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JPH0113852B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0113852B2
JPH0113852B2 JP56009006A JP900681A JPH0113852B2 JP H0113852 B2 JPH0113852 B2 JP H0113852B2 JP 56009006 A JP56009006 A JP 56009006A JP 900681 A JP900681 A JP 900681A JP H0113852 B2 JPH0113852 B2 JP H0113852B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
laser light
laser beam
detection section
biochemical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP56009006A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS57124239A (en
Inventor
Kashiwa Kobayashi
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Aloka Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aloka Co Ltd filed Critical Aloka Co Ltd
Priority to JP56009006A priority Critical patent/JPS57124239A/en
Publication of JPS57124239A publication Critical patent/JPS57124239A/en
Publication of JPH0113852B2 publication Critical patent/JPH0113852B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/44Detecting, measuring or recording for evaluating the integumentary system, e.g. skin, hair or nails
    • A61B5/441Skin evaluation, e.g. for skin disorder diagnosis

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレーザ光による生化学成分分析装置、
特に生体組織内にしみ込んだレーザ光のエネルギ
減衰によつて生化学成分を非観血的に測定するこ
とのできる生化学成分分析装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a biochemical component analysis device using laser light;
In particular, the present invention relates to a biochemical component analyzer that can non-invasively measure biochemical components by attenuating the energy of laser light that has penetrated into living tissue.

近年の医療分野においては、予防医学、治療医
学の両面から生化学成分、特に血液等の液体中に
含まれる成分の測定が不可欠となつてきており、
これらの検体検査により多大な診断情報が得られ
ている。
In recent years, in the medical field, it has become essential to measure biochemical components, especially components contained in fluids such as blood, from both preventive and therapeutic medicine.
A great deal of diagnostic information has been obtained from these specimen tests.

従来の一般的な検体検査は生体組織から所定の
体液を採取し、この体液に必要な分離精製等の処
理を加えた後に化学反応を行わせ、体液中の成分
を測定している。従つて、このような従来の測定
装置では、測定結果を得るまでに比較的長時間を
要し、リアルタイムで結果を知ることは不可能で
あり、特に治療と同時にあるいは関連づけて生化
学成分の分析を行うことができないという問題が
あつた。
In conventional general sample testing, a predetermined body fluid is collected from a living tissue, the body fluid is subjected to necessary separation and purification processes, and then a chemical reaction is performed to measure the components in the body fluid. Therefore, with such conventional measuring devices, it takes a relatively long time to obtain measurement results, and it is impossible to know the results in real time, especially when analyzing biochemical components simultaneously with or in conjunction with treatment. There was a problem that I could not do it.

また従来の検体検査では、体液等の採取が被検
者に対して大きな負担となり、例えば、糖尿病等
に関する検査として知られる負荷試験では、被検
者から多数回血液を採取するので、被検者に無視
できない負担を与えるという問題があつた。
In addition, in conventional laboratory tests, the collection of body fluids places a large burden on the test subject.For example, in stress tests known as tests for diabetes, etc., blood is collected from the test subject multiple times. The problem was that it placed a burden that could not be ignored.

本発明は上記従来の課題に鑑みなされたもの
で、その目的は非観血的に生化学成分を連続的に
測定することができ、リアルタイムで被検者に負
担をかけることなく生化学成分の分析を可能とす
るレーザ光による生化学成分分析装置を提供する
ことにある。
The present invention was developed in view of the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to be able to continuously measure biochemical components in a non-invasive manner, and to measure biochemical components in real time without placing a burden on the subject. An object of the present invention is to provide a biochemical component analyzer using laser light that enables analysis.

