測量設(shè)備、測量方法、程序以及記錄媒體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明旨在提供一種能夠精確地測量可能導(dǎo)致光學(xué)模型波動的體內(nèi)成分的測量設(shè)備、測量方法、程序以及記錄媒體。所述測量設(shè)備包含：光源，其朝有機體發(fā)射用于測量存在于有機體中的體內(nèi)成分的測量光，所述測量光屬于規(guī)定的波長帶；檢測單元，其具有按規(guī)定的排列方式規(guī)則地排列的多個傳感器，其使用所述多個傳感器檢測從光源發(fā)射并且透射過有機體的測量光；以及分析單元，其使用來自檢測單元的檢測結(jié)果，根據(jù)隨距光源的光距離而減少的光的量分析體內(nèi)成分的成分量。
【專利說明】測量設(shè)備、測量方法、程序以及記錄媒體
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開專利涉及一種測量設(shè)備、測量方法、程序以及記錄媒體。
【背景技術(shù)】
[0002]對于使用諸如紫外照射和毫米波的各種電磁波或者超聲波非侵入測量皮下存在于活體中的物質(zhì)的技術(shù)的研究，日趨增多。例如，以下的專利文獻I中公開了一種使用近紅外光非侵入測量血糖水平的方法與設(shè)備。
[0003]引用列表
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻I JP2006-122579A
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]技術(shù)問題
[0007]然而，對于上述專利文獻I等中所描述的使用非侵入光測量的體測量技術(shù)，每一個人的體質(zhì)差別等所產(chǎn)生的影響嚴重妨礙了測量精度。例如，對于使用諸如拉曼光譜法或者近紅外光譜法的光譜法、使用紫外射線激勵的熒光分析等測量葡萄糖、白蛋白、AGE (Advanced Glycation End-product:復(fù)雜的Glycation最終產(chǎn)物)等的設(shè)備,被測人的隨時變化、肥胖、曬黑、種族差別、體質(zhì)差別等都會導(dǎo)致光測量的誤差。通常，葡萄糖、AGE等的光測量為多變量分析，不能滿足光學(xué)模型的變化。
[0008]因此，如果在測量所關(guān)注體物質(zhì)之前能夠指出被測人所導(dǎo)致的誤差因素的變化的成分的量，則可以估計光學(xué)模型的變化，從而增強了體測量技術(shù)的可靠性。
[0009]于是，鑒于以上問題，本公開專利中推出一種能夠精確地測量可能導(dǎo)致光學(xué)模型中變化的體內(nèi)成分的測量設(shè)備、測量方法、程序以及記錄媒體。
[0010]問題的解決
[0011]根據(jù)本公開專利，提供了一種測量設(shè)備，所述測量設(shè)備包括光源，其朝活體發(fā)射用于測量存在于活體中的體內(nèi)成分并且屬于預(yù)定的波長帶的測量光；檢測單元，其中按預(yù)定的排列方式規(guī)則地排列了多個傳感器，其使用所述多個傳感器檢測從光源發(fā)射并且透過活體的測量光；以及分析單元，其使用檢測單元所檢測的檢測結(jié)果根據(jù)隨距光源的距離而衰減的光的量分析體內(nèi)成分的量。
[0012]另外，根據(jù)本公開專利，還提供了一種測量方法，所述測量方法包括朝活體發(fā)射用于測量存在于活體中的體內(nèi)成分并且屬于預(yù)定的波長帶的測量光，使用其中按預(yù)定的排列方式規(guī)則地排列了多個傳感器的檢測單元檢測透過活體的測量光，以及使用所檢測的檢測結(jié)果根據(jù)隨距測量光的光源的距離而衰減的光的量分析體內(nèi)成分的量。
