光學測定裝置、光學測定方法以及存儲光學測定程序的存儲介質的製作方法

2023-12-06 13:21:46 1

專利名稱：：光學測定裝置、光學測定方法以及存儲光學測定程序的存儲介質的製作方法
技術領域：
：本發明是涉及光學測定裝置、光學測定方法以及存儲光學測定程序的存儲介質，特別是涉及對人體和水果等深層組織的光吸收度進行測定的光學測定裝置、光學測定方法以及存儲光學測定程序的存儲介質。
背景技術：
：近紅外線分光法(NIRSnear-infraredspectroscopy)是在評價組織新陳代謝方面極為有用的方法，在臨床中也廣泛應用。例如已知的有對人體等照射近紅外線，對通過生物體的反射光進行分析，由此對其內部的血液量進行測量的技術。該測量技術是利用血紅蛋白的氧化、脫氧所引起的光吸收特性的不同，檢測出血紅蛋白的存在狀態，由此檢測出血液的分布狀態的技術。在NIRS中，有連續光法、時間分解法、空間分解法、強度調製法等，但在任何一種方法中，在測定肌肉組織及腦等深部組織的情況下，脂肪等淺層組織對定量性產生很大影響。這是由於生物體內一般都是由多個組織所構成，各組織對近紅外線的吸收特性不同，反射光的分析結果中包含多個組織信息。連續光法和空間分解法能夠由簡便的裝置實現，與其他方法相比，具有通用性、攜帶性、實時性等方面的優點，但是，在連續光法的NIRS中，雖然有脂肪層的影響校正法的提案(例如參照非專利文獻l、2)，但是，在空間分解法中，淺層組織的影響校正法尚不充分。在多個研究中都提到對來自空間分解波形的吸收係數的推定(例如參照非專利文獻35)，但是並未給出能夠簡單地利用於實際的肌肉組織氧濃度測定的具體校正方法。此外，除了血紅蛋白濃度的絕對量的誤差之外，還必須弄清楚運算出氧飽和度時的誤差。進而，還有其他各種研究結果的報告(例如參照非專利文獻610)。非專利文獻1:YamamotoK,NiwayamaM，ShigaTetal,AccurateNIRSmeasurementofmuscleoxygenationbycorrectingtheinfluenceofasubcutaneousfatlayer.ProcSPIE,1998,3194:166-173.非專利文獻2:NiwayamaM,LinL，ShaoJetal:Quantitativemeasurementofmusclehemoglobinoxygenationusingnear-infraredspectroscopywithcorrectionfortheinfluenceofasubcutaneousfatlayer.RevSciInst譲，2000,71:4571-4575.非專禾U文獻3:KienleA,PattersonMS,DognitzNetal,Noninvasivedeterminationoftheopticalpropertiesoftwo-layeredturbidmedia.ApplOpt,1998,37:779-791.非專禾l(文獻4:FabbriF,SassaroliA,HenryMEetal,Opticalmeasurementofabsorptionchangesintwo-layereddiffUsivemedia.PhysMedBiol,2004,49:1183-1201.非專禾ll文獻5:ShimadaM，HoshiY,YamadaY，Simplealgorithmforthemeasurementofabsorptioncoefficientsofatwo-layeredmediumbyspatiallyresolvedandtime-resolvedreflectance.2005,ApplOpt,44:7554-63.非專禾U文南犬6:vanderZeeP,DelpyDT,SimulationofthepointspreadfunctionforlightintissuebyaMonteCarlomethod.AdvExpmedBiol,1987,215:179-191.非專禾U文獻7:WanS，AndersonRR,ParrishJA,Analyticalmodelingfortheopticalpropertiesofskinwithinvitroandinvivoapplications.PhotochemPhotobiol,1981,34:493-499.非專利文獻8:MiticG,KozerJ,OttoJetal,Time-gatedtransilluminationofbiologicaltissuesandtissuelikephantoms,1994,ApplOpt,33:6699-6710.非專利文獻9:ZaccantiG,TaddeucciA,BarilliMetal，Opticalpropertiesofbiologicaltissues,1995,Proc.SPIE,2389:513-521.非專禾ll文獻10:MatcherSJ,ElwellCE,CopperCEetal:PerformanceComparisonofSeveralPublishedTissueNear-InfraredSpectroscopyAlgorithms.AnalBiochem,1995,227:54-68.
