KR101628218B1 - Blood flow measuring machine and brain activity measuring machine using blood flow measuring machine - Google Patents

Blood flow measuring machine and brain activity measuring machine using blood flow measuring machine Download PDF

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Abstract

본 발명의 과제는 혈류를 정확히 계측할 수 있도록 하는 것이다.An object of the present invention is to make it possible to accurately measure blood flow.

뇌활동 계측장치(100)는 헤드부에 장착되는 혈류계측장치(20)와, 혈류계측장치(20)에 의해 계측된 투과광량의 검출신호에 기초하여 뇌의 활동상태(적혈구의 분포)를 계측하는 제어부(30)와, 제어부(30)로부터 출력된 계측결과(혈류 데이터)를 외부기기에 무선으로 송신하는 무선통신장치(40)를 갖는다. 혈류계측장치(20)는 모자타입의 베이스(22)에 광을 조사하여 광도파로를 형성하는 광학식 센서유닛(24 ; 241~24n)이 다수 배치되어 있다. 데이터 관리장치(50)는, 무선통신장치(40)로부터 송신된 혈류계측 데이터를 수신하는 무선통신장치(60)와, 무선통신장치(60)로부터 얻어진 혈류계측 데이터를 저장하는 데이터 베이스(70)와, 데이터 베이스(70)를 통해 공급된 혈류계측 데이터에 기초하여 화상 데이터를 작성하는 계측 데이터 화상표시 제어장치(80)와, 계측 데이터 화상표시 제어장치(80)에 의해 생성된 계측결과의 화상 데이터를 표시하는 모니터(90)를 갖는다.The brain activity measuring apparatus 100 includes a blood flow measuring device 20 mounted on a head part, a blood flow measuring device 20 for measuring the activity state (red blood cell distribution) of the brain based on a detection signal of the amount of transmitted light measured by the blood flow measuring device 20 And a wireless communication device 40 that wirelessly transmits the measurement result (blood flow data) output from the control unit 30 to an external device. The blood flow measuring apparatus 20 is provided with a plurality of optical sensor units 24 (24 1 to 24 n ) for forming light waveguides by irradiating light to the base 22 of the hat type. The data management device 50 includes a wireless communication device 60 that receives blood flow measurement data transmitted from the wireless communication device 40 and a database 70 that stores blood flow measurement data obtained from the wireless communication device 60. [ A measurement data image display control device 80 for generating image data based on the blood flow measurement data supplied through the database 70, and a measurement result image display control device 80 for generating an image of the measurement result generated by the measurement data image display control device 80 And a monitor 90 for displaying data.

Description

혈류계측장치 및 혈류계측장치를 이용한 뇌활동 계측장치{BLOOD FLOW MEASURING MACHINE AND BRAIN ACTIVITY MEASURING MACHINE USING BLOOD FLOW MEASURING MACHINE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a brain activity measuring apparatus and a brain activity measuring apparatus using a blood flow measuring apparatus and a blood flow measuring apparatus,

본 발명은 혈액에 포함되는 산소포화농도의 영향을 받지 않고 혈액의 공급상태를 정확하게 계측하도록 구성된 혈류계측장치 및 혈류계측장치를 이용한 뇌활동 계측장치에 관한 것이다.The present invention relates to a blood flow measuring apparatus and a brain activity measuring apparatus using the blood flow measuring apparatus configured to accurately measure the supply state of blood without being influenced by the oxygen saturation concentration contained in the blood.

예컨대, 혈액의 흐름을 계측하는 장치로는, 광 도파로를 형성하는 프로브를 헤드부에 장착하고, 뇌의 혈류를 계측하여 뇌의 활동상태에 관한 화상을 모니터에 표시하는 뇌활동 계측장치가 있다(예컨대 특허문헌 1 참조).For example, an apparatus for measuring the flow of blood includes a brain activity measuring apparatus that mounts a probe for forming an optical waveguide on a head, measures blood flow in the brain, and displays an image related to the activity state of the brain on a monitor See Patent Document 1, for example).

또한, 다른 뇌활동 계측장치로는, 생체에 대하여 광을 조사하는 광원, 생체로부터 방출되는 복수 파장의 광을 검출하는 송수광기(送受光器)를 포함하는 광 계측수단과, 복수 파장의 투과광량의 변화로부터 혈액 내에 포함되는 특정 성분의 경시(經時)변화를 구하는 경시변화 계측수단과, 특정 성분의 경시변화 및 특정 성분의 혈액 내 비율로부터 혈류를 산출하는 혈류연산수단을 구비하는 장치도 있다(예컨대, 특허문헌 2 참조). 상기 특허문헌 1, 2에 따른 장치는, 복수의 발광부, 복 수의 수광부를 헤드부에 장착하고, 근적외분광법을 이용하여 뇌 내부에 전파된 투과광량을 검출함으로써 뇌기능의 활동상태를 맵핑처리하는 장치로서, 광 포토그래피 장치라고도 불린다.The other brain activity measuring apparatuses include a light source for emitting light to a living body, a light measuring means including a light receiver (light receiver) for detecting light of a plurality of wavelengths emitted from the living body, And a blood flow calculating means for calculating the blood flow from the ratio of the specific component to the blood and the ratio of the specific component to the blood (See, for example, Patent Document 2). The apparatuses according to Patent Documents 1 and 2 have a configuration in which a plurality of light emitting units and a plurality of light receiving units are mounted on a head unit and the amount of transmitted light propagated in the brain is detected using near infrared spectroscopy Which is also referred to as an optical photographic apparatus.

또한, 뇌 이외의 혈류를 계측하는 혈류계측장치로서는, 혈액층에 광을 조사하고 혈액층을 투과하는 투과광량을 계측하여 혈전의 유무를 계측하는 장치도 있다(예컨대, 특허문헌 3 참조).Further, as a blood flow measuring apparatus for measuring blood flow other than the brain, there is a device for measuring the amount of transmitted light passing through the blood layer by irradiating light to the blood layer to measure the presence or absence of thrombus (for example, see Patent Document 3).

상기 특허문헌 1 내지 3에 기재된 장치와 같이 광 도파로를 형성하는 발광부와 수광부를 이용하여 혈류를 계측하는 방법은, 혈액 속을 투과한 광의 투과광량이 변화하지만, 뇌의 활동에 따라 변동하는 적혈구의 양 또는 밀도(헤마토크리트)를 계측하는 것은 아니다. 한편, 적혈구 속에 포함되는 헤모글로빈(Hb)은, 광을 흡수·산란반사하는 성질을 가지며, 그 광학특성은 혈액 속의 Hb 밀도나 산소포화도, 광로 길이에 의해 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 따라서, 상기와 같은 광 계측수단을 이용하여 혈류를 계측하는 계측방법에서는, 적혈구의 세포 내에 포함되는 헤모글로빈과, 산소포화도(적혈구에 의해 운반되는 산소량)라는 2가지 조건에 따라 계측결과가 변화한다.The method of measuring the blood flow using the light emitting portion and the light receiving portion forming the optical waveguide as in the apparatuses described in the above Patent Documents 1 to 3 is a method in which the amount of light transmitted through the blood changes but the amount of red blood cells It does not measure the amount or density (hematocrit). On the other hand, hemoglobin (Hb) contained in red blood cells has a property of absorbing and reflecting light, and its optical characteristics are known to be influenced by Hb density, oxygen saturation, and optical path length in the blood. Therefore, in the measurement method of measuring the blood flow using the optical measurement means as described above, the measurement result changes according to two conditions, that is, hemoglobin contained in the cells of erythrocytes and oxygen saturation (oxygen amount carried by erythrocytes).

이 때문에, 혈액 내 산소포화도가 일정한 경우에는, 적혈구의 양 또는 밀도(헤마토크리트)에 따른 투과광량에 기초하여 혈류를 정확히 계측할 수 있으나, 뇌나 근육의 활동에 따라서는, 산소의 소비량이 증감되었을 경우, 산소분압(PaO2)에 따라 산소포화도가 변동되고, 산소포화도에 따라 광의 흡수율이 변화함으로써, 산소포화도에 따른 투과광량의 변동도 혈류의 변화로서 계측될 우려가 있다.Therefore, when the oxygen saturation in the blood is constant, the blood flow can be accurately measured based on the amount of transmitted light according to the amount or density (hematocrit) of red blood cells. However, depending on the activity of the brain or muscle, , And oxygen partial pressure (PaO2), and the absorption rate of light changes according to the degree of oxygen saturation, so that the fluctuation of the amount of transmitted light according to the degree of oxygen saturation may also be measured as a change in blood flow.

[특허문헌 1] 일본 특허공개공보 제2003-149137호[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-149137

[특허문헌 2] 일본 특허공개공보 제2003-144401호[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-144401

[특허문헌 3] 일본 특허공개공보 제2002-345787호[Patent Document 3] JP-A-2002-345787

상기 특허문헌 1 내지 3의 계측장치를 이용하여 뇌나 근육에 혈액을 공급하는 혈관의 혈류를 계측하는 경우, 뇌나 근육의 활동이 활발해지면 혈액 속의 산소분압이 변화하기 때문에, 산소분압에 따라 산소포화도가 변동함으로써 뇌나 근육의 활동상태를 정확히 계측하기가 어려웠다.In the case of measuring the blood flow of a blood vessel supplying blood to the brain or muscle using the measuring devices of the above Patent Documents 1 to 3, when the activity of the brain or the muscle becomes active, the oxygen partial pressure in the blood changes, It has been difficult to accurately measure activity of the brain or muscle by fluctuations.

또한, 뇌의 경우, 활동이 활발해짐에 따라 뇌에서의 산소 소비량이 증대되기 때문에, 무수한 모세혈관에 의해 뇌에 대한 혈액의 공급이 이루어진다. 이 때문에, 센서의 크기(광 도파로를 형성하는 프로브의 직경)에 따라 복수의 모세혈관이 존재하는 소정 범위의 혈류를 계측하게 된다. 그러나, 종래의 혈류계측장치 및 뇌활동 계측장치에서는, 산소포화도가 다른 혈액이 복수의 모세혈관을 흐를 경우, 산소포화도의 변화에 따른 투과광량의 변화도 검출되기 때문에, 뇌의 활동상태를 정확하게 계측하기가 어려웠다.Also, in the case of the brain, as the activity becomes active, the oxygen consumption in the brain is increased, so that blood is supplied to the brain by the innumerable capillaries. Therefore, the blood flow in a predetermined range in which a plurality of capillary vessels are present is measured according to the size of the sensor (the diameter of the probe forming the optical waveguide). However, in the conventional blood flow measuring apparatus and brain activity measuring apparatus, when blood having a different degree of oxygen saturation flows through a plurality of capillaries, a change in the amount of transmitted light according to a change in oxygen saturation is also detected. It was difficult to do.

또, 뇌 이외의 혈관의 혈류를 계측하는 경우에도, 혈액 속의 산소포화도가 일정하지 않을 때에는, 적혈구의 양 또는 밀도(헤마토크리트)와, 산소포화도라는 2가지 인자(因子)에 의해 투과광량이 변동되기 때문에, 혈류를 정확히 계측하기가 어려웠다.When the oxygen saturation in the blood is not constant even when the blood flow of a blood vessel other than the brain is measured, the amount of transmitted light varies depending on two factors, that is, the amount or density (hematocrit) of red blood cells and the oxygen saturation , It was difficult to accurately measure blood flow.

이에, 본 발명은 상기 사정을 감안하여, 상기 과제를 해결한 혈류계측장치 및 혈류계측장치를 이용한 뇌활동 계측장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a blood flow measuring apparatus and a brain activity measuring apparatus using the blood flow measuring apparatus that solve the above problems in view of the above circumstances.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은 이하와 같은 수단을 갖는다.In order to solve the above problems, the present invention has the following means.

본 발명은, 피계측영역에 광을 조사하는 발광부 및 상기 피계측영역에 전파된 광을 수광하는 수광부를 갖는 센서유닛과, 상기 수광부로부터 출력된 신호에 기초하여 피계측영역의 혈류상태를 계측하는 제어부를 구비하는 혈류계측장치로서, 상기 발광부로부터 출사된 광을 상기 발광부로부터 다른 거리의 위치에 배치된 적어도 2개의 상기 수광부에서 수광하고, 상기 제어부는, 적어도 상기 2개의 수광부로부터 얻어진 신호에 포함되는 산소포화도에 의한 성분을 상쇄하는 연산처리를 수행하여 상기 피계측영역의 혈류상태를 계측함으로써, 상기 과제를 해결하는 것이다.The present invention relates to a sensor unit having a sensor unit having a light emitting unit for irradiating light to a measurement region and a light receiving unit for receiving light propagated to the measurement region, and a sensor unit for measuring the blood flow state of the measurement region based on the signal output from the light receiving unit Wherein the light receiving portion receives light emitted from the light emitting portion by at least two light receiving portions disposed at positions different from the light emitting portion, And calculating the blood flow state of the measurement region by performing an arithmetic processing for canceling the component due to the oxygen saturation contained in the measurement region.

또한, 본 발명은, 청구항 1에 기재된 혈류계측장치로서, 상기 발광부는, 혈액 내 산소포화도에 의해 광학특성이 영향을 잘 받지 않는 파장을 갖는 제 1 광과, 혈액의 산소포화도에 의해 광학특성이 영향을 받는 파장을 갖는 제 2 광을 출사함으로써, 상기 과제를 해결하는 것이다.According to the present invention, there is provided a blood flow measuring apparatus according to claim 1, wherein the light emitting unit has a first light having a wavelength at which optical characteristics are not easily affected by oxygen saturation in the blood, And the second light having an affected wavelength is emitted, thereby solving the above problem.

또한, 본 발명은, 청구항 1 또는 2에 기재된 혈류계측장치로서, 상기 제어부는, 상기 수광부가 상기 제 1 광을 수광하였을 때의 제 1 투과광량과, 상기 제 2 광을 수광하였을 때의 제 2 투과광량을 비교하여 상기 피계측영역의 혈류상태를 계측함으로써, 상기 과제를 해결하는 것이다.Further, the present invention is the blood flow measuring apparatus according to the first or second aspect, wherein the control unit is configured to calculate the first transmitted light amount when the light receiving unit receives the first light and the second transmitted light amount when the second light is received And measuring the blood flow state of the measurement area by comparing the amount of transmitted light.

또한, 본 발명은, 청구항 3에 기재된 혈류계측장치로서, 상기 제어부는, 적어도 상기 2개의 수광부로부터 출력된 상기 제 1, 제 2 광의 투과광량에 따른 계측데이터에 기초하여 상기 피계측영역의 혈류상태를 계측함으로써, 상기 과제를 해결하는 것이다.According to a third aspect of the present invention, there is provided a blood flow measuring apparatus according to the third aspect of the present invention, wherein the control unit controls the blood flow measuring apparatus according to the first to third aspects of the present invention, The above problem is solved.

또한, 본 발명은, 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 혈류계측장치로서, 상기 센서유닛은, 상기 발광부로부터 상기 피계측영역으로 진행하는 광에 대한 굴절률과, 상기 피계측영역으로부터 상기 수광부로 진행하는 광의 굴절률이 다르도록 구성된 광로분리부재를 가지며, 상기 발광부와 상기 수광부가 상기 광로분리부재를 통해 광의 발광 및 수광을 수행함으로써 상기 과제를 해결하는 것이다.Further, the present invention is the blood flow measuring apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the sensor unit has a refractive index for light traveling from the light emitting portion to the measurement region, And the light emitting unit and the light receiving unit perform light emission and light reception through the optical path separation member to solve the above problems.

또한, 본 발명은, 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 상기 혈류계측장치를 이용하여 뇌의 혈류를 계측하고, 상기 혈류계측장치에 의해 계측된 결과에 기초하여 상기 뇌의 활동상태를 계측함으로써 상기 과제를 해결하는 것이다.Further, the present invention is characterized in that the blood flow measurement of the brain is performed using the blood flow measuring apparatus described in any one of claims 1 to 5, and the activity state of the brain is measured based on the result of the measurement by the blood flow measuring apparatus And solves the above problems.

또한, 본 발명은, 청구항 6에 기재된 뇌활동 계측장치로서, 상기 센서유닛을 다른 위치에 복수 개 설치하고, 상기 제어부는, 상기 복수의 센서유닛 중 하나의 센서유닛의 발광부로부터 광을 발광시키고, 상기 하나의 센서유닛으로부터 다른 거리로 이격된 적어도 2개의 상기 센서유닛의 수광부에서 수광된 광의 투과광량을 검출하며, 상기 2개의 수광부로부터 출력된 상기 제 1, 제 2 광의 투과광량에 따른 계측데이터에 기초하여 상기 피계측영역의 뇌활동상태를 계측함으로써, 상기 과제를 해결하는 것이다.Further, the present invention is the brain activity measuring apparatus according to the sixth aspect, wherein a plurality of the sensor units are provided at different positions, and the control unit causes the light emitting unit of one of the plurality of sensor units to emit light And detects the amount of transmitted light of the light received by the light receiving unit of at least two of the sensor units that are spaced apart from the one sensor unit by a different distance and measures measurement data according to the amount of transmitted light of the first and second light output from the two light receiving units To measure the brain activity state of the to-be-measured region on the basis of the brain activity state.

