專利名稱：肝功能檢查裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及肝功能檢查裝置，特別是涉及一種把由肝臟攝取及排泄的特定色素注入血液中、測定其血漿消失率和停滯率、自動進(jìn)行肝功能檢查診斷測定處理的肝功能檢查裝置。
為了檢查診斷肝功能，以前所用的血漿消失率和停滯率的測定法，是用啶氰綠(以下稱為ICG)作為特定色素，通過采血進(jìn)行測定的方法。根據(jù)該方法，對被檢者靜注ICG，在注射后5分、10分、15分鐘采血三次，待血凝后分離出血清，用分光光度計，測定在波長為805nm的吸光度，從予先得到的標(biāo)準(zhǔn)曲線(ICG在血中的對應(yīng)濃度V.S。吸光度)求出5分、10分、15分鐘后的血清中ICG濃度，根據(jù)該濃度的變化，計算出血漿消失率和停滯率。
另外，最近盛行一種通過變化ICG的注入量，對血漿消失率進(jìn)行數(shù)次測定而求出表示肝細(xì)胞功能總量的指標(biāo)Rmax的測定法。在日本特公昭60-58649號公報中，還揭示了一種不采血測定血漿消失率和停滯率的方法。根據(jù)該公報揭示的方法，光照射到體表，ICG的吸光度高的波長的光和ICG的吸光度幾乎為零的波長的光從肌體透過。分別測定這兩種波長的光的光量，從該光量的時間變化(色素消失曲線)，求出血漿消失率和停滯率。
上面最初所述的已往采血法，需要準(zhǔn)確地測定注射后的采血時間，但在實(shí)際的檢查中，往往不能精確地測定。在測定表示肝細(xì)胞功能總量的指標(biāo)Rmax的測定法中，其操作也是很麻煩的。而且，由于要采血，給被檢者造成精神上和肉體上的負(fù)擔(dān)。特別是在變化ICG的注入量、進(jìn)行數(shù)次測定血漿消失率求出指標(biāo)Rmax的測定法中，由于需要采血十幾次，更加重了被檢者的負(fù)擔(dān)。
在上述的日本特公昭60-58649公報所揭示的不采血的測定方法中，當(dāng)在肌體上裝著傳感器的情況下，血管受壓迫而造成血流障礙，被測定者肌體的搖動、肌體內(nèi)的脈動或肌體組織內(nèi)血液量的變化(例如，只要手腕上下?lián)u動，肌體組織部分的血液量就會發(fā)生變化)等的影響，就會使輸出改變，而得不到正確的色素消失曲線，從而，由該曲線得到的血漿消失率和停滯率也就不可能是準(zhǔn)確的。
為此，本發(fā)明的主要目的是提供一種肝功能檢查裝置，該裝置能排除由于在肌體上裝有傳感器時的血流障礙、肌體的搖動、肌體內(nèi)的脈動或肌體內(nèi)血液量變化等的人為因素，從而能進(jìn)行準(zhǔn)確的測定。
以下簡要描述一下本發(fā)明。
向肌體組織照射二種波長的光，第1種波長的光能被注入肌體組織內(nèi)的、且由肝臟吸收和排泄的特定色素吸光，第2種波長的光不能被上述特定色素吸光，對第1及第2光電轉(zhuǎn)換信號進(jìn)行數(shù)次取樣，該第1及第2光電轉(zhuǎn)換信號分別對應(yīng)于從肌體組織得到的第1和第2種波長的光，根據(jù)在注入特定色素前后數(shù)次取樣的第1及第2光電轉(zhuǎn)換信號中所包含的血液變動成分，決定在第1及第2光電轉(zhuǎn)換信號之間的第1及第2直線回歸式的第1及第2的系數(shù)，根據(jù)在特定色素的規(guī)定時間間隔內(nèi)的數(shù)次采樣信號和所決定的第1及第2直線回歸式的系數(shù)，計算與血液中的特定色素濃度相關(guān)的值，根據(jù)該值，用最小二乘法，求出作為時間函數(shù)的模擬函數(shù)的系數(shù)，根據(jù)該系數(shù)，求出特定色素的血漿消失率和特定色素在規(guī)定時間內(nèi)的停滯率。
因此，按照本發(fā)明，能正確地進(jìn)行特定色素消失曲線的時間控制，從而得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。并且，不象以前的采血法那樣進(jìn)行數(shù)次取樣，而是從消失曲線的很多數(shù)據(jù)中求出血漿消失率和停滯率，提高了數(shù)據(jù)的可靠性。
本發(fā)明的較好的實(shí)施例中，在注入特定色素后規(guī)定的時間內(nèi)，在特定色素于血液中均勻分布后的任意短時間內(nèi)，決定第2系數(shù)。
設(shè)CL1、CL2為特定色素注入前數(shù)次采樣的第1及第2光電轉(zhuǎn)換信號的平均值，則根據(jù)算式logCL1＝A1·logCL2+B1進(jìn)行直線回歸分析，求出第1的常數(shù)A1，B1。
