部的光的特定波長成分并求出血糖值的方法。
此外，我們還知道有一種使用中紅外線和ATR(衰減全反射)棱鏡，使入射光在ATR棱鏡的反射面和生物體的交界面反復(fù)進(jìn)行衰減全反射，然后，再分析向ATR棱鏡外部射出的光的方法。例如，在非專利文獻(xiàn)2中，提出一種用口緊緊含住或用手指緊緊夾住ATR棱鏡后再進(jìn)行分析的方法。
在該專利文獻(xiàn)2記載的方法中，將損耗波(所謂的滲出光)用于進(jìn)行定量分析。在ATR棱鏡中行進(jìn)的光，好容易透過嘴唇或手指后進(jìn)行反射。因而，光受到存在于嘴唇或手指中的體液中所包含的各種成分的影響。因此，通過測(cè)定反射光的光量，可以檢測(cè)出體液的反射率或吸收率等的變化，獲得體液中各成分的信息。
根據(jù)上述專利文獻(xiàn)1和2，由于生物組織中葡萄糖等成分中存在光的吸收峰值，故當(dāng)與該吸收峰值對(duì)應(yīng)的波數(shù)的光照射在生物體上時(shí)，光的吸收量隨著生物體中葡萄糖的濃度變化而有所不同。因此，通過測(cè)定從該生物體返回的光，可以得到與葡萄糖的濃度有關(guān)的信息。這里，與濃度有關(guān)的信息是指濃度的絕對(duì)值、濃度隨時(shí)間的變化等。
在專利文獻(xiàn)3中，公開了一種對(duì)生物組織不照射損耗光而照射從光源來的近紅外光，并測(cè)定通過該生物組織的光的能量，由此求出生物組織中葡萄糖的濃度的方法。具體地說，特別提出了一種使光通過手指的指甲部分來測(cè)定生物信息的方法。
專利文獻(xiàn)1特開平5-508366號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開平9-113439號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開平3-173535號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)1山村等編，“現(xiàn)代皮膚科學(xué)大系列3B皮膚的構(gòu)造和功能II”，中山書店，1982年但是，上述現(xiàn)有的光學(xué)測(cè)定方法存在以下問題。
在上述專利文獻(xiàn)1和3記載的方法中，使用近紅外光，因近紅外光與紅外光相比，相對(duì)水的吸收強(qiáng)度確實(shí)很小，故容易透過水溶液或生物體，適合進(jìn)行分析。相反，使用近紅外光與使用紅外光的情況相比，各種成分的吸收峰值復(fù)雜地重疊在一起，難以得到與單獨(dú)成分有關(guān)的信息。
這里，生物體的皮膚由表皮、真皮和皮下組織等構(gòu)成。真皮內(nèi)存在血管，并且血液循環(huán)流動(dòng)。真皮內(nèi)包含很多汗腺、毛根和立毛肌等構(gòu)造物。表皮具有4層構(gòu)造，從最外側(cè)開始，按順序包括角質(zhì)層、顆粒層、棘皮層和基底層。角質(zhì)層就是所謂“死亡的細(xì)胞”，在這里不進(jìn)行代謝活動(dòng)。
因此，當(dāng)象上述專利文獻(xiàn)1所記載的那樣，對(duì)皮膚照射近紅外光時(shí)，光到達(dá)真皮，作為血液中的散射體的紅血球在測(cè)定過程中移動(dòng)，使光的散射狀態(tài)發(fā)生變化，導(dǎo)致所獲得的信號(hào)受到影響。此外，還要受到汗腺、毛根和立毛肌等構(gòu)造物的影響。
此外，當(dāng)象上述專利文獻(xiàn)3所記載的那樣，使光透過指甲部分進(jìn)行測(cè)定時(shí)，由于指甲部分幾乎不包含葡萄糖，此外，指甲會(huì)干擾光的行進(jìn)或使光發(fā)生散射，所以存在著很難正確地測(cè)定生物信息的問題。
此外，在使用了衰減全反射的上述專利文獻(xiàn)2記載的現(xiàn)有方法中，所使用的損耗光一般只能到達(dá)測(cè)定對(duì)象的該損耗光的波長數(shù)量級(jí)的深度，只能進(jìn)行較淺的表面深度內(nèi)的測(cè)定。
但是，在指甲部分或皮膚最表面的角質(zhì)層，幾乎不包含能提供生物信息的成分，對(duì)光學(xué)測(cè)定起妨礙作用。角質(zhì)層的厚度因部位而異，由于該角質(zhì)層的厚度而使到達(dá)的光量發(fā)生變化，檢測(cè)的信號(hào)也發(fā)生變化，所以，存在檢測(cè)結(jié)果發(fā)生偏差和不穩(wěn)定的問題。
