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JP2004290226A - Glucose concentration measuring apparatus - Google Patents

Glucose concentration measuring apparatus Download PDF

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JP2004290226A
JP2004290226A JP2003082769A JP2003082769A JP2004290226A JP 2004290226 A JP2004290226 A JP 2004290226A JP 2003082769 A JP2003082769 A JP 2003082769A JP 2003082769 A JP2003082769 A JP 2003082769A JP 2004290226 A JP2004290226 A JP 2004290226A
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Japan
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living body
light
glucose concentration
measuring device
detector
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Application number
JP2003082769A
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Japanese (ja)
Inventor
Mamoru Kaneko
守 金子
Kazuhiro Yoshida
和博 吉田
Wataru Ono
渉 大野
Tsuguhisa Sasai
嗣久 笹井
Yasuhiro Uehara
靖弘 上原
Hidenobu Imai
英伸 今井
Kiyoshi Arifuku
潔 有福
Masaya Hieda
雅也 稗田
Kohei Sato
弘平 佐藤
Takuya Nakano
琢也 中野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Viox Inc
Original Assignee
Olympus Corp
Viox Inc
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Publication date
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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a glucose concentration measuring apparatus which is not invasive along with a higher measuring accuracy. <P>SOLUTION: Herein employed are an optical fiber 5 which is disposed on the surface S1 of a living body to irradiate inside the living body S with far infrared rays L1, a PbS sensor 6 which detects the rays L2 diffused into the living body S or passing therethrough outside the living body S, an arithmetic part 18 which determines the concentration of glucose in the living body S based on the received signals detected by the PbS sensor 6 and a pump 20 which applies a negative pressure to the surface S1 of the living body. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、グルコース濃度測定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、糖尿病の判断のために血中グルコース濃度測定が行われており、特に糖尿病患者のインシュリン投与量を決定する血糖値を検査するために、グルコース濃度の測定が行われている。グルコース濃度の測定は、一般に、指や腕から採取した血液を直接分析することで行われている。患者の体内における血液中のグルコース濃度は、食事の前後や運動後などの測定条件によって変化するため、正確な血糖値を得るためには、頻繁な測定が必要である。
しかしながら、採血した血液を直接分析する上記方法では、グルコース濃度の測定の度に注射針等を刺して採血しなければならず、患者にかかる負担が大きいという問題がある。
【0003】
この問題を解決するために、指、腕、耳朶などの生体組織に対し、外部から近赤外光を照射して生体内で拡散させ、生体外に出射された光を検出する非侵襲的なグルコース濃度測定方法が提案されている(例えば下記特許文献1参照。)。この特許文献1の方法は、複数本の発光ファイバと複数本の受光ファイバとを束ねて構成した光ファイババンドルを用意し、この光ファイババンドルを構成する各光ファイバの先端面を生体表面に接触させた状態に配置する。そして、各発光ファイバの先端面から近赤外光を生体内に入射させ、さらには生体内で拡散されて生体表面から生体外に戻る光を各受光ファイバで受光するとともに、受光した光のスペクトルを分析することで、グルコース濃度を算出するものである。
【0004】
【特許文献1】
特願2000−131322号公報(図3等)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、生体内から戻って受光ファイバで受光される光には、グルコース濃度に寄与しない表皮組織等における拡散光も含まれるため、S/N比が低いという問題がある。
特許文献1に示される方法は、多数の発光ファイバ及び受光ファイバを使用することにより、照射光量及び検出光量を増加させ、検出されるグルコース濃度の情報量を増加させている。しかしながら、このような方法では、同時にノイズも増加するため、やはりS/N比が改善されないという問題がある。
【0006】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、非侵襲的でかつ、測定精度が高いグルコース濃度測定装置の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
すなわち、請求項1に記載のグルコース濃度測定装置は、生体表面に配置されて、近赤外光を生体内に照射する光照射部と、生体内で拡散あるいは透過した光を生体外部で検出する検出器と、該検出器により検出された受光信号に基づいて生体内のグルコース濃度を求める演算手段と、前記生体表面に負圧を与える吸引手段とを備えていることを特徴とする。
【0008】
上記請求項1に記載のグルコース濃度測定装置によれば、吸引手段を停止させた状態に比較して、吸引手段を起動させて生体表面に負圧を加えた状態では、生体内における吸引部分の血流量が増加する。また、吸引手段を起動させた状態でその吸引力を強弱させた場合にも、吸引力が弱いときに比較して強いときの方が、血流量が増加する。
したがって、光照射部から近赤外光を生体内に照射するとともに生体外に戻ってきた光を検出器で検出する際に、吸引手段で血流量を増加させたときの測定結果から、これよりも血流量が低いときの測定結果を差し引くことで、これらの差分を求めることができる。この差分は、生体内に近赤外光を照射することにより得られる全ての測定情報の中からノイズ成分を差し引いたものとなる。
【0009】
請求項2に記載のグルコース濃度測定装置は、請求項1に記載のグルコース濃度測定装置において、前記吸引手段により吸引された前記生体表面が入り込む凹所を有し、前記近赤外光の照射方向と前記検出器の受光方向とが前記凹所内で互いに斜めをなすように、前記光照射部及び前記検出器が傾斜配置されていることを特徴とする。
【0010】
上記請求項2に記載のグルコース濃度測定装置によれば、吸引手段によって吸引された生体表面は、凹所内を満たすように部分的に盛り上がった凸形状をなす。そして、この盛り上がった部分に対して、光照射部が近赤外光を照射するとともに検出器が光を受光することで、光照射部からの散乱を抑えることができる。したがって、散乱の影響を抑えて受光強度を高めることができる。
【0011】
請求項3に記載のグルコース濃度測定装置は、請求項2に記載のグルコース濃度測定装置において、前記近赤外光の照射方向と前記検出器の受光方向とを交差させていることを特徴とする。
【0012】
上記請求項3に記載のグルコース濃度測定装置によれば、光照射部から検出器にかけて、ほぼ「く」の字形状のライトパスが形成される。ライトパスの形状をこのようにすることで、近赤外光の照射方向と検出器の受光方向とを同一向きに平行にする場合に比較して、散乱を抑えられるので受光強度を高めることができる。
【0013】
請求項4に記載のグルコース濃度測定装置は、請求項1に記載のグルコース濃度測定装置において、前記生体表面を挟み込むとともに前記吸引手段に連通する凹所を有し、該凹所を間に挟むように前記光照射部及び前記検出器が配置されていることを特徴とする。
【0014】
上記請求項4に記載のグルコース濃度測定装置及によれば、凹所内に生体表面を挟み込み、この挟み込み部分に対して、光照射部が近赤外光を照射するとともに検出器が光を受光することで、光照射部からの散乱を抑えることができる。したがって、散乱の影響を抑えて受光強度を高めることができる。
【0015】
請求項5に記載のグルコース濃度測定装置は、請求項4に記載のグルコース濃度測定装置において、前記近赤外光の照射方向と前記検出器の受光方向とを正対向させていることを特徴とする。
【0016】
上記請求項5に記載のグルコース濃度測定装置によれば、光照射部から検出器にかけて、生体を透過する直線形状のライトパスが形成される。散乱を抑えられることにより、受光強度を高めることができる。
【0017】
請求項6に記載のグルコース濃度測定装置は、生体表面に配置されて、近赤外光を生体内に照射する光照射部と、生体内で拡散した光を生体外部で検出する検出器と、該検出器により検出された受光信号に基づいて生体内のグルコース濃度を求める演算手段と、前記生体表面に正圧を与える加圧手段とを備えていることを特徴とする。
【0018】
上記請求項6に記載のグルコース濃度測定装置によれば、正圧が生体表面にかかっていない状態に比較して、加圧手段による正圧を加えた状態では、この加圧部分の血流量が減少する。また、この正圧を強弱させた場合にも、正圧が弱いときに比較して強いときの方が、血流量が減少する。
したがって、光照射部から近赤外光を生体内に照射するとともに生体外に戻ってきた光を検出器で検出する際に、正圧をかけていない測定結果から、正圧をかけて血流量を低下させたときの測定結果を差し引くことで、これらの差分を求めることができる。この差分は、生体内に近赤外光を照射することにより得られる全ての測定情報の中からノイズ成分を差し引いたものとなる。
【0019】
請求項7に記載のグルコース濃度測定装置は、請求項6に記載のグルコース濃度測定装置において、前記検出器が複数設けられ、これら検出器のうちの少なくとも一つが、他の検出器よりも突出した受光端を有し、該受光端が前記加圧手段をなしていることを特徴とする。
【0020】
上記請求項7に記載のグルコース濃度測定装置によれば、これを用いてグルコース濃度を測定するには、まず、光照射部及び各受光端を生体表面に対して押し当てる。この時、突出した受光端を有する検出器は、突出している分だけ、他の検出器よりも強く生体表面を圧迫する。これにより、圧迫部分の近傍部分における血液循環量が減少する。