發明內容6本發明是考慮到上述事實而提出的，其目的在於，得到能夠校正淺層組織的影響等，正確地測定人體及水果等深層組織的光吸收度的光學測定裝置、光學測定方法以及存儲光學測定程序的存儲介質。為了達到上述目的，本發明的一個方式，提供一種光學測定裝置，其特徵在於，包括發光單元，其對由至少包含淺層和深層的多個層形成的作為測定對象的層狀形成體照射光；受光單元，其在從上述發光單元離開第一規定距離的位置進行受光以便接受從上述發光單元發出的光中通過了上述淺層和深層的光，並且在從上述發光單元離開第二規定距離的位置進行受光以便從上述發光單元發出的光中通過上述淺層和深層的光中，與在離開上述第一規定距離的位置所接受的光相比，上述深層的通過距離不同的光；空間傾斜度計算單元，其基於在從上述發光單元離開第一規定距離的位置所接受的光以及在從上述發光單元離開第二規定距離的位置所接受的光的各自的光強度，求出空間的傾斜度；存儲單元，其按每個上述淺層的厚度存儲用於運算上述深層中的光吸收度的運算參數；輸入單元，其輸入上述淺層的厚度；和運算單元，其從上述存儲單元讀出對應於輸入的上述淺層厚度的上述運算參數，基於該讀出的運算參數以及上述空間傾斜度，求出上述光的吸收度。由發光單元對測定對象的層狀形成體照射光。受光單元，其在從發光單元離開第一規定距離的位置進行受光以便接受從發光單元發出的光中通過了淺層和深層的光，並且在從發光單元離開第二規定距離的位置進行受光以便從發光單元發出的光中通過淺層和深層的光中，與在離開第一規定距離的位置所接受的光相比，深層的通過距離不同的光。在本發明的另一方式中，上述受光單元由從上述發光單元離開上述第一規定距離的第一受光部，和從上述發光單元離開上述第二規定距離的第二受光部構成。空間傾斜度計算單元，其基於在從發光單元離開第一規定距離的位置所接受的光以及在從發光單元離開第二規定距離的位置所接受的光的各自的光強度，求出空間的傾斜度。存儲單元，其按每個層狀形成體的淺層的厚度存儲用於運算測定對象的層狀形成體的深層中的光吸收度的運算參數。再者，運算參數可以是運算式本身，也可以是用於特定運算式的參數(係數)。運算單元，其從存儲單元讀出對應於由輸入單元輸入的測定對象的層狀形成體的淺層厚度的運算參數，基於該讀出的運算參數以及由空間傾斜計算單元所計算出的空間傾斜度，求出光的吸收度。這樣，由於是使用對應於測定對象的層狀形成體的淺層的厚度而選擇的運算參數，求出層狀形成體的深層的光的吸收度，所以能夠校正層狀形成體的淺層的影響等，正確地測定光的吸收度。在本發明的另一方式中，上述層狀形成體是生物體的一部分，上述淺層是脂肪組織，上述深層是肌肉組織。在這種情況下，在本發明的另一方式中，上述運算單元基於上述光的吸收度，進一步求出氧化血紅蛋白濃度、脫氧血紅蛋白濃度、以及氧飽和度中的至少一個。由此，本發明的光學測定裝置能夠適用於康復治療及訓練中的運動負荷監測器。在本發明的另一方式中，上述受光單元由從上述發光單元離開上述第一規定距離的第一受光部，和從上述發光單元離開上述第二規定距離的第二受光部構成。在本發明的另一方式中，提供一種光學測定方法，其特徵在於，包括對由至少包含淺層和深層的多個層形成的作為測定對象的層狀形成體照射光；在從上述發光單元離開第一規定距離的位置進行受光以便接受從上述發光單元發出的光中通過了上述淺層和深層的光，並且在從上述發光單元離開第二規定距離的位置進行受光以便從上述發光單元發出的光中通過上述淺層和深層的光中，與在離開上述第一規定距離的位置所接受的光相比，上述深層的通過距離不同的光；基於在從上述發光單元離開第一規定距離的位置所接受的光以及在從上述發光單元離開第二規定距離的位置所接受的光的各自的光強度，求出空間的傾斜度；按每個上述淺層的厚度存儲用於運算上述深層中的光吸收度的運算參數；輸入上述淺層的厚度；和從上述存儲單元讀出對應於輸入的上述淺層厚度的上述運算參數，基於該讀出的運算參數以及上述空間傾斜度，求出上述光的吸收度。