또한, 본 발명은, 청구항 7에 기재된 뇌활동 계측장치로서, 상기 제어부는, 상기 복수의 센서유닛 전체의 상기 발광부를 순차적으로 발광시키고, 그 발광시킨 하나의 센서유닛으로부터 다른 거리로 이격된 적어도 2개의 센서유닛의 수광부에서 수광된 광의 강도를 검출하며, 상기 2개의 수광부로부터 출력된 상기 제 1, 제 2 광의 투과광량에 따른 계측데이터에 기초하여 상기 피계측영역의 뇌활동상태를 계측함으로써, 상기 과제를 해결하는 것이다.According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring brain activity according to the seventh aspect, wherein the control unit sequentially emits the light emitting units of the plurality of sensor units and sequentially emits light from at least two Detecting the intensity of the light received by the light receiving units of the sensor units and measuring the brain activity state of the to-be-measured region based on the measurement data according to the amount of transmitted light of the first and second lights output from the two light receiving units, And solves the problem.

또한, 본 발명은, 청구항 6 내지 8에 기재된 뇌활동 계측장치로서, 상기 센서유닛은, 뇌파를 계측하기 위한 뇌파계측용 전극을 가짐으로써, 상기 과제를 해결하는 것이다.Further, the present invention is the brain activity measuring apparatus according to the sixth to eighth aspects, wherein the sensor unit has an electrode for brain wave measurement for measuring brain waves, thereby solving the above-mentioned problem.

또한, 본 발명은, 청구항 9에 기재된 뇌활동 계측장치로서, 상기 뇌파계측용 전극은, 상기 광로분리부재의 선단면으로부터 측면에 형성됨으로써, 상기 과제를 해결하는 것이다.Further, the present invention is the brain activity measuring apparatus according to the ninth aspect, wherein the electroencephalogram measuring electrode is formed on the side surface from the front end surface of the optical path separation member, thereby solving the problem.

본 발명에 따르면, 발광부로부터 출사된 광을 발광부로부터 다른 거리의 위치에 배치된 적어도 2개 이상의 수광부에서 수광하고, 적어도 2개 이상의 수광부로부터 얻어진 신호에 기초하여 피계측영역의 혈류상태를 계측하기 때문에, 2개 이상의 수광부로부터 얻어진 신호에 포함되는 산소포화도에 의한 성분을 상쇄할 수 있게 되어, 피계측영역을 흐르는 혈액 속에 포함되는 적혈구의 용적비율에 따른 신호로부터 혈류 및 뇌활동상태를 정확하게 계측할 수 있게 된다.According to the present invention, the light emitted from the light emitting portion is received by at least two light receiving portions disposed at different distances from the light emitting portion, and the blood flow state of the to-be-measured region is measured based on the signals obtained from at least two light receiving portions The components due to the oxygen saturation contained in the signals obtained from the two or more light receiving portions can be canceled and the blood flow and brain activity state can be precisely measured from the signal according to the volume ratio of red blood cells contained in the blood flowing in the measurement region .

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 관해 설명하도록 한다.Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

(실시예 1)(Example 1)

도 1은 본 발명에 따른 혈류계측장치를 이용한 뇌활동 계측장치의 일 실시예를 나타내는 시스템 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 뇌활동 계측시스템(10)은, 뇌활동 계측장치(100)와, 뇌활동 계측장치(100)에 의해 계측된 데이터를 관리하는 데이터 관리장치(50)를 갖는다. 또한, 도 1에서는, 뇌활동 계측장치(100)를 헤드부 한쪽에만 도시하였으나, 지면(紙面)의 안쪽이 되는 반대쪽도 같은 구성으로 되어 있다.1 is a system configuration diagram showing an embodiment of a brain activity measuring apparatus using a blood flow measuring apparatus according to the present invention. 1, the brain activity measuring system 10 includes a brain activity measuring device 100 and a data managing device 50 for managing data measured by the brain activity measuring device 100. [ 1, the brain activity measuring device 100 is shown on only one side of the head, but the opposite side to the inside of the paper surface has the same configuration.

뇌활동 계측장치(100)는, 헤드부에 장착되는 혈류계측장치(20)와, 혈류계측장치(20)에 의해 계측된 투과광량의 검출신호에 기초하여 뇌의 활동상태(적혈구의 분포)를 계측하는 제어부(30)와, 제어부(30)로부터 출력된 계측결과(혈류 데이터)를 외부기기에 무선으로 송신하는 무선통신장치(40)를 갖는다.The brain activity measuring apparatus 100 includes a blood flow measuring apparatus 20 mounted on a head and a blood flow measuring apparatus 20 for measuring an activity state of the brain (distribution of red blood cells) based on a detection signal of the amount of transmitted light measured by the blood flow measuring apparatus 20 And a wireless communication device 40 for wirelessly transmitting the measurement result (blood flow data) output from the control unit 30 to an external device.

제어부(30)에는, 적어도 2개 이상의 수광부로부터 얻어진 신호에 포함되는 산소포화도에 의한 성분을 상쇄하는 연산처리(후술하는 연산식 참조)를 수행하기 위한 제어 프로그램이 저장되어 있다.The control unit 30 stores a control program for performing an arithmetic process (see an arithmetic expression to be described later) for canceling the component due to the oxygen saturation included in the signal obtained from at least two light-receiving units.

혈류계측장치(20)는 모자 타입의 베이스(22)에 광을 조사하여 광 도파로를 형성하는 광학식 센서유닛(24 ; 241~24n)이 다수 배치되어 있다. 본 실시예에서는, 센서유닛(24)의 직경이 10mm~50mm 정도이기 때문에, 반구형상의 베이스(22)에는, 150~300개 정도의 센서유닛(24)이 소정의 배치패턴(소정의 간격)으로 부착되어 있 다. 다수의 센서유닛(24)은, 미리 계측대상의 계측위치에 따른 어드레스 데이터에 의해 각각 별개로 관리되고 있으며, 각 센서유닛(24)으로부터 얻어진 계측 데이터는, 각각의 어드레스 데이터와 함께 송신되어 보존된다.The blood flow measuring apparatus 20 is provided with a plurality of optical sensor units 24 (24 1 to 24 n ) for forming light waveguides by irradiating light to the base 22 of the hat type. In the present embodiment, since the diameter of the sensor unit 24 is about 10 mm to 50 mm, about 150 to 300 sensor units 24 are arranged in the hemispherical base 22 in a predetermined arrangement pattern Is attached. The plurality of sensor units 24 are managed separately by address data in accordance with the measurement position of the measurement object in advance, and the measurement data obtained from each sensor unit 24 is transmitted together with the respective address data and stored .

또한, 다수의 센서유닛(241~24n)의 배치패턴은, 일정한 간격마다 매트릭스 형상으로 배열되는 것이 바람직하지만, 피계측체가 되는 헤드부의 형상이 일정하지 않고 헤드부의 크기나 곡면의 형상도 다양하므로, 불규칙적인 간격으로 배치되도록 하여도 무방하다.The arrangement pattern of the plurality of sensor units 24 1 to 24 n is preferably arranged in a matrix at regular intervals. However, the shape of the head portion to be measured is not constant, and the size of the head portion and the shape of the curved surface are various So that they are arranged at irregular intervals.

또, 뇌활동 계측장치(10)는, 출력수단으로서 무선통신장치(40)를 갖기 때문에, 본 실시예에서 무선통신장치(40)로부터 송신된 혈류 데이터를 관리하는 데이터 관리장치(50)와 조합하여 사용되지만, 다른 외부기기(예컨대, 개인용 컴퓨터 등의 전자기기나 혹은 액추에이터 등의 제어대상이 되는 기기)에 데이터를 송신할 수도 있다.Since the brain activity measuring apparatus 10 has the wireless communication apparatus 40 as the output means, the brain activity measuring apparatus 10 is provided with the data management apparatus 50 for managing the blood flow data transmitted from the wireless communication apparatus 40 in this embodiment, However, it is also possible to transmit data to another external device (for example, an electronic device such as a personal computer or an apparatus to be controlled such as an actuator).

데이터 관리장치(50)는, 무선통신장치(40)로부터 송신된 혈류 계측 데이터를 수신하는 무선통신장치(60)와, 무선통신장치(60)로부터 얻어진 혈류 계측 데이터를 저장하는 데이터 베이스(70)와, 데이터 베이스(70)를 통해 공급된 혈류 계측 데이터에 기초하여 화상 데이터를 작성하는 계측 데이터 화상표시 제어장치(80)와, 계측 데이터 화상표시 제어장치(80)에 의해 생성된 계측결과의 화상 데이터를 표시하는 모니터(90)를 갖는다.The data management device 50 includes a wireless communication device 60 that receives blood flow measurement data transmitted from the wireless communication device 40 and a database 70 that stores blood flow measurement data obtained from the wireless communication device 60. [ A measurement data image display control device 80 for generating image data based on the blood flow measurement data supplied through the database 70, and a measurement result image display control device 80 for generating an image of the measurement result generated by the measurement data image display control device 80 And a monitor 90 for displaying data.

또한, 데이터 관리장치(50)는 뇌활동 계측장치(100)와 무선통신이 가능하기 때문에, 뇌활동 계측장치(100)로부터 떨어진 장소에 설치할 수도 있으며, 예컨대, 피계측자쪽에서 보이지 않는 장소에 설치할 수도 있다.Further, since the data management device 50 is capable of wireless communication with the brain activity measurement device 100, the data management device 50 can be installed at a place remote from the brain activity measurement device 100. For example, have.

도 2a는 센서유닛(24)의 부착구조를 확대하여 나타낸 도면이다. 도 2a에서는 다수 배치된 센서유닛(24) 중 센서유닛 24A, 24B, 24C가 장착된 상태가 도시되어 있다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 각 센서유닛(24A,24B,24C)은 가요성(可撓性)을 가진 반구형상의 베이스(22)의 부착구멍(26)에 삽입되어 접착제 등에 의해 고정된다. 따라서, 각 센서유닛(24A,24B,24C)은 베이스(22)의 부착구멍(26)에 고정됨에 따라 선단부분이 피험자(被驗者)의 헤드부 표면(220)에 접촉하도록 유지된다. 각 센서유닛(24A,24B,24C)은 각각이 동일한 구성이며, 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 사용하도록 한다.2A is an enlarged view showing an attaching structure of the sensor unit 24. Fig. In Fig. 2A, the sensor units 24A, 24B and 24C among the plurality of sensor units 24 arranged are shown. 2A, each of the sensor units 24A, 24B, 24C is inserted into an attachment hole 26 of a hemispherical base 22 having flexibility and is fixed with an adhesive or the like. Thus, as each sensor unit 24A, 24B, 24C is fixed to the attachment hole 26 of the base 22, the tip portion is held in contact with the head portion surface 220 of the subject. Each of the sensor units 24A, 24B, and 24C has the same configuration, and the same reference numerals are used for the same parts.

센서유닛(24)은, 헤드부 표면(220)에 레이저 광(출사광 ; A)을 조사하는 레이저 다이오드로 이루어진 발광부(120)와, 수광된 투과광량에 따른 전기신호를 출력하는 수광소자로 이루어진 수광부(130)와, 발광부(120)로부터 피계측영역을 향해 조사된 레이저 광(A)에 대한 굴절률과, 피계측영역을 통과하여 입사되어 수광부(130)로 진행하는 입사광(B,C)의 굴절률이 다르도록 구성된 홀로그램으로 이루어진 광로분리부재(140)를 갖는다.The sensor unit 24 includes a light emitting portion 120 composed of a laser diode for emitting a laser beam (emitted light A) to the head portion surface 220 and a light receiving element for outputting an electric signal according to the amount of transmitted light The refractive index of the laser light A irradiated from the light emitting portion 120 toward the measurement area and the refractive index of the incident light B, C The optical path separating member 140 is made of a hologram configured to have a different refractive index.

또한, 광로분리부재(140)의 외주에는 뇌파를 계측하기 위한 뇌파계측용 전극(150)이 끼움결합되어 있으며, 뇌파계측용 전극(150)은 원통형상으로 형성되어, 광로분리부재(140)의 선단면으로부터 측면에 형성되어 있다. 뇌파계측용 전극(150)의 상단은 가요성 배선판(160)의 배선패턴에 전기적으로 접속되어 있다.An EEG electrode 150 for measuring brain waves is inserted and coupled to the outer periphery of the optical path separating member 140. The EEG electrode 150 is formed in a cylindrical shape, And is formed on the side surface from the front end surface. The upper end of the electrode for electroencephalogram measurement 150 is electrically connected to the wiring pattern of the flexible wiring board 160.

발광부(120) 및 수광부(130)는 상면쪽이 가요성 배선판(160)의 하면쪽에 실장(實裝)되어 있다. 가요성 배선판(160)에는, 제어부(30)에 접속되는 배선패턴이 형성되어 있으며, 배선패턴에는 각 센서유닛(24)에 대응하는 위치에 발광부(120) 및 수광부(130)의 접속단자가 납땜 등에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 가요성 배선판(160)은 센서유닛(24)의 선단이 피계측영역에 접촉하였을 때의 헤드부의 형상에 따라 휠 수 있어, 장착 또는 탈부착 조작을 할 때 단선(斷線)이 일어나지 않도록 구성되어 있다.The upper surface of the light emitting portion 120 and the light receiving portion 130 are mounted on the lower surface of the flexible wiring board 160. A wiring pattern connected to the control section 30 is formed in the flexible wiring board 160. The connection pattern of the light emitting section 120 and the light receiving section 130 is formed in the wiring pattern at a position corresponding to each sensor unit 24 And is electrically connected by soldering or the like. Further, the flexible wiring board 160 may be formed in accordance with the shape of the head portion when the tip of the sensor unit 24 contacts the measurement area, so that the flexible wiring board 160 is configured so as not to be broken when the mounting or detachment / .

뇌파계측용 전극(150)은, 선단에서 내측으로 구부러진 접촉자(152)가 광로분리부재(140)의 단면(端面)보다 돌출되어 있다. 이 때문에, 광로분리부재(140)의 단면이 피계측영역에 맞닿았을 때, 접촉자(152)도 해당 피계측영역에 접촉하여 뇌파를 계측할 수 있게 된다. 또, 뇌파계측용 전극(150)은 광로분리부재(140)의 외주 및 선단 가장자리부에 증착이나 도금 등의 박막형성법에 의해 도전성 막을 피복하는 방법으로 형성할 수도 있다. 더욱이, 뇌파계측용 전극(150)의 재질로서, 예컨대, ITO(Indium Tin Oxide)이라 불리는 산화인듐주석에 의한 투명한 도전성 막을 광로분리부재(140)의 외주 및 선단 가장자리부에 형성할 수도 있다. 이러한 투명 도전성 막으로 뇌파계측용 전극(150)을 형성하였을 경우에는, 뇌파계측용 전극(150)이 투광성을 갖게 되기 때문에, 광로분리부재(140)의 외주 및 선단면 전체를 뇌파계측용 전극(150)으로 덮을 수 있게 된다.The electrode for electroencephalogram measurement 150 is protruded from the end face of the optical path separation member 140 by a contact 152 bent inward from the tip end. Therefore, when the end face of the optical path separating member 140 comes into contact with the measurement area, the contactor 152 also comes into contact with the measurement area and can measure the brain waves. The EEG electrode 150 may also be formed by coating a conductive film on the outer periphery and leading edge of the optical path separation member 140 by a thin film formation method such as vapor deposition or plating. As a material of the electrode 150 for electrophysiological measurement, for example, a transparent conductive film of indium tin oxide called indium tin oxide (ITO) may be formed on the outer periphery and the tip end edge of the optical path separation member 140. When the electrode 150 for electroencephalogram measurement is formed with such a transparent conductive film, since the electrode 150 for electroencephalogram measurement becomes transparent, the entire periphery and the entire end surface of the optical path separation member 140 can be used as an electrode for electroencephalogram measurement 150).

또한, 통상적으로는 뇌의 단층사진을 촬영하는 등에 의해 혈류의 상태를 계측하면서 뇌파를 계측할 수는 없지만, 센서유닛(24)에 전극(150)을 설치함으로써, 혈류와 뇌파를 동시에 계측할 수 있게 되어, 뇌 내부의 혈류와 뇌파간의 상관관계를 상세히 분석할 수 있게 된다.Normally, brain waves can not be measured while measuring the state of the blood flow by photographing a tomographic image of the brain or the like. However, by installing the electrode 150 in the sensor unit 24, blood flow and brain waves can be measured simultaneously , And it becomes possible to analyze in detail the correlation between the blood flow in the brain and the EEG.

