[0001]【発明の属する技術分野】本発明は、人をはじめとする生体の体液や、液体等の試料中に含まれる光吸収性物質、たとえばグルコースの濃度を分光学的に分析する測定装置および測定方法に関するものである。[0002]【従来の技術】従来の特定成分の濃度を分光学的に分析する装置としては、例えば特開平9−182739号公報に開示されている。この分光分析装置は、装置より被検体に光を照射し、被検体を伝搬した光を分光分析することにより、被検体中の光吸収性物質の濃度を求めるものである。この装置の概略を図4に示す。光源31の発した光は、集光レンズ32で集束された後、人体の指などの被検体33に照射される。ここで、照射された光は、被検体33の内部を散乱しながら伝搬したのち、被検体33より出射される。ここで、被検体33中を伝搬する光は、光吸収性物質によって特定波長成分が吸収される。34で集光された光を分光する。干渉フィルタ36および37は、ビームスプリッタ35で分光されたそれぞれの光のうち、測定すべき光吸収性物質が高い吸光度を示す特定波長成分のみを透過させる。38および39の出力信号から、光吸収性物質の濃度を算出する。material.【0003】しかし、以上のような分析装置は、生体の体液成分濃度を測定する場合、その測定値のばらつきが大きい。これは、生体中の体液の分布が均一でないためであり、例えば、光が照射される位置が少しでもずれると、生体内で光の進路が変化し、生体より出射された光に含まれる情報が変動することによる。生体の測定個所を固定台等に押しあてて測定する場合には、押しあてる力の微妙な変化によっても、血液の流れ方が変化することから、同様に測定値のばらつきが大きくなる。[0004]【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のような問題点を解決し、特定成分とりわけ生体の体液成分の濃度を精度良く測定することができる濃度測定装置および濃度測定装置を提供することを目的とする。[0005]【課題を解決するための手段】本発明は、生体等の被検体に光を照射し、被検体の内部を経由して被検体より出射された光の成分を、複数の受光手段で受光する。受光手段で受光した光を、それぞれ分光分析することにより、被検体中に含まれる光吸収成分の濃度を算出する。受光した光を分光する分光手段、および分光手段により分光された光を検出する光検出手段を備える。被検体の内部を経由した光を複数の受光手段で受光することにより、被検体の光を照射する位置が変化したり、被検体と照射手段または受光手段の当接箇所やそこに加わる圧力が変化しても、測定値に及ぼす影響を小さくすることができる。生体内の体液成分を分析する場合には、体液の分布は均一でないが、複数の受光手段を備えることにより、異なる経路で生体内を伝搬した複数の光より情報を得ることができるため、より精度の高い測定が可能になる。本発明の特定成分の濃度測定装置の好ましい態様においては、照射手段または受光手段が、光ファイバを具備する。fiber.【0007】本発明の特定成分の濃度測定装置の他の好ましい態様においては、照射手段の光の出射端および受光手段の光の入射端が、同一面上に配される。受光手段の入射端が、照射手段の出射端を中心にした複数の同心円上にそれぞれ複数配される。diameter,径の小さい円上に配された入射端の面積よりも大きいことが好ましい。本発明の特定成分の濃度測定装置は、複数の同心円のうち、互いに径の異なる円上に配された入射端より受光した複数の光の強度の差または比に基づいて、特定の成分の濃度を計算する演算手段を備える。calculating.【0008】本発明の特定成分の濃度測定方法は、被検体に光を照射するステップと、照射された光のうち前記被検体を経由した光を、複数の受光手段で受光するステップと、各受光手段が受光した光の特定波長成分の強度を検出するステップと、得られた複数の特定波長成分の強度の差または比に基づいて被検体中に含まれる特定成分の濃度を計算するステップを含む。実施例を図面を用いて詳細に説明する。invention.【0010】《実施例1》本実施例の体液成分の濃度測定装置の概要を図1および図2に示す。光源1には、例えば波長400〜2200nmの光を投射するハロゲン光源を用いる。