這樣，由於是使用對應於測定對象的層狀形成體的淺層的厚度而選擇的運算參數，求出層狀形成體的深層的光的吸收度，所以能夠校正層狀形成體的淺層的影響等，正確地測定光的吸收度。在本發明的另一方式中，提供一種存儲介質，其特徵在於存儲有用於使運算機執行處理的光學測定程序，其中，上述處理包括對由至少包含淺層和深層的多個層形成的作為測定對象的層狀形成體照射光的步驟；在從上述發光單元離開第一規定距離的位置進行受光以便接受從上述發光單元發出的光中通過了上述淺層和深層的光，並且在從上述發光單元離開第二規定距離的位置進行受光以便從上述發光單元發出的光中通過上述淺層和深層的光中，與在離開上述第一規定距離的位置所接受的光相比，上述深層的通過距離不同的光的歩驟；基於在從上述發光單元離開第一規定距離的位置所接受的光以及在從上述發光單元離開第二規定距離的位置所接受的光的各自的光強度，求出空間的傾斜度的步驟；按每個上述淺層的厚度存儲用於運算上述深層中的光吸收度的運算參數的步驟；輸入上述淺層的厚度的歩驟；和從上述存儲單元讀出對應於輸入的上述淺層厚度的上述運算參數，基於該讀出的運算參數以及上述空間傾斜度，求出上述光的吸收度的步驟。這樣，由於是使用對應於測定對象的層狀形成體的淺層的厚度而選擇的運算參數，求出層狀形成體的深層的光的吸收度，所以能夠校正層狀形成體的淺層的影響等，正確地測定光的吸收度。根據本發明，具有能夠校正淺層組織的影響等，正確地測定人體及水果等深層組織的光吸收度的效果。圖1是光學測定裝置的概略結構圖。圖2是控制部所實行的處理的流程圖。圖3是表示發光受光器之間距離與空間傾斜度S的關係的曲線圖。圖4A是對於每個皮膚吸收係數表示肌肉組織的吸收係數與空間傾斜度S的關係的曲線圖。圖4B是對於每個皮膚散射係數表示肌肉組織的吸收係數與空間傾斜度S的關係的曲線圖。圖5A是對於每個脂肪吸收係數表示肌肉組織的吸收係數與空間傾斜度S的關係的曲線圖。圖5B是對於每個脂肪散射係數表示肌肉組織的吸收係數與空間傾斜度S的關係的曲線圖。圖6是對於每個肌肉組織散射係數表示肌肉組織的吸收係數與空間傾斜度S的關係的曲線圖。圖7是對於每個脂肪厚度表示肌肉組織的吸收係數與空間傾斜度S的關係的曲線圖。圖8是對於每個肌肉組織散射係數表示氧飽和度的曲線圖。圖9是對於每個脂肪厚度表示氧飽和度的曲線圖。圖IO是其它例子的光學測定裝置的概略結構圖。符號說明IO—光學測定裝置12—探針14一驅動裝置16—控制部(空間傾斜度計算單元、運算單元)18—操作部(輸入單元)20—存儲器(存儲單元)22—輸出部24—LED(發光單元)26A—PD(第一受光部)26B—PD(第二受光部)30—組織32—LED驅動器34—I-V轉換器36—放大器具體實施例方式以下，參照本發明的實施方式。在本實施方式中，作為一例，對測定人腕部的肌肉組織中的血液量、即血紅蛋白濃度及氧飽和度的情況進行說明。10在圖1中表示光學測定裝置10的概略結構。如該圖所示，光學測定裝置10構成為包括探針12、驅動裝置14、控制部16、操作部18、存儲器20和輸出部22。探針12構成為LED(發光二極體)24與兩個PD(光電二極體)26A、26B設置於例如具有可撓性的平板狀部件(例如橡膠性的部件等)28。例如為了使光照射到被測定者的腕組織30內，而使探針12與被測定者的腕接觸。在本實施方式中作為一例，LED24是峰值波長為第一波長)d、第二波長X2的二波長的發光二極體。