したがって、光照射部から近赤外光を生体内に照射するとともに生体外に戻ってきた光を各検出器で検出する際に、突出した受光端による圧迫を加えて血流量を低下させた箇所における測定結果を他の測定結果から差し引くことで、これらの差分を求めることができる。この差分は、生体内に近赤外光を照射することにより得られる測定情報の中からノイズ成分を差し引いたものとなる。
【0021】
請求項8に記載のグルコース濃度測定装置は、請求項1から請求項7の何れか1項に記載のグルコース濃度測定装置において、前記生体表面の温度を調整する温度コントローラを備えていることを特徴とする。
【0022】
上記請求項8に記載のグルコース濃度測定装置によれば、温度コントローラによって生体表面を加温または冷却することにより、測定部位の血行を促進または抑制することができる。すなわち、吸引手段による負圧を生体表面に加えて測定する構成を採用した場合には、負圧を加えた測定時に加温することで、測定部位の血行を促進させることができる。さらにこのとき、負圧をかけない測定時に冷却を行うことで、血行を抑制させることもできる。
一方、加圧手段による加圧を生体表面に加えて測定する構成を採用した場合には、正圧を加えない測定時に加温することで、測定部位の血行を促進させることができる。さらにこのとき、正圧を加える測定時に冷却を行うことで、血行を抑制させることもできる。
【0023】
【発明の実施の形態】
本発明のグルコース濃度測定装置の各実施形態についての説明を、図面を参照しながら以下に行うが、本発明がこれらに限定解釈されるものでないことは勿論である。まず、図1及び図2を用いて、本発明の第1実施形態についての説明を行う。
図1に示すように、本実施形態のグルコース濃度測定装置1は、測定ヘッド2と、この測定ヘッド2が先端に接続された測定器本体3とを備えて概略構成されている。
【0024】
測定ヘッド2は、グルコース濃度を測定する際に生体表面S1に対向配置されて近赤外光を生体S内に照射する光ファイバ5(光照射部)と、生体S内で拡散あるいは透過した光を生体Sの外部で検出するPbSセンサ6(検出器)と、これら光ファイバ5及びPbSセンサ6を収容するヘッド本体7とを備えている。
【0025】
図2に示すように、ヘッド本体7は、測定の際に生体表面S1に当てられる測定端面7aを有し、この測定端面7aの中央部に凹所7bが形成されている。さらに、この凹所7b内に連通する吸引路7cが、ヘッド本体7に形成されている。
光ファイバ5は、例えば直径1mmの円形横断面を有し、その先端面5aが、凹所7bの内壁面と面一になるように配置されている。また、光ファイバ5の外周面には、光を遮光するマスク5bが形成されている。このマスク5bにより、光ファイバ5の内部から外部に向かう光の漏れや、外部からの光が光ファイバ5の内部に入り込むのを防ぐことが可能となっている。したがって、光ファイバ5内を伝搬してきた光は、前記先端面5aのみから出射されるようになっている。
【0026】
PbSセンサ6は、例えば直径7mmの円形横断面を有する円筒形状に形成されており、その受光面6aが、凹所7bの内壁面に形成された貫通孔7a1を通して凹所7b内空間を向くように配置されている。
そして、これらPbSセンサ6及び光ファイバ5は、光ファイバ5から発せられる近赤外光L1の照射方向と、生体S内から生体外に戻ってくる光L2を受光するPbSセンサ6の受光方向とが、凹所7b内で互いに斜めをなして交差するように、これらPbSセンサ6及び光ファイバ5の相対配置が定められている。より具体的に言うと、測定ヘッド2を図2に示す断面で見た場合に、この断面上に光ファイバ5の先端部分とPbSセンサ6が配置され、なおかつ、近赤外光L1と光L2とで「く」の字状に曲がるライトパスを形成するようになっている。
【0027】
図1に示すように、前記測定器本体3は、例えばハロゲンランプ等の光源10と、該光源10から発せられた光をコリメートするコリメートレンズ11と、コリメートされた光を一定の偏光方向に偏光するポーラライザ12と、入力された超音波の周波数に応じて、ポーラライザ12で偏光された光を分光して特定波長の光(近赤外光)のみをさらに偏光して出射する音響光学可変波長フィルタ(AOTF:Acoust−Optical Tunable Filter)13と、該音響光学可変波長フィルタ13に超音波を供給して制御するフィルタ制御部14と、音響光学可変波長フィルタ13において偏光された特定波長の光のみを通過させるアナライザ15と、該アナライザ15を通過した光を集光して前記光ファイバ5に入射させる集光レンズ16と、前記PbSセンサ6からの出力信号を受けて増幅させるアンプ17と、該アンプ17で増幅された出力信号に基づいてグルコース濃度を算出する演算部18と、該演算部18に接続されてその演算結果を表示する表示部19と、前記吸引路7cを介して前記凹所7b内を吸引するポンプ20(吸引手段)と備えて構成されている。
【0028】
前記音響光学可変フィルタ13は、光源10から発せられた光が入射されると、入力される超音波の周波数に応じて、入射された光から特定周波数領域の光、すなわち、本実施形態においては近赤外領域の光を分光して出力するようになっている。
前記フィルタ制御部14は、音響光学可変波長フィルタ13に対して特定周波数の超音波を供給するのと同期して、その周波数に応じて音響光学可変波長フィルタ13から出射されている光の波長信号を演算部18に供給するようになっている。また、このフィルタ制御部14は、音響光学可変波長フィルタ13に供給する超音波の周波数を順次変更してスキャンさせることが可能となっている。
【0029】
前記演算部18は、アンプ17を介してPbSセンサ6から得た出力信号(受光信号)と、フィルタ制御部14から得た各出力信号に対応する波長信号とから得られる出力信号のスペクトル分布に基づいて、特定波長領域、例えば波長1.5μm近傍の領域における出力信号値からグルコース濃度を演算するようになっている。
前記表示部19は、演算部18に接続されたディスプレイであり、演算部18から出力されたグルコース濃度値を表示するようになっている。
【0030】
前記ポンプ20は、前記凹所7b内を吸引することによって生体表面S1に負圧を与え、この凹所7b内に生体表面S1を吸い込んで入り込ませるものとなっている。このポンプ20による吸引力のON/OFF、または強弱の操作は、手動で行うようにしても良いし、または、自動的に行わせるようにしても良い。なお、図示を省略するが、このポンプ20の動作状態(ON/OFF、または強弱)を示す信号が、前記演算部18にリアルタイムに取り込まれるようになっている。これにより、演算部18は、PbSセンサ6からの電気信号を受信した同時刻におけるポンプ20の動作状態を関連づけて把握することが可能となっている。なお、図1における符号20aは、ポンプ20及び吸引路7c間を接続する配管である。
【0031】
以上説明の構成を有する本実施形態のグルコース濃度測定装置1の動作について以下に説明する。
まず、測定ヘッド2の測定端面7aを生体S、例えば指先の表面に密着させる。この状態でポンプ20を起動させ、凹所7b内に負圧を発生させる。すると、生体表面S1が部分的に盛り上がって凹所7b内に吸い込まれる。この状態で光源10及び音響光学波長可変フィルタ13を作動させ、光源10から発せられた光より近赤外光を分光して光ファイバ5に入射させる。光ファイバ5に入射されて伝搬する近赤外光は、光ファイバ5の先端面5aから生体S内に入射される。
【0032】
生体S内に入射した近赤外光L1は、その入射方向に沿って生体S内を進行する間に、生体組織に衝突して拡散される。この時、通過する生体組織や体液の成分に応じて特定波長の光が吸収される。したがって、生体S内で拡散された後、生体S外に戻ってくる光は、通過した生体組織や体液に応じた特定波長領域の光量が低下している。そして、このようにして生体S外に出射された光をPbSセンサ6により検出し、このPbSセンサ6からの出力信号を演算部18に入力する。以下、この時の測定結果を測定結果Aと呼ぶ。
続いて、ポンプ20を停止またはその吸引力を弱めた状態で同様の測定を行い、PbSセンサ6からの出力信号を演算部18に取り込む。以下、この時の測定結果を測定結果Bと呼ぶ。
【0033】
以上のようにして、演算部18には、生体表面S1に吸引力(負圧)を加えた場合の測定結果Aと、この吸引力を停止または弱めた場合の測定結果Bとの両方が取り込まれる。演算部18では、測定結果Aから測定結果Bを差し引いてグルコース濃度値を求めることで、ノイズ成分の少ない測定結果を得ることが可能となる。
すなわち、測定結果Aの測定時は、測定結果Bの測定時に比較して生体表面S1に加える吸引力が強いため、生体S内における吸引部分の血流量が増加した状態となっている。
したがって、ポンプ20で血流量を増加させたときの測定結果Aから、これよりも血流量が低いときの測定結果Bを差し引くことで、これらの差分を求めることができる。この差分は、生体S内に近赤外光L1を照射することにより得られる全ての測定情報の中からノイズ成分を差し引いたものとなる。
このようにして求められたグルコース濃度値は、表示部19に表示される。
【0034】
以上説明の本実施形態のグルコース濃度測定装置1は、光ファイバ5とPbSセンサ6と演算部18とポンプ20とを備えて、非侵襲的にグルコース濃度を測定する構成を採用した。この構成によれば、グルコース濃度の測定に際し、ポンプ20による吸引力の上げ下げを行って測定結果A,Bの差分を求めることで、生体S内に近赤外光L1を照射して得られる全ての測定情報の中から、ノイズ成分を差し引いた差分を求めることができる。この差分は、純粋に血液のみを測定した場合の結果に近くなるので、測定精度が高いグルコース濃度の測定が可能となる。
【0035】
また、本実施形態のグルコース濃度測定装置1は、吸引された生体表面S1が入り込む凹所7bを有し、近赤外光L1の照射方向とPbSセンサ6の受光方向とが凹所7b内で交差する構成を採用した。この構成によれば、光ファイバ5からPbSセンサ6にかけてのライトパスを「く」の字形状にすることができる。ライトパスの形状をこのようにすることで、近赤外光L1の照射方向とPbSセンサ6の受光方向とを平行にする場合に比較して、散乱を抑えることができ、受光強度を高めることができる。したがって、PbSセンサ6で検出できる情報量を多くしてS/N比を向上させることが可能となっている。
【0036】
続いて、本発明の第2実施形態の説明を、図3を参照しながら以下に説明する。なお、本実施形態は、測定ヘッド2の先端部分の構造に特徴があるので、この特徴点を中心に説明し、その他については上記第1実施形態と同様であるとして説明を省略する。
【0037】
本実施形態の測定ヘッド2は、生体Sを部分的に挟みこむとともに吸引路7cに連通する凹所21を有するとともに、光ファイバ5から発せられる近赤外光L1の照射方向とPbSセンサ6の受光方向とが、凹所21内で正対向するように、光ファイバ5及びPbSセンサ6を配置させた点が特徴的となっている。さらに、本実施形態の測定ヘッド2は、挟み込んだ生体表面S1を加温するヒータ(温度コントローラ)22を凹所21内に装備した点も特徴的となっている。
【0038】
本実施形態の測定では、まず、凹所21内に生体Sを部分的に挟み込む。そして、ヒータ22をONにするとともに前記ポンプ20を起動させて凹所21内に吸引力を発生させた状態(以下、これを測定状態S1と称する。)と、ヒータ22をOFFにするとともにポンプ20を停止又は吸引力を弱めた状態(以下、これを測定状態S2と称する。)との2条件についての測定を行う。
これら測定状態S1,S2の何れの場合においても、生体Sの挟み込み部分に対して光ファイバ5が近赤外光L1を照射するとともにPbSセンサ6が光L2を受光することで、生体Sを透過する直線形状のライトパスが形成される。散乱を抑えることで、より受光強度を高めることができる。したがって、PbSセンサ6で検出できる情報量を多くしてS/N比を向上させることが可能となっている。
【0039】
