JP2001212115A - Biomedical photometer - Google Patents

Biomedical photometer

Info

Publication number
JP2001212115A
JP2001212115A JP2000023841A JP2000023841A JP2001212115A JP 2001212115 A JP2001212115 A JP 2001212115A JP 2000023841 A JP2000023841 A JP 2000023841A JP 2000023841 A JP2000023841 A JP 2000023841A JP 2001212115 A JP2001212115 A JP 2001212115A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
measurement
time
oxygen
living body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000023841A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001212115A5 (en
JP4428786B2 (en
Inventor
Satoshi Ogino
敏 荻野
Tokiyoshi Ichikawa
祝善 市川
Minoru Nakagawa
実 中川
Shunichiro Fujimoto
俊一郎 藤本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Medical Corp filed Critical Hitachi Medical Corp
Priority to JP2000023841A priority Critical patent/JP4428786B2/en
Publication of JP2001212115A publication Critical patent/JP2001212115A/en
Publication of JP2001212115A5 publication Critical patent/JP2001212115A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4428786B2 publication Critical patent/JP4428786B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a biomedical photometer which enables not only specifying of an abnormal part but also monitoring of changes in the residue of oxygen of the abnormal part. SOLUTION: In a biomedical photometer which irradiates a specimen with light from a plurality of light irradiation positions to detect light passing through the specimen at a plurality of photodetecting positions and processes biomedical information at a plurality of measuring points determined by the light irradiation positions and the photodetecting positions to calculate the concentration of hemoglobin or the like, a processing part 19 calculates a relative change in the concentration of hemoglobin at each measuring point on the time base to specify any probable abnormal part from the calculated concentration of hemoglobin while calculating the residual time of oxygen at the part to be outputted to an input/output part 20.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は生体からの透過光、
反射光或いは散乱を測定し、生体の情報、特に血行や血
中ヘモグロビン変化等を計測する生体光計測装置に関
し、特に悪性部位の判定を行なうことができ、悪性部位
の高圧酸素療法と放射線治療法との併用にあたってのモ
ニタや診断装置として有用な生体光計測装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to transmitted light from a living body,
The present invention relates to a biological optical measurement device that measures reflected light or scattered light to measure information of a living body, in particular, blood circulation and changes in blood hemoglobin. The present invention relates to a biological light measurement device useful as a monitor or a diagnostic device when used in combination with a living body.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より生体からの透過光等を計測し、
簡便かつ生体に害を与えずに血液中の酸素量を計測する
酸素モニタが知られている。しかし従来の酸素モニタは
一ケ所のみを計測するものであり、多点で、生体内部を
計測する装置が臨床医学および脳科学等の分野で切望さ
れていた。この要望に対し、可視から赤外の波長の光を
複数の照射位置から生体に照射し、生体を透過した光を
複数の検出位置で検出することにより生体内部を計測す
る装置が提案されている(例えば、特願平9-98972号公
報、特開平9-149903号公報等)。
2. Description of the Related Art Conventionally, transmitted light from a living body is measured,
An oxygen monitor that measures the amount of oxygen in blood simply and without harm to a living body is known. However, the conventional oxygen monitor measures only one place, and a multipoint measuring apparatus for measuring the inside of a living body has been desired in fields such as clinical medicine and brain science. In response to this demand, there has been proposed an apparatus for measuring the inside of a living body by irradiating the living body with light of visible to infrared wavelengths from a plurality of irradiation positions and detecting light transmitted through the living body at a plurality of detection positions. (For example, Japanese Patent Application No. 9-98972, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-149903, etc.).

【0003】この装置は生体光計測装置或いは光トポグ
ラフィ装置と呼ばれ、複数の計測点で計測された光強度
信号をもとに計測点毎の血中酸化ヘモグロビン/脱酸化
ヘモグロビン濃度の相対変化量を計算し、トポグラフィ
と呼ばれるヘモグロビン分布図を表示する。
[0003] This device is called a biological optical measurement device or an optical topography device, and based on light intensity signals measured at a plurality of measurement points, the relative change amount of the blood oxyhemoglobin / deoxyhemoglobin concentration at each measurement point. Is calculated, and a hemoglobin distribution map called a topography is displayed.

【0004】このようなトポグラフィではヘモグロビン
濃度の変化の様子から生体に生じている変化や異常を知
ることができるが、トポグラフィは計測点の位置を座標
として描出されているので、変化を生じている部位の特
定が困難であり、トポグラフィからの診断が困難であっ
た。
[0004] In such a topography, a change or an abnormality occurring in the living body can be known from a state of a change in the hemoglobin concentration. However, the topography is changed because the position of a measurement point is drawn as coordinates. The site was difficult to identify, and diagnosis from topography was difficult.

【0005】また悪性腫瘍のように病変によってはヘモ
グロビン濃度の変化の仕方の違いによって正常組織と識
別可能なものがあるが、上記提案された生体光計測装置
では特定の部位について他の部位との時間的な変化の違
いを識別することは困難であった。
[0005] Some lesions, such as malignant tumors, can be distinguished from normal tissues due to differences in the manner of change in hemoglobin concentration. It was difficult to identify differences in temporal changes.

【0006】さらに悪性腫瘍の放射線治療は、悪性腫瘍
の酸素濃度が高いときに行なうことが最も効果的である
ことが報告されており、酸素負荷から放射線照射までの
時間を適切に選択することにより正常組織への障害効果
を最小にして悪性腫瘍の細胞障害を効果的に行なうこと
ができるとされている(合志清隆ら、「癌治療と高気圧
酸素」日本高気圧環境医学会雑誌33巻、22号、81〜90
頁、1999)。しかし放射線照射タイミングを確実に知る
手段はなく、経験に頼らざるを得なかった。
Further, it has been reported that radiotherapy for malignant tumors is most effective when the oxygen concentration of the malignant tumors is high, and by appropriately selecting the time from oxygen load to irradiation. It is said that cytotoxicity of malignant tumors can be effectively performed by minimizing the damage effect on normal tissues. , 81-90
P. 1999). However, there was no way to know the timing of radiation irradiation without fail, and had to rely on experience.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は変化が
生じている部位の特定を可能にした生体光計測装置を提
供することを目的とする。また本発明は変化が生じてい
る部位からの生体情報、例えばヘモグロビン濃度変化を
経時的に描出することが可能である生体光計測装置を提
供することを目的とする。さらに本発明は、特定の部位
について酸素の残留時間を算出し或いは表示することが
可能な生体光計測装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a living body light measuring device which can specify a portion where a change has occurred. Another object of the present invention is to provide a biological light measurement device capable of delineating biological information from a site where a change has occurred, for example, a change in hemoglobin concentration over time. Still another object of the present invention is to provide a biological light measurement device capable of calculating or displaying the remaining time of oxygen for a specific site.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の生体光計測装置は、複数の光照射位置から各々異な
る変調を受けた光を生体に照射する光照射手段と、前記
生体内を透過した光を複数の検出位置で検出し、光照射
位置との関係で決る複数の計測部位について、検出した
光量に対応する電気信号を出力する光検出手段と、前記
光検出手段からの電気信号に基づき前記計測部位毎のヘ
モグロビン濃度を計算する信号処理手段と、前記信号処
理手段の計算結果を表示する手段とを備え、前記表示手
段は、計測部位毎に前記ヘモグロビン濃度の時間経過を
表示する手段を備えたことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a living body light measuring apparatus for irradiating a living body with light having different modulations from a plurality of light irradiation positions. A light detection unit that detects transmitted light at a plurality of detection positions and outputs an electric signal corresponding to the detected light amount for a plurality of measurement sites determined in relation to a light irradiation position; and an electric signal from the light detection unit. Signal processing means for calculating the hemoglobin concentration for each of the measurement sites based on the following, and means for displaying the calculation result of the signal processing means, wherein the display means displays the time course of the hemoglobin concentration for each measurement site Means are provided.

