LED PDを使って生体内の情報を知りたい。

質問

私はいまLEDとＰＤ（フォトダイオード）を使用してLEDの反射光より生体内の情報を知ろうとしているのですがLEDの光がどの程度の深さ、広さで伝わっているのかを知りたいと考えています。もちろんLED、PDの距離にも影響するとは思いますが。そういったことを説明した文献等知っている方がいれば、またそういったシュミレーションができるようなプログラムなどを知っている方がいれば教えてください。

回答No.5

Botticellian

回答が遅れましてすいません。
ちなみに容積脈波とはどのようなものなのですか？要は脈拍、血流？
どの程度の深さの情報まで取れるかという質問ですが、これは実験してみるしかありません。
私はシリコンやファントムのいろいろな深さにチューブで液体を流してどの深さの流速情報が取れるのかをデータから解析してみました。
ただし、本当は毛細血管とかの情報が欲しかったのですが、無理そうでした。
というわけで、本当に小さな名もない血管の情報をより多く取れていればラッキーかもしれません。（取りたくてもないとは思いますが）
あまりご参考にならなくてすいません。
では頑張ってください。

お礼

御礼が遅れてすいません。回答ありがとうございました。容積脈波というのは心臓の拍動による血管の容積変化を捉えたものです。心電図に似た形であらわれます．

回答No.4

Botticellian

昔似たような実験をしたことがあります。
半導体レーザーならともかく(ただしJISによりレーザーは生体侵襲の場合出力制限があります)LEDで生体透過の観測はまず無理でしょう。
センサーに超高感度フォトマルチプライヤーでも使わない限り、PDではちょっと難しいでしょう。
ただしフォトマルでも逆に感度が高すぎるのでノイズ除去がほぼ非現実的です。
では全く駄目か？というと手が無いわけではありません。透過は確かに難しいですが、LEDor半導体レーザの注入部近傍の反射光を観測するのはそれなりに情報が得られたりします。そういったドップラー血流計もありますね。
どういった情報が必要なのかにもよりますが、複数のセンサアレーを配置して三次元情報を解析することもできないことはありません。
北大の朝倉教授とかはスペックルを観測していたように覚えています。
FEMによるシミュレーションはそこの研究室が昔やっていました。(現在のことは知りません)
ただし実際に実験すればもっと簡単に散乱現状の実体が分ります。
生体の代用としてはシリコンや寒天などのファントムを使ったこともあります。
あとデータ解析技法についてですが、既に数理モデルをお考えでしょうか？
そのあたりを昔は腐心していました。
では頑張ってください。
もう少し具体的な説明があるともう少しお答えできるのですが。

補足

回答ありがとうございます。今回ほしい　生体情報というのはそれほど難しいものではなく容積脈波の変化なのですが、LEDとPDで反射光より実際に取れるのですがどの程度の深さの情報まで取れているのかを疑問に思ったので質問しました。もしかして本当に小さな名もない血管の情報をより多く取っているのであれば少し問題かなと考えていました．

回答No.3

noname#11476

近赤外光は生体をかなり透過するので、透過、反射などを利用した応用が考えられています。
特にＳＬＤ（スーパールミネッセンスダイオード）という半導体レーザとＬＥＤの中間的な性質を持つ（低コヒーレンス）ものが光ＣＴへの応用として考えられています。

キーワードを「生体」「光ＣＴ」で検索すると、google(http://www.google.com/）でも３０００件はヒットするので適当に探してくださいな。

昔チタンサファイアレーザで光ＣＴを行うという北海道大学の研究もありましたね。
（私がこの分野に携わったのはだいぶ昔で、今どうなっているのかは知りませんけど）

回答No.2

assamtea

こんにちは。

血圧測定装置に続き変わった研究をされているみたいですが、手元に
LEDとフォトダイオード？フォトトランジスタ？のサンプルはありますか？

まずは、簡単な回路を作り色々と試してみると言いと思います。
私は、主に反射させて障害物等の検出に使用しましたが、出力は弱く
赤外領域を利用するものが多くないですか？セットになっているものは、
赤外フィルタが付いたものが多いと思います。

bloodyさんが具体的にどのような使い方を想定しているのかわかりませ
んが、生体を透過するほどの出力は無いと思います。
仮に、試料を薄くして透過させたとしても、PD,PTr等で受けたのでは、
スペクトルなんかがわかるわけではないので、透過率とか反射率の違
い程度の情報誌か得られないと思います。

お捜しのような文献は知りませんので、簡単に入手出来るものですの
で買ってきて、波長・出力等を変化させて実験をするのが一番早いよ
うな気がします。

お礼

回答ありがとうございました．

回答No.1

sen-sen

参考ＵＲＬを参照されるのはいかがでしょうか。
あるいは中村正行先生の著書を参考にされるのはいかがでしょうか。（http://www.gijutu.co.jp/doc/book/1173.htm）

参考URL：

http://www.nsg.co.jp/ntr/TIME/opt.htm

お礼

お礼が遅れてすいません。回答ありがとうございました．