專利名稱：無創(chuàng)生物測定裝置及無創(chuàng)生物測定方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種無創(chuàng)生物測定裝置及無創(chuàng)生物測定方法。
背景技術(shù)：
一直以來， 一種通過用攝像手段拍攝生物體、分析生物體圖像中
的血管來測定血液成份的裝置已人為所知，比如USP7280860上公開
的那種無創(chuàng)生物測定裝置。這種無創(chuàng)生物測定裝置用光源照明含有血 管(靜脈)的手腕，根據(jù)拍攝被照明的手腕所得圖像算出分析血液成份。
這種無創(chuàng)生物測定裝置具備裝在人手腕上的檢測器和連接檢測器 的分析系統(tǒng)。此檢測器有底座、垂直插入底座中央開口并被可旋轉(zhuǎn)地 支撐著的轉(zhuǎn)臺、裝在轉(zhuǎn)臺中央開口處的機盒和將底座固定在手腕上的 一對夾板。底座在底部開有一圓形開口，此開口周圍設有由配置在與 開口同心圓圓周上的六個發(fā)光二極管組成的光源。機盒內(nèi)裝有攝像機， 可以拍攝被光源照明的生物體上的拍攝區(qū)。
用此無創(chuàng)生物測定裝置進行測定時，將檢測器安裝在手腕上，邊 觀察設置在分析系統(tǒng)的輸出設備的監(jiān)視圖像，邊旋轉(zhuǎn)機盒，調(diào)整拍攝 區(qū)的位置。
然而，USP7280860所記述的裝置雖然可以旋轉(zhuǎn)包括攝像機在內(nèi) 的機盒，但攝像機的位置由檢測器裝在手腕上的位置所決定， 一旦檢 測器固定在手腕后，不能夠只移動攝像機。因此，比如當攝像機不在 能拍攝到待測血管的位置時，要改變攝像機本身的位置，必須連同裝 置主體也一起移動，操作比較麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供一種包括以下部分的無創(chuàng)生物測定裝置拍攝生物體的攝像機；
裝置主體，具有分析系統(tǒng)，以通過分析攝像機拍攝所得圖像獲取 生物信息；
固定器，用于將上述裝置主體固定到生物體上；及 攝像機位置調(diào)節(jié)器，用于在上述裝置主體固定到生物體后，調(diào)整
攝像機對生物體的位置。
所述無創(chuàng)生物測定裝置，還包括放置所述攝像機的容器，
其中，該容器通過所述攝像機位置調(diào)節(jié)器連接在所述固定器或所
述裝置主體上。
所述無創(chuàng)生物測定裝置，其中所述攝像機位置調(diào)節(jié)器將所述容器 可旋轉(zhuǎn)地連接在所述固定器或所述裝置主體上。
所述無創(chuàng)生物測定裝置，還包括一個攝像機旋轉(zhuǎn)器，用于使所述 攝像機在所述容器內(nèi)轉(zhuǎn)動。
所述無創(chuàng)生物測定裝置，還包括一個顯示器，用于顯示所述攝像 機拍攝的生物圖像，其中，表示適于該攝像機拍攝的區(qū)域的指針與生 物圖像一起顯示在上述顯示器，或所述顯示器顯示生物圖像的同時， 表示適于該攝像機拍攝的區(qū)域的指針符號設置在該顯示器的窗口上。
所述無創(chuàng)生物測定裝置，其中所述顯示器當所述裝置主體固定在 一只腕部、使所述攝像機能拍攝到手掌一側(cè)的手腕，且在肘部彎曲90 度的狀態(tài)下掌心面向另一只腕部時，所述顯示器的畫面是朝上的。
所述無創(chuàng)生物測定裝置，其中所述固定器還包括夾持腕部用的 第一固定部件；及與上述第一固定部件距一定間隔配置的第二固定部 件。
所述無創(chuàng)生物測定裝置，其中所述第二固定部件可滑動地裝配在 所述裝置主體上，及所述第一固定部件與所述第二固定部件之間的間 隔可以調(diào)節(jié)。
所述無創(chuàng)生物測定裝置，其中所述第一固定部件和所述第二固定 部件中至少有一個被推向間隔相互縮小的方向。
6所述無創(chuàng)生物測定裝置，其中所述第一固定部件和所述第二固定 部件中至少有一個還有防止被所述第一固定部件和所述第二固定部件 夾持著的腕部脫落的防脫部件。
所述無創(chuàng)生物測定裝置，其中所述固定器通過所述第一固定部件 和所述第二固定部件從手掌心和手背二個方向夾持腕部。
所述無創(chuàng)生物測定裝置，還包括
獲取適于所述攝像機拍攝區(qū)域與所述攝像機位置的關(guān)系的位置關(guān) 系獲取系統(tǒng)；及
根據(jù)上述位置關(guān)系獲取系統(tǒng)取得的上述區(qū)域和上述攝像機位置的 關(guān)系，提示所述攝像機應該移動的方向的提示系統(tǒng)。
所述無創(chuàng)生物測定裝置，其中所述位置關(guān)系獲取系統(tǒng)每過一定時 間便獲取所述區(qū)域和所述攝像機位置的關(guān)系，且所述提示系統(tǒng)每當所 述位置關(guān)系獲取系統(tǒng)獲取所述區(qū)域和所述攝像機位置關(guān)系時，便更新 所述攝像機應該移動的方向。
所述無創(chuàng)生物測定裝置，還包括一個獲取指示系統(tǒng)，用于指示所 述位置關(guān)系獲取系統(tǒng)獲取所述區(qū)域和所述攝像機位置的關(guān)系，
其中，所述位置關(guān)系獲取系統(tǒng)得到該獲取指示系統(tǒng)的進行上述獲 取的指示時，獲取所述區(qū)域和所述攝像機位置的關(guān)系，并且所述提示 系統(tǒng)每當所述位置關(guān)系獲取系統(tǒng)獲取所述區(qū)域和所述攝像機位置的關(guān) 系時，便更新所述攝像機應該移動的方向。
所述無創(chuàng)生物測定裝置，其中通過所述分析系統(tǒng)獲得的生物信息 為血紅蛋白濃度。
本發(fā)明還提供一種無創(chuàng)生物測定方法，包括
固定步驟，將測定裝置固定在受檢者腕部；該測定裝置包含拍攝 生物的攝像機和用于分析攝像機拍得的圖像、獲得生物信息的分析系 統(tǒng)；
位置調(diào)節(jié)步驟，調(diào)節(jié)上述攝像機在受檢者手腕掌心一側(cè)的位置； 攝像步驟，用上述攝像機拍攝與在上述位置調(diào)節(jié)步驟中調(diào)節(jié)的位 置相對應的生物部位；及
7信息獲取步驟，通過上述分析系統(tǒng)分析在上述攝像步驟所獲得的 圖像，獲取生物信息。
所述無創(chuàng)生物測定方法，還包括旋轉(zhuǎn)步驟，在所述受檢者腕部掌 心一側(cè)的生物表面上轉(zhuǎn)動所述攝像機。
所述無創(chuàng)生物測定方法，其中所述固定步驟即用設在所述測定裝 置上的第一固定部件和與該第一固定部件隔一定間隔配置的第二固定 部件夾持住腕部。
所述無創(chuàng)生物測定方法，其中所述測定裝置還包括一個顯示所述 攝像機拍攝的圖像的顯示器，其中，所述方法還包括顯示步驟，即與 所述圖像一起在上述顯示器上顯示表示所述攝像機能拍到區(qū)域的指 針。
所述無創(chuàng)生物測定方法，還包括
位置關(guān)系獲取步驟，獲取所述攝像機能拍到區(qū)域與所述攝像機位 置的位置關(guān)系；及
提示步驟，根據(jù)上述位置關(guān)系獲取步驟所獲得的位置關(guān)系，向受 檢者提示所述攝像機應該移動的方向。


圖l為本實施方式所涉及的裝置的外觀斜視圖。
圖2為本實施方式的裝置的分解斜視圖。 圖3為光源的結(jié)構(gòu)平面圖。
圖4為設置在固定板上的四個發(fā)光二極管的位置關(guān)系圖。
圖5為控制器的結(jié)構(gòu)框圖。
圖6A—6C為轉(zhuǎn)動攝像機旋轉(zhuǎn)器狀態(tài)的顯示圖。
圖7為攝像機位置調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的簡略截面圖。
圖8A—8C為攝像機位置調(diào)節(jié)器移動像機盒的狀態(tài)示意圖。
圖9本實施方式所涉及的裝置的使用狀態(tài)一例的斜視圖。
圖10為裝置裝在腕部的狀態(tài)顯示圖。
圖ll為裝置進行測定操作的流程圖。
圖12為裝置處于待機狀態(tài)時所顯示的窗口的一例。圖13為在0^ x ^640、 y ^480范圍內(nèi)將含拍攝區(qū)域CR在內(nèi) 的長方形區(qū)域分割成x — y的二維座標的座標圖。
圖14為在一定y座標內(nèi)的x方向像素亮度波形(亮度波形PF)的例示圖。
圖15為求血管位置的方法的說明圖。 圖16為確定血管位置畫面的例示圖。
圖17為圖ll所示流程圖中步驟S16實施的提示攝像機要移動方向 的詳細流程圖。
圖18A—18C為提示攝像機移動方向時顯示器8顯示畫面的例示圖。
圖19為裝置1測定結(jié)束時的顯示畫面例示圖。 圖20為圖11所示流程圖中步驟S20實施的血紅蛋白濃度測定處理 的詳細流程圖。
圖21為對位置X的亮度B的分布顯示圖。 圖22為對位置X的濃度D的分布顯示圖。 圖23為對位置X的濃度D的分布顯示圖。
圖24為就數(shù)名受檢者的血紅蛋白濃度血細胞計數(shù)儀算出的實測值 和本實施方式的裝置算出的值的分布圖。
圖25為裝置測定處理的另 一例的流程圖。.