혈류를 계측할 때, 제어부(30)는 다수 배열된 센서유닛(24) 중에서 임의의 센서유닛(24)을 선택하고, 해당 센서유닛(24)의 발광부(120)로부터 레이저 광(A)을 발광시킨다. 이 때, 발광부(120)로부터 출사되는 레이저 광은, 산소포화도의 영향을 받지 않는 파장(λ≒805nm)으로 출력된다.The control unit 30 selects an arbitrary sensor unit 24 among the plurality of sensor units 24 arranged in the array and outputs laser light A from the light emitting unit 120 of the sensor unit 24 And emits light. At this time, the laser light emitted from the light emitting portion 120 is outputted at a wavelength (?? 805 nm) which is not affected by the degree of oxygen saturation.

또, 각 센서유닛(24)은 선단(광로분리부재(140)의 단면)이 헤드부의 피계측영역에 맞닿은 상태로 유지되어 있다. 발광부(120)로부터 출사되는 레이저 광(A)은, 광로분리부재(140)를 투과하여 헤드부의 두피에 대해 수직방향으로부터 뇌 내부를 향해 입사된다. 뇌 내부에서는, 레이저 광(A)이 뇌 중심부를 향해 진행하는 동시에, 레이저 광(A)이 입사위치를 기점으로 하여 뇌 표면을 따르듯이 주변을 향해 전파된다. 이러한 레이저 광(A)의 뇌 내부의 광 전파경로(170)는, 측방에서 보면 원호형상으로 형성되며, 헤드부의 혈관(180)을 통과하여 헤드부 표면(220)으로 되돌아온다.Each of the sensor units 24 is held in a state in which the front end (the end face of the optical path separation member 140) is in contact with the measurement area of the head part. The laser light A emitted from the light emitting portion 120 is transmitted through the optical path separation member 140 and is incident toward the inside of the brain from a direction perpendicular to the scalp of the head portion. In the brain, the laser light A propagates toward the center of the brain, and propagates toward the periphery as the laser light A follows the brain surface starting from the incident position. The light propagating path 170 inside the brain of the laser light A is formed into an arc shape when seen from the side and passes through the blood vessel 180 of the head part and returns to the head part surface 220.

이와 같이 광 전파경로(170)를 통과한 광은, 혈관(180)을 흐르는 혈액에 포함되는 적혈구의 양 또는 밀도에 따른 투과광량으로 변화하면서 수광측의 센서유닛(24B,24C)에 도달한다. 또, 레이저 광(A)은 뇌 내부에서 전파되는 과정에서 투과광량이 서서히 저하되기 때문에, 레이저 광(A)의 입사위치가 기점으로부터 멀어질수록, 거리에 비례하여 수광부(130)의 수광레벨이 저하된다. 따라서, 레이저 광(A)의 입사위치로부터의 이격거리에 따라서도 수광되는 투과광량이 변화된다.The light that has passed through the light propagation path 170 reaches the sensor units 24B and 24C on the light receiving side while changing the amount of transmitted light according to the amount or density of red blood cells contained in the blood flowing through the blood vessel 180. [ Since the amount of transmitted light gradually decreases in the process of propagating in the brain, the light receiving level of the light receiving section 130 decreases in proportion to the distance from the starting point of the laser light A do. Accordingly, the amount of transmitted light that is received also varies depending on the distance from the incidence position of the laser light A.

도 2a에 있어서, 좌측단에 위치하는 센서유닛(24A)을 발광측 기점으로 하면, 그 센서유닛(24A) 자체와, 그 우측 옆의 센서유닛(24B)과 다시 그 우측 옆의 센서유닛(24C)은 수광측 기점(계측 포인트)이 된다.2A, assuming that the sensor unit 24A located at the left end is a light emitting side origin, the sensor unit 24A itself, the right side sensor unit 24B and the right side sensor unit 24C Becomes a light receiving side starting point (measuring point).

광로분리부재(140)는 예컨대, 투명한 아크릴수지의 밀도분포를 변화시킴으로써 레이저 광(A)을 직진시켜 입사광(B,C)을 수광부(130)로 유도하도록 형성되어 있다. 또, 광로분리부재(140)는 발광부(120)로부터 출사된 레이저 광(A)을 기단측(도 2a에서는 상면측)으로부터 선단측(도 2a에서는 하면측)으로 투과시키는 출사측 투과영역(142)과, 뇌 내부에 전파된 광을 선단측(도 2a에서는 하면측)으로부터 기단측(도 2a에서는 상면측)으로 투과시키는 입사측 투과영역(144)과, 출사측 투과영역(142)과 입사측 투과영역(144)의 사이에 형성된 굴절영역(146)을 갖는다. 상기 굴절영역(146)은 레이저 광(A)은 투과시키지만, 혈류를 통과한 광(입사광(B,C))은 반사시키는 성질을 갖는다. 굴절영역(146)은 예컨대, 아크릴수지의 밀도를 변화시키거나 상기 영역에 금속박막을 설치하거나, 금속 미립자를 분산시킴으로써 형성된다. 이로써, 광로분리부재(140)의 선단으로부터 입사된 광은 모두 수광부(130)로 집광(集光)된다.The optical path separating member 140 is formed so as to guide the incident light B and C to the light receiving unit 130 by linearly advancing the laser light A, for example, by changing the density distribution of the transparent acrylic resin. The optical path separating member 140 also has an outgoing side transmissive region (laser side) for transmitting laser light A emitted from the light emitting portion 120 from the base end side (upper side in FIG. 2A) to the leading side 142), an incident-side transmissive area 144 for transmitting the light propagated inside the brain from the distal end side (lower side in Fig. 2A) to the proximal end side (upper side in Fig. 2A) And a refraction region 146 formed between the incident-side transmissive regions 144. The refraction region 146 transmits the laser light A, but has a property of reflecting the light (incident light B, C) that has passed through the blood stream. The refraction region 146 is formed by, for example, changing the density of the acrylic resin, installing a metal thin film in the region, or dispersing the metal fine particles. Thus, all light incident from the tip of the optical path separating member 140 is condensed by the light receiving unit 130.

도 2b는 센서유닛(24)의 변형예를 나타내는 도면이다. 도 2b에 나타낸 바와 같이, 변형예에 따른 센서유닛(24X)에서는, 광로분리부재(140)의 하단에 회절격자(190)가 설치되어 있다. 회절격자(190)의 하면측 가장자리부는, 뇌파계측용 전극(150)의 선단을 내측으로 구부린 접촉자(152)에 의해 유지된다. 회절격자(190)는, 이면 및 표면에 미세한 요철패턴이 형성되어 있으며, 헤드부 표면(220)으로부 터의 입사광이 요철패턴의 경계부분을 통과할 때 회절작용에 의해 수광부(130)쪽으로 굴절되도록 구성된 광학소자이다.Fig. 2B is a view showing a modification of the sensor unit 24. Fig. 2B, in the sensor unit 24X according to the modified example, a diffraction grating 190 is provided at the lower end of the optical path separation member 140. [ The lower side edge portion of the diffraction grating 190 is held by a contactor 152 which inwardly bends the tip of the EEG electrode 150 inward. The diffraction grating 190 has a fine concavo-convex pattern formed on its back surface and its surface. When the incident light from the head portion surface 220 passes through the boundary portion of the concavo-convex pattern, the diffraction grating 190 is refracted toward the light- Optical element.

여기서, 혈류계측방법의 원리에 대해 설명하도록 한다.Here, the principle of the blood flow measurement method will be described.

도 3은 혈류계측방법의 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 외부로부터 혈액에 대하여 레이저 광(A)을 조사하면, 혈액층(230)에 입사된 레이저 광(A)은, 통상의 적혈구(240)에 의한 반사 산란광 성분, 및 부착 혈전에 의한 반사 산란광 성분이라는 2가지 성분의 광으로서 혈액 속을 투과하며 진행한다.3 is a diagram for explaining the principle of the blood flow measurement method. 3, when the laser beam A is irradiated to the blood from the outside, the laser beam A incident on the blood layer 230 is reflected by the reflected red light component due to the normal red blood cell 240, The light is transmitted through the blood as light of two components, that is, a reflected scattered light component caused by the thrombus.

광이 혈액층을 투과하는 과정에서 받는 영향은, 혈액의 상태에 따라 시시각각 변화하기 때문에, 투과광량(반사광량이어도 무방함)을 연속적으로 계측하고, 그 광량의 변화를 관측함으로써 다양한 혈액의 성질 변화를 관찰할 수 있게 된다.Since the influence of the light passing through the blood layer changes continuously depending on the state of the blood, the amount of transmitted light (which may be the reflected light amount) is continuously measured and the change in the amount of light is observed, Can be observed.

뇌의 활동이 활발해지면, 뇌 내 산소소비량이 증가하기 때문에, 산소를 운반하는 적혈구의 헤마토크리트 및 혈액의 산소포화도에 기인하는 혈류의 상태가 광량의 변화로서 나타난다.As the activity of the brain becomes active, the oxygen consumption in the brain increases, so that the hematocrit of the red blood cells carrying oxygen and the state of the blood flow due to the oxygen saturation of the blood appear as a change in the amount of light.

여기서, 헤마토크리트(Hct : 단위체적당 적혈구의 체적비, 즉, 단위체적당 적혈구의 체적농도를 나타냄. Ht라고도 표기함.) 등의 변화도 마찬가지로 헤모글로빈 밀도의 변화에 관계하는 요인으로서, 광량의 변화에 영향을 미친다. 본 실시예에서의 기본적인 원리는, 이와 같이 레이저 광(A)을 이용한, 혈류에 의한 광로·투과광량의 변화로 혈류의 상태를 계측하며, 나아가 뇌 내부의 혈류상태로부터 뇌 활동상태를 계측하는 것이다.Here, the change in the hematocrit (Hct: volume ratio of red blood cells per unit volume, that is, the volume concentration of red blood cells per unit volume, also referred to as Ht) is also a factor related to the change in hemoglobin density. It goes crazy. The basic principle in this embodiment is to measure the state of blood flow by the change of the optical path and the amount of transmitted light by the blood flow using the laser light A and measure the state of the brain activity from the blood flow state inside the brain .

더욱이, 본 발명의 특징을 그 원리적인 구성에 의해 설명하도록 한다. 혈액의 광학적 특성은, 혈구성분(특히 적혈구의 세포내부의 헤모글로빈)에 의해 결정된다. 또한, 적혈구는 헤모글로빈이 산소와 결합하기 쉬운 성질을 갖고 있기 때문에, 뇌 세포에 산소를 운반하는 역할도 하고 있다. 그리고, 혈액의 산소포화도는, 혈액 속의 헤모글로빈의 몇 %가 산소와 결합되어 있는가를 나타내는 수치이다. 또한, 산소포화도는 동맥혈액 속의 산소분압(PaO2)과 상관이 있으며, 호흡기능(가스교환)의 중요한 지표이다.Further, the features of the present invention will be explained by its principle structure. The optical properties of blood are determined by the hemocyte component (especially the hemoglobin inside the cells of red blood cells). In addition, since red blood cells have a property that hemoglobin easily binds to oxygen, it also carries oxygen to brain cells. The degree of oxygen saturation of blood is a numerical value indicating how many percent of hemoglobin in blood is bound to oxygen. In addition, oxygen saturation correlates with oxygen partial pressure (PaO2) in the arterial blood and is an important index of respiratory function (gas exchange).

산소분압이 높으면 산소포화도도 높아지는 것으로 알려져 있으며, 산소포화도가 변동되면, 혈액을 투과한 광의 투과광량도 변동된다. 이 때문에, 혈류를 계측할 때에는, 산소포화도의 영향을 제거함으로써 정확한 계측이 가능해진다.It is known that when oxygen partial pressure is high, oxygen saturation is also increased, and when oxygen saturation is changed, the amount of light transmitted through the blood also fluctuates. Therefore, when the blood flow is measured, accurate measurement can be performed by eliminating the influence of the oxygen saturation.

또한, 산소분압(PaO2)에 영향을 주는 인자로는, 폐포환기량(肺胞換氣量)이 있으며, 나아가 대기압이나 흡입산소농도(FiO2) 등의 환경, 환기/혈류비나 가스확산능, 단락률(短絡率) 등의 폐포에서의 가스교환이 있다.In addition, factors affecting the oxygen partial pressure (PaO2) include alveolar ventilation amount (alveolar ventilation amount), and also environmental conditions such as atmospheric pressure and intake oxygen concentration (FiO2), ventilation / blood flow ratio, gas diffusion ability, (Short-circuit ratio), and the like.

제어부(30)는 상기 센서유닛(24A,24B,24C)의 수광부(130)에 의해 생성된 투과광량(광강도)에 따른 신호의 처리를 수행하는 연산수단을 갖는다. 상기 연산수단에서는, 후술하는 바와 같이 센서유닛(24B,24C)의 수광부(130)로부터 출력된 계측치에 기초하여 혈류상태를 검출하기 위한 연산처리를 수행한다.The control unit 30 has calculation means for performing processing of signals in accordance with the amount of transmitted light (light intensity) generated by the light receiving unit 130 of the sensor units 24A, 24B, and 24C. The calculation means performs arithmetic processing for detecting the blood flow state based on the measurement value output from the light receiving unit 130 of the sensor units 24B and 24C as described later.

발광부(120)의 레이저 광(A)은 소정의 시간간격(예컨대, 10Hz~1MHz)으로 간헐적으로 조사되는 펄스광 또는 연속광으로서 조사된다. 이 경우, 펄스광을 이용할 경우에는, 펄스광이 점감하는 주파수인 점감 주파수를, 혈액의 유속에 따라 결 정하며, 연속적으로 또는 상기 점감 주파수의 2배 이상이 되는 계측 샘플링 주파수로 계측한다. 또한, 연속광을 이용할 경우에는, 계측 샘플링 주파수를 혈액의 유속에 따라 결정하여 계측한다.The laser light A of the light emitting portion 120 is irradiated as pulse light or continuous light which is intermittently irradiated at a predetermined time interval (for example, 10 Hz to 1 MHz). In this case, when pulse light is used, the diminishing frequency, which is the frequency at which the pulse light is diminished, is determined according to the flow rate of the blood, and is measured continuously or at a measurement sampling frequency which is twice or more as large as the diminishing frequency. When continuous light is used, the measurement sampling frequency is determined according to the flow rate of blood and is measured.

혈액 속의 헤모글로빈(Hb)은 호흡함에 따라 폐에서 산소와 화학반응을 일으켜 HbO2가 되어 혈액 속으로 산소를 가져오게 되는데, 호흡상태 등에 따라 혈액에 산소를 가져오는 정도(산소포화도)가 미묘하게 다르다. 즉, 본 발명에서는, 혈액에 광을 조사하면, 그 산소포화도에 따라 광의 흡수율이 변화하는 현상을 발견하였으며, 이러한 현상은 상기 레이저 광(A)에 의한 혈류의 계측에 있어서 외란(disturbance) 요소가 되기 때문에, 산소포화도에 의한 영향을 제거하기로 하였다.Hemoglobin (Hb) in the blood reacts chemically with oxygen in the lungs as it breathe and becomes HbO2, bringing oxygen into the blood. The degree of oxygenation (oxygen saturation) of the blood depends on the respiration state. That is, in the present invention, when the blood is irradiated with light, a phenomenon that the absorption rate of light changes according to the degree of oxygen saturation is found. This phenomenon is caused by a disturbance factor in the measurement of blood flow by the laser light (A) Therefore, it is decided to remove the influence of oxygen saturation.

도 4는 레이저 광의 파장과, 혈액의 산소포화도를 변경한 경우의 광의 흡수상태의 관계를 나타낸 그래프이다. 체내에서는 적혈구에 포함되는 헤모글로빈은, 산소와 결합한 산화헤모글로빈(HbO2 : 그래프Ⅱ)과 산화되지 않은 헤모글로빈(Hb : 그래프Ⅰ)으로 나뉜다. 이들 2개의 상태에서는, 광에 대한 광흡수율이 크게 다르다. 예컨대, 산소를 가득 포함한 혈액은 선혈(鮮血)로서 색상이 선명하다. 한편, 정맥혈은 산소를 소모하기 때문에 어두침침한 검은 빛을 띄고 있다. 이들의 광 흡수율의 상태는, 도 4의 그래프 Ⅰ,Ⅱ에 나타낸 바와 같이 넓은 광 파장영역에서 변화한다.4 is a graph showing the relationship between the wavelength of laser light and the absorption state of light when the oxygen saturation of blood is changed. In the body, hemoglobin contained in red blood cells is divided into oxygenated hemoglobin (HbO2: graph II) and unoxidized hemoglobin (Hb: graph I). In these two states, the light absorption rate with respect to light is greatly different. For example, blood containing oxygen is vivid and has a clear color. Venous blood, on the other hand, consumes oxygen, so it has a dimly black light. The state of the light absorption rate thereof changes in a wide light wavelength region as shown in graphs I and II in Fig.

