[发明专利]血流测量装置及使用该血流测量装置的脑活动测量装置有效

专利信息
申请号: 201410411635.0 申请日: 2009-07-14
公开(公告)号: CN104207767A 公开(公告)日: 2014-12-17
发明(设计)人: 山海嘉之 申请(专利权)人: 国立大学法人筑波大学
主分类号: A61B5/026 分类号: A61B5/026;A61B5/0476
代理公司: 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038 代理人: 秦晨
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 血流 测量 装置 使用 活动
【说明书】:

本申请为同一申请人于2009年7月14日提交的申请号为200910152286.4、发明名称为“血流测量装置及使用该血流测量装置的脑活动测量装置”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种血流测量装置及使用该血流测量装置的脑活动测量装置,该脑活动测量装置被构成为,可以不受血液内含有的氧饱和浓度的影响,准确地对血液的供给状态进行测量。

背景技术

作为对血液流动进行测量的装置,例如,有一种脑活动测量装置,其将形成为光导波路的探针(Probe)安装在头部,通过对脑内血流进行测量,将脑活动状态的图像显示在显示器上(例如,参考日本专利文献1――“特开2003-149137号公报”)。

另外,还有一种作为脑活动测量装置的装置,该装置具有:光源,其用于对生体进行光线照射;光测量单元,其包含光发收器,该光发收器用于检测生体所发出的多个波长的光线;经时变化测量单元,其根据多个波长的光线的透过量的变化,求出血液内含有的特定成分的经时变化;血流计算单元,其根据特定成分的经时变化以及特定成分的血液中的比率,计算血流(例如,参考日本专利文献2――“特开2003-144401号公报”)。在上述专利文献1和2中,将多个发光部和多个受光部安装在头部,通过应用近红外线分光法检测在脑内传播的光线的透过量,对脑功能的活动状态进行映射处理的装置也被称为“光形貌(topography)”装置。

另外,作为对脑以外的血流进行测量的血流测量装置,还有一种通过对血液层进行光线照射,然后对光线的透过量进行测量,以检测血液内是否具有血栓的装置(参考日本专利文献3――“特开2002-345787号公报”)。

如上述专利文献1-3中记载的装置那样,在使用形成为光导波路的发光部和受光部对血流进行测量的方法中,测量对象是透过血液的光线的透过量的变化,而不是响应脑活动而进行变动的红血球的量或密度(hematocrit:红细胞比容)。另一方面,红血球中含有的血红素(hemoglobin:Hb)具有对光线进行吸收以及散射和反射的性质,另外,其光学特性受血液中的Hb密度、氧饱和度以及光路长度的影响也是众所周知的。所以,在使用如上所述的光测量单元对血流进行测量的方法中,测量结果会受到红血球内含有的血红素以及氧饱和度(由红血球所运载的氧气量)这两个条件的影响而发生变化。

因此,如果血液中的氧饱和度一定,则可以正确地执行根据基于红血球的量或密度(红细胞比容)的光线透过量来对血液进行的测量,但是,如果脑或肌肉的活动导致氧消耗量增加或减少,则氧气分压(PaO2)会导致氧饱和度发生变化,同时,氧饱和度又会导致光线吸收率发生变化,所以,氧饱和度导致的光线透过量的变动也可能被错误地检测为血流的变化。

在使用上述专利文献1-3的测量装置对向脑或肌肉提供血液的血管内的血液进行测量时,如果脑或肌肉的活动活跃,则血液中的氧气分压就会发生变化,这样,因为氧气分压的变化会导致氧饱和度发生变动,所以,在这种情况下,很难准确地对脑或肌肉的活动状态进行测量。

另外,脑活动活跃时,脑内的氧消耗量也会增加,这样,无数的毛细血管就会向脑部提供血液。所以,测量实际上是根据传感器的大小(形成为光导波路的探针的直径)对存在着多个毛细血管的预定范围内的血液进行的测量。但是,在现有的血液测量装置和脑活动测量装置中,氧饱和度不同的血液在多个毛细血管内流动时,由于氧饱和度不同,检测出的光线透过量也不同,所以,在这种情况下,也很难准确地对脑活动状态进行测量。

另外,对脑以外的血管内的血流进行测量时,如果血液中的氧饱和度不同,红血球的量或密度(红细胞比容)以及氧饱和度这两方面的因素都会导致光线透过量发生变化,所以,在这种情况下,也很难正确地对血流进行测量。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而提出的,其目的在于,提供一种能够解决上述课题的血流测量装置及使用该血流测量装置的脑活动测量装置。

为了解决上述课题,本发明具有如下所述的技术手段。

本发明的血流测量装置具有:传感器单元,其包含发光部和受光部,该发光部用于向被测量区域照射光线,该受光部用于接受在所述被测量区域内传播(propagate)的光线;控制部,其根据由所述受光部输出的信号对被测量区域的血流状态进行测量;其中,设置在与所述发光部的距离不同的位置上的至少两个所述受光部接受所述发光部发出的光线,所述控制部通过实行对从所述至少两个受光部得到的信号中含有的氧饱和度的成分进行取消的计算处理,来对所述被测量区域的血流状态进行测量。

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