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JPH0534978B2 - - Google Patents
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JPH0534978B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0534978B2
JPH0534978B2 JP62132247A JP13224787A JPH0534978B2 JP H0534978 B2 JPH0534978 B2 JP H0534978B2 JP 62132247 A JP62132247 A JP 62132247A JP 13224787 A JP13224787 A JP 13224787A JP H0534978 B2 JPH0534978 B2 JP H0534978B2
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light
calculating
liver function
photoelectric conversion
rate
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JP62132247A
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JPS63294831A (en
Inventor
Setsuo Takatani
Masahiko Kanda
Kunio Awazu
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • G01N21/272Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration for following a reaction, e.g. for determining photometrically a reaction rate (photometric cinetic analysis)

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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は肝機能検査装置に関し、特に、選択
的に肝臓でのみ摂取、排泄される特性色素を血液
中に注入して、その血漿消失率と停滞率とを測定
し、肝機能を検査診断するための測定処理を自動
的に行なうような肝機能検査装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention relates to a liver function testing device, and in particular, it injects into the blood a characteristic dye that is selectively taken in and excreted only by the liver, and measures its plasma disappearance rate. The present invention relates to a liver function testing device that measures liver function and stagnation rate and automatically performs measurement processing for testing and diagnosing liver function.

[従来の技術] 従来の血漿消失率と停滞率の測定法としては、
特定の色素としてインドシアニングリーン(以
下、ICGと称する)を用いて採血により測定する
方法が用いられていた。これは、ICGを被験者に
静注した後、注射後5分、10分、15分の3回採血
し、血餅の凝縮を持つて血清を分離し、分光光度
計を用い、波長805nmにおける吸光度を測定し、
予め得ていた検量線(ICG中対応濃度V、S、吸
光度)より、5分、10分、15分後の血清中のICG
濃度を求め、この濃度変化から血漿消失率と停滞
率を算出するものである。
[Prior art] Conventional methods for measuring plasma disappearance rate and stagnation rate include:
A method has been used in which measurement is performed by blood sampling using indocyanine green (hereinafter referred to as ICG) as a specific dye. After ICG is intravenously injected into a subject, blood is collected three times at 5, 10, and 15 minutes after the injection, the blood clot is condensed, the serum is separated, and a spectrophotometer is used to measure the absorbance at a wavelength of 805 nm. measure,
ICG in serum after 5 minutes, 10 minutes, and 15 minutes from the calibration curve (corresponding concentrations V, S, absorbance in ICG) obtained in advance
The concentration is determined, and the plasma elimination rate and stagnation rate are calculated from this concentration change.

さらに、この測定を採血することなしに、体表
より光を照射し、ICGの吸光感度の高い波長と感
度のほとんどない波長の生体からの反射光量を測
定し、この時間変化(色素消失曲線)より血漿消
失率と停滞率を求める方法が特公昭60−58649号
公報や特開昭61−162934号公報において提案され
ている。
In addition, without drawing blood, we irradiate light from the body surface and measure the amount of light reflected from the living body at wavelengths for which ICG has high absorption sensitivity and wavelengths for which ICG has little sensitivity, and this change over time (pigment loss curve) A method for determining the plasma disappearance rate and stagnation rate is proposed in Japanese Patent Publication No. 58649/1982 and Japanese Patent Application Laid-open No. 162934/1982.

しかしながら、従来の方法である採血法は、注
射後の採血時間を正確に測定する必要があるが、
実際の検査では、精度良く測定されておらず、測
定操作も煩雑であつた。また、採血による被験者
への精神的、肉体的負担が大きかつた。さらに、
血漿消失率を、ICG注入量を変化させて回数測定
して求めるRMAX測定法は、最近盛んに行なわれ
るようになり、この際の採血は十数回にも達し、
被験者の負担はさらに大きくなるという問題点が
あつた。
However, in the conventional blood sampling method, it is necessary to accurately measure the time of blood sampling after injection.
In actual inspections, the measurements were not accurate and the measurement operations were complicated. In addition, blood sampling placed a large mental and physical burden on the subjects. moreover,
The R MAX measurement method, which measures the plasma elimination rate by varying the ICG injection volume and measuring the number of times, has recently become popular.
There was a problem that the burden on the subjects became even greater.

また、前述の特公昭60−58649号公報や特開昭
61−162934号公報に開示されている採血なしで測
定する方法では、実際にセンサを生体に装着した
場合、血管圧迫による血流障害、被測定物である
生体の揺動、生体内の脈動や生体内の血流量の変
化(たとえば腕の上下だけで血流量は変化する。)
などの影響により、出力が変動し、正確な色素消
失曲線を得ることができない。このため、この曲
線より得られる血漿消失率と停滞率も正確なもの
ということはできない。
In addition, the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 60-58649 and
In the method of measurement without blood sampling disclosed in Publication No. 61-162934, when the sensor is actually attached to a living body, blood flow disturbances due to blood vessel compression, shaking of the living body that is the object to be measured, pulsation within the living body, etc. Changes in blood flow within the body (for example, blood flow changes just up and down the arm)
Due to these factors, the output fluctuates, making it impossible to obtain an accurate pigment loss curve. Therefore, the plasma elimination rate and stagnation rate obtained from this curve cannot be said to be accurate.

それゆえ、この発明の主たる目的は、センサの
生体装着時における血流障害や生体の揺動や生体
内の脈動や生体内の血流量の変化のアーチフアク
トを除去でき、正確な測定が可能な肝機能検査装
置を提供することである。
Therefore, the main purpose of this invention is to eliminate artifacts such as blood flow disturbance, vibration of the living body, pulsation in the living body, and changes in blood flow in the living body when the sensor is attached to the living body, and to enable accurate measurement. An object of the present invention is to provide a functional testing device.

[問題点を解決するための手段] この発明は肝機能検査装置であつて、生体組織
の血液中に投与されかつ肝臓で摂取および排泄さ
れる特定の色素に吸光される波長の第1および第
2の光と、吸光されない波長の第3および第4の
光を生体組織に照射する光源手段と、生体組織に
照射され、その生体組織から得られる第1、第
2、第3および第4の光に対応する第1、第2、
第3および第4の光電変換信号を出力する光電変
換手段と、光電変換出力をサンプリングするサン
プリング手段と、特定色素の注入から予め定める
時間を経過した所定の時間におけるサンプリング
された第1、第2、第3および第4の光電変換信
号の強さを演算し、最小二乗法を用いて、その演
算結果の時間変化におけるシミユレーシヨンカー
ブの関数を演算し、その関数に基づいて血液中の
特定色素濃度に相関する値を演算する演算手段を
備え、光源手段は前記第1〜第4の光源を含み、
第1および第3の光源は、その中心が光電変換手
段の中心から所定の距離d1だけ離れた位置に配置
され、第2および第4の光源は、その中心が光電
変換手段の中心から所定の距離d2だけ離れた位置
に配置されていて、距離はd1<d2の関係が保たれ
ている。
[Means for Solving the Problems] The present invention is a liver function testing device that detects the first and second wavelengths absorbed by a specific pigment that is administered into the blood of living tissue and taken in and excreted by the liver. a light source means for irradiating living tissue with the second light and third and fourth lights having wavelengths that are not absorbed; The first, second, corresponding to light.
a photoelectric conversion means for outputting third and fourth photoelectric conversion signals; a sampling means for sampling the photoelectric conversion output; and a photoelectric conversion means for outputting third and fourth photoelectric conversion signals; , calculate the intensities of the third and fourth photoelectric conversion signals, use the least squares method to calculate a function of a simulation curve for the time change of the calculation results, and calculate the amount of blood in the blood based on the function. comprising a calculation means for calculating a value correlated to the specific dye concentration, the light source means including the first to fourth light sources,
The centers of the first and third light sources are arranged at a predetermined distance d 1 from the center of the photoelectric conversion means, and the centers of the second and fourth light sources are arranged at a predetermined distance from the center of the photoelectric conversion means. are placed at a distance d 2 from each other, and the relationship of distance d 1 <d 2 is maintained.

[作用] この発明に係る肝機能検査装置は、生体組織に
第1〜第4の光を照射し、生体から得られる光に
対応する光電変換信号をサンプリングし、サンプ
リングされた第1、第2、第3および第4の光電
変換信号の強さを演算し、最小二乗法を用いて、
その演算結果の時間変化におけるシミユレーシヨ
ンカーブの関数を演算し、その関数に基づいて血
液中の特定色素モードに相関する値を演算する。
[Operation] The liver function testing device according to the present invention irradiates living tissue with first to fourth lights, samples photoelectric conversion signals corresponding to the lights obtained from the living body, and samples the sampled first and second lights. , calculate the intensities of the third and fourth photoelectric conversion signals, and use the least squares method,
A function of a simulation curve of the calculation result over time is calculated, and a value correlated to a specific pigment mode in the blood is calculated based on the function.

[発明の実施例] 第2A図ないし第4図はこの発明の原理を説明
するための図である。
[Embodiments of the Invention] FIGS. 2A to 4 are diagrams for explaining the principle of this invention.

この発明では、第2A図、第2B図および第3
図に示すようなセンサ部10が用いられる。この
センサ部10には第1の光源11と第2の光源1
2と第3の光源13と第4の光源14と受光素子
15とプリアンプ16が一体的に基板17上に配
置されて構成されている。第1ないし第4の光源
11ないし14としては発光ダイオードが用いら
れ、受光素子15としてフオトダイオードが用い
られる。光源11,12は生体組織の血液中に投
与されかつ肝臓でのみ摂取、排泄される特定の色
素に大きく吸収される波長λ1の光パルスを発光
し、光源13,14はそれぞれ特定の色素に吸収
されない波長λ2の光パルスを発光する。
In this invention, FIGS. 2A, 2B and 3
A sensor section 10 as shown in the figure is used. This sensor section 10 includes a first light source 11 and a second light source 1.
2, a third light source 13, a fourth light source 14, a light receiving element 15, and a preamplifier 16 are integrally arranged on a substrate 17. Light emitting diodes are used as the first to fourth light sources 11 to 14, and photodiodes are used as the light receiving element 15. Light sources 11 and 12 emit light pulses of wavelength λ 1 that are largely absorbed by specific pigments that are administered into the blood of living tissues and are taken up and excreted only by the liver, and light sources 13 and 14 respectively It emits a light pulse of wavelength λ 2 that is not absorbed.

なお、光源11,13はその中心が受光素子1
5の中心からd1の距離だけ隔てて配置され、光源
12,14はそれぞれの中心が受光素子15の中
心よりd2の距離だけ隔てて配置されていて、d1
d2の関係を保つている。さらに、光源11ないし
14、受光素子15およびプリアンプ16の範囲
および光源11ないし14と受光素子15との間
には、外部から受光素子15に光が混入するのを
防止するとともに、光源11ないし14から受光
素子15へ直接光が混入するのを防止するために
遮光隔壁18が設けられている。このようなセン
サ部10における詳細な組織伝播は高谷らか発表
した“光子拡散理論”のような文献によつて説明
されているが、これを模式化すると、次のように
考えることができる。
Note that the centers of the light sources 11 and 13 are located at the light receiving element 1.
The centers of the light sources 12 and 14 are arranged at a distance of d 2 from the center of the light receiving element 15, and d 1 <
d keeping the relationship between the two . Furthermore, the range of the light sources 11 to 14, the light receiving element 15, and the preamplifier 16 and the space between the light sources 11 to 14 and the light receiving element 15 are provided to prevent light from entering the light receiving element 15 from the outside, and to prevent light from entering the light receiving element 15 from the outside. A light shielding partition wall 18 is provided to prevent direct light from entering the light receiving element 15 from the light receiving element 15 . Detailed tissue propagation in the sensor unit 10 is explained in literature such as "Photon Diffusion Theory" published by Takatani et al., but if this is simplified, it can be considered as follows.

第3図において、光源11,13は受光素子1
5に近い光源であり、その反射光強度をRN1
RN2とする。また、光源12,14は受光素子1
5から遠く離れた光源であり、その反射光強度を
RF1、RF2とする。今、反射光強度RF1、RF2につ
いて考えると、それぞれの反射光は、前述の光子
拡散理論により第3図に示すような経路を通過す
ると考えられる。そして、反射光強度RF1の方が
反射光強度RN1より深い情報を捉えている。そこ
で、第3図に示すように、反射光強度RN1でサン
プルしている領域を第1層とし、反射光強度RF1
でサンプルしている領域を第2層とし、それぞれ
の層での光通過の際に与える性格をα11,α12とす
る。ここで、α11,α12は光源11,12の波長、
組織の透過、吸収率、散乱率や組織中に存在する
ヘモグロビンなどに依存するものである。
In FIG. 3, light sources 11 and 13 are light receiving elements 1
5, and its reflected light intensity is R N1 ,
Let it be R N2 . Furthermore, the light sources 12 and 14 are connected to the light receiving element 1.
It is a light source far away from 5, and its reflected light intensity is
Let them be R F1 and R F2 . Now, considering the reflected light intensities R F1 and R F2 , it is thought that each reflected light passes through a path as shown in FIG. 3 according to the photon diffusion theory described above. The reflected light intensity R F1 captures deeper information than the reflected light intensity R N1 . Therefore, as shown in Fig. 3, the area sampled with the reflected light intensity R N1 is set as the first layer, and the reflected light intensity R F1
The area sampled in is the second layer, and the characteristics given to light passing through each layer are α 11 and α 12 . Here, α 11 and α 12 are the wavelengths of the light sources 11 and 12,
It depends on tissue transmission, absorption rate, scattering rate, hemoglobin present in the tissue, etc.

また、光源11,12での入射光量をI0する
と、 RN1=I0・α11 RF1=I0・α11・α12 ……(1) と表わせることが光子拡散理論でわかる。したが
つて、 RN1/RF1=I0・α11/I0・α11・α12=1/α12
…(2) となり、RN1/RF1は第1層の成分を除去でき、第
2層の成分のみを検出できることになる。ここ
で、たとえば第1層の成分として、センサ部10
を装着したときの血管圧迫により血流障害を受け
やすい毛細血管層をとるように距離d1を設定し、
距離d2を血管圧迫により血流障害を受けにくい層
として第2層を設定するように選べば、従来で問
題となつていた血流障害によるアーチフアクトを
除去できる。
Further, when the amount of incident light at the light sources 11 and 12 is I 0 , it can be expressed as R N1 = I 0 · α 11 R F1 = I 0 · α 11 · α 12 (1) It can be seen from the photon diffusion theory. Therefore, R N1 /R F1 =I 0・α 11 /I 0・α 11・α 12 = 1/α 12
...(2) Therefore, R N1 /R F1 can remove the first layer component and detect only the second layer component. Here, for example, as a component of the first layer, the sensor part 10
The distance d 1 is set to take a capillary layer that is susceptible to blood flow disturbance due to blood vessel compression when the
If the distance d 2 is selected to set the second layer as a layer that is less susceptible to blood flow disturbance due to blood vessel compression, artifacts caused by blood flow disturbance, which have been a problem in the past, can be removed.

次に、同様にして、光源13,14の反射光
RN2,RF2に関して、第1層、第2層の性格をα21
α22とすると、 RN2=I0・α21 RF2=I0・α21・α22 ……(3) したがつて、 RN2/RF2=1/α22 ……(4) となる。それゆえに、 S=ln(RN1/RF1)/(RN2/RF2) =ln・α22/α12 ……(5) となる。すなわち、Sは波長λ1,λ2における第2
層の性格lnα22とlnα12の差になる。
Next, similarly, the reflected light of the light sources 13 and 14 is
Regarding R N2 and R F2 , the characteristics of the first and second layers are α 21 ,
If α 22 , R N2 = I 0・α 21 R F2 = I 0・α 21・α 22 ...(3) Therefore, R N2 /R F2 =1/α 22 ...(4) . Therefore, S=ln(R N1 /R F1 )/(R N2 /R F2 ) =ln・α 2212 ...(5). That is, S is the second wavelength at wavelengths λ 1 and λ 2
This is the difference between the layer characteristics lnα 22 and lnα 12 .

ここで、λ1は特定色素の吸光度の高い波長であ
り、λ2は特定色素の吸光度がほぼ0の波長であ
る。そこで、生体に特定色素を注入すると、α12
の方に信号として現われ、Sは特定色素注入前の
Sをベースとして、特定色素のみの信号として検
出できる。
Here, λ 1 is a wavelength at which the specific dye has high absorbance, and λ 2 is a wavelength at which the specific dye has approximately 0 absorbance. Therefore, when a specific dye is injected into a living body, α12
, and S can be detected as a signal of only the specific dye based on S before injection of the specific dye.

次に、生体内の脈動や生体内の血液量の変化を
Δα11,Δα12,Δα21,Δα22とすると、それぞれ前
述の第(1)式、第(3)式は、 RN1=I0・α11・Δα11 RF1=I0・α11・Δα11・α12・Δα12 RN2=I0・α21・Δα21 RF1=I0・α21・Δα21・α22・Δα22 ……(6) となり、 S=log(RN1/RF1)−ln(RN2/RF2)=(lnα22−ln
α12)−(lnΔα22−lnΔα12)……(7) となる。
Next, assuming that the pulsation in the living body and the change in blood volume in the living body are Δα 11 , Δα 12 , Δα 21 , and Δα 22 , the above-mentioned equations (1) and (3) are as follows: R N1 = I 0・α 11・Δα 11 R F1 = I 0・α 11・Δα 11・α 12・Δα 12 R N2 = I 0・α 21・Δα 21 R F1 = I 0・α 21・Δα 21・α 22・Δα 22 ...(6), and S=log(R N1 /R F1 )−ln(R N2 /R F2 )=(lnα 22 −ln
α 12 )−(lnΔα 22 −lnΔα 12 )……(7).

ここで、λ1,λ2の波長としてヘモグロビンの吸
収や散乱係数の近い波長を選べば、前述の第(7)式
における第1項すなわち第2層における血液情報
による性格に比べて、第2項すなわち第2層にお
ける血液変動による情報に与える性格は十分小さ
く、lnΔα22=lnΔα12となり、ほとんど無視でき
るものとなる。それゆえに、生体内の脈動や生体
内の血液量の変化は無視できる。
Here, if the wavelengths of λ 1 and λ 2 are chosen to have similar absorption and scattering coefficients of hemoglobin, the second term will be In other words, the influence of blood fluctuations on the information in the second layer is sufficiently small, lnΔα 22 =lnΔα 12 , and can be almost ignored. Therefore, pulsations within the body and changes in blood volume within the body can be ignored.

次に、センサ10の揺動であるが、これはセン
サ部10と生体との密着状態が変化するために生
じるものであり、たとえば第4図に示すように、
センサ部10が縦方向と横方向とにずれるために
起こるものである。そこで、縦方向を、横方向
をの記号で表わし、光源の波長λ1,λ2に対応し
て、1,2の記号で表わし、受光素子15に対し
て遠くにある光源12,14をF、近くにある光
源11,13をNの記号で表わし、センサ部10
の揺動のアーチフアクトAを表わすと、前述の第
(1)式および第(3)式は次のようになる。
Next, the rocking of the sensor 10 occurs due to changes in the close contact between the sensor section 10 and the living body. For example, as shown in FIG.
This occurs because the sensor section 10 is displaced in the vertical and horizontal directions. Therefore, the vertical direction is represented by the symbol , and the horizontal direction is represented by the symbols 1 and 2 corresponding to the wavelengths λ 1 and λ 2 of the light sources. , the nearby light sources 11 and 13 are represented by the symbol N, and the sensor unit 10
To represent the artifact A of the oscillation, the above-mentioned
Equations (1) and (3) are as follows.

RN1=I0・α11・AN〓・A1〓 RF1=I0・α11・α12・AF〓・A1〓 RN2=I0・α21・AN〓・A2〓 RF1=I0・α21・α22・AF〓・A2〓 ……(8) それゆえに、 S=ln[(RN1/RF1)/(RN2/RF2)] =ln(I0・α11・AN〓・A1〓/I0・α11・α12・AF
・A1〓)/(I0・α21・AN〓・A2〓/I0・α21・α22
AF〓・A2〓) =ln(AN〓/AF〓/α12)/(AN〓/AF〓/α22)=
ln(α22/α12)……(9) となり、第(9)式は第(5)式に一致し、センサ10の
揺動を除去できることとなる。もちろん、ここで
光源11ないし14の入射光量はすべてI0とした
が、これは何であつてもよく、第(5)式の特定色素
注入前のSのベースに含まれるだけである。
R N1 = I 0・α 11・A N 〓・A 1 〓 R F1 = I 0・α 11・α 12・A F 〓・A 1 〓 R N2 =I 0・α 21・A N 〓・A 2 〓 R F1 = I 0・α 21・α 22・A F 〓・A 2 〓 ……(8) Therefore, S=ln[(R N1 /R F1 )/(R N2 /R F2 )] =ln (I 0・α 11・A N 〓・A 1 〓/I 0・α 11・α 12・A F
・A 1 〓)/(I 0・α 21・A N 〓・A 2 〓/I 0・α 21・α 22
A F 〓・A 2 〓) =ln(A N 〓/A F 〓/α 12 )/(A N 〓/A F 〓/α 22 )=
ln(α 2212 ) (9), and the equation (9) matches the equation (5), which means that the fluctuation of the sensor 10 can be eliminated. Of course, here, all the amounts of incident light from the light sources 11 to 14 are set to I0 , but this may be any value and is only included in the base of S before injection of the specific dye in equation (5).

第1図はこの発明の一実施例の概略ブロツク図
である。次に、第1図を参照して、この発明の一
実施例の構成について説明する。第1図におい
て、肝機能検査装置は、前述の第2図ないし第4
図で説明したセンサ部10と測定処理部20とか
ら構成されている。センサ部10は前述の説明の
ごとく、第1の光源11と第2の光源12と第3
の光源13と第4の光源14と受光素子15とを
含む。第1の光源11と第2の光源12は特定色
素の吸光度の大きい波長λ1の光パルスを発生し、
第3の光源13と第4の光源14は特定色素の吸
光度の小さい波長λ2の光パルスを発生する。受光
素子15は光源11ないし14と同一平面上に配
置され、被検査物の反射光を受光するように装着
される。なお、光源11ないし14はそれぞれが
交互にパルス動作で光を発光するように、測定処
理部20によつて駆動される。
FIG. 1 is a schematic block diagram of one embodiment of the present invention. Next, the configuration of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In Fig. 1, the liver function testing device is shown in Figs.
It is composed of the sensor section 10 and the measurement processing section 20 described in the figure. As described above, the sensor section 10 has a first light source 11, a second light source 12, and a third light source.
includes a light source 13, a fourth light source 14, and a light receiving element 15. The first light source 11 and the second light source 12 generate a light pulse with a wavelength λ 1 that has a large absorbance of a specific dye,
The third light source 13 and the fourth light source 14 generate light pulses having a wavelength λ 2 at which the absorbance of the specific dye is small. The light receiving element 15 is disposed on the same plane as the light sources 11 to 14, and is mounted so as to receive reflected light from the object to be inspected. Note that the light sources 11 to 14 are driven by the measurement processing section 20 so that each of them alternately emits light in a pulsed manner.

測定処理部20は演算手段としてのCPU23
を含む。CPU23は光源11ないし14から発
光される光パルスの強さを制御するためのデータ
をD/Aコンバータ22に与える。D/Aコンバ
ータ22はそのデータをアナログ信号に変換し
て、アナログスイツチ21に与える。アナログス
イツチ21は4つのスイツチング素子を含み、ク
ロツク発生部31から与えられるクロツク信号
ASCLK1,2,3および4によつてそれぞれス
イツチングされ、D/Aコンバータ22の出力を
光源11ないし14に与える。受光素子15の出
力はプリアンプ16を介してアンプ34に与えら
れて増幅され、LOG変換器33に与えられて対
数変換される。このLOG変換器33の出力は
A/D変換器32によつてサンプリングされ、デ
イジタル信号として出力される。このデイジタル
信号はI/Oポート29を介してCPU23に与
えられる。なお、A/D変換器32には、クロツ
ク発生部31からクロツク信号ADCLKが与えら
れる。I/Oポート29には、ブザー30が接続
される。このブザー30は特定色素を注入するタ
イミングを報知するものである。
The measurement processing unit 20 includes a CPU 23 as a calculation means.
including. The CPU 23 provides the D/A converter 22 with data for controlling the intensity of the light pulses emitted from the light sources 11 to 14. The D/A converter 22 converts the data into an analog signal and supplies it to the analog switch 21. The analog switch 21 includes four switching elements, and receives a clock signal from a clock generator 31.
They are switched by ASCLK1, 2, 3 and 4, respectively, and provide the output of the D/A converter 22 to the light sources 11 to 14. The output of the light receiving element 15 is applied to an amplifier 34 via a preamplifier 16, where it is amplified, and then applied to a LOG converter 33, where it is logarithmically converted. The output of this LOG converter 33 is sampled by the A/D converter 32 and output as a digital signal. This digital signal is given to the CPU 23 via the I/O port 29. Note that the A/D converter 32 is supplied with a clock signal ADCLK from the clock generating section 31. A buzzer 30 is connected to the I/O port 29. This buzzer 30 notifies the timing of injecting the specific dye.

さらに、CPU23には、RAM24とROM2
5と表示部26とプリンタ27と操作部28とが
接続される。RAM24は後述の第9図に示すよ
うなデータを記憶するものであり、ROM25は
後述の第6図ないし第8図に示すフロー図に基づ
くプログラムを記憶する。表示部26は後述の第
10図ないし第13図に示すようなデータを表示
する。プリンタ27は肝機能の検査結果を印字す
るものである。
Furthermore, the CPU 23 has RAM 24 and ROM 2.
5, a display section 26, a printer 27, and an operation section 28 are connected. The RAM 24 stores data as shown in FIG. 9, which will be described later, and the ROM 25 stores programs based on flowcharts shown in FIGS. 6 to 8, which will be described later. The display section 26 displays data as shown in FIGS. 10 to 13, which will be described later. The printer 27 prints the liver function test results.

操作部28はアラームLED281とキヤリブ
レーシヨンキー282とスタートキー283とプ
リントキー284とを含む。アラームLED28
1は検査結果の信頼度が小さい場合に警報を表示
するものであり、キヤリブレーシヨンキー282
はキヤリブレーシヨンモードを設定するためのも
のであり、スタートキー283は測定モードの開
始を指令するものであり、プリントキー284は
検査結果のプリントアウトを指令するものであ
る。
The operation unit 28 includes an alarm LED 281, a calibration key 282, a start key 283, and a print key 284. Alarm LED28
1 displays a warning when the reliability of the test result is low, and the calibration key 282
is for setting the calibration mode, the start key 283 is for instructing the start of the measurement mode, and the print key 284 is for instructing to print out the test results.

第5図は波長λ1,λ2の被測定物の通過光量を検
出するためのタイミング図であり、第6図ないし
第9図はこの発明の一実施例の具体的な動作を説
明するためのフロー図であつて、特に、第6図は
データサンプルサブルーチンを示し、第7図はキ
ヤリブレーシヨンモードを示し、第8図は測定モ
ードを示す。第9図は第1図に示したRAMに記
憶されるデータを示す図であり、第10図ないし
第13図は第1図に示した表示部の表示例を示す
図であり、第14図はこの発明によつて測定され
る特定の色素の消失曲線の一例を示す図であり、
第15図はこの発明を使用して測定した消失曲線
と血漿消失率kと15分停滞率の結果を示す図であ
る。
FIG. 5 is a timing chart for detecting the amount of light passing through the object to be measured at wavelengths λ 1 and λ 2 , and FIGS. 6 to 9 are for explaining the specific operation of an embodiment of the present invention. In particular, FIG. 6 shows the data sample subroutine, FIG. 7 shows the calibration mode, and FIG. 8 shows the measurement mode. 9 is a diagram showing data stored in the RAM shown in FIG. 1, FIGS. 10 to 13 are diagrams showing display examples of the display section shown in FIG. 1, and FIG. is a diagram showing an example of a disappearance curve of a specific dye measured by this invention,
FIG. 15 is a diagram showing the results of the elimination curve, plasma elimination rate k, and 15-minute stagnation rate measured using the present invention.

次に、第1図、第5図ないし第15図を参照し
て、この発明の一実施例の具体的な動作について
説明する。まず、第6図に示したステツプ(図示
ではSPと略称する)SP1ないしSP16は1組の波
長λ1,λ2の被測定物通過後の光の光量をサンプル
して、RAM24に記憶するものである。すなわ
ち、CPU23はステツプSP1において、第9図に
示したRAM24の記憶領域8f1に記憶されて
いる第1の光源11の駆動電圧VL1のデータを読
出し、D/Aコンバータ22に与える。D/Aコ
ンバータ22はその電圧のデータをアナログ信号
に変換してアナログスイツチ21に与える。アナ
ログスイツチ21にはクロツク発生部31から第
5図gに示すようなクロツク信号ASCLK1が与
えられている。ステツプSP2において、アナログ
スイツチ21はそのクロツク信号ASCLK1に応
じて導通し、D/Aコンバータ22によつて変換
されたアナログ電圧VL1を第1の光源11に与え
る。
Next, with reference to FIGS. 1 and 5 to 15, a specific operation of an embodiment of the present invention will be described. First, steps SP1 to SP16 shown in FIG. 6 (abbreviated as SP in the figure) are for sampling the light intensity of a set of wavelengths λ 1 and λ 2 after passing through the object to be measured, and storing it in the RAM 24. It is. That is, in step SP1, the CPU 23 reads data on the drive voltage V L1 of the first light source 11 stored in the storage area 8f1 of the RAM 24 shown in FIG. The D/A converter 22 converts the voltage data into an analog signal and supplies it to the analog switch 21. The analog switch 21 is supplied with a clock signal ASCLK1 as shown in FIG. 5g from the clock generator 31. At step SP2, the analog switch 21 becomes conductive in response to the clock signal ASCLK1, and provides the analog voltage V L1 converted by the D/A converter 22 to the first light source 11.

応じて、第1の光源11は駆動電圧VL1に対応
した光量の光を発光し、被測定物50に照射す
る。照射された光は被測定物50により反射され
て受光素子15によつて受光される。受光素子1
5は受光した光を電気信号に変換し、プリアンプ
16を介してアンプ34に与える。アンプ34は
その信号を増幅し、LOG変換器33に与え、対
数変換させる。対数変換された電圧はA/D変換
器32に与えられる。A/D変換器32には、ク
ロツク発生部31から第5図eに示すようなクロ
ツク信号ADCLKが与えられている。したがつ
て、A/D変換器32はステツプSP3において、
クロツク信号ADCLKに基づいて、LOG変換器3
3の出力をA/D変換する。このA/D変換出力
はI/Oポート29を介してCPU23に与えら
れる。CPU23はステツプSP4において、A/D
変換出力を読取り、p1としてRAM24の記憶
領域8b1に記憶させる。
In response, the first light source 11 emits light of an amount corresponding to the drive voltage V L1 , and irradiates the object to be measured 50 with the light. The irradiated light is reflected by the object to be measured 50 and received by the light receiving element 15. Light receiving element 1
5 converts the received light into an electrical signal and supplies it to the amplifier 34 via the preamplifier 16. The amplifier 34 amplifies the signal and supplies it to the LOG converter 33 for logarithmic conversion. The logarithmically converted voltage is given to the A/D converter 32. The A/D converter 32 is supplied with a clock signal ADCLK from the clock generator 31 as shown in FIG. 5e. Therefore, in step SP3, the A/D converter 32
Based on the clock signal ADCLK, the LOG converter 3
A/D conversion is performed on the output of step 3. This A/D conversion output is given to the CPU 23 via the I/O port 29. In step SP4, the CPU 23
The conversion output is read and stored in the storage area 8b1 of the RAM 24 as p1.

次に、CPU23はRAM24の記憶領域8f2
記憶されている第5図bに示す第2の光源12の
駆動電圧VL2のデータを読出し、D/Aコンバー
タ22を介してアナログスイツチ21に与える。
アナログスイツチ21にはクロツク発生部31か
ら第5図hに示すようなクロツク信号ASCLK2
が与えられている。したがつて、アナログスイツ
チ21はステツプSP6において、クロツク信号
ASCLK2に基づいて導通し、駆動電圧VL2を第
2の光源12に与える。応じて、第2の光源12
は駆動電圧VL2に対応した光量の光を発光し、被
測定物50に照射する。照射された波長λ1の光は
被測定物50によつて反射され、受光素子15に
よつて受光される。
Next, the CPU 23 reads the data of the drive voltage V L2 of the second light source 12 shown in FIG. .
The analog switch 21 receives a clock signal ASCLK2 from the clock generator 31 as shown in FIG. 5h.
is given. Therefore, the analog switch 21 outputs the clock signal at step SP6.
It becomes conductive based on ASCLK2 and applies the drive voltage V L2 to the second light source 12. Accordingly, the second light source 12
emits light of an amount corresponding to the drive voltage V L2 , and irradiates the object to be measured 50 with it. The irradiated light of wavelength λ 1 is reflected by the object to be measured 50 and received by the light receiving element 15 .

受光素子15はその受光した光を光電変換して
プリアンプ16を介してアンプ34に与える。ア
ンプ34の出力は前述の説明と同様にして、
LOG変換器33によつて対数変換され、A/D
変換器32に与えられる。ステツプSP7におい
て、A/D変換器32はクロツク発生部31から
のクロツク信号ADCLKに基づいて、A/D変換
をスタートさせる。このA/D変換出力はI/O
ポート29を介してCPU23に与えられる。
CPU23はステツプSP8において、A/D変換出
力を読取り、P2として、RAM24の記憶領域
8b2に記憶させる。
The light receiving element 15 photoelectrically converts the received light and supplies it to the amplifier 34 via the preamplifier 16. The output of the amplifier 34 is as explained above,
Logarithmically converted by LOG converter 33, A/D
Converter 32 is provided. At step SP7, the A/D converter 32 starts A/D conversion based on the clock signal ADCLK from the clock generator 31. This A/D conversion output is an I/O
It is given to the CPU 23 via the port 29.
At step SP8, the CPU 23 reads the A/D conversion output and stores it in the storage area 8b2 of the RAM 24 as P2.

次に、CPU23はRAM24記憶領域8f3に記
憶されている第5図cに示す第3の光源13の駆
動電圧VL3のデータを読出し、D/Aコンバータ
22を介してアナログスイツチ21に与える。ア
ナログスイツチ21にはクロツク発生部31から
第5図iに示すようなクロツク信号ASCLK3が
与えられている。したがつて、アナログスイツチ
21はステツプSP10において、クロツク信号
ASCLK3に基づいて導通し、駆動電圧VL3を第
3の光源13に与える。応じて、第3の光源13
は駆動電圧VL3に対応した光量の光を発生し、被
測定物50に照射する。照射された波長λ2の光は
被測定物50によつて反射され、受光素子15に
よつて受光される。
Next, the CPU 23 reads the data of the drive voltage V L3 of the third light source 13 shown in FIG. The analog switch 21 is supplied with a clock signal ASCLK3 from the clock generator 31 as shown in FIG. 5i. Therefore, the analog switch 21 receives the clock signal at step SP10.
It becomes conductive based on ASCLK3 and applies the driving voltage V L3 to the third light source 13. Accordingly, the third light source 13
generates light with an amount of light corresponding to the drive voltage V L3 , and irradiates the object to be measured 50 with it. The irradiated light of wavelength λ 2 is reflected by the object to be measured 50 and received by the light receiving element 15 .

受光素子15はその受光した光を光電変換し、
プリアンプ16を介してアンプ34に与える。ア
ンプ34の出力は前述の説明と同様にして、
LOG変換器33によつて対数変換され、A/D
変換器32に与えられる。ステツプSP11におい
て、A/D変換器32はクロツク発生部31から
のクロツク信号ADCLKに基づいて、A/D変換
をスタートさせる。このA/D変換出力はI/O
ポート29を介してCPU23に与えられる。
CPU23はステツプSP12において、A/D変換
出力を読取り、P3として、RAM24の記憶領
域8f3に記憶させる。
The light receiving element 15 photoelectrically converts the received light,
It is applied to the amplifier 34 via the preamplifier 16. The output of the amplifier 34 is as explained above,
Logarithmically converted by LOG converter 33, A/D
Converter 32 is provided. At step SP11, the A/D converter 32 starts A/D conversion based on the clock signal ADCLK from the clock generator 31. This A/D conversion output is an I/O
It is given to the CPU 23 via the port 29.
At step SP12, the CPU 23 reads the A/D conversion output and stores it in the storage area 8f3 of the RAM 24 as P3.

次に、CPU23はRAM24の記憶領域8f4
記憶されている第5図bに示す第4の光源14の
駆動電圧VL4のデータを読出し、D/Aコンバー
タ22を介してアナログスイツチ21に与える。
アナログスイツチ21にはクロツク発生部31か
ら第5図jに示すようなクロツク信号ASCLK4
が与えられている。したがつて、アナログスイツ
チ21はステツプSP14において、クロツク信号
ASCLK4に基づいて導通し、駆動電圧VL4を第
4の光源14に与える。応じて、第4の光源14
は駆動電圧VL4に対応した光量の光を発光し、被
測定物50に照射する。照射された波長λ2の光は
被測定物50によつて反射され、受光素子15よ
つて受光される。
Next, the CPU 23 reads the data of the driving voltage V L4 of the fourth light source 14 shown in FIG. .
The analog switch 21 receives a clock signal ASCLK4 from the clock generator 31 as shown in FIG.
is given. Therefore, the analog switch 21 receives the clock signal at step SP14.
It becomes conductive based on ASCLK4 and applies the driving voltage V L4 to the fourth light source 14. Accordingly, the fourth light source 14
emits light of an amount corresponding to the drive voltage V L4 , and irradiates the object to be measured 50 with it. The irradiated light of wavelength λ 2 is reflected by the object to be measured 50 and received by the light receiving element 15 .

受光素子15はその受光した光を光電変換し
て、プリアンプ16を介してアンプ34に与え
る。アンプ34の出力は前述の説明と同様にし
て、LOG変換器23によつて対数変換され、
A/D変換器32に与えられる。ステツプSP15
において、A/D変換器32はクロツク発生部3
1からのクロツク信号ADCLKに基づいて、A/
D変換をスタートさせる。このA/D変換出力は
I/Dポート29を介してCPU23に与えられ
る。CPU23はステツプSP16において、A/D
変換出力を読取り、P4として、RAM24の記
憶領域8b4に記憶させる。
The light receiving element 15 photoelectrically converts the received light and supplies it to the amplifier 34 via the preamplifier 16. The output of the amplifier 34 is logarithmically converted by the LOG converter 23 in the same manner as described above.
The signal is applied to the A/D converter 32. Step SP15
, the A/D converter 32 is connected to the clock generator 3.
Based on the clock signal ADCLK from 1, A/
Start D conversion. This A/D conversion output is given to the CPU 23 via the I/D port 29. In step SP16, the CPU 23
The conversion output is read and stored in the storage area 8b4 of the RAM 24 as P4.

上述のステツプSP16における演算を完了する
と、CPU24は元のステツプにリターンする。
これについては、次の第7図で説明する。
After completing the calculation at step SP16, the CPU 24 returns to the original step.
This will be explained in FIG. 7 below.

次に、第7図に示したキヤリブレーシヨンモー
ドについて説明する。このキヤリブレーシヨンモ
ードは、装置の電源投入時または後述の第8図に
示す測定モードの動作終了時に開始される。ステ
ツプSP21において、CPU23は表示部26にキ
ヤリブレーシヨンモードを表示させる。この表示
については、たとえば第10図に示すように、キ
ヤリブレーシヨンモードに入つていることを示す
とともに、センサ部10の装着を指示するもので
ある。この指示に従つて、測定者はセンサ部10
を被測定物50に装着する。その後、CPU23
はステツプSP22において、キヤリブレーシヨン
キー282が操作されるまで待機する。キヤリブ
レーシヨンキー282が操作されると、CPU2
3はステツプSP23に進み、前述の第6図に示し
たデータサンプルのサブルーチンを実行する。
Next, the calibration mode shown in FIG. 7 will be explained. This calibration mode is started when the power of the apparatus is turned on or when the operation of the measurement mode shown in FIG. 8, which will be described later, ends. At step SP21, the CPU 23 causes the display section 26 to display the calibration mode. This display, for example as shown in FIG. 10, indicates that the calibration mode is entered and also instructs the mounting of the sensor section 10. Following this instruction, the measurer
is attached to the object to be measured 50. After that, CPU23
waits at step SP22 until the calibration key 282 is operated. When the calibration key 282 is operated, the CPU 2
Step 3 proceeds to step SP23 and executes the data sample subroutine shown in FIG. 6 described above.

そして、データP1,P2,P3,P4をm回
測定し、平均光量データをRAM24の記憶領域
8l1,8l2,8l3,8l4にPM1,PM2,PM3,
PM4として記憶する。CPU23はステツプ
SP24において、PM1ないしPM4の値をそれぞ
れPO1ないしPO4としてRAM24の記憶領域
8c1ないし8c4にそれぞれ記憶させる。そして、
ステツプSP25ないしSP32を実行し、PO1ない
しPO4がRAM24の記憶領域8d1,8d2に記憶
されている光量データPMAXとPMIN(PMAX>PMIN
の間に設定されるように、第1ないし第4の光源
11ないし14に印加される駆動電圧VL1ないし
VL4の調整を行なう。
Then, data P1, P2, P3, and P4 are measured m times, and the average light amount data is stored in storage areas 8l 1 , 8l 2 , 8l 3 , 8l 4 of PM1, PM2, PM3,
Save as PM4. CPU23 is a step
At SP24, the values of PM1 to PM4 are stored as PO1 to PO4 in the storage areas 8c1 to 8c4 of the RAM 24, respectively. and,
Execute steps SP25 to SP32, and PO1 to PO4 obtain the light amount data P MAX and P MIN (P MAX > P MIN ) stored in the storage areas 8d 1 and 8d 2 of the RAM 24.
The drive voltage V L1 to be applied to the first to fourth light sources 11 to 14 is set between
Adjust V L4 .

より具体的には、ステツプSP25では、PO1が
PMAXよりも大きい場合には、ステツプSP26に進
み、駆動電圧VL1を小さな値に設定し、再度ステ
ツプSP23,SP24を実行し、ステツプSP25におい
て再びPO1がPMAXよりも大きいか否かが判別さ
れる。ここで、PMAXよりPO1が小さくなければ、
ステツプSP27に進み、PO1がPMINよりも小さい
か否かが判別される。PO1がPMINよりも小さい
場合には、ステツプSP28において駆動電圧VL1
値を大きくして前述のステツプSP23に戻る。こ
の動作を繰返すことにより、P0λ1はPMAXとPMIN
間に入るように駆動電圧VL1が設定される。
More specifically, in step SP25, PO1
If it is larger than P MAX , proceed to step SP26, set the drive voltage V L1 to a small value, execute steps SP23 and SP24 again, and in step SP25, it is again determined whether PO1 is larger than P MAX . be done. Here, if PO1 is not smaller than P MAX ,
Proceeding to step SP27, it is determined whether PO1 is smaller than PMIN . If PO1 is smaller than PMIN , the value of drive voltage V L1 is increased in step SP28 and the process returns to step SP23. By repeating this operation, the drive voltage V L1 is set so that P 0 λ 1 falls between P MAX and P MIN .

次に、ステツプS29ないしSP40では、SP25な
いしSP28と同様にして、PO2,PO3,PO4が
PMAXとPMINの間に入るように、駆動電圧VL2
VL3,VL4が順次設定される。このようにして、
ステツプSP23ないしSP32で最終的に設定された
駆動電圧VL1ないしVL4がRAM24の記憶領域8
f1ないし8f4のそれぞれに記憶される。そして、
この駆動電圧VL1ないしVL4のPO1ないしPO4
が記憶領域8c1ないし8c4に記憶され、第8図に
示す測定モードに移行する。
Next, in steps S29 to SP40, PO2, PO3, and PO4 are
Drive voltage V L2 , so that it falls between P MAX and P MIN
V L3 and V L4 are set sequentially. In this way,
The drive voltages V L1 to V L4 finally set in steps SP23 to SP32 are applied to the memory area 8 of the RAM 24.
It is stored in each of f 1 to 8f 4 . and,
PO1 to PO4 of this driving voltage V L1 to V L4
are stored in the storage areas 8c1 to 8c4 , and the mode shifts to the measurement mode shown in FIG.

次に、第8図を参照して、測定モードについて
説明する。ステツプSP41において、CPU23は
表示部26に特定色素を注入することを指示する
ための表示を行なう。この表示については、たと
えば第11図に示すように、特定色素、たとえば
ICGを注入することを指示する表示が行なわれ
る。この表示に従つて、測定者は特定色素を被験
者に注入するための準備を行なう。次に、CPU
23はステツプSP42において、スタートキー2
83がオンされるまで待機する。CPU23はス
タートキー283が操作されたことを判別する
と、ステツプSP43において、特定色素注入のタ
イミングを表示するとともに、ブザー30によつ
て警報音を報知させる。これは、たとえば第12
図に示すように、1→2→3→4→5というよう
に表示され、測定者は“5”が表示されたとき、
特定色素の注入を行なう。また、CPU23は表
示が“1”,“2”,“3”,“4”のとき第1の音を
ブザー3から発生させ、“5”が表示されたとき
には、ブザー30から異なつた音を発生させる。
Next, the measurement mode will be explained with reference to FIG. In step SP41, the CPU 23 displays on the display section 26 an instruction to inject a specific dye. For this display, for example, as shown in FIG.
A display instructing to inject ICG is displayed. Following this display, the measurer makes preparations for injecting the specific dye into the subject. Next, the CPU
23 is the start key 2 at step SP42.
Wait until 83 is turned on. When the CPU 23 determines that the start key 283 has been operated, it displays the specific dye injection timing and causes the buzzer 30 to sound an alarm. This is, for example, the 12th
As shown in the figure, the order is displayed as 1 → 2 → 3 → 4 → 5, and when "5" is displayed, the measurer
A specific dye is injected. Further, the CPU 23 causes the buzzer 3 to generate a first sound when the display is "1", "2", "3", or "4", and causes the buzzer 30 to generate a different sound when "5" is displayed. generate.

測定者はこの音が発生されたとき、特定色素の
注入を行なう。CPU23はステツプ44において、
タイマの初期値として“0”を設定する。次に、
CPU23はステツプSP45において、前述の第6
図で説明したサブルーチンであるデータサンプル
プログラムを実行する。すると、RAM24の記
憶領域8b1ないし8b4にP1ないしP4としてそ
れぞれ記憶される。ステツプSP46において、
CPU23は前述の第7図で説明したキヤリブレ
ーシヨンモードでRAM24の記憶領域8c1ない
し8c4にそれぞれ記憶されたPO1ないしPO4を
用いて、次の演算式に基づく演算を行なつて、
dB()をRAM24の記憶領域8g1に記憶する。
The measurer injects a specific dye when this sound is generated. In step 44, the CPU 23
Set “0” as the initial value of the timer. next,
At step SP45, the CPU 23
Execute the data sample program, which is the subroutine explained in the figure. Then, they are stored in storage areas 8b 1 to 8b 4 of the RAM 24 as P1 to P4, respectively. In step SP46,
The CPU 23 uses PO1 to PO4 respectively stored in the storage areas 8c1 to 8c4 of the RAM 24 in the calibration mode explained in FIG. 7 above, and performs calculations based on the following calculation formula,
dB() is stored in the storage area 8g1 of the RAM 24.

dB()=10*[(P1−P2)−(P3−P4)] このdB()の値は、ステツプSP47において、
たとえば第13図に示すような態様で表示部26
に表示される。第13図において、横軸は特定色
素注入後よりの経過時間を示し、縦軸はdB()
の値である。ここで、特定色素の消失曲線のサン
プリング数をnとすると、Iは1ないしnの整数
であり、消失曲線の測定時間をTsとすると、1
回のサンプリングタイムはITM=Ts/(n−1)
である。もちろんn=1の場合は、特定色素の注
入時に一致する。ステツプSP48において、CPU
23はこのサンプリングタイムITMの間待機す
る。
dB()=10*[(P1-P2)-(P3-P4)] The value of this dB() is calculated as follows at step SP47.
For example, in the manner shown in FIG.
will be displayed. In Figure 13, the horizontal axis shows the elapsed time after injection of the specific dye, and the vertical axis shows dB ()
is the value of Here, if the number of samplings of the disappearance curve of a specific dye is n, I is an integer from 1 to n, and if the measurement time of the disappearance curve is T s , then 1
The sampling time is ITM= Ts /(n-1)
It is. Of course, when n=1, it coincides with the injection of the specific dye. At step SP48, the CPU
23 waits during this sampling time ITM.

この待機時間を経過すると、CPU23はステ
ツプSP49において、iがnよりも大きいか否か
を判別する。iがnよりも大きい場合には、ステ
ツプSP50に進むが、小さい場合には、再びステ
ツプSP45に戻り、繰返しサンプリングを行なう。
ここで、RAM24の記憶領域8g1ないし8go
記憶されているデータdB(I)は、たとえば第1
4図に示すような特定色素の消失曲線を描くが、
この立ち上がり点を検出し、ステツプSP50にお
いて、その前のデータをベースラインとして、各
dB(I)より減算し、再度記憶領域8g1ないし8
goに記憶する。もちろん、測定精度を高めるため
に、ステツプSP45のP1ないしP4はm回の平
均値であつてもよい。また、第1図においては、
受光素子15の出力をLOG変換器33に与えて
いるが、このLOG変換器33を設けることなく、
アンプ34の出力を直接A/D変換器32および
I/Oポート29を介してCPU23に与え、
CPU23が第5図に示すVPDの値を読込んでlog
変換するようにしてもよい。
After this waiting time has elapsed, the CPU 23 determines whether or not i is greater than n in step SP49. If i is larger than n, the process proceeds to step SP50, but if it is smaller, the process returns to step SP45 and repeats sampling.
Here, the data dB(I) stored in the storage areas 8g 1 to 8g o of the RAM 24 is, for example, the first
Draw a disappearance curve for a specific pigment as shown in Figure 4.
This rising point is detected, and in step SP50, each
Subtract from dB(I) and re-storage area 8g 1 to 8
memorize in g o . Of course, in order to improve measurement accuracy, P1 to P4 in step SP45 may be the average value of m times. Also, in Figure 1,
The output of the light receiving element 15 is given to the LOG converter 33, but without providing this LOG converter 33,
The output of the amplifier 34 is directly given to the CPU 23 via the A/D converter 32 and the I/O port 29,
The CPU 23 reads the value of V PD shown in Figure 5 and logs it.
It may also be converted.

次に、CPU23はステツプSP51において、記
憶領域8g1ないし8goに記憶されたdB(I)のデ
ータのうち、時間T1ないしT2(0<T1<T2<
Ts)の間のデータについて、 dB(I)=AeBt I=Ts/(n−1)(分) のシミユレーシヨンカーブにて最小二乗法を用い
て、定数A、Bを求める。
Next, in step SP51, the CPU 23 selects the time T1 to T2 (0<T1<T2<
For the data between dB(I)=Ae Bt I= Ts /(n - 1)(min), use the least squares method to find the constants A and B. .

次に、CPU23はステツプSP52において、血
漿消失率K=−B、T分停滞率R%=eBtの演算
を行なつて、K、Rを求める。そして、求めた
K、RをRAM24の記憶領域8j1,8j2にそれぞ
れ記憶させる。このとき、CPU23は最小二乗
法での相関係数rを演算し、演算した相関係数r
をRAM24の記憶領域8j3に記憶させる。また、
CPU23は、このときにブザー14から終了の
ブザー音を発生させる。
Next, in step SP52, the CPU 23 calculates K and R by calculating the plasma disappearance rate K=-B and the T minute stagnation rate R%=e Bt . Then, the obtained K and R are stored in the storage areas 8j 1 and 8j 2 of the RAM 24, respectively. At this time, the CPU 23 calculates the correlation coefficient r using the least squares method, and calculates the calculated correlation coefficient r.
is stored in the storage area 8j3 of the RAM 24. Also,
At this time, the CPU 23 causes the buzzer 14 to generate an end buzzer sound.

さらに、CPU23はKの値とR%の値をたと
えば第13図に示すような態様で表示部26に表
示させる。次に、CPU23はステツプSP53にお
いて、相関係数rがたとえば0.95よりも小さいか
否かを判別する。これは、相関係数rが−1に近
いほど相関が良いため、この相関度をチエツクす
るものである。ただし、−0.95という値は、0な
いし−1の間の値であつて、暫定的であり、もち
ろん−1に近ければ近いほど、装置の信頼性が向
上する。
Furthermore, the CPU 23 causes the display unit 26 to display the value of K and the value of R% in a manner as shown in FIG. 13, for example. Next, in step SP53, the CPU 23 determines whether the correlation coefficient r is smaller than, for example, 0.95. This is to check the degree of correlation, since the closer the correlation coefficient r is to -1, the better the correlation. However, the value -0.95 is a value between 0 and -1 and is provisional, and of course the closer it is to -1, the more reliable the device will be.

ここで、相関係数rはたとえば0.95よりも大き
い場合には、信頼度が小さいとして、ステツプ
SP54においてアラームLED281を点灯し、ス
テツプSP55に進む。しかし、ステツプSP53にお
いて、相関係数rがたとえば−0.95より小さく、
測定に信頼性がある場合には、アラームLED2
81を点灯することなくステツプSP55に進む。
そして、CPU23はステツプSP55において、プ
リントキー284が操作されているか否かを判別
し、操作されていれば、プリンタ27によつてk
の値とR%の値を印字させる。
Here, if the correlation coefficient r is larger than, for example, 0.95, it is assumed that the reliability is low and the step is
At SP54, the alarm LED 281 is turned on and the process proceeds to step SP55. However, in step SP53, if the correlation coefficient r is smaller than -0.95,
If the measurement is reliable, alarm LED2
Proceed to step SP55 without turning on 81.
Then, in step SP55, the CPU 23 determines whether the print key 284 is operated or not, and if it is operated, the printer 27 prints the print key 284.
The value of and the value of R% are printed.

さらに、もし必要であれば、RAM24の記憶
領域8g1ないし8goに記憶されているdB′(I)の
特定色素消失曲線も印字させて、前述の第7図に
示したキヤリブレーシヨンモードに移る。また、
ステツプSP55において、プリントキー284の
操作されていないことを判別したときにも、キヤ
リブレーシヨンモードに移る。
Furthermore, if necessary, the specific dye loss curve in dB'(I) stored in the memory areas 8g 1 to 8g o of the RAM 24 can also be printed, and the calibration mode shown in FIG. Move. Also,
In step SP55, when it is determined that the print key 284 is not operated, the process also shifts to the calibration mode.

次に、第1図に示した肝機能検査装置における
測定の実験結果を第15図に示す。この第15図
に示した実験結果は、43才の肝硬変患者の男子
(体重48Kg)の左手指先にセンサ部10を装着し、
右前肘静脈より24mgのICGを含む水溶液(体重1
Kgあたり0.5mg)を静注した。第15図は第1の
光源11や第2の光源12として、波長λ1
830nmの発光ダイオードを用い、第3の光源1
3や第4の光源14として、波長λ2=925nmの
発光ダイオードを用いた場合の吸光度差A830な
いしA925の経時的変化を示している。このICG
消失曲線により、算出したkの値は第15図に示
すように、0.041、R%の値は54%となり、同時
に従来の採血法で測定したkの値=0.043、R%
=52%というようにほぼ一致できた。
Next, FIG. 15 shows the experimental results of measurement using the liver function testing apparatus shown in FIG. 1. The experimental results shown in FIG. 15 were obtained by attaching the sensor unit 10 to the fingertips of the left hand of a 43-year-old male liver cirrhosis patient (weight 48 kg).
An aqueous solution containing 24 mg of ICG (1 body weight) from the right antecubital vein.
0.5mg/kg) was administered intravenously. FIG. 15 shows the wavelength λ 1 =
The third light source 1 uses an 830nm light emitting diode.
3 shows changes over time in absorbance differences A830 to A925 when light emitting diodes with a wavelength λ 2 =925 nm are used as the third and fourth light sources 14. This ICG
As shown in Figure 15, the calculated value of k from the disappearance curve is 0.041, and the value of R% is 54%, and at the same time, the value of k measured by the conventional blood sampling method is 0.043, R%.
= 52%, so we were able to almost agree.

なお、この発明によつて得られたkの値を利用
して、種々のICG投与量のkの値を求めて算出す
るRMAXを測定する装置にも拡張できる。
Note that the present invention can be extended to an apparatus for measuring R MAX , which is calculated by determining the value of k for various ICG doses, using the value of k obtained by the present invention.

[発明の効果] 以上のように、この発明によれば、特定色素に
吸光される波長の第1および第2の光と吸光され
ない波長の第3および第4の光を生体組織に照射
し、生体組織から得られた各光に対応する光電変
換信号をサンプリングし、そのサンプリング出力
の大きさに基づいて、血液中の特定色素濃度に相
関する値を演算するようにしたので、センサの生
体装着時における血流障害や生体の揺動や脈動な
どのアーチフアクトを除去して特定色素濃度に相
関する値を演算することができる。それによつ
て、正確な特定色素の消失曲線の時間管理が可能
となり、正確なデータが得られる。さらに、従来
の採血法による数点のサンプルではなく、消失曲
線の多数のデータから血漿消失率や停滞率などを
より正確に表わすことが可能となり、データの信
頼性が向上する。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, living tissue is irradiated with first and second light having wavelengths that are absorbed by a specific pigment and third and fourth light having wavelengths that are not absorbed; The photoelectric conversion signal corresponding to each light obtained from the living tissue is sampled, and a value that correlates to the concentration of a specific pigment in the blood is calculated based on the magnitude of the sampling output, making it easy to attach the sensor to the living body. It is possible to calculate a value that correlates to a specific dye concentration by removing artifacts such as blood flow disturbances and body vibrations and pulsations. This enables accurate time management of the disappearance curve of a specific dye, and accurate data can be obtained. Furthermore, it becomes possible to more accurately represent the plasma disappearance rate, stagnation rate, etc. from a large number of disappearance curve data, rather than from several samples obtained by conventional blood sampling methods, and the reliability of the data is improved.