設(shè)CL1′，CL2′為注入特定色素并經(jīng)過規(guī)定時間后，數(shù)次采樣的第1及第2光電轉(zhuǎn)換信號的平均值，則根據(jù)算式logCL1′＝A2·logCL2′+B2進(jìn)行直線回歸分析，求出第2的常數(shù)A2，B2，同時求出logL10。logL10＝(A1·B2-A2·B1)/(A1-A2)。


圖1至圖4是為說明本發(fā)明所用的肌體校準(zhǔn)原理的圖，圖5是表示本發(fā)明一個實(shí)施例全部構(gòu)成的示意方框圖，圖6是用于檢測通過被測物所定光路后的波長為λ1、λ2的光的光量的時間圖，圖7表示圖1所示的RAM所貯存的數(shù)據(jù)，圖8A至8D是說明本發(fā)明一個實(shí)施例具體動作的流程圖，圖8A表示數(shù)據(jù)采樣子程序，圖8B表示校準(zhǔn)模式，圖8c表示初始設(shè)定模式，圖8c表示測定模式，圖9至圖12表示圖5所示顯示部的顯示例，圖13表示由本發(fā)明所測定的特定色素消失曲線的一個示例，圖14A是表示本發(fā)明的消失曲線、血漿消失率和15分鐘停滯率的關(guān)系的圖，
圖14B是表示本發(fā)明所測定的L1，L2和兩次的校準(zhǔn)曲線圖，圖15是表示本發(fā)明測定的L1，L2的圖，在描述本發(fā)明實(shí)施例之前，先說明一下本發(fā)明所采用的肌體校準(zhǔn)原理。
圖1至圖4是為說明本發(fā)明所用的肌體校準(zhǔn)的原理的圖。
設(shè)I1、I2分別為射向肌體組織的、波長為λ1和λ2的光的入射光量，波長λ1的光能被特定色素大量吸光，波長λ2的光不能被特定色素吸光，設(shè)L1、L2分別為通過肌體組織所定光路后的光量。注入特定色素后的入射光量I1及I2和通過光量L1、L2之間的關(guān)系如下式logI1/L1＝Kg1·cg·Vb+f1(cb，vb)+γt1……(1)logI2/L2＝f2(cb，Vb)+γt2……(2)式中Kg1為特定色素的吸光系數(shù)(波長λ1)cg為取樣品內(nèi)的特定色素濃度Vb為取樣品內(nèi)的血液量cb為取樣品內(nèi)的血液濃度γt1為在波長λ1時的組織的吸光度γt2為在波長λ2時的組織的吸光度f1、f2為在波長為λ1、λ2時由血液特性所決定的函數(shù)。
另外，注入特定色素前的入射光量I1、I2與通過光量L1、L2之間的關(guān)系如第(3)，(4)式logI1/L1＝f1(cb，Vb)+γt1……(3)logI2/L2＝f2(cb，Vb)+γt2……(4)這里，注入特定色素前的通過光量L1及L2的關(guān)系，如圖2所示那樣被測定，呈圖3所示的線性關(guān)系。這是當(dāng)肌體上裝著傳感器，使肌體內(nèi)血液量變化時的數(shù)據(jù)。該線性度有再現(xiàn)性，而且不會因人而異。
因此，上述的第(3)式和第(4)式可用下面的第(5)式來表示，這可用圖4中的直線①表示logL1＝A1logL2+B1……(5)即，用第(3)式和第(4)式，則如第(6)式logI1-〔f1(cb，vb)+γt1〕＝A1｛logI2-〔f2(cb，vb)+γt2〕｝+B……(6)式中，cb為取樣品內(nèi)的血液濃度，vb為取樣品內(nèi)的血液量。
下面，利用注入特定色素后的第(1)式及第(2)式，將特定色素的濃度、取樣品內(nèi)的血液量和特定色素的吸光系數(shù)三者相乘所得的函數(shù)C用下式(7)表示C＝logL1-〔AlogL2+B〕……(7)從該第(7)式求出函數(shù)C，用下面的第(8)式表示C＝logI1-Kg·cg·vb-f1(cb，vb)+γt1-A｛logI2-〔f2(cb·vb)+γt2〕｝-B……(8)如采用上述第(6)式，則得到下述第(9)式C＝-Kg·cg·vb……(9)因此，如采用圖3所示的肌體校準(zhǔn)曲線，可得到函數(shù)C的信號。
可是，對于函數(shù)C，雖然系數(shù)Kg是一定的，因?yàn)榭紤]到通常肌體內(nèi)各部分的血液量是時刻變化著的，肌體上一旦裝上傳感器，而使所作的取樣品內(nèi)的血液量vb變化的話，雖然色素濃度相同，特定色素量也成正比變化。將其模式化則成為如圖4所示。
在圖4中，直線①表示特定色素注入前的校準(zhǔn)曲線，直線②表示在特定色素注入后任意短時間內(nèi)的校準(zhǔn)曲線。這里，直線②為了在短時間內(nèi)進(jìn)行校準(zhǔn)，認(rèn)為特定色素是一定的。這時，如果將直線②與第(5)式同樣地考慮，則可表示為logL1＝A2·logL2+B2。直線①、②的交點(diǎn)o被認(rèn)為是虛血點(diǎn)，可表示為logL10＝(A1·B2-A2·B1)/(A1-A2)。在圖4中，GH/CD＝OG/OC＝OE/OA＝EG/AC，因?yàn)镚H/EG＝CD/AC，所以Kg·cg·vb1/vb1＝Kg·cg·vb2/vb2。因此，GH/EC＝Kg·cg＝CD/AC，從而可測定血液中的濃度。
作為直線①、②的交點(diǎn)o的y軸logL10若規(guī)格化，血流量vb可由下式(10)表示vb=1+ (logL10-(A1·logL2+B1))/(logL10) ……(10)因此，與特定色素濃度對應(yīng)的信號cg可根據(jù)第(7)式和第(10)，用第(11)式表示cg=logL10-(A1·logL2+B1)1+logL10-(A1·logL2+B1)logL10=10gL10［logL1-(A1·logL2+B1)］2logL10-(A1·logL2+B1)]]>………………………………(11)然后，在上述計算結(jié)果Cg的時間變化內(nèi)的模擬曲線的函數(shù)Cg，用最小二乘法、由第(12)式表示Cg＝AeBt……(12)
式中，t為特定色素注入后經(jīng)過的時間A、B為常數(shù)從上述第(12)式，可以求得常數(shù)A、B。然后，血漿消失率K、T分停滯率R%由下面第(13)及第(14)式表示K＝-B……(13)R%＝eBT……(14)式中，T為以特定色素進(jìn)入肝臟為特征的注入后經(jīng)過時間。
以上，對本發(fā)明所用的肌體校準(zhǔn)作了說明，下面描述應(yīng)用上述肌體校準(zhǔn)的本發(fā)明的實(shí)施例。
圖5是本發(fā)明一個實(shí)施例的示意方框圖，圖6是檢測通過被測物內(nèi)所定光路后的波長為λ1、λ2的光的光量的時間圖，圖7是表示被圖5所示的RAM貯存的數(shù)據(jù)。
在圖5中，肝功能檢查裝置，由傳感器部10和測定處理部20構(gòu)成。傳感器部10包含第1光源11、第2光源12、受光元件13和前置放大器14。第1光源11和第2光源12，分別發(fā)出特定色素的吸光度大的、波長為λ1的光脈沖和吸光度為零的、波長為λ2的光脈沖。受光元件13，接收由光源11和12發(fā)出的照射到肌體組織15并通過所定光路的光。另外，光源11和12由測定處理部20驅(qū)動，分別交替地以脈沖動作進(jìn)行發(fā)光。
測定處理部20包含作為計算裝置動作的CPU34。CPU34通過I/O接口32，將開始信號給到振蕩電路24和時間電路23。振蕩電路24發(fā)出予定的時鐘信號。CPU34利用該時鐘信號和上述的開始信號，通過時間電路23和譯碼器22，使從定電流電路21流向第1光源11和第2光源12的定電流i1和i2在圖6所示的時間TM1′和TM1″給出。
由第1光源11和第2光源12發(fā)出的光，通過肌體組織15的予定光路，入射到受光元件13。從受光元件13發(fā)生的電流，送到前置放大器14，在進(jìn)行電壓-電流轉(zhuǎn)換的同時被放大，而后被送到測定處理部20。前置放大器14的輸出，由設(shè)在測定處理部20內(nèi)的放大器16放大到規(guī)定范圍內(nèi)的電平，得到如圖6所示的VPD輸出。采樣保持電路28根據(jù)由時間電路23和譯碼器25發(fā)生的如圖6所示的時間信號TM2′，對放大器16的輸出進(jìn)行采樣保持。
經(jīng)采樣保持的信號由多路轉(zhuǎn)換器29進(jìn)行選擇，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器30轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后，由數(shù)據(jù)鎖存器31鎖存。這時，多路轉(zhuǎn)換器29、A/D轉(zhuǎn)換器30和數(shù)字鎖存器31的時間，由時間電路23和譯碼器26控制。
被鎖存的數(shù)據(jù)，根據(jù)從CPU34發(fā)出，通過I/O接口32輸出的選擇信號，由譯碼器27定時，作為L1和L2的數(shù)字信號貯存在RAM35內(nèi)。另外，在I/O接口32上，連接有蜂鳴器33，該蜂鳴器33報知注入特定色素的時間。在CPU34上連接著RAM35、ROM36、顯示部37和打印部38。RAM35貯存如后述圖7所示的數(shù)據(jù)，ROM36貯存后述圖8A至圖8D所示流程圖的程序。顯示部37顯示后述圖9至圖12所示的數(shù)據(jù)等內(nèi)容。打印部38打印出肝功能檢查結(jié)果。
操作部39包含報警器LED40、第1及第2校準(zhǔn)鍵41及44、開始鍵42和打印鍵43。當(dāng)檢查結(jié)果的可靠性小的情況下，報警器LED40就進(jìn)行報警，第1校準(zhǔn)鍵41用來設(shè)定特定色素注入前的第1肌體校準(zhǔn)模式，第2校準(zhǔn)鍵44用來設(shè)定特定色素注入后的第2肌體校準(zhǔn)模式，開始鍵42指令測定模式的開始，打印鍵43指令打印出計算結(jié)果。
在上述圖5所示的例子中，從第1及第2光源11、12分別發(fā)出并通過肌體組織15所定光路的光是由一個受光元件13接收的，但是，并不限于這樣，也可以設(shè)置分別與第1光源和第2光源對應(yīng)的受光元件，對各個受光元件的輸出進(jìn)行采樣，由CPU34對各采樣輸出按時間段進(jìn)行讀取。另外，作為光源裝置，也可以設(shè)置一個光源，它既能發(fā)生被特定色素吸光的λ1波長的光，又能發(fā)生不被特定色素吸光的λ2波長的光，設(shè)置使各波長的光分別透過的2個濾光器和與各濾光器分別對應(yīng)的受光元件。
圖7是表示被圖5的RAM貯存的數(shù)據(jù)的圖，圖8A至8D是描述本發(fā)明一個實(shí)施例具體動作的流程圖，圖9至圖12是表示圖5所示顯示部的顯示例，圖14表示由本發(fā)明測定的特定色素的消失曲線、血漿消失率K和T分停滯率R%的結(jié)果。
以下，參照圖5，圖8A至圖8D及圖14，說明本發(fā)明一個實(shí)施例的具體動作。本發(fā)明裝置的動作，包括數(shù)據(jù)采樣模式，第1及第2肌體校準(zhǔn)模式、初始設(shè)定模式和測定模式。這些模式中的動作流程分別表示在圖8A、圖8B、圖8C和圖8D中。
首先，圖8A所示的數(shù)據(jù)采樣模式作為后述的校準(zhǔn)模式和測定模式中的子程序被執(zhí)行，步驟(圖中表示為SP)SP11至SP16，是對通過被測定物后的一組波長為λ1、λ2的光的光量進(jìn)行采樣，貯存到RAM35內(nèi)。也就是說，CPU34在步驟SP11，通過圖5所示的I/O接口32輸出開始信號。如前所述，根據(jù)開始信號，L1、L2的值被進(jìn)行數(shù)據(jù)鎖存。CPU34在步驟SP12待機(jī)，直到數(shù)據(jù)被鎖存。
接著，在步驟SP13，CPU34通過圖5所示的I/O接口32向選擇線輸出選擇信號，在步驟SP14，先通過I/O接口32讀入L1的數(shù)據(jù)，貯存到圖7所示RAM35的貯存區(qū)域8a1中。同樣，在步驟SP15和SP16，CPU34把L2的數(shù)據(jù)貯存到RAM35的貯存區(qū)域8a2中。當(dāng)上述步驟SP16中的計算完了，CPU34回到原來的步驟。關(guān)于這一點(diǎn)，在表示肌體校準(zhǔn)模式的圖8B和表示測定模式的圖8D中說明。
圖8B表示第1肌體校準(zhǔn)模式中的動作流程圖，該第1肌體校準(zhǔn)模式，在裝置接通電源時或者在后述的測定模式的動作終了時開始。在步驟SP21，CPU34使得顯示部37顯示肌體校準(zhǔn)模式。這個顯示例如如圖9所示，是表示進(jìn)入肌體校準(zhǔn)模式，同時指示安裝傳感器部10。根據(jù)該指示，測定者將傳感器10安裝在肌體組織15上。
然后，CPU34在步驟SP22待機(jī)，直到校準(zhǔn)鍵41被操作。當(dāng)校準(zhǔn)鍵一旦被操作，CPU34進(jìn)入步驟23，執(zhí)行上述圖8A所示的數(shù)據(jù)采樣子程序。
接著，在步驟SP24，CPU34控制定電流電路21，使已讀入的L1、L2進(jìn)入被RAM35的貯存區(qū)域8b1、8b2所貯存的基準(zhǔn)光量數(shù)據(jù)Lmax和Lmin的范圍內(nèi)。并且，CPU34把定電流電路21設(shè)定的電流值i1和i2貯存在RAM35的貯存區(qū)域8C1、8C2中。此后，電流i1、i2流向光源11，12。又，關(guān)于上述電流的初始設(shè)定動作，在后述圖8C中更詳細(xì)地說明。
此后，在步驟SP25，CPU34使蜂鳴器發(fā)出鳴叫，報知初始設(shè)定已結(jié)束。步驟SP26至SP29，是執(zhí)行上述肌體校準(zhǔn)的步驟。具體地說，在步驟SP26和SP27，CPU34對L1、L2的值分別進(jìn)行n次采樣，把CL1(1)至CL1(n)貯存到貯存區(qū)域8d1至8dn中，把CL2(1)至CL2(n)貯存到貯存區(qū)域8e1至8en中。在步驟SP28，CPU34對于logCL1(I)和logCL2(I)(I＝1～n)按下式進(jìn)行真線回歸分析。
logCL1(I)＝A1·logCL2(I)+B1。