第一波長X1、第二波長X2是水吸收少的波長，具體而言是900nm以下的波長，且設定為位於從約805nm起大致等距離的波長，其中，該805nm為脫氧血紅蛋白Hb與氧化血紅蛋白Hb02的吸收光譜交叉位置的波長。在本實施方式中，作為一例，第一波長入l為770nm，第二波長為830nm。LED24和PD26A間隔第一規定距離dl而配置，LED24和PD26B間隔第二規定距離d2而配置。第一規定距離dl是設定為從LED24發出的光通過人腕的深層部分、即皮膚組織(表層)以及脂肪組織(淺層)的更下面的肌肉組織到達PD26A的距離。本發明者根據實驗確認了如果作為測定對象的深層內的光的通過距離(這裡是平均光路長)為10mm左右以上，則即使是使用通常的電子電路，也能夠由充分的S/N比而檢測出該層的信息。通過模擬求得淺層的厚度為08mm左右時，深層光的通過距離為10mm以上的發光受光器之間的距離。其結果是，在本實施方式中作為一例，將第一規定距離dl設定為20mm。此外，第二規定距離d2是設定為從LED24發出的光通過人腕的深層部分到達PD26B的距離，與第一規定距離dl不同的距離。由於發光受光器之間的距離長時，光強度是指數函數地衰減，由通用的電子電路難以檢測，所以本發明者通過理論與實踐求出能夠由通用的電子電路檢測出光強度的發光受光器之間的距離。其結果是，在本實施方式中作為一例，將第二規定距離d2設定為30mm。再者，第一規定距離dl、第二規定距離d2是一例，可以對應於到想要測定的肌肉組織為止的深度等決定適當的距離。驅動裝置14是由LED驅動器32、I-V轉換器34和放大器36所構成。LED驅動器32根據來自控制部16的指示，使LED24以規定的波長及規定的光強度發光。I-V轉換器34將對由PD26A、26B所接受的光進行光電變換而得到的電流變換為電壓，輸出到放大器36。放大器36將由I-V轉換器34變換的電壓放大到規定的電平，作為表示光強度的信號輸出到控制部16。控制部16對LED驅動器32發出使LED24發光的指示，基於該結果得到的PD26A、26B所接受的光的光強度，通過後述的運算算出血紅蛋白濃度等。運算結果輸出到輸出部22。輸出部22例如由顯示器、印表機等構成，通過顯示或列印而將運算結果輸出。在存儲器20中預先存儲有後述的處理的例行程序、該處理中使用的數據，關於預先實行的模擬結果的數據等。接著，作為本實施方式的作用，對控制部16所實行的測定處理，參照圖2所示的流程進行說明。再者，該處理是在光學測定裝置10的電源接通時實行。在測定時，使探針12與被測定者的腕接觸，通過操作操作部18，指示測定開始。在歩驟100中，判斷是否由操作部18的操作指示了操作開始，在指示了測定開始的情況下，移動到歩驟102。在步驟102中，例如由操作部18的操作輸入被測定者的脂肪厚度。脂肪厚度例如可以是輸入使用遊標卡尺等簡單的測量部件所測定的數據。此外，例如也可以是將未圖示的脂肪厚度測定裝置(例如超聲波診斷裝置等)與光學測定裝置10連接，直接輸入由該脂肪厚度測定裝置所測定的脂肪厚度。被輸入的脂肪厚度是求得後述的肌肉組織的吸收係數ua—m(光吸收度)時所必需的。在步驟104中，對LED驅動器32發出LED(發光二極體)24發光的指示，從放大器36取得PD26A、26B所接受的光的光強度IA、IB。再者，以第一波長M、第二波長X2依次發光，取得各自的光強度Ia、IB。以下，令以第一波長X1發光情況下的PD26A、26B所接受的光的光強度為Ut、IB1，令以第二波長X2發光情況下的PD26A、26B所接受的光的光強度為IA2、Ib2。在步驟106中，基於步驟104中測定的光強度，求出空間分析法中的空間傾斜度S。