[0013] 另外，根據(jù)本公開專利，還提供了一種致使計算機能夠控制測量設(shè)備的程序，所述測量設(shè)備包括光源，其朝活體發(fā)射用于測量存在于活體中的體內(nèi)成分并且屬于預(yù)定的波長帶的測量光；以及檢測單元，其中按預(yù)定的排列方式規(guī)則地排列了多個傳感器，其使用所述多個傳感器檢測從光源發(fā)射并且透過活體的測量光，以實現(xiàn)控制光源和檢測單元的功能、以及使用檢測單元所檢測的檢測結(jié)果根據(jù)隨距光源的距離而衰減的光的量分析體內(nèi)成分的量的功能。
[0014]另外，根據(jù)本公開專利，還提供了一種其中記錄了程序的記錄媒體，所述程序致使計算機能夠控制測量設(shè)備，所述測量設(shè)備包括光源，其朝活體發(fā)射用于測量存在于活體中的體內(nèi)成分并且屬于預(yù)定的波長帶的測量光；以及檢測單元，其中按預(yù)定的排列方式規(guī)則地排列了多個傳感器，其使用所述多個傳感器檢測從光源發(fā)射并且透過活體的測量光，以實現(xiàn)控制光源和檢測單元的功能、以及使用檢測單元所檢測的檢測結(jié)果根據(jù)隨距光源的距離而衰減的光的量分析體內(nèi)成分的量的功能。
[0015]另外，根據(jù)本公開專利，還提供了一種測量設(shè)備，所述測量設(shè)備包括體物質(zhì)測量設(shè)備，其測量包含在活體中的被測物質(zhì)；光源，其朝活體發(fā)射用于測量與存在于活體中的被測物質(zhì)不同的體內(nèi)成分并且屬于預(yù)定的波長帶的測量光；檢測單元，其中按預(yù)定的排列方式規(guī)則地排列了多個傳感器，其使用所述多個傳感器檢測從光源發(fā)射并且透過活體的測量光；以及分析單元，其使用檢測單元所檢測的檢測結(jié)果根據(jù)隨距光源的距離而衰減的光的量分析體內(nèi)成分的量。
[0016]另外，根據(jù)本公開專利，還提供了一種測量設(shè)備，所述測量設(shè)備包括體物質(zhì)測量設(shè)備，其測量包含在活體中的被測物質(zhì)；光源，其朝活體發(fā)射用于測量與存在于活體中的被測物質(zhì)不同的體內(nèi)成分并且屬于預(yù)定的波長帶的測量光；檢測單元，其中按預(yù)定的排列方式規(guī)則地排列了多個傳感器，其使用所述多個傳感器檢測從光源發(fā)射并且透過活體的測量光；以及分析單元，其使用檢測單元所檢測的檢測結(jié)果根據(jù)隨距光源的距離而衰減的光的量分析體內(nèi)成分的量。體物質(zhì)測量設(shè)備或者分析單元使用體內(nèi)成分的量校正體物質(zhì)測量設(shè)備中的測量結(jié)果。
[0017]根據(jù)本公開專利，光源朝活體發(fā)射用于測量存在于活體中的體內(nèi)成分并且屬于預(yù)定的波長帶的測量光，其中按預(yù)定的排列方式規(guī)則地排列了多個傳感器的檢測單元檢測從光源發(fā)射并且透過活體的測量光，分析單元根據(jù)隨距光源的距離而衰減的光的量分析體內(nèi)成分的量。
[0018]發(fā)明優(yōu)點
[0019]根據(jù)以上所描述的本公開專利，能夠精確地測量可能導(dǎo)致光學(xué)模型中變化的體內(nèi)成分。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1解釋性地說明了一個示范性的人體皮膚結(jié)構(gòu)模型。
[0021]圖2為說明了根據(jù)本公開專利第一實施例的測量設(shè)備的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖3解釋性地說明了提供于根據(jù)所述實施例的測量設(shè)備中的一個示范性的測量單元。
[0023]圖4解釋了根據(jù)所述實施例的測量設(shè)備。
[0024]圖5解釋了擴展的朗伯-比爾定律。
[0025]圖6A說明了體內(nèi)成分的示范性的光吸收譜。
