[發明專利]血流測量裝置及使用該血流測量裝置的腦活動測量裝置

有效

• 申請號: 201410411635.0
• 申請日: 2009-07-14
• 公開（公告）號: CN104207767A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 山海嘉之
• 申請（專利權）人: 國立大學法人筑波大學
• 主分類號: A61B5/026
• 分類號: A61B5/026;A61B5/0476
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 秦晨

本申請為同一申請人于2009年7月14日提交的申請號為200910152286.4、發明名稱為“血流測量裝置及使用該血流測量裝置的腦活動測量裝置”的中國專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種血流測量裝置及使用該血流測量裝置的腦活動測量裝置，該腦活動測量裝置被構成為，可以不受血液內含有的氧飽和濃度的影響，準確地對血液的供給狀態進行測量。

背景技術

作為對血液流動進行測量的裝置，例如，有一種腦活動測量裝置，其將形成為光導波路的探針(Probe)安裝在頭部，通過對腦內血流進行測量，將腦活動狀態的圖像顯示在顯示器上(例如，參考日本專利文獻1――“特開2003－149137號公報”)。

另外，還有一種作為腦活動測量裝置的裝置，該裝置具有：光源，其用于對生體進行光線照射；光測量單元，其包含光發收器，該光發收器用于檢測生體所發出的多個波長的光線；經時變化測量單元，其根據多個波長的光線的透過量的變化，求出血液內含有的特定成分的經時變化；血流計算單元，其根據特定成分的經時變化以及特定成分的血液中的比率，計算血流(例如，參考日本專利文獻2――“特開2003－144401號公報”)。在上述專利文獻1和2中，將多個發光部和多個受光部安裝在頭部，通過應用近紅外線分光法檢測在腦內傳播的光線的透過量，對腦功能的活動狀態進行映射處理的裝置也被稱為“光形貌(topography)”裝置。

另外，作為對腦以外的血流進行測量的血流測量裝置，還有一種通過對血液層進行光線照射，然后對光線的透過量進行測量，以檢測血液內是否具有血栓的裝置(參考日本專利文獻3――“特開2002－345787號公報”)。

如上述專利文獻1－3中記載的裝置那樣，在使用形成為光導波路的發光部和受光部對血流進行測量的方法中，測量對象是透過血液的光線的透過量的變化，而不是響應腦活動而進行變動的紅血球的量或密度(hematocrit：紅細胞比容)。另一方面，紅血球中含有的血紅素(hemoglobin：Hb)具有對光線進行吸收以及散射和反射的性質，另外，其光學特性受血液中的Hb密度、氧飽和度以及光路長度的影響也是眾所周知的。所以，在使用如上所述的光測量單元對血流進行測量的方法中，測量結果會受到紅血球內含有的血紅素以及氧飽和度(由紅血球所運載的氧氣量)這兩個條件的影響而發生變化。

因此，如果血液中的氧飽和度一定，則可以正確地執行根據基于紅血球的量或密度(紅細胞比容)的光線透過量來對血液進行的測量，但是，如果腦或肌肉的活動導致氧消耗量增加或減少，則氧氣分壓(PaO2)會導致氧飽和度發生變化，同時，氧飽和度又會導致光線吸收率發生變化，所以，氧飽和度導致的光線透過量的變動也可能被錯誤地檢測為血流的變化。

在使用上述專利文獻1－3的測量裝置對向腦或肌肉提供血液的血管內的血液進行測量時，如果腦或肌肉的活動活躍，則血液中的氧氣分壓就會發生變化，這樣，因為氧氣分壓的變化會導致氧飽和度發生變動，所以，在這種情況下，很難準確地對腦或肌肉的活動狀態進行測量。

另外，腦活動活躍時，腦內的氧消耗量也會增加，這樣，無數的毛細血管就會向腦部提供血液。所以，測量實際上是根據傳感器的大小(形成為光導波路的探針的直徑)對存在著多個毛細血管的預定范圍內的血液進行的測量。但是，在現有的血液測量裝置和腦活動測量裝置中，氧飽和度不同的血液在多個毛細血管內流動時，由于氧飽和度不同，檢測出的光線透過量也不同，所以，在這種情況下，也很難準確地對腦活動狀態進行測量。

另外，對腦以外的血管內的血流進行測量時，如果血液中的氧飽和度不同，紅血球的量或密度(紅細胞比容)以及氧飽和度這兩方面的因素都會導致光線透過量發生變化，所以，在這種情況下，也很難正確地對血流進行測量。

發明內容

本發明是鑒于上述課題而提出的，其目的在于，提供一種能夠解決上述課題的血流測量裝置及使用該血流測量裝置的腦活動測量裝置。

為了解決上述課題，本發明具有如下所述的技術手段。

本發明的血流測量裝置具有：傳感器單元，其包含發光部和受光部，該發光部用于向被測量區域照射光線，該受光部用于接受在所述被測量區域內傳播(propagate)的光線；控制部，其根據由所述受光部輸出的信號對被測量區域的血流狀態進行測量；其中，設置在與所述發光部的距離不同的位置上的至少兩個所述受光部接受所述發光部發出的光線，所述控制部通過實行對從所述至少兩個受光部得到的信號中含有的氧飽和度的成分進行取消的計算處理，來對所述被測量區域的血流狀態進行測量。