如圖3所示，LED和PD之間的距離(發光受光器之間的距離)與接受的光的光強度(logl)為該圖所示的關係，在本實施方式中的空間傾斜度S，如該圖所示，用線的傾斜度(斜率)表示，該線的傾斜度是連接表示發光受光器之間的距離為20mm情況下的光強度的A點與表示發光受光器之間的距離為30mm情況下的光強度的B點的線的傾斜度。在本實施方式中，為了方便，將空間傾斜度S如下式那樣定義。在此，p是兩個PD26A、26B之間的距離，在本實施方式中，由於dl=20mm、d2=30mm，所以p為10mm。對於每個波長求出空間傾斜度S。以下，將基於以第一波長M發光情況下的光強度IA1、IB1所求得的空間傾斜度設為Sl，將基於以第二波長發光情況下的光強度IA2、IB2所求得的空間傾斜度設為S2。接著，在步驟108中，基於步驟106中所得到的空間傾斜度S1、S2，求出作為測定對象的腕的肌肉組織的吸收係數ua一m。該肌肉組織的吸收係數ua—m，是使用從後述的蒙特卡羅模擬結果所得到的S-ua—m曲線而求得的。這裡，對本發明者進行的蒙特卡羅模擬的結果進行說明。本發明者為了對肌肉組織的氧濃度進行定量化，作為生物體組織的模型，進行了皮膚、脂肪、肌肉組織的三層模型的蒙特卡羅模擬。作為光傳播的運算方法(algorithm),使用了在模型中使光子群隨機遊動，使光子群的量對應於通過的介質的種類而衰減的一般算法(參照下述的非專利文獻6)。各層的厚度和光學常數(散射係數、吸收係數)，按照以下的表1式子l(1)進行設定(參照下述的非專利文獻79)。1tableseeoriginaldocumentpage14在模擬中，改變脂肪厚度，驗證厚度的影響，並且使皮膚的吸收係數以及散射係數增減20%，分析出表層組織以及淺層組織的光學常數的影響。此外，在空間分析法中，有必要假定肌肉組織的散射係數us—m為認為適當的值，但是為了研究該假定與實際不同的情況下的誤差，對txs—m增減了0.2mm"情況也進行了模擬。圖4A表示在皮膚吸收係數ua—skin為0.01mm—1、0.0125mm—1、0.015mm"情況下求得肌肉組織的吸收係數tia—m與空間傾斜度S(slope)的關係的結果，圖4B表示在皮膚散射係數us—skin為1.0mm—1、1.2mm—1、1.4mm"情況下求得肌肉組織的吸收係數tia一m與空間傾斜度S的關係的結果。如圖4A和圖4B所示那樣，可知肌肉組織的吸收係數ua—m幾乎不受皮膚吸收係數ua—skin及皮膚散射係數Ps—skin的影響。此外，圖5A表示在脂肪吸收係數Pa一fat為0.002mm—1、0.003mm—\0.004mm"情況下求得肌肉組織的吸收係數ya—m與空間傾斜度S的關係的結果，圖5B表示在脂肪散射係數ws—fat為1.0mm—1、1.2mm"、1.4mm"情況下求得肌肉組織的吸收係數"a—m與空間傾斜度S(slope)的關係的結果。如圖5A及圖5B所示那樣，可知肌肉組織的吸收係數ua—m幾乎不受脂肪吸收係數ua—fat及脂肪散射係數Us一fat的影響。此外，圖6表示在肌肉組織的散射係數us—m為1.0mm"、0.8mm—'、0.6mm"情況下求得肌肉組織的吸收係數ua—m與空間傾斜度S(slope)的關係的結果。如該圖所示，可知當肌肉組織的散射係數Ps—m有0.2mm—1的差異時，肌肉組織的吸收係數Ua—m的絕對值會有20%以上的差異。此外，圖7表示在脂肪厚度為3、5、7、9、15mm情況下求得肌肉組織的吸收係數ua—m與空間傾斜度S的關係(S-ua—m曲線)的結果。如圖7所示，可知由脂肪厚度引起S-ya—m曲線形狀有很大差異。由此，通過預先測定被測定者的脂肪厚度，使用對應於脂肪厚度的S-ya—m曲線，就能夠使肌肉組織的吸收係數Ua—m定量化。S-Ua—m曲線對於空間傾斜度S的關係，可以由下面的二次式所近似。