CPU34求算上式中的A1，B1和相關(guān)系數(shù)γ1及CL1(I)(I＝1～n)的最大值CL10，并分別貯存到RAM35的貯存區(qū)域8f1，8f2，8f3和8f4中。
接著，在步驟SP29，為了確定肌體校準(zhǔn)的可靠性，CPU34判斷相關(guān)系數(shù)γ1是否在0.998以上，如果小于0.998，則進(jìn)入步驟SP30，使報警器LED40亮燈，為再次進(jìn)行肌體校準(zhǔn)，返回到步驟SP22。如果判斷為γ1大于0.998，則將移至圖8D所示的測定模式。這里所用的相關(guān)系數(shù)γ1的基準(zhǔn)值0.998是一個例子，是由整個裝置的性能決定的。另外，在步驟SP26的n次數(shù)據(jù)采樣之間，被檢者應(yīng)改變體內(nèi)的血液量，使手上下運(yùn)動，或用傳感器進(jìn)行壓迫。
下面，參照圖8C，對上述圖8B中步驟SP24的初始設(shè)定動作作更具體的說明。
波長λ1、λ2的光的光量數(shù)據(jù)L1、L2貯存在RAM35的貯存區(qū)域8a1，8a2中。在步驟SP241，CPU34把L1、L2的值作為LOλ1、LOλ2分別貯存到RAM35的貯存區(qū)域8h1，8h2中。然后，CPU34執(zhí)行步驟SP242至SP249，調(diào)整從定電流電路21出來的電流設(shè)定值，使得LOλ1、LOλ2設(shè)定在RAM35的貯存區(qū)域8b1、8b2所貯存的光量數(shù)據(jù)Lmax和Lmin(Lmax＞Lmin)之間。
具體地說，在步驟SP242，當(dāng)LOλ1大于Lmax時，進(jìn)入步驟SP243，將電流設(shè)定值i1設(shè)定為一個小的值，再次執(zhí)行步驟SP23和SP241，在步驟SP242，再次判斷LOλ1是否大于Lmax。如果LOλ1小于Lmax，進(jìn)入步驟SP244，判斷LOλ1是否小于Lmin，如果LOλ1小于Lmin，則在步驟SP245，將電流設(shè)定值i1的值增大，回到上述的步驟SP23。通過反復(fù)這個動作，設(shè)定電流的設(shè)定值i1，使LOλ1進(jìn)入Lmax和Lmin之間。
然后，在步驟SP246至SP249，與步驟SP241至SP245同樣地，設(shè)定電流的設(shè)定值i2，使得LOλ2進(jìn)入Lmax和Lmin之間。這樣，由步驟SP23至SP249最終設(shè)定的電流設(shè)定值i1、i2貯存在RAM35的貯存區(qū)域8C1和8C2中。
下面，參照圖8D，說明測定模式。在步驟SP41，CPU34在顯示部37顯示注入特定色素。這個顯示例如如圖10所示，指示應(yīng)注入特定色素，例如ICG。根據(jù)該指示，測定者做好向被檢者注射特定色素的準(zhǔn)備。然后，在步驟SP42待機(jī)，直到開始鍵42被操作。當(dāng)判斷得知開始鍵42被操作時，在步驟SP43，顯示應(yīng)注入特定色素的時間，同時由蜂鳴器33發(fā)出警音。例如如圖11所示那樣，顯示出1→2→3→4→5，當(dāng)顯示出“5”時，測定者進(jìn)行特定色素的注入。并且，當(dāng)顯示為“1”，“2”，“3”，“4”時，CPU34使蜂鳴器33分別發(fā)出第1種音，當(dāng)顯示出“5”時，使蜂鳴器33發(fā)出不同的聲音。當(dāng)這種不同的聲音或顯示發(fā)生時，測定者進(jìn)行特定色素的注射。在步驟SP44，CPU34把定時器的初始值設(shè)定為“0”。然后，在步驟SP45，CPU34執(zhí)行幾次在圖8A中描述的子程序即數(shù)據(jù)采樣程序。這樣，采樣數(shù)據(jù)作為L1(1)至L1(n)和L2(1)至L2(n)分別貯存在RAM35的貯存區(qū)域8a11至8a1n和8a21至8a2n中。
這里，設(shè)特定色素消失曲線的采樣數(shù)為m，1是1至m的整數(shù)，設(shè)消失曲線的測定時間為Ts，1次的采樣時間為ITM＝TS/(m-1)。當(dāng)然，I＝1的時候，與特定色素的注入時一致。在步驟SP46，CPU34判斷i是否大于m，當(dāng)i小于m時，再返回到步驟SP45，反復(fù)進(jìn)行采樣和貯存。當(dāng)判別為i大于m時，進(jìn)入步驟SP47，與前述圖8B的說明同樣，進(jìn)行第2肌體校準(zhǔn)，求常數(shù)A2、B2和相關(guān)系數(shù)γ2，并分別貯存在RAM35的貯存區(qū)域8f5、8f6和8f7中。當(dāng)然，這里的第2肌體校準(zhǔn)，不限于只用步驟SP47，在步驟SP45～SP46之間注入ICG后，在血中ICG濃度均勻分布的狀態(tài)下，也可用圖5所示的校準(zhǔn)鍵44進(jìn)行校準(zhǔn)。