上記目的を達成するため、本発明の装置は中心
導光路を形成するコアと、該コアの外皮を形成す
るクラツドと、から成り、生体の皮膚表面が直接
密着できるようクラツドの一部を除去してコアの
側面を露出させた検出部を有する光フアイバと、 該光フアイバに所定波長の赤外レーザ光を導光
するレーザ光源と、 前記光フアイバから出た反射レーザ光のエネル
ギを測定し、この測定結果に基づき前記生体の生
化学成分を測定する測定演算部と、を含み、 生化学成分を非観血的に測定することを特徴と
する。
In order to achieve the above object, the device of the present invention consists of a core forming a central light guide path and a cladding forming an outer skin of the core, and a part of the cladding is removed so that the skin surface of the living body can be brought into direct contact with the core. an optical fiber having a detection portion with a side surface of the core exposed; a laser light source that guides infrared laser light of a predetermined wavelength to the optical fiber; measuring the energy of the reflected laser light emitted from the optical fiber; It is characterized in that it includes a measurement calculation unit that measures biochemical components of the living body based on the measurement results, and measures the biochemical components non-invasively.

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings.

第1図には、本発明に係る生化学成分分析装置
の要部が示されている。ここにおいて、10は光
フアイバであり、中心導光路を形成するコア12
と、外皮を形成するクラツド14とから成り、そ
の一部にクラツド14を除去してコア12を露出
させて成る検出部16が形成されている。
FIG. 1 shows the main parts of a biochemical component analyzer according to the present invention. Here, 10 is an optical fiber, and a core 12 forming a central light guide path.
and a cladding 14 forming an outer skin, and a detecting section 16 is formed by removing the cladding 14 to expose the core 12 in a part thereof.

本発明における生体成分の検出媒体は後述のご
とく波長約10μm前後の赤外光である炭酸ガスレ
ーザ光であるため、光フアイバ10にはこの波長
域の光をよく通すカルコゲン化物或いはハロゲン
化物を素材とした赤外光フアイバが用いられる。
一般に、光フアイバのコア及びクラツドは主とし
てその材質により光屈折率が定まるが、材質が同
じであつても光の波長によつて屈折率が多少変化
を受ける。従つて、本発明においては赤外フアイ
バの材質で基本的なコア・クラツドの屈折率が定
まり、これに選択される炭酸ガスレーザ光の波長
による変動が加わることになる。
As described later, the detection medium for biological components in the present invention is carbon dioxide laser light, which is infrared light with a wavelength of approximately 10 μm. An infrared optical fiber is used.
Generally, the optical refractive index of the core and cladding of an optical fiber is determined mainly by the material of the fiber, but even if the material is the same, the refractive index changes somewhat depending on the wavelength of the light. Therefore, in the present invention, the basic refractive index of the core and cladding is determined by the material of the infrared fiber, and variations depending on the wavelength of the selected carbon dioxide laser beam are added to this.

このようにして形成された光フアイバ10にレ
ーザ光100を導光し、検出部16を口唇等の粘
膜組織18に押し当て測定すると、検出部16に
おいてコア12と直接密着している組織18内に
レーザ光100がその波長に比例した深さだけ極
く僅かながらしみ込んで全反射するので、生化学
成分、例えば組織糖濃度等を非観血的に、しかも
連続的に測定することが可能となる。
When the laser beam 100 is guided to the optical fiber 10 formed in this way and the detection section 16 is pressed against the mucous membrane tissue 18 such as the lips, the detection section 16 detects the inside of the tissue 18 that is in direct contact with the core 12. The laser beam 100 penetrates a depth proportional to its wavelength and is totally reflected, making it possible to measure biochemical components such as tissue sugar concentration non-invasively and continuously. Become.

本発明において検出媒体にはレーザ光、特に波
長約10μm前後の炭酸ガスレーザ光が用いられ
る。これは、炭酸ガスレーザ光は単一波長光であ
るため光フアイバ内を同一の屈折率で伝達でき、
その減衰率に基づいて生体成分測定を行うには極
めて好適であるとの理由による。
In the present invention, a laser beam, particularly a carbon dioxide laser beam having a wavelength of about 10 μm, is used as the detection medium. This is because carbon dioxide laser light is a single wavelength light, so it can be transmitted within an optical fiber with the same refractive index.
This is because it is extremely suitable for measuring biological components based on the attenuation rate.

なお上記検出部16として光フアイバ10の一
部を用いず、例えば、ATR(内部多重全反射)プ
リズムを検出部として用いる装置も検討された。
しかし、このATRプリズムを検出部として用い
る装置は、光フアイバとATRプリズムとの接合
部分でレーザ光の損失が生じ、好ましくない。ま
た上記接合部分でレーザ光の損失、位相のずれが
生じS/N比も十分に取れず、正確な測定を行う
上でも問題がある。また新生児の診断を行う際、
口唇に検出部16を押し当てることは難しいた
め、他の皮膚表面、例えば腋の下、足の付根、耳
等を利用する必要がある。しかし、ATRプリズ
ムは一定の大きさ、厚さを有するため、これらの
皮膚表面に用いるのは不適当である。ところが、
本発明に係る装置の検出部16は光フアイバ10
の一部を利用しているため、上記問題を引き起こ
す接続部分が存在せず、また検出部16は細い紐
状であるため、口唇等の粘膜組織18に限らず、
腋の下、耳等の他の皮膚表面18にも使用でき、
新生児の診断にも支障が生じない。
Note that devices have also been considered that do not use a part of the optical fiber 10 as the detection section 16, but instead use, for example, an ATR (internal multiple total reflection) prism as the detection section.
However, a device using this ATR prism as a detection section is not preferable because loss of laser light occurs at the junction between the optical fiber and the ATR prism. Furthermore, loss of laser light and phase shift occur at the junction, making it difficult to obtain a sufficient S/N ratio, which poses a problem in performing accurate measurements. Also, when diagnosing newborns,
Since it is difficult to press the detection unit 16 against the lips, it is necessary to use other skin surfaces, such as the armpit, the base of the foot, and the ear. However, since ATR prisms have a certain size and thickness, they are inappropriate for use on these skin surfaces. However,
The detection unit 16 of the device according to the present invention includes an optical fiber 10
Since the detection part 16 is thin and string-like, it can be used not only for the mucous membrane tissue 18 such as the lips, but also for the detection part 16, which is a thin string-like structure.
Can also be used on other skin surfaces 18 such as underarms, ears, etc.
There is no problem in the diagnosis of newborns.

第2図は本発明に係る生化学成分分析装置の一
実施例の詳細説明図であり、炭酸ガスレーザ光を
光フアイバ10に導光し、検出部16において、
口唇等の粘膜組織に約30ミクロン程度の深さ内で
レーザ光を多重的に反射させ、その吸収スペクト
ルを測定して組織糖濃度を非観血的に連続して測
定することができる。
FIG. 2 is a detailed explanatory diagram of an embodiment of the biochemical component analyzer according to the present invention, in which carbon dioxide laser light is guided to the optical fiber 10, and the detection unit 16
Tissue sugar concentration can be continuously measured non-invasively by multiplexing laser light reflected on mucosal tissue such as the lips within a depth of about 30 microns and measuring its absorption spectrum.

炭酸ガスレーザから成るレーザ光源30から出
力されたレーザ光はコリメータ32によつて極め
て細い平行光線に集束される。そして、このレー
ザ光はハーフミラー34にて二方向に分離され、
一方は検出部16に向かつて、他方はレーザ光源
30の制御回路に送出される。なお前記ハーフミ
ラー34はゲルマニウム等から成り、その材質は
レーザ光の波長に対応して任意に選択される。
Laser light output from a laser light source 30 consisting of a carbon dioxide laser is focused by a collimator 32 into an extremely thin parallel beam. Then, this laser beam is separated into two directions by a half mirror 34,
One is directed to the detection unit 16, and the other is sent to the control circuit of the laser light source 30. The half mirror 34 is made of germanium or the like, and its material is arbitrarily selected depending on the wavelength of the laser beam.

レーザ光源30の制御回路はレーザ出力をモニ
タするパワーメータ38、レーザ光出力検出器4
4および出力安定回路40を含み、ハーフミラー
34により反射されたレーザ光は更にハーフミラ
ー42によつて二分割され、一方がパワーメータ
38に供給されてレーザ光の出力をメータ表示に
よりモニタし、また他方のレーザ光はレーザ光出
力検出器44に供給され、前記出力安定回路40
を含むフイードバツク回路によつてレーザ光源3
0の出力を安定化制御することができる。
The control circuit of the laser light source 30 includes a power meter 38 that monitors the laser output, and a laser light output detector 4.
4 and an output stabilizing circuit 40, the laser beam reflected by the half mirror 34 is further divided into two by the half mirror 42, one is supplied to the power meter 38, and the output of the laser beam is monitored by a meter display, The other laser beam is supplied to the laser beam output detector 44, and the output stabilizing circuit 40
A feedback circuit including a laser light source 3
The output of 0 can be stabilized and controlled.

前記ハーフミラー34を直進したレーザ光はシ
ヤツタ46を通つて、更に他のハーフミラー48
に印加され、実施例においては、測定用の光フア
イバ10と較正用の光フアイバ50に二分割され
て導光する。すなわち、ハーフミラー48を直進
したレーザ光は光フアイバ10を介して検出部1
6に導かれ、他方、ハーフミラー48から反射し
たレーザ光は較正用光フアイバ50を介して較正
部52に導かれる。この較正部52は検出部16
と同じ構造に形成されている。上記両レーザ光の
導光タイミングを交互に切り替えるため、両導光
路には光チヨツパ54が設けられ、該光チヨツパ
54は両導光路を横切るスリツト板54aと、該
スリツト板54aを回転駆動するためのモータ5
4bとを含み、検出部16、較正部52へのレー
ザ光を交互に切り替えることができる。また検出
部16、較正部52における単位長当たりのレー
ザ光反射回数を十分に得るため、第3図に示すよ
うに、検出部16、較正部52の手前位置におい
て、各光フアイバ10,50には折曲部が形成さ
れ、各光フアイバ10,50の入力端から導光さ
れたレーザ光100はこの折曲部において反射角
が鋭角になるよう設定される。
The laser beam that has passed straight through the half mirror 34 passes through a shutter 46 and then passes through another half mirror 48.
In the embodiment, the light is divided into two into the optical fiber 10 for measurement and the optical fiber 50 for calibration. That is, the laser beam that has passed straight through the half mirror 48 is transmitted to the detection unit 1 via the optical fiber 10.
On the other hand, the laser beam reflected from the half mirror 48 is guided to the calibration section 52 via the calibration optical fiber 50. This calibration section 52 is the detection section 16
It is formed in the same structure. In order to alternately switch the light guiding timing of both laser beams, an optical chopper 54 is provided in both light guiding paths, and the optical chopper 54 has a slit plate 54a that crosses both light guiding paths, and a slit plate 54a that rotates the slit plate 54a. motor 5
4b, and the laser light to the detection unit 16 and the calibration unit 52 can be alternately switched. In addition, in order to obtain a sufficient number of laser beam reflections per unit length in the detection section 16 and the calibration section 52, as shown in FIG. A bent portion is formed, and the reflection angle of the laser beam 100 guided from the input end of each optical fiber 10, 50 is set to be an acute angle at this bent portion.

検出部16に入射されたレーザ光は検出部16
に押し当てられた被検者の口唇粘膜中に極く僅
か、通常の場合数十ミクロンしみ込み、このとき
に、レーザ光エネルギはその一部が粘膜組織によ
つて吸収され、前述したように、この吸収量は粘
膜組織中の糖濃度にほぼ比例する。従つて、検出
部16内で多重反射したレーザ光はその出力が生
体組織での吸収分減少することにより、この吸収
減少分を測定することにより生体組織内の生化学
成分を分析することが可能となる。すなわち、実
施例においては、検出部16から出たレーザ光は
光フアイバ10を通り、コリメータ56で細い平
行光線に集束された後、ハーフミラー58を通つ
て測定演算部60へ供給される。
The laser beam incident on the detection unit 16
A very small amount, usually several tens of microns, penetrates into the subject's lip mucosa when it is pressed against it, and at this time, a portion of the laser light energy is absorbed by the mucosal tissue, and as mentioned above, , this amount of absorption is approximately proportional to the sugar concentration in the mucosal tissue. Therefore, the output of the laser light multiple reflected within the detection unit 16 is reduced by the amount absorbed by the living tissue, and by measuring this reduced absorption, it is possible to analyze the biochemical components in the living tissue. becomes. That is, in the embodiment, the laser beam emitted from the detection section 16 passes through the optical fiber 10, is focused into a thin parallel beam by the collimator 56, and is then supplied to the measurement calculation section 60 through the half mirror 58.

一方、較正部52はそのコアが生理食塩水等の
較正液中に浸されており、予め既知の減衰を受け
た後、ハーフミラー58から測定演算部60に入
射される。この較正部52も前述したように、検
出部16と同様の構成から成り、導光されるレー
ザ光の周波数、強度その他の条件に応じて較正液
での吸収エネルギが変化し、この較正部52の出
力と検出部16の出力とを比較測定することによ
り、生化学成分を正確に測定することが可能とな
る。
On the other hand, the core of the calibration section 52 is immersed in a calibration solution such as physiological saline, and after undergoing a known attenuation in advance, the light enters the measurement calculation section 60 from the half mirror 58. As described above, this calibration section 52 also has the same configuration as the detection section 16, and the energy absorbed by the calibration liquid changes depending on the frequency, intensity, and other conditions of the guided laser beam. By comparing and measuring the output of the detection unit 16 with the output of the detection unit 16, it becomes possible to accurately measure biochemical components.

測定演算部60はレーザ光エネルギ検出器62
を含み、前記検出部16おび較正部52から出力
されたレーザ光はそれぞれ交互のタイミングでレ
ンズ64を介し検出器62へ供給され、そのエネ
ルギが電気的に検出される。検出器62の出力は
アンプ66により増幅された後、A−Dコンバー
タ68によりデジタル信号に変換され、この後イ
ンターフエイス70を介してミニコンピユータ7
2へ供給され、所望の演算処理が施された後、測
定値が出力記録される。ミニコンピユータ72か
らのデータは、実施例において、単位容積当たり
の糖濃度として示され、所定の表示あるいはプリ
ンタにより印字記録されることとなる。
The measurement calculation section 60 includes a laser beam energy detector 62
The laser beams output from the detection section 16 and the calibration section 52 are supplied to the detector 62 via the lens 64 at alternate timing, and the energy thereof is electrically detected. The output of the detector 62 is amplified by an amplifier 66, then converted to a digital signal by an A-D converter 68, and then sent to a minicomputer 7 via an interface 70.
2 and subjected to desired arithmetic processing, the measured values are output and recorded. In the embodiment, the data from the minicomputer 72 is expressed as sugar concentration per unit volume, and is displayed on a predetermined display or printed by a printer.

第4図には、第2図の実施例の波形が示され、
スタート信号によりパルス状のレーザ光が検出部
16および較正部52に供給され、それぞれサン
プル信号およびリフアレンス信号として出力され
る。そして、両出力はハーフミラー58によつて
合成信号に合成され、この結果、合成信号に含ま
れる両出力の比較によつてレーザ光の出力、強
度、変動等に起因する誤差を除去した正確な測定
が可能となる。
FIG. 4 shows waveforms of the embodiment of FIG. 2,
A pulsed laser beam is supplied to the detection section 16 and the calibration section 52 in response to the start signal, and is output as a sample signal and a reference signal, respectively. Then, both outputs are combined into a composite signal by a half mirror 58, and as a result, by comparing both outputs included in the composite signal, an accurate Measurement becomes possible.

第5図には、本発明に係る生化学成分分析装置
の具体的な外観図が示され、レーザ光源30およ
びその発振制御部そしてレーザ光導光装置は本体
80内に収納され、本体80の前面には検出部1
6が被検者の口唇に密着するに適した位置に露出
されており、この検出部16が形成されている光
フアイバ10はある程度可撓性を有するので、検
出部16の位置も本体80に対してある程度移動
可能である。そして、本体80の近傍にはデイス
クトツプコンピユータ82が設けられ、所定の演
算およびデータ出力作用を行う。更に本体80内
のレーザ光源30(図示せず)に対しては冷却器
84から冷却水が供給され、レーザ光源の過熱を
防止している。
FIG. 5 shows a specific external view of the biochemical component analyzer according to the present invention, in which the laser light source 30, its oscillation control unit, and laser light guiding device are housed in the main body 80, and the front surface of the main body 80 is shown in FIG. There is a detection part 1
6 is exposed at a position suitable for close contact with the subject's lips, and since the optical fiber 10 on which this detecting section 16 is formed has some flexibility, the position of the detecting section 16 is also adjusted to the main body 80. It is possible to move to some extent. A desktop computer 82 is provided near the main body 80 and performs predetermined calculations and data output operations. Furthermore, cooling water is supplied from a cooler 84 to the laser light source 30 (not shown) in the main body 80 to prevent the laser light source from overheating.

第6図には、第4図の分析装置を用いた実際の
測定状態が示され、被検者86は検出部16をそ
の口唇にて密着挾持し、この状態で検出部16へ
レーザ光源30から所定の波長のレーザ光を導光
することによつてレーザ光をその波長に比例した
深さだけ生体組織、実施例においては、口唇組織
内にしみ込ませて全反射させ、組織内の糖濃度を
非観血的に測定することが可能となる。
FIG. 6 shows an actual measurement state using the analyzer shown in FIG. By guiding a laser beam of a predetermined wavelength from It becomes possible to measure non-invasively.

第7図には、レーザ光の糖水溶液内における吸
収スペクトルが示され、糖濃度が大きい場合に
は、吸収度も増加することが理解され、またこの
吸収度は波長によつて著しく変化し、所定波長を
選択することによつて、高分解能で糖濃度を測定
可能であることが理解される。すなわち、第7図
に示す実施例においては、9.65ミクロン程度の波
長を選択し、この波長のレーザ光を検出部16へ
供給することにより、口唇組織内の糖濃度を極め
て正確に測定することが可能となる。
FIG. 7 shows the absorption spectrum of laser light in a sugar aqueous solution, and it is understood that as the sugar concentration increases, the absorbance also increases, and this absorbance changes significantly depending on the wavelength. It is understood that by selecting a predetermined wavelength, sugar concentration can be measured with high resolution. That is, in the embodiment shown in FIG. 7, by selecting a wavelength of approximately 9.65 microns and supplying laser light of this wavelength to the detection unit 16, it is possible to measure the sugar concentration in the lip tissue extremely accurately. It becomes possible.

なお本実施例においては、口唇等の粘膜組織を
利用して生化学成分の測定を行う場合を例にとり
説明したが、新生児等の口唇を利用することが難
しい被検者の場合には、検出部16が光フアイバ
10の一部を利用して作られ紐状であることを利
用して、耳や足の付根等の皮膚表面に検出部10
を密着させ、生化学成分の測定を行うことも可能
である。
In this example, the case where biochemical components are measured using mucous membrane tissues such as the lips was explained as an example. By utilizing the fact that the portion 16 is made of a part of the optical fiber 10 and has a string shape, the detection portion 10 is attached to the skin surface such as the ear or the base of the foot.
It is also possible to measure biochemical components by placing the

またレーザ光源30に出力するレーザ光の波長
可変機能を持たせることにより、レーザ光の波長
を生体組織に適合するよう任意に選択することが
できる。
Furthermore, by providing the laser light source 30 with a wavelength variable function for outputting laser light, the wavelength of the laser light can be arbitrarily selected to match the living tissue.

以上説明したように、本発明によれば、検出部
を直接人体の皮膚表面に密着し、この密着状態に
おいて検出部へ所定波長のレーザ光を導光するの
で、検出部から出た反射レーザ光のエネルギを測
定することによつて生化学成分を分析することが
でき、非観血的に連続した測定が可能となる利点
を有する。
As explained above, according to the present invention, the detection section is directly brought into close contact with the skin surface of the human body, and the laser beam of a predetermined wavelength is guided to the detection section in this close contact state, so that the reflected laser light emitted from the detection section is Biochemical components can be analyzed by measuring the energy of , which has the advantage of allowing continuous non-invasive measurements.

またレーザ光を導光する光フアイバと検出部と
を別部材で形成することなく、光フアイバの一部
に検出部を形成する構造とすることにより、別部
材にしたときに生ずる光フアイバと検出部との接
合部分におけるレーザ光の損失、位相のずれを防
止し、生化学成分の分析測定を極めて正確に行う
ことができ、更に検出部の形状も光フアイバ同様
紐状となるため、口唇以外の皮膚表面、例えば耳
等を利用して測定を行うことができ、新生児の診
断にも極めて効果的である。
In addition, instead of forming the optical fiber that guides the laser beam and the detection part as separate parts, by forming the detection part in a part of the optical fiber, it is possible to detect This prevents loss of laser light and phase shift at the junction with the body, making it possible to analyze and measure biochemical components extremely accurately.Furthermore, since the shape of the detection part is string-like like an optical fiber, Measurements can be made using the skin surface of the body, such as the ear, and are extremely effective in diagnosing newborns.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の生化学成分分析装置の要部を
示す説明図、第2図は本発明に係る生化学成分分
析装置の好適な実施例を示す概略説明図、第3図
は第2図の実施例の光フアイバの説明図、第4図
は第2図の実施例の要部波形図、第5図は第2図
の実施例の具体的外観図、第6図は第5図の分析
装置における測定状態を示す説明図、第7図は本
発明の分析例を示す説明図である。各図中対応す
る部材には同一符号を付してある。 10……光フアイバ、12……コア、14……
クラツド、16……検出部、18……生体の皮膚
表面(粘膜組織)、30……レーザ光源、50…
…較正用光フアイバ、52……較正部、54……
光チヨツパ、60……測定演算部、86……被検
者、100……レーザ光。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the main parts of the biochemical component analyzer of the present invention, FIG. 2 is a schematic explanatory diagram showing a preferred embodiment of the biochemical component analyzer according to the present invention, and FIG. An explanatory diagram of the optical fiber of the embodiment shown in the figure, FIG. 4 is a waveform diagram of the main part of the embodiment of FIG. 2, FIG. 5 is a specific external view of the embodiment of FIG. 2, and FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a measurement state in the analyzer, and FIG. 7 is an explanatory diagram showing an analysis example of the present invention. Corresponding members in each figure are designated by the same reference numerals. 10...Optical fiber, 12...Core, 14...
Cladding, 16...Detection unit, 18...Skin surface of living body (mucosal tissue), 30...Laser light source, 50...
...Calibration optical fiber, 52...Calibration section, 54...
Optical chipper, 60...Measurement calculation unit, 86...Test, 100...Laser light.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 中心導光路を形成するコアと、該コアの外皮
を形成するクラツドと、から成り、生体の皮膚表
面が直接密着できるようクラツドの一部を除去し
てコアの側面を露出させた検出部を有する光フア
イバと、 該光フアイバに所定波長の赤外レーザ光を導光
するレーザ光源と、 前記光フアイバから出た反射レーザ光のエネル
ギを測定し、この測定結果に基づき前記生体の生
化学成分を測定する測定演算部と、を含み、 生化学成分を非観血的に測定することを特徴と
するレーザ光による生化学成分分析装置。 2 特許請求の範囲1記載の装置において、光フ
アイバの検出部手前に折曲部を形成してレーザ光
の検出部への入射角を鋭角にし検出部における単
位長当たりのレーザ光反射回数を増加したことを
特徴とするレーザ光による生化学成分分析装置。 3 特許請求の範囲1、2のいずれかに記載の装
置において、レーザ光の一部が導光される較正用
光フアイバが設けられ、検出部を有する光フアイ
バの出力と較正用光フアイバの出力とが測定演算
回路にて比較測定されることを特徴とするレーザ
光による生化学成分分析装置。 4 特許請求の範囲3記載の装置において、検出
部を有する光フアイバと較正用光フアイバとへの
レーザ光の導光路には、交互のタイミングでレー
ザ光が導光制御される光チヨツパが設けられてい
ることを特徴とするレーザ光による生化学成分分
析装置。
[Claims] 1. Consisting of a core forming a central light guide path and a cladding forming an outer skin of the core, a part of the cladding is removed so that the skin surface of the living body can be directly attached to the side surface of the core. an optical fiber having an exposed detection portion; a laser light source that guides infrared laser light of a predetermined wavelength to the optical fiber; and measuring the energy of the reflected laser light emitted from the optical fiber, and based on the measurement results. A biochemical component analysis device using a laser beam, comprising: a measurement calculation unit that measures biochemical components of the living body, and measures biochemical components non-invasively. 2. In the device according to claim 1, a bent portion is formed in front of the detection section of the optical fiber to make the angle of incidence of the laser beam on the detection section an acute angle, thereby increasing the number of times the laser beam is reflected per unit length at the detection section. A biochemical component analyzer using laser light, which is characterized by: 3. In the device according to claim 1 or 2, a calibration optical fiber is provided through which a portion of the laser beam is guided, and the output of the optical fiber having the detection section and the output of the calibration optical fiber are provided. A biochemical component analysis device using a laser beam, characterized in that a measurement and calculation circuit compares and measures the following. 4. In the device according to claim 3, an optical chopper is provided in the light guide path of the laser light to the optical fiber having the detection section and the calibration optical fiber, and the light guide of the laser light is controlled at alternate timing. A biochemical component analyzer using laser light.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6075032A (en) * 1983-09-30 1985-04-27 アロカ株式会社 Biochemical component analyser due to laser beam
JPS61203939A (en) * 1985-03-07 1986-09-09 萩原 文二 Skin laser sensor for examination liver function
CA2028261C (en) * 1989-10-28 1995-01-17 Won Suck Yang Non-invasive method and apparatus for measuring blood glucose concentration
US7473906B2 (en) * 2005-04-28 2009-01-06 Claudio Oliveira Egalon Reversible, low cost, distributed optical fiber sensor with high spatial resolution
JP4602215B2 (en) * 2005-10-12 2010-12-22 アドバンスド・マスク・インスペクション・テクノロジー株式会社 Light quantity measuring device and light quantity measuring method
JP5888104B2 (en) * 2012-05-14 2016-03-16 株式会社島津製作所 Oxygen concentration measuring device
JP5930195B2 (en) * 2012-06-20 2016-06-08 オリンパス株式会社 Curve sensor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5022834A (en) * 1973-06-30 1975-03-11
JPS5145488A (en) * 1974-10-14 1976-04-17 Minolta Camera Kk
JPS5250558A (en) * 1975-10-20 1977-04-22 Mitsubishi Marorii Yakin Kougi Silverrnickellmetallic oxide electric contacts
JPS5477491A (en) * 1977-12-01 1979-06-20 Aroozu Kk Nonnobservation bloor oximeter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5022834A (en) * 1973-06-30 1975-03-11
JPS5145488A (en) * 1974-10-14 1976-04-17 Minolta Camera Kk
JPS5250558A (en) * 1975-10-20 1977-04-22 Mitsubishi Marorii Yakin Kougi Silverrnickellmetallic oxide electric contacts
JPS5477491A (en) * 1977-12-01 1979-06-20 Aroozu Kk Nonnobservation bloor oximeter

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