特許 6588172 計測装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6588172

(24)【登録日】2019年9月20日

(45)【発行日】2019年10月9日

(54)【発明の名称】計測装置

(51)【国際特許分類】

   G01F 1/66 20060101AFI20191001BHJP

   G01P 5/26 20060101ALI20191001BHJP

   A61B 5/0285 20060101ALI20191001BHJP

   A61M 1/36 20060101ALI20191001BHJP

【ＦＩ】

   G01F1/66 103

   G01P5/26 A

   A61B5/0285 H

   A61M1/36 107

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2018-553518(P2018-553518)

(86)(22)【出願日】2016年11月29日

(86)【国際出願番号】JP2016085299

(87)【国際公開番号】WO2018100603

(87)【国際公開日】20180607

【審査請求日】2019年5月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005016

【氏名又は名称】パイオニア株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000226242

【氏名又は名称】日機装株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104765

【弁理士】

【氏名又は名称】江上 達夫

(74)【代理人】

【識別番号】100107331

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 聡延

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 充

(72)【発明者】

【氏名】立石 潔

(72)【発明者】

【氏名】小野寺 渉

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 敦也

(72)【発明者】

【氏名】村上 智也

(72)【発明者】

【氏名】縣 麻華里

(72)【発明者】

【氏名】安達 玄紀

【審査官】 森 雅之

(56)【参考文献】

【文献】 特開平２−２０６４３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４６４３２７３（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第５８０６３９０（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第６０３３９３４（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第６２９１５５７（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｆ １／６６

Ａ６１Ｂ ５／０２８５

Ａ６１Ｍ １／３６

Ｇ０１Ｐ ５／２６

本件特許出願に対応する国際特許出願ＰＣＴ／ＪＰ２０１６／０８５２９９の調査結果が利用された。

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体に光を照射する第１照射部と、
前記第１照射部によって照射された光の前記流体によって散乱された光を受光して第１出力信号を出力する第１受光部と、
前記第１受光部の前記第１出力信号に基づいて、前記流体の流量又は流速を示す流体情報を取得する取得部と、
前記流体情報に基づいて、前記第１照射部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする計測装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記流体情報により示される流量又は流速が第１所定値以下である場合、前記流体に照射される光の強度を低下する又は前記流体への光の照射を停止するように前記第１照射部を制御することを特徴とする請求項１に記載の計測装置。

【請求項3】

前記第１照射部は、前記流体に照射される光を低減可能な減光手段を有し、
前記制御部は、前記流体情報により示される流量又は流速が前記第１所定値以下である場合、前記減光手段により前記流体に照射される光の強度を低下するように前記第１照射部を制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の計測装置。

【請求項4】

前記流体に光を照射する第２照射部と、
前記第２照射部によって照射された光の前記流体によって散乱された光を受光して第２出力信号を出力する第２受光部と、
を更に備え、
前記制御部は、前記流体情報により示される流量又は流速が前記第１所定値以下である場合、前記第１照射部から前記流体に照射される光の強度を低下する又は前記流体への光の照射を停止するように前記第１照射部を制御する一方で、前記第２照射部から前記流体に照射される光の強度を維持するように前記第２照射部を制御する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の計測装置。

【請求項5】

前記第１出力信号は、光のドップラーシフトに起因するビート信号を含んでおり、
前記取得部は、
前記ビート信号に基づく平均周波数情報及び一次モーメント情報に基づいて前記流体情報を取得し、
前記流体情報により示される流量又は流速が第２所定値以上である場合は、前記平均周波数情報に基づいて前記流体情報を取得し、
前記流体情報により示される流量又は流速が前記第２所定値未満である場合は、前記一次モーメント情報に基づいて前記流体情報を取得する
ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。

【請求項6】

流体に光を照射する第１照射部と、前記第１照射部によって照射された光の前記流体によって散乱された光を受光して第１出力信号を出力する第１受光部と、を備える計測装置における計測方法であって、
前記第１受光部の前記第１出力信号に基づいて、前記流体の流量又は流速を示す流体情報を取得する取得工程と、
前記流体情報に基づいて、前記第１照射部を制御する制御工程と、
を含むことを特徴とする計測方法。