具體實施例方式
下面，參考附圖就本發(fā)明的無創(chuàng)生物測定裝置的具體實施方式
進 行詳細說明。
圖l為本實施方式所涉及的無創(chuàng)生物測定裝置(以下也簡稱為裝置 1)的外觀斜視圖。裝置l是一種安裝在使用者腕部，拍攝從腕臂到手 腕的血管、根據(jù)所拍圖像測定血紅蛋白濃度的血液成份測定裝置。裝
置1主要包括裝置主體2、滑動部件4、容器5、攝像機6 (參照圖2)、 攝像機位置調(diào)節(jié)器7、顯示器8、操作部分9、控制器10和防脫部件11。裝置主體2有分析攝像機6所攝生物圖像的控制器10、顯示攝像機
6所攝生物圖像和表示攝像機6位置調(diào)節(jié)的指針或測定結(jié)果等用的顯示 器8以及操作裝置1用的操作部分9。
裝置主體2配備有第一固定部件25。此第一固定部件25用于與配 置在滑動部件4上的第二固定部件43—起夾持住使用者腕部，將裝置主 體2固定在腕部。第一固定部件25通過攝像機位置調(diào)節(jié)器7連接有容器 5，攝像機6放在此容器5中。容器5設有轉(zhuǎn)動攝像機6的攝像機旋轉(zhuǎn)器 55。
滑動部件4有包裹裝置主體2側(cè)面設置的框架41、連接件42、通過 連接件42連接到框架41上的第二固定部件43?；瑒硬考?與裝置主體2 組裝在一起，可以向Y1方向和Y2方向滑動。第二固定部件43上設有當 裝置主體2固定在腕部時防止使用者腕部滑脫的防脫部件11。 裝置l的組成
圖2為本實施方式的無創(chuàng)生物測定裝置的分解斜視圖。下面參照圖 2就無創(chuàng)生物測定裝置的組成部分進行說明，然后就各組成部分的組裝 進行說明。
裝置主體2由液晶覆膜23、上側(cè)罩21和電池蓋24、下側(cè)罩22和顯 示器8、由操作鍵91和開關(guān)底板92構(gòu)成的操作部分9、控制器10和電池 13構(gòu)成。
液晶覆膜23由略呈正方形的透明部件構(gòu)成，用于保護裝在裝置主 體2內(nèi)部的顯示器8的顯示面。
上側(cè)罩21配置在下側(cè)罩22上，是構(gòu)成裝置主體機殼的部件。上側(cè) 罩21的上面有供液晶覆膜23嵌入用的凹部21a。凹部21a的中央設有與 安裝在下面的顯示器8顯示面相對應的第一開口21b，還有鄰接凹部 21a、供嵌入操作鍵91和開關(guān)底板92用的第二開口21c。
操作部分9由操作鍵91和開關(guān)底板92構(gòu)成。操作鍵91由"開始/結(jié) 束"鍵91a和"測定/存儲"鍵91b構(gòu)成，與相應設置的開關(guān)底板92電氣 接觸。開關(guān)底板92與后述控制器10電氣連接。
10顯示器8由液晶屏構(gòu)成，根據(jù)控制器10輸出的圖像信號顯示血管圖 像和測定結(jié)果。顯示可根據(jù)裝置l的狀態(tài)切換，比如與待機狀態(tài)、血管 對位時、測定結(jié)束狀態(tài)相應的畫面顯示在顯示器8上。
控制器10由模擬底板和數(shù)字底板構(gòu)成，后述CPU100a控制各部分 的運行。關(guān)于控制器10的具體結(jié)構(gòu)有待后述。
電池13是由可充電鋰電池、鎳 鎘蓄電池等構(gòu)成的可充電電池， 向顯示器8、控制器10和攝像機6供電。
下側(cè)罩22包括前框22a、后框22b、連接前框22a和后框22b的側(cè) 端22c、與側(cè)端22c下方相連的箱型電池盒220和附設在前框22a下面的 第一固定部件25。
后框22b的兩端向內(nèi)彎曲，其頂端設有水平向Y1方向伸出的彈簧 支撐體22d。彈簧支撐體22d為圓筒形，如后所述，此彈簧支撐體22d 用于安裝彈簧15。箱型電池盒220用于裝電池13。電池盒220的后面有 開口240，電池13裝入電池盒220后，蓋上電池蓋24。
第一固定部件25有框體25b和從電池盒220底部連出來的后壁 25a。第一固定部件25的前面安裝有蓋26。蓋26由下面呈圓形的板狀 部件構(gòu)成。
滑動部件4由滑動部件主體40和背蓋47構(gòu)成?；瑒硬考黧w40包 含由左右壁41a、 41b和連接左右壁41a、 41b的連接壁41c構(gòu)成的框 架41、從左右壁41a、 41b通過棱45向下延伸的連接件42以及通過連接 件42與框架41連接的板狀第二固定部件43。第二固定部件43相對于連 接件42來說構(gòu)成一下垂面，中央有矩形窗口430。第二固定部件43后 面通過棱45被逼緊，裝上背蓋47時的厚度與連接件42的寬度一樣。
框架41的左右壁41a、 41b的內(nèi)側(cè)設有下垂片44a、從下垂片44a 上端向Y2方向延伸的水平片44b和從下垂片44a的壁面向Y2方向與側(cè) 面平行延伸的彈簧支撐體44c。
背蓋47為具有可安裝到第二固定部件43背面形成的逼緊部分的形 狀和大小的部件，其內(nèi)側(cè)設置有軸架47a和固定彈簧113—端的一對彈 簧放置處47b。軸架47a用于固定設置在防脫部件ll上的支軸111。防脫部件11的大小正好可嵌入第二固定部件43上的窗口430，前
面的壁部從上到下形成一傾斜面。防脫部件ll的側(cè)面設有棒形的支軸
111和止卡112。
容器5用于收納攝像機6，由內(nèi)側(cè)罩51、鏡頭旋轉(zhuǎn)盤52、彈性材料 53、外側(cè)罩54和攝像機旋轉(zhuǎn)器55構(gòu)成。
內(nèi)側(cè)罩51有放置攝像機6的圓筒511、從圓筒511向側(cè)面延伸的側(cè) 臂512、設于側(cè)臂512的圓形開口514和設在開口514的開口邊緣處的圓 筒形邊緣513。鏡頭旋轉(zhuǎn)盤52由圓筒形框體構(gòu)成，中央設有供后述攝像 機6拍攝面嵌入的窗口520。外側(cè)罩54有與內(nèi)側(cè)罩51的圓筒511對應設 置的圓筒541、側(cè)臂542。攝像機旋轉(zhuǎn)器55有圓形底座551、直徑小于 底座551可插入外側(cè)罩54開口540的嵌入部552、設在底座551內(nèi)側(cè)用于 支撐攝像機6上的數(shù)個壓縮彈簧63的數(shù)個彈簧支撐體553。
收納在容器5中的攝像機6有照明生物的光源61、拍攝光源61照射 下的生物部位的CCD感光組件62。
圖3為光源61的結(jié)構(gòu)平面圖。光源61由略呈長方形、短邊帶圓的 固定板61a和固定在此固定板61a上的四個發(fā)光二極管Rl、 R2、 Ll、 L2構(gòu)成。固定板61a中央設有一圓形開口61b，用于使入射CCD感光組 件62的光通過，沿此開口61b周圍配置上述發(fā)光二極管。