【0009】計測部位毎の時間経過を表示することによ
り、ヘモグロビン濃度の経時的挙動が異なる組織、即ち
正常組織と悪性腫瘍を識別することが可能となる。尚、
本明細書において、生体を透過した光とは、透過光、反
射光、散乱光を特に区別せずに光源から発せられて生体
と相互作用した後に光検出器で検出されたすべての光を
含む。
By displaying the time lapse of each measurement site, it is possible to distinguish between tissues having different hemoglobin concentrations over time, that is, normal tissues and malignant tumors. still,
In this specification, light transmitted through a living body includes transmitted light, reflected light, and all light detected by a photodetector after interacting with a living body without being particularly distinguished from scattered light. .

【0010】本発明の好適な態様における生体光計測装
置は、信号処理手段が計測部位毎のヘモグロビン濃度の
時間経過に基づき異常部位を判定する判定手段を備えて
いる。本発明の他の好適な態様における生体光計測装置
は、信号処理手段がヘモグロビン濃度の時間経過に基づ
き組織内の酸素残留時間を計算する機能を有している。
[0010] In a preferred embodiment of the present invention, the living body light measuring device includes a judging means for judging an abnormal part based on a time course of hemoglobin concentration for each measuring part. The biological optical measurement device according to another preferred embodiment of the present invention has a function that the signal processing means calculates the oxygen remaining time in the tissue based on the time course of the hemoglobin concentration.

【0011】血中の酸素残留時間を知ることができるの
で、血中酸素量に対応した治療等を行なう場合、最も適
切な時点で治療等を行なうことができる。例えば正常組
織の酸素残留時間と悪性腫瘍の酸素残留時間を知ること
により、悪性腫瘍の放射線治療において正常組織の障害
が最小で悪性腫瘍の細胞障害が最大となる最も適切な照
射タイミングを選んで、放射線照射を行なうことができ
る。
Since it is possible to know the oxygen residual time in the blood, when performing a treatment or the like corresponding to the amount of oxygen in the blood, the treatment or the like can be performed at the most appropriate time. For example, by knowing the oxygen residual time of the normal tissue and the oxygen residual time of the malignant tumor, the radiation treatment of the malignant tumor selects the most appropriate irradiation timing that minimizes the damage of the normal tissue and maximizes the cell damage of the malignant tumor, Irradiation can be performed.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の生体光計測装置の
実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a living body light measuring device according to an embodiment of the present invention.

【0013】図1は、本発明の生体光計測装置の一実施
形態を示す構成図で、この光計測装置は、主として被検
体9に光を照射するための光源部1と、被検体9を透過
した光を検出する光検出部(フォトダイオード11及ロ
ックインアンプモジュール12)と、光源部1及び光検
出部の駆動を制御するとともに光検出部が検出した光量
に基づき被検体9の生体情報を表すトポグラフィ等を作
成するための計算を行なう制御部17とを備えている。
本実施例では、2種の異なる波長の光を用いて、5つの
光照射位置から生体に光を照射し、4つの光検出位置で
検出する場合を説明するが、光照射位置や検出位置の数
や発光する光の種類(数)はこれに限定されない。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a living body light measuring device according to the present invention. The light measuring device mainly includes a light source section 1 for irradiating a subject 9 with light and a subject 9. A light detection unit (photodiode 11 and lock-in amplifier module 12) that detects transmitted light, and controls the driving of the light source unit 1 and the light detection unit, and the biological information of the subject 9 based on the amount of light detected by the light detection unit. And a control unit 17 for performing calculations for creating a topography or the like representing
In the present embodiment, a case is described in which light is applied to a living body from five light irradiation positions using two types of light having different wavelengths, and detection is performed at four light detection positions. The number and the type (number) of emitted light are not limited to these.

【0014】光源部1は、複数の光モジュール2と、各
光モジュール2が発光する光を変調するための発振部3
と、各光モジュール2に接続された光ファイバ8とを備
えている。光モジュール2の数は、本実施例では光照射
位置に対応して5個である。
The light source unit 1 includes a plurality of optical modules 2 and an oscillating unit 3 for modulating light emitted from each optical module 2.
And an optical fiber 8 connected to each optical module 2. In this embodiment, the number of the optical modules 2 is five in accordance with the light irradiation position.

【0015】個々の光モジュール2は、二個の半導体レ
ーザを備え、これら二個の半導体レーザから、可視から
赤外の波長領域の異なる波長の光を照射する。波長は測
定する対象によって異なるが、例えばヘモグロビン変化
を測定する場合、780nm及び830nmの二波長の光を放射す
る。尚、光源部1は、半導体レーザの代りに発光ダイオ
ードを用いることも可能である。
Each of the optical modules 2 includes two semiconductor lasers, and emits light having different wavelengths in the visible to infrared wavelength range from these two semiconductor lasers. Although the wavelength varies depending on the object to be measured, for example, when measuring a change in hemoglobin, light having two wavelengths of 780 nm and 830 nm is emitted. The light source unit 1 may use a light emitting diode instead of a semiconductor laser.

【0016】発振部3は、光モジュール2の半導体レー
ザの数に対応して、発振周波数の異なる10個の発振器
で構成され、光モジュール2が発生する光にそれぞれ異
なる変調、例えば振幅変調を与える。
The oscillating unit 3 is composed of ten oscillators having different oscillating frequencies corresponding to the number of semiconductor lasers of the optical module 2, and applies different modulations to the light generated by the optical module 2, for example, amplitude modulation. .

【0017】光モジュール2が放射する二波長の光は、
図示しない光ファイバ結合器を介して1本の光ファイ
バ、即ち照射用光ファイバ8内に導入される。
The two-wavelength light emitted from the optical module 2 is:
The light is guided into one optical fiber, that is, the irradiation optical fiber 8 via an optical fiber coupler (not shown).

【0018】一端が光ファイバ結合器に接続された照射
用光ファイバ8の他端は、後述する検出部の検出用光フ
ァイバ10とともに、所定の配置となるように図示しな
い装着具に固定され、被検体に装着される。これら光フ
ァイバの端面は被検体表面上に軽く接触しており、照射
用光ファイバ8の他端から被検体9の表面上の異なる5
個所の照射位置から照射され、被検体から反射された光
を、被検体表面上の4個所の検出位置に配置された検出
用光ファイバ10で検出するようになっている。装着具
に装着された光ファイバの端部はプローブと呼ばれる。
また光ファイバを被検体に装着するための装着具は、ベ
ルト状やヘルメット状など検査対象に応じて種々の形状
とすることができ、例えば特開平9-149903号に記載され
ているような生体光計測装置において公知のものを用い
ることができる。
The other end of the irradiating optical fiber 8 whose one end is connected to the optical fiber coupler is fixed to a mounting tool (not shown) so as to have a predetermined arrangement together with a detecting optical fiber 10 of a detecting section described later. Attached to the subject. The end faces of these optical fibers are lightly in contact with the surface of the subject, and the other end of the optical fiber 8 for irradiation has different 5
Light emitted from the irradiation position at each location and reflected from the subject is detected by the detection optical fibers 10 arranged at four detection positions on the surface of the subject. The end of the optical fiber attached to the attachment is called a probe.
In addition, a mounting device for mounting an optical fiber on a subject can be formed in various shapes according to an object to be inspected, such as a belt shape or a helmet shape, for example, a living body described in JP-A-9-149903. A known optical measurement device can be used.