【請求項7】

流体に光を照射する第１照射部と、前記第１照射部によって照射された光の前記流体によって散乱された光を受光して第１出力信号を出力する第１受光部と、を備える計測装置に搭載されたコンピュータを、
前記第１受光部の前記第１出力信号に基づいて、前記流体の流量又は流速を示す流体情報を取得する取得部と、
前記流体情報に基づいて、前記照射部を制御する制御部と、
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。

【請求項8】

請求項７に記載のコンピュータプログラムが記録されていることを特徴とする記録媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定対象物の内部に流れる流体に照射された光を受光して得られる信号に基づいて計測を行う計測装置及び方法、コンピュータプログラム並びに、該コンピュータプログラムを記録する記録媒体の技術分野に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の装置として、例えば、医療用チューブの周囲にＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）と受光素子とを配置し、受光信号から医療用チューブ内を流れる血液のヘマトクリットを計測する装置が提案されている（特許文献１参照）。或いは、内部に血液が流れているチューブにレーザ光を照射し、受光素子の受光量から算出された血液濃度に基づいて、レーザ光のドップラーシフトから算出された血液流量を補正する装置が提案されている（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２００４／０５７３１３号

【特許文献2】国際公開第２０１３／１５３６６４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

流体の流速が比較的早い場合、ＳＮ比（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）の向上を図るために、レーザ光のパワーを増加させることがある。計測中に、何らかの原因によって流体の流速が低下した場合にレーザ光のパワーが比較的強いままであると、レーザ光の照射によって流体の一部に付与されるエネルギーが比較的多くなってしまうという技術的問題点がある。特許文献１及び２では、この問題点について考慮されていない。

【0005】

本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、計測中に流体の流速が変化した場合であっても、適切に計測を行うことができる計測装置及び方法、コンピュータプログラム並びに記録媒体を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の計測装置は、上記課題を解決するために、流体に光を照射する第１照射部と、前記第１照射部によって照射された光の前記流体によって散乱された光を受光して第１出力信号を出力する第１受光部と、前記第１受光部の前記第１出力信号に基づいて、前記流体の流量又は流速を示す流体情報を取得する取得部と、前記流体情報に基づいて、前記第１照射部を制御する制御部と、を備える。

【0007】

本発明の計測方法は、上記課題を解決するために、流体に光を照射する第１照射部と、前記第１照射部によって照射された光の前記流体によって散乱された光を受光して第１出力信号を出力する第１受光部と、を備える計測装置における計測方法であって、前記第１受光部の前記第１出力信号に基づいて、前記流体の流量又は流速を示す流体情報を取得する取得工程と、前記流体情報に基づいて、前記第１照射部を制御する制御工程と、を含む。

【0008】

本発明のコンピュータプログラムは、上記課題を解決するために、流体に光を照射する第１照射部と、前記第１照射部によって照射された光の前記流体によって散乱された光を受光して第１出力信号を出力する第１受光部と、を備える計測装置に搭載されたコンピュータを、前記第１受光部の前記第１出力信号に基づいて、前記流体の流量又は流速を示す流体情報を取得する取得部と、前記流体情報に基づいて、前記第１照射部を制御する制御部と、として機能させる。

【0009】

本発明の記録媒体は、上記課題を解決するために、本発明のコンピュータプログラムが記録されている。

【0010】

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施例に係るレーザドップラー血流計の構成を示すブロック図である。

【図2】第１実施例に係る照射部の制御処理を示すフローチャートである。

【図3】流量とレーザ光のパワーとの関係の一例を示す図である。

【図4】第２実施例に係るレーザドップラー血流計の構成を示すブロック図である。

【図5】第３実施例に係るレーザドップラー血流計の構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の計測装置及び方法、コンピュータプログラム並びに記録媒体各々の実施形態について説明する。