[0026]圖 6B說明了體內(nèi)成分的示范性的光吸收譜。[0027]圖6C說明了體內(nèi)成分的示范性的光吸收譜。
[0028]圖7說明了根據(jù)所述實施例的測量設(shè)備中所使用的一條示范性的衰減曲線。
[0029]圖8說明了根據(jù)所述實施例的測量設(shè)備的變化形式。
[0030]圖9解釋性地說明了根據(jù)所述變化形式的一個示范性的測量設(shè)備。
[0031]圖10為說明了根據(jù)本公開專利所述實施例的測量設(shè)備的一個示范性的硬件結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0032]以下，將參照附圖詳細描述本公開專利的優(yōu)選實施例。注意，在本說明書與附圖中，將使用相同的參照符號表示那些具有基本相同功能與結(jié)構(gòu)的圖元，而且省略了對這些圖元的重復(fù)解釋。
[0033]注意，將按下列次序進行解釋:
[0034](I)人體皮膚結(jié)構(gòu)模型
[0035](2)第一實施例
[0036](2-1)測量設(shè)備的結(jié)構(gòu)
[0037](2-2)變化形式
[0038](3)根據(jù)本公開專利所述實施例的測量設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)
[0039]⑷結(jié)論
[0040](人體皮膚結(jié)構(gòu)模型)
[0041]在描述根據(jù)本公開專利一個實施例的測量設(shè)備、測量方法以及程序之前，將參照圖1簡要描述I模型化為模型化的人體皮膚結(jié)構(gòu)的一個皮膚結(jié)構(gòu)模型。圖1解釋性地說明了一個示范性的人體皮膚結(jié)構(gòu)模型。
[0042]最近幾年，已經(jīng)開發(fā)出一種通過非侵入光測量測量存在于活體中的諸如葡萄糖、白蛋白、AGE (Advanced Glycation End-product:復(fù)雜的糖化最終產(chǎn)物)、膽固醇和氧合/還原血紅蛋白、黑色素、脂肪等的血液或者體液中的成分的技術(shù)。使用諸如拉曼光譜法或者近紅外光譜法等光譜法實現(xiàn)這樣一種體測量的技術(shù)，其使用諸如紫外照射和毫米波的各種電磁波或者使用超聲波測量折射率的變化，多變量分析主要用于分析所測量的數(shù)據(jù)。
[0043]就分析所測量的數(shù)據(jù)而言，如何對人體皮膚結(jié)構(gòu)構(gòu)建模型是十分重要的。示范性的人體皮膚結(jié)構(gòu)模型為一個3層的模型或者9層的模型，如圖1中所說明的。
[0044]圖1中所說明的3層的模型為這樣一種模型:把皮膚角質(zhì)層之下的皮下組織模型化為3層，即表皮層、真皮層以及皮下脂肪。在這一 3層的模型中，從體表面向內(nèi)角質(zhì)層約等于0.01~0.02mm,表皮層距體表面約等于0.04~0.15mm,真皮層距體表面約等于I~4_，皮下脂肪距體表面約等于幾毫米~幾厘米，隨人的不同而不同。
[0045]圖1中所說明的9層的模型為這樣一種模型:更細地劃分了人體皮膚結(jié)構(gòu)，并且把人體皮膚結(jié)構(gòu)模型化為由從角質(zhì)層到皮下組織的9個層加以配置。
[0046]在所述皮膚結(jié)構(gòu)中，作為體中成分的黑色素主要存在于表皮層中，并且可能存在于基底層。毛細血管存在于3層模型中的真皮層，諸如氧合血紅蛋白和還原血紅蛋白的各種血液成分存在于毛細血管內(nèi)。脂肪細胞存在于3層模型中的皮下脂肪。因此，就通過非侵入光測量測量以上成分而言，考慮一個所要采取的皮膚結(jié)構(gòu)模型是十分重要的。[0047]然而，人體皮膚結(jié)構(gòu)或者包含在皮膚結(jié)構(gòu)中的各種成分不盡相同，取決于被測人的隨時變化、肥胖、曬黑、種族差別、性別、體質(zhì)等，因此很大程度地依賴于身體特征。已知毛細血管等的位置會因洗熱水澡而輕微改變。因此，圖1中所說明的皮膚結(jié)構(gòu)模型中的變化很大程度影響著基于皮膚結(jié)構(gòu)模型的體內(nèi)成分的非侵入測量。
[0048]然而，當(dāng)前推出的非侵入測量體內(nèi)物質(zhì)的方法不考慮皮膚結(jié)構(gòu)模型中的變化，以上所描述的變化所導(dǎo)致的誤差可能與測量結(jié)果相重疊。于是，鑒于以上問題，本
【發(fā)明者】認真研究了一種能夠根據(jù)被測人的體質(zhì)差別所導(dǎo)致的對測量結(jié)果的影響進行校正的技術(shù)。因此，本
【發(fā)明者】實現(xiàn)了以下所描述的根據(jù)本公開專利一個實施例的測量設(shè)備與方法。
[0049](第一實施例)
[0050]<測量設(shè)備的結(jié)構(gòu)>
[0051]接下來，將參照圖2~圖7詳細描述根據(jù)本公開專利第一實施例的測量設(shè)備與測量方法。圖2為說明了根據(jù)所述實施例的測量設(shè)備10的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖3解釋性地說明了提供于根據(jù)所述實施例的測量設(shè)備10中的一個示范性的測量單元。圖4解釋了根據(jù)所述實施例的測量設(shè)備10。圖5解釋了擴展的朗伯-比爾定律。圖6A~6C說明了體內(nèi)成分的示范性的光吸收譜。圖7說明了根據(jù)所述實施例的測量設(shè)備10中所使用的一條示范性的衰減曲線。
[0052]首先，將參照圖2詳細描述根據(jù)本實施例的測量設(shè)備10的總體結(jié)構(gòu)。
[0053]根據(jù)本實施例的測量設(shè)備10旨在使用具有預(yù)定的波長的光測量被測活體B，根據(jù)所得到的測量結(jié)果計算包含在活體B中的體內(nèi)成分的量。測量設(shè)備10可以根據(jù)成分的量的測量結(jié)果生成一條指示所照射的光如何因活體B內(nèi)的體內(nèi)成分而衰減的衰減曲線。
[0054]測量設(shè)備10主要包括用于測量活體B的測量單元101、控制單元103、分析單元105以及存儲單元107，如圖2中所示。
[0055][測量單元101]
[0056]首先，將參照圖3和圖4專門描述根據(jù)本實施例的測量單元101的結(jié)構(gòu)。
[0057]根據(jù)本實施例的測量單元101由光源111和檢測單元113加以配置，如圖3中所說明的。
[0058]〇光源
[0059]光源111朝活體B發(fā)射用于測量存在于活體中的體內(nèi)成分并且屬于預(yù)定的波長帶的測量光。在預(yù)定的幀F(xiàn)中這樣地排列光源111:使測量光的發(fā)射面相對活體B。光源111在根據(jù)本實施例的測量設(shè)備10中發(fā)射具有合適波長的用于測量所關(guān)注的體內(nèi)成分的光，并且能夠發(fā)射一或多種光。
[0060]可以依據(jù)所關(guān)注的體內(nèi)成分適當(dāng)?shù)卦O(shè)置從光源111所發(fā)射的測量光的波長。光源111發(fā)射具有940nm或者950nm波長的光，以能夠察覺存在于皮下組織中的脂肪。光源111發(fā)射具有568nm、660nm或者890nm波長的光，以能夠察覺存在于血液中的諸如氧合/還原血紅蛋白或者黑變病色素的成分。另外，光源111還發(fā)射具有1400nm~2200nm波長的光，以能夠察覺葡萄糖。例如，按分時方式從光源111發(fā)射具有多種波長的光。
[0061]以上所描述的各種波長僅為示范性的，從根據(jù)本實施例的測量設(shè)備10中的光源111所發(fā)射的光并不局限于上述實例。
[0062] 例如，光源111可以使用發(fā)光二極管(LED)、小規(guī)格激光器等，并且可以為光源111提供一個或多個這樣地發(fā)光設(shè)備。