【0019】図2に照射位置および検出位置の配置の一
例を示す。図示する例では、5本の照射用光ファイバ8
に対応して5つの照射位置R1〜R5が示され、これら照射
位置R1〜R5は、検出位置D1〜D4と交互に正方格子上に配
置されている。この時、隣接する照射位置と検出位置と
の中点を計測位置とすると、この場合、隣接する照射位
置と検出位置との組合せが12通り存在するため、計測
位置数すなわち計測チャンネルが12個となる。
FIG. 2 shows an example of the arrangement of the irradiation position and the detection position. In the illustrated example, five irradiation optical fibers 8 are used.
Are shown, and the irradiation positions R1 to R5 are alternately arranged on the square lattice with the detection positions D1 to D4. At this time, assuming that the midpoint between the adjacent irradiation position and the detection position is the measurement position, in this case, since there are 12 combinations of the adjacent irradiation position and the detection position, the number of measurement positions, that is, the number of measurement channels is 12. Become.

【0020】検出部は、光信号を電気信号に変換する光
検出器11と、変調信号を選択的に検出する検出回路1
2と、A/D変換器16とからなり、光検出器11は各
検出用光ファイバ10に接続されている。図示する実施
例では、光検出器11として、フォトダイオードを示し
ているが、光電子増倍管等、光電変換素子であれば他の
素子も採用することができる。特に高感度な光計測が実
現できるアバランシェフォトダイオードが望ましい。
The detecting section includes a photodetector 11 for converting an optical signal into an electric signal, and a detecting circuit 1 for selectively detecting a modulated signal.
2 and an A / D converter 16, and the photodetector 11 is connected to each detection optical fiber 10. In the illustrated embodiment, a photodiode is shown as the photodetector 11, but any other photoelectric conversion element such as a photomultiplier tube can be used. In particular, an avalanche photodiode capable of realizing highly sensitive optical measurement is desirable.

【0021】検出回路12は、図示する実施例では複数
のロックインアンプと増幅回路から構成されるロックイ
ンアンプモジュールで、照射位置かつ波長に対応した変
調信号を選択的に検出する。図2に示す照射位置と検出
位置の配置の場合、二波長の光を用いて12の計測位置
を計測するので、計測すべき信号数は24となる。従っ
てロックインアンプモジュールは24個のロックインア
ンプを用いる。ただしデジタル変調を用いた場合には、
変調信号検出としてデジタルフィルターもしくはデジタ
ルシグナルプロセッサを用いる。A/D変換器16は、
ロックインアンプモジュール12で計測した信号をデジ
タル信号に変換して制御部17に送る。
In the illustrated embodiment, the detection circuit 12 is a lock-in amplifier module comprising a plurality of lock-in amplifiers and an amplification circuit, and selectively detects a modulation signal corresponding to an irradiation position and a wavelength. In the case of the arrangement of the irradiation position and the detection position shown in FIG. 2, since 12 measurement positions are measured using two wavelengths of light, the number of signals to be measured is 24. Therefore, the lock-in amplifier module uses 24 lock-in amplifiers. However, when using digital modulation,
A digital filter or a digital signal processor is used for detecting the modulation signal. The A / D converter 16
The signal measured by the lock-in amplifier module 12 is converted into a digital signal and sent to the control unit 17.

【0022】制御部17は、ロックインアンプモジュー
ル12で計測した信号やその計算結果等を記録する記録
部18と、予め記憶されたヘモグロビンの検量線等を用
いてデジタル変換された計測信号を計算しトポグラフィ
を作成する処理部19と、制御部17に計測の条件等の
必要な情報を入力するとともに処理部19が作成したト
ポグラフィ等をモニタに表示する入出力部20を備えて
いる。
The control section 17 calculates a digitally converted measurement signal using a recording section 18 for recording the signal measured by the lock-in amplifier module 12 and the calculation result thereof, and a calibration curve of hemoglobin stored in advance. A processing unit 19 that creates a topography and an input / output unit 20 that inputs necessary information such as measurement conditions to the control unit 17 and displays the topography created by the processing unit 19 on a monitor.

【0023】処理部19は、各計測位置ごとに二波長の
検出光量を用いて、脳活動に伴う酸素化ヘモグロビン濃
度変化、脱酸素化ヘモグロビン濃度変化、さらにはこれ
らヘモグロビン濃度総量としての全へモグロビン濃度変
化を計算し、トポグラフィを作成する。この手法は、例
えば特開平9-19408号等に記載されているのでここでは
詳細の説明を省略する。また処理部19は、酸素化ヘモ
グロビン濃度変化及び脱酸素化ヘモグロビン濃度変化か
ら特定の部位に酸素が残留する時間を計算するとともに
残留時間に基づきその部位が悪性腫瘍であるか否かの特
定を行なう。
The processing unit 19 uses the detected light amounts of the two wavelengths at each measurement position to change the oxygenated hemoglobin concentration change and deoxygenated hemoglobin concentration change accompanying the brain activity, and further, the total hemoglobin concentration as the total amount of these hemoglobin concentrations. Calculate density changes and create topography. This method is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-19408, and will not be described in detail here. Further, the processing unit 19 calculates the time during which oxygen remains in a specific site from the oxygenated hemoglobin concentration change and the deoxygenated hemoglobin concentration change, and specifies whether the site is a malignant tumor based on the remaining time. .

【0024】入出力部20は、計測の条件等の他、X線
CT装置やMRIなど他の画像診断装置で計測された画
像データを入力するとともに、これらCT画像又はMR
画像と並列して或いはCT画像又はMR画像上に処理部
19が形成したデータを重ねてモニタに表示させる。
The input / output unit 20 inputs image data measured by another image diagnostic apparatus such as an X-ray CT apparatus or MRI in addition to measurement conditions and the like.
The data formed by the processing unit 19 is displayed on the monitor in parallel with the image or superimposed on the CT image or MR image.

【0025】他の画像診断装置の画像データは、計測点
毎に得られる生体光計測データと被検体の部位とを関連
付けるために計測するもので、生体光計測に先立って、
被検体に生体光計測のプローブを装着した状態で、計測
点に対応する被検体上の場所に他の画像診断装置で画像
化可能なマーカーを付して撮影することにより得られ
る。マーカーとして、X線CTの場合にはアルミ箔等の
金属箔、金属球や造影剤を用いることができ、MRIの
場合にはビタミンE等の脂溶性薬剤や造影剤等を用いる
ことができる。
Image data of another image diagnostic apparatus is measured in order to correlate biological light measurement data obtained for each measurement point with a part of a subject.
This is obtained by attaching a probe that can be imaged by another image diagnostic apparatus to a location on the subject corresponding to the measurement point in a state where the probe for measuring biological light is mounted on the subject. As a marker, a metal foil such as an aluminum foil, a metal sphere, or a contrast agent can be used in the case of X-ray CT, and a fat-soluble drug such as vitamin E or a contrast agent can be used in the case of MRI.