【0013】

（計測装置）
実施形態に係る計測装置は、流体に光を照射する第１照射部と、第１照射部によって照射された光の流体によって散乱された光を受光して第１出力信号を出力する第１受光部と、第１受光部の第１出力信号に基づいて、流体の流量又は流速を示す流体情報を取得する取得部と、流体情報に基づいて、第１照射部を制御する制御部と、を備える。

【0014】

実施形態に係る計測装置によれば、流体の流量又は流速を示す流体情報に基づいて第１照射部が制御されるので、計測中に流体の流速が変化した場合であっても、適切に計測を行うことができる。

【0015】

実施形態に係る計測装置の一態様では、制御部は、流体情報により示される流量又は流速が第１所定値以下である場合、流体に照射される光の強度を低下する又は流体への光の照射を停止するように照射部を制御する。この態様によれば、比較的容易に、光の強度の低下又は光の照射の停止を判定することができる。尚、「光の強度の低下」には、光の強度をゼロにすることが含まれてよい。

【0016】

「第１所定値」は、流体に照射される光の強度を低下するか否か、又は流体への光の照射を停止するか否かを決定する値であり、予め固定値として又は何らかの物理量若しくはパラメータに応じた可変値として、予め設定されている。このような第１所定値は、例えば、流体の光が照射された部分に、単位時間当たりに付与されるエネルギーと、流量又は流速との関係を求め、該求められた関係に基づいて、単位時間当たりに付与されるエネルギーが許容範囲の上限となる流量又は流速として設定すればよい。尚、第１所定値は、典型的には、流体の種類毎に設定される。

【0017】

この態様では、第１照射部は、流体に照射される光を低減可能な減光手段を有してよく、制御部は、流体情報により示される流量又は流速が第１所定値以下である場合、減光手段により流体に照射される光の強度を低下するように第１照射部を制御してよい。このように構成すれば、比較的容易にして、流体に照射される光の強度を低下することができる。尚、減光手段の具体例としては、例えば液晶素子や、機械的なシャッタ等が挙げられる。

【0018】

この態様では、当該計測装置は、流体に光を照射する第２照射部と、第２照射部によって照射された光の流体によって散乱された光を受光して第２出力信号を出力する第２受光部と、を更に備える。制御部は、流体情報により示される流量又は流速が第１所定値以下である場合、第１照射部から流体に照射される光の強度を低下する又は流体への光の照射を停止するように第１照射部を制御する一方で、第２照射部から流体に照射される光の強度を維持するように第２照射部を制御してよい。尚、第２照射部から流体に照射される光の強度は、第１照射具から流体に照射される光の強度よりも弱い。

【0019】

実施形態に係る計測装置の他の態様では、第１出力信号は、光のドップラーシフトに起因するビート信号を含んでおり、取得部は、ビート信号に基づく平均周波数情報及び一次モーメント情報に基づいて流体情報を取得し、流体情報により示される流量又は流速が第２所定値以上である場合は、平均周波数情報に基づいて流体情報を取得し、流体情報により示される流量又は流速が第２所定値未満である場合は、一次モーメント情報に基づいて流体情報を取得する。この態様によれば、流体情報により示される流量又は流速の精度を向上することができる。

【0020】

（計測方法）
実施形態に係る計測方法は、流体に光を照射する第１照射部と、第１照射部によって照射された光の流体によって散乱された光を受光して第１出力信号を出力する第１受光部と、を備える計測装置における計測方法である。当該計測方法は、第１受光部の第１出力信号に基づいて流体の流量又は流速を示す流体情報を取得する取得工程と、流体情報に基づいて、第１照射部を制御する制御工程と、を含む。

【0021】

実施形態に係る計測方法によれば、上述した実施形態に係る計測装置と同様に、計測中に流体の流速が変化した場合であっても、適切に計測を行うことができる。尚、実施形態に係る計測方法においても、上述した実施形態に係る計測装置の各種態様と同様の各種態様を採ることができる。