一…(2)在此，a、b、c是常數，這些常數可以根據圖7所示的蒙特卡羅模擬的結果，對每個脂肪厚度及每個波長求出，預先存儲於存儲器20。由此，如果已知脂肪厚度、空間傾斜度S，就能夠求出吸收係數ua—m。再者，a、b、c的值雖然由脂肪厚度、肌肉組織的散射係數us—m、發光受光器之間的距離而不同，但是在本發明者進行的模擬中，作為一例，在脂肪厚度為3mm、肌肉組織的散射係數lis_m為0.8mm—1的情況下，a=4.95、b=-0.56、c=0.017。此外，使皮膚吸收係數Pa—skin及散射係數us—skin增減20n/。的結果，S-ua一m曲線大體相同，可知皮膚的光學常數在空間分解法中幾乎沒有影響。圖8表示在肌肉組織的散射係數us—m為0.6mm—1、0.8mm"、1.0mm"的情況下對氧飽和度St02的實測結果。如後面所述，氧飽和度是氧化血紅蛋白濃度除以總血紅蛋白濃度(氧化血紅蛋白濃度與脫氧血紅蛋白濃度之和)而得到的。在該圖中，"Occlusion"期間，是動靜脈閉塞期間，即握緊上臂、使血液的流動停止的期間，"rest"期間是什麼也不做的期間。如上所述可知，當肌肉組織的散射係數ixs—m有0.2mm—1的差異時，肌肉組織的吸收係數Pa—m的絕對值會有20%以上的差異，但是如圖8所示可知，關於氧飽和度St02，由肌肉組織的散射係數us—m引起的誤差在數％之內。這是由於氧飽和度St02是由氧化血紅蛋白濃度與總血紅蛋白濃度之比所表示，是與兩個吸收係數的比相關聯。如果由肌肉組織的散射係數tis一m所引起的S-lia一m曲線不同，但形狀相似，則由曲線所求得的兩個吸收係數的比相同。肌肉組織的散射係數ys—m的差異主要是影響S-ua—m曲線縱坐標方向上的大小，對形狀的影響不大，認為是對氧飽和度sto2的誤差非常小的主要原因。圖9表示對脂肪層3mm的部位中的氧飽和度進行了實測的結果。如該圖所示可知，如果使用與實際不同的脂肪厚度(59mm)的S-Ua一m曲線，則氧飽和度StO2的值最大能產生30。/。左右的誤差。這是由於脂肪厚度不同時，S-uajn曲線的形狀會發生大的變化所引起的。在空間分析法中，如果不知道深部組織的散射係數，則正確地了解血紅蛋白濃度的絕對量是困難的。與此相對，如果是氧飽和度sto2，則能夠使散射係數的假定影響大幅度減少。但是，即使是氧飽和度sto2，脂肪厚度的影響大，預先掌握厚度對於定量化是重要的。根據圖9的脂肪厚度為3mm和5mm的結果，如果能夠以±1%左右的精度測定脂肪厚度，則可認為能夠推定氧飽和度St02為23%以下的誤差，即使是對於遊標卡尺等簡單的方法所測定的數據，也能夠相對應。根據上述模擬及實測的結果，在本實施方式中，對應於脂肪厚度而求出肌肉組織的吸收係數ua一m，就能夠由此求出血紅蛋白濃度及氧飽和度。首先，在步驟108中，由上述式(2)求出肌肉組織的吸收係數ua一m，B卩，從存儲器20讀出與步驟102中輸入的脂肪厚度相對應的常數a、b、c的值，由上述式(2)，根據讀出的值與步驟106中求出的空間傾斜度S，求出肌肉組織的吸收係數iia—m。再者，對每個波長求出肌肉組織的吸收係數am。以下，將第一波長M情況下的肌肉組織的吸收係數設為yX1—am，將第二波長情況下的肌肉組織的吸收係數設為uX2—am。再者，如上所述，由於由肌肉組織的散射係數us一m而引起S-ua—m曲線的形狀不同，所以例如使用肌肉組織的散射係數Us—m為0.8時的S-ua—m曲線，求出肌肉組織的吸收係數m。在步驟110中，基於在步驟108中求出的肌肉組織的吸收係數UX1—am、yX2—am，求出氧化血紅蛋白濃度[他02]。該氧化血紅蛋白濃度[Hb02]可以由下式求出。