【0026】次に上記構成による生体光計測装置を、酸
素負荷時における脳部の悪性腫瘍の診断に適用した場合
の実施例について、特に処理部19の処理を中心に説明
する。図3及び図4に処理部19の処理ステップを示
す。
Next, an embodiment in which the living body optical measurement device having the above configuration is applied to the diagnosis of a malignant tumor in the brain under an oxygen load will be described, particularly focusing on the processing of the processing unit 19. 3 and 4 show processing steps of the processing unit 19.

【0027】被検体頭部の左右に図2に示す配置のプロ
ーブを装着し、光源部1から光を発生し、光照射位置か
ら照射するとともに検出部で12計測点についてそれぞ
れ二波長の光を検出する。信号処理部は、両方の波長の
光の量から連立方程式により酸素化ヘモグロビン量及び
脱酸素化ヘモグロビン量を算出する(ステップ301)。
この計算は各チャンネル(測定点)毎に行なう。ステッ
プ301を連続的に行ない、酸素化ヘモグロビン量および
脱酸素化ヘモグロビン量をそれぞれ時間軸に対しプロッ
トしたグラフを作成し、入出力部20を介してモニタに
表示させる(ステップ302)。このような測定は酸素吸
入の前から開始し、酸素吸入前に計測された値をベース
値とする。その後、例えば2分間の酸素吸入によって酸
素負荷を与えてヘモグロビン量の変化をモニタする。
Probes having the arrangement shown in FIG. 2 are mounted on the left and right sides of the subject's head, and light is generated from the light source unit 1 and radiated from the light irradiation position. To detect. The signal processor calculates the amount of oxygenated hemoglobin and the amount of deoxygenated hemoglobin from the amounts of light of both wavelengths by simultaneous equations (step 301).
This calculation is performed for each channel (measurement point). Step 301 is continuously performed to create graphs in which the amount of oxygenated hemoglobin and the amount of deoxygenated hemoglobin are plotted on the time axis, respectively, and displayed on the monitor via the input / output unit 20 (step 302). Such a measurement is started before oxygen inhalation, and a value measured before oxygen inhalation is used as a base value. Thereafter, an oxygen load is given by, for example, oxygen inhalation for two minutes, and a change in the amount of hemoglobin is monitored.

【0028】図5(a)はモニタに表示されるグラフの一
例を示したものであり、図示するように右脳及び左脳の
それぞれについて12の計測点についてグラフが表示さ
れる。尚、図示する例では、計測点数が少なく全ての計
測点のグラフを表示した場合を示したが、計測点数が数
10或いは100以上と多数になる場合には、一部の計
測点、例えば後述する処理によって正常でないと判断さ
れた部位のみについてグラフ表示することも可能であ
る。
FIG. 5A shows an example of a graph displayed on the monitor. As shown, the graph is displayed for 12 measurement points for each of the right brain and the left brain. In the illustrated example, the case where the number of measurement points is small and a graph of all the measurement points is displayed is shown. However, when the number of measurement points is as large as several tens or 100 or more, some of the measurement points, for example, It is also possible to display a graph only for a part determined to be abnormal by the processing.

【0029】図5(b)〜(d)は図5(a)の各計測点の
うち左脳の計測点P3、P7及び右脳の計測点P10のグラフ
をそれぞれ示したものである。左脳の計測点P7のグラフ
で見るように、正常組織では酸素化ヘモグロビン量は酸
素負荷後急激に上昇した後、急速に元の値に戻るのに対
し、悪性腫瘍(計測点P10)では酸素負荷後も比較的長
時間酸素が残留する。また機能低下を生じている部位
(計測点P3)では酸素負荷後の上昇も少なく、減少の仕
方も緩やかである。これらグラフの特徴から悪性腫瘍部
位や機能低下部位を判定することができる。
FIGS. 5B to 5D show graphs of the left brain measurement points P3 and P7 and the right brain measurement point P10 among the measurement points in FIG. 5A, respectively. As shown in the graph at measurement point P7 in the left brain, the oxygenated hemoglobin level in normal tissues rapidly increased after oxygen load and then returned to the original value, whereas the oxygen load in malignant tumor (measurement point P10) increased. After that, oxygen remains for a relatively long time. In addition, in the part where the function is reduced (measurement point P3), the rise after the oxygen load is small, and the manner of the decrease is gradual. From the characteristics of these graphs, it is possible to determine a malignant tumor site or a site with reduced function.

【0030】ただしこのようなグラフから悪性腫瘍を判
定することには熟練を要する。従って本実施例では、処
理部19によって自動的に判定する。即ち、処理部19
は、上述した各測定点のヘモグロビン量の時間的な変化
に基づきどの測定点が悪性腫瘍であるかを判断する。こ
のため酸素負荷後の経過時間をカウントし(ステップ30
3)、一定時間経過したらそれより所定時間前までの酸
素化ヘモグロビン量の平均値を計算する(304)。そし
て平均値が閾値(例えばベース値)以上か否かを判断し
(305)、閾値以上であれば該当するチャンネルに悪性
腫瘍である旨のマークを設定する(306)。
However, skill is required to determine a malignant tumor from such a graph. Therefore, in the present embodiment, the determination is automatically made by the processing unit 19. That is, the processing unit 19
Determines which measurement point is a malignant tumor based on the above-mentioned temporal change in the amount of hemoglobin at each measurement point. Therefore, the elapsed time after the oxygen load is counted (step 30).
3) After a certain period of time, an average of the amount of oxygenated hemoglobin up to a predetermined time before that is calculated (304). Then, it is determined whether or not the average value is equal to or larger than a threshold value (for example, a base value) (305). If the average value is equal to or larger than the threshold value, a mark indicating a malignant tumor is set in the corresponding channel (306).

【0031】ステップ303からステップ304に進む時点
は、正常組織であれば酸素化ヘモグロビンが元の値(ベ
ース値)に戻る時点から所定時間(t)過ぎた時点であ
る。正常組織中の酸素化ヘモグロビンが酸素負荷後、元
の値(ベース値)に戻るまでの時間はほぼ2分程度であ
ることが知られているので、ここでは3分(t=3)経
過するまでの時間を加え、5分に設定している。この時
間は被検体の性別、年齢等によって適宜変更することが
でき、入出力部20から設定することができる。またヘ
モグロビン量の計算は、この所定時間tについて平均す
る。
The time when the process proceeds from step 303 to step 304 is a time when a predetermined time (t) has passed from the time when oxygenated hemoglobin returns to the original value (base value) in a normal tissue. It is known that the time required for oxygenated hemoglobin in normal tissue to return to the original value (base value) after oxygen loading is about 2 minutes, and here 3 minutes (t = 3) elapse. The time is set to 5 minutes. This time can be appropriately changed according to the sex, age, etc. of the subject, and can be set from the input / output unit 20. The calculation of the hemoglobin amount is averaged for the predetermined time t.

【0032】この場合、ステップ305の閾値としてはベ
ース値を使用できるが、装置の誤差等を考慮してベース
+αd(dは酸素負荷をかける前の値の分散、αは係数
で例えば3)とするのが実際的である。この閾値も入出
力部20から設定することができる。
In this case, a base value can be used as the threshold value in step 305, but a base + αd (d is a variance of a value before applying an oxygen load, and α is a coefficient, for example, 3) is taken into consideration in consideration of an error of the apparatus. It is practical to do. This threshold can also be set from the input / output unit 20.

【0033】このように設定した場合、正常組織であれ
ば5分経過後、その時点から過去3分間についての値は
ほぼベース値であるのに対し、悪性腫瘍の場合には酸素
残留時間が長いため2分経過後5分経過するまでの間、
酸素化ヘモグロビンはベース値よりも高い値を示す。従
って上記ステップ305によって悪性腫瘍であることが判
定できる。
With this setting, the value for the past three minutes after the lapse of 5 minutes for a normal tissue is approximately the base value, whereas the oxygen retention time is long for a malignant tumor. Therefore, after 5 minutes have passed after 2 minutes,
Oxygenated hemoglobin shows a higher value than the base value. Therefore, it is possible to determine that the tumor is a malignant tumor in step 305.

【0034】以上のステップ301〜306を全てのチャンネ
ルについて行ない、各計測点について悪性腫瘍か否かを
判定する。尚、図3に示す実施例では、所定時間経過後
に過去の酸素化ヘモグロビン値を計算することにより悪
性腫瘍の判断を行なう場合を説明したが、脱酸素化ヘモ
グロビン値やこれらの差分を用いてもよい。さらに図5
に示すグラフの酸素化ヘモグロビン曲線及び脱酸素化ヘ
モグロビン曲線で囲まれる面積(一定時間範囲の積分
値)を計算し、この面積が所定値以上か否かを判断する
ようにしてもよい。
The above steps 301 to 306 are performed for all the channels, and it is determined whether or not each measurement point is a malignant tumor. In the embodiment shown in FIG. 3, the case where the malignant tumor is judged by calculating the past oxygenated hemoglobin value after the lapse of a predetermined time has been described, but the deoxygenated hemoglobin value or the difference between them may be used. Good. Further FIG.
The area surrounded by the oxygenated hemoglobin curve and the deoxygenated hemoglobin curve in the graph shown in (1) (integral value in a certain time range) may be calculated, and it may be determined whether or not this area is equal to or larger than a predetermined value.

【0035】また上述したように例えば機能低下部位に
ついても酸素吸入の立ち上がりが遅いという正常組織と
は異なる特徴的なヘモグロビン変化が見られるので、こ
の特徴をもとに機能低下部位の判定を行うことも可能で
ある。この場合、例えば酸素吸入直後から所定時間後の
酸素化ヘモグロビン量が所定値以下である場合を機能低
下部位と判定することも可能であるし、吸入直後から所
定時間までの積分値が所定値以下か否かを判断するよう
にしてもよい。機能低下部位の判断フローは、図3に示
すフローに追加することも可能である。
As described above, for example, a characteristic change in hemoglobin, which is different from that of normal tissue, such as a slow rise of oxygen inhalation, is also observed in a function-deteriorated site. Is also possible. In this case, for example, when the oxygenated hemoglobin amount after a predetermined time immediately after oxygen inhalation is equal to or less than a predetermined value, it is possible to determine that the function is deteriorated, and the integrated value from immediately after inhalation to the predetermined time is equal to or less than a predetermined value. It may also be determined whether or not. The determination flow of the function-decreasing part can be added to the flow shown in FIG.

【0036】次にこのように悪性腫瘍或いは機能低下で
あると判定された測定点と部位との関連付けについて説
明する。以下、簡単のための悪性腫瘍の場合を説明す
る。
Next, a description will be given of the association between a measurement point determined to be a malignant tumor or functional deterioration and a site. Hereinafter, a case of a malignant tumor for simplicity will be described.

【0037】処理部19は上述した各測定点についての
処理ステップが終了すると、公知の手法に基づきトポグ
ラフィを作成する(401)。トポグラフィは、例えば酸
素の多い領域を赤、酸素の少ない領域を青として色調の
変化で表したり、階調表示することができる。このよう
なトポグラフィは、例えば酸素負荷前、負荷後一定時間
経過後の2つ時点についてそれぞれ作成し、計測時刻と
ともに表示する。
Upon completion of the above-described processing steps for each measurement point, the processing section 19 creates a topography based on a known method (401). In the topography, for example, a region containing a large amount of oxygen is represented by red, and a region containing a small amount of oxygen is represented by a change in color tone as blue. Such topography is created, for example, at each of two time points before the oxygen load and after a certain period of time after the load, and is displayed together with the measurement time.

【0038】次いでステップ306で悪性腫瘍マークがセ
ットされた計測点をこのトポグラフィ上に特定のマーク
や色で表示することによりセットし(402)、この悪性
腫瘍マークが付されたトポグラフィを、例えば図6に示
すように、入出力部20から入力されている他の画像診
断装置の診断用画像上に重ねて表示する(403)。この
場合、既に述べたように診断用画像には生体光計測装置
の各計測点の像も表示されているので(図6では省略さ
れている)、これら計測点とトポグラフィの計測点とが
重なるようにトポグラフィを拡大、縮小することによ
り、正確に重ねることができる。この場合、例えば診断
用画像を白黒階調表示とし、トポグラフィを赤や青等の
色調表示することにより、診断用画像の部位を確認しな
がら悪性腫瘍部位を特定することができる。或いはトポ
グラフィのうち悪性腫瘍マークがセットされた計測点の
みを色調表示し診断用画像に重ねてもよい。さらに画像
データを用いて後述する放射線治療における線量を計算
する場合には、CTではCT値を示す白黒値を用いれば
正確に計算することができる。
Next, in step 306, the measurement point at which the malignant tumor mark is set is set by displaying a specific mark or color on the topography (402), and the topography to which the malignant tumor mark is attached is displayed, for example, as shown in FIG. As shown in FIG. 6, the image is superimposed and displayed on a diagnostic image of another image diagnostic device input from the input / output unit 20 (403). In this case, since the images of the respective measurement points of the biological optical measurement device are also displayed in the diagnostic image as described above (not shown in FIG. 6), these measurement points and the measurement points of the topography overlap. By enlarging or reducing the topography as described above, it is possible to accurately overlap the topography. In this case, for example, a malignant tumor site can be specified while confirming the site of the diagnostic image by displaying the diagnostic image in black-and-white gradation and displaying the topography in a color tone such as red or blue. Alternatively, only the measurement points at which the malignant tumor mark is set in the topography may be displayed in color tone and superimposed on the diagnostic image. Further, when calculating a dose in a radiation treatment to be described later using image data, the CT can be accurately calculated by using a black and white value indicating a CT value.

【0039】このように診断用画像上で悪性腫瘍部位が
特定されるので、診断用画像から得られる他の情報と併
せて信頼性の高い診断を行なうことができる。
As described above, since the malignant tumor site is specified on the diagnostic image, highly reliable diagnosis can be performed together with other information obtained from the diagnostic image.

