JP2002323445A - Organism light measurement apparatus - Google Patents
Organism light measurement apparatusInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光を生体に照射し
生体を通過した光を計測する生体光計測装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a living body light measuring device for irradiating a living body with light and measuring light passing through the living body.
【０００２】[0002]
【従来の技術】臨床医学及び脳科学等の分野で、生体内
部を簡便かつ生体に害を与えずに計測する装置として、
可視から赤外の波長の光を生体に照射し、生体を通過し
た光を検出することで生体内部を計則する生体光計測装
置が知られている。2. Description of the Related Art In a field of clinical medicine, brain science, and the like, as a device for easily measuring the inside of a living body without harming the living body,
2. Description of the Related Art There is known a biological light measurement device that irradiates a living body with light having a wavelength from visible to infrared and detects light passing through the living body to determine the inside of the living body.
【０００３】また、このような従来の生体光計測装置の
技術としては、特開平9−98972号公報、特開平9−14990
3号公報、特開平11−139300号公報などに記載された技
術が知られている。[0003] As a technique of such a conventional living body optical measuring device, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 9-98972 and 9-14990.
Techniques described in Japanese Patent Application Laid-open No. 3 and JP-A-11-139300 are known.
【０００４】これらの文献に記載の生体光計測装置は、
異なる変調周波数の光を発生させる変調半導体レーザ
と、発生された光を生体に誘導し異なる位置に照射する
照射用光ファイバと、生体を通過した光を集光しフォト
ダイオードに誘導する検出用光ファイバと、照射用及び
検出用光ファイバの先端部分を生体の所定位置に固定さ
せる計測プローブと、フォトダイオードから出力される
生体通過強度を表す電気信号（以下、「生体通過強度信
号」と記す）から波長及び照射位置に対応する光強度を
それぞれ分離するロッタインアンプと、ロックインアン
プの出力をデジタル信号に変換するA／D変換器と、A／D
変換後の生体通過強度信号から計測点毎の酸化及び還元
ヘモグロビン濃度の相対変化量を計算し、この相対変化
量を生体通過強度画像（トポグラフィ画像）として表示
する表示装置とから構成されている。[0004] The biological optical measurement devices described in these documents are:
A modulation semiconductor laser that generates light with different modulation frequencies, an irradiation optical fiber that guides the generated light to the living body and irradiates it to a different position, and a detection light that collects light passing through the living body and guides the light to a photodiode A fiber, a measurement probe for fixing the distal end portions of the irradiation and detection optical fibers to a predetermined position in a living body, and an electric signal representing a living body passing intensity output from the photodiode (hereinafter, referred to as a "biological passing intensity signal") And a A / D converter that converts the output of the lock-in amplifier into a digital signal, and an A / D converter.
A display device that calculates a relative change amount of the oxidized and reduced hemoglobin concentration at each measurement point from the converted biopassage intensity signal and displays the relative change amount as a biopassage intensity image (topography image).
【０００５】これら従来の生体光計測装置では、以上の
構成のうち、照射用光ファイバ、検出用光ファイバ、計
測プローブを除く部分を、1つの装置匡体に納めるオー
ルインワン構成を採用している。[0005] In these conventional living body optical measuring devices, an all-in-one configuration is adopted in which the portions excluding the irradiation optical fiber, the detection optical fiber, and the measurement probe are housed in one device housing.
【０００６】このようなオールインワン構成は、装置の
移動、保管、整備、価格などにおいて利点ある構成であ
るが、ベッドサイドへの設置等のための装置の小型化に
は適さない構成である。[0006] Such an all-in-one configuration is advantageous in terms of moving, storing, maintaining, and price of the device, but is not suitable for downsizing the device for bedside installation.
【０００７】そこで、従来、特開平9−140715号公報記
載の技術のように、照射用光ファイバと検出用光ファイ
バを省き、計測プローブに、半導体レーザとフォトダイ
オードとを一体化し、フォトダイオードの出力を無線に
よって、他の構成部分を収容した本体に送ることが提案
されている。Therefore, conventionally, as in the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-140715, the irradiation optical fiber and the detection optical fiber are omitted, the semiconductor laser and the photodiode are integrated with the measurement probe, and the It has been proposed to send the output wirelessly to a body containing other components.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】前記オールインワン構
成の技術によれば生体光計測装置が大型化してしまうた
め、患者のベッドサイドに配置して使用することが難し
い。特に、手術室にて使用する場合には、他の重要な装
置（麻酔機、患者モニタなど）を患者の側に配置する必
要があるため、生体光計測装置を患者に近接して配置す
ることが困難である。このような場合に、照射用光ファ
イバと検出用光ファイバの長さを長くして対応すること
も考えられるが、このようにすると、微弱な光信号の伝
送路上の劣化により精密な測定が行えなくなる恐れがあ
る。According to the technique of the all-in-one configuration, the size of the living body optical measuring device is increased, so that it is difficult to arrange and use the device on the bedside of a patient. Especially when used in the operating room, it is necessary to place other important devices (anesthesia machine, patient monitor, etc.) on the patient side. Therefore, place the biological optical measurement device close to the patient. Is difficult. In such a case, it is conceivable to increase the length of the irradiation optical fiber and the detection optical fiber to cope with the problem, but in such a case, accurate measurement can be performed due to deterioration on the transmission path of a weak optical signal. There is a risk of disappearing.
【０００９】また、光信号の伝送路上の劣化を考慮しな
い場合においても、照射用光ファイバと検出用光ファイ
バの長さを短くすれば、小さな範囲に被検者の行動範囲
が制限されてしまい、照射用光ファイバと検出用光ファ
イバの長さを長くすれば、その取り回しの負担が大きく
なるという問題が生じる。また、被検者の動きによっ
て、照射用光ファイバと検出用光ファイバが引っ張ら
れ、計測プローブの頭部へのあたり具合が変化し、これ
により計測データに影響を与えるという問題もあった。Further, even when the deterioration of the optical signal transmission path is not taken into consideration, if the lengths of the irradiation optical fiber and the detection optical fiber are shortened, the range of action of the subject is limited to a small range. If the lengths of the optical fiber for irradiation and the optical fiber for detection are made longer, there is a problem in that the burden of handling them increases. In addition, there is also a problem that the irradiation optical fiber and the detection optical fiber are pulled by the movement of the subject, and the degree of contact of the measurement probe with the head changes, thereby affecting measurement data.
【００１０】ここで、このような照射用光ファイバと検
出用光ファイバの存在に生じる問題は、前記特開平9−1
40715号公報記載の技術によっても、計測プローブに電
源を供給するための電源ケーブルが必要となるため電源
ケーブルの存在に対して同様に生じる。また、同公報記
載のように、計測プローブに太陽電池を設け、外部より
の給電の必要を廃した場合には、この問題は解決される
が、一方で、太陽電池による給電能力の限界より適正な
測定が行えなくなる恐れが生じる。また、同公報記載の
技術によれば、大人用、子供用といったように、それぞ
れの体格毎に、専用の、半導体レーザとフォトダイオー
ドと無線伝送機能を備えているために比較的高価となら
ざるを得ない計測プローブが必要となるという問題もあ
る。Here, the problem caused by the existence of the irradiation optical fiber and the detection optical fiber is described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-1.
The technique described in Japanese Patent No. 40715 also requires a power supply cable for supplying power to the measurement probe, so that the same problem occurs with the presence of the power supply cable. In addition, as described in the publication, when a solar cell is provided in the measurement probe to eliminate the need for external power supply, this problem can be solved. Measurement may not be possible. Further, according to the technology described in the publication, for each of the physiques, such as for adults and children, a dedicated semiconductor laser, a photodiode, and a wireless transmission function are provided, so that it is not relatively expensive. There is also a problem that a measurement probe that does not obtain the required value is required.
【００１１】また、前記従来の生体光測定装置には、過
去に測定した計測データを解析する際に、計測データに
表れた反応が、外部刺激に対する生体の反応か、第三者
や生理現象による被検者の意志とは無関係の動きの際の
反応（アーチファクト）かを判別できないという問題が
あった。Further, in the conventional living body light measuring device, when analyzing measurement data measured in the past, a response expressed in the measurement data may be a reaction of a living body to an external stimulus or a third party or a physiological phenomenon. There has been a problem that it is impossible to determine whether a reaction (artifact) at the time of movement unrelated to the will of the subject.
【００１２】そこで、本発明は、計測精度を劣化させる
ことなく、配置または被検者の行動の自由度を増加する
ことのできる生体光計測装置を提供することを課題とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a living body light measuring device capable of increasing the degree of freedom of arrangement or behavior of a subject without deteriorating measurement accuracy.
【００１３】また、本発明は、過去に測定した計測デー
タの解析において、アーチファクトの分離を容易とする
ことができる生体光計測装置を提供することを課題とす
る。It is another object of the present invention to provide a biological light measurement apparatus which can easily separate artifacts in the analysis of measurement data measured in the past.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】前記課題達成のために本
発明は、光を被検体に照射し、前記被検体内を通過した
光を計測する生体光計測装置を、被検体に装着される計
測プローブと、中継装置と、前記中継装置と無線または
有線の信号伝送路で接続される本体装置と、前記計測プ
ローブと中継装置とに連結される照射用光ファイバと、
前記計測プローブと中継装置とに連結される検出用光フ
ァイバとより構成し、前記中継装置に、光を前記照射用
光ファイバに出射する光源部と、前記検出用光ファイバ
から入射する光を、光電変換する光電変換部と、前記光
電変換部が変換した信号を前記信号伝送路を介して前記
本体装置に送信する送信手段を備え、前記本体装置に、
前記信号伝送路を介して前記信号を受信する受信手段
と、受信手段が受信した信号を処理し前記被検体の状態
を表す画像を生成する信号処理部とを備え、かつ、少な
くとも前記中継装置を、前記本体装置とは分離して移
動、配置可能な形態としたものである。According to the present invention, there is provided a living body light measuring device for irradiating a subject with light and measuring light passing through the subject. A measurement probe, a relay device, a main unit connected to the relay device via a wireless or wired signal transmission path, and an irradiation optical fiber connected to the measurement probe and the relay device,
Consisting of a measurement optical fiber connected to the measurement probe and the relay device, the relay device, a light source unit that emits light to the irradiation optical fiber, and light incident from the detection optical fiber, A photoelectric conversion unit that performs photoelectric conversion, and a transmission unit that transmits a signal converted by the photoelectric conversion unit to the main device via the signal transmission path.
A receiving unit that receives the signal via the signal transmission path, a signal processing unit that processes the signal received by the receiving unit to generate an image representing the state of the subject, and at least the relay device , And can be moved and arranged separately from the main unit.
【００１５】このように、本発明では、光源部、光電変
換部といった光信号区間を終端する機能部と、送信手段
といった本体装置との通信のための機能のみを配置し
た、本体装置とは分離して移動、配置可能な中継装置を
設ける。このような機能のみを配置した中継装置は比較
的小型、軽量化できるので、その配置の自由度は増加す
る。As described above, according to the present invention, a function unit for terminating an optical signal section such as a light source unit and a photoelectric conversion unit and only a function for communication with the main unit such as a transmission unit are arranged. And a relay device that can be moved and arranged. Since the relay device in which only such functions are arranged can be made relatively small and lightweight, the degree of freedom of the arrangement increases.
【００１６】また、中継装置にキャスターなどの移動補
助手段を設けたり、中継装置に当該中継装置を被検体で
ある生体に装着するための装着構造を備えるようにすれ
ば、被検体は簡易に中継装置ごと移動できるようにな
り、被検者の行動の自由度が増加する。Further, if the relay device is provided with a movement assisting means such as a caster, or the relay device is provided with a mounting structure for mounting the relay device on a living body as a subject, the subject can be easily relayed. The device can be moved together, and the subject has more freedom of action.
【００１７】また、前記課題達成のために本発明は、光
を被検体に照射し、前記被検体内を通過した光を計測
し、当該計測の結果を表す計測データを生成する生体光
計測装置に、前記被検体を撮影するカメラと、前記計測
データと、前記カメラによって撮影した前記被検体画像
を記録する記録装置と、前記記録された計測データと前
記画像とを、同時刻に成された計測と撮影に係る計測デ
ータと被検体画像とが同時に表示されるように表示する
表示手段とを備えたものである。According to another aspect of the present invention, there is provided a biological light measuring apparatus which irradiates a subject with light, measures light passing through the subject, and generates measurement data representing the result of the measurement. A camera that captures the subject, the measurement data, a recording device that records the subject image captured by the camera, and the recorded measurement data and the image are formed at the same time. A display unit is provided for displaying measurement data relating to measurement and imaging and a subject image so as to be displayed simultaneously.
【００１８】このような生体光計測装置によれば、計測
後に記録装置に記録した計測データの解析を行う場合
に、表示された計測データに表れた変化が、第三者や生
理現象により被検者の意志とは無関係の動きの際の反応
であるかどうかを、計測データと同時に表示される同時
刻の被検体画像より判定可能となるので、計測データの
解析において、アーチファクトの分離が容易になる。According to such a living body optical measurement device, when analyzing the measurement data recorded in the recording device after the measurement, the change appearing in the displayed measurement data is detected by a third party or a physiological phenomenon. It is possible to determine whether or not the reaction is a motion that has nothing to do with the intention of the subject, based on the image of the subject at the same time displayed at the same time as the measurement data. Become.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。Embodiments of the present invention will be described below.
【００２０】図１に、本実施形態に係る生体光計測装置
の構成を示す。FIG. 1 shows a configuration of a living body light measuring device according to the present embodiment.
【００２１】図示するように本生体光計測装置は、本体
装置100、中継装置200、計測プローブ300、カメラ400、
マイク500を有する。As shown in the figure, the living body optical measuring device includes a main body device 100, a relay device 200, a measuring probe 300, a camera 400,
It has a microphone 500.
【００２２】また、本体装置100は、情報処理装置101、
中継装置インタフェース装置110、音声ビデオインタフ
ェース装置120を有する。そして、中継装置インタフェ
ース装置は、情報処理装置インタフェース111、測定シ
ーケンス制御部112、発振器113、無線通信処理部114、
ロックインアンプ部115、セレクタ部116、A/D変換器117
を有している。また、音声ビデオインタフェース装置12
0は、情報処理装置インタフェース122、無線通信処理部
121を有している。The main unit 100 includes an information processing unit 101,
It has a relay device interface device 110 and an audio / video interface device 120. The relay device interface device includes an information processing device interface 111, a measurement sequence control unit 112, an oscillator 113, a wireless communication processing unit 114,
Lock-in amplifier 115, selector 116, A / D converter 117
have. In addition, the audio-video interface device 12
0 is the information processing device interface 122, the wireless communication processing unit
It has 121.
【００２３】また、中継装置200は、無線通信処理部20
1、フェイズロック回路（PLL）202、変調半導体レーザ
部203、照射用光ファイバ群204、検出用光ファイバ群20
5、フォトダイオード部206を有している。Also, the relay device 200
1. Phase lock circuit (PLL) 202, modulated semiconductor laser unit 203, optical fiber group for irradiation 204, optical fiber group for detection 20
5. It has a photodiode section 206.
【００２４】また、計測プローブ300は、例えば、厚さ2
mm程度のプラスチックシート基盤をヘルメット形状に形
成したものであり、照射用光ファイバ204の先端と検出
用光ファイバ205の先端とを縦横二方向それぞれにつき
交互に正方格子状に脱着可能に配置装着するための複数
のプローブフォルダを備えている。The measuring probe 300 has, for example, a thickness of 2
A plastic sheet base of about mm is formed in a helmet shape, and the tip of the irradiation optical fiber 204 and the tip of the detection optical fiber 205 are detachably arranged and mounted alternately in a square lattice in each of the vertical and horizontal directions. It has multiple probe folders for it.
【００２５】本実施形態では、一例として、計測チャン
ネルの個数、すなわち計測位置の数が24の場合を示す。
この場合、光検出位置と光照射位置の中点が計測位置と
なるので、必要となる照射用光ファイバ群に含める照射
用光ファイバと検出用光ファイバ群に含める検出用光フ
ァイバの数はそれぞれ8となる。In this embodiment, as an example, a case where the number of measurement channels, that is, the number of measurement positions is 24 is shown.
In this case, since the midpoint between the light detection position and the light irradiation position is the measurement position, the number of irradiation optical fibers to be included in the necessary irradiation optical fiber group and the number of detection optical fibers to be included in the detection optical fiber group are respectively It becomes 8.
【００２６】さて、このような構成において、中継装置
200の変調半導体レーザ部203は、例えば、780nm及び830
nmの二波長の光をそれぞれ照射する二個の半導体レーザ
を備えた光モジユール8個で構成されている。この各光
モジユールには、各半導体レーザを駆動する駆動回路
と、各それぞれの半導体レーザから放射された780nm及
び830nmの波長の光を、それぞれ照射用光ファイバ群204
の１本の照射用光ファイバに導入させる光ファイバ結合
器とが備えられている。また、PLL202は、無線通信処理
部201を介して本体装置100から無線伝送により受け取っ
た基準周波数信号に同期した16の異なる周波数信号を生
成し、変調半導体レーザ部203の駆動回路にそれぞれ異
なる周波数の変調信号を印加し各半導体レーザから放射
される光に変調を与える。なお、上記変調信号は中継器
自身で生成する方法でも良い。Now, in such a configuration, the relay device
The modulation semiconductor laser unit 203 of 200 is, for example, 780 nm and 830 nm.
It consists of eight light modules equipped with two semiconductor lasers for irradiating light of two wavelengths of nm. Each of the optical modules includes a driving circuit for driving each semiconductor laser and light having a wavelength of 780 nm and 830 nm emitted from each of the semiconductor lasers.
And an optical fiber coupler to be introduced into one of the irradiation optical fibers. Also, the PLL 202 generates 16 different frequency signals synchronized with the reference frequency signal received by wireless transmission from the main device 100 via the wireless communication processing unit 201, and the driving circuit of the modulated semiconductor laser unit 203 has a different frequency. A modulation signal is applied to modulate light emitted from each semiconductor laser. The modulation signal may be generated by the repeater itself.
【００２７】一方、計測プローブ300に装着された各照
射用光ファイバ群204の8本の各照射用光ファイバの先端
部分から被検者に照射された780nm及び830nmの二波長の
光は、被検者の頭部を通過し、生体通過光として計測プ
ローブに装着された検出用光ファイバ群205の8本の検出
用光ファイバでそれぞれ集光され、フォトダイオード部
206に誘導される。フォトダイオード部206に誘導された
光は、8本の各検出用光ファイバに対応してフォトダイ
オード部206に設けた8個のフォトダイオードで生体通過
強度を表す電気信号である生体通過強度信号に変換され
る。なお、本実施形態では、フォトダイオードを光電変
換に用いる場合について示しているが、これはフォトダ
イオードに代えて光電子増倍管などの任意の光電変換素
子を用いてよい。On the other hand, light of two wavelengths of 780 nm and 830 nm emitted from the tip of each of the eight irradiation optical fibers 204 of each irradiation optical fiber group 204 attached to the measurement probe 300 is irradiated. The light passes through the examiner's head and is condensed by the eight detection optical fibers of the detection optical fiber group 205 attached to the measurement probe as light passing through the living body.
Guided to 206. The light guided to the photodiode unit 206 is converted into a living body passing intensity signal which is an electric signal representing the living body passing intensity by eight photodiodes provided in the photodiode unit 206 corresponding to each of the eight detection optical fibers. Is converted. Note that, in this embodiment, a case where a photodiode is used for photoelectric conversion is shown. However, an arbitrary photoelectric conversion element such as a photomultiplier tube may be used instead of the photodiode.
【００２８】そして、この８つの生体通過強度信号は、
必要に応じて周波数多重化され、無線通信処理部２０１
を介して、無線伝送により本体装置に送信される。Then, the eight living body passing intensity signals are
Frequency multiplexed as necessary, and the radio communication processing unit 201
Is transmitted to the main unit by wireless transmission.
【００２９】一方、本体装置100において、中継装置イ
ンタフェース装置110の発振器113は、前述した基準周波
数信号を生成し、無線通信処理部114を介して無線伝送
により中継装置200に送信する。また、発振器113は、基
準周波数信号に同期した16の異なる周波数信号を生成す
る。この16の周波数信号の周波数は、中継装置200の変
調半導体レーザ部203の各駆動回路に与えられる16の周
波数信号のものと同じである。次に、ロックインアンプ
部115は、計測位置24と波長数2の組み合わせ48の各々に
対応して設けた48のロックインアンプを有し、それぞれ
のロックインアンプには発信器113が生成した周波数信
号が一つ参照信号として供給されている。各ロックイン
アンプには対応する計測位置に対応する光検出位置の生
体通過強度信号を受光するフォトダイオードの出力が入
力され、参照信号としては対応する計測位置に対応する
光照射位置から照射される2波長の光の変調周波数のう
ち、対応する方の波長の光の変調周波数に相当する周波
数信号が入力される。On the other hand, in the main device 100, the oscillator 113 of the relay device interface device 110 generates the above-described reference frequency signal and transmits it to the relay device 200 by wireless transmission via the wireless communication processing unit 114. Also, the oscillator 113 generates 16 different frequency signals synchronized with the reference frequency signal. The frequencies of the 16 frequency signals are the same as those of the 16 frequency signals provided to each drive circuit of the modulation semiconductor laser unit 203 of the relay device 200. Next, the lock-in amplifier unit 115 has 48 lock-in amplifiers provided corresponding to each of the combination 48 of the measurement position 24 and the number of wavelengths 2, and a transmitter 113 is generated for each lock-in amplifier. One frequency signal is supplied as a reference signal. Each lock-in amplifier receives an output of a photodiode that receives a biological penetration intensity signal at a light detection position corresponding to a corresponding measurement position, and emits a reference signal from a light irradiation position corresponding to the corresponding measurement position. A frequency signal corresponding to the modulation frequency of the corresponding wavelength light among the modulation frequencies of the two wavelength lights is input.
【００３０】各ロックインアンプは、参照信号の位相を
調整しながら、参照信号と同じ周波数で変調された生体
通過強度信号振幅を選択的にロックイン検出し、出力す
る。そして、各ロックインアンプが出力した48の生体通
過強度信号振幅を表す計測信号は、セレクタ部116が備
える48のサンプルホールド回路でそれぞれ保持され、各
サンプルホールド回路が保持した計測信号はセレクタ部
116が備えるセレクタによって順次選択出力されてA/D変
換器に出力されてデジタル化され、情報処理装置インタ
フェース111を介して、情報処理装置101に出力される。Each lock-in amplifier selectively lock-in detects and outputs the amplitude of the biological passage intensity signal modulated at the same frequency as the reference signal while adjusting the phase of the reference signal. Then, the measurement signals representing the amplitudes of the 48 living body passing intensity signals output by the lock-in amplifiers are respectively held by 48 sample and hold circuits provided in the selector unit 116, and the measurement signals held by each sample and hold circuit are output by the selector unit.
The data is sequentially selected and output by the selector included in the output 116, output to the A / D converter, digitized, and output to the information processing device 101 via the information processing device interface 111.
【００３１】シーケンス制御部112は、情報処理装置イ
ンタフェース111を介して受け取った情報処理装置より
の測定開始の指示に従い、以上の各動作シーケンスを制
御する。The sequence control unit 112 controls each of the above operation sequences in accordance with a measurement start instruction received from the information processing device via the information processing device interface 111.
【００３２】次に、本体装置100の音声ビデオインタフ
ェース装置120において、無線通信処理部121は、カメラ
500とマイク600から入力する動画および音声信号を無線
伝送路を介して受信し、情報処理装置インタフェース12
2を介して情報処理装置に出力する。Next, in the audio / video interface device 120 of the main unit 100, the wireless communication processing unit 121
Video and audio signals input from the microphone 500 and the microphone 600 are received via the wireless transmission path, and the information processing device interface 12 is received.
2 to the information processing device.
【００３３】本体装置100において、情報処理装置101
は、たとえば一般的な構成を有する電子計算機である。In the main unit 100, the information processing device 101
Is an electronic computer having a general configuration, for example.
【００３４】この情報処理装置101は、中継装置インタ
フェース装置110から受け取った計測信号を、計測信号
データとして内部の記憶装置に記憶する。そして、記憶
装置に格納した各時点における計測信号データから、各
計測位置の酸素化及び脱酸素化ヘモグロビン濃度の相対
変化量を演算し、各計測位置におけるヘモグロビン濃度
変化の値を演算する。例えば、周知の3次スプライン補
間等によって、各計測領域におけるヘモグロビン濃度変
化の値を演算し、その結果を二次元動画像として備えた
表示装置に表示する。ここで、この二次元画像の表示
は、測定と同期して可能な限りリアルタイムに行うよう
にすることができる他、測定終了後などに、オペレータ
の指示などに応じて、随時行うようにすることもでき
る。The information processing device 101 stores the measurement signal received from the relay device interface device 110 as measurement signal data in an internal storage device. Then, from the measurement signal data at each time point stored in the storage device, the relative change amount of the oxygenated and deoxygenated hemoglobin concentration at each measurement position is calculated, and the value of the hemoglobin concentration change at each measurement position is calculated. For example, the value of the change in hemoglobin concentration in each measurement area is calculated by well-known cubic spline interpolation or the like, and the result is displayed on a display device provided as a two-dimensional moving image. Here, the display of the two-dimensional image can be performed in real time as much as possible in synchronization with the measurement, and can be performed at any time according to an instruction of an operator, for example, after the measurement is completed. Can also.
【００３５】また、情報処理装置101は、音声ビデオイ
ンタフェース装置120から入力する動画および音声信号
を、表示装置や備えたスピーカからリアルタイムに出力
すると共に、内部の記憶装置に記憶する。そして、オペ
レータの指示などに応じて、随時記憶装置に格納した動
画および音声を再生する。The information processing apparatus 101 outputs a moving image and an audio signal input from the audio / video interface apparatus 120 in real time from a display device or a built-in speaker, and stores it in an internal storage device. Then, the moving image and the sound stored in the storage device are reproduced at any time according to the instruction of the operator.
【００３６】ここで、以上のような、測定終了後などに
おける計測信号データに基づく二次元動画像やその他の
計測結果表示と、動画および音声の再生は、たとえば、
図2に示すような形態において、同期して、すなわち、
同じ時刻に撮影、録音した動画および音声の再生と、こ
れらと同時刻に計測した計測信号データに基づく二次元
動画像やその他の計測結果表示とが同時に行われるよう
に行う。この同期した再生、表示は、最も単純には、情
報処理装置101が、動画および音声信号データの撮影、
収音時刻と、計測信号データの計測時刻が一致するよう
に、これらの記録を開始し、両者の再生、表示を同時に
開始し、その後、両者の再生、表示を、対応する撮影、
収音、継続時刻が同期するように行えばよい。または、
情報処理装置101が、記録時に、動画および音声信号デ
ータと、計測信号データにタイムコードなどの、撮影、
収音時刻や計測時刻を表す時刻データを付与し、この時
刻データに基づいて計測結果表示と、動画および音声の
再生を同期して行うようにしてもよい。なお、動画およ
び音声信号データの記録フォーマットは、MPEG、その他
の既知のフォーマットで行うことができる。Here, the display of a two-dimensional moving image and other measurement results based on the measurement signal data after the measurement is completed and the reproduction of a moving image and a sound as described above are performed, for example, as follows.
In the form as shown in FIG. 2, synchronously, that is,
The reproduction of the moving image and audio captured and recorded at the same time and the display of a two-dimensional moving image and other measurement results based on the measurement signal data measured at the same time are performed simultaneously. In the simplest case, the synchronized playback and display are performed by the information processing apparatus 101 when shooting the moving image and the audio signal data.
These recordings are started so that the sound collection time and the measurement time of the measurement signal data coincide with each other, reproduction and display of both are simultaneously started, and then reproduction and display of both are performed by corresponding shooting,
The sound pickup and the continuation time may be performed in synchronization. Or
When recording, the information processing apparatus 101 captures moving image and audio signal data,
Time data representing the sound collection time or the measurement time may be added, and the display of the measurement result and the reproduction of the moving image and the sound may be performed in synchronization based on the time data. The recording format of the moving image and audio signal data can be MPEG or another known format.
【００３７】図3に、生体光計測装置の外観を示す。FIG. 3 shows the appearance of the biological light measuring device.
【００３８】図示するように、本生体光計測装置は、本
体装置100の匡体と分離して、中継装置200の匡体を設け
ており、この中継装置200の匡体にカメラ400、マイク50
0を設置している。また、中継装置200から延ばした照射
用光ファイバ群204、検出用光ファイバ群205の先端が計
測プローブ300に装着される。As shown in the figure, the living body optical measurement device is provided with a housing for the relay device 200 separately from the housing of the main body device 100, and the camera 400 and the microphone 50 are mounted on the housing of the relay device 200.
0 is installed. Further, the distal ends of the irradiation optical fiber group 204 and the detection optical fiber group 205 extended from the relay device 200 are attached to the measurement probe 300.
【００３９】ここで、中継装置200の匡体には、キャス
ターなどの移動補助機構が設けられており、これにより
中継装置200、カメラ400、マイク500を一体として所望
の位置に自由に配置することができるようになる。Here, the housing of the relay device 200 is provided with a movement assisting mechanism such as a caster, so that the relay device 200, the camera 400, and the microphone 500 can be freely arranged at a desired position as a unit. Will be able to
【００４０】以上説明してきたように本実施形態に係る
中継装置は、微弱信号であるために長距離の伝送が好ま
しくない光信号区間を終端するための機能部のみを備え
ているので、小型、軽量に実現することができる。ま
た、このような中継装置は、本体装置と分離可能であ
り、計測時には小型の中継装置のみを被検体側に配置す
れば良い。ベッドサイドなどに生体光計測装置全体を配
置するだけの空間的な余裕が無い場合でも、その計測を
行うことができる。As described above, the repeater according to the present embodiment has only a functional unit for terminating an optical signal section where long-distance transmission is not preferable because it is a weak signal. It can be realized lightweight. Further, such a relay device can be separated from the main device, and only a small relay device needs to be arranged on the subject side during measurement. Even when there is not enough room for arranging the entire biological optical measurement device on the bedside or the like, the measurement can be performed.
【００４１】以上、本発明の実施形態について説明した
が、本発明の生体光計測装置は上記実施形態に限定され
ることなく種々の変更が可能である。たとえば、図4に
示すように、本体装置100の匡体に、中継装置200の匡体
が収まって（または連結して）、あたかも一つの装置と
しての外形を呈するように構成してもよい。このように
することにより、生体光計測装置の移動、保存が容易に
なる。また、この構造は、比較的空間的余裕のある場所
での生体光計測装置の使用に適している。Although the embodiment of the present invention has been described above, the biological optical measurement device of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, as shown in FIG. 4, the housing of the relay device 200 may be housed (or connected) in the housing of the main device 100, and may be configured so as to present an external shape as a single device. This facilitates movement and storage of the biological optical measurement device. In addition, this structure is suitable for use of the biological optical measurement device in a place where there is relatively enough space.
【００４２】また、生体光計測装置の中継装置200は、
たとえば、図5に示すように、身体に装着可能な形態と
するようにしてもよい。図5は、被検者が背負うことの
できるバックパック型として中継装置200を構成した例
であり、このようにすることにより、被検者が中継装置
200を共々自由に移動することができるようになる。ま
た、このようにすることにより、中継装置200と計測プ
ローブ300との位置、距離関係を常に一定にすることが
でき、これにより、被検者の移動等によらず、照射用光
ファイバ群204の各照射用光ファイバの先端と検出用光
ファイバ群205の各検出用光ファイバ先端の頭部への接
触具合を一定とすることができる。Further, the relay device 200 of the living body light measuring device is
For example, as shown in FIG. 5, a form that can be worn on the body may be adopted. FIG. 5 is an example in which the relay device 200 is configured as a backpack type that can be carried by the subject, and in this way, the subject
You can freely move 200 together. In addition, by doing so, the position and distance relationship between the relay device 200 and the measurement probe 300 can always be kept constant, whereby the irradiation optical fiber group 204 can be maintained regardless of the movement of the subject. The contact condition between the tip of each irradiation optical fiber and the head of the detection optical fiber group 205 in the detection optical fiber group 205 can be made constant.
【００４３】なお、中継装置200を身体に装着可能な形
態とする場合、その装着箇所は、腹、足、腕など任意の
箇所であってよい。When the relay device 200 can be worn on the body, the location where the relay device 200 can be worn may be any location such as the abdomen, legs, and arms.
【００４４】また、以上では、中継装置200と本体装置
間の各信号の送受を無線通信を介して行ったが、これ
は、たとえば、図6に示すように、中継装置200と本体装
置100間をフレキシブルなケーブル700で接続し、これに
よって、中継装置200と本体装置100間の各信号の送受を
行うようにしてもよい。Further, in the above description, transmission and reception of each signal between the relay device 200 and the main device are performed via wireless communication. This is, for example, as shown in FIG. May be connected by a flexible cable 700, so that transmission and reception of each signal between the relay device 200 and the main device 100 may be performed.
【００４５】また、以上では、カメラ400やマイクを中
継装置200に連結して設けたが、これは計測室内に固定
して設けたり、中継装置200とは別にスタンドなどによ
り支持したり、被検者が自ら手持ちで支持したりするよ
うなものであってかまわない。In the above description, the camera 400 and the microphone are connected to the relay device 200. However, the camera 400 and the microphone are fixed in the measurement room, supported by a stand or the like separately from the relay device 200, It may be something that people support themselves.
【００４６】また、以上では、リアルタイムに中継装置
200から本体装置100に生体通過強度信号を送ったが、こ
れは、一旦、中継装置200内に生体通過強度信号を記録
しておき、別途、中継装置200から本体装置100に生体通
過強度信号を引き渡すようにしてもよい。すなわち、た
とえば、本体装置200と中継装置100に可搬型の記録媒体
用の記憶装置を設けて測定中に記録媒体に生体通過強度
信号を記憶し、可搬型の記録媒体を介して中継装置200
から本体装置100に生体通過強度信号を引き渡すように
してもよい。In the above description, the relay device is provided in real time.
Although the living body passing intensity signal was sent from the 200 to the main unit 100, the living body passing intensity signal was once recorded in the relay device 200, and the living body passing intensity signal was separately sent from the relay device 200 to the main device 100. It may be delivered. That is, for example, a storage device for a portable recording medium is provided in the main body device 200 and the relay device 100, and the living body passing intensity signal is stored in the recording medium during measurement, and the relay device 200 is connected via the portable recording medium.
May be delivered to the main device 100 from the main body.
【００４７】また、以上では、本生体光計測装置の主要
部を本体装置100の匡体と中継装置200の匡体の二つに分
離したが、これは適宜3以上に分離するようにしてもか
まわない。In the above description, the main part of the living body optical measurement device is divided into the housing of the main body device 100 and the housing of the relay device 200. However, this may be appropriately separated into three or more. I don't care.
【００４８】[0048]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、計測精
度を劣化させることなく、配置または被検者の行動の自
由度を増加することのできる生体光計測装置を提供する
ことができる。また、過去に測定した計測データを解析
において、アーチファクトの分離を容易とすることがで
きる生体光測定装置を提供することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a living body light measuring device capable of increasing the degree of freedom of arrangement or behavior of a subject without deteriorating measurement accuracy. . In addition, it is possible to provide a biological light measurement device that can easily separate artifacts when analyzing measurement data measured in the past.
【図１】本発明の実施形態に係る生体光計測装置の機能
構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of a biological light measurement device according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施形態に係る生体光計測装置におけ
る表示の例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of display in the biological light measurement device according to the embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施形態に係る生体光計測装置の構成
を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a biological light measurement device according to an embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施形態に係る生体光計測装置の他の
構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another configuration example of the biological light measurement device according to the embodiment of the present invention.
【図５】本発明の実施形態に係る生体光計測装置の他の
構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating another configuration example of the biological light measurement device according to the embodiment of the present invention.
【図６】本発明の実施形態に係る生体光計測装置の他の
構成例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing another configuration example of the biological light measurement device according to the embodiment of the present invention.
１００…本体装置、１０１…情報処理装置、１１０…中
継装置インタフェース装置、１１１…情報処理装置イン
タフェース、１１２…測定シーケンス制御部、１１３…
発振器、１１４…無線通信処理部、１１５…ロックイン
アンプ部、１１６…セレクタ部、１１７…A/D変換器、
１２０…音声ビデオインタフェース装置、１２１…無線
通信処理部、１２２…情報処理装置インタフェース、２
００…中継装置、２０１…無線通信処理部、２０２…PL
L、２０３…変調半導体レーザ部、２０４…照射用光フ
ァイバ群、２０５…検出用光ファイバ群、２０６…フォ
トダイオード部、３００…計測プローブ、４００…カメ
ラ、５００…マイク100: Main unit, 101: Information processing device, 110: Relay device interface device, 111: Information processing device interface, 112: Measurement sequence control unit, 113 ...
Oscillator, 114: wireless communication processing unit, 115: lock-in amplifier unit, 116: selector unit, 117: A / D converter,
Reference numeral 120: audio / video interface device, 121: wireless communication processing unit, 122: information processing device interface, 2
00: relay device, 201: wireless communication processing unit, 202: PL
L, 203: modulated semiconductor laser unit, 204: irradiation optical fiber group, 205: detection optical fiber group, 206: photodiode unit, 300: measurement probe, 400: camera, 500: microphone
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０８Ｃ 23/04 Ｇ０８Ｃ 23/00 Ａ Ｆターム(参考） 2F073 AA40 AB01 BB01 BC02 CC02 CC15 CD22 FG01 FG02 FG04 FG11 FG12 GG01 GG04 GG09 2G059 AA06 BB12 CC16 CC18 EE01 FF01 GG01 GG06 HH01 HH06 JJ17 KK03 KK04 MM09 MM10 MM11 PP04 PP06 4C038 KK00 KK01 KL05 KL07 KX01──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) G08C 23/04 G08C 23/00 A F term (Reference) 2F073 AA40 AB01 BB01 BC02 CC02 CC15 CD22 FG01 FG02 FG04 FG11 FG12 GG01 GG04 GG09 2G059 AA06 BB12 CC16 CC18 EE01 FF01 GG01 GG06 HH01 HH06 JJ17 KK03 KK04 MM09 MM10 MM11 PP04 PP06 4C038 KK00 KK01 KL05 KL07 KX01
Claims (3)
過した光を計測する生体光計測装置であって、 被検体に装着される計測プローブと、中継装置と、前記
中継装置と無線または有線の信号伝送路で接続される本
体装置と、前記計測プローブと中継装置とに連結される
照射用光ファイバと、前記計測プローブと中継装置とに
連結される検出用光ファイバとを有し、 前記中継装置は、光を前記照射用光ファイバに出射する
光源部と、前記検出用光ファイバから入射する光を光電
変換する光電変換部と、前記光電変換部が変換した信号
を前記信号伝送路を介して前記本体装置に送信する送信
手段とを有し、 前記本体装置は、前記信号伝送路を介して前記信号を受
信する受信手段と、受信手段が受信した信号を処理し前
記被検体の状態を表す画像を生成する信号処理部とを有
し、 少なくとも前記中継装置は、前記本体装置とは分離して
移動、配置可能な形態を有することを特徴とする生体光
計測装置。1. A biological optical measurement device that irradiates a subject with light and measures light passing through the subject, comprising: a measurement probe attached to the subject; a relay device; It has a main unit connected by a wireless or wired signal transmission path, an irradiation optical fiber connected to the measurement probe and the relay device, and a detection optical fiber connected to the measurement probe and the relay device. The relay device includes a light source unit that emits light to the irradiation optical fiber, a photoelectric conversion unit that photoelectrically converts light incident from the detection optical fiber, and a signal that is converted by the photoelectric conversion unit. Transmitting means for transmitting the signal to the main unit via a transmission line; the main unit receiving the signal via the signal transmission line; Image showing the state of the specimen And a signal processing unit that generates a signal, wherein at least the relay device has a form that can be moved and arranged separately from the main device.
て、 前記中継装置は、当該中継装置を被検体である生体に装
着するための装着構造を有することを特徴とする生体光
計測装置。2. The biological optical measurement device according to claim 1, wherein the relay device has a mounting structure for mounting the relay device on a living body as a subject. .
過した光を計測し、当該計測の結果を表す計測データを
生成する生体光計測装置であって、 前記被検体を撮影するカメラと、 前記計測データと前記カメラによって撮影した前記被検
体画像とを記録する記録装置と、 前記記録された計測データと前記画像とを、同時刻に成
された計測と撮影に係る計測データと被検体画像とが同
時に表示されるように表示する表示手段を有することを
特徴とする生体光計測装置。3. A living body light measurement device that irradiates a subject with light, measures light passing through the inside of the subject, and generates measurement data representing a result of the measurement, and captures an image of the subject. A camera, a recording device that records the measurement data and the subject image captured by the camera, and the recorded measurement data and the image, and measurement data related to measurement and imaging performed at the same time. A biological light measurement device comprising display means for displaying an image of a subject so as to be displayed simultaneously.
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|---|---|---|---|
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