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测量设备、测量方法、程序和记录介质技术

技术编号:10330280 阅读:96 留言:0更新日期:2014-08-14 16:15
提供了测量设备、测量方法、程序和记录介质,其允许设备的进一步小型化。该测量设备配备有测量单元和分析单元。测量单元具有如下单元:光源单元,发射具有至少一种波长的测量光,以用于测量活体内部所包括的生物成分;检测单元,检测从所述活体的内部发射的所述测量光;以及偏振控制单元,控制所述测量光的偏振方向,并且提供在所述光源单元与所述活体之间和/或所述活体与所述检测单元之间。分析单元使用来自所述测量单元的测量结果以基于所述测量光的偏振状态的改变来计算旋光度,并且基于计算出的旋光度来分析上述生物成分的浓度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】测量设备、测量方法、程序和记录介质
本公开涉及测量设备、测量方法、程序以及记录介质。
技术介绍
与通过无创方式来测量在活体的皮肤之下或在血液中存在的体内物质中所包括的血液中的成分(生物成分)的技术有关的研究已经进展。在通过这种无创光学方案来分析生物成分的技术中,通常可以使用光吸收率来确定生物成分的浓度(例如,参见以下的专利文献I)。引文列表专利文献专利文献I JP2009-273819A
技术实现思路
技术问题在此,在上述专利文献I中所示的生物成分浓度测量设备中,基于已经透射通过活体的光(透射光)的强度来测量生物成分的浓度,但由于活体是容易使得光散射的物质,而且活体中所包括的生物成分吸收一部分辐射光,因此存在取决于辐射光的强度而并未充分获得透射光的可能性。因此,在上述专利文献I中所示的使用该无创光学方案的这种生物成分浓度测量设备中,优选的是:使用可以发射具有充足强度的光的光源或可以检测弱透射光的检测器,并且相应地,这种设备倾向于具有增加的尺寸。此外,当血液中的葡萄糖的浓度作为生物成分被测量时,必须测量透射光的散射特性或透射光的脉博(PUlsebeat)所产生的改变,并且相应地,设备变得较大。为此,已经要求在保持检测精度的同时设备的小型化。因此,本公开考虑以上情况,并且提出可以实现设备的进一步小型化的测量设备、测量方法、程序以及记录介质。问题的解决方案根据本公开一方面,提供一种测量设备,包括:测量单元,被配置为具有:光源单元,被配置为:发射具有至少一种波长的测量光,以用于测量活体内部所包括的生物成分;检测单元,被配置为:检测从所述活体的内部发射的所述测量光;以及偏振控制单元,被配置为:提供在所述光源单元与所述活体之间或所述活体与所述检测单元之间的至少一个位置中,并且控制所述测量光的偏振方向;以及分析单元,被配置为:使用所述测量单元所获得的测量结果基于所述测量光的偏振状态的改变来计算旋光度,并且基于计算出的旋光度来分析所述生物成分的浓度。 根据本公开一方面,提供一种测量方法,包括:发射具有至少一种波长的测量光,以用于测量活体内部所包括的生物成分;控制所述测量光在所述测量光的光源与所述活体之间或所述活体与检测单元之间的至少一个位置中的偏振方向,所述检测单元被配置为:检测从所述活体的内部发射的所述测量光;检测从所述活体的内部发射的所述测量光;以及使用所述测量光的检测结果,基于所述测量光的偏振状态的改变来计算旋光度,并且基于计算出的旋光度来分析所述生物成分的浓度。根据本公开一方面,提供一种使得计算机执行以下功能的程序,所述计算机被配置为:能够与测量仪器进行通信,所述测量仪器具有:光源单元,被配置为:发射具有至少一种波长的测量光,以用于测量活体内部所包括的生物成分;检测单元,被配置为:检测从所述活体的内部发射的所述测量光;以及偏振控制单元,被配置为:提供在所述光源单元与所述活体之间或所述活体与所述检测单元之间的至少一个位置中,并且控制所述测量光的偏振方向:分析功能:使用所述测量仪器所获得的测量结果,基于所述测量光的偏振状态的改变来计算旋光度,并且基于计算出的旋光度来分析所述生物成分的浓度。根据本公开一方面,提供一种记录介质,具有其中所记录的程序,所述程序使得计算机执行以下功能,所述计算机被配置为:能够与测量仪器通信,所述测量仪器具有:光源单元,被配置为:发射具有至少一种波长的测量光,以用于测量活体内部所包括的生物成分;检测单元,被配置为:检测从所述活体的内部发射的所述测量光;以及偏振控制单元,被配置为:提供在所述光源单元与所述活体之间或所述活体与所述检测单元之间的至少一个位置中,并且控制所述测量光的偏振方向:分析功能:使用所述测量仪器所获得的测量结果基于所述测量光的偏振状态的改变来计算旋光度,并且由此基于计算出的旋光度来分析所述生物成分的浓 度。根据本公开一方面,提供一种测量设备,包括:测量单元,被配置为具有:光源单元,被配置为:发射具有至少一种波长的测量光,以用于测量活体内部所包括的生物成分;检测单元,被配置为:检测从所述活体的内部发射的所述测量光;以及偏振控制单元,被配置为:提供在所述光源单元与所述活体之间或所述活体与所述检测单元之间的至少一个位置中,并且控制所述测量光的偏振方向;分析单元,被配置为:使用所述测量单元所获得的测量结果,基于所述测量光的偏振状态的改变来计算旋光度,并且基于计算出的旋光度来分析所述生物成分的浓度;以及测量控制单元,被配置为:控制所述测量单元。所述测量单元是测量部分,被配置为:作为所述测量光在所述活体内部的散射然后所述测量光在所述活体内部的反射的结果,检测从所述活体发射的所述测量光。所述测量控制单元以时分方式来切换所述测量光的偏振方向。根据本公开一方面,提供一种测量方法,包括:发射具有至少一种波长的测量光,以用于测量活体内部所包括的生物成分;控制所述测量光在所述测量光的光源与所述活体之间或所述活体与检测单元之间的至少一个位置中的偏振方向,所述检测单元被配置为:检测从所述活体的内部发射的所述测量光;检测从所述活体的内部发射的所述测量光;以及使用所述测量光的检测结果,基于所述测量光的偏振状态的改变来计算旋光度,并且基于计算出的旋光度来分析所述生物成分的浓度。测量部分执行所述测量光的发射和检测,所述测量部分被配置为:作为所述测量光在所述活体内部的散射然后所述测量光在所述活体内部的反射的结果,检测从所述活体发射的所述测量光。以时分方式来切换所述测量光的偏振方向。根据本公开一方面,提供一种使得计算机执行以下功能的程序,所述计算机被配置为:能够与测量仪器通信,所述测量仪器具有:光源单元,被配置为:发射具有至少一种波长的测量光,以用于测量活体内部所包括的生物成分;检测单元,被配置为:检测从所述活体的内部发射的所述测量光;以及偏振控制单元,被配置为:提供在所述光源单元与所述活体之间或所述活体与所述检测单元之间的至少一个位置中,并且控制所述测量光的偏振方向,作为所述测量光在所述活体内部的散射然后所述测量光在所述活体内部的反射的结果,所述测量器具检测从所述活体发射的所述测量光:分析功能:使用所述测量仪器所获得的测量结果,基于所述测量光的偏振状态的改变来计算旋光度,并且基于计算出的旋光度来分析所述生物成分的浓度;以及所述测量仪器的控制功能。根据本公开一方面,在从所述光源单元发射的测量光发射自活体然后由所述检测单元检测到的时间期间,测量光的偏振方向受控于所述偏振控制单元。此外,所述分析单元基于所述测量光的偏振状态的改变而使用所述测量单元所测量的测量结果来计算旋光度,由此基于计算出的旋光度来分析生物成分的浓度。本公开的有利效果根据上述本公开,可以实现设备的进一步小型化。 【附图说明】图1是用于描述基于旋光度来测量浓度的原理的示意图。图2是示出根据本公开第一实施例的测量设备的配置的框图。图3A是示出根据所述实施例的测量设备中所包括的测量单元的概要的示意图。图3B是示出根据所述实施例的测量单元的概要的示意图。图3C是示出根据所述实施例的测量单元的概要的示意图。图4是用于描述根据所述实施例的测量单元的示意图。图5是用于描述根据所述实施例的偏振控制单元的示意图。图6是用于描述根据所述实施例的偏振本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量设备,包括:测量单元,被配置为具有:光源单元,被配置为:发射具有至少一种波长的测量光,以用于测量活体内部所包括的生物成分;检测单元,被配置为:检测从所述活体的内部发射的所述测量光;以及偏振控制单元,被配置为:提供在所述光源单元与所述活体之间或所述活体与所述检测单元之间的至少一个位置中,并且控制所述测量光的偏振方向;以及分析单元,被配置为:使用所述测量单元所获得的测量结果,基于所述测量光的偏振状态的改变来计算旋光度,并且基于计算出的旋光度来分析所述生物成分的浓度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.19 JP 2011-2776131.