상기 도 4의 그래프 Ⅰ,Ⅱ로부터, 특정 파장을 선택함으로써 생체 내의 산소대사 등에 의해 적혈구 속의 헤모글로빈의 산소포화도가 크게 변동하여도, 광 흡수 율이 영향을 받지 않아 혈액에 광을 조사하여 혈류를 계측할 수 있음을 알 수 있다.From graphs I and II in FIG. 4, even when the oxygen saturation of hemoglobin in red blood cells largely changes due to oxygen metabolism in the living body by selecting a specific wavelength, the light absorption rate is not influenced, It can be seen that

적혈구 속의 헤모글로빈의 산소포화도에 상관없이, 어느 파장영역에서는 광 흡수율이 작아져 있다. 이로써, 광이 파장(λ)에 따라 혈액층을 통과하기가 용이한지 아닌지가 정해지게 된다. 따라서, 소정의 파장영역(예컨대, λ=800nm부근에서 1300nm 부근)의 광을 이용하면, 산소포화도의 영향을 작게 억제하여 혈류를 계측할 수가 있게 된다.Regardless of the degree of oxygen saturation of hemoglobin in red blood cells, the light absorptivity is low in a certain wavelength region. As a result, it is determined whether or not the light is easy to pass through the blood layer according to the wavelength?. Therefore, when light in a predetermined wavelength range (for example, around 1300 nm in the vicinity of? = 800 nm) is used, the influence of the oxygen saturation can be suppressed to be small so that the blood flow can be measured.

따라서, 본 발명에서는 파장영역이 거의 600nm부근에서 1500nm인 레이저 광(A)을 이용하며, 이로써, 헤모글로빈(Hb)의 광 흡수율이 실용상 충분히 낮으며, 또한 이 영역에 등흡수점(等吸收点 ; X)이 포함되기 때문에, 2파장 이상의 계측점을 활용하여, 계산상 등흡수점이라 간주할 수 있다. 즉, 산소포화도의 영향을 받지 않는 사양으로 할 수 있게 된다. 또한, 그 이외의 파장영역에서는, λ=600nm미만이면 광 흡수율이 높아져 S/N이 저하되고, λ=1500nm을 초과한 파장에서는 수광부(130)의 수광감도가 충분하지 않아 혈액 속의 다른 성분 등의 외란요소가 영향을 미치므로 양호한 정밀도로 계측할 수 없게 된다.Therefore, in the present invention, the laser light (A) having a wavelength region of approximately 1500 nm at approximately 600 nm is used, whereby the light absorption rate of hemoglobin (Hb) is practically low enough and the isosorbide point ; X) are included, it is possible to regard the measurement points of two or more wavelengths as calculation points. That is, it is possible to obtain a specification that is not affected by the degree of oxygen saturation. In other wavelength regions, when λ is less than 600 nm, the light absorptivity increases and the S / N ratio decreases. At a wavelength exceeding λ = 1500 nm, the photosensitivity of the light-receiving unit 130 is insufficient, Disturbance factors are affected, and measurement can not be performed with good precision.

이 때문에, 본 실시예에서는 발광부(120)에 파장가변 반도체 레이저로 이루어진 발광소자를 이용하여, 발광부(120)로부터 발광되는 레이저 광(A)의 파장을, 그래프 Ⅰ,Ⅱ에서 등흡수점(X)이 되는 λ1=805nm(제 1 광)과, 그래프 Ⅰ에서 광 흡수율이 가장 낮은 파장 λ2=680nm(제 2 광)의 2종류로 설정한다.For this reason, in the present embodiment, the wavelength of the laser light A emitted from the light-emitting portion 120 is used as a light-emitting element made of a tunable semiconductor laser in the light-emitting portion 120, (Second light) of? 1 = 805 nm (first light) which is the light absorption coefficient X and the wavelength? 2 = 680 nm (second light) which has the lowest light absorption ratio in the graph I.

여기서, 레이저 광(A)이 광전파경로(170, 도 2 참조)를 통해 전파된 광을 수 광하는 경우의 투과광량에 기초한 적혈구 농도(R, Rp, Rpw)의 검출방법에 관해 설명하도록 한다.Here, a method of detecting red blood cell concentration (R, Rp, Rpw) based on the amount of transmitted light when laser light A receives light propagated through a photoelectric waveguide 170 (see Fig. 2) .

종래의 계측방법에 의해 수행된 1점 1파장방식을 이용하였을 경우의 적혈구 농도(R)의 연산식(1)은, 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.The equation (1) of the erythrocyte concentration (R) when the one-point-one-wavelength method performed by the conventional measurement method is used can be expressed by the following equation.

R = log10(Iin/Iout) = f(Iin, L, Ht) … (1)R = log10 (Iin / Iout) = f (Iin, L, Ht) (One)

상기 (1)식의 방법에서는, 적혈구 농도가 발광부(120)로부터 출사된 레이저 광(A)의 입사투과광량(Iin)과, 발광부(120)와 수광부(130)의 거리(광로길이 ; L)와, 상술한 헤마토크리트(Ht)의 함수가 된다. 이 때문에, (1)식의 방법으로 적혈구 농도를 구할 때에는, 3가지 인자에 따라 적혈구 농도가 변동하므로, 적혈구 농도를 정확히 계측하기가 어렵다.In the method of (1) above, the erythrocyte concentration is determined by the incident light transmission amount Iin of the laser light A emitted from the light emitting portion 120 and the distance between the light emitting portion 120 and the light receiving portion 130 L) and the above-described hematocrit (Ht). Therefore, when calculating the red blood cell concentration by the method of (1), it is difficult to measure the red blood cell concentration accurately because the red blood cell concentration varies depending on the three factors.

본 실시예에 따른 2점 1파장방식을 이용하였을 경우의 적혈구 농도(Rp)의 연산식(2)은 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.The equation (2) of the erythrocyte concentration Rp when the two-point one-wavelength system according to the present embodiment is used can be expressed by the following equation.

Rp = log10{Iout/(Iout-ΔIout)} = Φ(ΔL, Ht) … (2)Rp = log10 {Iout / (Iout -? Iout)} =? (? L, Ht) (2)

상기 (2)식의 방법에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이 레이저 광(A)으로부터 거리가 다른 2점(센서유닛(24B,24C)의 수광부(130))에서 광을 수광하기 때문에, 적혈구 농도는 2개의 수광부(130)간 거리(ΔL)와, 상술한 헤마토크리트(Ht)의 함수가 된다. 이 때문에, (2)식의 방법으로 적혈구 농도를 구할 때에는, 2가지 인자 중 수광부(130)간 거리(ΔL)를 미리 알고 있기 때문에, 적혈구 농도가 헤마토크리트(Ht)를 계수로 하는 값으로서 계측된다. 따라서, 본 연산방법에서는, 적혈구 농도를 헤마토크리트(Ht)에 따른 계측치로서 정확히 계측할 수 있게 된다.2, since light is received at two points (the light receiving portions 130 of the sensor units 24B and 24C) which are different from the laser light A as shown in FIG. 2, the red blood cell concentration is The distance? L between the two light-receiving portions 130, and the above-described hematocrit (Ht). Therefore, when the erythrocyte concentration is determined by the method of (2), the erythrocyte concentration is measured as a value obtained by counting the hematocrit (Ht) since the distance L between the light receiving portions 130 is known in advance . Therefore, in this calculation method, the erythrocyte concentration can be accurately measured as a measurement value according to the hematocrit (Ht).

더욱이, 본 실시예의 변형예에 따른 2점 2파장방식을 이용한 경우의 적혈구 농도(Rpw)의 연산식(3)은 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.Further, the equation (3) for calculating the erythrocyte concentration Rpw in the case of using the two-point two-wavelength system according to the modification of this embodiment can be expressed by the following equation.

Rpw = [log10{Iout/(Iout-ΔIout)}λ1]/[log10{Iout/(Iout-ΔIout)}λ2]Iout / (Iout-Iout)} lambda 2] / log10 {Iout / (Iout-

= ξ(Ht) … (3)    = ξ (Ht) ... (3)

상기 (3)식의 방법에서는, 발광부(120)로부터 출사되는 레이저 광(A)의 파장을 다른 λ1, λ2(본 실시예에서는 λ1=805nm, λ2=680nm으로 설정한다)로 함으로써 적혈구 농도를 헤마토크리트(Ht)만으로 이루어진 함수로서 계측할 수 있다. 따라서, 상기 연산방법에 따르면, 적혈구 농도를 헤마토크리트(Ht)에 따른 계측치로서 정확히 계측할 수 있게 된다.In the method (3), the wavelength of the laser light A emitted from the light emitting portion 120 is set to different? 1 and? 2 (? 1 = 805 nm and? 2 = 680 nm in this embodiment) It can be measured as a function consisting of only hematocrit (Ht). Therefore, according to the calculation method, the erythrocyte concentration can accurately be measured as a measurement value according to the hematocrit (Ht).

여기서, 피계측영역이 되는 뇌에 관해 설명하도록 한다. 도 5는 뇌를 좌측면에서 본 도면이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 인간의 뇌(300)는 대뇌(301), 소뇌(302), 뇌간(腦幹 ; 303)으로 이루어진다. 대뇌(301)는 인체의 운동기능을 조절하는 중추로서, 대뇌피질이 인체의 각 부(손, 팔꿈치, 어깨, 허리, 무릎, 발목의 각 관절 등)에 대응하여 각 운동영역(motor area)으로 나뉜다. 예컨대, 대뇌(301)는 전전두엽피질(prefrontal cortex ; 330), 전운동영역(premotor area ; 340), 운동영역(350), 체성감각영역(somatosensory area ; 360) 등을 갖는다. 더욱이, 대뇌(301)에는 전두엽 안구운동영역(332), 브로커영역(334), 후각영역(336)이 있으며, 전운동영역(340)에는 운동연합영역(342)이 있다.Here, the brain that becomes the measurement area will be described. 5 is a view showing the brain from the left side. As shown in Fig. 5, the human brain 300 comprises the cerebral 301, the cerebellum 302, and the brainstem 303. The cerebral cortex 301 is the central body that controls the human motor function. The cerebral cortex 301 corresponds to each part of the human body (hand, elbow, shoulder, waist, knee, ankle joint, etc.) It is divided. For example, the cerebrum 301 has a prefrontal cortex 330, a premotor area 340, an exercise area 350, a somatosensory area 360, and the like. In addition, the cerebrum 301 has a frontal lobe oculomotor region 332, a broker region 334 and a olfactory region 336, and a full motion region 340 has a motion association region 342.

더욱이, 운동영역(350)은 인체의 손발의 운동을 수행하기 위한 영역으로서, 예컨대, 어깨 운동영역(352), 팔꿈치 운동영역(354)을 갖는다. 이 때문에, 어깨 운동영역(352), 팔꿈치 운동영역(354)의 혈류를 계측하고, 각 영역의 혈류의 변화를 맵핑처리함으로써 어깨나 팔꿈치를 어떻게 움직이려 하고 있는지를 검지할 수 있게 된다.Further, the exercise area 350 has an area for performing the movement of the hands and feet of the human body, for example, a shoulder exercise area 352 and an elbow exercise area 354. Therefore, it is possible to detect how the shoulder or elbow is moved by measuring the blood flow in the shoulder moving area 352 and the elbow moving area 354 and mapping the change in the blood flow in each area.

도 6은 뇌의 혈류로부터 뇌활동을 계측하는 경우의 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 뇌(300)는 수액(髓液 ; 400), 두개골(410), 두피(420)에 의해 덮여 있다. 각 센서유닛(24)은, 광로분리부재(140)의 선단면을 두피(420)에 접촉시켜 혈류를 계측한다. 센서유닛(24A)의 발광부(120)로부터 출사된 레이저 광(A)은 두피(420), 두개골(410), 수액(400)을 투과하여 뇌(300) 내부로 진행한다. 그리고, 헤드부에 조사된 광은, 도 6의 파선으로 나타낸 바와 같은 원호형상의 패턴(440)으로 방사방향(깊이방향 및 반경방향)으로 전파된다.6 is a view for explaining the principle of measuring brain activity from the blood flow of the brain. As shown in FIG. 6, the brain 300 is covered with a liquid 400, a skull 410, and a scalp 420. Each sensor unit 24 measures the blood flow by bringing the distal end surface of the optical path separation member 140 into contact with the scalp 420. The laser light A emitted from the light emitting unit 120 of the sensor unit 24A passes through the scalp 420, the skull 410, and the liquid 400 and proceeds into the brain 300. [ The light irradiated on the head portion is propagated in the radial direction (depth direction and radial direction) by the circular pattern 440 as shown by the broken line in Fig.

이러한 광의 전파는, 레이저 광이 조사된 기점(基点 ; 450)으로부터 반경방향으로 이격될수록 광 전파경로가 길어져 광 투과율이 저하되기 때문에, 발광측의 센서유닛(24A)에 소정 거리 이격되어 인접해 있는 센서유닛(24B)의 수광레벨(투과광량)은 강하며, 그 다음으로는 그 옆에 소정 거리 이격되어 설치된 센서유닛(24C)의 수광레벨(투과광량)이 센서유닛(24B)의 수광레벨보다 약하게 검출된다. 또한, 발광측의 센서유닛(24A)의 수광부에서도, 뇌(300)로부터 광을 수광한다. 이러한 복수의 센서유닛(24)에서 수광된 광의 강도에 따른 검출신호를 맵핑처리함으로써 혈류의 변화에 따른 광 강도분포가 줄무늬모양의 도형(등고선)으로서 얻어진다.Since the propagation of such light is longer in the radial direction from the starting point (base point) 450 irradiated with the laser light, the light propagation path becomes longer and the light transmittance decreases. Therefore, The light receiving level (the amount of transmitted light) of the sensor unit 24B is stronger than the light receiving level of the sensor unit 24B Weakly detected. Also, the light receiving unit of the sensor unit 24A on the light emitting side receives light from the brain 300. By mapping the detection signals according to the intensity of the light received by the plurality of sensor units 24, the light intensity distribution corresponding to the change of the blood flow is obtained as stripes (contour lines).

또한, 각 센서유닛(24)으로부터 출력된 검출신호(수광된 투과광량에 따른 신호)를 상술한 (2)식 또는 (3)식의 Iout으로 함으로써 적혈구 농도를 헤마토크리 트(Ht)에 따른 계측치(산소포화도에 영향을 받지 않는 값)로서 정확히 계측할 수 있게 된다.Further, by setting the detection signal (a signal according to the amount of transmitted light received) output from each sensor unit 24 to Iout in the above-mentioned formula (2) or (3), the red blood cell concentration is changed according to the hematocrit It becomes possible to measure accurately as a measurement value (a value not affected by the oxygen saturation).

여기서, 도 7을 참조하여 뇌활동 계측장치(100)의 제어부(30)가 실행하는 뇌의 혈류계측처리에 관해 설명하도록 한다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 제어부(30)는, 대뇌피질을 각 운동영역마다 블록으로 나누어 혈류계측처리를 수행하며, 예컨대, 전전두엽피질(330), 전운동영역(340), 운동영역(350), 체성감각영역(360)의 각 계측 블록의 혈류계측처리를 병렬처리한다. 여기서, 이하에서는 예컨대, 운동영역(350)의 혈류를 계측하여 운동영역(350)의 활동상태를 맵핑처리하는 경우에 관해 설명하도록 한다.Here, the blood flow measurement processing of the brain executed by the control unit 30 of the brain activity measurement apparatus 100 will be described with reference to FIG. 7, the control unit 30 performs blood flow measurement processing by dividing the cerebral cortex into blocks for each exercise area, and for example, the prefrontal cortex 330, the pre-exercise area 340, the exercise area 350, , And the somatic sensory area 360 are processed in parallel. Hereinafter, the case of mapping the activity state of the exercise area 350 by measuring the blood flow in the exercise area 350 will be described.

먼저, 제어부(30)는 도 7의 S11에서 다수 배치된 센서유닛으로부터 임의의 센서유닛(24A ; 어드레스번호 n=1의 센서유닛)을 선택하고, 해당 센서유닛(24A)의 발광부(120)로부터 레이저 광을 피계측영역(운동영역(350)이 포함된 헤드부 영역)에 조사시킨다. 이어서, S12에서는, 어드레스 번호 n=1에 인접한 n=n+1의 센서유닛(24B)의 수광부(130)로부터 출력된 검출신호(수광된 투과광량에 대응하는 전기신호)를 무선통신장치(40)로부터 데이터 관리장치(50)로 송신한다. 데이터 관리장치(50)에서는, 무선통신장치(60)로부터 얻어진 n=n+1의 데이터를 데이터 베이스(70)에 저장한다.First, the control unit 30 selects an arbitrary sensor unit 24A (sensor unit with address number n = 1) from a plurality of sensor units arranged in S11 of Fig. 7 and controls the light emitting unit 120 of the sensor unit 24A, (The head portion region including the moving region 350) from the laser beam. Subsequently, in S12, the detection signal (electric signal corresponding to the amount of transmitted light received) output from the light receiving unit 130 of the sensor unit 24B of n = n + 1 adjacent to the address number n = 1 is transmitted to the radio communication apparatus 40 To the data management apparatus 50. [ The data management device 50 stores n = n + 1 data obtained from the radio communication device 60 in the database 70. [

다음의 S13에서는, 어드레스 번호 n=n+1에 인접한 n=n+2의 센서유닛(24C)의 수광부(130)로부터 출력된 검출신호(수광된 투과광량에 대응하는 전기신호)를 무선통신장치(40)로부터 데이터 관리장치(50)로 송신한다. 데이터 관리장치(50)에서 는, 무선통신장치(60)로부터 얻어진 n=n+2의 데이터를 데이터 베이스(70)에 저장한다.In S13, a detection signal (electrical signal corresponding to the received amount of transmitted light) output from the light receiving unit 130 of the sensor unit 24C of n = n + 2 adjacent to the address number n = n + (40) to the data management device (50). The data management device 50 stores n = n + 2 data obtained from the radio communication device 60 in the database 70. [

이와 같이, 레이저 광(A)을 발광한 센서유닛(24A)을 기점으로 하여 그 주위에 배치된 모든 센서유닛(24)의 검출신호를 데이터 관리장치(50)로 송신한다.As described above, the detection signals of all the sensor units 24 disposed around the sensor unit 24A emitting the laser light A are transmitted to the data management device 50 starting from the sensor unit 24A.

