血糖值测定装置及血糖值测定方法_3

文档序号:8493021阅读:来源:国知局
管部分7b附近的非血管部8的光。
[0118]图8是说明光在生物体组织内传播的图,其示出了沿深度方向的截面图。从某个发光元件52照射出的测定光在生物体组织内扩散反射,所照射的测定光的一部分到达某个受光元件54。这个光的传播路径形成所谓的香蕉状(由两个弧夹着的区域),在大致中央附近深度方向的宽度最宽。传播路径的深度(可到达的深度)随着发光元件52与受光元件54之间的间隔小而变浅,随着间隔大而加深。
[0119]在这里,为了提高测定精度,优选由受光元件54接收更多的血管透过光。由此,发光元件52和受光元件54之间的最适合的间隔(最适距离)W,在血管7位于发光元件52和受光元件54之间的大致中间的前提下,可以根据假定的血管7的深度(从皮肤表面至血管中心的距离)D来确定。最适距离W为血管7的深度D的大约2倍的距离。例如,假定深度D为3_左右,则最适距离W为5_?6_左右。
[0120]因此,将“血管7位于发光位置与测定用受光位置之间的中间部分,发光位置与测定用受光位置之间的距离等于指定的最适距离W”作为第一相对位置条件,查找满足该第一相对位置条件的发光元件52和受光元件54并选择作为发光位置和测定用受光位置。此夕卜,将“血管7不存在于发光位置与参考用受光位置之间,发光位置与参考用受光位置之间的距离等于指定的最适距离W”作为第二相对位置条件,并将满足该第二相对位置条件的受光元件54选择作为参考用受光位置。
[0121]实际上,对多个测定点候补的每一个均选择(测定点候补设定处理)发光位置、测定用受光位置、以及参考用受光位置。图9是说明测定点候补设定处理的图。在测定点候补设定处理中,如图9中“ X ”标志所示,例如,以指定间隔将测定点候补设定在血管部分7b的中心线L上。然后,在每个测定点候补上查找满足第一相对位置条件且满足第二相对位置条件的发光元件52和受光元件54的组合。例如,如果着眼于一个测定点候补P11,则通过使测定点候补Pll位于中间部分,并将彼此距离为最适距离W的发光元件52作为测定用发光元件52-1,将受光元件54作为测定用受光元件54-1,来选择发光位置和测定用受光位置。而且,在连接发光位置和测定用受光位置的延长线上,在从发光位置观察与测定光受光位置相反的一侧选择参考用受光位置,定为参考用受光元件54-2。发光位置、测定用受光位置、以及参考用受光位置的各个位置均不位于血管7上(位于非血管部8上)。对于其他测定点候补也同样,选择发光位置、测定用受光位置、以及参考用受光位置。另外,当不存在满足第一相对位置条件且满足第二相对位置条件的发光元件52和受光元件54的组合时,删除相应的测定点候补。
[0122]如上所述,如果对多个测定点候补的每一个均选择了发光位置、测定用受光位置、以及参考用受光位置,则可以预测用户2的血糖值。然后,根据预测血糖值,通过选择性地应用第一光量控制方法或第二光量控制方法确定发光元件数,并将确定的数个发光元件的测定点候补选择作为测定点。
[0123]接下来,使所有测定点的发光位置(测定用发光元件52-1)发光并照射出测定光,并从对应的测定用受光位置(测定用受光元件54-1)和参考用受光位置(参考用受光元件54-2)的受光结果中提取每个测定点的血管透过光成分。例如,通过在将每个测定用发光元件52-1的发光波长与指定的测定波长宽度逐一错开的同时使其发光,而使测定光的波长λ在近红外光范围内变化,从而对每个测定点求得每个波长λ的血管透过光的透过率(λ)。另外,使测定光的波长λ改变的结构,不仅限于将测定用发光元件52-1的发光波长与指定的测定波长宽度逐一错开的结构,也可以通过将光谱过滤器的透过带宽改变为每个指定的测定波长宽度来进行。
[0124]各测定点的透过率Τ( λ),可以通过下式(I),从利用测定用的受光元件54得到的光强度Os ( λ )、和利用参考用的受光元件54得到的光强度Or ( λ )中求得。然后,从求得的透过率Τ(λ)中求出吸光率,从而生成吸收光谱。