在步驟SP48，CPU34用上述第1和第2肌體校準(zhǔn)模式求出并貯存在RAM35的貯存區(qū)域8f1、8f2、8f5、8f6中的常數(shù)A1、B1、A2、B2，進(jìn)行下式的計算，把Cg(I)貯存在RAM35的貯存區(qū)域8g1內(nèi)。
cg(I)＝ (logCL10{logL1(I)-[A1·logL2(I)+B1]})/(2logCL10-[A1·logL2(I)+B1])
logCL10＝(A1·B2-A2·B1)/(A1-A2)該Cg(I)的值，在步驟SP48，以例如如圖12所示的樣子在顯示部37被顯示出來。在圖12中，橫坐標(biāo)表示特定色素注入后的經(jīng)過時間，縱座標(biāo)表示Cg(I)的值。這里，由RAM35的貯存區(qū)域8g1至8gm所貯存的數(shù)據(jù)Cg(I)，繪成例如如圖13所示的特定色素消失曲線，檢測出其起升點(diǎn)，在步驟SP49，將起升點(diǎn)之前的數(shù)據(jù)作為基線從各Cg(I)中減去，再次貯存到貯存區(qū)域8g1至8gm內(nèi)。當(dāng)然，為了提高測定精度，在步驟SP45中的數(shù)據(jù)采樣時間T1至T2也可以是K次的平均值。
然后，CPU34在步驟SP51，對于貯存區(qū)域8g1至8gm所貯存的Cg(I)數(shù)據(jù)中的、時間T1至T2(0＜T1＜T2＜Ts)之間的數(shù)據(jù)，用最小二乘法求出模擬函數(shù)曲線Cg(I)＝AeBtI＝TS/(m-1) (分)中的常數(shù)A、B。
然后，在步驟SP52，CPU34進(jìn)行血漿消失率K＝-B，T分停滯率R%＝eBT的計算，求K.R。CPU34將求出的K.R分別貯存在RAM35的貯存區(qū)域8j1，8j2中。這時，CPU34用最小二乘法計算相關(guān)系數(shù)γ2，將算出的相關(guān)系數(shù)γ2貯存到RAM35的貯存區(qū)域8j3中。并且，CPU34在這時使蜂鳴器33發(fā)生終了的蜂鳴音。
然后，CPU34使K的值和R%的值以例如如圖12所示的樣子在顯示部37上顯示。接著，在步驟SP53，CPU34判斷相關(guān)系數(shù)γ2是否小于某一數(shù)，例如是否小于-0.95。這是為了檢驗(yàn)其相關(guān)度，因?yàn)橄嚓P(guān)系數(shù)γ2越接近-1相關(guān)性越好。這里的-0.95是選用0至-1中的一個暫定值，當(dāng)然，選用的數(shù)越接近-1，裝置的可靠性越高。
這里，當(dāng)CPU34判斷出相關(guān)系數(shù)γ2大于-0.95時，即表示可靠性小，則在步驟SP54，報警器LED40亮燈，當(dāng)在步驟SP53判斷得出相關(guān)系數(shù)γ2小于-0.95時，則認(rèn)為有可靠性，報警器LED40不閃亮，進(jìn)入步驟SP55。然后，在步驟SP55CPU34判斷打印鍵43是否被操作，如果被操作，則由打印機(jī)38打印出K的值和R%的值。
而且，如果需要的話，CPU34使打印機(jī)34打印出貯存在存貯區(qū)域8g1至8gn內(nèi)的Cg(I)特定色素消失曲線，移向圖8B所示的第1肌體校準(zhǔn)模式。另外，在步驟SP55，如果CPU34判斷得出打印鍵43未被操作，也移向第1肌體校準(zhǔn)模式。
以下，將在圖5所示的肝功能檢查裝置中測定的試驗(yàn)結(jié)果表示在圖14A和圖14B中，圖14B表示在試驗(yàn)時進(jìn)行的2次校準(zhǔn)曲線，曲線a是注入前的校準(zhǔn)曲線，曲線b是規(guī)定時間終了后的校準(zhǔn)曲線。
圖14A所示的試驗(yàn)是在一個66歲男性肝病患者(體重48公斤)的左手指尖上裝著傳感器部10，從右前肘靜脈注射含有24mg的ICG水溶液(每1公斤體重0.5mg)。圖15表示用波長λ1為81nm的發(fā)光二極管作為第1光源11，用波長λ2為940nm的發(fā)光二極管作為第2光源12時的L1、L2的隨時間的變化。
由該ICG消失曲線算出的K的值，如圖14A所示那樣，為0.09，R%的值為24.1%，這與以前的采血法所測定的K的值為0.099，R%為22.6%基本是一致的。同時，在圖15中，表示L1，L2的原始數(shù)據(jù)。據(jù)此，清楚了解在測定時間中指尖的血液量變動情況，如圖14B所示，因?yàn)榕c采血法基本一致，這時也清楚了解血流變化的影響能完全消除。
另外，還可以擴(kuò)展成利用本發(fā)明得到的K的值，求各種ICG投入量的K的值而測定算出的Rmax的裝置。