【0022】

（コンピュータプログラム）
実施形態に係るコンピュータプログラムは、流体に光を照射する第１照射部と、第１照射部によって照射された光の流体によって散乱された光を受光して第１出力信号を出力する第１受光部と、を備える計測装置に搭載されたコンピュータを、第１受光部の第１出力信号に基づいて流体の流量又は流速を示す流体情報を取得する取得部と、流体情報に基づいて、第１照射部を制御する制御部と、として機能させる。

【0023】

実施形態に係るコンピュータプログラムによれば、当該コンピュータプログラムを計測装置に搭載されたコンピュータに実行させれば、上述した実施形態に係る計測装置を比較的容易に実現することができる。この結果、実施形態に係るコンピュータプログラムによれば、上述した実施形態に係る計測装置と同様に、計測中に流体の流速が変化した場合であっても、適切に計測を行うことができる。

【0024】

（記録媒体）
実施形態に係る記録媒体は、上述した実施形態に係るコンピュータプログラムが記録されている。実施形態に係る記録媒体の一例としての、コンピュータプログラムが記録されたＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（ＤＶＤ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等を、計測装置に搭載されたコンピュータに読み込ませて、記録されたコンピュータプログラムを実行させれば、上述した実施形態に係る計測装置を比較的容易に実現することができる。この結果、実施形態に係る記録媒体によれば、上述した実施形態に係る流体評価装置と同様に、計測中に流体の流速が変化した場合であっても、適切に計測を行うことができる。

【実施例】

【0025】

本発明の計測装置に係る実施例を図面に基づいて説明する。以下の実施例では、本発明の計測装置の一例として、レーザドップラー血流計を挙げる。本発明の流体の一例として、血液を挙げる。

【0026】

＜第１実施例＞
第１実施例に係るレーザドップラー血流計について、図１及び図２を参照して説明する。

【0027】

（構成）
第１実施例に係るレーザドップラー血流計の構成について、図１を参照して説明する。図１は、第１実施例に係るレーザドップラー血流計の構成を示すブロック図である。

【0028】

図１において、レーザドップラー血流計１００は、照射部１０、光電流変換部２１、電流電圧変換部２２、流量検出部２３及び制御部３０を備えて構成されている。本発明に係る「第１照射部」の一具体例としての、照射部１０は、レーザ駆動装置１１と、例えばレーザダイオード等の光源１２とを有する。制御部３０は、流量判定部３１と、レーザ駆動装置１１に係る目標値を設定するレーザパワー目標値設定部３２とを有する。

【0029】

照射部１０の光源１２から出射されたレーザ光は、例えば人等の生体である被検体に照射される。被検体に照射されたレーザ光は、被検体の生体組織により散乱される。例えばフォトダイオード等である光電流検出部２１は、散乱されたレーザ光のうち後方散乱光を含む反射光を受光して、受光した反射光の光量に応じた電流信号を出力する。電流電圧変換部２２は、光電流検出部２１から出力された電流信号を電圧信号に変換し、光検出信号として出力する。

【0030】

流量検出部２３は、光検出信号に基づいて、被検体の血液の流量を示す流体情報に係る流量検出信号を出力する。尚、光検出信号に基づく流量の求め方については、例えば光検出信号に対して高速フーリエ変換等の周波数解析を行うことにより得られる平均周波数や１次モーメントから流量を求める方法等、既存の各種方法を適用可能であるので、その詳細についての説明は省略する。

【0031】

流量判定部３１の比較機３１１は、流体情報により示される流量と、本発明に係る「第１所定値」の一具体例としての、閾値とを比較して比較結果を出力する。ここで、閾値は、固定値であってもよいし、可変値であってもよい。レーザパワー目標値設定部３２は、比較機３１１からの比較結果に応じて、レーザ駆動装置１１に係る目標値を設定する。

【0032】

具体的には、レーザパワー目標値設定部３２は、流量が閾値より大きいという比較結果である場合、流量が比較的多い（言い換えれば、流速が比較的早い）ときに適切に流量を計測可能なパワーを示す値を、目標値として設定する。他方、レーザパワー目標値設定部３２は、流量が閾値以下であるという比較結果である場合、レーザ光の現在のパワーよりも低いパワーを示す値を目標値として設定する。ここで、「現在のパワーよりも低いパワーを示す値」には、ゼロ（即ち、光源１２の消灯）が含まれてよい。

【0033】

（制御処理）
制御部３０による照射部１０の制御処理について、図２のフローチャートを参照して説明を加える。

【0034】

図２において、先ず、制御部３０は、流量検出部２３から出力された流量検出信号に基づいて、流量を取得する（ステップＳ１０１）。次に、制御部３０は、流量が閾値以下であるか否かを判定する（上述した比較機３１１における流量と閾値との比較に相当）（ステップＳ１０２）。

【0035】

ステップＳ１０２の判定において、流量が閾値より大きいと判定された場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、図２に示す処理は終了される（この場合、現在のパワーでのレーザ光の照射が継続される）。その後、制御部３０は、所定時間経過後に再びステップＳ１０１の処理を行う。従って、図２に示す処理は、所定時間に応じた周期で繰り返し実行される。

【0036】

他方、ステップＳ１０２の判定において、流量が閾値以下であると判定された場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、制御部３０のレーザパワー目標値設定部３２は、新たな目標値を設定して、レーザ光のパワーを低減する又はレーザ光の照射を停止させる（ステップＳ１０３）。尚、レーザ光のパワーが低減された又はレーザ光の照射が停止された場合、制御部３０は、例えば画像表示部（図示せず）に警告を出す等して流量が低下したことをユーザーに知らせるように構成されることが望ましい。このように構成すれば、測定対象が、例えば人工透析機器の体外循環血液回路を構成するチューブ内を流れる血液である場合、流量回復措置やシステムのリスタート等を促すことができる。

【0037】

本実施例に係るレーザドップラー血流計１００によれば、被検体の血液の流量が閾値以下となった場合に、レーザ光のパワーが低減される又はレーザ光の照射が停止される。このため、何らかの原因により血液の流量が低下した場合に、被検体の血液に想定以上のエネルギーがレーザ光により付与されることを防止することができる。他方で、被検体の血液の流量が閾値より大きい場合は、比較的強いパワーのレーザ光が照射されるので、血液の流量が比較的大きい場合であっても、適切に流量を計測することができる。

【0038】

尚、本実施例では、光検出信号に基づいて血液の流量が求められるが、流量に代えて又は加えて血液の流速が求められてよい。この場合、レーザパワー目標値設定部３２は、比較機３１１による血液の流速と閾値との比較結果に応じて目標値を設定してよい。

【0039】

実施例に係る「光電流検出部２１」は、本発明に係る「第１受光部」の一例である。実施例に係る「流量検出部２３」は、本発明に係る「取得部」の一例である。実施例に係る「制御部３０」は、本発明に係る「制御部」の一例である。

【0040】

（第１変形例）
流量判定部３１は、多段の比較機により構成されてよい。この場合、多段の比較機に入力される閾値を互いに異ならせれば、レーザ光のパワーを血液の流量に応じて比較的柔軟に設定することができる。

【0041】

或いは、レーザパワー目標値設定部３２が、流量判定部３１の機能を兼ねるように構成されてよい。この場合、レーザパワー目標値設定部３２のメモリ（図示せず）に、例えば図３に示すような流量とパワーとの関係を規定するマップを予め格納すれば、レーザ光のパワーを血液の流量に応じて比較的柔軟に設定することができる。

【0042】

（第２変形例）
流量検出部２３は、光検出信号に基づく平均周波数及び１次モーメント各々から血液の流量を求めるように構成されてよい。この場合、流量検出部２３は、１次モーメントから求めた流量が、本発明に係る「第２所定値」の一具体例としての、所定値より小さいときには、該１次モーメントから求めた流量を示す流体情報に係る流量検出信号を出力する。他方、流量検出部２３は、１次モーメントから求めた流量が、所定値より大きいときには、平均周波数から求めた流量を示す流体情報に係る流量検出信号を出力する。