[0125]T ( λ ) = Os ( λ )/Or ( λ )…⑴
[0126]然后,使用表示预先确定的血中葡萄糖浓度与吸光度之间的关系的“校准线”,从吸收光谱中算出(推定)血糖值。另外,对于生成吸收光谱,并计算血糖值的方法,可以适当采用公知技术。
[0127][功能构成]
[0128]图10是示出第一实施方式的血糖值测定装置10的主要功能构成例的框图。如图10所示,血糖值测定装置10包括传感器部110、体动检测部120、操作输入部130、显示部140、通信部150、处理部160和存储部180。
[0129]传感器部110相当于图2的传感器模块50,具有由多个发光元件52构成的发光部111、以及由多个受光元件54构成的受光部113。构成发光部111的各发光元件52的配置位置(Xs-Ys坐标值)被作为与分配给对应的发光元件52的发光元件编号相关联的发光元件列表183预先存储在存储部180中。而且,构成受光部113的各受光元件54的配置位置(Xs-Ys坐标值)被作为与分配给对应的受光元件54的受光元件编号相关联的受光元件列表184预先存储在存储部180中。
[0130]体动检测部120用于检测体动,例如,可以使用MEMS (Micro Electro MechanicalSystems,微机电系统)传感器来实现。图1的加速度传感器27即相当于此,检测加速度被随时发送至处理部160。
[0131]操作输入部130通过按钮开关或拨号开关等各种开关、触摸面板等输入装置来实现,根据用户实施的各种操作输入将操作输入信号输出至处理部160。图1的操作开关16、触摸面板18相当于此。
[0132]显示部140通过IXD (Liquid Crystal Display,液晶显示器)、EL显示器(Electroluminescence display,电致发光显示器)等显示装置来实现,根据从处理部160输入的显示信号显示各种画面。图1的触摸面板18相当于此。
[0133]通信部150是在处理部160的控制下,用于在与外部的信息处理装置之间接收和发送在装置内利用的信息的通信装置。图1的通信装置20相当于此。作为通信部150的通信方式,可以应用通过以规定的通信标准为基准的电缆的有线连接方式、通过兼作被称为支架的充电器的中间装置的连接方式、利用无线通信进行无线连接的方式等各种方式。
[0134]处理部160 通过 CPU (Central Processing Unit,中央处理器)或 DSP (DigitalSignal Processor,数字信号处理器)等微处理器、ASIC (Applicat1n SpecificIntegrated Circuit,专用集成电路)等控制装置和运算装置来实现,统一地对血糖值测定装置10的各部进行控制。图1的控制基板30相当于此。该处理部160具备发光控制部161、受光控制部162、血管位置取得部163、测定点候补设定部164、运动状态判定部165、作为预测部的血糖值预测部166、光量控制方法确定部168、测定点选择部169、吸收光谱生成部170、以及血糖值计算部171。另外,构成处理部160的各部也可以由专用的模块电路等硬件构成。
[0135]发光控制部161对构成发光部111的发光元件52单独地进行发光控制。例如,可以通过利用所谓的有源矩阵方式的驱动控制技术来实现。该发光控制部161与测定点候补设定部164、光量控制方法确定部168以及测定点选择部169共同作为光量控制部发挥作用。
[0136]受光控制部162进行从利用受光部113的受光元件54接收的光中读取对应于该强度的电信号的控制。该受光控制部162与吸收光谱生成部170和血糖值计算部171共同作为测定部发挥作用。
[0137]血管位置取得部163取得被传感器模块50覆盖的皮下的生物体图像(参照图5),并对生物体图像进行图像处理,取得血管位置,并选择适合测定的血管部分作为测定对象部位。该血管位置的取得,可以通过适当利用公知的静脉认证技术等中的生物体图像的摄影技术、以及公知的静脉认证技术等中的由生物体图像识别静脉图案的技术来实现。