如以上所述，根據(jù)本發(fā)明，把能被注入肌體組織血液中且由肝臟攝取和排泄的特定色素吸光的第1種波長的光和不能被上述特定色素吸光的第2種波長的光照射到肌體組織上，對與從肌體組織得到的第1及第2的光對應(yīng)的第1及第2光電轉(zhuǎn)換信號進(jìn)行數(shù)次采樣，根據(jù)采到的第1及第2光電轉(zhuǎn)換信號中包含的血液變化成分，在特定色素注入前和注入后，決定在第1及第2光電轉(zhuǎn)換信號之間的直線回歸式系數(shù)，進(jìn)行肌體校準(zhǔn)。根據(jù)從特定色素注入到規(guī)定時間之間的幾個采樣輸出和所決定的直線回歸式系數(shù)和規(guī)定的計算式，求出特定色素的血漿消失率和停滯率，因此，能準(zhǔn)確地進(jìn)行特定色素消失曲線的時間控制，得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。并且，不是象以前的采血法那樣數(shù)個樣品，而是從消失曲線的很多數(shù)據(jù)中可求出血漿消失率和停滯率，提高了數(shù)據(jù)的可靠性。
權(quán)利要求
1.一種檢查肝功能用的肝功能檢查裝置，它包含向肌體組織照射兩種波長的光的光源裝置11，12，第1種波長的光能被注入肌體組織血液中且由肝臟攝取和排泄的特定色素吸光，第2種波長的光不能被上述特定色素吸光，輸出第1和第2光電轉(zhuǎn)換信號的光電轉(zhuǎn)換裝置13，該第1和第2光電轉(zhuǎn)換信號與上述光源照射到肌體組織并從該肌體組織得到的第1和第2種光相對應(yīng)，對上述光電轉(zhuǎn)換裝置輸出的第1和第2光電轉(zhuǎn)換輸出進(jìn)行數(shù)次采樣的采樣裝置28，第1決定裝置34，SP28，該裝置根據(jù)在特定色素注入前，由上述采樣裝置數(shù)次采樣的第1和第2光電轉(zhuǎn)換信號所含有的肌體組織內(nèi)的變動成分，決定在上述第1和第2光電轉(zhuǎn)換信號之間的第1直線回歸式的第1系數(shù)，第2決定裝置34，SP28，該裝置根據(jù)在經(jīng)過規(guī)定時間后，由上述采樣裝置數(shù)次采樣的第1和第2光電轉(zhuǎn)換信號所含有的肌體組織內(nèi)的變動成分，決定在第1和第2光電轉(zhuǎn)換信號之間的第2直線回歸式的第2系數(shù)。計算裝置34，該裝置把在上述特定色素從注入到經(jīng)過規(guī)定時間之間的上述采樣裝置的數(shù)次采樣信號輸出貯存起來，根據(jù)上述第1和第2決定裝置所決定的第1和第2直線回歸式的第1和第2系數(shù)，計算與上述血液中特定色素濃度相關(guān)的值，根據(jù)所計算的上述與特定色素濃度相關(guān)的值，用最小二乘法，求出作為時間函數(shù)的模擬函數(shù)的系數(shù)，根據(jù)所求得的系數(shù)，求出上述特定色素的血漿消失率和上述特定色素在上述規(guī)定時間內(nèi)的T分停滯率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1記載的肝功能檢查裝置，其特征在于上述第2決定裝置，是在前記特定色素注入后規(guī)定的時間內(nèi)，在前記特定色素在血液中均勻分布后的任意短時間內(nèi)決定上述第2系數(shù)(SP28)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1記載的肝功能檢查裝置，其特征在于上述計算裝置包括設(shè)上述采樣裝置在特定色素注入前所數(shù)次采樣的上述第1和第2光電轉(zhuǎn)換信號的平均值為CL1，CL2時，按照算式logCL1＝A1·logCL2+B1進(jìn)行直線回歸分析，求出第1常數(shù)A1、B1，同時，設(shè)上述采樣裝置在特定色素注入經(jīng)過規(guī)定時間后，所數(shù)次采樣的上述第1和第2光電轉(zhuǎn)換信號的平均值為CL1′，CL2′時，根據(jù)算式logCL1′＝A2·logCL2′+B2進(jìn)行直線回歸分析，求出第2常數(shù)A2，B2，同時，按算式logL10＝(A1·B2-A2·B1)/(A1-A2)求LogL10的裝置(SP48)