【0043】

これは、流体の流量が比較的大きい（流速が速い）場合には、一次モーメントを利用するよりも、平均周波数を利用して流量又は流速を求めた方が精度が高く、流体の流量が比較的小さい（流速が遅い）場合には、平均周波数を利用して流量又は流速を求めるよりも、一次モーメントを利用して流量又は流速を求めた方が精度が高いという実験結果が得られているためである。

【0044】

（第３変形例）
上述の第１実施例では、流量が閾値以下であると判定された場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）には、制御部３０のレーザパワー目標値設定部３２は、新たな目標値を設定して、レーザ光のパワーを低減する又はレーザ光の照射を停止させる（ステップＳ１０３）こととした。これに代えて、制御部は、流量が閾値以下であると判定された場合には、間歇的にレーザ光を発光させるように制御するようにしてもよい。

【0045】

＜第２実施例＞
レーザドップラー血流計に係る第２実施例について図４を参照して説明する。第２実施例では、照射部及び制御部の構成の一部が異なる以外は、上述した第１実施例と同様である。よって、第２実施例について、第１実施例と重複する説明を適宜省略すると共に、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ図４を参照して説明する。図４は、第２実施例に係るレーザドップラー血流計の構成を示すブロック図である。

【0046】

（構成）
図４において、レーザドップラー血流計２００の照射部１０ａは、光源１２から出射されたレーザ光を低減可能な減光素子１３と、該減光素子１３を駆動する減光素子駆動装置１４とを有する。ここで、「レーザ光の低減」は、レーザ光の遮断も含む概念である。減光素子１３には、例えば、液晶素子（液晶シャッタ）や機械的なシャッタを適用可能である。制御部３０ａは、減光素子１３によるレーザ光の低減の程度を示す目標値を設定する減光素子目標値設定部３３を有する。

【0047】

減光素子目標値設定部３３は、比較機３１１からの比較結果に応じて、減光素子１３に係る目標値を設定する。具体的には、減光素子目標値設定部３３は、流量が閾値より大きいという比較結果である場合、レーザ光の現在の透過量（通過量）が維持される値を目標値として設定する。他方、減光素子目標値設定部３３は、流量が閾値以下であるという比較結果である場合、レーザ光の現在の透過量（通過量）よりも低い透過量（通過量）を示す値を目標値として設定する。

【0048】

尚、本実施例では、レーザパワー目標値設定部３２により設定される目標値は、典型的には、一定である（即ち、光源１２から出射されるレーザ光のパワーは、典型的には、一定である）。

【0049】

本実施例に係るレーザドップラー血流計２００によれば、被検体の血液の流量が閾値以下となった場合に、減光素子１３により照射部１０ａから出射されるレーザ光が低減又は遮断される。このため、何らかの原因により血液の流量が低下した場合に、被検体の血液に想定以上のエネルギーがレーザ光により付与されることを防止することができる。他方で、被検体の血液の流量が閾値より大きい場合は、比較的強いパワーのレーザ光が照射されるので、血液の流量が比較的大きい場合であっても、適切に流量を計測することができる。

【0050】

尚、本実施例においても、上述した第１実施例に係る第１及び第２変形例と同様の構成を採ることができる。

【0051】

＜第３実施例＞
レーザドップラー血流計に係る第３実施例について図５を参照して説明する。第３実施例では、照射部の構成の一部が異なること、被検体により散乱されたレーザ光の光量を計測する構成が追加されたこと以外は、上述した第１実施例と同様である。よって、第３実施例について、第１実施例と重複する説明を適宜省略すると共に、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ図５を参照して説明する。図５は、第３実施例に係るレーザドップラー血流計の構成を示すブロック図である。

【0052】

尚、被検体により散乱されたレーザ光は、例えば、前方散乱光を含む透過光又は後方散乱光を含む反射光等を意味する。

【0053】

（構成）
図５において、レーザドップラー血流計３００は、照射部１０ｂ、光電流変換部２１及び２４、電流電圧変換部２２及び２５、流量検出部２３、散乱光量検出部２６並びに制御部３０を備えて構成されている。

【0054】

照射部１０ｂは、主に血液の流量を計測するためのレーザ光を出射する光源１２と、該光源１２を駆動するレーザ駆動装置１１と、主に血液の透過率を計測するためのレーザ光を出射する光源１６と、該光源１６を駆動するレーザ駆動装置１５とを有する。

【0055】

光電流検出部２４は、光源１６から出射されたレーザ光のうち被検体において散乱された散乱光を含む光を受光して、受光した光の光量に応じた電流信号を出力する。電流電圧変換部２５は、光電流検出部２４から出力された電流信号を電圧信号に変換し、光検出信号（図５の“光検出信号２”参照）として出力する。散乱光量検出部２６は、電流電圧変換部２５から出力された光検出信号に基づいて、血液による散乱光量（言い換えれば、散乱光の強度）を示す散乱光量検出信号を出力する。尚、光検出信号に基づく散乱光量の求め方については、既存の各種方法を適用可能であるので、その詳細についての説明は省略する。

【0056】

散乱光検出信号は、例えば、図示しない濃度検出部に入力される。当該濃度検出部は、散乱光検出信号から、血液の濃度（ヘマトクリット値等）を検出（推定）する。

【0057】

レーザパワー目標値設定部３２は、流量が閾値より大きいという比較結果である場合、流量が比較的多い（言い換えれば、流速が比較的早い）ときに適切に流量を計測可能なパワーを示す値を、レーザ駆動装置１１に係る目標値として設定する。他方、レーザパワー目標値設定部３２は、流量が閾値以下であるという比較結果である場合、レーザ光の現在のパワーよりも低いパワーを示す値を、レーザ駆動装置１１に係る目標値として設定する。

【0058】

レーザパワー目標値設定部３２は、比較機３１１における比較結果にかかわらず、レーザ駆動装置１５に係る目標値は維持する。ここで、散乱光量検出信号を用いて血液の濃度を計測する場合、光源１６から出射されるレーザ光のパワーが、流量又は流速を計測するために光源１２から出射されるレーザ光のパワーに比べて著しく弱くても（例えば１０分の１）、血液の濃度を精度良く計測することが可能である。このため、当該レーザドップラー血流計３００では、光源１６から出射されるレーザ光のパワーは、流量が閾値より大きい場合に光源１２から出射されるレーザ光のパワーに比べて著しく低く設定されている。従って、流量が閾値以下である場合に、光源１６から出射されるレーザ光の被検体への照射が継続されたとしても、問題はないと考えられる。

【0059】

本実施例に係るレーザドップラー血流計３００によれば、被検体の血液の流量が閾値以下となった場合に、光源１２から出射されるレーザ光のパワーが低減される又はレーザ光の照射が停止される。このため、何らかの原因により血液の流量が低下した場合に、被検体の血液に想定以上のエネルギーがレーザ光により付与されることを防止することができる。他方で、被検体の血液の流量が閾値より大きい場合は、比較的強いパワーのレーザ光が光源１２から出射され被検体に照射されるので、血液の流量が比較的大きい場合であっても、適切に流量を計測することができる。

【0060】

本実施例では特に、光源１６から出射されるレーザ光の被検体への照射は、血液の流量にかかわらず維持される。このため、レーザドップラー血流計３００によれば、血液の透過率の計測を維持しつつ、血液の流量に応じて光源１２から出射されるレーザ光のパワーを変更することができる。

【0061】

尚、本実施例においても、上述した第１実施例に係る第１及び第２変形例と同様の構成を採ることができる。

【0062】

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う計測装置及び方法、コンピュータプログラム並びに方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0063】

１０、１０ａ、１０ｂ…照射部、１１、１５…レーザ駆動装置、１２、１６…光源、１３…減光素子、１４…減光素子駆動装置、２１、２４…光電流検出部、２２、２５…電流電圧変換部、２３…流量検出部、２６…散乱光量検出部、３０、３０ａ…制御部、３１…流量判定部、３２…レーザパワー目標値設定部、３３…減光素子目標値設定部、１００、２００、３００…レーザドップラー血流計

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】