【0040】以上述べたように、生体光計測装置の処理
部の機能として、各測定点毎のヘモグロビン量の時間的
変化を表示する機能をもたせたことにより、異常を生じ
ている部位を特定することができ、診断上非常に有効な
生体情報をわかりやすい形で取り出すことができる。特
に部位毎の時間的変化の違いから異常部位を自動的に判
定する機能をもたせることにより、熟練を要せずに容易
に異常部位の判定と表示を行なうことができる。
As described above, the function of the processing section of the living body optical measurement device is provided with a function of displaying a temporal change in the amount of hemoglobin at each measurement point, thereby specifying a portion where an abnormality has occurred. Thus, biological information that is very effective for diagnosis can be extracted in an easy-to-understand manner. In particular, by providing a function of automatically determining an abnormal part from a difference in temporal change of each part, it is possible to easily determine and display an abnormal part without requiring skill.

【0041】尚、この実施例では生体光計測データと被
検体の部位とを関連付けるために、生体光計測のプロー
ブを装着した状態で他の画像診断装置で撮影し、このデ
ータを生体光計測装置に入力する場合を説明したが、MR
IやCTによる撮影と生体光計測を別々に行った後、3次
元入力装置、例えばニューロナビゲータを用いてMR画像
やCT画像上に光トポグラフィを重ねることも可能であ
る。
In this embodiment, in order to correlate the living body light measurement data with the part of the subject, an image is taken by another diagnostic imaging apparatus with the living body light measurement probe attached, and this data is taken. Has been explained, but MR
After separately performing imaging by I or CT and measurement of living body light, it is also possible to superimpose optical topography on MR images or CT images using a three-dimensional input device, for example, a neuronavigator.

【0042】また上記実施例では、悪性腫瘍マークをセ
ットしたトポグラフィを診断用画像上に重ねて表示する
場合を説明し、そのような手法が診断上最も有効である
が、表示手法はこれに限定されず、例えばトポグラフィ
と診断用画像をモニタ上に並べて表示してもよい。この
場合には、診断者は診断用画像に表われた生体光計測装
置の計測点の位置をトポグラフィと対照しながら、部位
の特定ができる。
In the above embodiment, the case where the topography in which the malignant tumor mark is set is superimposed and displayed on the diagnostic image is described. Such a method is most effective for diagnosis, but the display method is not limited to this. Instead, for example, the topography and the diagnostic image may be displayed side by side on a monitor. In this case, the diagnostician can specify the site while comparing the position of the measurement point of the biological optical measurement device shown in the diagnostic image with the topography.

【0043】以上、本発明の生体光計測装置を、酸素負
荷時における脳部の悪性腫瘍の診断に適用した場合の実
施例を説明した。次に本発明の生体光計測装置を、悪性
腫瘍の放射線治療に適用した場合の実施例を説明する。
The embodiment in which the living body optical measurement device of the present invention is applied to the diagnosis of a malignant tumor in the brain under an oxygen load has been described. Next, an embodiment in which the biological optical measurement device of the present invention is applied to radiation treatment of a malignant tumor will be described.

【0044】既に述べたように悪性腫瘍の放射線治療に
おいて、腫瘍組織に酸素負荷をかけ、酸素が滞留してい
る間に放射線を照射することにより高い治療効果が得ら
れることが知られている。この実施例では、この知見に
基づき、悪性腫瘍における酸素残留時間を検出し、これ
を放射線治療に利用する。
As described above, in the radiation treatment of malignant tumors, it is known that a high therapeutic effect can be obtained by applying an oxygen load to the tumor tissue and irradiating radiation while oxygen is retained. In this embodiment, based on this finding, the oxygen residual time in a malignant tumor is detected and used for radiotherapy.

【0045】図7は、本発明の生体光計測装置を組込ん
だ放射線治療システムの概要を示す図であり、生体光計
測装置71と、治療用の写真を撮影するとともに治療の
シミュレーションを行う撮像シミュレーション装置、こ
こではCT装置72と、マイクロトロン等の放射線照射
を行なう治療装置73と、酸素吸入器74とから構成さ
れる。
FIG. 7 is a diagram showing an outline of a radiotherapy system incorporating the living body light measuring device of the present invention. The living body light measuring device 71 and an imaging device for taking a photograph for treatment and simulating the treatment. It comprises a simulation device, here a CT device 72, a treatment device 73 for irradiating radiation such as a microtron, and an oxygen inhaler 74.

【0046】このシステムの動作を図8を参照して説明
する。酸素吸入器74を用いて、まず生体光計測装置7
1による計測を行ない患者の悪性腫瘍部位の特定と、酸
素負荷状態とした場合の酸素残留時間の計測を行なう
(ステップ801、802)。酸素残留時間の計測は正常部位
と悪性腫瘍部位の各々について行う。各酸素残留時間計
測の手順については後述する。悪性腫瘍部位の特定は、
前述の実施例と同様であり、酸素化ヘモグロビン量の減
少を監視し、一定時間後にベース値に戻らなかった場合
を悪性腫瘍と判断し、これを予め生体光計測装置のプロ
ーブを装着してCT装置72で撮影した画像上にセット
する(ステップ803)。但し、この場合には、CT装置
72の画像を生体光計測装置71に転送或いは入力して
おくのではなく、悪性腫瘍と判定された計測点の情報を
CT装置72に送り、CT装置72側で該当する計測点
に悪性腫瘍マークをセットする。
The operation of this system will be described with reference to FIG. First, using the oxygen inhaler 74, the biological optical measurement device 7
The measurement according to 1 is performed to identify the malignant tumor site of the patient, and to measure the oxygen residual time when the oxygen is loaded (steps 801 and 802). The measurement of the oxygen retention time is performed for each of the normal site and the malignant tumor site. The procedure of each oxygen residual time measurement will be described later. To identify the malignant tumor site,
As in the above-described embodiment, the decrease in the amount of oxygenated hemoglobin is monitored, and if it does not return to the base value after a certain period of time, it is determined that the tumor is a malignant tumor. It is set on the image taken by the device 72 (step 803). However, in this case, instead of transferring or inputting the image of the CT device 72 to the living body optical measurement device 71, information of the measurement point determined to be a malignant tumor is sent to the CT device 72, and the CT device 72 side To set a malignant tumor mark at the corresponding measurement point.

【0047】CT装置72は、CTで撮影した画像デー
タを用いて、治療装置の放射線ビームから見た画像(DR
R画像)を合成し、表示する(804)。オペレータはこの
画像を見て、線量計算をシミュレーションして最適な照
射野、門数を決定する(805)。CT装置72は、この
設定によって決る照射野形状の制御パラメータMLC(Mul
ti Leaf Collimeter)を治療装置73にデジタル信号と
して転送する(806)。
The CT device 72 uses the image data captured by CT to generate an image (DR) viewed from the radiation beam of the treatment device.
R image) are synthesized and displayed (804). The operator looks at this image and simulates the dose calculation to determine the optimum irradiation field and number of gates (805). The CT device 72 controls the irradiation field shape control parameter MLC (Mul
ti Leaf Collimeter) is transmitted to the treatment apparatus 73 as a digital signal (806).