此外，當(dāng)使用損耗光在沒有角質(zhì)層的嘴唇粘膜上進(jìn)行測(cè)定時(shí)，如果中間有唾液，則在測(cè)定過程中或每一次測(cè)定中唾液的厚度有可能發(fā)生變化。若該唾液層的厚度變化，則到達(dá)的光量發(fā)生變化，檢測(cè)出的信號(hào)也發(fā)生變化，所以，存在檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)偏差和不穩(wěn)定的問題。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的旨在解決象上述那樣的現(xiàn)有問題，更具體地說，本發(fā)明的目的旨在在于提供一種生物信息測(cè)定方法及生物信息測(cè)定裝置，準(zhǔn)確地決定適合于生物信息測(cè)定的、穩(wěn)定的測(cè)定部位，在適合于生物信息測(cè)定的、穩(wěn)定的測(cè)定部位測(cè)定作為生物信息的特定成分的濃度，且測(cè)定結(jié)果沒有偏差。
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種生物信息測(cè)定裝置，用來測(cè)定生物體中包含的特定成分的濃度，該裝置包括決定從指甲上皮到遠(yuǎn)端指節(jié)間關(guān)節(jié)之間的測(cè)定部位的測(cè)定部位決定裝置；用來對(duì)上述測(cè)定部位照射光的信息檢測(cè)元件；用來使光入射到與上述測(cè)定部位相接觸的上述信息檢測(cè)元件中的光源；用來檢測(cè)從與上述測(cè)定部位接觸的上述信息檢測(cè)元件射出的光的光檢測(cè)裝置；根據(jù)從上述光檢測(cè)裝置得到的信息測(cè)定上述特定成分的處理裝置。
上述生物信息測(cè)定裝置最好包含使上述信息檢測(cè)元件與上述測(cè)定部位相接觸的接觸裝置。
此外，上述測(cè)定部位決定裝置最好根據(jù)照射到指甲的光的信號(hào)信息和照射到皮膚的光的信號(hào)信息的不同來決定上述測(cè)定部位。
此外，上述測(cè)定部位決定裝置最好具備能確認(rèn)規(guī)定的位置的視覺確認(rèn)裝置。作為該視覺確認(rèn)裝置，可以考慮將透明窗和為了給測(cè)定部位定位而設(shè)在該透明窗上的基準(zhǔn)線進(jìn)行組合。
此外，上述測(cè)定部位決定裝置也可以是檢測(cè)皮膚構(gòu)造上存在的段差的裝置。
進(jìn)而，本發(fā)明提供一種生物信息測(cè)定方法，用來測(cè)定生物體中包含的特定成分的濃度，該方法包括(1)決定從指甲上皮到遠(yuǎn)端指節(jié)間關(guān)節(jié)之間的測(cè)定部位的工序；(2)檢測(cè)入射到上述測(cè)定部位后射出的光的工序；(3)根據(jù)在上述工序(2)中檢測(cè)出的光來指定上述測(cè)定部位的特定成分的濃度的工序。
在上述工序(1)中，最好根據(jù)照射到指甲的光的信號(hào)信息和照射到皮膚的信號(hào)信息的不同來決定上述測(cè)定部位。
此外，在上述工序(1)中，可以根據(jù)視覺具體決定上述測(cè)定部位。
進(jìn)而，在上述工序(1)中，可以通過檢測(cè)皮膚構(gòu)造上存在的段差來決定上述測(cè)定部位。
若按照本發(fā)明的生物信息測(cè)定方法和生物信息測(cè)定裝置，如上所述，由于準(zhǔn)確地決定從指甲上皮到遠(yuǎn)端指節(jié)間關(guān)節(jié)之間的測(cè)定部位，故可以在適合于生物信息測(cè)定的、穩(wěn)定的測(cè)定部位對(duì)作為生物信息的特定成分的濃度進(jìn)行測(cè)定，且測(cè)定結(jié)果沒有偏差。
圖1是用來說明本發(fā)明的生物信息測(cè)定方法的圖。
圖2是表示在本發(fā)明的生物信息測(cè)定方法中信息檢測(cè)元件和測(cè)定部位的接觸狀態(tài)的放大截面圖。
圖3是表示作為生物體的手指的結(jié)構(gòu)的圖。
圖4是進(jìn)一步詳細(xì)示出作為生物體的手指的結(jié)構(gòu)的圖。
圖5是將圖4中的B所示的部分放大后的概要截面圖。