[0063]以下將描述的控制單元103依據(jù)測量光的發(fā)射時序、將加以發(fā)射的測量光的強度控制光源111。
[0064]未對其中排列光源111的幀F(xiàn)的形狀加以限制，但可以在光源111和以下將描述的檢測單元113之間提供一個如圖3中所示的墻，以能夠把所述墻用作防止從光源111所發(fā)射的光進入檢測單元113的光屏蔽墻。
[0065]〇檢測單元
[0066]提供于根據(jù)本實施例的測量設(shè)備10中的檢測單元113按預(yù)定的排列方式在其中規(guī)則地排列了多個傳感器，其旨在使用傳感器檢測從光源111發(fā)射并且透過活體B的測量光。換句話說，根據(jù)本實施例的檢測單元113由一個所謂的多抽頭傳感器加以配置。圖3說明了一個把宏透鏡陣列(MLA)用作示范性檢測單元113的傳感器。[0067]例如，提供于根據(jù)本實施例的測量設(shè)備10中的檢測單元113主要包括能夠透射具有某一波長帶的光的透明基片121 (其中，從光源111所發(fā)射的測量光屬于所述波長帶)、第一光屏蔽123、微透鏡陣列125、第二光屏蔽129、以及傳感器131，如圖3中所示。
[0068]透明基片121為排列將加以測量的活體B部分的地方。透明基片121由能夠透射具有測量處理中所使用的波長的光的基片形成。當(dāng)從光源111所發(fā)射的并且透過活體B內(nèi)部的測量光透過透明基片121，第一光屏蔽123控制其方向性。
[0069]第一光屏蔽123用作控制透過透明基片121的測量光的方向性的方向性控制板，并且提供在以下將加以描述的微透鏡陣列125中互相相鄰的微透鏡127之間的邊界處。第一光屏蔽123的提供旨在使入射于每一個微透鏡127中的測量光的方向性能夠得以控制。把透過第一光屏蔽123的測量光導(dǎo)向微透鏡陣列125。
[0070]微透鏡陣列125由作為光接收透鏡的多個微透鏡127加以配置，如圖3中所示，按網(wǎng)格形狀，在預(yù)定的基片上沿X方向和y方向排列每一個微透鏡127。每一個微透鏡127把入射于微透鏡127的測量光導(dǎo)至以下所描述的傳感器131。沿深度方向，微透鏡陣列125具有較小的場曲率，而且無失真。從而可以使用這樣的微透鏡陣列125采集較好的材料數(shù)據(jù)。根據(jù)本實施例的測量設(shè)備10把配置微透鏡陣列125的每一個微透鏡127的場深度設(shè)置為覆蓋所關(guān)注的皮膚結(jié)構(gòu)(例如，聚焦至距體表面IOmm的深度)。
[0071]排列在根據(jù)本實施例的微透鏡陣列125中的微透鏡127的數(shù)目并不局限于圖3上方所說明的實例。可以依據(jù)被拍攝活體的大小或者傳感器131的大小隨意地設(shè)置排列在根據(jù)本實施例的微透鏡陣列125中的微透鏡127的數(shù)目。
[0072]把入射于微透鏡陣列125中的測量光聚焦在微透鏡127中，以向以下所描述的傳感器131成像。
[0073]此處，在傳感器131側(cè)微透鏡陣列125的面上，在互相相鄰的微透鏡127之間的邊界處提供第二光屏蔽129。第二光屏蔽129能夠使透過微透鏡陣列125的測量光的方向性得以控制，并且能夠使入射于每一個微透鏡127中的光與入射于相鄰微透鏡127中的光相分離。于是，根據(jù)本實施例的測量設(shè)備10能夠選擇聚焦于傳感器131中的測量光。
[0074]傳感器131檢測圖3上方所說明的xy平面中每一位置處的測量光的強度。傳感器131把光電檢測器(PD)等所接收的測量光的強度轉(zhuǎn)換為輸出于以下所描述的分析單元105的電信號。傳感器131可以使用諸如光電二極管、CCD(電荷耦合裝置)圖像傳感器、CMOS (互補金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器、把有機EL作為光接收設(shè)備的傳感器、或者TFT(薄膜晶體管)圖像傳感器的2D面積傳感器?？梢宰鳛閭鞲衅鞯暮喕Ｐ脱豖軸方向安裝諸如線傳感器的ID傳感器。