式3[Hb02〗=f^^-^《扔在此，s^Hb是第-波長XI的脫氧血紅蛋白的分子吸光係數，s^Hb是第二波長A2的脫氧血紅蛋白的分子吸光係數，s^Hb02是第一波長XI的氧化血紅蛋白的分子吸光係數，sAHb02是第二波長人2的氧化血紅蛋白的分子吸光係數，上述係數都可以使用已知的值(例如下述非專利文獻10中記載的值)。在步驟112中，基於在步驟108中求出的肌肉組織的吸收係數l^X1—am、u^_am，求出脫氧血紅蛋白濃度[Hb]。該脫氧血紅蛋白濃度[Hb]可以由下式求出。式4此外，在步驟114中，根據下式，求出總血紅蛋白濃度[totalHb]。[totalHb]=[Hb02]+[Hb](5)接著，在步驟116中，根據下式，求出氧飽和度St02,=[Hb02]/[totalHb](5)在歩驟118中，將求出的氧化血紅蛋白濃度[Hb02]，脫氧血紅蛋白濃度[Hb]，氧飽和度St02輸出到輸出部22。這樣，在本實施方式中，能夠使用與脂肪厚度對應的a—m曲線，求出肌肉組織的吸收係數pa_m，基於此而求出肌肉組織的氧化血紅蛋白濃度、脫氧血紅蛋白濃度、氧飽和度。因此，能夠得到校正脂肪厚度的影響的正確的氧化血紅蛋白濃度、脫氧血紅蛋白濃度、氧飽和度，使它們的定量性得到大幅度提高。再者，雖然在本實施方式中對測定人腕的肌肉組織的血紅蛋白濃度的情況進行了說明，但本發明並不限於此，例如也可以適用於對水果的果肉部分的糖分進行測定的裝置。在這種情況下，將LED的波長設定為適合於測定葡萄糖的光的吸收係數的波長，將LED與PD之間的距離設定為適合於水果的外皮及內皮的厚度相適應的距離等，必須進行適宜且必要的設定，但釆用基本上與上述同樣的方法，就能夠測定,2—盧,21￡XH入H水果的果肉部分的糖分。即，如果光能夠到達內部組織，則不限於生物體，對其他的物體也能夠適用。此外，在本實施方式中，對設置有兩個PD的結構的情況進行了說明，但並不限於此，也可以是設置1個PD，兩個LED。此外，也可以將LED或PD設為可移動的結構，g卩，可以是能夠調整LED和PD之間的距離的結構。在這種情況下，可以將LED和PD之間的距離設定為第一距離dl，接受從LED發出的光，其後將LED和PD之間的距離設定為第二距離d2，接受從LED發出的光。此外，還可以採用如下結構脈衝狀乃至間歇地進行LED等的發光，如圖10所示，在放大器36的前段添加具有時間分解法的鎖定放大器(或脈衝串積分器(boxcarintegrator)、相位檢波器等)37，進行受光單元的PD等元件的輸出，由此提高靈敏度以及精度。再者，在採用兩個LED的結構的情況下，可以交互發光乃至重複發光模式而發光。此外，為了除去由螢光燈等而引起的測定時的幹擾光的影響，還可以對LED等的發光，進行與商用頻率不同的頻率的正弦波交流等調製。權利要求1.一種光學測定裝置，其特徵在於，包括發光單元，其對由至少包含淺層和深層的多個層形成的作為測定對象的層狀形成體照射光；受光單元，其在從所述發光單元離開第一規定距離的位置進行受光以便接受從所述發光單元發出的光中通過了所述淺層和深層的光，並且在從所述發光單元離開第二規定距離的位置進行受光以便從所述發光單元發出的光中通過所述淺層和深層的光中，與在離開所述第一規定距離的位置所接受的光相比，所述深層的通過距離不同的光；空間傾斜度計算單元，其基於在從所述發光單元離開第一規定距離的位置所接受的光以及在從所述發光單元離開第二規定距離的位置所接受的光的各自的光強度，求出空間的傾斜度；存儲單元，其按每個所述淺層的厚度存儲用於運算所述深層中的光吸收度的運算參數；輸入單元，其輸入所述淺層的厚度；和運算單元，其從所述存儲單元讀出對應於輸入的所述淺層厚度的所述運算參數，基於該讀出的運算參數以及所述空間傾斜度，求出所述光的吸收度。2.根據權利要求1所述的光學測定裝置，其特徵在於所述層狀形成體是生物體的一部分，所述淺層是脂肪組織，所述深層是肌肉組織。3.根據權利要求2所述的光學測定裝置，其特徵在於所述運算單元基於所述光的吸收度，進一步求出氧化血紅蛋白濃度、脫氧血紅蛋白濃度、以及氧飽和度中的至少一個。4.根據權利要求1所述的光學測定裝置，其特徵在於-所述受光單元由從所述發光單元離開所述第一規定距離的第一受光部，和從所述發光單元離開所述第二規定距離的第二受光部構成。5.根據權利要求2所述的光學測定裝置，其特徵在於所述受光單元由從所述發光單元離開所述第一規定距離的第一受光部，和從所述發光單元離開所述第二規定距離的第二受光部構成。6.根據權利要求3所述的光學測定裝置，其特徵在於所述受光單元由從所述發光單元離開所述第一規定距離的第一受光部，和從所述發光單元離開所述第二規定距離的第二受光部構成。7.—種光學測定方法，其特徵在於，包括對由至少包含淺層和深層的多個層形成的作為測定對象的層狀形成體照射光；在從所述發光單元離開第一規定距離的位置進行受光以便接受從所述發光單元發出的光中通過了所述淺層和深層的光，並且在從所述發光單元離開第二規定距離的位置進行受光以便從所述發光單元發出的光中通過所述淺層和深層的光中，與在離開所述第一規定距離的位置所接受的光相比，所述深層的通過距離不同的光；基於在從所述發光單元離開第一規定距離的位置所接受的光以及在從所述發光單元離開第二規定距離的位置所接受的光的各自的光強度，求出空間的傾斜度；按每個所述淺層的厚度存儲用於運算所述深層中的光吸收度的運算參數；輸入所述淺層的厚度；和從所述存儲單元讀出對應於輸入的所述淺層厚度的所述運算參數，基於該讀出的運算參數以及所述空間傾斜度，求出所述光的吸收8.—種存儲介質，其特徵在於存儲有用於使運算機執行處理的光學測定程序，其中，所述處理包括對由至少包含淺層和深層的多個層形成的作為測定對象的層狀形成體照射光的步驟；在從所述發光單元離開第一規定距離的位置進行受光以便接受從所述發光單元發出的光中通過了所述淺層和深層的光，並且在從所述發光單元離開第二規定距離的位置進行受光以便從所述發光單元發出的光中通過所述淺層和深層的光中，與在離開所述第一規定距離的位置所接受的光相比，所述深層的通過距離不同的光的歩驟；基於在從所述發光單元離開第一規定距離的位置所接受的光以及在從所述發光單元離開第二規定距離的位置所接受的光的各自的光強度，求出空間的傾斜度的步驟；按每個所述淺層的厚度存儲用於運算所述深層中的光吸收度的運算參數的步驟；輸入所述淺層的厚度的步驟；和從所述存儲單元讀出對應於輸入的所述淺層厚度的所述運算參數，基於該讀出的運算參數以及所述空間傾斜度，求出所述光的吸收全文摘要本發明提供能夠校正淺層組織的影響等，正確地測定人體及水果等深層組織的光吸收度的光學測定裝置、光學測定方法以及存儲光學測定程序的存儲介質。光學測定裝置具有設置有一個發光二極體和兩個光電二極體的探針，其結構如下來自發光電二極體的光中的通過了組織的淺層和深層的光由一個光電二極體所接受，通過組織的淺層和深層的光、與上述一個光電二極體所檢測的光相比深層的通過距離不同的光，由另一個光電二極體所接受，控制部基於各光電二極體接受的光的光強度，運算出光傳播介質的傳播常數，選擇與輸入組織的脂肪厚度相對應的運算式，以脂肪厚度及空間傾斜度為基礎，由運算式求出肌肉組織的光吸收係數。基於所求出的光吸收係數，求出血紅蛋白濃度及氧飽和度。文檔編號G01N21/35GK101454654SQ20078001986公開日2009年6月10日申請日期2007年5月31日優先權日2006年5月31日發明者庭山雅嗣申請人:國立大學法人靜岡大學