また、測定状態S1では、ポンプ20による負圧が測定部位にかけられていることに加えて、同測定部位がヒータ22により加温されているため、測定状態S2のときよりも測定部位の血行が促進されるものとなっている。これにより、測定状態S1では、PbSセンサ6が検出する光L2における、血液情報量の割合が測定状態S2に比較して多くなる。したがって、測定時の血流量の差をより際だたせることができるため、グルコース濃度を求める際のS/N比をより高めることが可能となっている。
【0040】
なお、本実施形態では、生体Sの血行を促進させるためにヒータ22を用いるものとしたが、これに代えて、生体表面S1の加温及び冷却を切り替えて行える温度コントローラ(図示せず。)を備えるものとしても良い。
この場合、前記温度コントローラによって生体表面S1を加温または冷却することにより、測定部位の血行を促進または抑制させることができる。すなわち、負圧を加える測定状態S1において、温度コントローラで測定部位を加温することにより、前述したように測定部位の血行を促進させることができる。さらに、負圧をかけない測定状態S2において、温度コントローラで測定部位を冷却することで、血行を抑制させることもできる。このようにして、血流量が多い状態での測定結果と少ない状態の測定結果との差をより大きくすることができる。これにより、血液による情報量の割合を増やしてS/N比をより高めることが可能となる。
【0041】
続いて、本発明の第3実施形態の説明を、図4及び図5を参照しながら以下に説明する。
図4に示すように、本実施形態のグルコース濃度測定装置101は、測定ヘッド102と、この測定ヘッド102が先端に接続された測定器本体103とを備えて概略構成されている。
【0042】
測定ヘッド102は、グルコース濃度を測定する際に生体表面S1に対向配置されて近赤外光を生体S内に照射する光ファイバ105(光照射部)と、生体S内で拡散した光を取り込む複数本の光ファイバ106と、これら光ファイバ106のそれぞれに接続された各受光素子107と、これら光ファイバ105,106及び各受光素子107を収容するヘッド本体108とを備えている。
【0043】
図5(b)に示すように、ヘッド本体108は、測定の際に生体表面S1に当てられる平坦な測定端面108aを有している。
光ファイバ105は、例えば直径1mmの円形横断面を有し、その先端面105aが、前記測定端面108aと面一になるように配置されている。また、光ファイバ105の外周面には、光を遮光するマスクが形成されている。このマスクにより、光ファイバ105の内部から外部に向かう光の漏れや、外部からの光が光ファイバ105の内部に入り込むのを防ぐことが可能となっている。したがって、光ファイバ105内を伝搬してきた光は、前記先端面105aのみから出射されるようになっている。
【0044】
各光ファイバ106は、図5(a)に示すように、前記光ファイバ105を中心として環状配置され、また、図5(b)に示すように光ファイバ105の軸線を含む断面で見た場合に、この軸線に対して互いに平行をなすように配置されている。
そして、これら光ファイバ106は、その受光端である先端面106aが1個おきに突出したものとなっている。すなわち、測定ヘッド102の測定端面108aは、円形配置された各光ファイバ106の1箇所おきの各位置に対応した部分が、円筒状に突出した突起108a1を形成しており、これら突起108a1の先端と先端面106aとが面一をなすように各光ファイバ106が突出配置されている。そして、これら突起108a1は、測定時に生体表面S1に正圧を加える加圧手段をなしている。
【0045】
前記各受光素子107は、これに接続される光ファイバ106と組み合わされて一組の検出器を構成するので、実質的に、光ファイバ105の周囲に、測定端面108と面一をなす受光端(先端面106a)を有する検出器と、これらよりも突出した受光端(先端面106a)を有する検出器とを1個おきに環状配置させた構成をなすものとなっている。
【0046】
また、これら光ファイバ106の外周面には、光を遮光するマスクが形成されている。このマスクにより、光ファイバ106の内部から外部に向かう光の漏れや、外部からの光が光ファイバ106の内部に入り込むのを防ぐことが可能となっている。したがって、光ファイバ106内に取り込まれる光は、先端面106aのみからとなっている。
【0047】
図4に示すように、前記測定器本体103は、例えばハロゲンランプ等の光源110と、該光源110から発せられた光をコリメートするコリメートレンズ111と、コリメートされた光を一定の偏光方向に偏光するポーラライザ112と、入力された超音波の周波数に応じて、ポーラライザ112で偏光された光を分光して特定波長の光(近赤外光)のみをさらに偏光して出射する音響光学可変波長フィルタ(AOTF:Acoust−Optical Tunable Filter)113と、該音響光学可変波長フィルタ113に超音波を供給して制御するフィルタ制御部114と、音響光学可変波長フィルタ113において偏光された特定波長の光のみを通過させるアナライザ115と、該アナライザ115を通過した光を集光して前記光ファイバ105に入射させる集光レンズ116と、前記各受光素子107からの出力信号を受けて増幅させるアンプ117と、該アンプ117で増幅された出力信号に基づいてグルコース濃度を算出する演算部118と、該演算部118に接続されてその演算結果を表示する表示部119とを備えて構成されている。なお、図中の符号107bは、各受光素子107及びアンプ117間を接続する配線を示している。
【0048】
前記フィルタ制御部114は、音響光学可変波長フィルタ113に対して特定周波数の超音波を供給するのと同期して、その周波数に応じて音響光学可変波長フィルタ113から出射されている光の波長信号を演算部118に供給するようになっている。また、このフィルタ制御部114は、音響光学可変波長フィルタ113に供給する超音波の周波数を順次変更してスキャンさせることが可能となっている。
【0049】
前記演算部118は、アンプ117を介して各受光素子107から得た各出力信号(受光信号)と、フィルタ制御部114から得た各出力信号に対応する波長信号とから得られる出力信号のスペクトル分布に基づいて、特定波長領域、例えば波長1.5μm近傍の領域における出力信号値からグルコース濃度を演算するようになっている。すなわち、この演算部118は、各受光素子107に接続されている光ファイバ106の受光端が突出しているか否かを把握しており、測定端面108aに面一な受光端を介して受光する受光素子107の受光信号から、これよりも突出した受光端を介して受光する受光素子107の受光信号を差し引いた差分を求める。そして、この差分の周波数分析を行い、特定波長、例えば1.5μm近傍の領域の光量に応じてグルコース濃度を算出すものとなっている。
【0050】
以上説明の構成を有する本実施形態のグルコース濃度測定装置101の動作について以下に説明する。
まず、測定ヘッド102の測定端面108aを生体S、例えば指先の表面に対して押し当てる。すると、突出した受光端を有する光ファイバ106では、他の光ファイバ106に比較して生体表面S1を強く圧迫するため、その受光端近傍部分における血液循環量が減少する。一方、測定端面108aと面一の受光端部を有する他の光ファイバ106では、圧迫が少ないので通常の血液循環量が確保される。
この状態で光源110及び音響光学可変波長フィルタ113を作動させ、光源110から発せられた光より近赤外光を分光して光ファイバ105に入射させる。光ファイバ105に入射されて伝搬する近赤外光は、光ファイバ105の先端面105aから生体S内に入射される。
【0051】
生体S内に入射した近赤外光Laは、その入射方向に沿って生体S内を進行する間に、生体組織に衝突して拡散される。この時、通過する生体組織や体液の成分に応じて特定波長の光が吸収される。したがって、生体S内で拡散された後、生体S外に戻ってくる光は、通過した生体組織や体液に応じた特定波長領域の光量が低下している。そして、このようにして生体S外に出射された光を、各光ファイバ106を介して各受光素子107で検出する。この時、突出した受光端を有する光ファイバ106に接続された受光素子107は、測定端面108aに面一な受光端を有する光ファイバ106に接続された受光素子107に比較して血液循環量の少ない状態の受光信号を得るものとなっている。
【0052】
そして、各受光素子107から発せられた出力信号は、アンプ117において増幅された後、演算部118に入力される。
演算部118では、圧迫が少ない箇所の測定結果(突出していない受光端を有する光ファイバ106による測定結果)から、これよりも圧迫が強い箇所の測定結果(突出した受光端を有する光ファイバ106による測定結果)を差し引くことで、これらの差分を求めることができる。この差分は、生体内に近赤外光を照射することにより得られる測定情報の中からノイズ成分を差し引いたものとなる。
このようにして求められたグルコース濃度値は、表示部119に表示される。
【0053】
以上説明の本実施形態のグルコース濃度測定装置101によれば、グルコース濃度の測定に際し、通常血流量の測定結果から低い血流量の測定結果を差し引いた差分を求めることができる。この差分は、純粋に血液のみを測定した場合の結果に近くなるので、測定精度が高いグルコース濃度の測定が可能となる。
【0054】
なお、本実施形態では、受光端(先端面106a)を突起させる各光ファイバ106の1個ずつに突起108a1を設けるものとしたが、生体表面S1に対する部分的な圧迫を加えられれば良く、その他の突起形状を採用しても良い。
【0055】
例えば図6(a)〜(c)に示すものでは、測定端面108aを対向視した場合に光ファイバ105を中心とするリング状の環状突起108a2を採用している。そして、本例では、各光ファイバ106が、この環状突起108a2上に、その先端と面一をなすように環状配置されたものと、測定端面108aと面一をなすように環状配置されたものとに2分されている。したがって、測定端面108aを生体表面S1に押し当てて測定を行う際に、環状突起108a2が生体表面S1を圧迫してこの部分における血液循環量を減らすので、測定端面108aと面一な光ファイバ106の測定結果から、環状突起108a2上に配置された光ファイバ106の測定結果を差し引くことにより、上記第3実施形態で得たものと同様の差分を得ることができる。この差分は、生体S内に近赤外光を照射することにより得られる全ての測定情報の中からノイズ成分を差し引いたものとなり、純粋に血液のみを測定した場合の結果に近くなるので、測定精度が高いグルコース濃度の測定が可能となる。
【0056】
なお、上記第1実施形態及び第3実施形態のグルコース濃度測定装置に、上記第2実施形態において説明したヒータ22や前記温度コントローラを組み合わせて、血流量が多い状態での測定結果と少ない状態の測定結果との差をより大きくする構成も採用可能である。この場合においても、血液による情報量の割合を増やしてS/N比をより高めることが可能となる。
ただし、第3実施形態に前記温度コントローラを組み合わせて用いる場合には、正圧を加える突出受光端を備えた部分では加温して血行促進するとともに、その他の突出していない受光端を備えた部分では冷却して血行抑制するのが好ましい。
【0057】
【発明の効果】
本発明の請求項1に記載のグルコース濃度測定装置は、光照射部と検出器と演算手段と吸引手段とを備えて、非侵襲的にグルコース濃度を測定する構成を採用した。この構成によれば、グルコース濃度の測定に際し、吸引手段による吸引力の上げ下げを行って測定結果の差分を求めることで、生体内に近赤外光を照射して得られる全ての測定情報の中から、ノイズ成分を差し引いた差分を求めることができる。この差分は、純粋に血液のみを測定した場合の結果に近くなるので、測定精度が高いグルコース濃度の測定が可能となる。
【0058】
また、請求項2に記載のグルコース濃度測定装置は、吸引された生体表面が入り込む凹所を有し、近赤外光の照射方向と検出器の受光方向とが凹所内で非平行をなす構成を採用した。この構成によれば、近赤外光の照射経路と、生体内で拡散されて生体外に戻る光の経路とで形成されるライトパスの全長を、比較的短くでき、受光強度を高めることができるものとなっている。したがって、検出器で検出できる情報量を多くしてS/N比を向上させることが可能となる。