[0075] 以下所描述的控制單元103根據(jù)掃描時序等控制傳感器131，例如，傳感器131可以向分析單元105輸出圖3上方任何位置處的檢測強度。
[0076]以上已經(jīng)參照圖3詳細描述了根據(jù)本實施例的測量單元101的結(jié)構(gòu)。
[0077]〇檢測單元所測量的數(shù)據(jù)
[0078]以下將參照圖4詳細描述根據(jù)本實施例的測量單元101所測量的數(shù)據(jù)(測量數(shù)據(jù))。
[0079]人體為能夠很好散射光的介質(zhì)，因此，從光源111發(fā)射的并且入射于活體B的測量光能夠傳播，并且能夠由提供在任何位置的檢測單元加以檢測。此時，如圖4中示意性說明的，離光源111較遠的檢測單元可以檢測散射較深并且返回體表面的測量光。即，在圖4中，沿X方向離光源111較遠的傳感器(例如，位于圖4中右側(cè)的傳感器)可以檢測較深滲透的測量光。
[0080]因存在于光路徑中的各種體內(nèi)成分測量光的特定波長的能量得以吸收，取決于光傳播的距離(光距離)的長度，從而其強度衰減。于是，在圖4中所說明的示意圖中，例如，第二微透鏡陣列從左側(cè)所聚焦的并且由傳感器加以檢測的測量光的能量因存在于圖4中所說明的皮層中的各種體內(nèi)成分而得以吸收，從而其強度衰減。于是，相應(yīng)于所述位置的傳感器所檢測的測量光可以為包括有關(guān)圖4中所說明的皮層的信息的數(shù)據(jù)。相類似，在圖4中所說明的示意圖中，第三微透鏡陣列從右側(cè)所聚焦的并且由傳感器加以檢測的測量光的能量因存在于圖4中所說明的皮層和脂肪層中的各種體內(nèi)成分而得以吸收，從而其強度衰減。于是，相應(yīng)于所述位置的傳感器所檢測的測量光可以為包括有關(guān)圖4中所說明的皮層和脂肪層的信息的數(shù)據(jù)。另外，在圖4中所說明的示意圖中，最右微透鏡陣列所聚焦的并且由傳感器加以檢測的測量光的能量因存在于圖4中所說明的皮層、脂肪層以及肌肉層中的各種體內(nèi)成分而得以吸收，從而其強度衰減。于是，相應(yīng)于所述位置的傳感器所檢測的測量光可以為包括有關(guān)圖4中所說明的皮層、脂肪層以及肌肉層的信息的數(shù)據(jù)。
[0081]根據(jù)本實施例的測量設(shè)備10使用了來自位于圖4中所示一個不同X坐標處的傳感器的輸出(測量數(shù)據(jù))，從而能夠根據(jù)光的特征模型化每一個傳感器位置處的光的散射或者衰減特征。
[0082][控制單元103]
[0083]返回至圖2，將描述提供于根據(jù)本實施例的測量設(shè)備10中的控制單元103。
[0084]例如，通過CPU (中央處理器)、ROM (只讀存儲器)、RAM(隨機存取存儲器)等實現(xiàn)控制單元103?？刂茊卧?03控制對提供在測量單元101中的光源111、傳感器131等的驅(qū)動。更具體地講，控制單元103根據(jù)一個預(yù)定的同步信號等控制諸如傳感器131的掃描時序的傳感器的驅(qū)動或者為采集信息對傳感器131的選擇。另外，控制單元103還針對發(fā)射時序或者測量光的強度控制光源111的驅(qū)動。
[0085]控制單元103控制上述驅(qū)動，從而測量單元101的光源111能夠按分時方式發(fā)射具有不同波長的測量光，并且能夠按分時方式采集傳感器131上任何位置的測量數(shù)據(jù)。
[0086]把控制單元103控制其驅(qū)動的測量單元101所測量的測量數(shù)據(jù)輸出于以下所描述的其中分析測量數(shù)據(jù)的分析單元105。
[0087]此處，當(dāng)控制測量單元101時，控制單元103可以援引記錄在以下所描述的存儲單元107中的各種程序、參數(shù)、數(shù)據(jù)庫等。