【0048】以上の様な準備が終了した後、CT装置7
2に表示された悪性部位を見ながら患者の対応部位に治
療中心(アイソセンター)マークを付けて、治療装置の
アイソセンターを患者のマーク部位に合わせる(80
7)。酸素吸入を開始し、その時点から正常組織の酸素
残留時間経過後、悪性腫瘍の酸素残留時間までの間に放
射線照射を行なう(808)。
After the above preparations are completed, the CT device 7
While looking at the malignant site displayed in Step 2, a treatment center (isocenter) mark is attached to the corresponding site of the patient, and the isocenter of the treatment apparatus is aligned with the mark site of the patient (80).
7). Oxygen inhalation is started, and irradiation is performed after the elapse of the oxygen retention time of the normal tissue from that time until the oxygen retention time of the malignant tumor (808).

【0049】処理部19で行う酸素残留時間計測の手順
の一例を図9に示す。図9には悪性腫瘍部位について酸
素残留時間を計測する場合の手順を示したが、この処理
は、図3に示す処理によって悪性部位と判断された計測
点と正常部位と判断された計測点の両方について行う。
図9のフローにおいてステップ902〜904は図3のステッ
プ303〜305と同様であり、設定された比較的短い時間毎
に例えば過去1分程度の酸素化ヘモグロビン値の平均値
を求め、それがベース値+3d以内かどうかを判断す
る。平均値がベース値+3d以内になった時点で、平均
をとった時点のうち一番早い時点(酸素負荷からその時
点までの時間)を酸素残留時間とする(906)。尚、悪
性腫瘍或いは正常部位と判断された計測点が複数ある場
合には、複数の計測点について上記処理を行い、その平
均をとることが望ましい。
FIG. 9 shows an example of a procedure for measuring the oxygen remaining time in the processing section 19. FIG. 9 shows a procedure for measuring the oxygen residual time for a malignant tumor site. This process is performed between a measurement point determined as a malignant site and a measurement point determined as a normal site by the process illustrated in FIG. Do for both.
In the flow of FIG. 9, steps 902 to 904 are the same as steps 303 to 305 of FIG. 3, and an average value of oxygenated hemoglobin values in the past, for example, about one minute is obtained at each set relatively short time. It is determined whether or not the value is within + 3d. When the average value falls within the base value + 3d, the earliest time point (time from the oxygen load to the time point) of the averaged time points is set as the oxygen residual time (906). When there are a plurality of measurement points determined to be a malignant tumor or a normal site, it is desirable to perform the above-described processing for a plurality of measurement points and take an average thereof.

【0050】こうして求めた酸素残留時間のうち、正常
部位についての酸素残留時間を用いて治療装置73の放
射線照射開始を決め、悪性腫瘍組織の酸素残留時間を放
射線照射終了を決める。これにより、酸素が残留してい
る最も効果的な時間内で放射線治療を行なうことができ
る。
The start of the irradiation of the therapeutic device 73 is determined by using the oxygen remaining time for the normal part among the oxygen remaining times thus obtained, and the oxygen remaining time of the malignant tumor tissue is determined to be the end of the irradiation. Thus, radiation treatment can be performed within the most effective time in which oxygen remains.

【0051】尚、この実施例では予め生体光計測によっ
て酸素残留時間を求めておき、それによって放射線治療
の開始、終了のタイミングを決定する場合を示したが、
生体光計測装置の装着具として放射線を反射、吸収しな
い材料を用いることにより、放射線治療のモニタとして
生体光計測装置を利用することも可能である。即ち、生
体光計測装置を装着した状態で、酸素吸入を行い、残留
酸素濃度を監視しながら、悪性腫瘍部位が適切な放射線
照射タイミングとなったときに治療を行うことも可能で
ある。
In this embodiment, the case where the oxygen remaining time is obtained in advance by measuring the biological light and the start and end timings of the radiotherapy are determined based on the obtained time is described.
By using a material that does not reflect or absorb radiation as a mounting tool of the living body light measurement device, the living body light measurement device can be used as a monitor for radiation therapy. That is, it is also possible to perform treatment when the malignant tumor site is at an appropriate radiation irradiation timing while monitoring the residual oxygen concentration while performing oxygen inhalation with the living body optical measurement device mounted.

【0052】またこの実施例では、悪性腫瘍部位の特定
と、悪性腫瘍組織における酸素残留時間とを共に生体光
計測装置71によって行うようにしているが、悪性腫瘍
部位の特定は生体光計測装置71に代えて或いは併用し
て別の診断装置で行ってもよい。
Further, in this embodiment, both the identification of the malignant tumor site and the oxygen remaining time in the malignant tumor tissue are performed by the living body light measuring device 71. Alternatively, the diagnosis may be performed by another diagnostic apparatus in combination with or in combination with.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明の生体光計測装置によれば、複数
ある計測点毎にヘモグロビン濃度の時間経過を表示する
手段を備えたことにより、ヘモグロビン濃度の経時的変
化について正常組織と異なる挙動を示す悪性腫瘍をその
部位との関係で判別することができる。またヘモグロビ
ン量の時間経過から、悪性腫瘍における酸素残留時間を
算出することができるので、悪性腫瘍の放射線において
適切な照射タイミングを設定することができる。特に本
発明の生体光計測装置で得られた情報を他の診断装置で
得られた治療用或いは診断用画像に組込むことにより、
悪性腫瘍部位への放射線照射が容易になる。
According to the living body light measuring device of the present invention, the means for displaying the time course of the hemoglobin concentration at each of a plurality of measurement points is provided, so that the behavior of the hemoglobin concentration over time differs from that of normal tissue. The indicated malignant tumor can be determined in relation to the site. In addition, since the oxygen residual time in the malignant tumor can be calculated from the lapse of the hemoglobin amount, an appropriate irradiation timing can be set for the radiation of the malignant tumor. In particular, by incorporating information obtained by the biological optical measurement device of the present invention into a therapeutic or diagnostic image obtained by another diagnostic device,
Irradiation to the malignant tumor site becomes easy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の生体光計測装置の実施形態を示すブロ
ック図。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a biological light measurement device according to the present invention.

【図2】光照射位置および検出位置の配置の一実施例を
示す図。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of an arrangement of light irradiation positions and detection positions.

【図3】本発明の生体光計測装置の動作の一実施例を示
すフロー図。
FIG. 3 is a flowchart showing one embodiment of the operation of the biological light measurement device of the present invention.

【図4】図3のフローに続く動作のフロー図。FIG. 4 is a flowchart of an operation following the flow of FIG. 3;

【図5】本発明の生体光計測装置によって表示されるヘ
モグロビン濃度の時間経過の一例を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a time course of hemoglobin concentration displayed by the living body light measurement device of the present invention.

【図6】本発明の生体光計測装置によって表示されるヘ
モグロビン濃度の時間経過の一例を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a time course of hemoglobin concentration displayed by the biological light measurement device of the present invention.

【図7】本発明の生体光計測装置を組込んだ放射線治療
システムの一実施例を示す概念図。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing one embodiment of a radiotherapy system incorporating the living body light measurement device of the present invention.

【図8】本発明の生体光計測装置を放射線治療に適用し
た一実施例を示すフロー図。
FIG. 8 is a flowchart showing an embodiment in which the biological optical measurement device of the present invention is applied to radiation therapy.