【0059】
また、請求項3に記載のグルコース濃度測定装置は、近赤外光の照射方向と検出器の受光方向とを交差させる構成を採用した。この構成によれば、ライトパスの全長をより短くして検出器の受光強度をさらに高めることができる。これにより、検出器で検出できる情報量を多くして更にS/N比を向上させることが可能となる。
【0060】
また、請求項4に記載のグルコース濃度測定装置は、生体表面を挟み込むとともに前記吸引手段に連通する凹所を有し、この凹所を間に挟むように前記光照射部及び前記検出器を配置する構成を採用した。この構成によれば、近赤外光の照射経路と、生体内で拡散されて生体外に戻る光の経路とで形成されるライトパスの全長を短くでき、受光強度を高めることができるものとなっている。したがって、検出器で検出できる情報量を多くしてS/N比を向上させることが可能となる。
【0061】
また、請求項5に記載のグルコース濃度測定装置は、近赤外光の照射方向と検出器の受光方向とを正対向させる構成を採用した。この構成によれば、ライトパスの全長を最短にして検出器の受光強度をさらに高めることができる。これにより、検出器で検出できる情報量を多くして更にS/N比を向上させることが可能となる。
【0062】
また、請求項6に記載のグルコース濃度測定装置は、光照射部と検出器と演算手段と加圧手段とを備えて、非侵襲的にグルコース濃度を測定する構成を採用した。この構成によれば、グルコース濃度の測定に際し、加圧手段による正圧の上げ下げを行って測定結果の差分を求めることで、生体内に近赤外光を照射して得られる全ての測定情報の中から、ノイズ成分を差し引いた差分を求めることができる。この差分は、純粋に血液のみを測定した場合の結果に近くなるので、測定精度が高いグルコース濃度の測定が可能となる。
【0063】
また、請求項7に記載のグルコース濃度測定装置は、前記検出器が複数設けられ、これら検出器のうちの少なくとも一つが、他の検出器よりも突出した受光端を有し、この受光端が前記加圧手段をなす構成を採用した。この構成によれば、グルコース濃度の測定に際し、測定精度が高いグルコース濃度を確実に測定することが可能となる。
【0064】
また、請求項8に記載のグルコース濃度測定装置は、生体表面の温度を調整する温度コントローラを備える構成を採用した。この構成によれば、測定構成に応じて生体表面を加温または冷却することにより、血流量が多い状態での測定結果と少ない状態の測定結果との差を大きくすることができる。これにより、血液による情報量の割合を増やしてS/N比をより高めることが可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のグルコース濃度測定装置の第1実施形態を示す装置構成図である。
【図2】同グルコース濃度測定装置の要部を示す図であって、測定ヘッド先端部分の拡大断面図である。
【図3】本発明のグルコース濃度測定装置の第2実施形態を示す図であって、図2に相当する拡大断面図である。
【図4】本発明のグルコース濃度測定装置の第3実施形態を示す装置構成図である。
【図5】同グルコース濃度測定装置を示す図であって、(a)は測定ヘッドの先端部分の正面図、(b)の右側半分は(a)のA−A断面図、(b)の左側半分は(a)のB−B断面図である。
【図6】同グルコース濃度測定装置の変形例を示す図であって、(a)は測定ヘッドの先端部分の正面図、(b)は(a)のC−C断面図、(b)は(a)のD−D断面図である。
【符号の説明】
1,101・・・グルコース濃度測定装置
5,105・・・光ファイバ(光照射部)
6,106・・・PbSセンサ(検出器)
7,107・・・受光素子(検出器)
7b,7c・・・凹所
18,118・・・演算手段
20・・・吸引手段
22・・・ヒータ(温度コントローラ)
108a1・・・突起(加圧手段)
108a2・・・環状突起(加圧手段)
S・・・生体
S1・・・生体表面
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a glucose concentration measuring device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, blood glucose concentration has been measured to determine diabetes, and glucose concentration has been measured particularly to test a blood sugar level that determines the insulin dose of a diabetic patient. The measurement of the glucose concentration is generally performed by directly analyzing blood collected from a finger or an arm. Since the glucose concentration in blood in the body of a patient changes depending on measurement conditions such as before and after a meal and after exercise, frequent measurements are required to obtain an accurate blood glucose level.
However, in the above method of directly analyzing the collected blood, blood must be collected by puncturing an injection needle or the like every time the glucose concentration is measured, and there is a problem that the burden on the patient is large.
[0003]
To solve this problem, fingers, arms, and earlobes are irradiated with near-infrared light from the outside and diffused in the living body to detect non-invasive light emitted outside the living body. A glucose concentration measuring method has been proposed (for example, see Patent Document 1 below). According to the method disclosed in Patent Document 1, an optical fiber bundle formed by bundling a plurality of light emitting fibers and a plurality of light receiving fibers is prepared, and the distal end surface of each optical fiber constituting the optical fiber bundle is brought into contact with the surface of a living body. Place it in a state where Then, near-infrared light enters the living body from the distal end face of each light emitting fiber, and further, light that is diffused in the living body and returns from the surface of the living body to the outside of the living body is received by each light receiving fiber, and the spectrum of the received light is received. Is analyzed to calculate the glucose concentration.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application No. 2000-131322 (FIG. 3, etc.)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, there is a problem that the S / N ratio is low because light returned from the living body and received by the light receiving fiber includes diffused light in the epidermal tissue or the like that does not contribute to the glucose concentration.
The method disclosed in Patent Document 1 uses a large number of light-emitting fibers and light-receiving fibers, thereby increasing the amount of irradiation light and the amount of detected light, and increasing the information amount of the detected glucose concentration. However, such a method has a problem that the S / N ratio is not improved because the noise also increases at the same time.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a glucose concentration measuring device that is noninvasive and has high measurement accuracy.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
That is, the glucose concentration measuring device according to claim 1 is arranged on the surface of a living body, and detects a light irradiating unit that irradiates near-infrared light into the living body, and detects light diffused or transmitted in the living body outside the living body. It is characterized by comprising a detector, a calculating means for obtaining a glucose concentration in a living body based on a light receiving signal detected by the detector, and a suction means for applying a negative pressure to the surface of the living body.
