Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH0256091B2 - - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH0256091B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0256091B2
JPH0256091B2 JP59060444A JP6044484A JPH0256091B2 JP H0256091 B2 JPH0256091 B2 JP H0256091B2 JP 59060444 A JP59060444 A JP 59060444A JP 6044484 A JP6044484 A JP 6044484A JP H0256091 B2 JPH0256091 B2 JP H0256091B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blood flow
light
flow meter
frequency
laser
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 - Lifetime
Application number
JP59060444A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS60203235A (ja
Inventor
Hitoshi Fujii
Toshimitsu Asakura
Kunihiko Nohira
Yoshihisa Shintomi
Takehiko Oora
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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 Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP59060444A priority Critical patent/JPS60203235A/ja
Publication of JPS60203235A publication Critical patent/JPS60203235A/ja
Publication of JPH0256091B2 publication Critical patent/JPH0256091B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レーザー光によるスペツクル現象を
用いて生体組織の血流状態を測定するレーザース
ペツクル血流計に関するものである。
一般に、レーザー光を散乱物体に向けて照射す
ると乱反射によつて波面が乱され、ランダムな斑
点模様のいわゆるスペツクルパターンが形成され
る。そして、散乱物体が時間とともに移動する場
合には、このスペツクルパターンは時々刻々変化
し、スペツクルパターンを受光する側の固定され
た位置で観測すると、スペツクルの光強度が時間
とともに変化することになる。本発明はこれを生
体組織の血流測定に応用したものである。
ところで従来、血流計としては特開昭55−
63634号公報に記載される装置が知られている。
これは移動している血球からのレーザー散乱光を
光検出器で受光し、光検出器の出力信号の周波数
範囲0〜20KHzに含まれる多数のうなり周波数成
分のうち、高域フイルタで直流成分を除去し、残
りの交流成分を増幅して光検出器の全出力信号で
除算することにより、血流の状態と相関をもたせ
ることを基本としている。
そして、この従来装置はレーザー空どうのモー
ド干渉に起因するノイズを消去するため、1本の
光出射フアイバーで照射された血球部の相互に隣
接した2つの領域から、2本の受光フアイバーを
介して対応する2つの光検出器へ散乱光を導き、
差動増幅器により減算を行つているものであり、
既にレーザードツプラー血流計として市販されて
いる。
しかしながら、この従来装置においてはコア直
径約1mmの大口径フアイバーが用いられているた
めに、スペツクル信号は受光フアイバーのコア直
径が大きくなると、全受光量が増加して検出に有
利となる反面、信号は空間的に平均化され信号成
分の振幅が低下して、レーザー光源と光検出器の
雑音、電子回路の発生する熱雑音が無視できなく
なり、これが従来装置において測定値を不安定と
する原因となつていた。また、大口径フアイバー
は小さな振動が加わつても大きなモーダルノイズ
つまり光フアイバー固有の雑音を発生するため、
微かなフアイバーの揺動でも測定値の読み取りが
不能となることがしばしばあつた。
本発明は上記従来装置の欠点を取除き、測定値
が安定し、しかも簡易な構成からなるレーザース
ペツクル血流計を提供することを目的とする。
上述の目的を達成するための本発明の要旨は、
レーザー光源と、該レーザー光源からの光を生体
内の血球に照射するための照射用光伝送手段と、
光照射された血球による時間とともに変動するレ
ーザースペツクル信号を伝送する受光用光伝送手
段と、該受光用光伝送手段により伝送されたスペ
ツクル信号を検出する光検出器と、該光検出器で
検出されるスペツクル信号の周波数勾配を求める
手段とを有し、前記求められた周波数勾配を基に
血流値を算出することを特徴とするレーザースペ
ツクル血流計である。
以下に、本発明の実施例を添付の図面を用いて
説明する。
第1図は本発明に係る装置の全体概略図であ
る。He−Neレーザー光源LBからの可干渉レー
ザー光は、1本の光出射フアイバーF1を通して
皮膚面Sを照射し、約1mmの深さまで組織に入つ
て毛細血管の血球で散乱されて形成されるスペツ
クル光が、1本の受光フアイバーF2を介して光
電子増倍管PMで検出される。そして、血球の移
動に応じて光電子増倍管PMの出力は時間ととも
に変化し、この光電子増倍管PMの出力は増幅器
Aで増幅される。増幅器Aの出力は周波数解析器
FAに入力して周波数分布を観察するか、又は以
下に詳述するマルチチヤンネルフイルタ、MFマ
イクロコンピユータμCOMに入力して信号処理が
なされる。なお、同時に増幅器Aの出力は高域フ
イルタ、周波数−電圧変換器F/Vに入力する
が、これは必要に応じて零交差法処理を行うため
に用いられる。
すなわち、周波数−電圧変換器F/Vは高域フ
イルタHFを通して直流分をカツトし、交流分が
抽出されたスペツクル信号を零レベルと比較し
て、両者が合致する毎に立ち上がり、一定の時定
数をもつて減衰するパルス列を発生させ、更に内
蔵する低域フイルタを通して平均化された電圧出
力に変換する。ここで、パルスの繰り返し周波数
が高いところでは高い電圧値を出力し、この出力
を積分回路により時間積分する。そして時間積分
された積分値が、所定時間内のパルスの繰り返し
周波数を表示することになり、血流状態が速けれ
ば積分値が高く表示され、逆に血流状態が遅けれ
ば低く表示されることになる。
なお、光出射フアイバーF1のコア直径を小さ
くすると、スペツクルパターン変化を粗くするこ
とができるため、受光フアイバーF2と同様に光
出射フアイバーF1のコア直径も小さくすること
が望ましい。そこで本発明においては、受光フア
イバーF2のコア直径、更には光出射フアイバー
F1のコア直径も100μm以下の光フアイバーを
用いて、S/N比の大幅な改善と耐震性の向上を
図つている。特に本発明者の実験によれば、光出
射フアイバーF1のコア直径を80μm、受光フア
イバーF2のコア直径10μmとして良好な結果を
得た。
なお、本発明においては従来装置の如く受光フ
アイバーを2本必要とするものでなく、1本使用
するものであつて、装置の構成が簡易となり、ま
たコストの低下を図ることができる。
さて記述した如く本発明においては、第1図及
び第2図に例示される信号処理系を介して従来装
置における方式と異なる方式でスペツクル信号処
理を行う。すなわち、従来装置では光検出器で検
出した信号を高周波フイルタを通した後に、全受
光量で除算して正規化することを基本方式として
いたが、この方式ではレーザー光源、光検出器や
信号処理回路が発生するノイズの時間変動によつ
て直接影響を受け、測定値のドリフトを生じ易
い。またフアイバー径を変更すると、全受光量に
対する高周波成分の値も変わるため再調整しなけ
ればならなかつた。
本発明ではこの従来方式と異なり、スペツクル
信号を周波数解析器FAにかけて得られるパワー
スペツクルを両対数グラフにプロツトし、その傾
きつまり周波数勾配を求めたり、低周波成分に対
する高周波成分の比を直接演算する方式を採用し
ている。後者については具体的には、第2図にお
いて光検出器の出力のうち低帯域40Hz、高帯域
640Hzを各々選択的に通過させるバンドパスフイ
ルタBPFa,BPFbにより、各振幅|VL|,|
VH|が得られ、アナログ・デイジタル変換器
A/D、MFマイクロコンピユータμCOMにより
両者の強度比に準じた値HLR=|VH|2/|VL
2が演算され、プリンタPTによりプリントアウ
トされる。すなわち、2つの異なる周波数Hzでの
パワースペクトラムの比により、周波数勾配が得
られることになる。
この周波数勾配は皮膚面Sの各部位で異なり、
また血流量を人為的に変えると変化することが確
かめられた。すなわち、第3図a,b,c,dは
各々下唇、指先、首、足の各部位におけるパワー
スペクトルを示すが、各部位により周波数勾配は
異なる。また、第4図は上腕部を締めつける前後
における手のひらの部位のパワースペクトルを示
している。ここで、第4図のaは通常の血流状
態、bは空気圧で上腕部を締めつけ血流を停止し
た状態、cは血流の停止を解除した状態でのパワ
ースペクトルである。このようにして、同一部位
における血流状態の変化が周波数勾配の変化とな
つて現われることが理解される。
第5図は第4図a,b,cの各状態でのHLR
=|VH2|/|VL2|を時系列的に示している。
なお、上述した周波数勾配は測定系自体が発生
する雑音のレベルが変化しても、影響を受けない
ため極めて安定な測定が可能となる。
以上のように本発明に係るレーザースペツクル
血流計によれば測定値が安定し、しかも除算器、
差動増幅器等が不要で簡単な構成で生体組織の血
流状態を測定できることになる。そして、本発明
により内科・外科領域においては、末梢循環不全
の診断と病態の評価に用いることができ、また形
成外科領域においては皮膚及び皮弁移植後の血流
状態を測定して移植手術の経過の判断等を簡便に
行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るレーザースペツクル血流
計の全体概略図、第2図は周波数勾配を求める演
算系の概略図、第3図a,b,c,dは各々下
唇、指先、首、足の各部位のパワースペクトル
図、第4図は上腕部を締めつける前後の手のひら
のパワースペクトル図、第5図は第4図の各状態
における周波数勾配を時系列的に示した説明図で
ある。 符号LBはレーザー光源、PMは光電子増倍管、
Aは増幅器、FAは周波数解析器、HFは高域フ
イルタ、F/Vは周波数−電圧変換器、BPFa,
BPFbはバンドパスフイルタ、A/Dはアナロ
グ・デジタル変換器、μCOMはマイクロコンピユ
ータ、PTはプリンタである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 レーザー光源と、該レーザー光源からの光を
    生体内の血球に照射するための照射用光伝送手段
    と、光照射された血球による時間とともに変動す
    るレーザースペツクル信号を伝送する受光用光伝
    送手段と、該受光用光伝送手段により伝送された
    スペツクル信号を検出する光検出器と、該光検出
    器で検出されるスペツクル信号の周波数勾配を求
    める手段とを有し、前記求められた周波数勾配を
    基に血流値を算出することを特徴とするレーザー
    スペツクル血流計。 2 前記周波数勾配を求める手段は周波数解析器
    とを有し、該周波数解析器によるパワースペクト
    ルを両対数グラフにプロツトし、その傾きにより
    前記周波数勾配を求めるようにした特許請求の範
    囲第1項に記載のレーザースペツクル血流計。 3 前記周波数勾配を求める手段は異なる周波数
    成分を抽出するフイルタを有し、その強度比を演
    算して周波数勾配を求めるようにした特許請求の
    範囲第1項に記載のレーザースペツクル血流計。 4 前記照射用光伝送手段及び受光用伝送手段は
    それぞれ光出射フアイバー、受光フアイバーであ
    り、少なくとも前記受光フアイバーのコア直径は
    100μm以下とした特許請求の範囲第1項に記載
    のレーザースペツクル血流計。 5 前記光出射フアイバーのコア直径を100μm
    以下とした特許請求の範囲第4項に記載のレーザ
    ースペツクル血流計。 6 前記受光用光伝送手段は1本の光フアイバー
    とした特許請求の範囲第1項に記載のレーザース
    ペツクル血流計。 7 前記光検出器は光電子増幅管とした特許請求
    の範囲第1項に記載のレーザースペツクル血流
    計。
JP59060444A 1984-03-28 1984-03-28 レ−ザ−スペツクル血流計 Granted JPS60203235A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59060444A JPS60203235A (ja) 1984-03-28 1984-03-28 レ−ザ−スペツクル血流計

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59060444A JPS60203235A (ja) 1984-03-28 1984-03-28 レ−ザ−スペツクル血流計

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60203235A JPS60203235A (ja) 1985-10-14
JPH0256091B2 true JPH0256091B2 (ja) 1990-11-29

Family

ID=13142451

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59060444A Granted JPS60203235A (ja) 1984-03-28 1984-03-28 レ−ザ−スペツクル血流計

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60203235A (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62275431A (ja) * 1986-02-25 1987-11-30 興和株式会社 眼科診断方法及び装置
JP2022028985A (ja) * 2018-12-12 2022-02-17 京セラ株式会社 測定装置、測定システムおよび測定方法
EP3951327A4 (en) * 2019-03-29 2023-04-05 Kyocera Corporation MEASUREMENT DEVICE, MEASUREMENT SYSTEM, MEASUREMENT PROCEDURE AND PROGRAM

Also Published As

Publication number Publication date
JPS60203235A (ja) 1985-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nilsson et al. A new instrument for continuous measurement of tissue blood flow by light beating spectroscopy
US4476875A (en) Method and apparatus for measuring flow motions in a fluid
US3511227A (en) Measurement of blood flow using coherent radiation and doppler effect
JP3313841B2 (ja) 血流測定装置
US5617852A (en) Method and apparatus for non-invasively determining blood analytes
EP2079363B1 (en) Method for in vivo measurement of biological parameters
US6045511A (en) Device and evaluation procedure for the depth-selective, noninvasive detection of the blood flow and/or intra and/or extra-corporeally flowing liquids in biological tissue
US5713352A (en) Method for investigating a scattering medium with intensity-modulated light
JP3184521B2 (ja) 濃度を決定するための測定装置及び測定システム
ATE267547T1 (de) Vorrichtung zur messung der blutströmung in mikrogefässen
JP2004528917A5 (ja)
EP0387291A1 (en) Apparatus and method for use in pulse oximeters
CN111956234A (zh) 基于光声技术的血氧饱和度精确测量方法及设备
CN107233089A (zh) 活体信息测量装置
Newson et al. Laser Doppler velocimetry: the problem of fibre movement artefact
EP0747002A1 (en) Non-invasive bilirubin monitor
WO2000025112A1 (en) Optical monitoring
JP2007267848A (ja) 腫瘍検査装置
Liebert et al. A calibration standard for laser‐Doppler perfusion measurements
JPH0331049B2 (ja)
JPH08182658A (ja) 血流測定方法及び血流測定装置
JPH0256091B2 (ja)
JP3359756B2 (ja) 生体光計測装置
US20050277817A1 (en) Noninvasive measurement system for monitoring activity condition of living body
WO2024017955A1 (en) Method for determining a substance concentration and detector device

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term