圖6是將圖4中C所示的部分放大后的概要截面圖。
圖7是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的生物信息測(cè)定裝置的結(jié)構(gòu)的概要截面圖。
圖8是用來說明本發(fā)明的顯示部的俯視圖。
圖9是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的生物信息測(cè)定裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖10是本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式的生物信息測(cè)定裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照
本發(fā)明的最佳實(shí)施方式。再有，在以下的說明中，對(duì)相同或相當(dāng)?shù)牟糠指郊油环?hào)并省略重復(fù)說明。
首先，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的生物信息測(cè)定方法。再有，本發(fā)明并不只限于這些。圖1是用來說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的生物信息測(cè)定方法的圖。
首先，在工序(1)中，如圖1所示，決定從指甲上皮2c到遠(yuǎn)端指節(jié)間關(guān)節(jié)1a之間的測(cè)定部位，使信息檢測(cè)元件12與該測(cè)定部位接觸。
其次，在工序(2)中，使光從光源11入射到信息檢測(cè)元件12中，入射光被手指1的測(cè)定部位吸收并反射，再傳送到信息檢測(cè)元件12內(nèi)。這時(shí)，與包含在測(cè)定部位中的特定成分的量對(duì)應(yīng)的光量被吸收，然后，光從信息檢測(cè)元件12射出。接著，利用光檢測(cè)裝置13檢測(cè)從信息檢測(cè)元件12射出的光。
接著，在工序(3)中，利用信號(hào)處理裝置14對(duì)從工序(2)的檢測(cè)光中得到信息進(jìn)行處理和運(yùn)算，并指定上述測(cè)定部位中特定成分的濃度。
在工序(2)中使用的光檢測(cè)裝置13和在工序(3)中使用的信號(hào)處理裝置14將在后述的實(shí)施例中說明。
這里，圖2示出表示信息檢測(cè)元件12的檢測(cè)面和測(cè)定部位之間的狀況的概要放大截面圖。如圖2所示，信息檢測(cè)元件12的檢測(cè)面12a加工稱V字形，壓在手指的測(cè)定部位上，并與測(cè)定部位的皮膚表面緊密接觸。在該測(cè)定部位上，從表面開始依次有角質(zhì)層4a、表皮4和真皮6。
信息檢測(cè)元件12通過使其檢測(cè)面12a具有V字形的形狀，可以使光透過包含角質(zhì)層4a的表皮4和真皮6。
表皮4如上所述，包含角質(zhì)層4a、顆粒層、棘皮層和基底層，但在本說明書和附圖中，省略角質(zhì)層4a之外的層的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
除了形成這些表皮4的角質(zhì)層4a的細(xì)胞之外的細(xì)胞是活細(xì)胞。因此，為了作為細(xì)胞而生存下去，必須補(bǔ)充營養(yǎng)。這些細(xì)胞從真皮6的毛細(xì)血管中獲得營養(yǎng)。此外，如上所述，表皮4中的葡萄糖濃度與血糖值成正比變化。
而且，因表皮4不存在汗腺、毛根和附在毛根上的立毛肌等構(gòu)造物，且血液不循環(huán)，故不存在隨著血液中細(xì)胞(例如紅血球等)的搏動(dòng)(心拍)而使光的散射狀態(tài)發(fā)生變化的主要原因。由以上可知，在測(cè)定部位中，測(cè)定表皮4的部分有很多優(yōu)點(diǎn)。
另一方面，真皮6中有很多血液流動(dòng)，故對(duì)測(cè)定結(jié)果會(huì)產(chǎn)生影響。但是，若在測(cè)定時(shí)將測(cè)定部位固定使其安靜下來，則因血液流動(dòng)停止，故不會(huì)對(duì)響應(yīng)性產(chǎn)生特別壞的影響，就能夠測(cè)定葡萄糖的濃度。
在信息檢測(cè)元件12中，通過調(diào)節(jié)檢測(cè)面12a中的V形(V字形)部分的大小(深度)或角度，可以在某種程度上控制光進(jìn)入角質(zhì)層4a的深度12b。作為V字形部分的具體狀態(tài)，如果連續(xù)并列有多個(gè)溝則更好。這是因?yàn)榭梢詮亩鄠€(gè)溝獲得各種信號(hào)，從而使信號(hào)量增大。
此外，因利用V字形部分將表皮4夾住，再測(cè)定該表皮4和/或真皮6內(nèi)部，故提供必要信息的成分包含得不太多的角質(zhì)層4a薄一些更好。
其次，參照?qǐng)D3～圖6說明手指中最適合作為本發(fā)明的測(cè)定部位的部分。圖3(a)是手指1的俯視圖，圖3(b)是手指1的側(cè)視圖。此外，圖3(c)是手指1的概要截面圖。圖4是圖3(c)的A所示部分的放大立體圖。進(jìn)而，圖5和圖6分別是圖4的B和C所示部分的放大立體圖。
簡單說明手指1前端的結(jié)構(gòu)。手指1前端的指甲2，其根部被保護(hù)在皮膚的內(nèi)部。指甲2斜著嵌入皮膚內(nèi)，覆蓋指甲根2a的部分稱作后指甲郭(後爪郭)3。指甲根2a相當(dāng)于從半月形白色帶的半月甲2b的前后嵌入的部分。
因嵌入的指甲2而使表皮4在該部分呈折疊狀態(tài)，與指甲根2a緊密接觸的部分稱作腹層3a，手指1的表面?zhèn)鹊牟糠址Q作背層3b。而且，這些部位的總稱是后指甲郭3。從該后指甲郭3向指甲2延伸的半透明的角質(zhì)部分稱作指甲上皮2c。
如圖5所示，在真皮6內(nèi)，存在動(dòng)脈和靜脈吻合的毛細(xì)血管類蹄5，該蹄狀部分與真皮6內(nèi)被稱之為乳頭層的山狀部分的走向平行。即，與最外層的角質(zhì)層4a正交。
在后指甲郭3內(nèi)部的真皮6中，如圖6所示，動(dòng)脈和靜脈吻合的毛細(xì)血管類蹄5的走向大致與最外層的角質(zhì)層4a平行，直徑也較粗。
從上述可知，如圖5所示，表皮4從毛細(xì)血管類蹄5的上部獲得營養(yǎng)，如圖6所示，因毛細(xì)血管類蹄5與最外層的角質(zhì)層4a大致平行，故后指甲郭3附近的表皮4從整個(gè)血管獲取營養(yǎng)，故成分的濃度比其他部位高。因此，作為測(cè)定部位，在從指甲上皮2c到遠(yuǎn)端指節(jié)間關(guān)節(jié)1a的范圍內(nèi)，使用后指甲郭3作為該測(cè)定部位更理想。
再有，圖3和圖4所示的構(gòu)造在例如「現(xiàn)代皮膚科學(xué)大系列3A皮膚的構(gòu)造和功能I」，中山書店，1982年中有記載。
此外，在本發(fā)明的方法中，為了檢測(cè)測(cè)定部位的后指甲郭3，使用測(cè)定部位決定裝置。該測(cè)定部位決定裝置是判別由后指甲郭3等軟角蛋白形成的皮膚和由硬角蛋白形成的指甲2的判別裝置，例如，可以通過光來檢測(cè)皮膚和指甲的不同。
例如，可以對(duì)手指1照射光，通過檢測(cè)反射光等來判定指甲和皮膚的光譜的不同，并檢測(cè)從指甲2變化到皮膚的部位，即指甲上皮2c。該光譜的不同也可以是指甲和皮膚的硫磺含有量的差。此外，也可以檢測(cè)并判斷指甲和皮膚的類脂體量的差。
此外，也可以對(duì)手指1照射光，檢測(cè)并判斷指甲和皮膚的反射率的不同。即，只要使用光能檢測(cè)出直徑和皮膚的不同即可，并不限于本實(shí)施方式。
進(jìn)而，也可以利用指甲2和指甲上皮2c或后指甲郭3在皮膚構(gòu)造上存在的段差來檢測(cè)后指甲郭3。也可以利用CCD照相機(jī)等的攝影，通過圖像來判斷指甲2和指甲上皮2c或后指甲郭3的不同。
進(jìn)而，測(cè)定部位決定裝置最好具有能確認(rèn)規(guī)定的位置的視覺確認(rèn)裝置。作為該視覺確認(rèn)裝置，可以考慮將透明窗和為了給測(cè)定部位定位而設(shè)在該透明窗上的基準(zhǔn)線進(jìn)行組合。由此，可以通過直接目視來決定測(cè)定部位。
這樣，在本發(fā)明的方法中，決定被認(rèn)為是毛細(xì)血管類蹄5和表皮大致平行、且成分濃度較高的部位，即后指甲郭3或包含該后指甲郭3的范圍，并使光侵入其表皮4和/或真皮6來進(jìn)行測(cè)定。因此，可以始終在相同的部位進(jìn)行測(cè)定，并得到穩(wěn)定的測(cè)定結(jié)果。
其次，參照?qǐng)D7說明用來實(shí)施本發(fā)明的測(cè)定方法的測(cè)定裝置。
圖7是生物信息測(cè)定裝置21的概要截面圖。具有插入手指1的凹部22、用來放置手指1的保持臺(tái)23和插入部24。該插入部24由丁腈橡膠等彈性體構(gòu)成，最好設(shè)有自由伸縮的孔，并希望兼帶有遮光裝置。此外，也可以是光圈快門狀的插入部24。
在凹部22的里面設(shè)置用來檢測(cè)后指甲郭3的測(cè)定部位決定裝置25。例如對(duì)從插入部24插入的手指1照射光25a，通過檢測(cè)反射光25b等來判斷指甲和皮膚的反射率的不同，從而檢測(cè)從指甲變化到皮膚的部位，即指甲上皮2c。
此外，最好在生物信息測(cè)定裝置21的上面設(shè)置燈26，當(dāng)檢測(cè)出從指甲變化到皮膚的部位，即指甲上皮2c時(shí)，使燈點(diǎn)亮。由此，可以告訴使用者已插入到測(cè)定部位。
測(cè)定裝置27包含信息檢測(cè)元件，并具有作為接觸裝置的移動(dòng)裝置28使信息檢測(cè)元件能夠在凹部22內(nèi)移動(dòng)。該移動(dòng)裝置28例如可滑動(dòng)并上下升降，從而使測(cè)定裝置27的信息檢測(cè)元件按壓在后指甲郭3上，并與其緊密接觸。也可以使用例如齒輪機(jī)構(gòu)等現(xiàn)有技術(shù)。
此外，最好能夠利用測(cè)定部位決定裝置25來測(cè)量測(cè)定裝置27的移動(dòng)距離。
內(nèi)置于信息檢測(cè)元件內(nèi)的檢測(cè)面如在圖2的說明中所記述的那樣具有V字形構(gòu)造，以便使光透過包含角質(zhì)層4a的表皮4。該檢測(cè)面不限于V字形，只要是使光只透過表皮4的結(jié)構(gòu)即可，例如也可以是光纖。
此外，生物信息測(cè)定裝置21雖未圖示，但該裝置具有象在圖1的說明中所記述的光源、光檢測(cè)裝置和信號(hào)處理裝置。
該光源可以內(nèi)置在測(cè)定裝置27內(nèi)，直接向信息檢測(cè)元件導(dǎo)入光，也可以內(nèi)置于生物信息測(cè)定裝置21中，使用光纖等導(dǎo)光路，將光導(dǎo)入到信息檢測(cè)元件。
這里，作為光源，可以使用發(fā)出作為測(cè)定對(duì)象的測(cè)定成分的吸收波長的光的光源。例如，可以列舉將SiC燒結(jié)成棒狀的碳硅棒光源、CO2激光、鎢燈、LD、LED、鹵素光源等。
作為信息檢測(cè)元件的材料，可以使用該領(lǐng)域中公知的材料。例如，硅、鍺、SiC、金剛石、ZnSe、ZnS和KrS等。
此外，光檢測(cè)裝置也可以內(nèi)置在測(cè)定裝置27內(nèi)，直接導(dǎo)入從信息檢測(cè)元件來的射出光，也可以內(nèi)置在生物信息測(cè)定裝置21中，并使用光纖等的導(dǎo)光路，將光導(dǎo)入。
這里，作為光檢測(cè)裝置，可以使用該領(lǐng)域中公知的裝置。例如，可以舉出諸如熱電傳感器或MCT檢測(cè)器(作為一種量子檢測(cè)器的HgCdTe檢測(cè)器)等。
上述處理裝置內(nèi)置在生物信息測(cè)定裝置21或測(cè)定裝置27內(nèi)，對(duì)由光檢測(cè)裝置得到的信息進(jìn)行處理和運(yùn)算，并在安裝于生物信息測(cè)定裝置21上面的顯示部29上顯示根據(jù)該信息得到的血糖值等。
生物信息測(cè)定裝置21可以具有分光器，此外，上述處理裝置可以具有換算裝置，該換算裝置具有存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)表示光的特定波長的強(qiáng)度與特定成分的濃度之間的關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。例如，換算裝置可以使用存儲(chǔ)部存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，將光檢測(cè)裝置中檢測(cè)出的射出光的特定波長的強(qiáng)度換算成特定成分的濃度。
當(dāng)從生物信息測(cè)定裝置21的插入部24插入手指1時(shí)，測(cè)定部位決定裝置25檢測(cè)從指甲變化到皮膚的部位，即指甲上皮2c，并使設(shè)在生物信息測(cè)定裝置21上面的燈26點(diǎn)亮。