圖4為設置在固定板61a上四個發(fā)光二極管的位置關(guān)系圖。發(fā)光二 極管R1、 R2、 Ll、 L2分別對稱地配置在從開口61b中心通過并垂直相 交的第一軸AY和第二軸AX上。手腕表面的拍攝區(qū)CR是在裝置1帶在腕 部的狀態(tài)下被CCD感光組件62拍攝并顯示在顯示器8上的區(qū)域。發(fā)光 二極管L1、 L2 (第二光源) 一側(cè)的指針線401a和發(fā)光二極管Rl、 R2 (第一光源) 一側(cè)的指針線401b之間的區(qū)域401c則是適于CCD感光組 件62拍攝的區(qū)域，即拍攝時能定位到血管的區(qū)域。指針線401a和指針 線401b如后所述，通過控制器10顯示在顯示器8上。進行血液成份分 析時，調(diào)整裝置主體2的安裝位置，使手腕上的任意一條血管都可以位 于上述區(qū)域401c內(nèi)。血管被發(fā)光二極管R1、 R2、 Ll、 L2從兩側(cè)用近 紅外光(中心波長-805nm)照明。
12CCD感光組件62配置于固定板61a里側(cè)，以便能夠拍攝到拍攝區(qū) CR的圖像。在固定板61a中央開設的開口61b和CCD感光組件62之間 設有無圖示的透鏡，CCD感光組件62拍攝通過透鏡成像的生物圖象， 向控制器10發(fā)送圖像信號。
攝像機位置調(diào)節(jié)器7由安裝在裝置主體2的第一固定部件25上的蓋 26、彈性材料17、在內(nèi)側(cè)罩51的側(cè)臂512的邊緣513構(gòu)成。
下面就控制器10的結(jié)構(gòu)進行說明。圖5為控制器10的結(jié)構(gòu)框圖。 控制器10有CPU100a、主存儲器100b、閃存卡讀取器100c、光源輸 出輸入接口100d、幀存儲器100e、圖像輸入接口100f、輸入接口100g、 通信接口100h、圖像輸出接口100i。 CPU100a與主存儲器100b、閃 存卡讀取器100c、光源輸出輸入接口100d、幀存儲器100e、圖像輸入 接口100f、輸入接口100g、通信接口100h、圖像輸出接口100i通過數(shù) 據(jù)傳輸線連接，可互傳數(shù)據(jù)。此結(jié)構(gòu)使CPU100a可以向主存儲器100b、 閃存卡讀取器100c和幀存儲器100e讀寫數(shù)據(jù)，并與光源輸出輸入接口 100d、圖像輸入接口100f、輸入接口100g、圖像輸出接口100諷通信 接口100h互傳數(shù)據(jù)。
CPU100a可以執(zhí)行下載在主存儲器100b的計算機程序。本裝置通 過該CPU100a執(zhí)行后述計算機程序，發(fā)揮無創(chuàng)生物測定裝置的功能。
主存儲器100b由SRAM或DRAM等構(gòu)成，用于讀取存儲在閃存卡 100j的計算機程序。還可以作為CPU100a執(zhí)行這些計算機程序時的工 作空間。
閃存卡讀取器100c用于讀取存儲在閃存卡100j的數(shù)據(jù)。閃存卡 100j有閃存(無圖示)，無需外部供電也可保存數(shù)據(jù)。閃存卡100j存儲 有CPU100a執(zhí)行的計算機程序和用于執(zhí)行這些程序的數(shù)據(jù)。
閃存卡100j比如裝有TRON規(guī)格標準的操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)不限 于此，比如也可安裝美國微軟公司生產(chǎn)的Windows (注冊商標)等提 供圖形用戶界面的操作系統(tǒng)。在以下說明中，本實施方式的計算機程 序均在這些操作系統(tǒng)上運行。光源輸出輸入接口 100d由D/A轉(zhuǎn)換器和A/D轉(zhuǎn)換器等組成的模 擬信號接口構(gòu)成。光源輸出輸入接口 100d分別與設在光源61的四個 發(fā)光二極管R1、 R2、 Ll、 L2用電信號線連接，可對這些發(fā)光二極管 的動作進行控制。光源輸出輸入接口 100d根據(jù)后述計算機程序，控制 向發(fā)光二極管R1、 R2、 Ll、 L2的供電。
幀存儲器100e由SRAM或DRAM等分別構(gòu)成，在后述圖像輸入接 口100艦行圖像處理時，作為數(shù)據(jù)寄存處使用。
圖像輸入接口 100f具有包括A/D轉(zhuǎn)換器在內(nèi)的視頻數(shù)字轉(zhuǎn)換器線
路(無圖示)。圖像輸入接口 100f通過電信號線與CCD感光組件62
連接，從該CCD感光組件62輸入圖像信號。從CCD感光組件62輸
入的圖像信號在圖像輸入接口 100f被進行A/D轉(zhuǎn)換。這種轉(zhuǎn)換成數(shù)字
信號的圖像數(shù)據(jù)寄存在幀存儲器100e。
輸入接口100g由A/D轉(zhuǎn)換器組成的模擬信號接口構(gòu)成，輸入接口
100g上電氣連接著"開始/結(jié)束"鍵91a和"測定/存儲"鍵91b。通過 這種結(jié)構(gòu)，使用者可以用"測定/存儲"鍵91b選擇裝置的操作項目， 用"開始/結(jié)束"鍵91a開關(guān)裝置的電源并讓裝置實行通過"測定/存儲" 鍵91b選擇的操作項目。
通信接口 100h由比如USB、 IEEE1394、 RS232C等串行接口 或SCSI等并行接口構(gòu)成?？刂破?0可以通過該通信接口 100h，根 據(jù)一定的通信協(xié)議與移動計算機、手機等外部連接設備之間傳輸信號。 據(jù)此，控制器10通過通信接口 100h將測定結(jié)果數(shù)據(jù)傳送到外部連接 設備。
圖像輸出接口100i與顯示器8電氣連接，將與從CPU100a接收的
圖像數(shù)據(jù)相應的圖像信號輸出到顯示器8。 裝置l的組裝
下面參照圖2就裝置主體2的組裝進行說明。首先，顯示器8嵌入上 側(cè)罩21上面的凹部21a。上側(cè)罩21上面的開口21c嵌入操作鍵91，操作 鍵91下部再電氣連接開關(guān)底板92。于是將顯示器8和控制器10裝到上 側(cè)罩21。接下來，如圖2的虛線所示，下側(cè)罩22插入被滑動部件4的連接件 42包圍的中空部分49，使彈簧15的一端和另一端分別裝入下側(cè)罩22上 的支撐體22d和滑動部件4的左右壁41a、 41b內(nèi)側(cè)的彈簧支撐體44c。 此時，下側(cè)罩22的側(cè)端22c卡到左右壁41a、 41b與連接件42之間的棱 45上。
下側(cè)罩22和滑動部件4支撐的彈簧15推擠下側(cè)罩22和滑動部件4， 下側(cè)罩22受到對于滑動部件4向Y2方向的推擠、滑動部件4受到對于下 側(cè)罩22向Y1方向的推擠。此時，下側(cè)罩22的前框22a的兩端22e觸及滑 動部件4的下垂片44a，被推向Y2方向的下側(cè)罩22的移動在一定位置時 停止。左右壁41a、 41b內(nèi)側(cè)的水平片44b可防止安裝在彈簧支撐體44c 的彈簧15向上彈出。由于下側(cè)罩22側(cè)端22c卡在設置于左右壁41a、41b 內(nèi)側(cè)的棱45上，不僅可防止下側(cè)罩22脫落，還可以引導下側(cè)罩22的 Yl 、 Y2方向移動。