[0008]
According to the glucose concentration measuring device according to the first aspect, in a state in which the suction means is activated and a negative pressure is applied to the surface of the living body as compared with a state in which the suction means is stopped, the suction portion in the living body is Blood flow increases. In addition, even when the suction force is increased or decreased while the suction means is activated, the blood flow increases when the suction force is strong as compared to when the suction force is weak.
Therefore, when irradiating the living body with near-infrared light from the light irradiating unit and detecting the light returning outside the living body with the detector, the measurement results when the blood flow rate was increased by the suction means, These differences can also be obtained by subtracting the measurement results when the blood flow is low. This difference is obtained by subtracting a noise component from all measurement information obtained by irradiating the living body with near-infrared light.
[0009]
The glucose concentration measuring device according to claim 2 is the glucose concentration measuring device according to claim 1, wherein the glucose concentration measuring device has a recess into which the living body surface sucked by the suction means enters, and the irradiation direction of the near-infrared light. The light irradiation unit and the detector are arranged so as to be inclined such that the light receiving direction of the detector and the light receiving direction of the detector are oblique to each other in the recess.
[0010]
According to the glucose concentration measuring apparatus of the second aspect, the surface of the living body sucked by the suction means has a convex shape that is partially raised so as to fill the inside of the recess. The light irradiating section irradiates near-infrared light to the raised portion and the detector receives the light, so that scattering from the light irradiating section can be suppressed. Therefore, it is possible to increase the light receiving intensity while suppressing the influence of the scattering.
[0011]
A glucose concentration measuring device according to a third aspect is the glucose concentration measuring device according to the second aspect, wherein the irradiation direction of the near-infrared light and the light receiving direction of the detector intersect. .
[0012]
According to the glucose concentration measuring device according to the third aspect, a light path having a substantially “<” shape is formed from the light irradiation unit to the detector. By setting the shape of the light path in this way, scattering can be suppressed as compared with the case where the irradiation direction of near-infrared light and the light receiving direction of the detector are parallel in the same direction, so that the received light intensity can be increased. it can.
[0013]
A glucose concentration measuring device according to a fourth aspect is the glucose concentration measuring device according to the first aspect, wherein the glucose concentration measuring device has a recess that sandwiches the living body surface and communicates with the suction unit, and sandwiches the recess. Wherein the light irradiation section and the detector are arranged.
[0014]
According to the glucose concentration measuring device according to the fourth aspect, the living body surface is sandwiched in the recess, and the light irradiating section irradiates near-infrared light and the detector receives light to the sandwiched portion. Thereby, scattering from the light irradiation unit can be suppressed. Therefore, it is possible to increase the light receiving intensity while suppressing the influence of the scattering.
[0015]
The glucose concentration measuring device according to claim 5 is the glucose concentration measuring device according to claim 4, wherein the irradiation direction of the near-infrared light and the light receiving direction of the detector are directly opposed. I do.
[0016]
According to the glucose concentration measuring device according to the fifth aspect, a linear light path penetrating the living body is formed from the light irradiation unit to the detector. By suppressing the scattering, the received light intensity can be increased.
[0017]
The glucose concentration measurement device according to claim 6, which is disposed on the surface of the living body, a light irradiation unit that irradiates the living body with near-infrared light, and a detector that detects light diffused in the living body outside the living body, It is characterized by comprising a calculating means for obtaining a glucose concentration in a living body based on a light receiving signal detected by the detector, and a pressurizing means for applying a positive pressure to the surface of the living body.
[0018]
According to the glucose concentration measuring device according to the sixth aspect, compared to a state where a positive pressure is not applied to the surface of a living body, in a state where a positive pressure is applied by the pressurizing means, a blood flow rate of the pressurized portion is reduced. Decrease. Further, even when the positive pressure is increased or decreased, the blood flow decreases when the positive pressure is high as compared to when the positive pressure is low.
Therefore, when irradiating near-infrared light into the living body from the light irradiating unit and detecting the light returning outside the living body with the detector, the blood pressure is increased by applying the positive pressure based on the measurement result without applying the positive pressure. These differences can be obtained by subtracting the measurement result when the value is reduced. This difference is obtained by subtracting a noise component from all measurement information obtained by irradiating the living body with near-infrared light.
[0019]
The glucose concentration measuring device according to claim 7 is the glucose concentration measuring device according to claim 6, wherein a plurality of the detectors are provided, and at least one of these detectors projects more than the other detectors. It has a light receiving end, and the light receiving end forms the pressurizing means.
[0020]
According to the glucose concentration measuring apparatus of the seventh aspect, in order to measure the glucose concentration using the glucose concentration measuring device, first, the light irradiation unit and each light receiving end are pressed against the surface of the living body. At this time, the detector having the protruding light receiving end presses the surface of the living body more strongly than the other detectors by the protruding amount. This reduces the amount of blood circulation in the vicinity of the compression part.
Therefore, when irradiating near-infrared light into the living body from the light irradiating unit and detecting light returning outside the living body with each detector, pressure is applied by the protruding light-receiving end to reduce blood flow. By subtracting the measurement result at the above from other measurement results, these differences can be obtained. This difference is obtained by subtracting a noise component from measurement information obtained by irradiating near-infrared light into a living body.
[0021]
The glucose concentration measuring device according to claim 8 is the glucose concentration measuring device according to any one of claims 1 to 7, further comprising a temperature controller that adjusts a temperature of the surface of the living body. And
[0022]
According to the glucose concentration measuring device of the eighth aspect, by heating or cooling the living body surface by the temperature controller, it is possible to promote or suppress blood circulation at the measurement site. That is, when a configuration is adopted in which the negative pressure by the suction means is applied to the surface of the living body for measurement, by heating at the time of the measurement with the negative pressure applied, blood circulation at the measurement site can be promoted. Further, at this time, by performing cooling at the time of measurement without applying a negative pressure, blood circulation can be suppressed.
On the other hand, when a configuration is adopted in which pressure is applied by the pressurizing means to the surface of a living body and measurement is performed, by heating at the time of measurement without applying a positive pressure, blood circulation at the measurement site can be promoted. Further, at this time, blood circulation can be suppressed by performing cooling at the time of measurement in which a positive pressure is applied.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Each embodiment of the glucose concentration measuring device of the present invention will be described below with reference to the drawings, but it is needless to say that the present invention is not limited to these. First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the glucose concentration measuring device 1 of the present embodiment is schematically configured to include a measuring head 2 and a measuring device main body 3 to which the measuring head 2 is connected at the tip.
[0024]
The measuring head 2 is disposed opposite to the living body surface S1 when measuring the glucose concentration, and irradiates the living body S with near-infrared light, and light diffused or transmitted in the living body S. Sensor 6 (detector) for detecting PbS outside the living body S, and a head main body 7 that accommodates the optical fiber 5 and the PbS sensor 6.
[0025]
As shown in FIG. 2, the head main body 7 has a measurement end face 7a which is applied to the living body surface S1 at the time of measurement, and a concave portion 7b is formed at the center of the measurement end face 7a. Further, a suction path 7c communicating with the recess 7b is formed in the head main body 7.
The optical fiber 5 has, for example, a circular cross section with a diameter of 1 mm, and is arranged such that the distal end surface 5a is flush with the inner wall surface of the recess 7b. A mask 5b for blocking light is formed on the outer peripheral surface of the optical fiber 5. The mask 5b makes it possible to prevent light from leaking from the inside of the optical fiber 5 to the outside and prevent light from the outside from entering the inside of the optical fiber 5. Therefore, the light propagating in the optical fiber 5 is emitted only from the distal end face 5a.
[0026]
The PbS sensor 6 is formed in a cylindrical shape having a circular cross section with a diameter of, for example, 7 mm, and its light receiving surface 6a faces the space inside the recess 7b through a through hole 7a1 formed on the inner wall surface of the recess 7b. Are located in
The PbS sensor 6 and the optical fiber 5 emit the near-infrared light L1 emitted from the optical fiber 5 and the light receiving direction of the PbS sensor 6 that receives the light L2 returning from the inside of the living body S to the outside of the living body. However, the relative arrangement of the PbS sensor 6 and the optical fiber 5 is determined such that the PbS sensor 6 and the optical fiber 5 cross each other obliquely in the recess 7b. More specifically, when the measuring head 2 is viewed in a cross section shown in FIG. 2, the tip of the optical fiber 5 and the PbS sensor 6 are arranged on this cross section, and the near infrared light L1 and the light L2 Thus, a light path that bends in the shape of a "ku" is formed.
[0027]
As shown in FIG. 1, the measuring device main body 3 includes a light source 10 such as a halogen lamp, a collimating lens 11 for collimating the light emitted from the light source 10, and a polarization direction of the collimated light in a certain polarization direction. And an acousto-optic tunable wavelength filter that splits light polarized by the polarizer 12 according to the frequency of the input ultrasonic wave, and further polarizes and emits only light of a specific wavelength (near infrared light). (AOTF: Acoustic-Optical Tunable Filter) 13, a filter control unit 14 that supplies and controls ultrasonic waves to the acousto-optic tunable wavelength filter 13, and a light having a specific wavelength polarized by the acousto-optic tunable wavelength filter 13. An analyzer 15 to pass therethrough, and a light beam passing through the analyzer 15 is condensed and incident on the optical fiber 5. A condenser lens 16, an amplifier 17 for receiving and amplifying an output signal from the PbS sensor 6, an arithmetic unit 18 for calculating a glucose concentration based on the output signal amplified by the amplifier 17, and an arithmetic unit 18 The display unit 19 includes a display unit 19 that is connected and displays the calculation result, and a pump 20 (suction unit) that suctions the inside of the recess 7b via the suction path 7c.
[0028]
When the light emitted from the light source 10 is incident on the acousto-optic tunable filter 13, the light in a specific frequency range from the incident light, that is, in the present embodiment, according to the frequency of the input ultrasonic wave, The light in the near infrared region is spectrally output.
The filter control unit 14 synchronizes with supplying an ultrasonic wave of a specific frequency to the acousto-optic tunable wavelength filter 13 and, in synchronization with the frequency, outputs a wavelength signal of light emitted from the acousto-optic tunable wavelength filter 13. Is supplied to the calculation unit 18. In addition, the filter control unit 14 can sequentially change the frequency of the ultrasonic wave supplied to the acousto-optic tunable wavelength filter 13 and perform scanning.
[0029]
The arithmetic unit 18 calculates the spectral distribution of the output signal obtained from the output signal (light receiving signal) obtained from the PbS sensor 6 via the amplifier 17 and the wavelength signal corresponding to each output signal obtained from the filter control unit 14. Based on this, the glucose concentration is calculated from an output signal value in a specific wavelength region, for example, a region near a wavelength of 1.5 μm.
The display unit 19 is a display connected to the calculation unit 18 and displays the glucose concentration value output from the calculation unit 18.
[0030]
The pump 20 applies a negative pressure to the living body surface S1 by sucking the inside of the recess 7b, and sucks and enters the living body surface S1 into the recess 7b. The operation of turning on / off or increasing or decreasing the suction force by the pump 20 may be performed manually or may be performed automatically. Although not shown, a signal indicating the operation state (ON / OFF or strength) of the pump 20 is taken into the arithmetic unit 18 in real time. Thereby, the calculation unit 18 can recognize the operation state of the pump 20 at the same time as receiving the electric signal from the PbS sensor 6 in association with each other. Reference numeral 20a in FIG. 1 denotes a pipe connecting between the pump 20 and the suction path 7c.
[0031]
The operation of the glucose concentration measuring device 1 according to the present embodiment having the configuration described above will be described below.
First, the measurement end face 7a of the measurement head 2 is brought into close contact with the living body S, for example, the surface of a fingertip. In this state, the pump 20 is started to generate a negative pressure in the recess 7b. Then, the living body surface S1 partially rises and is sucked into the recess 7b. In this state, the light source 10 and the acousto-optic tunable filter 13 are operated to split the near-infrared light from the light emitted from the light source 10 and make it incident on the optical fiber 5. The near-infrared light that is incident on the optical fiber 5 and propagates enters the living body S from the distal end surface 5a of the optical fiber 5.
[0032]
The near-infrared light L1 that has entered the living body S collides with the living tissue and is diffused while traveling in the living body S along the incident direction. At this time, light of a specific wavelength is absorbed according to the components of the living tissue or body fluid passing through. Therefore, the amount of light that is diffused in the living body S and returns to the outside of the living body S has a reduced light amount in a specific wavelength region according to the passed biological tissue or body fluid. Then, the light emitted outside the living body S in this way is detected by the PbS sensor 6, and an output signal from the PbS sensor 6 is input to the arithmetic unit 18. Hereinafter, the measurement result at this time is referred to as measurement result A.
Subsequently, the same measurement is performed in a state where the pump 20 is stopped or its suction force is weakened, and the output signal from the PbS sensor 6 is taken into the arithmetic unit 18. Hereinafter, the measurement result at this time is referred to as measurement result B.
[0033]
As described above, both the measurement result A when the suction force (negative pressure) is applied to the living body surface S1 and the measurement result B when the suction force is stopped or weakened are taken into the calculation unit 18. It is. The calculation unit 18 obtains a glucose concentration value by subtracting the measurement result B from the measurement result A, so that a measurement result with a small noise component can be obtained.
That is, at the time of measuring the measurement result A, the suction force applied to the living body surface S1 is stronger than that at the time of measuring the measurement result B, so that the blood flow rate of the suction portion in the living body S is increased.
Therefore, the difference can be obtained by subtracting the measurement result B when the blood flow is lower than the measurement result A when the blood flow is increased by the pump 20. This difference is obtained by subtracting a noise component from all measurement information obtained by irradiating the living body S with the near-infrared light L1.
The glucose concentration value thus obtained is displayed on the display unit 19.
[0034]
The glucose concentration measuring device 1 of the present embodiment described above has a configuration that includes the optical fiber 5, the PbS sensor 6, the arithmetic unit 18, and the pump 20, and non-invasively measures the glucose concentration. According to this configuration, when the glucose concentration is measured, the suction force by the pump 20 is raised and lowered to obtain the difference between the measurement results A and B, so that all of the living body S obtained by irradiating the near-infrared light L1 is obtained. , A difference obtained by subtracting a noise component can be obtained. Since this difference is close to the result when purely blood is measured, it is possible to measure glucose concentration with high measurement accuracy.
[0035]
Further, the glucose concentration measuring device 1 of the present embodiment has a recess 7b into which the sucked body surface S1 enters, and the irradiation direction of the near-infrared light L1 and the light receiving direction of the PbS sensor 6 are within the recess 7b. An intersecting configuration was adopted. According to this configuration, the light path from the optical fiber 5 to the PbS sensor 6 can be formed in a “<” shape. By setting the shape of the light path in this way, scattering can be suppressed and the light receiving intensity can be increased as compared with the case where the irradiation direction of the near infrared light L1 and the light receiving direction of the PbS sensor 6 are made parallel. Can be. Therefore, it is possible to increase the amount of information that can be detected by the PbS sensor 6 and improve the S / N ratio.
[0036]
Subsequently, a description of a second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. Note that the present embodiment is characterized by the structure of the distal end portion of the measuring head 2, and therefore the description will be focused on this characteristic point, and the description of other points will be omitted because they are the same as in the first embodiment.
[0037]
The measurement head 2 according to the present embodiment has a recess 21 that partially sandwiches the living body S and communicates with the suction path 7c, and the irradiation direction of the near-infrared light L1 emitted from the optical fiber 5 and the PbS sensor 6. The feature is that the optical fiber 5 and the PbS sensor 6 are arranged so that the light receiving direction is directly opposed in the recess 21. Further, the measuring head 2 of this embodiment is also characterized in that a heater (temperature controller) 22 for heating the sandwiched living body surface S1 is provided in the recess 21.
[0038]
In the measurement of the present embodiment, first, the living body S is partially sandwiched in the recess 21. Then, the heater 22 is turned on and the pump 20 is started to generate a suction force in the recess 21 (hereinafter referred to as a measurement state S1). The measurement is performed on two conditions, that is, the state in which the suction force is reduced or the state in which the suction force is reduced (hereinafter, this state is referred to as a measurement state S2).
In any of these measurement states S1 and S2, the optical fiber 5 irradiates the near-infrared light L1 to the sandwiched portion of the living body S and the PbS sensor 6 receives the light L2, thereby transmitting the living body S. A linear light path is formed. By suppressing the scattering, the received light intensity can be further increased. Therefore, it is possible to increase the amount of information that can be detected by the PbS sensor 6 and improve the S / N ratio.
[0039]
Further, in the measurement state S1, in addition to the fact that the negative pressure of the pump 20 is applied to the measurement site, the measurement site is heated by the heater 22, so that the blood circulation of the measurement site is higher than in the measurement state S2. It has been promoted. Accordingly, in the measurement state S1, the ratio of the blood information amount in the light L2 detected by the PbS sensor 6 is larger than that in the measurement state S2. Therefore, since the difference in blood flow at the time of measurement can be made more prominent, it is possible to further increase the S / N ratio when obtaining the glucose concentration.
[0040]
In the present embodiment, the heater 22 is used to promote blood circulation of the living body S, but instead, a temperature controller (not shown) capable of switching between heating and cooling of the living body surface S1 is used. May be provided.
In this case, by heating or cooling the living body surface S1 by the temperature controller, blood circulation at the measurement site can be promoted or suppressed. That is, in the measurement state S1 in which the negative pressure is applied, by heating the measurement site by the temperature controller, blood circulation at the measurement site can be promoted as described above. Further, in the measurement state S2 in which no negative pressure is applied, blood circulation can be suppressed by cooling the measurement site with the temperature controller. In this way, it is possible to further increase the difference between the measurement result when the blood flow is high and the measurement result when the blood flow is low. This makes it possible to further increase the S / N ratio by increasing the ratio of the information amount due to blood.
[0041]
Subsequently, a description of a third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
As shown in FIG. 4, the glucose concentration measuring apparatus 101 of the present embodiment is schematically configured to include a measuring head 102 and a measuring instrument main body 103 connected to the tip of the measuring head 102.
[0042]
The measuring head 102 is arranged to face the living body surface S1 when measuring the glucose concentration, and irradiates the living body S with near-infrared light, and captures light diffused in the living body S. A plurality of optical fibers 106, light receiving elements 107 connected to each of the optical fibers 106, and a head body 108 that accommodates these optical fibers 105 and 106 and each light receiving element 107 are provided.
[0043]
As shown in FIG. 5B, the head main body 108 has a flat measurement end surface 108a that is applied to the living body surface S1 during measurement.
The optical fiber 105 has, for example, a circular cross section with a diameter of 1 mm, and is arranged such that the distal end surface 105a is flush with the measurement end surface 108a. Further, a mask for blocking light is formed on the outer peripheral surface of the optical fiber 105. With this mask, it is possible to prevent light from leaking from the inside of the optical fiber 105 to the outside and prevent light from the outside from entering the inside of the optical fiber 105. Therefore, the light propagating in the optical fiber 105 is emitted only from the distal end face 105a.
[0044]
Each optical fiber 106 is annularly arranged around the optical fiber 105 as shown in FIG. 5A, and when viewed in a cross section including the axis of the optical fiber 105 as shown in FIG. 5B. Are arranged parallel to each other with respect to this axis.
Each of the optical fibers 106 has a distal end surface 106a, which is a light receiving end, protruding every other one. That is, in the measurement end surface 108a of the measurement head 102, portions corresponding to every other position of each of the optical fibers 106 arranged circularly form projections 108a1 protruding in a cylindrical shape. Each optical fiber 106 is arranged so as to protrude so that the end face 106a and the end face 106a are flush with each other. These projections 108a1 constitute a pressing means for applying a positive pressure to the living body surface S1 during measurement.
[0045]
Since each of the light receiving elements 107 constitutes a set of detectors in combination with the optical fiber 106 connected to the light receiving element 107, the light receiving end 107 is substantially flush with the measuring end face 108 around the optical fiber 105. A detector having a (tip surface 106a) and a detector having a light-receiving end (tip surface 106a) protruding therefrom are arranged in an annular arrangement every other unit.
[0046]
Further, a mask for blocking light is formed on the outer peripheral surface of the optical fiber 106. With this mask, it is possible to prevent light from leaking from the inside of the optical fiber 106 to the outside and to prevent light from the outside from entering the inside of the optical fiber 106. Therefore, the light taken into the optical fiber 106 is only from the distal end surface 106a.
[0047]
As shown in FIG. 4, the measuring device main body 103 includes a light source 110 such as a halogen lamp, a collimating lens 111 for collimating the light emitted from the light source 110, and polarizing the collimated light in a certain polarization direction. And an acousto-optic tunable wavelength filter that splits light polarized by the polarizer 112 according to the frequency of the input ultrasonic wave, further polarizes only light of a specific wavelength (near-infrared light), and emits it. (AOTF: Acoustic-Optical Tunable Filter) 113, a filter control unit 114 for supplying and controlling ultrasonic waves to the acousto-optic tunable wavelength filter 113, and a light of a specific wavelength polarized by the acousto-optic tunable wavelength filter 113. Analyzer 115 that passes therethrough, and light that has passed through the analyzer 115 A condenser lens 116 for entering the optical fiber 105, an amplifier 117 for receiving and amplifying output signals from the respective light receiving elements 107, and an arithmetic unit for calculating a glucose concentration based on the output signal amplified by the amplifier 117 118, and a display unit 119 connected to the calculation unit 118 to display the calculation result. Reference numeral 107b in the figure indicates a wiring connecting between each light receiving element 107 and the amplifier 117.
[0048]
The filter control unit 114 synchronizes with supplying an ultrasonic wave of a specific frequency to the acousto-optic tunable wavelength filter 113 and, according to the frequency, outputs a wavelength signal of light emitted from the acousto-optic tunable wavelength filter 113. Is supplied to the calculation unit 118. In addition, the filter control unit 114 can change the frequency of the ultrasonic wave supplied to the acousto-optic tunable wavelength filter 113 in order to perform scanning.
[0049]
The arithmetic unit 118 calculates the spectrum of an output signal obtained from each output signal (light receiving signal) obtained from each light receiving element 107 via the amplifier 117 and a wavelength signal corresponding to each output signal obtained from the filter control unit 114. Based on the distribution, a glucose concentration is calculated from an output signal value in a specific wavelength region, for example, a region near a wavelength of 1.5 μm. That is, the arithmetic unit 118 knows whether the light receiving end of the optical fiber 106 connected to each light receiving element 107 is protruding, and receives the light through the light receiving end flush with the measurement end surface 108a. A difference is obtained by subtracting the light receiving signal of the light receiving element 107 that receives light through the light receiving end projecting from the light receiving signal of the element 107. Then, the difference is subjected to frequency analysis, and the glucose concentration is calculated according to the light amount in a region near a specific wavelength, for example, 1.5 μm.
[0050]
The operation of the glucose concentration measuring device 101 of the present embodiment having the above-described configuration will be described below.
First, the measurement end surface 108a of the measurement head 102 is pressed against the living body S, for example, the surface of a fingertip. Then, since the optical fiber 106 having the protruding light receiving end strongly presses against the living body surface S1 as compared with the other optical fibers 106, the blood circulation amount in the vicinity of the light receiving end decreases. On the other hand, in the other optical fiber 106 having the light receiving end flush with the measurement end face 108a, the amount of pressure is small, so that a normal blood circulation amount is secured.
In this state, the light source 110 and the acousto-optic tunable wavelength filter 113 are operated to split the near-infrared light from the light emitted from the light source 110 and make it incident on the optical fiber 105. The near-infrared light that is incident on the optical fiber 105 and propagates enters the living body S from the distal end surface 105a of the optical fiber 105.
[0051]
The near-infrared light La that has entered the living body S collides with the living tissue and is diffused while traveling in the living body S along the incident direction. At this time, light of a specific wavelength is absorbed according to the components of the living tissue or body fluid passing through. Therefore, the amount of light that is diffused in the living body S and returns to the outside of the living body S has a reduced light amount in a specific wavelength region according to the passed biological tissue or body fluid. Then, the light emitted outside the living body S in this way is detected by each light receiving element 107 via each optical fiber 106. At this time, the light receiving element 107 connected to the optical fiber 106 having the protruding light receiving end has a smaller blood circulation amount than the light receiving element 107 connected to the optical fiber 106 having the light receiving end flush with the measuring end face 108a. A light receiving signal in a small state is obtained.
[0052]
Then, the output signal emitted from each light receiving element 107 is amplified by the amplifier 117 and then input to the arithmetic unit 118.
The operation unit 118 calculates the measurement result of the portion where the compression is stronger (the measurement result of the optical fiber 106 having the protruding light receiving end) based on the measurement result of the portion where the compression is small (the measurement result of the optical fiber 106 having the non-projecting light receiving end). By subtracting (measurement result), these differences can be obtained. This difference is obtained by subtracting a noise component from measurement information obtained by irradiating near-infrared light into a living body.
The glucose concentration value thus obtained is displayed on the display unit 119.
[0053]
According to the glucose concentration measuring apparatus 101 of the present embodiment described above, in measuring the glucose concentration, a difference obtained by subtracting the measurement result of the low blood flow from the measurement result of the normal blood flow can be obtained. Since this difference is close to the result when purely blood is measured, it is possible to measure glucose concentration with high measurement accuracy.
[0054]
In the present embodiment, the projection 108a1 is provided on each of the optical fibers 106 that project the light receiving end (the distal end surface 106a). However, it is only necessary to apply a partial pressure on the living body surface S1. May be employed.
[0055]
For example, in FIGS. 6A to 6C, a ring-shaped annular projection 108a2 centered on the optical fiber 105 is used when the measurement end face 108a is viewed from the opposite side. In this example, the optical fibers 106 are arranged on the annular protrusion 108a2 in an annular shape so as to be flush with the tip thereof, and the optical fibers 106 are arranged in an annular shape so as to be flush with the measurement end surface 108a. And it is divided into two. Therefore, when the measurement is performed by pressing the measurement end face 108a against the living body surface S1, the annular protrusion 108a2 presses the living body surface S1 to reduce the amount of blood circulation in this portion, so that the optical fiber 106 is flush with the measurement end face 108a. By subtracting the measurement result of the optical fiber 106 disposed on the annular projection 108a2 from the measurement result of the above, a difference similar to that obtained in the third embodiment can be obtained. This difference is obtained by subtracting a noise component from all measurement information obtained by irradiating the living body S with near-infrared light, and is close to the result when purely blood is measured. It is possible to measure glucose concentration with high accuracy.
[0056]
It should be noted that the glucose concentration measuring devices of the first and third embodiments are combined with the heater 22 and the temperature controller described in the second embodiment to obtain a measurement result in a state where the blood flow is large and a state in which the blood flow is small. A configuration in which the difference from the measurement result is further increased can be adopted. Also in this case, it is possible to further increase the S / N ratio by increasing the ratio of the information amount due to blood.
However, when the temperature controller is used in combination with the third embodiment, a portion having a protruding light receiving end for applying a positive pressure is heated to promote blood circulation, and a portion having another non-protruding light receiving end. Then, it is preferable to suppress the blood circulation by cooling.
[0057]
【The invention's effect】
The glucose concentration measuring device according to claim 1 of the present invention has a configuration in which a light irradiating unit, a detector, a calculation unit, and a suction unit are provided, and the glucose concentration is measured noninvasively. According to this configuration, when measuring the glucose concentration, the difference in the measurement results is obtained by raising and lowering the suction force by the suction means, so that all the measurement information obtained by irradiating the living body with near-infrared light is obtained. , The difference obtained by subtracting the noise component can be obtained. Since this difference is close to the result when purely blood is measured, it is possible to measure glucose concentration with high measurement accuracy.
[0058]
Further, the glucose concentration measuring device according to claim 2 has a concave portion into which the sucked biological surface enters, and the irradiation direction of the near-infrared light and the light receiving direction of the detector are not parallel in the concave portion. It was adopted. According to this configuration, the entire length of the light path formed by the irradiation path of the near-infrared light and the path of the light diffused in the living body and returned to the outside of the living body can be relatively shortened, and the light receiving intensity can be increased. It can be done. Therefore, it is possible to increase the amount of information that can be detected by the detector and improve the S / N ratio.
[0059]
Further, the glucose concentration measuring device according to claim 3 employs a configuration in which the irradiation direction of near-infrared light and the light receiving direction of the detector intersect. According to this configuration, the overall length of the light path can be made shorter, and the light receiving intensity of the detector can be further increased. This makes it possible to increase the amount of information that can be detected by the detector and further improve the S / N ratio.
[0060]
Further, the glucose concentration measuring device according to claim 4 has a recess that sandwiches the surface of the living body and communicates with the suction unit, and the light irradiation unit and the detector are arranged so as to sandwich this recess. Configuration was adopted. According to this configuration, it is possible to shorten the entire length of the light path formed by the irradiation path of the near-infrared light and the path of the light diffused in the living body and returned to the outside of the living body, thereby increasing the light receiving intensity. Has become. Therefore, it is possible to increase the amount of information that can be detected by the detector and improve the S / N ratio.
[0061]
Further, the glucose concentration measuring device according to claim 5 employs a configuration in which the irradiation direction of near-infrared light and the light receiving direction of the detector are directly opposed. According to this configuration, the light receiving intensity of the detector can be further increased by minimizing the overall length of the light path. This makes it possible to increase the amount of information that can be detected by the detector and further improve the S / N ratio.
[0062]
Further, the glucose concentration measuring device according to claim 6 has a configuration in which a light irradiating unit, a detector, an arithmetic unit, and a pressurizing unit are provided, and the glucose concentration is measured noninvasively. According to this configuration, when measuring the glucose concentration, the positive pressure is increased or decreased by the pressurizing means and the difference between the measurement results is obtained, whereby all the measurement information obtained by irradiating the living body with near-infrared light is obtained. From the difference, a difference obtained by subtracting a noise component can be obtained. Since this difference is close to the result when purely blood is measured, it is possible to measure glucose concentration with high measurement accuracy.
[0063]
Further, in the glucose concentration measuring device according to claim 7, the plurality of detectors are provided, at least one of these detectors has a light receiving end protruding from other detectors, and this light receiving end is The configuration that forms the pressurizing means is employed. According to this configuration, when measuring the glucose concentration, it is possible to reliably measure the glucose concentration with high measurement accuracy.
[0064]
In addition, the glucose concentration measuring device according to claim 8 employs a configuration including a temperature controller that adjusts the temperature of the surface of the living body. According to this configuration, by heating or cooling the surface of the living body in accordance with the measurement configuration, it is possible to increase the difference between the measurement result when the blood flow is high and the measurement result when the blood flow is low. This makes it possible to increase the S / N ratio by increasing the ratio of the information amount due to blood.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a device configuration diagram showing a first embodiment of a glucose concentration measuring device of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a main part of the glucose concentration measuring device, and is an enlarged sectional view of a tip portion of a measuring head.
FIG. 3 is a view showing a second embodiment of the glucose concentration measuring device of the present invention, and is an enlarged sectional view corresponding to FIG. 2;
FIG. 4 is an apparatus configuration diagram showing a third embodiment of the glucose concentration measuring apparatus of the present invention.
5A and 5B are diagrams showing the same glucose concentration measuring device, wherein FIG. 5A is a front view of a tip portion of a measuring head, FIG. 5B is a right half of FIG. The left half is a sectional view taken along line BB of FIG.
6A and 6B are diagrams showing a modification of the glucose concentration measuring device, wherein FIG. 6A is a front view of a tip portion of a measuring head, FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. It is DD sectional drawing of (a).
[Explanation of symbols]
1,101 ... glucose concentration measuring device
5,105 ・ ・ ・ Optical fiber (light irradiation part)
6,106 ... PbS sensor (detector)
7, 107 ... light receiving element (detector)
7b, 7c ... recess
18, 118... Arithmetic means
20 ... suction means
22 ... heater (temperature controller)
108a1... Protrusion (pressing means)
108a2 ··· Annular protrusion (pressing means)
S: living body
S1: Body surface

Claims (8)

生体表面に配置されて、近赤外光を生体内に照射する光照射部と、生体内で拡散あるいは透過した光を生体外部で検出する検出器と、該検出器により検出された受光信号に基づいて生体内のグルコース濃度を求める演算手段と、前記生体表面に負圧を与える吸引手段とを備えている
ことを特徴とするグルコース濃度測定装置。
A light irradiator arranged on the surface of a living body and irradiating near-infrared light to the inside of the living body, a detector for detecting light diffused or transmitted in the living body outside the living body, and a light reception signal detected by the detector. An apparatus for measuring glucose concentration, comprising: means for calculating glucose concentration in a living body based on the information; and suction means for applying a negative pressure to the surface of the living body.
請求項1に記載のグルコース濃度測定装置において、
前記吸引手段により吸引された前記生体表面が入り込む凹所を有し、
前記近赤外光の照射方向と前記検出器の受光方向とが前記凹所内で互いに斜めをなすように、前記光照射部及び前記検出器が傾斜配置されている
ことを特徴とするグルコース濃度測定装置。
The glucose concentration measuring device according to claim 1,
Having a recess into which the living body surface sucked by the suction means enters,
Glucose concentration measurement, wherein the light irradiating section and the detector are arranged obliquely such that the irradiation direction of the near-infrared light and the light receiving direction of the detector are oblique to each other in the recess. apparatus.
請求項2に記載のグルコース濃度測定装置において、
前記近赤外光の照射方向と前記検出器の受光方向とを交差させている
ことを特徴とするグルコース濃度測定装置。
The glucose concentration measuring device according to claim 2,
A glucose concentration measuring device, wherein an irradiation direction of the near infrared light and a light receiving direction of the detector intersect.
請求項1に記載のグルコース濃度測定装置において、
前記生体表面を挟み込むとともに前記吸引手段に連通する凹所を有し、
該凹所を間に挟むように前記光照射部及び前記検出器が配置されている
ことを特徴とするグルコース濃度測定装置。
The glucose concentration measuring device according to claim 1,
Having a recess that sandwiches the body surface and communicates with the suction means,
The glucose concentration measuring device, wherein the light irradiator and the detector are arranged so as to sandwich the recess.
請求項4に記載のグルコース濃度測定装置において、
前記近赤外光の照射方向と前記検出器の受光方向とを正対向させている
ことを特徴とするグルコース濃度測定装置。
The glucose concentration measuring device according to claim 4,
A glucose concentration measuring device, wherein an irradiation direction of the near-infrared light and a light receiving direction of the detector are directly opposed.
生体表面に配置されて、近赤外光を生体内に照射する光照射部と、生体内で拡散した光を生体外部で検出する検出器と、該検出器により検出された受光信号に基づいて生体内のグルコース濃度を求める演算手段と、前記生体表面に正圧を与える加圧手段とを備えている
ことを特徴とするグルコース濃度測定装置。
A light irradiation unit that is arranged on the surface of the living body and irradiates the living body with near-infrared light, a detector that detects light diffused in the living body outside the living body, and a light reception signal detected by the detector. An apparatus for measuring glucose concentration, comprising: means for calculating glucose concentration in a living body; and pressurizing means for applying a positive pressure to the surface of the living body.
請求項6に記載のグルコース濃度測定装置において、
前記検出器が複数設けられ、
これら検出器のうちの少なくとも一つが、他の検出器よりも突出した受光端を有し、該受光端が前記加圧手段をなしている
ことを特徴とするグルコース濃度測定装置。
The glucose concentration measuring device according to claim 6,
A plurality of the detectors are provided,
At least one of these detectors has a light receiving end protruding from other detectors, and the light receiving end forms the pressurizing means.
請求項1から請求項7の何れか1項に記載のグルコース濃度測定装置において、
前記生体表面の温度を調整する温度コントローラを備えている
ことを特徴とするグルコース濃度測定装置。
The glucose concentration measuring device according to any one of claims 1 to 7,
A glucose concentration measuring device comprising a temperature controller for adjusting the temperature of the living body surface.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006096080A1 (en) * 2005-03-09 2006-09-14 Ramil Faritovich Musin Method and device microcalorimetrically measuring a tissue local metabolism speed, intracellular tissue water content, blood biochemical component concentration and a cardio-vascular system tension
US7598483B2 (en) 2005-02-02 2009-10-06 Panasonic Corporation Optical element and optical measurement device using the optical element
JP2009233285A (en) * 2008-03-28 2009-10-15 Terumo Corp Blood component measuring device
JP2011080997A (en) * 2009-10-08 2011-04-21 Commissariat A L'energie Atomique & Aux Energies Alternatives Method and device for diffuse excitation in imaging
US20190257761A1 (en) * 2018-02-21 2019-08-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Raman probe and bio-component analyzing apparatus using the same

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7598483B2 (en) 2005-02-02 2009-10-06 Panasonic Corporation Optical element and optical measurement device using the optical element
WO2006096080A1 (en) * 2005-03-09 2006-09-14 Ramil Faritovich Musin Method and device microcalorimetrically measuring a tissue local metabolism speed, intracellular tissue water content, blood biochemical component concentration and a cardio-vascular system tension
JP2009233285A (en) * 2008-03-28 2009-10-15 Terumo Corp Blood component measuring device
JP2011080997A (en) * 2009-10-08 2011-04-21 Commissariat A L'energie Atomique & Aux Energies Alternatives Method and device for diffuse excitation in imaging
US20190257761A1 (en) * 2018-02-21 2019-08-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Raman probe and bio-component analyzing apparatus using the same
KR20190100695A (en) * 2018-02-21 2019-08-29 삼성전자주식회사 Raman probe, biological component analysis apparatus using the Raman probe
US10663405B2 (en) 2018-02-21 2020-05-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Raman probe and bio-component analyzing apparatus using the same
KR102574086B1 (en) * 2018-02-21 2023-09-04 삼성전자주식회사 Raman probe

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