[0138]测定点候补设定部164是进行测定点候补设定处理的功能部,沿着作为测定对象部位的血管部分设定多个测定点候补。而且,这个时候,测定点候补设定部164通过查找满足第一相对位置条件,且满足第二相对位置条件的发光元件52和受光元件54的组合,对各个测定点候补选择备好发光位置(测定用发光元件52-1)、测定用受光位置(测定用受光元件54-1)以及参考用受光位置(参考用受光元件54-2)。最适距离W被作为最适距离数据185预先存储在存储部180中。
[0139]运动状态判定部165根据由体动检测部120输入的检测加速度,算出运动强度,判定用户2的运动状态(是否正在运动)。
[0140]血糖值预测部166根据过去的测定血糖值预测用户2的血糖值。该血糖值预测部166具备接受用户2的运动强度、用户2的操作输入,并根据取得的进餐信息、胰岛素给药信息来调整预测血糖值的调整部167。
[0141]光量控制方法确定部168根据预测血糖值,选择性地应用第一光量控制方法或第二光量控制方法,并确定发光元件数。
[0142]测定点选择部169将测定点候补中发光元件数所对应的测定点候补选择作为测定点。
[0143]吸收光谱生成部170在发光控制部161和受光控制部162的控制下,使所有的测定点的测定用发光元件52-1发光并照射出测定光。然后,吸收光谱生成部170根据利用所有测定点的测定用受光元件54-1和参考用受光元件54-2而得的受光结果,生成吸收光谱。
[0144]血糖值计算部171根据吸收光谱算出血糖值。例如,使用独立成分分析法等分析法,由吸收光谱算出血糖值。
[0145]存储部180 通过 ROM (Read Only Memory,只读存储器)、闪存 ROM、RAM (RandomAccess Memory,随机存取存储器)等各种IC(Integrated Circuit,集成电路)存储器以及硬盘等存储介质来实现。存储部180中事先存储或每次处理时暂时存储用于使血糖值测定装置10动作,从而实现该血糖值测定装置10具备的各种功能的程序、以及该程序执行中所使用的数据等。图1中,控制基板30上安装的主存储器34、测定数据用存储器36和存储卡22等相当于此。
[0146]而且,存储部180中将处理部160作为发光控制部161、受光控制部162、血管位置取得部163、测定点候补设定部164、运动状态判定部165、血糖值预测部166、光量控制方法确定部168、测定点选择部169、吸收光谱生成部170以及血糖值计算部171而发挥作用,并预先存储有用于进行第一测定处理(参照图15)的第一测定处理程序181、发光元件列表183、受光兀件列表184、最适距离数据185、光量控制方法一览表186、调整表190。而且,存储部180中,伴随测定的实施,还存储有血管位置信息200、测定点候补列表210、发光受光位置列表220、吸收光谱数据230、测定结果DB 240。
[0147]光量控制方法一览表186根据用户2的预测血糖值,存储有选择地应用的光量控制方法的一览表。图11是示出光量控制方法一览表186的数据构成例的图。如图11所示,光量控制方法一览表186中设定有当预测血糖值不足被预先作为第一范围而设定的规定阈值时所应用的第一光量控制方法的发光元件数D21,以及当预测血糖值超过作为第二范围而设定的规定阈值时所应用的第二光量控制方法的发光元件数D23。各发光元件数D21、发光元件数D23的具体的值以上述方式被预先限定,但至少发光元件数D 23要被设定为比发光元件数D21少的数目。
[0148]调整表190包括运动时用、进餐时用、以及胰岛素给药时用的各调整表191、193、195。调整表191、193、195中的任一个表,均针对每个
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