在下側(cè)罩22與滑動部件4通過彈簧15連接的狀態(tài)下，安裝已裝有 上液晶覆膜23、操作鍵91、開關(guān)底板92、顯示器8和控制器10的上側(cè) 罩21，用從下側(cè)罩22下方插入的螺絲將上側(cè)罩21和下側(cè)罩22固定。電 池13通過后開口240裝入下側(cè)罩22的電池盒220，用電池蓋24關(guān)閉后開 □ 240。
下一步將防脫部件11和背蓋47裝到滑動部件4。首先，將彈簧113 的一端固定到防脫部件ll背面的彈簧固定部，另一端固定到背蓋47的 彈簧放置處47b。背蓋47的軸架47a上嵌入設置于防脫部件ll側(cè)面的支 軸lll。而且，在防脫部件11嵌入第二固定部件43的開口430的同時， 背蓋47也裝到第二固定部件43上。背蓋47安裝到第二固定部件43后面 的逼緊部位，第二固定部件43和背蓋47用螺絲固定。此時，防脫部件 11下側(cè)被一對彈簧113向第二固定部件43擠壓，但設在防脫部件ll側(cè) 壁的止卡112卡在開口430的外緣，因此，防脫部件ll保持在下端從開 口430突出出來的狀態(tài)。防脫部件11依靠彈簧113的彈力，可自由彈出 壓入。
15下面就容器5的組裝進行說明。首先，鏡頭旋轉(zhuǎn)盤52插入內(nèi)側(cè)罩51 的圓筒形開口510，使攝像機6的固定板61a嵌入鏡頭旋轉(zhuǎn)盤52的窗口 520。然后，外側(cè)罩54用螺絲固定在內(nèi)側(cè)罩51上，攝像機旋轉(zhuǎn)器55插 入外側(cè)罩54的圓筒形幵口。此時，設置在攝像機旋轉(zhuǎn)器55的數(shù)個彈簧 支撐體553裝上攝像機6的數(shù)個壓縮彈簧63，同時彈性材料53在巻在攝 像機旋轉(zhuǎn)器55的嵌入部552中的狀態(tài)下插入外側(cè)罩54。彈性材料53用 于當攝像機旋轉(zhuǎn)器55旋轉(zhuǎn)時，在嵌入部552和外側(cè)罩54的接觸面產(chǎn)生 適度摩擦，防止攝像機旋轉(zhuǎn)器55滑脫。由于攝像機旋轉(zhuǎn)器55和攝像機6 通過壓縮彈簧63連接，可以使攝像機旋轉(zhuǎn)器55和攝像機6—起旋轉(zhuǎn)。另 外，當攝像機6的拍攝面接觸生物體時，壓縮彈簧63的彈力會以適當?shù)?壓力使攝像機6的拍攝面擠壓生物體表面。
圖6A、圖6B和圖6C為轉(zhuǎn)動攝像機旋轉(zhuǎn)器55的狀態(tài)圖。從圖6A所 示狀態(tài)向A方向和B方向轉(zhuǎn)動攝像機6的狀態(tài)分別如圖6B和圖6C所示。 如此，攝像機6可以在容器5內(nèi)以內(nèi)側(cè)罩51的開口510中心為軸轉(zhuǎn)動。 使用者可以通過轉(zhuǎn)動攝像機6調(diào)節(jié)位置，使待測血管位于CCD感光組件 62能拍攝到的區(qū)域401c (參照圖4)。
下面用圖7說明裝置主體2和容器5的連接。圖7為攝像機位置調(diào)節(jié) 器7結(jié)構(gòu)的簡略截面圖。蓋26有開口260和開口260周圍的圓形凸起 261，內(nèi)側(cè)罩51的邊緣513插入此開口260。邊緣513插入開口260后， 彈性材料17套到邊緣513上。由于彈性材料17套在邊緣513，當旋轉(zhuǎn)容 器5時彈性材料17在邊緣513和圓形凸起261之間可形成適當?shù)哪Σ粒?也可以作為邊緣513的止脫器件發(fā)揮作用。而且，蓋26安裝到第一固定 部件25的前面，裝置主體2與容器5便連接起來。
圖8A、圖8B和圖8C為攝像機位置調(diào)節(jié)器7移動容器5的狀態(tài)示意 圖。從圖8A所示狀態(tài)向A方向和B方向移動攝像機6的狀態(tài)分別如圖8B 和圖8C所示。如此，裝有攝像機6的容器5可以蓋26的開口260中心為 軸，轉(zhuǎn)動約180度。使用者在裝置l安裝到腕部后，比如當待測血管未 位于攝像機6能拍攝到的拍攝區(qū)CR (參照圖4)時或想對攝像機6接觸
16生物體的部位進行微調(diào)時，不移動裝置l本身，即可輕松調(diào)整攝像機6
的位置。
裝置l的安裝
這種結(jié)構(gòu)的裝置l如下安裝到使用者的腕部。首先，從圖l所示狀
態(tài)用手握住滑動部件4的連接壁41c和裝置主體2，則滑動部件4對于裝 置主體2向Y2方向滑動，同時，第二固定部件43和第一固定部件25的 間隔擴大。此狀態(tài)下的裝置1如圖9所示。
使用者握著滑動部件4的連接壁41c和裝置主體2的后壁22b，將腕 部插入第二固定部件43和第一固定部件25的間隔，松開握著的連接壁 41c和裝置主體2。握力一消失，連接裝置主體2和滑動部件4的彈簧15 便由于自身的彈性要恢復到原來的狀態(tài)，分別向Y1方向推裝置主體2、 向Y2方向推滑動部件4。于是，第一固定部件25和第二固定部件43的 間隔縮小，插入第一固定部件25和第二固定部件43之間的腕部受到彈 力擠壓被夾住，裝置l被固定到腕部。
圖10為裝置1安裝到腕部的狀態(tài)顯示圖。裝置l裝到腕部時需要安 裝到攝像機6位于拍攝部位的手腕處，因此如圖10所示，要夾持著手掌 和手背側(cè)安裝，以便固定攝像機6的第一固定部件25在手掌一側(cè)。
從圖10可知，當裝置l裝在一只手腕(在圖10中為左腕)，使攝像 機6位于手腕，并在臂肘彎曲90度的狀態(tài)下使手掌面向另一側(cè)腕部(右 腕)時，則顯示器8的顯示面朝上。以此，使用者可以邊確認顯示器8 顯示畫面中所顯示的定位畫面(參照圖16)， 一邊調(diào)節(jié)攝像機6的位置。 此時，防脫部件ll在下側(cè)被彈力擠壓的狀態(tài)下突出出來。以此防脫部 件11可以從下方支撐被夾在第一固定部件25和第二固定部件43之間的 腕部，防止裝置l從腕部脫落。
如此，本實施方式的裝置l僅憑單手握住連接壁41c和裝置主體2 再松開這一動作即可裝到腕部，向腕部的裝配極其容易。
可通過調(diào)節(jié)第二固定部件43和第一固定部件25的距離應對每個使 用者不同的腕部粗細。加之， 一般來說腕部的厚度(腕部手掌一側(cè)與 手背一側(cè)的厚度)個人差異比腕部寬度(與腕部厚度垂直方向的長度)小，因此，如本實施方式的裝置l那樣，以厚度方向夾腕部來加以固定， 可以更大范圍地應對每個使用者不同的腕部粗細。另外，夾腕部手掌
與手背的結(jié)構(gòu)可以確保第一固定部件25、第二固定部件43和腕部的接
觸面積更大，也具有裝置l不易從腕部脫落的效果。
使用者的腕部被第一固定部件25和第二固定部件43施加一定的壓 力，因此拍攝部位的手腕周圍的血液受阻，手腕的血管膨脹。這樣裝 置l也可以發(fā)揮加壓帶的作用，因此，不用加壓帶也可以拍攝出良好的 血管圖像，測量出血紅蛋白濃度。