集光レンズ2は、光源1より投射された光を集束し、光ファイバ3に入射端3aより入射させる。ここで、光ファイバ3は、石英等からなる。光ファイバ3に進入した光は、光ファイバ3を伝搬した後、出射端3bより出射される。7は、その端部(それぞれ入射端5a、6aおよび7aとする)が光ファイバ3の出射端3bと同一面に位置するように配される。7aは、それぞれ出射端3bと互いに異なる間隔で配されている。この光ファイバ3の出射端3bと、光ファイバ5、6および7の入射端5a、6aおよび7aが配された面(以下、測定面とする)を生体等の被検体に密着させる。入射端5a、6aおよび7aは、被検体の内部を伝搬した後、被検体から出射された光を受光する。入射端5aに入射した光は、光ファイバ5内を伝搬したのち、分光ユニット16に出射される。入射端6aおよび7aに入射した光は、それぞれ分光ユニット17および18に出射される。18は、これら光ファイバ5、6および7から入射した光を分光分析する。analysis.【0011】分光ユニット16の概略を図2に示す。レンズ8は、光ファイバ5より出射された光を平行光に変換する。ビームスプリッタ9および11は、レンズ8を透過した光を、それぞれ特定波長域ごとに分離する。600~900nmの光を反射し、それ以外の波長の光を透過する。ビームスプリッタ11は、波長が900〜1200nmの光を反射し、それ以外の波長の光を透過する。干渉フィルタ10、12および13は、分離された光のうち特定の波長成分のみを選択的に透過する。これら干渉フィルタ10、12および13を透過する光は、特定しようとする成分による吸収が多い波長のものに設定する。10、12および13を透過した光を検出し、その強度に応じた信号を出力する。InGaAsおよびGeを用いたものを使用することができる。16と同様の構成を有し、それぞれ光ファイバ6および7から出射した光を分光分析し、演算部14に信号を出力する。14.【0012】演算部14は、分光ユニット16、17および18からの入力信号に基づいて、求めようとする特定成分の濃度を算出する。表示部15はその結果を表示する。3b,入射端6aおよび7aで受光した光の強度の比から、特性成分の濃度を算出する。これにより、照射光量の変動や、光の照射位置の変化などの測定値を変動させる要因を除外することができる。複数の受光手段を備えることにより、それぞれ異なった経路で被検体内を伝搬した帰還光から情報を得ることができ、特に生体の体液成分の濃度分析を行う場合などに、より精度の高い測定が可能になる。3個以上の受光手段を備えることで、測定異常に起因した異常値を選別して除外することができる。surface,より出射端に近いものほど、到達した光の中に被検体の表面近くを伝搬してきた成分が多く含まれ、遠いものほど、被検体の深部を伝搬した光が多く含まれることから、生体のように、測定面から深さ方向に測定しようとする成分の分布が異なる場合、その深さ方向の情報も同時に得ることができる。direction.【0013】上記実施例では、受光手段を3個設けたが、受光手段の数は、必要に応じて変えればよい。wavelength,この数も必要に応じて設定すればよい。帰還光を分光する手段としては、上記のようなビームスプリッタ、干渉フィルタおよび光検出器を用いるほか、回折格子を用いてもよい。光ファイバの本数も限定されるものではない。光源としては、例えばLED等の発光素子を用いることができる。光検出手段としては、例えば、フォトダイオードアレイを用いてもよい。上記実施例では照射手段と受光手段が被検体に対して同一方向に設置された反射型の装置について説明したが、被検体を透過する光を受光する透過型でもよい。object.【0014】《実施例2》本実施例の濃度測定装置の概略を図3(a)に示す。400~2200nmの光を投射する。光源21より投射された光は、光ファイバ22を伝搬し、測定面23に位置する端部(以下、出射端とする)より外部に出射される。光ファイバ24、25および26は、それぞれ一方の端部が分光ユニット27に接続されている。これらは、それぞれ複数に分岐しており、これら分岐した側の複数の端部(以下、入射端とする)が、測定面23に位置するように配される。26a)が複数、それぞれ同心円上に配される。測定時には、この測定面23を生体等の被検体に当接させる。