4.根據(jù)權(quán)利要求2記載的肝功能檢查裝置，其特征在于上述計算裝置包含有根據(jù)上式所求得的常數(shù)A1，B1及L10，按照算式cg= (logL10[logL1-(A1·logL2+B1)])/(2logL10-(A1·logL2+B1))計算與上述特定色素濃度相關(guān)的值Cg的計算裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4記載的肝功能檢查裝置，其特征在于上述的計算裝置包括設(shè)上述采樣裝置在特定色素注入前數(shù)次采樣得到的上述第1和第2光電轉(zhuǎn)換信號的平均值為CL1，CL2時，按照算式logCL1＝A1·logCL2+B1進(jìn)行直線回歸分析，求第1的常數(shù)A1，B2，同時，設(shè)上述采樣裝置在特定色素注入后的規(guī)定時間內(nèi)而且特定色素在血液中均勻分布后的任意時間內(nèi)數(shù)次采樣所得的第1和第2光電轉(zhuǎn)換信號的平均值為CL1′，CL2′時，按照算式logCL1＝A2·logCL2+B2進(jìn)行直線回歸分析，求第2常數(shù)A2，B2，同時按算式logL10＝(A1·B2-A2·B1)/(A1-A2)求logL10的裝置(SP48)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4記載的肝功能檢查裝置，其特征在于上述計算裝置包括設(shè)上述特定色素注入后的上述規(guī)定時間為t時，按照算式Cg＝AcBt計算常數(shù)A，B的計算裝置(SP51)
7.根據(jù)權(quán)利要求1記載的肝功能檢查裝置，其特征在于上述計算裝置包括設(shè)上述血漿消失率為K時，進(jìn)行算式K＝-B的計算裝置(SP52)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1記載的肝功能檢查裝置，其特征在于上述計算裝置包括設(shè)上述T分停滯率為R%時，進(jìn)行算式R%＝CBT計算的裝置(SP52)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1記載的肝功能檢查裝置，其特征在于上述的決定裝置包括計算上述直線回歸式相關(guān)系數(shù)的裝置，并且包括當(dāng)計算上述相關(guān)系數(shù)的裝置算出的相關(guān)系數(shù)比予定值大時，發(fā)出警報的報警裝置33。
10.根據(jù)權(quán)利要求1記載的肝功能檢查裝置，其特征在于上述的計算裝置包括計算上述模擬函數(shù)的相關(guān)系數(shù)的裝置，并且包括當(dāng)上述模擬函數(shù)的相關(guān)系數(shù)大于予定值時，發(fā)出警報的報警裝置33。
11.根據(jù)權(quán)利要求1記載的肝功能檢查裝置，其特征在于還包括模式選擇裝置41，42，它們用于選擇進(jìn)行由上述決定裝置決定上述直線回歸式系數(shù)這一動作的校準(zhǔn)模式和選擇進(jìn)行由上述計算裝置計算與上述特定色素濃度相關(guān)的值這一動作的測定模式。
12.根據(jù)權(quán)利要求11記載的肝功能檢查裝置，其特征在于還包括對應(yīng)于肌體校準(zhǔn)模式被上述模式選擇裝置選擇，使前記決定裝置動作的裝置34。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所記載的肝功能檢查裝置，其特征在于還包括對應(yīng)于測定模式被上述模式選擇裝置選擇，使前記計算裝置動作的裝置34。
14.根據(jù)權(quán)利要求1記載的肝功能檢查裝置，其特征在于還包括設(shè)定裝置(SP241～SP249)，該設(shè)定裝置用于設(shè)定從上述光源裝置照射出的第1及第2種光的強(qiáng)度，以使得上述第1和第2光電轉(zhuǎn)換信號的電平在予定的范圍內(nèi)。
全文摘要
肝功能檢查裝置，從光源11、12照射到肌體15的兩種波長的光分別能和不能被注入肌體且由肝臟攝取和排泄的特定色素所吸收，從肌體得到的光脈沖通過受光元件13，由A/D轉(zhuǎn)換器變換為數(shù)字信號后又由CPU34根據(jù)血液中的變化成分，決定在此兩種光電轉(zhuǎn)換信號之間，在特定色素注入前、后的直線回歸式系數(shù)，進(jìn)行校準(zhǔn)。根據(jù)規(guī)定時間內(nèi)的采樣信號和直線回歸式系數(shù)，計算與該色素濃度相關(guān)的值，進(jìn)而可求出該色素的血漿消失率和規(guī)定時間內(nèi)的停滯率。
文檔編號G01N21/77GK1039115SQ8810880
公開日1990年1月24日 申請日期1988年11月12日 優(yōu)先權(quán)日1987年11月13日
發(fā)明者神田昌彥, 粟津邦男 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社