在圖10中，圖示了裝置l裝配到左腕上的狀態(tài)，當然也可以裝在右 腕。如上所述，容器5可以通過攝像機位置調(diào)節(jié)器7旋轉(zhuǎn)180度(參照圖 8)，因此，只要將裝置l裝配到右腕上，從圖10所示狀態(tài)使容器5旋轉(zhuǎn) 180度，讓攝像機6位于手腕即可。如此，本實施方式的裝置l由于具備 攝像機位置調(diào)節(jié)器7，安裝到右腕或左腕均可，因此，無論使用者是右 撇子還是左撇子都很容易裝配。 裝置l的測定操作
下面就裝置l的測定操作進行說明。圖ll為用裝置l進行測定的流 程圖。首先如圖10所示將裝置1裝到使用者腕部，再通過攝像機位置調(diào) 節(jié)器7粗調(diào)攝像機6的位置，使其對著手腕。然后，使用者按裝置l上的 "開始/結(jié)束"鍵91a，接通裝置l的電源，則軟件開始初始化，同時各 部分進行運行檢查(步驟S1)，裝置進入待機狀態(tài)，顯示器8出現(xiàn)待機 狀態(tài)的待機畫面(步驟S2)。
圖12為裝置1處于待機狀態(tài)時顯示的畫面一例。裝置l處于待機狀 態(tài)時，顯示器8的畫面中央顯示日期和時間。顯示器8畫面右下角出現(xiàn) 菜單顯示區(qū)8a，顯示"請按開始/結(jié)束鍵"這一信息，以指示使用者 按開始/結(jié)束鍵91a。
在步驟S3的處理中，CPU100a—直等待開始/結(jié)束鍵91a被按下， 當顯示器8顯示待機狀態(tài)的畫面時，使用者按"開始/結(jié)束"鍵91a (在 步驟S3為"是")，則進入步驟S4的處理。
18接著，CPU100a首先分別以一定光量讓設在光源61的發(fā)光二極管 Rl、 R2、 Ll、 L2發(fā)光，對拍攝區(qū)CR (參照圖4)進行照明，用攝像 機6拍攝被照亮的拍攝區(qū)CR。所拍圖像存入幀存儲器100e (步驟S4)。
圖13為在0^ x ^640、 y ^480范圍內(nèi)將含拍攝區(qū)CR在內(nèi)的 長方形區(qū)域分割成x、 y的二維座標的座標圖。CPU100a以包括拍攝 區(qū)CR圖像在內(nèi)的長方形區(qū)域A的最左上方像素的坐標為(0、 0)，將區(qū) 域A用坐標分割成x 、 y 二維坐標，從坐標分割的點中選擇(240、 60)、 (400、 60)、 (240、 420)、 (400、 420)四點，求這四點所圈區(qū)域B 的平均亮度(步驟S5)。求此平均亮度的區(qū)域B的點不限于此，當然也 可以是其他坐標。另外，區(qū)域B也可以是四角形以外的多角形或圓形。
接下來，CPU200a判斷區(qū)域B的亮度是否在目標范圍內(nèi)(步驟 S6)。如果區(qū)域B的亮度在目標范圍外，則通過光源輸出輸入接口100d 調(diào)整流入發(fā)光二極管R1、 R2、 Ll、 L2的電流量，進行光量調(diào)節(jié)(步 驟S7)，并返回步驟S4。如果區(qū)域B的亮度在目標范圍內(nèi)(在步驟S6 為"是")，則CPU100a將后述亮度波形待測算的y坐標值設定為初始 值(40)(步驟S8)。然后，求出在所設y坐標值(40)上的x坐標一端 到另一端的像素亮度。
圖14為在一定y坐標上的x方向的像素亮度波形(亮度波形PF)的 一例。按上述處理求亮度，可以求出在一定y坐標上的x方向的像素亮 度波形(亮度波形PF)(步驟S9)。 CPU100a判斷所設y坐標值是否為 終值(440)(步驟S10)。如果y坐標不是終值(440)(在步驟S10為"否")， 則CPU100a對y坐標值增量一定值(20)(步驟Sll)，并將處理返回到 步驟S9。如果y坐標為終值(440)(在步驟S10為"是")，貝ijCPU100a 在抽取的各亮度波形中，抽取亮度最低的點(以下稱"亮度最低點")， 存儲到幀存儲器100e (步驟S12)。
圖15為求血管位置的方法的說明圖。為了求血管位置，CPU100a 將拍攝區(qū)CR圖像中心附近的亮度最低點(al， bl)分別與此亮度最低點 (al， bl)縱向相鄰的亮度最低點(a2， b2)及(a3， b3)連接。然后， CPU100a再將亮度最低點(a2， b2)與縱向相鄰的點連接，將亮度最低點(a3， b3)與縱向相鄰的點連接。CPU100a在整個圖像中反復進行 這種操作，直至將血管作為一系列線段抽取出來，形成血管圖形401 (步驟S13)。
圖16為血管定位畫面的一例。如圖16所示，CPU100a在顯示器8 上顯示在步驟S4拍攝的拍攝區(qū)CR的圖像、步驟S5形成的血管圖形 401、存儲在閃存卡100j的指針線401a和指針線401b (步驟S14)。指 針線401a和401b周圍顯示有箭頭402a 402d，用于指示使用者移動攝 像機6位置的方向。顯示器8的右下角顯示菜單顯示區(qū)403。
CPU100a判斷血管圖形401是否位于區(qū)域401c (參照圖13)(步 驟S15)。在此，區(qū)域401c如上所述為光源61的發(fā)光二極管Ll和L2 (第 二光源) 一側(cè)的指針線401a和發(fā)光二極管Rl和R2 (第一光源) 一側(cè)的 指針線401b之間的區(qū)域，是適于CCD感光組件62拍攝的區(qū)域。 CPU100a如果判斷血管圖形401未在區(qū)域40 lc內(nèi)(在步驟S15為 "否")，進入步驟S16的處理，提示使用者應該移動攝像機6的方向。
圖17為圖11所示流程圖的步驟S16所實施的指示攝像機6應該移 動的方向的詳細流程圖。
CPU100a在步驟S15的判斷處理中，如果判斷血管圖形401沒在 區(qū)域401c內(nèi)，則在步驟S161實施獲取血管圖形401和區(qū)域401c的位置 關(guān)系的處理。在此所說的位置關(guān)系指血管圖形401位于區(qū)域401c的左右 哪一側(cè)、或血管圖形401是否部分位于區(qū)域401c內(nèi)、轉(zhuǎn)動攝像機6是否 可以將血管圖形401全部收于區(qū)域401c內(nèi)等信息。
然后，CPU100a根據(jù)步驟S161獲取的血管圖形401和區(qū)域401c 的位置關(guān)系決定攝像機6應該移動的方向(步驟S162)，并在顯示器8 顯示箭頭402a 402d，以提示攝像機6應該移動的方向(步驟S163)。 對此步驟S162和S163的處理，參照圖18A 圖18C進行說明。圖18A 圖18C為提示攝像機移動方向時顯示器8顯示畫面的一例。
例如如圖18A所示，血管圖形401位于區(qū)域401c的右側(cè)時， CPU100a在步驟S162決定攝像機6應該移動的方向為"右"。然后， CPU100a在步驟S163的處理中，在區(qū)域401c的左側(cè)顯示提示向右移動攝像機6的箭頭402c、 402d，同時在菜單顯示區(qū)403顯示"請調(diào)整位置" 等督促調(diào)整位置的信息。