入射端24a、25aおよび26aは、出射端22bより出射され、被検体内を伝搬した光を受光する。分光ユニット27は、実施例1の濃度測定装置に用いた分光ユニットと同様で、ビームスプリッタ、干渉フィルタおよび光検出器を備える。分光ユニット27は、光ファイバ24、25および26がそれぞれ測定面23で受光した光を特定波長域ごとに分解し、各波長の光の強度に応じた信号を出力する。28は、分光ユニット27の出力信号に基づいて、求めようとする特定成分の濃度を算出する。表示部29はその結果を表示する。result.【0015】光ファイバ22の出射端22bより被検体に照射された光は、被検体の内部を伝搬した後、光ファイバ24、25および26を通じて分光ユニット27に帰還する。222bから離れた入射端で受光した光には、被検体により深く進入した成分が含まれる。26の入射端26aは、光ファイバ25の入射端25aと比べて被検体により深く進入した光を受光することができる。一方で、このよう受光する入射端と出射端の距離が大きくなると、光ファイバ1本あたりに入射する光の量が減少する。本実施例の濃度測定装置によると、測定面において、射出するための光ファイバを中心にした円上に入射端を複数配置することにより、出射端から離れた箇所には、より多くの入射端を配することができる。a.したがって、上記のような、受光量の減少を抑制することができる。被検体の同一深部からの情報を、より多くの点から得ることができるため、各光ファイバの受光量の減少による情報量の低下を補償することができる。外周側の入射端の径を太くすることによっても、同様に受光量を大きくすることができる。embodiment,入射端を同心円上に複数個配することにより、例えば押しあてたときに測定面が傾いて、一部の入射端が被検体より離れた場合にも、それと中心を挟んで反対側の入射端では密着性が確保されるため、受光量が低下しない。reduced.したがって、測定面と被検体の密着性が変化しても、精度良く測定することができる。surroundings,例えば生体に押しあてる場合にも容易に測定できる。body,痛みをともなわず、さらに密着性が向上して測定精度が向上する。複数個の受光手段を用いることにより、測定時の微妙な生体の動き等に伴う信号変動を排除することができるため、精度の高い測定が可能になる。[0017]【発明の効果】本発明によると、安定して高精度で特定成分の濃度を測定することが可能な濃度測定装置を提供することが可能になる。容易かつ高精度で生体の体液成分を測定することができる濃度測定装置を提供することができる。DRAWINGS【図1】本発明の一実施例の濃度測定装置の概略図である。invention.【図2】同装置の要部の構成を示す概略図である。device.【図3】同他の実施例の濃度測定装置の概略を示す図で、(a)は同装置の外観を示し、(b)は要部を示す。fragmentary.【図4】従来の生体成分の分光分析装置の概略を示す図である。受光した光を分光する分光手段、および前記分光手段により分光された光を検出する光検出手段を備える特定成分の濃度測定装置。前記照射手段または前記受光手段が、光ファイバを具備する請求項1記載の特定成分の濃度測定装置。前記照射手段の光の出射端および前記受光手段の光の入射端が、同一面上に配された請求項1記載の特定成分の濃度測定装置。前記受光手段の入射端が、前記照射手段の出射端を中心にした複数の同心円上にそれぞれ複数配された請求項3記載の特定成分の濃度測定装置。前記複数の同心円のうち、径の大きな円上に配された前記入射端の面積が、径の小さい円上に配された前記入射端の面積よりも大きい請求項4記載の特定成分の濃度測定装置。前記複数の同心円のうち、互いに径の異なる円上に配された入射端より受光した複数の光の強度の差または比に基づいて、被検体中に含まれる特定成分の濃度を計算する演算手段を備えた請求項1記載の特定成分の濃度測定装置。被検体に光を照射するステップと、照射された光のうち前記被検体を経由した光を、複数の受光手段で受光するステップと、各受光手段が受光した光の特定波長成分の強度を検出するステップと、得られた複数の特定波長成分の強度の差または比に基づいて被検体中に含まれる特定成分の濃度を計算するステップを含む特定成分の濃度測定方法。