若在該位置停止手指1的插入，則通過使測(cè)定裝置27向下移動(dòng)而使信息檢測(cè)元件按壓在后指甲郭3上并與其緊密接觸，從而開始測(cè)定。
為了使測(cè)定部位決定裝置25開始動(dòng)作，可以設(shè)置開關(guān)，也可以將接觸開關(guān)內(nèi)置在插入部24中，通過插入手指1使其自動(dòng)動(dòng)作。測(cè)定部位決定裝置25檢測(cè)出指甲上皮2c時(shí)的顯示(視覺確認(rèn)裝置)可以是燈26的點(diǎn)亮，也可以蜂鳴器等的聲音顯示。此外，也可以不是燈26的點(diǎn)亮，而是顯示部29閃亮顯示或文字說明等視覺上的顯示。
此外，為了使測(cè)定裝置27開始移動(dòng)動(dòng)作，可以設(shè)置開關(guān)，也可以由測(cè)定部位決定裝置25檢測(cè)指甲上皮2c，當(dāng)檢測(cè)出手指1靜止時(shí)自動(dòng)使測(cè)定裝置27動(dòng)作。進(jìn)而，為了防止手指1插入時(shí)該手指1的位置發(fā)生錯(cuò)位，可以隔開距離設(shè)置2個(gè)或2個(gè)以上(即，多個(gè)測(cè)定部位決定裝置25)的測(cè)定部位決定裝置25。
這樣，通過檢測(cè)并顯示指甲和皮膚的不同，可以使插入的手指1在最合適的位置停下來，并可以始終重復(fù)相同位置的設(shè)定。
圖8是可使生物信息測(cè)定裝置21具備的一例顯示部30的概要圖。雖未圖示，但若生物信息測(cè)定裝置21內(nèi)具備CCD照相機(jī)，則可以對(duì)凹部22內(nèi)進(jìn)行攝影，并在顯示部30上顯示該圖像。
顯示部30上標(biāo)有基準(zhǔn)線31，在插入手指1的同時(shí)，可以通過目視使指甲上皮2c和后指甲郭3的交界線與顯示部30的基準(zhǔn)線對(duì)齊來進(jìn)行定位。
此外，圖9(a)是表示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的生物信息測(cè)定裝置的結(jié)構(gòu)的概要俯視圖，圖9(b)是圖9(a)中A-A線剖面圖，圖9(c)是圖9(b)的從箭頭B看去的生物信息測(cè)定裝置的正視圖。
若按照該生物信息測(cè)定裝置21，則可以直接用目視確認(rèn)手指1的插入，并將信息檢測(cè)元件12定位在手指1的規(guī)定位置上。
信息檢測(cè)元件12和由透明體構(gòu)成的顯示部30固定在信息檢測(cè)元件保持臺(tái)84上。顯示部30上標(biāo)有基準(zhǔn)線31，具有用來向信息檢測(cè)元件12入射光的光入射元件81a和用來將從信息檢測(cè)元件12射出的光導(dǎo)向分光元件(未圖示)或光檢測(cè)器(未圖示)的光射出元件81b。
信息檢測(cè)元件保持臺(tái)84可以沿圖9(a)中的A-A線和與A-A線大致垂直的方向移動(dòng)，并可以使用螺紋部85將其固定在所希望的位置上。
信息檢測(cè)元件保持臺(tái)84安裝在保持臺(tái)82上。此外，保持臺(tái)86安裝在保持臺(tái)82上，使用螺紋部83調(diào)整信息檢測(cè)元件保持臺(tái)84的高度并進(jìn)行固定，使信息檢測(cè)元件12與手指1適當(dāng)接觸。
此外，如圖9(c)所示，在信息檢測(cè)元件保持臺(tái)84中，可以在信息檢測(cè)元件12的橫向設(shè)置由彈簧或橡膠等彈性體、發(fā)泡體或緩沖墊構(gòu)成的手指放置部90。此外，也可以在信息檢測(cè)元件保持臺(tái)84上設(shè)置突起部91，同時(shí)，在保持臺(tái)86上也設(shè)置同樣的突起部(未圖示)，用橡膠圈92將信息檢測(cè)元件保持臺(tái)84和保持臺(tái)86固定。這時(shí)，最好盡可能使對(duì)手指1的按壓壓力保持穩(wěn)定。
可以在保持臺(tái)86的上面設(shè)置用來對(duì)手指1進(jìn)行定位的定位部件87。定位部件87可以由突起部或加強(qiáng)筋構(gòu)成。由此，在保持臺(tái)86中，可以對(duì)手指1進(jìn)行穩(wěn)定的定位。
這里，進(jìn)一步詳細(xì)地說明信息檢測(cè)元件保持臺(tái)84的位置的具體調(diào)整方法。首先，在顯示部30和保持臺(tái)86之間插入手指1，使手指1的遠(yuǎn)端指節(jié)間關(guān)節(jié)1a與定位部件87接觸，并使手指1停在接觸的位置上。
其次，使信息檢測(cè)元件保持臺(tái)84滑動(dòng)，通過目視使指甲上皮2c的部分和顯示部30的基準(zhǔn)線31對(duì)齊，并使用螺紋部85固定信息檢測(cè)元件保持臺(tái)84。
此外，對(duì)于信息檢測(cè)元件保持臺(tái)84的高度，可以使保持臺(tái)82上下滑動(dòng)，調(diào)整信息檢測(cè)元件保持臺(tái)84的位置并進(jìn)行固定，使信息檢測(cè)元件12與手指1適當(dāng)接觸。由此，可以使信息檢測(cè)元件12與手指1的后指甲郭接觸。
如上所述，在本實(shí)施方式的生物信息測(cè)定裝置中，容易使信息檢測(cè)元件12與測(cè)定部位可靠地接觸，且具有很高的重現(xiàn)性。
其次，圖10是本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式的生物信息測(cè)定裝置51的概要圖。在圖10中，對(duì)于和圖1～圖7相同的構(gòu)成要素，使用相同的符號(hào)表示，并省略其說明。
該實(shí)施方式的生物信息測(cè)定裝置51的底部具有可自由旋轉(zhuǎn)的滾輪52，側(cè)面的一部分構(gòu)成圓錐狀部分53，其與底面的夾角大于等于90°。信息檢測(cè)元件12內(nèi)置于該圓錐狀部分53中，進(jìn)而，還內(nèi)置有光源11、檢測(cè)器13和信號(hào)處理裝置14。
該生物信息測(cè)定裝置51兼作后指甲郭3的檢測(cè)裝置。如圖10(a)所示，使該生物信息測(cè)定裝置51從手指1的遠(yuǎn)端指節(jié)間關(guān)節(jié)1a向指甲側(cè)移動(dòng)。這里，在滾輪52從后指甲郭3向指甲上皮2c和指甲2移動(dòng)的時(shí)刻，因該皮膚構(gòu)造上存在的段差而使生物信息測(cè)定裝置51整體下降，由此，可知滾輪52已移動(dòng)到有段差的位置。即，可以判斷生物信息測(cè)定裝置51向指甲方向移動(dòng)。
接著，如圖10(b)所示，通過使生物信息測(cè)定裝置51保持向后指甲郭3傾斜，從而使信息檢測(cè)元件12與后指甲郭3緊密接觸。
可以在該狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)定，生物信息測(cè)定裝置51可以拿在手上并通過手動(dòng)使其移動(dòng)，也可以使手指1自動(dòng)行進(jìn)，在檢測(cè)到段差后，使其傾斜。
此外，最好采用下述結(jié)構(gòu)將接觸開關(guān)設(shè)置在信息檢測(cè)元件12上，當(dāng)后指甲郭3和信息檢測(cè)元件12接觸時(shí)，在感知到該接觸后接通開關(guān)并開始測(cè)定。
此外，也可以使生物信息測(cè)定裝置51不從手指1的遠(yuǎn)端指節(jié)間關(guān)節(jié)1a方向向指甲側(cè)移動(dòng)，而是象點(diǎn)劃線所示那樣從指甲側(cè)移動(dòng)。
這時(shí)，滾輪52在指甲2一側(cè)，當(dāng)生物信息測(cè)定裝置51的圓錐狀部分53、即信息檢測(cè)元件12與后指甲郭3接觸時(shí)，可以判斷后指甲郭3的位置。因此，在測(cè)定時(shí)，只要保持傾斜從而使信息檢測(cè)元件12與后指甲郭3接觸即可。
這樣，在本發(fā)明中，可以檢測(cè)被認(rèn)為是毛細(xì)血管類蹄5的走向與表皮大致平行且成分濃度較高的部位，即后指甲郭3或包含該后指甲郭3的范圍，使光只照射其表皮4內(nèi)，再進(jìn)行測(cè)定，通過測(cè)定檢測(cè)部位，可以始終在相同的位置上進(jìn)行測(cè)定，并可以得到穩(wěn)定的測(cè)定結(jié)果。
如上所述，若按照本發(fā)明的生物信息測(cè)定方法和生物信息測(cè)定裝置，由于準(zhǔn)確地決定從指甲上皮到遠(yuǎn)端指節(jié)間關(guān)節(jié)之間的測(cè)定部位，故在適合生物信息測(cè)定的、穩(wěn)定的測(cè)定部位，可以測(cè)定作為生物信息的特定成分的濃度，且測(cè)定結(jié)果沒有偏差。上述本發(fā)明的生物信息測(cè)定方法和生物信息測(cè)定裝置對(duì)醫(yī)療領(lǐng)域中測(cè)定血液成分特別有用。
權(quán)利要求
1.一種生物信息測(cè)定裝置，該裝置是一種用來測(cè)定生物體中所包含的特定成分的濃度的裝置，其特征在于，包括決定從指甲上皮到遠(yuǎn)端指節(jié)間關(guān)節(jié)之間的測(cè)定部位的測(cè)定部位決定裝置；用來對(duì)所述測(cè)定部位照射光的信息檢測(cè)元件；用來使光入射到與所述測(cè)定部位接觸的所述信息檢測(cè)元件的光源；用來檢測(cè)從與所述測(cè)定部位相接觸的所述信息檢測(cè)元件射出的光的光檢測(cè)裝置；根據(jù)從所述光檢測(cè)裝置得到的信息測(cè)定所述特定成分的處理裝置。
2.權(quán)利要求1記載的生物信息測(cè)定裝置，其特征在于包含使所述信息檢測(cè)元件與所述測(cè)定部位相接觸的接觸裝置。
3.權(quán)利要求1記載的生物信息測(cè)定裝置，其特征在于所述測(cè)定部位決定裝置根據(jù)照射到指甲的光的信號(hào)信息和照射到皮膚的光的信號(hào)信息的不同來決定所述測(cè)定部位。
4.權(quán)利要求1記載的生物信息測(cè)定裝置，其特征在于所述測(cè)定部位決定裝置具備能確認(rèn)規(guī)定的位置的視覺確認(rèn)裝置。
5.權(quán)利要求1記載的生物信息測(cè)定裝置，其特征在于所述測(cè)定部位決定裝置通過檢測(cè)皮膚構(gòu)造上存在的段差來決定所述測(cè)定部位。
6.一種生物信息測(cè)定方法，該方法是一種用來測(cè)定生物體中所包含的特定成分的濃度的方法，其特征在于，包括(1)決定從指甲上皮到遠(yuǎn)端指節(jié)間關(guān)節(jié)之間的測(cè)定部位的工序；(2)檢測(cè)入射到所述測(cè)定部位后射出的光的工序；(3)根據(jù)在所述工序(2)中檢測(cè)出的光來指定所述測(cè)定部位的特定成分的濃度的工序。
7.權(quán)利要求6記載的生物信息測(cè)定方法，其特征在于在所述工序(1)中，根據(jù)照射到指甲的光的信號(hào)信息和照射到皮膚的光的信號(hào)信息的不同來決定所述測(cè)定部位。
8.權(quán)利要求6記載的生物信息測(cè)定方法，其特征在于在所述工序(1)中，可以根據(jù)視覺來決定所述測(cè)定部位。
9.權(quán)利要求6記載的生物信息測(cè)定方法，其特征在于在所述工序(1)中，通過檢測(cè)皮膚構(gòu)造上存在的段差來決定所述測(cè)定部位。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種生物信息測(cè)定方法及測(cè)定裝置，準(zhǔn)確地決定適合于生物信息測(cè)定的、穩(wěn)定的測(cè)定部位，對(duì)適合于生物信息測(cè)定的、穩(wěn)定的測(cè)定部位測(cè)定作為生物信息的特定成分的濃度，且測(cè)定結(jié)果沒有偏差。生物信息測(cè)定裝置由決定從指甲上皮到遠(yuǎn)端指節(jié)間關(guān)節(jié)之間的測(cè)定部位的測(cè)定部位決定裝置、用來對(duì)測(cè)定部位照射光的信息檢測(cè)元件、用來使光入射到信息檢測(cè)元件中的光源、用來檢測(cè)從信息檢測(cè)元件射出的光的光檢測(cè)裝置和根據(jù)從光檢測(cè)裝置得到的信息測(cè)定特定成分的處理裝置構(gòu)成。
文檔編號(hào)A61B5/00GK1669526SQ20051005514
公開日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2005年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月17日
發(fā)明者大島希代子, 內(nèi)田真司, 鹽井正彥 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社