同樣，如圖18B所示，當血管圖形401位于區(qū)域401c的左側(cè)時， CPU100a在步驟S162決定攝像機6應該移動的方向為"左"。然后， CPU100a在步驟S163的處理中，在區(qū)域401c的右側(cè)顯示提示向左移動 攝像機6的箭頭402a、 402b，同時在菜單顯示區(qū)403顯示督促調(diào)整位置 的信息。
如此，當顯示提示要橫向移動攝像機6時，使用者按照箭頭 402a 402d的方向通過攝像機位置調(diào)節(jié)器7移動攝像機6，調(diào)整位置， 使血管圖形401被收入?yún)^(qū)域401c范圍內(nèi)。
另一方面，當如圖18C所示血管圖形401的一部分位于區(qū)域401c 內(nèi)，只要順時針轉(zhuǎn)動攝像機6，血管圖形401就會全部收入?yún)^(qū)域401c范 圍內(nèi)時，CPU100a在步驟S162的處理中，決定攝像機6應該移動的方 向為"順時針"。然后，CPU100a在步驟S163的處理中，在區(qū)域401c 的左上方和右下方顯示提示向順時針移動攝像機6的箭頭402b、 402c。
如此，當顯示提示要轉(zhuǎn)動攝像機6時，使用者按照箭頭402a 402d 的方向通過攝像機旋轉(zhuǎn)器55順時針或逆時針轉(zhuǎn)動攝像機6，調(diào)整攝像機 6的拍攝方向，使血管圖形401收入?yún)^(qū)域401c范圍內(nèi)。
在步驟S163的處理中， 一旦顯示攝像機6應該移動的方向， CPU100a即將處理返回主程序。
步驟S16的處理結(jié)束后，CPU100a返回步驟S4的處理，CPU100a 再次存入拍攝區(qū)CR的拍攝圖像，實施步驟S4 S15的處理。從步驟S4 存入拍攝區(qū)CR的拍攝圖像到步驟S15的判斷處理僅在1/100秒內(nèi)進行， 顯示器8的顯示也以1/100秒為單位更新。這些處理在使用者調(diào)整攝像 機6位置時也反復進行，使用者可以邊確認隨時更新的顯示器8的顯示， 邊調(diào)整攝像機6的位置。步驟S4 S16的處理反復進行，直至使用者調(diào) 整位置，在步驟S15的判斷中判斷血管圖形401位于區(qū)域401c內(nèi)為止。
使用者調(diào)整位置后，如果在步驟S15判斷血管圖形401位于401c 內(nèi)(在步驟S15為"是")，貝iJCPU100a使"開始/結(jié)束"鍵91a有效，可繼續(xù)測定(步驟S17)。此時，CPU100a如圖16所示使箭頭402a 402d 全部閃爍顯示，同時在菜單顯示區(qū)403顯示"請按測定/存儲鍵"的信 息，通知使用者位置調(diào)整完畢，"開始溜束"鍵91a已生效(步驟S18)。 然后，CPU100a判斷使用者是否按了 "測定/存儲"鍵91b (步驟S19)。 在此，如果判斷未按"測定/存儲"鍵91b，貝UCPU100a將處理返回步 驟S4，執(zhí)行步驟S4 S14的處理，在步驟S15再次判斷血管圖形401是 否位于區(qū)域401c內(nèi)。以此結(jié)構(gòu)，盡管進行了位置調(diào)節(jié)，使血管圖形401 位于區(qū)域401c內(nèi)，但其后由于某個操作，攝像機6不在適于拍攝的區(qū)域 內(nèi)了，也可以指示使用者不繼續(xù)測定，重新調(diào)整位置。
當在步驟S19判斷已按下"測定/存儲"鍵91b(在步驟S19選"是") 時，CPU100a進行血紅蛋白濃度的測定(步驟S20)，測定結(jié)束后，在 顯示器8顯示如圖19所示測定結(jié)果顯示畫面(步驟S21)。
圖19為裝置1結(jié)束測定時的畫面一例。作為血液成份的血紅蛋白濃 度的測定結(jié)果以數(shù)字顯示在顯示器8上"15. 6g/dl"，很易于使用者讀 取。此時，菜單顯示區(qū)403顯示有"測定結(jié)束"的信息，通知使用者一 系列測定處理均已完成。
圖20為圖11所示流程圖的步驟S20所實施的血紅蛋白濃度測定處 理的詳細流程圖。按下"測定/存儲"鍵91b后，CPU100a控制光源輸 出輸入接口100d，用夾血管配置于兩側(cè)的光源中的一側(cè)光源的發(fā)光二 極管R1、 R2 (第一光源)，以適當光量照射含血管在內(nèi)的生物體(步 驟SIOI)，用CCD感光組件62拍攝(步驟S102)。然后，CPU100a判 斷區(qū)域B的平均亮度是否超過IOO (步驟S103)，如果亮度未超過IOO， 則用光源輸出輸入接口100d調(diào)整流向發(fā)光二極管Rl、 R2的電流量，調(diào) 節(jié)發(fā)光二極管R1、 R2的光量(步驟S104)，之后返回步驟S102。
在此所說的亮度值在本實施方式中指所用圖像輸入接口 100f所具 有的8位A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)字轉(zhuǎn)換值(在0 255之間變化)。這是因為圖像 亮度與CCD相機52c輸入的圖像信號大小成比例關(guān)系，故以圖像信號的 A/D轉(zhuǎn)換值(0~255)為亮度的值。
22區(qū)域B的平均亮度超過100時(在步驟S103選"是")，CPU100a 獲取有關(guān)在步驟S102所得圖像的亮度波形PF1和不依賴于射入光量的 濃度波形NP1 (步驟S105)。 CPUlOOa還控制光源輸出輸入接口lOOd， 用夾血管配置于兩側(cè)的光源中另一側(cè)光源的發(fā)光二極管L1、 L2 (第二 光源)以適當光量照射含血管在內(nèi)的生物體(步驟S106)，用感光組件 62拍照(步驟S107)。然后，CPU100a判斷區(qū)域B的平均亮度是否超 過IOO (步驟S108)。如果亮度未超過IOO，貝ijCPU100a用光源輸出輸 入接口100d增加流向發(fā)光二極管Ll、 L2的電流量，調(diào)節(jié)其光量(步驟 S109)，之后返回步驟S107。
當區(qū)域B的平均亮度超過100(在步驟S108選"是")時，CPU100a 對于步驟S107所得圖像進行同步驟S105 —樣的處理，獲取亮度波形 PF2和不依賴于射入光量的濃度波形NP2 (步驟SllO)。
圖21為對應于位置X的亮度B分布圖，亮度波形PF1通過步驟 S105形成，亮度波形PF2通過步驟S110形成。圖22為對應于位置 X的濃度D的分布圖，濃度波形NP1通過步驟S105形成，濃度波形 NP2通過步驟S110形成。
CPU100a分別從步驟S105獲得的濃度波形NP1導出峰高hl和 重心坐標cgl，從步驟S110獲得的濃度波形NP2導出峰高h2和重心 坐標cg2，并用獲取的這些值，按下述公式(1)計算血管深度指針S。 CPU100a將計算結(jié)果存儲到幀存儲器100e (步驟Slll)。
S= (cg2—cgl) / {(hl+h2) /2}……(1)