【図9】本発明の生体光計測装置による酸素残留時間を
算出する手順の一例を示すフロー図。
FIG. 9 is a flowchart showing an example of a procedure for calculating an oxygen remaining time by the biological light measurement device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・・・光源部 2・・・・・・光モジュール 11・・・・フォトダイオード(光検出部) 12・・・・ロックインアンプモジュール(光検出部) 17・・・・制御部 19・・・・処理部 20・・・・入出力部 1 light source unit 2 optical module 11 photodiode (light detection unit) 12 lock-in amplifier module (light detection unit) 17 control Unit 19: Processing unit 20: Input / output unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤本 俊一郎 香川県丸亀市柞原町180−1 Fターム(参考) 2G045 AA13 CA25 CB01 DA51 FA11 FA13 FA34 GC10 GC30 JA01 JA04 JA07 4C038 KK01 KL05 KL07 KM00 KX01 KX02  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Shunichiro Fujimoto 180-1 F-term (reference) 2G045 AA13 CA25 CB01 DA51 FA11 FA13 FA34 GC10 GC30 JA01 JA04 JA07 4C038 KK01 KL05 KL07 KM00 KX01 KX02

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の光照射位置から各々異なる変調を受
けた光を生体に照射する光照射手段と、前記生体内を透
過した光を複数の検出位置で検出し、光照射位置との関
係で決る複数の計測部位について、検出した光量に対応
する電気信号を出力する光検出手段と、前記光検出手段
からの電気信号に基づき前記計測部位毎のヘモグロビン
濃度を計算する信号処理手段と、前記信号処理手段の計
算結果を表示する手段とを備えた生体光計測装置におい
て、 前記表示手段は、計測部位毎に前記ヘモグロビン濃度の
時間経過を表示する手段を備えたことを特徴とする生体
光計測装置。
1. A light irradiating means for irradiating a living body with light modulated differently from a plurality of light irradiating positions, and a relationship between the light irradiating positions by detecting light transmitted through the living body at a plurality of detecting positions. For a plurality of measurement sites determined by, a light detection unit that outputs an electric signal corresponding to the detected light amount, a signal processing unit that calculates the hemoglobin concentration for each measurement site based on the electric signal from the light detection unit, A biological light measurement device comprising: means for displaying a calculation result of a signal processing means; wherein the display means comprises means for displaying a lapse of time of the hemoglobin concentration for each measurement site. apparatus.
【請求項2】前記信号処理手段は、計測部位毎の前記ヘ
モグロビン濃度の時間経過に基づき異常部位を判定する
判定手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の生体
光計測装置。
2. The living body light measuring device according to claim 1, wherein said signal processing means includes a judging means for judging an abnormal part based on a lapse of time of said hemoglobin concentration for each measurement part.
【請求項3】前記信号処理手段は、前記ヘモグロビン濃
度の時間経過に基づき組織内の酸素残留時間を計算する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の生体光計測
装置。
3. The living body light measurement device according to claim 1, wherein said signal processing means calculates an oxygen remaining time in the tissue based on a lapse of time of said hemoglobin concentration.
JP2000023841A 2000-02-01 2000-02-01 Biological light measurement device Expired - Fee Related JP4428786B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000023841A JP4428786B2 (en) 2000-02-01 2000-02-01 Biological light measurement device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000023841A JP4428786B2 (en) 2000-02-01 2000-02-01 Biological light measurement device

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007067949A Division JP2007196001A (en) 2007-03-16 2007-03-16 Optical measuring device for living body

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2001212115A true JP2001212115A (en) 2001-08-07
JP2001212115A5 JP2001212115A5 (en) 2007-03-08
JP4428786B2 JP4428786B2 (en) 2010-03-10

Family

ID=18549937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000023841A Expired - Fee Related JP4428786B2 (en) 2000-02-01 2000-02-01 Biological light measurement device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4428786B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7065392B2 (en) 2002-02-14 2006-06-20 Toshinori Kato Apparatus for evaluating biological function
US7150717B2 (en) 2003-02-17 2006-12-19 Hitachi, Ltd. Optical measurement apparatus for a living body
JP2010514478A (en) * 2006-12-22 2010-05-06 ワシントン・ユニバーシティ High performance imaging system for diffuse optical tomography and associated methods of use
US7774041B2 (en) 2001-10-16 2010-08-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and apparatus for calculating index concerning local blood flow circulations
JP2017512576A (en) * 2014-03-31 2017-05-25 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. Devices, systems and methods for tumor detection and / or monitoring
JP2019170933A (en) * 2018-03-29 2019-10-10 テルモ株式会社 Brain infarction estimation device and brain infarction estimation method

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7774041B2 (en) 2001-10-16 2010-08-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and apparatus for calculating index concerning local blood flow circulations
US7826885B2 (en) 2001-10-16 2010-11-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and apparatus for calculating index concerning local blood flow circulations
US7065392B2 (en) 2002-02-14 2006-06-20 Toshinori Kato Apparatus for evaluating biological function
US7150717B2 (en) 2003-02-17 2006-12-19 Hitachi, Ltd. Optical measurement apparatus for a living body
JP2010514478A (en) * 2006-12-22 2010-05-06 ワシントン・ユニバーシティ High performance imaging system for diffuse optical tomography and associated methods of use
JP2017512576A (en) * 2014-03-31 2017-05-25 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. Devices, systems and methods for tumor detection and / or monitoring
JP2019170933A (en) * 2018-03-29 2019-10-10 テルモ株式会社 Brain infarction estimation device and brain infarction estimation method

Also Published As

Publication number Publication date
JP4428786B2 (en) 2010-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4733264B2 (en) Detection, imaging and characterization of breast tumors
US7610082B2 (en) Optical system and method for in-vivo transcranial examination of brain tissue of a subject
EP2591732B1 (en) Biological photometric device and biological photometry method using same
US8050744B2 (en) Optical system for measuring metabolism in a body and imaging method
US7024001B1 (en) Stethoscope
JP2002502654A (en) Cross-abdominal examination, monitoring and imaging of tissue
US10299710B2 (en) Organism optical measurement device
US20080009689A1 (en) Difference-weighted somatic spectroscopy
US20100073674A1 (en) Measurement apparatus and measurement method
US20070167704A1 (en) Transabdominal examination, monitoring and imaging of tissue
JP4097522B2 (en) Biological light measurement device
US7228166B1 (en) Biological light measuring instrument
JP2001120554A (en) Light measuring device and recording medium and light measuring method
JP5347448B2 (en) Biometric device
JP2007020735A (en) Biological light measuring device
KR101427760B1 (en) Device and method of biomedical photoacoustic imaging device using induced laser
US20050277817A1 (en) Noninvasive measurement system for monitoring activity condition of living body
JP4428786B2 (en) Biological light measurement device
JP2007196001A (en) Optical measuring device for living body
KR102188148B1 (en) Photo-acoustic Imaging Apparatus and Display Method Thereof
JP4490303B2 (en) Biological light measurement device
JP2003088528A (en) Biological light measuring device
JP6740004B2 (en) Photoacoustic device
JP2001198112A (en) Organismic light measuring device
JP4071506B2 (en) Biological light measurement device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070117

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070117

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091020

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091027

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091120

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091215

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091215

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121225

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131225

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees