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光学的測定装置 コモンズ

国内特許コード P150011208
掲載日 2015年1月28日
出願番号 特願2013-501128
登録番号 特許第5966135号
出願日 平成24年2月23日(2012.2.23)
登録日 平成28年7月15日(2016.7.15)
国際出願番号 JP2012054473
国際公開番号 WO2012115210
国際出願日 平成24年2月23日(2012.2.23)
国際公開日 平成24年8月30日(2012.8.30)
優先権データ
  • 特願2011-037444 (2011.2.23) JP
発明者
  • 庭山 雅嗣
  • 金山 尚裕
  • 鈴木 一有
出願人
  • 国立大学法人静岡大学
  • 国立大学法人浜松医科大学
発明の名称 光学的測定装置 コモンズ
発明の概要 人体や果物等の深層組織の光の吸収度合いを正確に測定することができるようにする。
脂肪の厚みを算出する(104)。脂肪の厚みと、第1の所定距離と、発光手段から第1の所定距離だけ離間した位置で受光したときの表層の測定感度及び深層の測定感度との予め求められた関係に基づいて、算出した脂肪の厚みに対応する第1の所定距離及び第2の所定距離を算出する(106)。脂肪の厚みと、第3の所定距離と、発光手段から第3の所定距離だけ離間した位置で受光したときの介在層の測定感度及び深層の測定感度との予め求められた関係に基づいて、算出した脂肪の厚みに対応する第3の所定距離及び第4の所定距離を算出する(108)。
従来技術、競合技術の概要


従来より、多点計測による空間分解法を用いて深部の光吸収係数を決定しようとする試みはあるが、解が多数存在し、解が求まらない。それに対して、筋肉と脂肪の構造において、空間的傾きSと筋肉の吸収係数μaとの関係を、2次関数を導入して表現し、脂肪の厚みを入力する手段を加えることで、厚みに応じた演算式を用いて筋肉の吸収係数を決定する手法が知られている(特許文献1)。
【特許文献1】
特表2007-139192号公報

産業上の利用分野


本発明は、光学的測定装置に係り、特に、人体や果物等の深層組織の光の吸収度合いを測定する光学的測定装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
子宮筋の層と、皮膚及び脂肪層を含む複数の層で形成された人体に2つの異なる波長の光の各々を照射する発光手段と、
前記皮膚及び脂肪層の厚みを取得する取得手段と、
前記皮膚及び脂肪層の厚みと、第1の所定距離と、前記発光手段から前記第1の所定距離だけ離間した位置で受光したときの前記皮膚の測定感度及び前記子宮筋の層の測定感度との予め求められた関係に基づいて、前記取得した皮膚及び脂肪層の厚みに対応する前記第1の所定距離を算出する第1算出手段と、
前記皮膚及び脂肪層の厚みと、第2の所定距離と、前記発光手段から前記第2の所定距離だけ離間した位置で受光したときの前記皮膚及び脂肪層の測定感度及び前記子宮筋の層の測定感度との予め求められた関係に基づいて、前記取得した皮膚及び脂肪層の厚みに対応する前記第2の所定距離を算出する第2算出手段と、
前記発光手段から発光された光のうち少なくとも前記皮膚及び脂肪層を通過した光を受光するように前記発光手段から前記算出された第1の所定距離だけ離間した位置で受光すると共に、前記発光手段から発光された光のうち少なくとも前記皮膚及び脂肪層を通過した光を受光するように前記第1の所定距離だけ離間した位置とは異なる位置で受光し、
前記発光手段から発光された光のうち前記皮膚及び脂肪層及び前記子宮筋の層を通過した光を受光するように前記発光手段から前記算出された第2の所定距離だけ離間した位置で受光すると共に、前記発光手段から発光された光のうち前記皮膚及び脂肪層及び前記子宮筋の層を通過した光を受光するように前記第2の所定距離だけ離間した位置とは異なる位置で受光する受光手段と、
前記2つの波長の各々について、前記第1の所定距離だけ離間した位置で受光した光及び前記第1の所定距離だけ離間した位置とは異なる位置で受光した光の各々の光強度に基づいて第1の空間的傾きを算出すると共に、前記第2の所定距離だけ離間した位置で受光した光及び前記第2の所定距離だけ離間した位置とは異なる位置で受光した光の各々の光強度に基づいて第2の空間的傾きを算出する空間的傾き算出手段と、
前記2つの波長の各々について、前記算出された第1の空間的傾き、前記算出された第2の空間的傾き、及び前記皮膚及び脂肪層の厚みに基づいて、前記子宮筋の層における光の吸収度合いを算出し、前記2つの波長の各々についての前記子宮筋の層における光の吸収度合いに基づいて、子宮筋の酸素化ヘモグロビン及び脱酸素化ヘモグロビンの少なくとも一方の濃度を算出する吸収度算出手段と、
を含む光学的測定装置。

【請求項2】
前記第1の所定距離を、前記皮膚及び脂肪層の厚みと、前記第1の所定距離と、前記発光手段から前記第1の所定距離だけ離間した位置で受光したときの前記皮膚の測定感度及び前記子宮筋の層の測定感度との予め求められた関係に基づいて求められる、前記皮膚及び脂肪層の厚みに対応する距離とし、
前記第2の所定距離を、前記皮膚及び脂肪層の厚みと、前記第2の所定距離と、前記発光手段から前記第2の所定距離だけ離間した位置で受光したときの前記皮膚及び脂肪層の測定感度及び前記子宮筋の層の測定感度との予め求められた関係に基づいて求められる、前記皮膚及び脂肪層の厚みに対応する距離とした請求項1記載の光学的測定装置。

【請求項3】
前記第1算出手段は、前記皮膚及び脂肪層の厚み毎に予め求められた、前記皮膚の測定感度と前記子宮筋の層の測定感度とが一致する前記第1の所定距離に基づいて、前記取得した皮膚及び脂肪層の厚みに対応する前記第1の所定距離を算出する請求項1記載の光学的測定装置。

【請求項4】
前記第1算出手段は、前記皮膚及び脂肪層の厚みと、前記皮膚の測定感度と前記子宮筋の層の測定感度とが一致する前記第1の所定距離との関係を表わす関係式に基づいて、前記取得した皮膚及び脂肪層の厚みに対応する前記第1の所定距離を算出する請求項1記載の光学的測定装置。

【請求項5】
前記第2算出手段は、前記皮膚及び脂肪層の厚み毎に予め求められた、前記皮膚及び脂肪層の測定感度と前記子宮筋の層の測定感度との比の変動係数と、前記第2の所定距離との関係に基づいて、前記取得した皮膚及び脂肪層の厚みにおいて、変動係数が最小となる距離に対応し、かつ、前記最小となる距離より遠い距離を、前記第2の所定距離として算出する請求項1記載の光学的測定装置。

【請求項6】
前記第2算出手段は、前記皮膚及び脂肪層の厚みと、前記皮膚及び脂肪層の測定感度と前記子宮筋の層の測定感度との比の変動係数が最小となる距離に対応し、かつ、前記最小となる距離より遠い距離との関係を表わす関係式に基づいて、前記取得した皮膚及び脂肪層の厚みに対応する前記第2の所定距離を算出する請求項項記載の光学的測定装置。

【請求項7】
前記受光手段は、前記発光手段から発光された光を、前記発光手段から離間した距離が各々異なる複数の位置で受光する複数の受光部を備え、前記複数の受光部から、前記第1算出手段によって算出された前記第1の所定距離に対応して選択された前記受光部で受光すると共に、前記第1の所定距離だけ離間した位置とは異なる位置に対応して選択された前記受光部で受光し、
前記複数の受光部から、前記第2算出手段によって算出された前記第2の所定距離に対応して選択された前記受光部で受光すると共に、前記第2の所定距離だけ離間した位置とは異なる位置に対応して選択された前記受光部で受光する請求項1記載の光学的測定装置。

【請求項8】
前記発光手段は、前記人体に光を照射する複数の照射部を備え、前記複数の照射部から、前記第1算出手段によって算出された前記第1の所定距離に対応して選択された前記照射部から光を照射すると共に、前記第1の所定距離だけ離間した位置とは異なる位置に対応して選択された前記照射部から光を照射し、
前記複数の照射部から、前記第2算出手段によって算出された前記第2の所定距離に対応して選択された前記照射部から光を照射すると共に、前記第2の所定距離だけ離間した位置とは異なる位置に対応して選択された前記照射部から光を照射する請求項1記載の光学的測定装置。

【請求項9】
前記取得手段は、超音波診断装置を用いて測定された前記皮膚及び脂肪層の厚みを取得する請求項1記載の光学的測定装置。

【請求項10】
前記取得手段は、前記第1の所定距離、前記第1の所定距離だけ離間した位置とは異なる位置までの距離、第2の所定距離、及び第2の所定距離だけ離間した位置とは異なる位置までの距離の各々を、予め定められた4つの異なる距離とした場合に算出される前記第1の空間的傾き及び前記第2の空間的傾きに基づいて、前記皮膚及び脂肪層の厚みを算出する請求項1記載の光学的測定装置。

【請求項11】
前記子宮筋の層における光の吸収度合いを演算するための演算パラメータを、前記皮膚及び脂肪層における光の吸収度合い及び前記皮膚及び脂肪層の厚みの組み合わせ毎に記憶した記憶手段を更に含み、
前記吸収度算出手段は、前記第1の空間的傾きに基づいて、前記皮膚及び脂肪層における光の吸収度合いを算出すると共に、前記取得された前記皮膚及び脂肪層の厚み及び前記皮膚及び脂肪層における光の吸収度合いに応じた前記演算パラメータを前記記憶手段から読み出し、当該読み出した演算パラメータ及び前記第2の空間的傾きに基づいて前記子宮筋の層における光の吸収度合いを算出する請求項1記載の光学的測定装置。

【請求項12】
前記吸収度算出手段は、前記酸素化ヘモグロビン及び前記脱酸素化ヘモグロビンの濃度を算出し、算出した前記酸素化ヘモグロビン及び前記脱酸素化ヘモグロビンの濃度に基づいて、酸素飽和度を算出する請求項1記載の光学的測定装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
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出願権利状態 登録
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