一种测量设备,包括: 测量单元,被配置为具有:光源单元,被配置为:发射具有至少一种波长的测量光,以用于测量活体内部所包括的生物成分;检测单元,被配置为:检测从所述活体的内部发射的所述测量光;以及偏振控制单元,被配置为:提供在所述光源单元与所述活体之间或所述活体与所述检测单元之间的至少一个位置中,并且控制所述测量光的偏振方向;以及 分析单元,被配置为:使用所述测量单元所获得的测量结果,基于所述测量光的偏振状态的改变来计算旋光度,并且基于计算出的旋光度来分析所述生物成分的浓度。2.如权利要求1所述的测量设备,其中,所述偏振控制单元控制所述测量光的所述偏振方向,从而所述测量光形成两种彼此正交的平面偏振光束。3.如权利要求2所述的测量设备,还包括: 测量控制单元,被配置为:控制所述测量单元, 其中,所述测量控制单元以时分方式来切换所述测量光的偏振方向。4.如权利要求3所述的测量设备,其中,所述分析单元使用所述检测单元检测到的每个所述平面偏振 光束的检测强度的比率来确定所检测到的测量光的偏振方向,然后基于所述确定的结果来计算旋光度。5.如权利要求4所述的测量设备,其中,所述偏振控制单元控制所述测量光的偏振方向,从而除了所述两种彼此正交的平面偏振光束之外,还获得与所述两种彼此正交的平面偏振光束不同的另一平面偏振光束。6.如权利要求3所述的测量设备, 其中,所述光源单元发射具有多种彼此不同的波长的测量光,并且 其中,当以时分方式来执行从所述光源单元发射的所述测量光的波长的选择以及由所述偏振控制单元进行的所述测量光的偏振方向的控制时,所述测量控制单元随机地改变所述测量光的波长和偏振状态的组合。7.如权利要求3所述的测量设备, 其中,在所述光源单元与所述活体之间以及所述活体与所述检测单元之间的两个位置中提供所述偏振控制单元,并且 其中,在所述活体与所述检测单元之间的位置中提供的所述偏振控制单元所选择的偏振方向被设置为:相对于所述光源单元与所述活体之间的所述位置中提供的所述偏振控制单元所选择的偏振方向旋转预定偏移角度。8.如权利要求1所述的测量设备,其中,所述测量单元是测量部分,被配置为:检测作为所述测量光在所述活体内部的散射然后所述测量光在所述活体内部的反射的结果,而从所述活体发射的所述测量光。9.如权利要求1所述的测量设备, 其中,所述光源单元发射具有多种彼此不同的波长的测量光,并且 其中,所述分析单元基于从所述波长的每一个中的测量光的检测结果获得的所述旋光度的时间改变来获取指示所述活体内部出现的动脉的搏动所产生的脉博的脉冲波形,然后使用所获取的脉冲波形的峰值和谷值来计算动脉血液中的生物成分的浓度。10.如权利要求1所述的测量设备, 其中,所述光源单元发射具有多种彼此不同的波长的测量光,并且其中,所述分析单元进一步使用从所述波长的每一个中的测量光的检测结果获得的散射特征谱或吸收谱来计算所述生物成分的浓度。11.如权利要求10所述的测量设备,其中,所述分析单元基于从所述波长的每一个中的测量光的检测结果获得的所述散射特征谱的时间改变来获取指示所述活体内部出现的动脉的搏动所产生的脉博的脉冲波形,然后使用所获取的脉冲波形的峰值和谷值来计算动脉血液中的所述生物成分的浓度。12.如权利要求1所述的测量设备,其中,所述分析单元计算血液中的葡萄糖的浓度。13.如权利要求1所述的测量设备,其中,所述分析单元基于朝向所述活体发射的所述测量光的偏振平面以及从所述活体发射的所述测量光的偏振平面来分离所述活体内部散射的散射光与透射通过所述活体的透射光。14.如权利要求13所述的测量设备, 其中,所述光源单元发射具有多种彼此不同的波长的测量光,并且 其中,所述分析单元基于所述波长的每一个中的所述测量光的偏振平面来分离所述散射光和所述透射光。15.—种测 量方法,包括: 发射具有至少一种波长的测量光,以用于测量活体内部所包括的生物成分; 控制所述测量光在所述测量光的光源与所述活体之间或所述活体与检测...

【专利技术属性】
技术研发人员:佐藤英雄
申请(专利权)人:索尼公司
类型:发明
国别省市:日本;JP

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