[0088][分析單元105]
[0089]例如，由CPU、ROM、RAM等實現(xiàn)提供于根據(jù)本實施例的測量設(shè)備10中的分析單元105。分析單元105使用測量單元101所檢測的并且指示測量光檢測結(jié)果的測量數(shù)據(jù)，根據(jù)隨距光源的距離而衰減的光的量分析體內(nèi)成分的量。
[0090]更具體地講，分析單元105對通過對活體中的皮下組織建立模型，并且處理“測量單元101所測量的、表示為所關(guān)注的體內(nèi)成分的吸收的線性和的測量數(shù)據(jù)”實際測量的測量數(shù)據(jù)進行多重回歸分析。分析單元105進行多重回歸分析，以計算所關(guān)注的體內(nèi)成分的量。
[0091]以下將參照圖5~圖7專門描述根據(jù)本實例的分析單元105所執(zhí)行的分析處理。
[0092]分析單元105使用擴展的朗伯-比爾定律把實際測量的數(shù)據(jù)與所關(guān)注的體內(nèi)成分所導(dǎo)致的光吸收的量相關(guān)聯(lián)。根據(jù)本實施例的測量設(shè)備10對為用于散射光的對象的活體進行聚焦，并且考慮了活體中光的傳導(dǎo)，因此不能利用不考慮散射/漫射效果的一般的朗伯-比爾定律。于是，根據(jù)本實施例的分析單元105使用以下所描述的擴展的朗伯-比爾定律對所得到的測量數(shù)據(jù)進行分析。以下將參照圖5簡要描述擴展的朗伯-比爾定律。
[0093]以下的方程101以公式形式表不了光在諸如活體的光散射體內(nèi)傳導(dǎo)時存在于散射體內(nèi)的物質(zhì)所吸收的光的比率，并且將其稱為擴展的朗伯-比爾定律。
[0094][數(shù)學(xué)表達式I]
[0095]
【權(quán)利要求】
1.一種測量設(shè)備，包含: 光源，其向活體發(fā)射測量光，所述測量光用于測量存在于活體中的體內(nèi)成分并且屬于預(yù)定的波長帶； 檢測單元，其中多個傳感器按預(yù)定的排列方式規(guī)則地排列，并且其使用所述多個傳感器檢測從光源發(fā)射并且透過所述活體的測量光；以及 分析單元，其使用所述檢測單元所檢測的檢測結(jié)果，根據(jù)隨著相對光源的距離而衰減的光量，分析所述體內(nèi)成分的量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量設(shè)備， 其中，所述分析單元對所述活體中的皮下組織建立模型，并且分析作為所關(guān)注的體內(nèi)成分的吸收的線性和的檢測結(jié)果，從而計算所述體內(nèi)成分的量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量設(shè)備， 其中，所述檢測單元通過使用其中按網(wǎng)格形狀規(guī)則地排列了多個透鏡的微透鏡陣列的傳感器檢測透過活體的測量光。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量設(shè)備， 其中，光源按分時方式朝活體發(fā)射波長互不相同的多種測量光。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量設(shè)備， 其中，所述分析單元計算作為體內(nèi)成分的黑色素、血液成分、以及水任何之一的至少任何的量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測量設(shè)備， 其中，所述分析單元還計算血液的量、脂肪的厚度、以及真皮層的厚度至少任何之一。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量設(shè)備，還包含: 用于測量包含在活體中的物質(zhì)的體物質(zhì)測量設(shè)備， 其中，所述體物質(zhì)測量設(shè)備或者所述分析單元使用體內(nèi)成分的量校正所述體物質(zhì)測量設(shè)備中的測量結(jié)果。