그리고, S14에서는, 발광점이 되는 센서유닛의 어드레스를 n+1로 변경한다. 다음의 S15에서는, 모든 센서유닛(24)이 발광되었는지 여부를 체크한다. S15에서, 모든 센서유닛(24)의 발광이 완료되지 않았을 때에는, 상기 n+1의 센서유닛(24B)의 발광부(120)로부터 레이저 광(A)을 조사시켜 S11~S15의 처리를 반복한다.Then, in S14, the address of the sensor unit that becomes the light emitting point is changed to n + 1. In next step S15, it is checked whether or not all of the sensor units 24 are lighted. When the light emission of all the sensor units 24 is not completed in S15, the process of S11 to S15 is repeated by irradiating the laser light A from the light emitting portion 120 of the (n + 1) th sensor unit 24B .

또한, S15에서, 모든 센서유닛(24)의 발광이 완료되었을 때에는, 해당 계측 블록의 혈류계측처리를 종료하거나, 혹은 해당 계측 블록에 대한 상기 혈류계측처리를 처음부터 다시 수행하여도 무방하다.When the light emission of all the sensor units 24 is completed in S15, the blood flow measurement processing of the measurement block may be terminated or the blood flow measurement processing of the measurement block may be performed again from the beginning.

여기서, 데이터 관리장치(50)의 계측 데이터 화상표시 제어장치(80)가 실행하는 계측 데이터 화상표시처리에 관해 도 8을 참조하여 설명하도록 한다. 계측 데이터 화상표시 제어장치(80)는, 도 8의 S21에서 데이터 베이스(70)에 저장된 계측 데이터(혈류에 따른 투과광량에 의한 데이터)를 읽어들인다. 이어서, S22로 진행하여, 계측 데이터와 상술한 연산식 (2) 또는 (3)을 이용하여 적혈구 농도(Rp 또는 Rpw)를 연산한다.Here, measurement data image display processing executed by the measurement data image display control device 80 of the data management device 50 will be described with reference to FIG. The measurement data image display control device 80 reads the measurement data (data based on the amount of transmitted light according to the blood flow) stored in the database 70 in S21 of Fig. Subsequently, the process proceeds to S22, where the erythrocyte concentration Rp or Rpw is calculated using the measurement data and the above-described equation (2) or (3).

다음의 S23에서는, 각 계측 포인트마다의 적혈구 농도의 분포도(등고선으로 나타낸 선도면)를 작성하고, 이 분포도의 화상 데이터를 데이터 베이스(70)에 저장한다. 그리고, S24로 진행하여, 전체 계측 포인트에 대한 적혈구 농도(Rp 또는 Rpw)의 연산이 완료되었는지 여부를 체크한다. S24에서 전체 계측 포인트에 대한 적혈구 농도(Rp 또는 Rpw)의 연산이 완료되지 않았을 때에는, 상기 S21로 되돌아가 S21 이후의 처리를 반복한다.In the next step S23, a distribution chart of the erythrocyte concentration (contour line) for each measurement point is created, and the image data of this distribution chart is stored in the database 70. [ Then, in S24, it is checked whether or not the calculation of the red blood cell concentration (Rp or Rpw) for all measurement points is completed. When the calculation of the red blood cell concentration (Rp or Rpw) for the entire measurement point is not completed in S24, the process returns to S21 and the process from S21 is repeated.

또한, S24에서 전체 계측 포인트에 대한 적혈구 농도(Rp 또는 Rpw)의 연산이 완료되었을 때에는 S25로 진행하여, 적혈구 농도의 분포를 나타낸 뇌 활동상태도를 모니터(90)에 표시한다.When the calculation of the red blood cell concentration (Rp or Rpw) for all the measurement points is completed in S24, the flow proceeds to S25, and the brain activity state diagram showing the distribution of the red blood cell concentration is displayed on the monitor 90. [

이와 같이, 뇌활동 계측장치(100)에 의해 계측된 혈류에 따른 계측 데이터로부터 적혈구 농도(Rp 또는 Rpw)를 연산하여 해당 계측 블록에서의 적혈구 농도 분포에 기초한 뇌활동상태가 모니터(90)에 표시되기 때문에, 피계측영역의 뇌활동상태를 정확히 확인할 수 있게 된다.In this way, the erythrocyte concentration Rp or Rpw is calculated from the measurement data according to the blood flow measured by the brain activity measuring apparatus 100, and the brain activity state based on the erythrocyte concentration distribution in the measurement block is displayed on the monitor 90 The brain activity state of the measurement area can be accurately confirmed.

여기서, 계측데이터 화상표시 제어장치(80)에 있어서, 뇌활동 계측장치(100)로부터 송신된 계측데이터를 분석하여 뇌의 혈류량(적혈구 농도)의 계측결과로서 얻어지는 화상 데이터의 표시예에 관해 설명하도록 한다. 도 9a는 어깨 운동영역(352), 팔꿈치 운동영역(354)의 계측전 상태를 모식적으로 나타낸 도면이다. 도 9b는 팔을 들려고 하는 경우의 계측 데이터로부터 얻어진 화상 데이터를 모식적으로 나타낸 도면이다. 도 9c는 팔꿈치를 구부리면서 팔을 들려고 하는 경우의 계측 데이터로부터 얻어진 화상 데이터를 모식적으로 나타낸 도면이다.Here, in the measurement data image display control device 80, measurement data transmitted from the brain activity measurement device 100 is analyzed to explain an example of display of image data obtained as the measurement result of the blood flow volume (erythrocyte concentration) of the brain do. 9A is a diagram schematically showing a state before measurement of the shoulder moving region 352 and the elbow moving region 354. As shown in Fig. Fig. 9B is a diagram schematically showing image data obtained from the measurement data when the arm is lifted. Fig. Fig. 9C is a diagram schematically showing image data obtained from measurement data when the arm is lifted while bending the elbow. Fig.

도 9a에 도시된 바와 같이, 뇌(300)의 어깨운동영역(352 ; 파선으로 나타낸 영역)에는, 어깨관절의 내전근(內轉筋) 영역(352a), 외전근(外轉筋) 영역(352b)이 있고, 팔꿈치 운동영역(354 ; 파선으로 나타낸 영역)에는, 팔꿈치 관절의 굴곡근 영역(354a), 신전근(伸展筋) 영역(354b)이 있다.9A, the shoulder joint region 352a of the shoulder joint, the abduction muscle region 352b of the shoulder joint region 352b ), And the elbow movement region 354 (the region indicated by the broken line) includes a flexion muscle region 354a and an extension muscle region 354b of the elbow joint.

도 9b에 나타낸 바와 같이, 예컨대, 뇌(300)가 팔을 들려고 생각했을 때, 어깨운동영역(352)의 내전근 영역(352a), 외전근 영역(352b)을 중심으로 하는 등고선과 같은 활동영역(360)의 화상 데이터가 작성되어 모니터(90)에 표시된다. 이 활동영역(360)의 화상 데이터에 있어서, 조밀한 부분은 광 강도가 강하고 혈류가 많음을 나타내며, 성긴 부분은 광 강도가 약하고 혈류가 적음을 나타낸다. 따라서, 도 9b에 도시된 도형에서 어깨운동영역(352)의 내전근 영역(352a), 외전근 영역(352b)에서의 뇌 활동이 활발해져 있는 것으로부터, 팔을 들도록 지령이 내려져 있음을 알 수가 있다.As shown in Fig. 9B, when the brain 300 is about to raise his / her arms, an active area 352a of the shoulder motion area 352, an active area such as a contour line centering on the outer- 360 are created and displayed on the monitor 90. [ In the image data of this active area 360, the dense part indicates strong light intensity and large blood flow, and the coarse part indicates weak light intensity and low blood flow. Therefore, it can be seen that the brain activity is active in the adductor muscle area 352a and the abduction muscle area 352b of the shoulder movement area 352 in the figure shown in Fig. 9B.

도 9c에 나타낸 바와 같이, 예컨대, 뇌(300)가 팔꿈치를 구부리면서 팔을 들려고 생각했을 때, 어깨운동영역(352)의 내전근 영역(352a), 외전근 영역(352b) 및 팔꿈치 운동영역(354)의 굴곡근 영역(354a)을 중심으로 하는 등고선과 같은 활동영역(370)의 화상 데이터가 작성되어 모니터(90)에 표시된다. 이 활동영역(370)의 화상 데이터에 있어서, 조밀한 부분은 광 강도가 강하고 혈류가 많음을 나타내며, 성긴 부분은 광 강도가 약하고 혈류가 적음을 나타낸다. 따라서, 도 9c에 도시된 도형에서 어깨운동영역(352)의 내전근 영역(352a), 외전근 영역(352b) 및 팔꿈치운동영역(354)의 굴곡근 영역(354a)에서의 뇌 활동이 활발해져 있는 것으로부터, 팔꿈치를 구부리면서 팔을 들도록 지령이 내려져 있음을 알 수가 있다.As shown in FIG. 9C, for example, when the brain 300 is considered to lift the arm while bending the elbow, the adductor muscle area 352a, the abduction muscle area 352b and the elbow exercise area 354 of the shoulder exercising area 352 The image data of the active area 370 such as a contour line centering on the curved-line area 354a of the display area 354 is created and displayed on the monitor 90. [ In the image data of this active area 370, the dense part indicates strong light intensity and large blood flow, and a sparse part indicates weak light intensity and low blood flow. 9C, brain activity in the adductor muscle area 352a, the abduction muscle area 352b, and the flexion muscle area 354a of the elbow exercise area 354 is active, , You can see that the command has been issued to lift the arm while bending the elbow.

도 10a~10D를 참조하여 깊이방향의 혈류의 계측결과에 대한 표시예에 대해 설명하도록 한다. 도 10a는 발광부(120)로부터 출사된 광의 광전파경로를 모식적 으로 나타낸 도면이다. 도 10b는 발광부(120)로부터 광이 조사된 직후(경과시간 t1)의 상태를 나타내는 A-A선을 따른 종단면도이다. 도 10c는 발광부(120)로부터 광이 조사되고 나서 경과시간 t2가 경과된 상태를 나타내는 A-A선을 따른 종단면도이다. 도 10d는 발광부(120)로부터 광이 조사되고 나서 경과시간 t3이 경과된 상태를 나타내는 A-A선을 따른 종단면도이다.10A to 10D, display examples of measurement results of blood flow in the depth direction will be described. 10A is a diagram schematically showing a light propagation path of light emitted from the light emitting portion 120. FIG. 10B is a longitudinal sectional view taken along the line A-A showing a state immediately after the light is emitted from the light emitting portion 120 (elapsed time t1). 10C is a vertical sectional view along the line A-A showing a state in which the elapsed time t2 has elapsed after the light is irradiated from the light emitting portion 120. Fig. 10D is a longitudinal sectional view taken along the line A-A showing a state in which the elapsed time t3 has elapsed after the light is irradiated from the light emitting portion 120. As shown in Fig.

도 10a에 도시된 바와 같이, 발광부(120)로부터 출사된 레이저 광(A)은 예컨대, 3개의 광전파경로(170)로 나타낸 바와 같이 거의 원호형상의 궤적을 밟도록 전파된다. 또한, 도 10b~10D에서는, 3개의 광전파경로(170)와 A-A선이 교차하는 계측점(A1,A2,A3)의 광 강도의 변화가 화상으로 도시되어 있다.As shown in Fig. 10A, the laser light A emitted from the light emitting portion 120 is propagated so as to trace an almost arc-shaped locus, for example, as indicated by three photoelectric wavewaves 170. [ In Figs. 10B to 10D, changes in the light intensity at the measurement points A1, A2, and A3 where the three photoelectric waveguides 170 intersect with the A-A line are shown as images.

도 10b에 나타낸 바와 같이, 발광부(120)로부터 광이 조사된 직후(경과시간 t1)의 상태의 광전파경로(170)는, 계측점(A3)에서의 혈류량(수광강도)이 가장 강하게 검출됨을 알 수 있다.10B, the photoelectric waveguide 170 in a state immediately after the light is irradiated from the light emitting portion 120 (elapsed time t1) is the one in which the blood flow amount (received light intensity) at the measurement point A3 is detected most strongly Able to know.

도 10c에 나타낸 바와 같이, 발광부(120)로부터 광이 조사되고 나서 경과시간 t2이 경과된 상태의 광전파경로(170)는, 계측점(A2)에서의 혈류량(수광강도)이 가장 강하게 검출됨을 알 수 있다.As shown in Fig. 10C, the photoelectric waveguide 170 in a state where the elapsed time t2 has elapsed after the light is irradiated from the light-emitting portion 120 has the strongest detection of the blood flow amount (received light intensity) at the measurement point A2 Able to know.

도 10d에 나타낸 바와 같이, 발광부(120)로부터 광이 조사되고 나서 경과시간 t3이 경과된 상태의 광전파경로(170)는 계측점(A1)에서의 혈류량(수광강도)이 가장 강하게 검출됨을 알 수 있다.10D, the photoelectric waveguide 170 in a state where the elapsed time t3 has elapsed after the light is irradiated from the light emitting portion 120 is determined to be most intensively detected in the blood flow amount (light receiving intensity) at the measurement point A1 .

이와 같이, 광전파경로(170)에 따른 깊이방향의 계측점(A1,A2,A3)에서의 투과광량에 기초하여, 깊이방향의 혈류량의 분포를 계측할 수 있게 된다. 예컨대, 도 10b로부터 도 10d와 같은 경우에는, 시간의 경과에 따라 혈류량이 가장 많은 점이 뇌의 내부로부터 표층부로 이동해감을 계측할 수가 있다.As described above, it is possible to measure the distribution of the blood flow amount in the depth direction based on the amount of transmitted light at the measurement points A1, A2, and A3 in the depth direction along the photoelectric waveguide 170. [ For example, in the case of FIGS. 10B to 10D, it is possible to measure the movement of the point of the blood flow from the inside of the brain to the surface layer with the passage of time.

다음으로 뇌활동 계측장치(100)의 변형예에 관해 설명하도록 한다.Next, a modified example of the brain activity measuring apparatus 100 will be described.

도 11a는 뇌활동 계측장치의 변형예 1에 따른 장착상태를 나타낸 도면이다. 도 11a에 도시된 바와 같이, 변형예 1의 뇌활동 계측장치(100A)의 혈류계측장치(20A)는, 구형(球形)으로 형성된 네트형상 베이스(22A)에 복수의 센서유닛(24)이 부착되어 있다. 또, 도 11a에서는, 뇌활동 계측장치(100A)가 헤드부 한쪽에만 도시되어 있으나, 지면의 안쪽이 되는 반대쪽도 같은 구성으로 되어 있다.11A is a view showing a mounting state according to a variation 1 of the brain activity measuring apparatus. 11A, the blood flow measuring apparatus 20A of the brain activity measuring apparatus 100A of Modified Example 1 is configured such that a plurality of sensor units 24 are attached to a net base 22A formed into a spherical shape . In Fig. 11A, the brain activity measuring apparatus 100A is shown only on one side of the head, but the opposite side to the inside of the paper is also configured similarly.

각 센서유닛(24)은 네트의 교차부분에 관통된 상태로 유지되어 있다. 또한, 네트형상 베이스(22A)는 그 장착된 헤드부의 표면형상에 따라 사각형상의 연결구조가 마름모 형상으로 변형되어 신축하기 때문에, 헤드부의 표면형상에 대응된 구형으로 변형될 수 있다.Each of the sensor units 24 is held in a state of passing through an intersection portion of the net. In addition, the net-shaped base 22A can be deformed into a spherical shape corresponding to the surface shape of the head portion because the rectangular-shaped connecting structure is deformed into a rhomboid shape and expanded or contracted according to the surface shape of the mounted head portion.

네트형상 베이스(22A)는, 각 교차부분에 접속되는 네트형상의 아암부(4개~8개)가 탄성을 가진 수지재에 의해 형성되어 있기 때문에, 재질 자체의 탄성에 의해 장착된 헤드부 표면에 복수의 센서유닛(24)의 단부를 밀착시킬 수 있게 되어, 헤드부의 표면형상에 관계없이 복수의 센서유닛(24)의 선단부를 계측대상인 헤드부 표면에 맞닿게 할 수 있게 된다.Since the net-like base 22A has net-shaped arm portions (four to eight) connected to the respective intersecting portions formed of a resin material having elasticity, the net- It is possible to bring the end portions of the plurality of sensor units 24 into contact with the surface of the head portion to be measured regardless of the surface shape of the head portion.

본 변형예 1에서는, 센서유닛(24)의 직경이 10mm~50mm 정도이기 때문에, 네트형상 베이스(22A)에는 150~300개 정도의 센서유닛(24)이 소정의 배치패턴(소정의 간격)으로 부착되어 있다. 또한, 다수의 센서유닛(24)은 상술한 실시예 1과 마찬 가지로, 미리 계측대상의 계측위치에 따른 어드레스 데이터에 의해 별개로 관리되고 있으며, 각 센서유닛(24)으로부터 얻어진 계측 데이터는, 각각의 어드레스 데이터와 함께 데이터 관리장치(50)로 송신되어 보존된다.In the first modification, since the diameter of the sensor unit 24 is about 10 mm to 50 mm, about 150 to 300 sensor units 24 are arranged in the net base 22A in a predetermined arrangement pattern (predetermined interval) Respectively. Similarly to the first embodiment, the plurality of sensor units 24 are managed separately by address data corresponding to the measurement position of the measurement object in advance, and the measurement data obtained from each sensor unit 24 is, And is stored in the data management device 50 together with the respective address data.

또한, 네트형상 베이스(22A)는 복수의 블록(A~N)으로 구획되어 있으며, 각 블록(A~N)마다 소형의 무선통신장치(400A~400N, 도 11에서 검게 동그라미 표시함)가 설치되어 있다. 이 때문에, 복수의 센서유닛(24)에 의한 계측 데이터는, 각 블록(A~N)마다 무선통신장치(400A~400N)로부터 데이터 관리장치(50)로 송신할 수가 있다.The net-shaped base 22A is divided into a plurality of blocks A to N and small wireless communication devices 400A to 400N (indicated by black circles in FIG. 11) are installed for each of the blocks A to N . Therefore, the measurement data by the plurality of sensor units 24 can be transmitted from the wireless communication apparatuses 400A to 400N to the data management apparatus 50 for each block (A to N).

도 11b는 변형예 1의 각 기기의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 11b에 나타낸 바와 같이, 복수의 센서유닛(24)은 예컨대, 뇌(300)를 기능별로 구획하는 각 블록(A~N)마다 분류되어 있으며, 예컨대, 24A1~24An, 24B1~24Bn … 24N1~24Nn과 같이 그룹화되어 있다. 각 블록(A~N)마다 설치된 무선통신장치(400A~400N)는 데이터 관리장치(50)와의 무선신호에 의한 송수신을 수행하며, 데이터 관리장치(50)로부터 송신되는 발광지령을 수신하면, 각 블록(A~N)의 각 센서유닛(24)에 대하여 병렬로 발광신호를 출력한다. 이로써, 각 블록(A~N)의 각 발광부(120)는, 순차적으로 레이저 광을 발광하여 각 블록의 헤드부 표면(피계측영역)에 조사한다. 이와 함께, 각 블록(A~N)마다 설치된 센서유닛(24A1~24An, 24B1~24Bn … 24N1~24Nn)의 수광부(130)에서 수광된 투과광량에 따른 계측 데이터가 무선통신장치(400A~400N)로부터 데이터 관리장치(50)로 송신된다. 이 때문에, 데이터 관리장치(50)에서는 센서유닛(24A1~24An, 24B1~24Bn … 24N1~24Nn)에 의해 계측된 각 블록(A~N)의 각 데이 터가 병렬처리된다.Fig. 11B is a block diagram showing a configuration of each device according to a modification 1; Fig. As shown in Fig. 11B, the plurality of sensor units 24 are classified into, for example, 24A1 to 24An, 24B1 to 24Bn, and 24A1 to 24Bn, respectively, for each block A to N that divides the brain 300 by function, for example. 24N1 to 24Nn. The wireless communication apparatuses 400A to 400N installed for each of the blocks A to N carry out transmission and reception with a wireless signal with the data management apparatus 50. When receiving the light emission command transmitted from the data management apparatus 50, And outputs the light emission signals to the sensor units 24 of the blocks A to N in parallel. Thus, each of the light emitting portions 120 of each of the blocks A to N sequentially emits a laser beam and irradiates the surface of the head portion (measured area) of each block. The measurement data corresponding to the amount of transmitted light received by the light receiving unit 130 of the sensor units 24A1 to 24An and 24B1 to 24Bn to 24Nn to 24Nn provided for each of the blocks A to N is transmitted to the wireless communication apparatuses 400A to 400N, To the data management apparatus 50. For this reason, in the data management device 50, each data of each of the blocks A to N measured by the sensor units 24A1 to 24An, 24B1 to 24Bn ... 24N1 to 24Nn is processed in parallel.

본 변형예 1에서는, 뇌활동 계측장치(100A)가 복수의 무선통신장치(400A~400N)를 갖기 때문에, 센서유닛(24A1~24An, 24B1~24Bn … 24N1~24Nn)이 계측한 계측 데이터를 단시간에 송신할 수 있는 동시에, 데이터 관리장치(50)에서, 각 블록(A~N)마다 계측 데이터를 분석하여 각 블록(A~N)마다의 화상 데이터를 병렬처리에 의해 효율적으로 작성할 수 있게 된다.Since the brain activity measuring apparatus 100A has a plurality of radio communication apparatuses 400A to 400N in the present modified example 1, the measurement data measured by the sensor units 24A1 to 24An, 24B1 to 24Bn ... 24N1 to 24Nn, The data management device 50 can analyze the measurement data for each of the blocks A to N and efficiently create the image data for each of the blocks A to N by parallel processing .

또한, 네트형상 베이스(22A)는, 각 교차부분에 접속되는 복수의 아암부 중 2개를 도전재에 의해 형성하고, 상기 2개의 도전재를 센서유닛(24)의 발광부(120), 수광부(130)에 접속하여 발광의 지시 및 수광된 계측 데이터의 검출을 수행할 수도 있다.The net shape base 22A is formed by two conductive members that are connected to the respective intersecting portions and the two conductive members are connected to the light emitting unit 120 of the sensor unit 24, (130) to perform an instruction of light emission and detection of the received measurement data.

도 12는 뇌활동 계측장치의 변형예 2의 장착상태를 나타낸 도면이다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 변형예 2의 뇌활동 계측장치(100B)의 혈류계측장치(20B)는 수지재로 이루어진 가요성 배선판(500)에 복수의 노치(510A~510N)가 방사상으로 형성되어 있다. 또한, 도 12에서는 뇌활동 계측장치(100B)가 헤드부 한쪽에만 도시되어 있으나, 지면의 안쪽이 되는 반대쪽도 같은 구성으로 되어 있다. 또한, 가요성 배선판(500)에는, 상술한 실시예 1과 마찬가지로 복수의 센서유닛(24)이 소정 간격마다 유지되어 있다.12 is a view showing a mounting state of a variation 2 of the brain activity measuring apparatus. 12, in the blood flow measuring apparatus 20B of the brain activity measuring apparatus 100B of Modification 2, a plurality of notches 510A to 510N are formed radially in the flexible wiring board 500 made of a resin material have. In Fig. 12, the brain activity measuring apparatus 100B is shown on only one side of the head, but the opposite side to the inside of the paper has the same configuration. In the flexible wiring board 500, similarly to the first embodiment, a plurality of sensor units 24 are held at predetermined intervals.

가요성 배선판(500)은 가요성을 갖기 때문에, 복수의 노치(510A~510N)에 의해 헤드부 표면형상에 따른 곡면형상으로 용이하게 변형될 수 있다. 더욱이, 평판형상으로 형성된 가요성 배선판(500)의 외측으로부터 중심부분을 향하여 복수의 노 치(510A~510N)를 형성하는 동시에, 노치각도나 노치길이를 조정함으로써 다양한 곡면형상에 대응할 수 있게 된다. 이 때문에, 본 변형예에서는, 가요성 배선판(500)을 휘면서 헤드부 표면에 간단하게 장착할 수 있는 동시에, 계측 종료 후에 가요성 배선판(500)을 평면형상으로 되돌리는 것만으로 용이하게 분리시킬 수도 있다.Since the flexible wiring board 500 has flexibility, it can be easily deformed into a curved surface shape corresponding to the surface shape of the head by the plurality of notches 510A to 510N. Furthermore, a plurality of notches 510A to 510N are formed from the outside of the flexible wiring board 500 formed in a flat plate shape toward the central portion, and various notches can be formed by adjusting the notch angle and the notch length. Therefore, in the present modified example, the flexible wiring board 500 can be simply mounted on the surface of the head while bending the flexible wiring board 500, and the flexible wiring board 500 can be easily separated It is possible.

또, 가요성 배선판(500)에 보유된 복수의 센서유닛(24)은, 노치(510A~510N)에 의해 구획된 각 영역마다 제어되며, 24A1~24An, 24B1~24Bn … 24N1~24Nn와 같이 그룹화되어 있다. 따라서, 복수의 노치(510A~510N)를 임의의 위치에 형성할 수 있으므로, 피계측영역에 따라 각 블록(A~N)마다의 영역을 설정할 수 있게 된다.The plurality of sensor units 24 held by the flexible wiring board 500 are controlled for each of the areas partitioned by the notches 510A to 510N and are connected to the flexible wiring boards 500 through 24A1 to 24An and 24B1 to 24Bn. 24N1 to 24Nn. Therefore, since the plurality of notches 510A to 510N can be formed at arbitrary positions, it is possible to set an area for each block (A to N) in accordance with the measurement area.

또한, 본 변형예 2에서도, 상술한 변형예 1과 마찬가지로, 각 블록(A~N)마다 소형의 무선통신장치(400A~400N, 도 12에서 검게 동그라미 표시함)가 설치되어 있다. 이 때문에, 복수의 센서유닛(24)에 의한 계측 데이터는 각 블록(A~N)마다 무선통신장치(400A~400N)로부터 데이터 관리장치(50)로 송신할 수 있다.Also, in Modification 2 of the present modification, small wireless communication apparatuses 400A to 400N (indicated by black circles in Fig. 12) are provided for each block (A to N) in the same manner as Modified Example 1 described above. Therefore, the measurement data by the plurality of sensor units 24 can be transmitted from the radio communication apparatuses 400A to 400N to the data management apparatus 50 for each block (A to N).

도 13은 뇌활동 계측장치의 변형예 3의 장착상태를 나타낸 도면이다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 변형예 3의 뇌활동 계측장치(100C)의 혈류계측장치(20C)는, 수지재로 이루어진 가요성 배선판(600)을 띠형상으로 형성하고, 또한 가요성 배선판(600)을 나선형으로 감아붙인 것이다. 또, 도 13에서는 뇌활동 계측장치(100C)가 헤드부 한쪽에만 도시되어 있으나, 지면의 안쪽이 되는 반대쪽도 같은 구성으로 되어 있다. 또한, 가요성 배선판(600)에는, 상술한 변형예 2와 마찬가지로 복수의 센서유닛(24) 및 무선통신장치(400A~400N, 도 13에서 검게 동그라미 표시함)가 소정 간격마다 유지되어 있다.13 is a view showing a mounting state of a variation 3 of the brain activity measuring apparatus. 13, the blood flow measuring apparatus 20C of the brain activity measuring apparatus 100C of Modified Example 3 is configured such that a flexible wiring board 600 made of a resin material is formed in a strip shape and the flexible wiring board 600 ) In a spiral. In Fig. 13, the brain activity measuring apparatus 100C is shown on only one side of the head, but the opposite side to the inside of the paper is also configured similarly. A plurality of sensor units 24 and radio communication apparatuses 400A to 400N (indicated by black circles in Fig. 13) are held at predetermined intervals in the flexible wiring board 600 in the same manner as in the second modification described above.

가요성 배선판(600)은 가요성을 갖는 띠형상으로 형성되기 때문에, 헤드부의 표면형상으로 자유롭게 감아붙일 수가 있으며, 헤드부의 곡면형상에 밀착하도록 용이하게 장착할 수가 있다. 또한, 피계측자의 헤드부 형상이 다양하지만, 가요성 배선판(600)의 감기범위를 적절히 조정하도록 장착할 수 있다.Since the flexible wiring board 600 is formed in a flexible strip shape, the flexible wiring board 600 can be freely rolled up to the surface shape of the head portion and easily attached to the curved surface of the head portion. In addition, the shape of the head of the measured person varies, but it can be mounted so as to adjust the winding range of the flexible wiring board 600 appropriately.

도 14는 센서유닛의 변형예를 나타내는 종단면도이다. 또한, 도 14에 있어서 상술한 도 2의 센서유닛(24)과 동일한 부분에는 동일 부호를 사용하고 그에 대한 설명은 생략하기로 한다. 도 14에 나타낸 바와 같이, 변형예의 센서유닛(700)은, 테이퍼형 통형상으로 형성된 뇌파계측용 전극(710)의 내측에 테이퍼형상으로 형성된 광로분리부재(720)가 삽입되어 유지되어 있다. 본 변형예에서는, 광로분리부재(720)의 외주에 뇌파계측용 전극(710)이 일체로 끼움결합되어 있다. 또, 뇌파계측용 전극(710) 및 광로분리부재(720)의 테이퍼 각도는, 전체 길이 및 상하단부면적 등에 따라 임의로 설정된다. 또한, 광로분리부재(720)는 상술한 실시예 1와 마찬가지로 홀로그램으로 이루어지며, 발광부(120)로부터의 레이저 광을 선단부(722)로부터 출사하고, 뇌(300)로 전파하며 선단부(722)로부터 입사된 광을 수광부(130)로 집광시킨다.14 is a longitudinal sectional view showing a modification of the sensor unit. In Fig. 14, the same reference numerals are used for the same parts as those of the sensor unit 24 of Fig. 2 described above, and a description thereof will be omitted. As shown in Fig. 14, the sensor unit 700 of the modified example has an optical path separating member 720 formed in a tapered shape inside of an electrode for electroencephalogram measurement 710 formed in a tapered cylindrical shape. In the present modified example, the EEG electrode 710 is integrally fitted to the outer periphery of the optical path separation member 720. The taper angle of the electrode for electroencephalogram measurement 710 and the optical path separation member 720 is arbitrarily set according to the total length, upper and lower end areas, and the like. The optical path separating member 720 is formed of a hologram in the same manner as in the first embodiment described above. The optical path separating member 720 emits laser light from the light emitting portion 120 from the tip portion 722, propagates to the brain 300, And converges the light incident from the light receiving unit 130.

뇌파계측용 전극(710)의 선단부(712)는, 광로분리부재(720)의 선단부(722)보다 약간 하방으로 돌출되어 있기 때문에, 헤드부 표면(220)에 접촉되어 해당 피계측영역의 뇌파를 계측할 수가 있다.Since the distal end portion 712 of the electrode for electroencephalogram measurement 710 protrudes slightly below the distal end portion 722 of the optical path separation member 720, Can be measured.

또, 뇌파계측용 전극(710)의 기단측에는 직경이 큰 플랜지부(714)가 설치되어 있다. 상기 플랜지부(714)는 도전재로 형성된 외통부재(730)의 내벽을 축방향 (상하방향)으로 슬라이딩할 수 있도록 삽입되어 있다. 외통부재(730)는 상기 뇌파계측용 전극(710) 및 광로분리부재(720)를 축방향으로 슬라이딩시키기 위한 공간(740)과, 공간(740)의 상부를 에워싸도록 형성된 상부 벽부(732)와, 공간(740)의 하부를 에워싸도록 형성된 하부 벽부(734)를 갖는다.A flange portion 714 having a large diameter is provided at the proximal end side of the electrode 710 for measuring the electroencephalogram. The flange portion 714 is inserted so that the inner wall of the outer cylinder member 730 formed of a conductive material can slide in the axial direction (vertical direction). The outer casing member 730 includes a space 740 for sliding the electroencephalogram measurement electrode 710 and the optical path separation member 720 in the axial direction and an upper wall portion 732 formed to surround the upper portion of the space 740. [ And a lower wall portion 734 formed to surround the lower portion of the space 740.

뇌파계측용 전극(710)의 플랜지부(714)와 상부 벽부(732)의 사이에는, 뇌파계측용 전극(710)을 하방으로 가압하는 가압부재(코일스프링 ; 750)가 끼워져 장착되어 있다. 상기 가압부재(750)는 뇌파계측용 전극(710) 및 광로분리부재(720)의 선단이 헤드부 표면(220)에 접촉하면, 그 가압력에 의해 압축되기 때문에, 그 압축력에 대한 탄발력으로 뇌파계측용 전극(710) 및 광로분리부재(720)의 선단을 헤드부 표면(220)으로 가압한다.Between the flange portion 714 of the electrode 710 for measurement and the upper wall portion 732, a pressing member (coil spring) 750 for pressing down the EEG electrode 710 is fitted. The pressing member 750 is compressed by the pressing force when the tip of the electrode for electroencephalogram measurement 710 and the optical path separating member 720 comes into contact with the surface of the head portion 220. Therefore, The tip of the measurement electrode 710 and the optical path separation member 720 is pressed to the head portion surface 220. [

따라서, 외통부재(730)를 하방으로 가압하도록 장착함으로써, 가압부재(750)의 가압력이 작용하여 뇌파계측용 전극(710) 및 광로분리부재(720)의 선단을 헤드부 표면(220)에 밀착시킬 수가 있다. 이 때문에, 피계측영역에 두발이 존재할 경우에도 뇌파계측용 전극(710) 및 광로분리부재(720)의 선단을 헤드부 표면(220)에 확실히 접촉시킬 수 있게 된다.Therefore, by pressing the outer cylinder member 730 downward, the pressing force of the pressing member 750 acts to bring the tip of the EEG electrode 710 and the optical path separation member 720 close to the head portion surface 220 You can. Therefore, even when the hair is present in the measurement area, the tip of the EEG electrode 710 and the optical path separation member 720 can be reliably contacted to the head part surface 220.

광로분리부재(720)의 상단면(724)에는, 발광부(120)와 수광부(130)가 탑재되어 있다. 본 변형예의 광로분리부재(720)는, 상단의 직경이 커지도록 테이퍼형상으로 형성되어 있기 때문에, 상단면(724)의 면적을 발광부(120) 및 수광부(130)의 의 사이즈에 따른 크기로 설정할 수가 있다. 또, 발광부(120) 및 수광부(130)의 사이즈에 관계없이 광로분리부재(720)의 선단부(722)의 직경을 작게 하여 헤드부 표면(220)과의 접촉면적을 작게 할 수 있다. 이로써, 광로분리부재(720)의 상단면(724)을 헤드부 표면(220)에 접촉시킬 때, 두발이 끼는 경우가 감소하여 계측 정밀도가 높아진다.A light emitting portion 120 and a light receiving portion 130 are mounted on an upper end surface 724 of the optical path separating member 720. [ The optical path separating member 720 of this modified example is formed in a tapered shape so that the diameter of the top end thereof is larger than that of the light path separating member 720. Therefore, Can be set. The diameter of the distal end portion 722 of the optical path separation member 720 can be made smaller and the contact area with the head portion surface 220 can be reduced regardless of the size of the light emitting portion 120 and the light receiving portion 130. [ Thus, when the top end surface 724 of the optical path separating member 720 is brought into contact with the head portion surface 220, the case where the head is stuck is reduced, and the measurement accuracy is enhanced.

또한, 본 변형예에 있어서, 헤드부 표면(220)으로부터 발광된 레이저 광(A) 및 광로분리부재(720)의 선단부(722)로부터 수광된 광은, 테이퍼형상의 내벽에 반사되면서 도파로를 형성하기 때문에, 투과광량에 영향을 미치는 일은 없다.In this modification, light received from the laser light A emitted from the head portion surface 220 and the tip portion 722 of the optical path separation member 720 is reflected on the inner wall of the tapered shape to form a waveguide Therefore, there is no influence on the amount of transmitted light.

(실시예 2)(Example 2)

도 15는 실시예 2에 따른 혈류계측장치의 개략 구성을 나타낸 계통도이다. 도 15에 나타낸 바와 같이, 실시예 2의 혈류계측장치(800)는, 인공투석할 때의 혈류량을 계측하는 장치로서, 인공투석장치(810)에 접속된 투석튜브(812)에 장착되는 센서유닛(820)과, 센서유닛(820)으로부터 출력된 계측 데이터에 기초하여 인공투석장치(810)를 제어하는 제어부(830)를 갖는다.15 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a blood flow measuring apparatus according to the second embodiment. As shown in Fig. 15, the blood flow measuring apparatus 800 of the second embodiment is an apparatus for measuring the blood flow amount at the time of artificial dialysis. The blood flow measuring apparatus 800 includes a sensor unit 810, which is attached to a dialysis tube 812 connected to the artificial dialyzer 810, And a control unit 830 for controlling the artificial dialyzer 810 based on the measurement data output from the sensor unit 820. [

투석튜브(812)는 탄성을 갖는 반투명한 수지튜브로 이루어진다. 또, 투석튜브(812)는 투석을 받는 환자(840)의 혈관(842,844)에 접속되어 있으며, 혈관(842,844)으로부터 취출(取出)된 혈액을 인공투석장치(810)에 공급한다. 인공투석장치(810)에는, 혈액을 여과하며 투석액을 공급하는 인공신장(다이얼라이저) 및 혈액을 보내는 펌프장치가 구비된다.The dialysis tube 812 is made of a translucent resin tube having elasticity. The dialysis tube 812 is connected to the blood vessels 842 and 844 of the patient 840 undergoing dialysis and supplies the blood taken out from the blood vessels 842 and 844 to the artificial dialysis apparatus 810. The artificial dialyzer 810 is provided with an artificial kidney (dial riser) for filtering blood and supplying a dialysis liquid and a pump device for sending blood.

제어부(830)는, 센서유닛(820)에 의해 계측된 계측 데이터로부터 혈류량 및 적혈구 농도를 연산하고, 혈류량에 따라 인공투석장치(810)에 대한 투석액의 공급량 및 펌프회전수를 제어한다. 또, 제어부(830)는 센서유닛(820)의 계측결과 및 투석 데이터를 개인용 컴퓨터(850)로 출력한다. 개인용 컴퓨터(850)에서는 계측결과 및 투석 데이터의 축적 및 분석 등을 수행한다.The control unit 830 calculates the blood flow amount and erythrocyte concentration from the measurement data measured by the sensor unit 820 and controls the supply amount of the dialysis solution and the pump rotation number to the artificial dialyzer 810 according to the blood flow amount. The control unit 830 outputs the measurement result of the sensor unit 820 and the dialysis data to the personal computer 850. [ The personal computer 850 accumulates and analyzes measurement results and dialysis data.

도 16은 실시예 2에 따른 센서유닛(820)의 구성을 나타내는 종단면도이다. 도 16에 도시된 바와 같이 센서유닛(820)은, 투석튜브(812)의 일부를 상하방향에서 가압한 상태로 유지하는 유지부재(860)와, 2세트의 센서부(870,880)를 갖는다. 제 1 센서부(870)는 투석튜브(812)의 상부에 배치된 제 1 발광부(872)와, 투석튜브(812)의 하부에 배치된 제 1, 제 2 수광부(874,876)로 구성되어 있다. 또한, 제 2 센서부(880)는 제 1 센서부(870)와 마찬가지로, 투석튜브(812)의 상부에 배치된 제 2 발광부(882)와, 투석튜브(812)의 하부에 배치된 제 3, 제 4 수광부(884,886)로 구성되어 있다.16 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the sensor unit 820 according to the second embodiment. As shown in Fig. 16, the sensor unit 820 has a holding member 860 for holding a part of the dialysis tube 812 in a pressurized state in the up-and-down direction, and two sets of sensor units 870 and 880. The first sensor unit 870 includes a first light emitting unit 872 disposed at an upper portion of the dialysis tube 812 and first and second light receiving units 874 and 876 disposed at a lower portion of the dialysis tube 812 . The second sensor unit 880 includes a second light emitting unit 882 disposed at an upper portion of the dialysis tube 812 and a second light emitting unit 882 disposed at a lower portion of the dialysis tube 812, 3, and a fourth light receiving section 884, 886.

본 실시예 2에서는, 상술한 연산식(3)을 이용하여 2점 2파장방식의 계측방법에 의해 적혈구 농도(Rpw)를 계측한다. 즉, 제 1 발광부(872)와 제 2 발광부(882)로부터 출사되는 레이저 광의 파장을 다른 파장 λ1, λ2(본 실시예에서는 λ1=805nm, λ2=680nm으로 설정함)로 함으로써 적혈구 농도를 헤마토크리트(Ht)만으로 이루어진 함수로서 계측할 수 있다. 따라서, 본 연산방법에 따르면, 적혈구 농도를 헤마토크리트(Ht)에 따른 계측치로서 정확하게 계측할 수 있게 된다.In the second embodiment, the erythrocyte concentration Rpw is measured by the measurement method of the two-point two-wavelength system using the above-described equation (3). That is, by setting the wavelength of the laser beam emitted from the first light emitting portion 872 and the second light emitting portion 882 to different wavelengths lambda 1 and lambda 2 (in this embodiment, lambda 1 = 805 nm, lambda 2 = 680 nm) It can be measured as a function consisting of only hematocrit (Ht). Therefore, according to this calculation method, the erythrocyte concentration can be accurately measured as a measurement value according to the hematocrit (Ht).

(실시예 3)(Example 3)

도 17은 실시예 3에 따른 혈류계측장치의 개략 구성을 나타낸 계통도이다. 도 17에 나타낸 바와 같이, 실시예 3의 혈류계측장치(900)는, 피계측영역의 피부표면(910)에 접촉되는 계측부(920)와, 계측부(920)에 내장된 센서유닛(930)과, 센서 유닛(930)으로부터 출력된 계측 데이터에 기초하여 혈류계측화상을 생성하는 제어부(940)를 갖는다.17 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a blood flow measuring apparatus according to the third embodiment. 17, the blood flow measuring apparatus 900 of the third embodiment includes a measuring unit 920 that is in contact with the skin surface 910 of the measurement region, a sensor unit 930 that is built in the measuring unit 920, And a control unit 940 for generating a blood flow measurement image based on the measurement data output from the sensor unit 930. [

계측부(920)는 손에 들고 이동시킬 수 있는 크기로 형성되어 있으며, 예컨대, 인체의 어느 부위의 혈류를 계측하는가에 따라서 적절히 이동시킬 수가 있다. 또한, 계측부(920)는 원추형상부(922)의 바닥면이 피계측영역에 접촉되는 계측면(924)이며, 원추형상부(922)의 상부에 파지부(把持部 ; 926)가 돌출되어 있다. 따라서, 혈류를 계측하는 계측자는, 파지부(926)를 쥐고 계측면(924)을 적절히 피계측영역의 피부표면(910)에 접촉시킴으로써 해당 피계측영역의 혈류를 계측할 수 있다.The measuring unit 920 is formed in a size that can be moved by hand, and can be appropriately moved depending on, for example, the blood flow in which part of the human body is measured. The measuring unit 920 is a side surface 924 on which the bottom surface of the conical portion 922 is brought into contact with the measurement area and a gripping portion 926 protrudes from the top of the conical portion 922. Therefore, the meter for measuring the blood flow can measure the blood flow in the measurement area by holding the gripping part 926 and bringing the system side surface 924 into contact with the skin surface 910 of the measurement area appropriately.

센서유닛(930)은 레이저 광(A)을 출사하는 발광부(950)와, 광 출사점으로부터 다른 거리로 배치된 한 쌍의 수광부(960,962)와, 홀로그램으로 이루어진 광로분리부재(970)를 갖는다. 광로분리부재(970)의 상면에는, 발광부(950) 및 한 쌍의 수광부(960,962)가 탑재되어 있으며, 광로분리부재(970)의 하면이 계측면(924)을 형성하고 있다.The sensor unit 930 has a light emitting portion 950 for emitting laser light A, a pair of light receiving portions 960 and 962 arranged at different distances from the light emitting point, and an optical path separating member 970 made of a hologram . A light emitting portion 950 and a pair of light receiving portions 960 and 962 are mounted on the upper surface of the optical path separating member 970 and the lower surface of the optical path separating member 970 forms a side surface 924.

이 때문에, 발광부(950)로부터의 레이저 광(A)이 광로분리부재(970)를 통과하여 임의의 피계측영역의 피부표면(910)에 조사되면, 레이저 광(A)은 피부표면(910)의 하측에 배치된 혈관(912)을 흐르는 혈류를 투과하여 계측면(924)에 전파된다. 그리고, 한 쌍의 수광부(960,962)에서는, 각각 광로분리부재(970)에 전파된 광을 수광하며, 그 수광된 투과광의 양에 따른 전기신호를 제어부(940)로 출력한다.Therefore, when the laser light A from the light emitting portion 950 passes through the optical path separation member 970 and is irradiated to the skin surface 910 of an arbitrary to-be-measured region, the laser light A passes through the skin surface 910 Through the blood vessel 912 disposed on the lower side of the blood vessel 912 and propagates to the system side 924. Each of the pair of light receiving portions 960 and 962 receives the light propagated to the optical path separating member 970 and outputs an electric signal corresponding to the amount of the received light to the control portion 940.

본 실시예에서는, 상술한 연산식 (2)를 이용하여 2점 1파장방식의 계측방법에 의해 혈관(912)을 흐르는 적혈구 농도(Rp)를 계측한다. 즉, 적혈구 농도는, 2개의 수광부(960,962)간 거리(ΔL)와, 상술한 헤마토크리트(Ht)간의 함수가 된다. 이 때문에, 적혈구 농도(Rp)를 구할 때에는, 2개의 인자 중 수광부(960,962)간 거리(ΔL)를 미리 알고 있기 때문에, 적혈구 농도가 헤마토크리트(Ht)를 계수로 하는 값으로서 계측된다. 따라서, 본 연산방법에 따르면, 적혈구 농도를 헤마토크리트(Ht)에 따른 계측치로서 정확하게 계측할 수 있게 된다.In this embodiment, the erythrocyte concentration Rp flowing through the blood vessel 912 is measured by the measurement method of the two-point one-wavelength method using the above-described equation (2). That is, the erythrocyte concentration is a function between the distance (? L) between the two light receiving portions (960, 962) and the above-mentioned hematocrit (Ht). Therefore, when the erythrocyte concentration Rp is determined, the erythrocyte concentration is measured as a value obtained by counting the hematocrit Ht because the distance DELTA L between the light-receiving units 960 and 962 is known beforehand in the two factors. Therefore, according to this calculation method, the erythrocyte concentration can be accurately measured as a measurement value according to the hematocrit (Ht).

제어부(940)는 모니터(980)에 접속되어 있으며, 계측부(920)의 센서유닛(930)에 의해 계측된 혈류의 계측 데이터로부터 화상 데이터를 생성하고, 그 화상 데이터에 의한 계측화상(982)을 모니터(980)에 표시시킨다. 이로써, 계측자는 모니터(980)에 표시된 계측화상(982)을 보면서 계측부(920)를 손에 든 채로 계측면(924)을 피부표면(910)에 접촉시켜 혈류가 정상인지 아닌지를 확인할 수 있게 된다.The control unit 940 is connected to the monitor 980 and generates image data from the measurement data of the blood flow measured by the sensor unit 930 of the measurement unit 920 and outputs the measurement image 982 And displays it on the monitor 980. This allows the meter to see the measurement image 982 displayed on the monitor 980 while keeping the measurement unit 920 in the hand and make the system side 924 contact the skin surface 910 to check whether the blood flow is normal or not .

또한, 혈류계측장치(900)는 계측부(920)를 적절히 이동시킬 수 있기 때문에, 헤드부 이외의 부위의 혈류도 용이하게 계측할 수 있는 동시에, 운반이 가능하여 사용장소를 고를 필요가 없으므로 의료기관의 진찰실 이외의 장소(예컨대, 지진발생지역에서의 임시진료소나 의료기관 이외의 건물, 텐트 혹은 옥외)에서도 사용할 수가 있다.Since the blood flow measuring apparatus 900 can appropriately move the measuring unit 920, it is possible to easily measure the blood flow in a region other than the head portion, and it is also possible to carry out the measurement, It can also be used in places other than the consultation room (for example, buildings other than medical clinics or medical institutions in tsunami areas, tents or outdoors).

도 1은 본 발명에 따른 혈류계측장치를 이용한 뇌활동 계측장치의 일 실시예를 나타내는 시스템 구성도이다.1 is a system configuration diagram showing an embodiment of a brain activity measuring apparatus using a blood flow measuring apparatus according to the present invention.

도 2a는 센서유닛(24)의 부착구조를 확대하여 나타내는 종단면도이다.2A is an enlarged longitudinal sectional view showing the attachment structure of the sensor unit 24. As shown in Fig.

도 2b는 센서유닛(24)의 변형예를 나타내는 종단면도이다.Fig. 2B is a vertical sectional view showing a modification of the sensor unit 24. Fig.

도 3은 혈류계측방법의 원리를 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining the principle of the blood flow measurement method.

도 4는 레이저 광의 파장과, 혈액의 산소포화도를 변경한 경우의 광 흡수상태의 관계를 나타내는 그래프이다.4 is a graph showing the relationship between the wavelength of laser light and the light absorption state when the oxygen saturation of blood is changed.

도 5는 뇌를 좌측면에서 본 도면이다.5 is a view showing the brain from the left side.

도 6은 뇌의 혈류로부터 뇌활동을 계측하는 경우의 원리를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining the principle of measuring brain activity from the blood flow of the brain.

도 7은 뇌활동 계측장치(100)의 제어부(30)가 실행하는 뇌의 혈류계측처리를 설명하기 위한 플로우차트이다.Fig. 7 is a flowchart for explaining the blood flow measurement processing of the brain executed by the control unit 30 of the brain activity measurement apparatus 100. Fig.

도 8은 데이터 관리장치(50)의 계측 데이터 화상표시 제어장치(80)가 실행하는 계측 데이터 화상표시처리를 설명하기 위한 플로우차트이다.8 is a flowchart for explaining the measurement data image display processing executed by the measurement data image display control device 80 of the data management device 50. [

도 9a는 어깨운동영역(352), 팔꿈치운동영역(354)의 계측 전 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다.9A is a diagram schematically showing the state before measurement of the shoulder moving region 352 and the elbow moving region 354. As shown in Fig.

도 9b는 팔을 들려고 하는 경우의 계측 데이터로부터 얻어진 화상 데이터를 모식적으로 나타내는 도면이다.Fig. 9B is a diagram schematically showing image data obtained from the measurement data when the arm is to be lifted. Fig.

도 9c는 팔꿈치를 구부리면서 팔을 들려고 하는 경우의 계측 데이터로부터 얻어진 화상 데이터를 모식적으로 나타내는 도면이다.9C is a diagram schematically showing image data obtained from the measurement data when the arm is lifted while bending the elbow.

도 10a는 발광부(120)로부터 출사된 광의 광전파경로를 모식적으로 나타내는 도면이다.10A is a diagram schematically showing a light propagation path of light emitted from the light emitting portion 120. As shown in FIG.

도 10b는 발광부(120)로부터 광이 조사된 직후(경과시간 t1)의 상태를 나타내는 A-A선을 따른 종단면도이다.10B is a longitudinal sectional view taken along the line A-A showing a state immediately after the light is emitted from the light emitting portion 120 (elapsed time t1).

도 10c는 발광부(120)로부터 광이 조사되고 나서 경과시간 t2이 경과한 상태를 나타내는 A-A선을 따른 종단면도이다.10C is a vertical sectional view along the line A-A showing a state where the elapsed time t2 has elapsed after the light is irradiated from the light emitting portion 120. As shown in Fig.

도 10d는 발광부(120)로부터 광이 조사되고 나서 경과시간 t3이 경과한 상태를 나타내는 A-A선을 따른 종단면도이다.10D is a longitudinal sectional view taken along the line A-A showing a state in which the elapsed time t3 has elapsed after the light is irradiated from the light emitting portion 120. Fig.

도 11a는 뇌활동 계측장치의 변형예 1에 따른 장착상태를 나타내는 도면이다.11A is a view showing a mounting state according to a first modification of the brain activity measuring apparatus.

도 11b는 변형예 1의 각 기기의 구성을 나타내는 블록도이다.Fig. 11B is a block diagram showing the configuration of each device according to Modification 1. Fig.

도 12는 뇌활동 계측장치의 변형예 2에 따른 장착상태를 나타내는 도면이다.12 is a view showing a mounting state according to a second variation of the brain activity measuring apparatus.

도 13은 뇌활동 계측장치의 변형예 3에 따른 장착상태를 나타내는 도면이다.13 is a view showing a mounting state according to a variation 3 of the brain activity measuring apparatus.

도 14는 센서유닛의 변형예를 나타내는 종단면도이다.14 is a longitudinal sectional view showing a modification of the sensor unit.

도 15는 실시예 2에 따른 혈류계측장치의 개략 구성을 나타내는 계통도이다.15 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a blood flow measuring apparatus according to the second embodiment.

도 16은 실시예 2에 따른 센서유닛(820)의 구성을 나타내는 종단면도이다.16 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the sensor unit 820 according to the second embodiment.

도 17은 실시예 3에 따른 혈류계측장치의 개략 구성을 나타내는 계통도이다.17 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a blood flow measuring apparatus according to the third embodiment.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *               Description of the Related Art [0002]

10 : 뇌활동 계측 시스템 20, 800 : 혈류계측장치10: Brain activity measuring system 20, 800: Blood flow measuring device

22 : 베이스 22A : 네트형상 베이스22: base 22A: net shape base

24(241~24n), 24A~24C, 24A1~24An, 24B1~24Bn…24N1~24Nn, 24X, 700, 24 (24 1 to 24 n ), 24A to 24C, 24A1 to 24An, 24B1 to 24Bn ... 24N1 to 24Nn, 24X, 700,

820, 930 : 센서유닛820, 930: sensor unit

30, 830, 940 : 제어부 40, 60 : 무선통신장치30, 830, 940: control unit 40, 60: wireless communication device

50 : 데이터 관리장치 70 : 데이터 베이스50: data management device 70: database

80 : 계측 데이터 화상표시 제어장치 90 : 모니터80: Measurement data image display control device 90: Monitor

100, 100A~100C : 뇌활동 계측장치 120, 950 : 발광부100, 100A to 100C: brain activity measuring device 120, 950:

130, 960, 962 : 수광부 140, 720 : 광로분리부재130, 960, 962: light receiving section 140, 720:

150, 710 : 뇌파계측용 전극 160, 500, 600 : 가요성 배선판150, 710: Electrodes for EEG measurement 160, 500, 600: Flexible wiring board

170 : 광 전파경로 180 : 혈관170: light propagation path 180: blood vessel

220 : 헤드부 표면 230 : 혈액층220: head portion surface 230: blood layer

240 : 적혈구 300 : 뇌240: red blood cell 300: brain

301 : 대뇌 400A~400N : 무선통신장치301: cerebral 400A ~ 400N: wireless communication device

810 : 인공투석장치 812 : 투석튜브810: artificial dialysis apparatus 812: dialysis tube

860 : 유지부재 870,880 : 센서부860: holding member 870, 880:

872 : 제 1 발광부 874, 876, 884, 886 : 제 1~4 수광부872: First light emitting portion 874, 876, 884, 886: First to fourth light receiving portions

882 : 제 2 발광부 900 : 혈류계측장치882: second light emitting portion 900: blood flow measuring device

910 : 피부표면 920 : 계측부910: Skin surface 920:

924 : 계측면 970 : 광로분리부재924: system side 970: optical path separation member

980 : 모니터980: Monitor

Claims (17)

피계측영역에 광을 조사하는 발광부와 상기 피계측영역에 전파된 광을 수광하는 수광부를 갖는 센서유닛과, 상기 수광부로부터 출력된 신호에 기초하여 피계측영역의 혈류상태를 계측하는 제어부를 구비하는 혈류계측장치로서,A sensor unit having a light emitting unit that emits light to the measurement area and a light receiving unit that receives light propagated to the measurement area and a control unit that measures the blood flow state of the measurement area based on the signal output from the light receiving unit The blood flow measuring apparatus comprising: 상기 발광부는, 혈액 내의 산소포화도에 의해 광학특성이 영향을 잘 받지 않는 파장을 갖는 제 1 광과, 혈액의 산소포화도에 의해 광학특성이 영향을 받는 파장을 갖는 제 2 광을 출사하고, Wherein the light emitting unit emits first light having a wavelength that is not susceptible to optical characteristics due to oxygen saturation in blood and second light having a wavelength to which optical characteristics are influenced by oxygen saturation of blood, 상기 발광부로부터 출사된 상기 제 1, 제 2 광을 상기 발광부로부터 거리가 다른 위치에 배치된 적어도 2개의 상기 수광부에서 수광하고,Receiving the first light and the second light emitted from the light emitting portion by at least two light receiving portions disposed at positions different in distance from the light emitting portion, 상기 제어부는, 적어도 상기 2개의 수광부로부터 얻어진 신호에 포함되는 산소포화도에 의한 성분을 상쇄하는 것과 같은 연산처리를 수행하여 상기 피계측영역의 혈류상태를 계측하는 것을 특징으로 하는 혈류계측장치.Wherein the control section performs arithmetic processing such as canceling a component due to an oxygen saturation degree contained in at least signals obtained from the two light-receiving sections to measure a blood flow state of the to-be-measured region. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제어부는, 상기 발광부로부터 출사된 제 1 광에서의 적혈구 농도와, 상기 제 2 광에서의 적혈구 농도간의 비를 설정함으로써, 적어도 상기 2개의 수광부로부터 얻어진 신호에 포함되는 산소포화도에 의한 성분을 상쇄하는 것과 같은 연산처리를 행하여 단위 체적당의 적혈구의 체적 농도를 나타내는 헤마토크리트(Ht)만의 함수로서 산출하여, 상기 피계측영역의 혈류상태를 계측하는 것을 특징으로 하는 혈류계측장치. The control unit sets a ratio between the red blood cell concentration in the first light emitted from the light emitting unit and the red blood cell concentration in the second light so that at least the component due to the oxygen saturation included in the signal obtained from the two light receiving units And calculating the concentration as a function of only hematocrit (Ht) representing the volume concentration of red blood cells per unit volume, thereby measuring the blood flow state of the measurement region. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,3. The method according to claim 1 or 2, 상기 제어부는, 상기 수광부가 상기 제 1 광을 수광하였을 때의 제 1 투과광량과, 상기 제 2 광을 수광하였을 때의 제 2 투과광량을 비교하여 상기 피계측영역의 혈류상태를 계측하는 것을 특징으로 하는 혈류계측장치.The control unit compares the amount of first transmitted light when the light receiving unit receives the first light and the amount of second transmitted light when the second light is received to measure the blood flow state of the measured region The blood flow measuring apparatus comprising: 제 3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 제어부는, 적어도 상기 2개의 수광부로부터 출력된 상기 제 1, 제 2 광의 투과광량에 따른 계측데이터에 기초하여 상기 피계측영역의 혈류상태를 계측하는 것을 특징으로 하는 혈류계측장치.Wherein the control section measures the blood flow state of the to-be-measured region based on measurement data corresponding to the amount of transmitted light of the first and second light output from at least the two light-receiving sections. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,3. The method according to claim 1 or 2, 상기 센서유닛은,The sensor unit includes: 상기 발광부로부터 상기 피계측영역으로 진행하는 광에 대한 굴절률과, 상기 피계측영역으로부터 상기 수광부로 진행하는 광의 굴절률이 다르도록 구성된 광로분리부재를 가지며,And an optical path separation member configured to have a refractive index for light traveling from the light emitting portion to the measurement region and a refractive index of light traveling from the measurement region to the light receiving portion to be different from each other, 상기 발광부와 상기 수광부가 상기 광로분리부재를 통해 광의 발광 및 수광을 수행하는 것을 특징으로 하는 혈류계측장치.And the light emitting unit and the light receiving unit perform light emission and light reception through the optical path separation member. 제 5항에 기재된 상기 혈류계측장치를 이용하여 뇌의 혈류를 계측하고, 상기 혈류계측장치에 의해 계측된 결과에 기초하여 상기 뇌의 활동상태를 계측하는 것을 특징으로 하는 뇌활동 계측장치.The brain activity measuring apparatus according to claim 5, wherein the blood flow measuring apparatus measures the blood flow of the brain using the blood flow measuring apparatus according to claim 5, and measures the activity state of the brain based on the result of measurement by the blood flow measuring apparatus. 제 6항에 있어서,The method according to claim 6, 상기 센서유닛을 다른 위치에 복수 개 설치하고,A plurality of sensor units are provided at different positions, 상기 제어부는, 상기 복수의 센서유닛 중 하나의 센서유닛의 발광부로부터 광을 발광시키고, 상기 하나의 센서유닛으로부터 다른 거리로 이격된 적어도 2개의 상기 센서유닛의 수광부에서 수광한 광의 투과광량을 검출하며, 상기 2개의 수광부로부터 출력된 상기 제 1, 제 2 광의 투과광량에 따른 계측데이터에 기초하여 상기 피계측영역의 뇌활동상태를 계측하는 것을 특징으로 하는 뇌활동 계측장치.Wherein the control unit emits light from a light emitting unit of one of the plurality of sensor units and detects an amount of transmitted light of light received by the light receiving unit of at least two sensor units spaced apart from the one sensor unit And measures the brain activity state of the measurement region based on measurement data corresponding to the amount of transmitted light of the first and second light output from the two light receiving portions. 제 7항에 있어서,8. The method of claim 7, 상기 제어부는, 상기 복수의 센서유닛 전체의 상기 발광부를 순차적으로 발광시키고, 그 발광시킨 하나의 센서유닛으로부터 다른 거리로 이격된 적어도 2개의 센서유닛의 수광부에서 수광된 광의 강도를 검출하며, 상기 2개의 수광부로부터 출력된 상기 제 1, 제 2 광의 투과광량에 따른 계측데이터에 기초하여 상기 피계측영역의 뇌활동상태를 계측하는 것을 특징으로 하는 뇌활동 계측장치.Wherein the control unit sequentially emits the light emitting units of the plurality of sensor units and detects the intensity of the light received by the light receiving unit of at least two sensor units spaced apart from each other by a distance from the light emitting unit, And measures the brain activity state of the to-be-measured region based on measurement data corresponding to the amount of transmitted light of the first and second light output from the light-receiving units. 제 6항에 있어서,The method according to claim 6, 상기 센서유닛은, 뇌파를 계측하기 위한 뇌파계측용 전극을 갖는 것을 특징으로 하는 뇌활동 계측장치.Wherein the sensor unit has an electrode for brain wave measurement for measuring brain waves. 제 9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 뇌파계측용 전극은, 상기 광로분리부재의 선단면으로부터 측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 뇌활동 계측장치. Wherein the brain-wave measuring electrode is formed on a side surface of the optical path separating member from a front end surface thereof. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 센서유닛은,The sensor unit includes: 상기 발광부로부터 상기 피계측영역으로 진행하는 광에 대한 굴절률과, 상기 피계측영역으로부터 상기 수광부로 진행하는 광의 굴절률이 다르도록 구성된 광로분리부재를 가지며,And an optical path separation member configured to have a refractive index for light traveling from the light emitting portion to the measurement region and a refractive index of light traveling from the measurement region to the light receiving portion to be different from each other, 상기 발광부와 상기 수광부가 상기 광로분리부재를 통해 광의 발광 및 수광을 수행하는 것을 특징으로 하는 혈류계측장치.And the light emitting unit and the light receiving unit perform light emission and light reception through the optical path separation member. 제 4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 센서유닛은,The sensor unit includes: 상기 발광부로부터 상기 피계측영역으로 진행하는 광에 대한 굴절률과, 상기 피계측영역으로부터 상기 수광부로 진행하는 광의 굴절률이 다르도록 구성된 광로분리부재를 가지며,And an optical path separation member configured to have a refractive index for light traveling from the light emitting portion to the measurement region and a refractive index of light traveling from the measurement region to the light receiving portion to be different from each other, 상기 발광부와 상기 수광부가 상기 광로분리부재를 통해 광의 발광 및 수광을 수행하는 것을 특징으로 하는 혈류계측장치.And the light emitting unit and the light receiving unit perform light emission and light reception through the optical path separation member. 제 3항에 기재된 상기 혈류계측장치를 이용하여 뇌의 혈류를 계측하고, 상기 혈류계측장치에 의해 계측된 결과에 기초하여 상기 뇌의 활동상태를 계측하는 것을 특징으로 하는 뇌활동 계측장치.The brain activity measuring apparatus according to claim 3, wherein the blood flow measuring apparatus measures the blood flow of the brain using the blood flow measuring apparatus according to claim 3, and measures the activity state of the brain based on the result measured by the blood flow measuring apparatus. 제 4항에 기재된 상기 혈류계측장치를 이용하여 뇌의 혈류를 계측하고, 상기 혈류계측장치에 의해 계측된 결과에 기초하여 상기 뇌의 활동상태를 계측하는 것을 특징으로 하는 뇌활동 계측장치.The brain activity measuring apparatus according to claim 4, wherein the blood flow measuring apparatus measures the blood flow of the brain using the blood flow measuring apparatus according to claim 4, and measures the activity state of the brain based on the result measured by the blood flow measuring apparatus. 제 1항 또는 제 2항에 기재된 상기 혈류계측장치를 이용하여 뇌의 혈류를 계측하고, 상기 혈류계측장치에 의해 계측된 결과에 기초하여 상기 뇌의 활동상태를 계측하는 것을 특징으로 하는 뇌활동 계측장치.A blood flow measuring apparatus according to claim 1 or 2, wherein the blood flow measuring apparatus measures the blood flow of the brain, and measures the activity state of the brain based on the result of measurement by the blood flow measuring apparatus Device. 제 7항에 있어서,8. The method of claim 7, 상기 센서유닛은, 뇌파를 계측하기 위한 뇌파계측용 전극을 갖는 것을 특징으로 하는 뇌활동 계측장치.Wherein the sensor unit has an electrode for brain wave measurement for measuring brain waves. 제 8항에 있어서,9. The method of claim 8, 상기 센서유닛은, 뇌파를 계측하기 위한 뇌파계측용 전극을 갖는 것을 특징으로 하는 뇌활동 계측장치.Wherein the sensor unit has an electrode for brain wave measurement for measuring brain waves.
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