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

第1図はこの発明の一実施例の概略ブロツク図
である。第2A図、第2B図、第3図および第4
図はこの発明の原理を説明するための図である。
第5図は波長λ1,λ2の被測定物の反射光量を検出
するためのタイミング図である。第6図ないし第
8図はこの発明の一実施例の具体的な動作を説明
するためのフロー図であつて、特に、第6図はデ
ータサンプルサブルーチンを示し、第7図はキヤ
リブレーシヨンモードを示し、第8図は測定モー
ドを示す。第9図は第1図に示したRAMに記憶
されるデータを示す図である。第10図ないし第
13図は第1図に示した表示部の表示例を示す図
である。第14図はこの発明によつて測定される
特定色素の消失曲線の一例を示す図である。第1
5図はこの発明を使用して測定した消失曲線と血
漿消失率と15分停滞率の結果を示す図である。 図において、10はセンサ部、11は第1の光
源、12は第2の光源、13は第3の光源、14
は第4の光源、15は受光素子、16はプリアン
プ、20は測定処理部、21はアナログスイツ
チ、22はD/Aコンバータ、23はCPU、2
4はRAM、25はROM、26は表示部、27
はプリンタ、28は操作部、29はI/Oポー
ト、30はブザー、31はクロツク発生部、32
はA/D変換器、33はLOG変換器、34はア
ンプ、281はアラームLED、282はキヤリ
ブレーシヨンキー、283はスタートキー、28
4はプリントキーを示す。
FIG. 1 is a schematic block diagram of one embodiment of the present invention. Figures 2A, 2B, 3 and 4
The figure is a diagram for explaining the principle of the invention.
FIG. 5 is a timing diagram for detecting the amount of light reflected from the object to be measured at wavelengths λ 1 and λ 2 . 6 to 8 are flowcharts for explaining specific operations of an embodiment of the present invention, in particular, FIG. 6 shows a data sample subroutine, and FIG. 7 shows a calibration mode. , and FIG. 8 shows the measurement mode. FIG. 9 is a diagram showing data stored in the RAM shown in FIG. 1. FIGS. 10 to 13 are diagrams showing display examples of the display unit shown in FIG. 1. FIG. 14 is a diagram showing an example of a disappearance curve of a specific dye measured according to the present invention. 1st
FIG. 5 is a diagram showing the results of the disappearance curve, plasma disappearance rate, and 15-minute stagnation rate measured using the present invention. In the figure, 10 is a sensor section, 11 is a first light source, 12 is a second light source, 13 is a third light source, 14
is a fourth light source, 15 is a light receiving element, 16 is a preamplifier, 20 is a measurement processing unit, 21 is an analog switch, 22 is a D/A converter, 23 is a CPU, 2
4 is RAM, 25 is ROM, 26 is display section, 27
is a printer, 28 is an operation unit, 29 is an I/O port, 30 is a buzzer, 31 is a clock generator, 32
is the A/D converter, 33 is the LOG converter, 34 is the amplifier, 281 is the alarm LED, 282 is the calibration key, 283 is the start key, 28
4 indicates a print key.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 肝機能を検査するための肝機能検査装置であ
つて、 生体組織の血液中に投与されかつ肝臓で摂取お
よび排泄される特定の色素に吸光される波長の第
1および第2の光と、吸光されない波長の第3お
よび第4の光を前記生体組織に照射する光源手
段、 前記光源手段によつて前記生体組織に照射さ
れ、前記生体組織から得られる前記第1、第2、
第3および第4の光に対応する第1、第2、第3
および第4の光電変換信号を出力する光電変換手
段、 前記光電変換手段からの前記第1、第2、第3
および第4の光電変換出力をサンプリングするた
めのサンプリング手段、および 前記特定色素の注入から所定の時間の間におけ
る前記サンプリング手段のサンプリング信号の強
さを演算し、最小二乗法を用いて、その演算結果
の時間変化におけるシミユレーシヨンカーブの関
数を演算し、その関数に基づいて、前記血液中の
特定色素濃度に相関する値を演算する演算手段を
備え、 前記光源手段は前記第1、第2、第3および第
4の光をそれぞれ発光する第1、第2、第3およ
び第4の光源を含み、 前記第1および第3の光源は、その中心が前記
光電変換手段の中心から所定の距離d1だけ離れた
位置に配置され、 前記第2および第4の光源は、その中心が前記
光電変換手段の中心から所定の距離d2だけ離れた
位置に配置されていて、 前記距離はd1<d2の関係が保たれていることを
特徴とする、肝機能検査装置。 2 前記演算手段は、前記演算された前記シミユ
レーシヨン関数の係数に基づいて、前記特定色素
の血漿消失率を求めるための手段を含む、特許請
求の範囲第1項記載の肝機能検査装置。 3 前記演算手段は、前記血漿消失率を求めるた
めの手段によつて求められた血漿消失率を出力す
るための手段を含む、特許請求の範囲第2項記載
の肝機能検査装置。 4 前記演算手段は、求められたシミユレーシヨ
ン関数の係数に基づいて、前記特定色素の前記所
定時間における停滞率を求めるための手段を含
む、特許請求の範囲第1項記載の肝機能検査装
置。 5 さらに、前記停滞率を求める手段によつて求
められた停滞率を出力するための手段を含む、特
許請求の範囲第4項記載の肝機能検査装置。 6 前記演算手段は、前記生体組織より反射した
第1、第2、第3および第4の光の強さをP1
P2,P3およびP4としたとき、演算値yとして、 y=10×[logP1/P2−logP3/P4]を求める手段
を含む、特許請求の範囲第1項記載の肝機能検査
装置。 7 前記演算手段は、前記特定色素注入後の経過
時間をtとしたとき、 y=AeBt の演算式に基づいて、定数A、Bを演算する手段
を含む、特許請求の範囲第1項記載の肝機能検査
装置。 8 前記血漿消失率を求めるための手段は、前記
血漿消失率をKとしたとき、 K=−B の演算式を演算する手段を含む、特許請求の範囲
第3項記載の肝機能検査装置。 9 前記停滞率を求めるための手段は、前記所定
時間Tの停滞率をR%としたとき、R%=eBT の演算式を演算する手段を含む、特許請求の範囲
第5項記載の肝機能検査装置。 10 さらに、前記第1、第2、第3および第4
の光電変換信号のレベルが予め定める範囲内にな
るように、前記光源手段から照射される第1、第
2、第3および第4の光の強さを設定するための
キヤリブレーシヨンモードと、前記演算手段によ
つて前記特定色素濃度に相関する値を演算するた
めの動作を行なう測定モードとを選択するための
モード選択手段を含む、特許請求の範囲第1項記
載の肝機能検査装置。
[Scope of Claims] 1. A liver function testing device for testing liver function, which comprises: a light source means for irradiating the biological tissue with a second light and third and fourth lights having wavelengths that are not absorbed; Second,
1st, 2nd, and 3rd lights corresponding to the 3rd and 4th lights.
and a photoelectric conversion means for outputting a fourth photoelectric conversion signal, the first, second and third signals from the photoelectric conversion means
and a fourth sampling means for sampling the photoelectric conversion output, and calculating the intensity of the sampling signal of the sampling means during a predetermined time from the injection of the specific dye, and calculating the intensity using the least squares method. Calculating means for calculating a function of a simulation curve in the time change of the result, and calculating a value correlated to the specific pigment concentration in the blood based on the function, and the light source means 2, 3, and 4 light sources respectively, the centers of the first and third light sources are located at a predetermined distance from the center of the photoelectric conversion means. The centers of the second and fourth light sources are located a predetermined distance d 2 from the center of the photoelectric conversion means, and the distance is A liver function testing device characterized in that a relationship of d 1 < d 2 is maintained. 2. The liver function testing device according to claim 1, wherein the calculation means includes means for determining the plasma disappearance rate of the specific dye based on the calculated coefficients of the simulation function. 3. The liver function testing device according to claim 2, wherein the calculating means includes means for outputting the plasma elimination rate determined by the means for determining the plasma elimination rate. 4. The liver function testing device according to claim 1, wherein the calculation means includes means for determining the stagnation rate of the specific dye in the predetermined time based on the coefficients of the determined simulation function. 5. The liver function testing apparatus according to claim 4, further comprising means for outputting the stagnation rate determined by the means for determining the stagnation rate. 6 The calculation means calculates the intensities of the first, second, third and fourth lights reflected from the living tissue as P 1 ,
When P 2 , P 3 and P 4 are assumed, the key as set forth in claim 1 includes means for obtaining y=10×[logP 1 /P 2 −logP 3 /P 4 ] as the calculated value y. Functional testing equipment. 7. The calculation means includes means for calculating constants A and B based on the calculation formula y=Ae Bt , where t is the elapsed time after the injection of the specific dye. Liver function testing device. 8. The liver function testing device according to claim 3, wherein the means for determining the plasma disappearance rate includes means for calculating an arithmetic expression: K=-B, where K is the plasma disappearance rate. 9 The means for determining the stagnation rate includes means for calculating an equation of R%=e BT , where the stagnation rate for the predetermined time T is R%. Functional testing equipment. 10 Furthermore, the first, second, third and fourth
a calibration mode for setting the intensities of the first, second, third and fourth lights irradiated from the light source means so that the level of the photoelectric conversion signal of the light source is within a predetermined range; 2. The liver function testing apparatus according to claim 1, further comprising mode selection means for selecting a measurement mode in which said calculation means performs an operation for calculating a value correlated to said specific dye concentration.
JP62132247A 1987-05-28 1987-05-28 Liver function testing device Granted JPS63294831A (en)

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