血氧饱和度的测定方法技术

本发明专利技术提供不需要使用预先设定的校正值的血氧饱和度的测定方法。对人体的规定部位放射包含多个波长光的放射光，利用分光器测定从上述部位透射或反射的上述放射光所包含的上述各波长光的强度，基于上述各波长光的血管舒张而光程长度为最大时的强度I

Determination of blood oxygen saturation

【技术实现步骤摘要】
血氧饱和度的测定方法
本专利技术涉及非侵入地测定人的血氧饱和度的方法。
技术介绍
以往，开发了不损伤人的身体(非侵入地)测定血中的氧饱和度的方法。例如，在专利文献1中公开了一种氧饱和度的测定方法，其能够使光入射位置和光检测位置仅为各一个并精度良好地计算氧饱和度。不限于上述的专利文献1，使用了光的血中的氧饱和度例如利用以下这样的方法来测定。应予说明，将使用光来测定动脉血中的氧饱和度的器具称为脉搏血氧仪。如图2所示，如果将与氧结合的氧合血红蛋白(HbO2)的分光吸收系数与释放了氧的脱氧血红蛋白(Hb)的分光吸收系数进行比较，则在红色光(可见光)附近脱氧血红蛋白较良好地吸收光，在红外光附近氧合血红蛋白的光的吸收较好。氧饱和度根据血液中的氧合血红蛋白的浓度和脱氧血红蛋白的浓度使用下式计算。氧饱和度＝“氧合血红蛋白浓度”÷“总血红蛋白浓度”×100(％)应予说明，“总血红蛋白浓度”是与氧合血红蛋白浓度和脱氧血红蛋白浓度的合计大致相等的值。另外，将使用脉搏血氧仪测定的氧饱和度称为经皮动脉血氧饱和度(SpO2)，将采取动脉血而测定的氧饱和度称为动脉血氧饱和度(SaO2)。将静脉血中的氧饱和度称为静脉血氧饱和度(SvO2)。在利用脉搏血氧仪测定血液中的氧饱和度时，照射特定波长的光，测定反射回来的光的强度。动脉血大幅搏动，因此如图3所示，所测定的光的强度也周期性地反复增减。将通过血管舒张而光程长度成为最大时的光的强度作为Is，将通过血管收缩而光程长度成为最小时的光的强度作为Id。在此，通过将吸光度的关系应用于Lambert-Beer定律，从而向组织的入射光I0与特定波长λ下的检测光(测定光)I之间以下的关系式成立。应予说明，在本说明书全文中，“吸光度”是光通过某个物体时表示该光的强度变弱的程度的无量纲量。ODλ＝log(I0λ/Iλ)＝μλLOD：吸光度L：光程长度μ：组织的吸收系数接着，通过使用上述的Id和Is，根据以下数学式求出仅与动脉成分相关的吸光度ΔOD。由此可消除入射光I0的因素。ΔOD＝log(Idλ/I0λ)-log(Isλ/I0λ)＝log(Idλ/Isλ)＝μaλΔLa：动脉血d：舒张期(diastole)s：收缩期(systole)ΔL：由搏动引起的光程长度的变化然后，对于两种波长的光(λ1和λ2)分别计算ΔOD，求出比率(Ratio)。由此可消除因搏动引起的光程长度的变化(ΔL)。Ratio＝ΔODλ1/ΔODλ2＝log(Idλ1/Isλ1)/log(Idλ2/Isλ2)＝μaλ1ΔL/μaλ2ΔL＝μaλ1/μaλ2最后，通过使用下述计算式可计算动脉血氧饱和度(SaO2)，其中，下述计算式包含使用采集的血液而预先测定·计算得到的校正值A和B。SaO2＝A+B×Ratio现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-117503号公报
技术实现思路
(专利技术要解决的课题)但是，在上述的以往的血氧饱和度的测定方法中，需要使用预先采集的血液来测定、计算校正值A和B，并且由于校正值A和B的值因个人而稍有不同，因此如果使用预先测定·计算的别人的校正值A和B，则存在计算出与真实的氧饱和度稍微偏离的数值的问题。本专利技术是鉴于上述问题而完成的专利技术，其目的在于提供不需要使用预先测定·计算的校正值的血氧饱和度的测定方法。