CPU100a分別根據(jù)步驟S105獲得的亮度波形PF 1和步驟SllO 獲得的亮度波形PF2，計算血管左右的光源(發(fā)光二極管R1、 R2和 發(fā)光二極管L1、 L2)的光量比和發(fā)光量(步驟S112)，根據(jù)所得計算 結(jié)果調(diào)節(jié)兩光源的發(fā)光量(步驟S113)。
CPU100a控制光源輸出輸入接口 lOOd，用經(jīng)過調(diào)光的發(fā)光二極 管R1、 R2、 L1和L2為拍攝區(qū)CR (參照圖13)照明，用感光組件 62拍攝(步驟S114)。然后CPU100a求圖13所示區(qū)域B的平均亮度，判斷所求區(qū)域B的平均亮度是否超過150 (步驟S115)。如果亮 度未超過150，則顯示錯誤(步驟S116)。
區(qū)域B的平均亮度如超過150(在步驟S115選"是")，則CPU100a 繪制對應于拍攝區(qū)CR (參照圖13)中軸AX的表示第一亮度分布的 亮度波形(對位置X的亮度B的分布)PF (圖14)，用快速傅立葉變 換(FFT)等算法減少噪聲成份。CPU100a還用基準線BL對此亮度 波形PF進行格式化。該基準線BL以血管吸收部分的亮度波形為基礎 求得。這樣，就可得到不依賴于射入光量的濃度波形(相對于位置X 的濃度D的分布)NP (步驟S117)。
圖23為相對于位置X的濃度D的分布圖，形成如圖所示的濃度 波形NP。接著，CPU100a根據(jù)形成的濃度波形NP，作為對應于峰 高h和血管直徑的分布寬度，計算半值幅寬W。所謂半值幅寬W指在 濃度波形NP峰高的50%處的分布寬度。CPU100a還用以下公式(2) 計算未修正血紅蛋白濃度D，并將結(jié)果儲存在幀存儲器100e (步驟 S118)。
D=h/Wn……(2)
其中，n為表示光散射帶來的半值幅加寬的非線形的常數(shù)。無光散 射時，n=l，有光散射時，n>l。
接下來，CPU100a根據(jù)步驟S101所得生物圖像中血管周圍的組 織像，計算表示該周邊組織中所含血量的組織血量指針M。具體而言， 根據(jù)位于距生物圖像中的血管像一定距離(例如2.5mm)的該生物圖 像中的血管周邊組織像，抽取沿該血管像分布的第二亮度分布。生物 圖像中不僅拍攝有目標血管，還有該血管周圍的組織。光與組織中的 血量成比例衰減，因此，只要計算出血管周圍組織的光衰減率，即可 推算出周邊組織中的血量。CPU100a將這些計算結(jié)果存入幀存儲器 100e (步驟S119)。
CPU100a根據(jù)在步驟Slll算出的血管深度指針S導出校正系數(shù) fs，根據(jù)在步驟S119算出的組織血量指針M導出校正系數(shù)fm，用這些 數(shù)算出由下列公式(3)構(gòu)成的校正血紅蛋白濃度Do (步驟S120)。
24Do=D XfsXfm...... (3)
CPU100a將步驟S120算出的結(jié)果存入幀存儲器100e (步驟 S121),返回主程序。
圖24為針對數(shù)個受檢者的血紅蛋白濃度，將用血細胞計數(shù)儀等測 得的實測值和用本發(fā)明實施方式的無創(chuàng)生物體測定裝置1計算出的值 繪制成的圖。如圖24所示，實測值和裝置l計算出的值均位于傾斜的 直線附近，實測值和算出值無背離，由此可知，裝置l可以精確地測 量血紅蛋白濃度。
在本實施方式中，就計測血紅蛋白濃度的無創(chuàng)生物測定裝置進行 了說明，但不限于此，只要是根據(jù)拍攝手腕部位獲得的圖像測定生物 體信息的裝置，可以有各種變更。比如也可以是連續(xù)拍攝生物圖像測 定血流速的裝置。
在本實施方式中，采用了通過攝像機位置調(diào)節(jié)器7旋轉(zhuǎn)容器5的結(jié) 構(gòu)，但不限于此結(jié)構(gòu)，可以采用各種結(jié)構(gòu)。比如可以將容器5接到第一 固定部件25上，可在樞軸上轉(zhuǎn)動，也可以以母部件和可滑動插入母部 件的公部件構(gòu)成容器5，使其能伸縮自如。
在本實施方式中，采用了通過攝像機位置調(diào)節(jié)器7將容器5連接到 第一固定部件25的結(jié)構(gòu)，但不限于此結(jié)構(gòu)，容器5也可以通過攝像機位 置調(diào)節(jié)器7連接到裝置主體2。
在本實施方式中，采用了僅在第二固定部件43設置防脫部件11的 結(jié)構(gòu)，但不限于此，防脫部件11也可以設置在第一固定部件25，或在 第一固定部件25和第二固定部件43都設置。
在本實施方式中，采用了用顯示器8在攝像機6的定位畫面(參照 圖16)顯示指針線401a、 401b的結(jié)構(gòu)，但不限于此，也可以在顯示畫 面上設置與指針線401a、 401b相對應的指針標記。
在本實施方式中，在圖11的步驟S15的判斷處理中，在判斷血管 圖形401位于區(qū)域401c之前，CPU100a每隔一定時間(1/100秒間隔) 自動反復進行步驟S4 S16的處理，但不限于此，比如也可以采用如下 結(jié)構(gòu)。圖25為裝置1的測定操作另一例的流程圖。比如當在步驟S15的判
斷處理中判斷血管圖形401未位于區(qū)域401c內(nèi)時(在步驟S15選"否")， 首先在步驟S16指示攝像機6移動的方向。此時，菜單顯示區(qū)403顯示 "請調(diào)整位置，按開始/結(jié)束鍵"的信息。接著，在步驟S22， CPU100a 判斷是否按下"開始/結(jié)束"鍵91a。如果沒有按開始/結(jié)束鍵91a (在 步驟S22選"否")，則返回處理，反復進行步驟S22的判斷處理，直至 開始/結(jié)束鍵91a被按下。
使用者按照在步驟S16顯示器8顯示的箭頭402a 402d的指示移 動或轉(zhuǎn)動攝像機6，調(diào)整攝像機6的位置，使血管圖形401位于區(qū)域401c 內(nèi)。使用者判斷位置調(diào)整完成時，按開始/結(jié)束鍵91a，當使用者按開 始/結(jié)束鍵91a后(在步驟S22選"是")，CPU100a將處理返回步驟S4， 再次進行步驟S4 S15的處理。在步驟S15中，判斷血管圖形401是否 位于區(qū)域401c內(nèi)，如果判斷血管圖形401未在區(qū)域401c內(nèi)，貝i」CPU100a 再次進入步驟S16的處理，指示攝像機6的移動方向。步驟S16處理的 詳細步驟與參照圖17、 18所說明的處理同樣。此處理反復進行，直至 判斷血管圖形401在區(qū)域401c內(nèi)。
采取這種結(jié)構(gòu)，使用者可以在調(diào)整了攝像機6位置后任意時間知道 血管圖形401是否在區(qū)域401c內(nèi)。作為裝置l也沒有必要繼續(xù)存儲和分 析拍攝圖像，在消耗電力小這一點上也是適合的。
2權(quán)利要求
1. 一種無創(chuàng)生物測定裝置，包括拍攝生物體的攝像機；裝置主體，具有分析系統(tǒng)，以通過分析攝像機拍攝所得圖像獲取生物信息；固定器，用于將所述裝置主體固定到生物體上；及攝像機位置調(diào)節(jié)器，用于在所述裝置主體固定到生物體后，調(diào)整攝像機對生物體的位置。
2. 如權(quán)利要求l所述無創(chuàng)生物測定裝置，還包括放置所述攝像機的容器，其中，所述容器通過所述攝像機位置調(diào)節(jié)器連接在所述固定器或所述裝置主體上。
3. 如權(quán)利要求2所述無創(chuàng)生物測定裝置，其特征在于所述攝像機位置調(diào)節(jié)器將所述容器可旋轉(zhuǎn)地連接在所述固定器或所述裝置主體上。
4. 如權(quán)利要求2所述無創(chuàng)生物測定裝置，還包括一個攝像機旋轉(zhuǎn)器，用于使所述攝像機在所述容器內(nèi)轉(zhuǎn)動。
5. 如權(quán)利要求l所述無創(chuàng)生物測定裝置，還包括一個顯示器，用于顯示所述攝像機拍攝的生物圖像，其中，表示適于所述攝像機拍攝的區(qū)域的指針與生物圖像一起顯示在所述顯示器上，或所述顯示器顯示生物圖像的同時，表示適于所述攝像機拍攝的區(qū)域的指針符號設置在所述顯示器的窗口上。
6. 如權(quán)利要求5所述無創(chuàng)生物測定裝置，其特征在于當所述裝置主體固定在一只腕部、使所述攝像機能拍攝到手掌一側(cè)的手腕，且在肘部彎曲90度的狀態(tài)下掌心為面向另一只腕部時，所述顯示器的畫面是朝上的。
7. 如權(quán)利要求2所述無創(chuàng)生物測定裝置，其特征在于所述固定器還包括-.夾持腕部用的第一固定部件；及與所述第一固定部件距一定間隔配置的第二固定部件。
8. 如權(quán)利要求7所述無創(chuàng)生物測定裝置，其特征在于所述第二固定部件可滑動地裝配在所述裝置主體上，及所述第一固定部件與所述第二固定部件之間的間隔可以調(diào)節(jié)。
9. 如權(quán)利要求8所述無創(chuàng)生物測定裝置，其特征在于所述第一固定部件和所述第二固定部件中至少有一個被推向間隔相互縮小的方向。
10. 如權(quán)利要求7所述無創(chuàng)生物測定裝置，其特征在于所述第一固定部件和所述第二固定部件中至少有一個還有防止被所述第一固定部件和所述第二固定部件夾持著的腕部脫落的防脫部件。
11. 如權(quán)利要求7所述無創(chuàng)生物測定裝置，其特征在于所述固定器通過所述第一固定部件和所述第二固定部件從手掌和手背二個方向夾持腕部。
12. 如權(quán)利要求l所述無創(chuàng)生物測定裝置，還包括獲取適于所述攝像機拍攝區(qū)域與所述攝像機位置的關(guān)系的位置關(guān)系獲取系統(tǒng)；及根據(jù)所述位置關(guān)系獲取系統(tǒng)取得的所述區(qū)域和所述攝像機位置的關(guān)系提示所述攝像機應該移動的方向的提示系統(tǒng)。
13. 如權(quán)利要求12所述無創(chuàng)生物測定裝置，其特征在于所述位置關(guān)系獲取系統(tǒng)每過一定時間便獲取所述區(qū)域和所述攝像機位置的關(guān)系；及所述提示系統(tǒng)每當所述位置關(guān)系獲取系統(tǒng)獲取所述區(qū)域和所述攝像機位置關(guān)系，便更新所述攝像機應該移動的方向。
14. 如權(quán)利要求12所述無創(chuàng)生物測定裝置，還包括一個獲取指示系統(tǒng)，用于指示所述位置關(guān)系獲取系統(tǒng)獲取所述區(qū)域和所述攝像機位置的關(guān)系，其中，所述位置關(guān)系獲取系統(tǒng)接到該獲取指示系統(tǒng)下達的進行所述獲取操作的指示時，獲取所述區(qū)域和所述攝像機位置的關(guān)系;所述提示系統(tǒng)每當所述位置關(guān)系獲取系統(tǒng)獲取所述區(qū)域和所述攝像機位置的關(guān)系時，便更新所述攝像機應該移動的方向。
15. 如權(quán)利要求l所述無創(chuàng)生物測定裝置，其特征在于通過所述 分析系統(tǒng)獲得的生物信息為血紅蛋白濃度。
16. —種無創(chuàng)生物測定方法，包括固定步驟，將測定裝置固定在受檢者腕部；所述測定裝置包含拍 攝生物的攝像機和用于分析攝像機拍得的圖像、獲得生物信息的分析系統(tǒng)；位置調(diào)節(jié)步驟，調(diào)節(jié)所述攝像機在受檢者手腕掌心一側(cè)的位置； 攝像步驟，用所述攝像機拍攝與在所述位置調(diào)節(jié)步驟中調(diào)節(jié)的位置相對應的生物部位；及信息獲取步驟，通過所述分析系統(tǒng)分析在所述攝像步驟所獲得的圖像，獲取生物信息。
17. 如權(quán)利要求16所述無創(chuàng)生物測定方法，還包括旋轉(zhuǎn)步驟，在 所述受檢者手腕掌心一側(cè)的生物表面上轉(zhuǎn)動所述攝像機。
18. 如權(quán)利要求16所述無創(chuàng)生物測定方法，其特征在于所述固 定步驟即用設在所述測定裝置上的第一固定部件和與該第一固定部件 隔一定間隔配置的第二固定部件夾持住腕部。
19. 如權(quán)利要求16所述無創(chuàng)生物測定方法，其特征在于所述測 定裝置還包括一個顯示所述攝像機拍攝的圖像的顯示器，其中，所述 方法還包括顯示歩驟，即與所述圖像一起在所述顯示器上顯示表示所 述攝像機能拍攝到區(qū)域的指針。
20. 如權(quán)利要求19所述無創(chuàng)生物測定方法，還包括位置關(guān)系獲取步驟，獲取適于所述攝像機拍攝區(qū)域與所述攝像機位置的位置關(guān)系；及提示步驟，根據(jù)所述位置關(guān)系獲取步驟所獲得的位置關(guān)系，向受 檢者提示所述攝像機應該移動的方向。
全文摘要
本發(fā)明提供一種易于調(diào)節(jié)攝像機位置的無創(chuàng)生物測定裝置。更具體地說，提供一種包括以下部分的無創(chuàng)生物測定裝置裝置主體、滑動部件、像機盒、攝像機、攝像機位置調(diào)節(jié)器、顯示器、操作部分、控制器及防脫部件。拍攝生物的攝像機放在像機盒內(nèi)，可通過攝像機旋轉(zhuǎn)器轉(zhuǎn)動。像機盒通過攝像機位置調(diào)節(jié)器可旋轉(zhuǎn)地連接在裝置主體。攝像機可通過攝像機位置調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動像機盒，調(diào)節(jié)在生物體上的拍攝位置。
文檔編號A61B5/1455GK101467885SQ20081017658
公開日2009年7月1日 申請日期2008年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者大西康仁, 小澤利行 申請人:希森美康株式會社