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測量設(shè)備， 其中，所述體物質(zhì)測量設(shè)備或者所述分析單元執(zhí)行體物質(zhì)測量設(shè)備中的每一測量處理的校正處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測量設(shè)備， 其中，與測量設(shè)備一起整體形成體物質(zhì)測量設(shè)備。
10.一種測量方法，包含: 向活體發(fā)射測量光，該測量光用于測量存在于活體中的體內(nèi)成分并且屬于預(yù)定的波長帶; 使用其中按預(yù)定的排列方式規(guī)則地排列多個傳感器的檢測單元檢測透過活體的測量光；以及 使用所檢測的檢測結(jié)果，根據(jù)隨著相對光源的距離而衰減的光量，分析所述體內(nèi)成分的量。
11.一種致使計算機能夠控制測量設(shè)備的程序，所述測量設(shè)備包含光源，其向活體發(fā)射測量光，該測量光用于測量存在于活體中的體內(nèi)成分并且屬于預(yù)定的波長帶；以及檢測單元，其中按預(yù)定的排列方式規(guī)則地排列了多個傳感器，并且其使用所述多個傳感器檢測從光源發(fā)射并且透過活體的測量光，以實現(xiàn): 控制光源和檢測單元的功能；以及 分析功能，使用檢測單元所檢測的檢測結(jié)果，根據(jù)隨著相對光源的距離而衰減的光量，分析所述體內(nèi)成分的量。
12.—種其中記錄了程序的記錄介質(zhì)，所述程序致使計算機能夠控制測量設(shè)備，所述測量設(shè)備包含光源，其向活體發(fā)射測量光，該測量光用于測量存在于活體中的體內(nèi)成分并且屬于預(yù)定的波長帶；以及檢測單元，其中按預(yù)定的排列方式規(guī)則地排列了多個傳感器，并且其使用所述多個傳感器檢測從光源發(fā)射并且透過活體的測量光，以實現(xiàn): 控制光源和檢測單元的功能；以及 分析功能，使用檢測單元所檢測的檢測結(jié)果，根據(jù)隨著相對光源的距離而衰減的光量，分析所述體內(nèi)成分的量。
13.—種測量設(shè)備，包含: 體物質(zhì)測量設(shè)備，其測量包含在活體中的被測物質(zhì)； 光源，向活體發(fā)射測量光，該測量光測量存在于活體中的體內(nèi)成分并且屬于預(yù)定的波長帶; 檢測單元，其中按預(yù)定的排列方式規(guī)則地排列了多個傳感器，其使用所述多個傳感器檢測從光源發(fā)射并且透過活體的測量光；以及 分析單元，使用所檢測的檢測結(jié)果，根據(jù)隨著相對光源的距離而衰減的光量，分析所述體內(nèi)成分的量。
14.一種測量設(shè)備，包含: 體物質(zhì)測量設(shè)備，其測量包含在活體中的被測物質(zhì)； 光源，向活體發(fā)射測量光，該測量光測量存在于活體中的體內(nèi)成分并且屬于預(yù)定的波長帶; 檢測單元，其中按預(yù)定的排列方式規(guī)則地排列了多個傳感器，其使用所述多個傳感器檢測從光源發(fā)射并且透過活體的測量光；以及 分析單元，使用所檢測的檢測結(jié)果，根據(jù)隨著相對光源的距離而衰減的光量，分析所述體內(nèi)成分的量， 其中，體物質(zhì)測量設(shè)備或者分析單元使用體內(nèi)成分的量校正體物質(zhì)測量設(shè)備中的測量結(jié)果。
【文檔編號】A61B5/1455GK103917161SQ201280055122
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月16日
【發(fā)明者】佐藤英雄 申請人:索尼公司