(用于解决课题的技术方案)根据本专利技术的一个方面，可提供一种血氧饱和度的测定方法，其中，对人体的规定部位放射来自光源的放射光，上述光源放射包含多个波长光的放射光，利用分光器测定从上述部位透射或反射回来的上述放射光所包含的上述各波长光的强度，基于上述各波长光的通过血管舒张而光程长度成为最大时的强度Is以及通过血管收缩而光程长度成为最小时的强度Id，计算除基准波长以外的其它各波长下的搏动成分吸光度相对于基准波长下的搏动成分吸光度的的测定比，并且，在对血氧饱和度的计算所需要的参数赋予任意的初始值后，计算除基准波长以外的其它各波长下的搏动成分吸光度相对于基准波长下的搏动成分吸光度的理论比，以上述理论比与上述测定比一致的方式，使用最优化算法来确定上述参数的数值，然后，基于上述强度Id和上述强度Is来计算上述血氧饱和度。上述理论比的计算优选使用光扩散方程。在上述参数的数值的确定优选使用下山单纯形法(Nelder-Mead法)。(专利技术效果)根据本专利技术，以测定比与理论比一致的方式，通过使用最优化算法来确定该参数的数值，从而测定血氧饱和度，由此可提供不需要使用预先设定的校正值的血氧饱和度的测定方法，其中，上述测定比是基于从人体反射回来的多个波长光中的强度而计算得到的，上述理论比是对血氧饱和度的计算所需要的参数赋予任意的初始值之后计算得到的。附图说明图1是表示实施方式涉及的测定装置10的示意图。图2是表示氧合血红蛋白(HbO2)的分光吸收系数和释放了氧的脱氧血红蛋白(Hb)的分光吸收系数的图表。图3是表示透射的脉搏信号的时间推移的图表。图4是绘制了除基准波长以外的其它各波长下的搏动成分吸光度相对于基准波长λt(例如，λ＝700nm)下的搏动成分吸光度的测定比的图表的例子。图5是表示在图4的图表上绘制了基于理论比的计算结果的状态的图表的一例。图6是表示使用最优化算法使理论比与测定比一致的状态的图表的一例。具体实施方式(测量装置10的结构)如图1所示，本实施方式涉及的血氧饱和度的测定装置10大致由光源12、分光器14和控制装置16构成。光源12将包含具有规定波长的多个波长光的放射光L放射到人体的规定部位(例如人体的指尖、前额部、颈部、胸部等)，例如可使用卤素灯。当然，并不限定于卤素灯，也可以使用发光二极管或有机EL等，另外，根据需要也可以使用放射互不相同的波长的波长光的多个光源12。分光器14在从光源12放射后接收在人体的规定部位反射回来的放射光L，测定该放射光L所包含的各波长光的强度。一般而言，可利用分光器14测定强度的波长的范围是确定的，因此需要选择与来自光源12的放射光L所包含的各波长光的波长的范围对应的适当范围。另外，分光器14的分光方法包括使用棱镜的方法、使用干涉仪的方法等几种，但只要适合于想要测定的波长光的范围，则可以使用任意的分光方法，例如，也可以是如日本特开2003-275192所公开的那样将“光电二极管”和“带通滤波器”组合而成的方法。另外，也可以利用分光器14接收在人体的规定部位透射过来的放射光L。此外，也可以将多个分光器14分别配置于距离人体的规定部位不同的距离。这是因为：通常在配置于距光源12的距离短的位置的分光器14中可取得组织表面的信息，在配置于距光源12的距离长的位置的分光器14中可取得深部组织的信息。通过进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种血氧饱和度的测定方法，其特征在于，/n对人体的规定部位放射来自光源的放射光，所述光源放射的所述放射光包含多个波长光，利用分光器测定从所述部位透射或反射回来的所述放射光所包含的所述各波长光的强度，/n基于所述各波长光的通过血管舒张而光程长度成为最大时的强度I

【技术特征摘要】
20190626 JP 2019-1182271.一种血氧饱和度的测定方法，其特征在于，
对人体的规定部位放射来自光源的放射光，所述光源放射的所述放射光包含多个波长光，利用分光器测定从所述部位透射或反射回来的所述放射光所包含的所述各波长光的强度，
基于所述各波长光的通过血管舒张而光程长度成为最大时的强度Is以及通过血管收缩而光程长度成为最小时的强度Id，计算除基准波长以外的其它各波长下的搏动成分吸光度相对于基准波长下的搏动成分吸光度的测定比，并且，

【专利技术属性】
技术研发人员：野川雅道，
申请(专利权)人：凤凰电机公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP