CN104780847A - 光生物体测量装置以及用于该光生物体测量装置的位置测量装置 - Google Patents

Abstract

一种具备测量数据显示控制部(40)的光生物体测量装置(1)，该测量数据显示控制部(40)在显示于显示装置(26)的三维头皮表面图像(41)或者三维脑表面图像(42)上显示多个测量数据，该光生物体测量装置(1)构成为具备：存储部(25)，其存储表示用于获取与测量部位有关的受光量信息的送光探针(12)与受光探针(13)的组合的通道信息；通道信息显示控制部(39)，其在显示于显示装置(26)的三维坐标上显示配置了多个送光探针(12)的多个送光探针配置点和配置了多个受光探针(13)的多个受光探针配置点，并且基于通道信息显示将送光探针配置点与受光探针配置点相连接而成的表示送光探针(12)与受光探针(13)的组合的线段。

Description

光生物体测量装置以及用于该光生物体测量装置的位置测量装置

技术领域

本发明涉及一种光生物体测量装置以及用于该光生物体测量装置的位置测量装置，更为详细地说涉及一种以非侵入方式测量脑活动的光生物体测量装置。

背景技术

近年来，为了观察脑的活动情况，开发了一种利用光以非侵入方式简便地进行测量的脑功能光学成像装置。在这种脑功能光学成像装置中，利用配置在被检者的头皮表面上的送光探针向脑照射三种不同的波长λ₁、λ₂、λ₃(例如，780nm、805nm以及830nm)的近红外光，并且利用配置在头皮表面上的受光探针分别检测从脑放出的各波长λ₁、λ₂、λ₃的近红外光的强度变化(受光量信息)ΔA(λ₁)、ΔA(λ₂)、ΔA(λ₃)。

而且，为了根据以这种方式获得的受光量信息ΔA(λ₁)、ΔA(λ₂)、ΔA(λ₃)求出脑部血流中的氧合血红蛋白的浓度变化与光路长度的积[oxyHb]和脱氧血红蛋白的浓度变化与光路长度的积[deoxyHb]，例如利用Modified BeerLambert(修正的比尔-朗伯)定律生成关系式(1)、(2)、(3)所示的联立方程式，对该联立方程式进行求解。进而，根据氧合血红蛋白的浓度变化与光路长度的积[oxyHb]和脱氧血红蛋白的浓度变化与光路长度的积[deoxyHb]计算总血红蛋白的浓度变化与光路长度的积([oxyHb]+[deoxyHb])。

ΔA(λ₁)＝E_O(λ₁)×[oxyHb]+E_d(λ₁)×[deoxyHb]…(1)

ΔA(λ₂)＝E_O(λ₂)×[oxyHb]+E_d(λ₂)×[deoxyHb]…(2)

ΔA(λ₃)＝E_O(λ₃)×[oxyHb]+E_d(λ₃)×[deoxyHb]…(3)

此外，E_o(λm)是波长为λm的光时的氧合血红蛋白的吸光度系数，E_d(λm)是波长为λm的光时的脱氧血红蛋白的吸光度系数。

在此，对送光探针和受光探针之间的距离与测量部位的关系进行说明。图7是表示一对送光探针和受光探针与测量部位的关系的图。将送光探针12压紧于被检者的头皮表面的送光点T，并且将受光探针13压紧于被检者的头皮表面的受光点R。然后，从送光探针12照射光，并且向受光探针13入射从头皮表面放出的光。此时，从头皮表面的送光点T照射的光中的通过香蕉形状(测量区域)的光到达头皮表面的受光点R。由此，能够在测量区域中还特别获得与被检者的测量部位S有关的受光量信息A(λ₁)、A(λ₂)、A(λ₃)，该被检者的测量部位S距离中点M的深度为沿着被检者的头皮表面以最短距离将送光点T与受光点R相连接而得到的线的距离的一半，该中点M为沿着被检者的头皮表面以最短距离将送光点T与受光点R相连接而得到的线的中点。

另外，在脑功能光学成像装置中，分别测量与脑的多处测量部位有关的氧合血红蛋白的浓度变化与光路长度的积[oxyHb]、脱氧血红蛋白的浓度变化与光路长度的积[deoxyHb]以及总血红蛋白的浓度变化与光路长度的积([oxyHb]+[deoxyHb])。

在这种脑功能光学成像装置中，为了使8个送光探针和8个受光探针以规定的排列与被检者的头皮表面接触，将用于保持送光探针12_T1～12_T8和受光探针13_R1～13_R8的保持部格子状地配置在头部表面，并且用表示可挠性的连结部将保持部彼此连结，并且使用了在规定的角度内以保持部为旋转轴而具有连结部的旋转可变性的支架(送受光部)(例如，参照专利文献1)。

图2是表示被插入8个送光探针和8个受光探针的支架的一例的俯视图。送光探针12_T1～12_T8和受光探针13_R1～13_R8以纵向4个、横向4个交替地插入的方式进行配置。此时，送光探针12_T1～12_T8与受光探针13_R1～13_R8之间的间隔为30mm。此外，为了识别对支架30的哪个贯通孔插入了哪个送光探针12_T1～12_T8或受光探针13_R1～13_R8，对各送光探针12_T1～12_T8分别分配不同的编号(T1、T2、···)，对各受光探针13_R1～13_R8也分别分配不同的编号(R1、R2、···)。由此，获得与脑的24处测量部位有关的受光量信息ΔA_n(λ₁)、ΔA_n(λ₂)、ΔA_n(λ₃)(n＝1、2、···、24)。

而且，通过以规定时间间隔Δt获得24个受光量信息ΔA_n(λ₁)、ΔA_n(λ₂)、ΔA_n(λ₃)，来利用关系式(1)、(2)、(3)求出氧合血红蛋白的浓度变化与光路长度的积[oxyHb]的随时间变化(测量数据)X_n(t)、脱氧血红蛋白的浓度变化与光路长度的积[deoxyHb]的随时间变化(测量数据)Y_n(t)以及总血红蛋白的浓度变化与光路长度的积([oxyHb]+[deoxyHb])的随时间变化(测量数据)Z_n(t)(n＝1、2、···、24)。

另外，氧合血红蛋白的浓度变化与光路长度的积[oxyHb]的随时间变化(测量数据)X_n(t)等作为供医生等进行观察的图像而显示于显示装置。例如，基于表示数值与色彩的对应关系的色彩表，用色彩映射来显示某一时间t₁的来自共计24处脑表面部位的氧合血红蛋白的浓度变化与光路长度的积[oxyHb]的随时间变化(测量数据)X_n(t₁)。此时，在脑的解剖学的构造中存在个人差异，脑的形状也因人而异，因此医生等为了识别从脑的哪个部位得到氧合血红蛋白的浓度变化与光路长度的积[oxyHb]的随时间变化(测量数据)X_n(t₁)，从核磁共振图像诊断装置(以下，略记为MRI)等获得表示被检者的脑表面的三维图像数据，由此显示三维脑表面图像，用色彩映射在三维脑表面图像上叠加地显示氧合血红蛋白的浓度变化与光路长度的积[oxyHb]的随时间变化(测量数据)X_n(t₁)(例如，参照专利文献2)。图6是表示用色彩映射显示24个测量数据X_n(t₁)的显示画面的一例的图。

另外，为了在三维脑表面图像42上叠加地显示氧合血红蛋白的浓度变化与光路长度的积[oxyHb]的随时间变化(测量数据)X_n(t₁)，需要针对三维脑表面图像42指定将送光探针12_T1～12_T8和受光探针13_R1～13_R8配置在哪个位置。在此，图3和图4是说明送光探针12_T1～12_T8和受光探针13_R1～13_R8的配置位置的指定方法的图，图3是表示光生物体测量装置的显示画面中显示的三维图像的一例的图，图4是表示配置于被检者的支架30、固定于设定位置(被检者的下颏)的磁场源14以及由医生、检查技师等操作的笔状物15之间的关系的图。

如图4所示，在被检者的下颏等处固定有用于在包括被检者的头部在内的周围的空间产生磁场的磁场源14，医生、检查技师等使用笔状物15来指定被检者的头皮表面上的3个基准位置(例如，鼻根B1、左耳廓B2、右耳廓)，该笔状物15的前端部15a具有能够检测与磁场源14之间的位置关系的指定用磁传感器。另外，如图3所示，在显示装置中显示的三维头皮表面图像41上使用光标43来指定与3个基准位置B1、B2对应的3个基准位置图像(例如，鼻根图像、左耳廓图像、右耳廓图像B3G)。由此，将被检者的头皮表面和脑表面与三维头皮表面图像41和三维脑表面图像42进行对照。之后，通过使用笔状物15依次(升序或者降序)连续地指定被检者的头皮表面上的送光探针12_T1～12_T8和受光探针13_R1～13_R8的配置位置，来针对三维脑表面图像42对照将送光探针12_T1～12_T8和受光探针13_R1～13_R8配置在了哪个位置。

另外，为了确认送光探针12_T1～12_T8和受光探针13_R1～13_R8的配置位置的输入内容，还在显示画面中显示以磁场源14为原点的三维坐标(XYZ坐标)，在该XYZ坐标上显示送光探针12_T1～12_T8和受光探针13_R1～13_R8的配置点。图8是用于确认送光探针12_T1～12_T8和受光探针13_R1～13_R8的配置位置的输入内容的显示画面的一例。在显示画面的右侧区域内，在XYZ坐标上，以用1号红色球体将送光探针12_T1的配置位置显示为送光探针配置点T1，用2号红色球体将送光探针12_T2的配置位置显示为送光探针配置点T2的方式，用各编号的红色球体显示各送光探针12_T1～12_T8的配置位置。另外，在XYZ坐标上，以用1号蓝色球体将受光探针13_R1的配置位置显示为受光探针配置点R1，用2号蓝色球体将受光探针13_R2的配置位置显示为受光探针配置点R2的方式，用各编号的蓝色球体显示各受光探针13_R1～13_R8的配置位置。

此外，在显示画面的左下方区域内显示了各受光探针13_R1～13_R8的配置位置的坐标(X、Y、Z)。

专利文献1：日本特开2002-143169号公报

专利文献2：日本特开2009-172177号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，为了确认送光探针12_T1～12_T8和受光探针13_R1～13_R8的配置位置的输入内容，在显示了如图8所示的显示画面的情况下，医生、检查技师等即使通过观察图8所示的显示画面能够理解输入了所有送光探针12_T1～12_T8和受光探针13_R1～13_R8的配置位置，但难以判断是否以正确的顺序输入了送光探针12_T1～12_T8和受光探针13_R1～13_R8的配置位置。

因此，本发明的目的在于，提供一种能够容易地判断是否正确地输入了送光探针12_T1～12_T8和受光探针13_R1～13_R8的配置位置的光生物体测量装置以及用于该光生物体测量装置的位置测量装置。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题而完成的本发明的光生物体测量装置具备：送受光部，其具有配置在被检者的头皮表面上的多个送光探针和配置在该头皮表面上的多个受光探针；送受光用控制部，其通过控制成上述送光探针向头皮表面照射光并且上述受光探针检测从头皮表面放出的光，来获取与多个测量部位有关的多个受光量信息；运算部，其基于多个受光量信息来获取多个测量数据；三维图像显示控制部，其获取三维头皮表面图像和三维脑表面图像并显示在显示装置中；以及测量数据显示控制部，其在显示于显示装置的三维头皮表面图像或者三维脑表面图像上显示多个测量数据，该光生物体测量装置的特征在于，还具备：存储部，其存储表示用于获取与测量部位有关的受光量信息的送光探针与受光探针的组合的通道信息；以及通道信息显示控制部，其在显示于显示装置的三维坐标上显示配置了多个送光探针的多个送光探针配置点和配置了多个受光探针的多个受光探针配置点，并且基于上述通道信息显示将送光探针配置点与受光探针配置点相连接而成的表示送光探针与受光探针的组合的线段。

在此，所谓“测量数据”，既可以是由受光探针检测出的受光量信息的随时间变化本身，也可以是根据受光量信息计算出的氧合血红蛋白浓度的随时间变化、脱氧血红蛋白浓度的随时间变化、总血红蛋白浓度的随时间变化。

另外，所谓“三维头皮表面图像”，例如是指通过从由MRI、CT图像等生成的被检者的影像数据提取表示头皮表面的影像数据而生成的三维图像、表示标准的三维的头皮表面的三维头皮表面模板等。另外，所谓“三维脑表面图像”，例如是指通过从由MRI、CT图像等生成的被检者的影像数据提取表示脑表面的影像数据而生成的三维图像、表示标准的三维的脑表面的三维脑表面模板等。

发明的效果

根据本发明的光生物体测量装置，在显示装置中在三维坐标上显示将送光探针配置点与受光探针配置点相连接而成的线段，因此医生、检查技师等能够在画面上确认线段是否为与送受光部相同的格子状，因此能够容易地判断是否正确地输入了送光探针的配置位置和受光探针的配置位置。

(用于解决其它问题的手段以及效果)

另外，在本发明的光生物体测量装置中，也可以具备：磁场源，其固定于上述被检者的头部的设定位置，在包括上述被检者的头部在内的周围的空间产生磁场；指定用磁传感器，其用于指定上述被检者的头皮表面上的位置并检测上述磁场；基准位置关系获取部，其通过利用指定用磁传感器指定上述被检者的头皮表面上的至少三个基准位置，来获得来自上述指定用磁传感器的检测信号，由此获取上述磁场源与至少三个基准位置的位置关系；对应关系数据生成部，其通过利用输入装置在上述三维头皮表面图像中指定至少三个基准位置图像，来生成表示至少三个基准位置与至少三个基准位置图像的对应关系的对应关系数据；以及配置位置关系获取部，其通过利用指定用磁传感器指定上述被检者的头皮表面上的多个送光探针的配置位置和多个受光探针的配置位置，来获得来自上述指定用磁传感器的检测信号，由此获取上述磁场源与送光探针及受光探针的配置位置之间的位置关系。

在此，所谓“指定用磁传感器”，是指用于指定被检者的头皮表面上的基准位置(例如，鼻根、左耳廓、右耳廓)、送光探针的配置位置、受光探针的配置位置的装置，例如能够列举在前端部具有指定用磁传感器的杆状的笔状物等。

另外，所谓“被检者的头部的设定位置”，是指磁场源能够在包括被检者的头部在内的周围的空间产生磁场的任意的位置，例如能够列举下颏等。

并且，本发明的位置测量装置用于光生物体测量装置，该光生物体测量装置具备：送受光部，其具有配置在被检者的头皮表面上的多个送光探针和配置在该头皮表面上的多个受光探针；以及送受光用控制部，其通过控制成上述送光探针向头皮表面照射光并且上述受光探针检测从头皮表面放出的光，来获取与多个测量部位有关的多个受光量信息，该位置测量装置的特征在于，具备：存储部，其存储表示用于获取与测量部位有关的受光量信息的送光探针与受光探针的组合的通道信息；以及通道信息显示控制部，其在显示于显示装置的三维坐标上显示配置了多个送光探针的多个送光探针配置点和配置了多个受光探针的多个受光探针配置点，并且基于上述通道信息显示将送光探针配置点与受光探针配置点相连接而成的表示送光探针与受光探针的组合的线段。

附图说明

图1是表示作为本发明的一个实施方式的光生物体测量装置的结构的框图。

图2是表示被插入8个送光探针和8个受光探针的支架的一例的俯视图。

图3是表示显示有三维图像的显示画面的一例的图。

图4是表示安装于被检者的支架、固定于设定位置的磁场源以及医生等操作的笔状物之间的关系的图。

图5是表示用于确认送光探针和受光探针的配置位置的输入内容的显示画面的另一例的图。

图6是表示用色彩映射显示24个测量数据X_n(t₁)的显示画面的一例的图。

图7是表示一对送光探针和受光探针与测量部位的关系的图。

图8是表示用于确认送光探针和受光探针的配置位置的输入内容的显示画面的一例的图。

具体实施方式

下面，使用图1～6来说明本发明的实施方式。此外，本发明并不限定于如以下说明那样的实施方式，在不超出本发明主旨的范围内包含各种方式。

图1是表示作为本发明的一个实施方式的光生物体测量装置的结构的框图。

光生物体测量装置1具备：射出光的光源2、驱动光源2的光源驱动机构4、检测光的光检测器3、A/D(A/D转换器)5、送受光用控制部21、运算部22、三维图像显示控制部32、光标显示控制部33、基准位置关系获取部35、对应关系数据生成部36、配置位置关系获取部37、通道信息存储控制部38、通道信息显示控制部39、测量数据显示控制部40以及存储器25，并且具备图2所示的8个送光探针12_T1～12_T8和8个受光探针13_R1～13_R8、显示装置26、输入装置27、支架(送受光部)30、在包括被检者的头部在内的周围的空间产生交流磁场的磁场源14以及在前端部具有检测图4所示的交流磁场的指定用磁传感器15a的杆状的笔状物15。

光源驱动机构4根据从送受光用控制部21输入的驱动信号来驱动光源2。光源2例如是能够射出三种不同的波长λ₁、λ₂、λ₃的近红外光的半导体激光器LD1、LD2、LD3等。

光检测器3例如是光电倍增管等，分别检测由8个受光探针13_R1～13_R8接收到的近红外光，由此将8个受光量信息ΔA(λ₁)、ΔA(λ₂)、ΔA(λ₃)经由A/D 5输出到送受光用控制部21。

三维图像显示控制部32具有三维图像获取部32d、头皮表面图像显示控制部32a、脑表面图像显示控制部32b以及图像切换部32c。

三维图像获取部32d进行以下控制：在测量前获取由MRI 100生成的影像数据，由此通过提取表示头皮表面的影像数据来获取三维头皮表面图像数据，并且通过提取表示脑表面的影像数据来获取三维脑表面图像数据，并使三维头皮表面图像数据和三维脑表面图像数据存储到存储器25中。在此，MRI 100生成表示3个方向的二维图像的影像数据。此外，所显示的影像数据如图3那样表示包括头皮表面和脑表面的被检者。另外，影像数据由具有MRI信号的强度信息、相位信息等的数值的多个像素构成。而且，作为上述提取方法，例如能够列举通过使用具有MRI信号的强度信息、相位信息等的数值的多个像素，来使用区域扩张法、区域合并法、探索法等图像区域分割方法、将边界要素相连结并提取区域的方法、使闭合曲线变形并提取区域的方法等。

头皮表面图像显示控制部32a进行以下控制：基于存储器25中存储的三维头皮表面图像数据将头皮表面图像41显示于显示装置26(参照图3)。此外，医生、检查技师等能够使用输入装置27来变更方向地进行显示，使得成为从期望的方向看到的三维头皮表面图像41。另外，三维头皮表面图像41能够被半透明地显示或者被着色地显示。

脑表面图像显示控制部32b进行以下控制：基于存储器25中存储的三维脑表面图像数据将三维脑表面图像42显示于显示装置26。此外，医生、检查技师等能够使用输入装置27来变更方向地进行显示，使得成为从期望的方向看到的三维脑表面图像42。

图像切换部32c进行以下控制：通过由医生、检查技师等使用输入装置27输入操作信号，来决定使头皮表面图像显示控制部32a显示三维头皮表面图像41，或者决定使脑表面图像显示控制部32b显示三维脑表面图像42，或者决定在使头皮表面图像显示控制部32a显示三维头皮表面图像41的同时使脑表面图像显示控制部32b显示三维脑表面图像42。此外，在使头皮表面图像显示控制部32a显示三维头皮表面图像41的同时使脑表面图像显示控制部32b显示三维脑表面图像42的情况下，三维头皮表面图像41和三维脑表面图像42在对准位置的状态下叠加地显示。

光标显示控制部33进行以下控制：在显示装置26中显示光标43，并且基于从输入装置27输出的操作信号使显示装置26中显示的光标43移动，或者用光标43指定图像上的位置。

图4所示的磁场源14例如由在具有绝缘性且硬质的圆柱状的芯上卷绕被绝缘覆盖的导线而得到的螺线管状线圈等构成，并产生交流磁场。而且，磁场源14被固定在设定位置(在本实施例中为被检者的下颏)，使得在包括被检者的头部在内的周围的空间产生交流磁场。

另外，笔状物15是杆状，在其前端部具有指定用磁传感器15a。指定用磁传感器15a以使各个线圈面正交的方式沿3个方向分别卷绕导线，各线圈检测与正交于其线圈面的轴方向成分的磁场的强度成比例的检测信号。而且，医生、检查技师等通过用笔状物15指定被检者的头皮表面上的3个基准位置(例如，鼻根B1、左耳廓B2、右耳廓)、8个送光探针12_T1～12_T8的配置位置、8个受光探针13_R1～13_R8的配置位置，能够向基准位置关系获取部35、配置位置关系获取部37输出检测信号。

基准位置关系获取部35进行以下控制：通过由医生、检查技师等用笔状物15指定被检者的头皮表面上的3个基准位置(例如，鼻根B1、左耳廓B2、右耳廓)，来获得来自笔状物15的检测信号，由此获取磁场源14与3个基准位置的位置关系。

对应关系数据生成部36进行以下控制：在显示于显示装置26的三维头皮表面图像41和三维脑表面图像42中，用光标43指定与3个基准位置(例如，鼻根B1、左耳廓B2、右耳廓)对应的3个基准位置图像(例如，鼻根图像、左耳廓图像、右耳廓图像B3G)，由此生成表示3个基准位置与3个基准位置图像的对应关系的对应关系数据。也就是说，在光生物体测量装置1中将被检者的头皮表面和脑表面与三维头皮表面图像41和三维脑表面图像42进行对照。

配置位置关系获取部37进行以下控制：通过由医生、检查技师等用笔状物15指定被检者的头皮表面上的送光探针12_T1～12_T8和受光探针13_R1～13_R8的配置位置，来获得来自笔状物15的检测信号，由此获取磁场源14与8个送光探针12_T1～12_T8及8个受光探针13_R1～13_R8的位置关系。

具体地说，医生、检查技师等以如下方式依次连续地指定被检者的头皮表面上的送光探针12_T1～12_T8的配置位置并进行插入：在将支架30配置在被检者的头皮表面上之后，使用笔状物15将支架30的一个贯通孔指定为送光探针12_T1的配置位置，并向该贯通孔插入送光探针12_T1，使用笔状物15将支架30的另一个贯通孔指定为送光探针12_T2的配置位置，并向该贯通孔插入送光探针12_T2。另外，以如下方式依次连续地指定被检者的头皮表面上的受光探针13_R1～13_R8的配置位置并进行插入：使用笔状物15将支架30的一个贯通孔指定为受光探针13_R1的配置位置，并向该贯通孔插入受光探针13_R1，使用笔状物15将支架30的另一个贯通孔指定为受光探针13_R2的配置位置，并向该贯通孔插入受光探针13_R2。

由此，在光生物体测量装置1中，利用对应关系数据生成部36将被检者的头皮表面和脑表面与三维头皮表面图像41和三维脑表面图像42进行对照，因此针对三维头皮表面图像41和三维脑表面图像42生成表示将送光探针12_T1～12_T8和受光探针13_R1～13_R8配置在哪个位置的配置位置信息。

通道信息存储控制部38进行以下控制：在测量前使表示用于获取与共计24个测量部位有关的受光量信息ΔA_n(λ₁)、ΔA_n(λ₂)、ΔA_n(λ₃)(n＝1、2、···、24)的送光探针12_T1～12_T8与受光探针13_R1～13_R8的组合的通道信息存储在存储器25中。具体地说，使表示共计24组通道的通道信息存储在存储器25中，这24组通道用于以如下方式获取用规定的受光探针13_R1检测来自规定的送光探针12_T2的光而得到的共计24个受光量信息ΔA_n(λ₁)、ΔA_n(λ₂)、ΔA_n(λ₃)(n＝1、2、···、24)：作为第一组通道，获取用受光探针13_R1检测来自送光探针12_T1的光而得到的受光量信息ΔA₁(λ₁)、ΔA₁(λ₂)、ΔA₁(λ₃)，作为第二组通道，获取用受光探针13_R1检测来自送光探针12_T2的光而得到的受光量信息ΔA₂(λ₁)、ΔA₂(λ₂)、ΔA₂(λ₃)。

通道信息显示控制部39进行以下控制：医生、检查技师等使用输入装置27输入用于确认送光探针12_T1～12_T8和受光探针13_R1～13_R8的配置位置的输入内容的操作信号，由此在显示装置26中显示三维坐标(XYZ坐标)，基于由配置位置关系获取部37生成的配置位置信息在XYZ坐标上显示配置了8个送光探针12_T1～12_T8的8个送光探针配置点T1～T8和配置了8个受光探针13_R1～13_R8的8个受光探针配置点R1～R8，并且基于存储器25中存储的通道信息来显示将送光探针配置点T1～T8与受光探针配置点R1～R8相连接而成的直线。

图5是用于确认送光探针12_T1～12_T8和受光探针13_R1～13_R8的配置位置的输入内容的显示画面的一例。在显示画面的右侧区域，在XYZ坐标上，以用1号红色球体将送光探针12_T1的配置位置显示为送光探针配置点T1，用2号红色球体将送光探针12_T2的配置位置显示为送光探针配置点T2的方式，用各编号的红色球体显示各送光探针12_T1～12_T8的配置位置。另外，在XYZ坐标上，以用1号蓝色球体将受光探针13_R1的配置位置显示为受光探针配置点R1，用2号蓝色球体将受光探针13_R2的配置位置显示为受光探针配置点R2的方式，用各编号的蓝色球体显示各受光探针13_R1～13_R8的配置位置。而且，以显示将送光探针配置点T1与受光探针配置点R1相连接而成的表示第一组通道的直线，显示将送光探针配置点T2与受光探针配置点R1相连接而成的表示第二组通道的直线的方式，显示表示共计24组通道的24条直线。

此外，在图5所示的显示画面的左下方区域显示了各受光探针13_R1～13_R8的配置位置的坐标(X、Y、Z)。

由此，医生、检查技师等在确认送光探针12_T1～12_T8和受光探针13_R1～13_R8的配置位置的输入内容时，在显示于显示装置26的XYZ坐标上显示将送光探针配置点T1～T8与受光探针配置点R1～R8相连接而成的直线，因此能够在画面上确认直线是否成为与支架30相同的格子状。

此时，在医生、检查技师等使用笔状物15指定被检者的头皮表面上的送光探针12_T1～12_T8和受光探针13_R1～13_R8的配置位置时位置指定有误的情况下，显示于显示装置的直线不会成为与支架30相同的格子状。

这样，医生、检查技师等能够容易地判断是否正确地输入了送光探针12_T1～12_T8的配置位置和受光探针13_R1～13_R8的配置位置。其结果，能够从正确的测量部位获取24个测量数据X_n(t)、Y_n(t)、Z_n(t)(n＝1、2、···、24)。

送受光用控制部21进行以下控制：向光源驱动机构4输出在规定的时间内对1个送光探针12_T1～12_T8发送光的驱动信号，并且用光检测器3检测由受光探针13_R1～13_R8接收到的受光量信息ΔA_n(λ₁)、ΔA_n(λ₂)、ΔA_n(λ₃)(n＝1、2、···、24)。具体地说，以如下方式使1个送光探针12_T1～12_T8在规定的时刻依次发送光：首先在5毫秒期间使送光探针12_T1发送波长为780nm的光，在下一个5毫秒期间使送光探针12_T1发送波长为805nm的光，在下一个5毫秒期间使送光探针12_T1发送波长为830nm的光，在下一个5毫秒期间使送光探针12_T2发送波长为780nm的光。此时，每当使某一个送光探针12_T1～12_T8发送光时，利用8个受光探针13_R1～13_R8检测受光量信息，但使存储器25基于存储部25中存储的通道信息存储在规定的时刻检测出的规定的受光探针13_R1～13_R8的受光量信息。由此，总共收集24个受光量信息ΔA_n(λ₁)、ΔA_n(λ₂)、ΔA_n(λ₃)(n＝1、2、···、24)。

运算部22进行以下控制：基于存储器25中存储的24个受光量信息ΔA_n(λ₁)、ΔA_n(λ₂)、ΔA_n(λ₃)，利用关系式(1)、(2)、(3)来求出氧合血红蛋白的浓度变化与光路长度的积[oxyHb]的随时间变化(测量数据)X_n(t)、脱氧血红蛋白的浓度变化与光路长度的积[deoxyHb]的随时间变化(测量数据)Y_n(t)以及总血红蛋白的浓度变化与光路长度的积([oxyHb]+[deoxyHb])的随时间变化(测量数据)Z_n(t)(n＝1、2、···、24)。

测量数据显示控制部40进行以下控制：医生、检查技师等使用输入装置27输入用于显示测量数据X_n(t)、Y_n(t)、Z_n(t)(n＝1、2、···、24)的操作信号，由此基于由运算部22计算出的测量数据X_n(t)、Y_n(t)、Z_n(t)、存储器25中存储的通道信息以及由配置位置关系获取部37生成的配置位置信息来在三维头皮表面图像41、三维脑表面图像42的测量关联点M_n、S_n上显示测量数据X_n(t)、测量数据Y_n(t)、测量数据Z_n(t)。

例如，在医生、检查技师等使用输入装置27指示了利用图像切换部32c显示三维头皮表面图像41和三维脑表面图像42并显示某一时间t₁的测量数据X_n(t₁)的情况下，通过基于表示数值与色彩的对应关系的色彩表来决定色彩，并计算三维头皮表面图像41上的测量关联点M_n(n＝1、2、···、24)，由此在三维头皮表面图像41上生成色彩映射来显示某一时间t₁的测量数据X_n(t₁)(参照图6)。

此时，例如计算24个测量关联点M_n，使得测量关联点M₁作为将送光探针配置点T1与受光探针配置点R1相连接而得到的直线的中点，测量关联点M₂作为将送光探针配置点T2与受光探针配置点R1相连接而得到的直线的中点。

另外，在医生、检查技师等使用输入装置27指示了用图像切换部32c显示三维脑表面图像42并显示某一时间t₂的测量数据Y_n(t₂)的情况下，通过基于表示数值与色彩的对应关系的色彩表来决定色彩，并计算三维脑表面图像42上的测量关联点S_n(n＝1、2、···、24)，由此在三维脑表面图像42上生成色彩映射来显示某个时间t₂的测量数据Y_n(t₂)。

此时，例如计算24个测量关联点S_n，使得测量关联点S₁距离中点M₁的深度为将送光探针配置点T1与受光探针配置点R1相连接而得到的直线的距离的一半，测量关联点S2距离中点M₂的深度为将送光探针配置点T2与受光探针配置点R1相连接而得到的直线的距离的一半，其中，该中点M₁是将送光探针配置点T1与受光探针配置点R1相连接而得到的直线的中点，该中点M₂是将送光探针配置点T2与受光探针配置点R1相连接而得到的直线的中点。

<其它实施方式>

(1)在上述光生物体测量装置1中，示出了作为送光探针配置点T1～T8而用红色球体显示并且作为受光探针配置点R1～R8而用蓝色球体显示的结构，但也可以设为用多边形、文字等显示的结构。

(2)在上述光生物体测量装置1中，通道信息显示控制部39设为在用配置位置关系获取部37生成配置位置信息之后显示如图5所示的显示画面的结构，但也可以设为每当用配置位置关系获取部37获取配置位置的信息时显示显示画面的结构。由此，每当使用笔状物15进行指定时，都显示配置点、直线。

产业上的可利用性

本发明能够利用于以非侵入方式测量脑活动的光生物体测量装置等。

附图标记说明

1：光生物体测量装置；12：送光探针；13：受光探针；21：送受光用控制部；22：运算部；25：存储器(存储部)；26：显示装置；30：支架(送受光部)；32：三维图像显示控制部；39：通道信息显示控制部；40：测量数据显示控制部；41：三维头皮表面图像；42：三维脑表面图像。

Claims (3)

1.一种光生物体测量装置，其特征在于，具备：

送受光部，其具有配置在被检者的头皮表面上的多个送光探针和配置在该头皮表面上的多个受光探针；

送受光用控制部，其通过控制成上述送光探针向头皮表面照射光并且上述受光探针检测从头皮表面放出的光，来获取与多个测量部位有关的多个受光量信息；

运算部，其基于多个受光量信息来获取多个测量数据；

三维图像显示控制部，其获取三维头皮表面图像和三维脑表面图像并显示在显示装置中；以及

测量数据显示控制部，其在显示于显示装置的三维头皮表面图像或者三维脑表面图像上显示多个测量数据，

该光生物体测量装置还具备：

存储部，其存储表示用于获取与测量部位有关的受光量信息的送光探针与受光探针的组合的通道信息；以及

通道信息显示控制部，其在显示于显示装置的三维坐标上显示配置了多个送光探针的多个送光探针配置点和配置了多个受光探针的多个受光探针配置点，并且基于上述通道信息显示将送光探针配置点与受光探针配置点相连接而成的表示送光探针与受光探针的组合的线段。

2.根据权利要求1所述的光生物体测量装置，其特征在于，还具备：

磁场源，其固定于上述被检者的头部的设定位置，在包括上述被检者的头部在内的周围的空间产生磁场；

指定用磁传感器，其用于指定上述被检者的头皮表面上的位置并检测上述磁场；

基准位置关系获取部，其通过利用指定用磁传感器指定上述被检者的头皮表面上的至少三个基准位置，来获得来自上述指定用磁传感器的检测信号，由此获取上述磁场源与至少三个基准位置之间的位置关系；

对应关系数据生成部，其通过利用输入装置在上述三维头皮表面图像中指定至少三个基准位置图像，来生成表示至少三个基准位置与至少三个基准位置图像的对应关系的对应关系数据；以及

配置位置关系获取部，其通过利用指定用磁传感器指定上述被检者的头皮表面上的多个送光探针的配置位置和多个受光探针的配置位置，来获得来自上述指定用磁传感器的检测信号，由此获取上述磁场源与送光探针及受光探针的配置位置之间的位置关系。

3.一种位置测量装置，用于光生物体测量装置，该光生物体测量装置具备：

送受光部，其具有配置在被检者的头皮表面上的多个送光探针和配置在该头皮表面上的多个受光探针；以及

送受光用控制部，其通过控制成上述送光探针向头皮表面照射光并且上述受光探针检测从头皮表面放出的光，来获取与多个测量部位有关的多个受光量信息，

该位置测量装置的特征在于，具备：

存储部，其存储表示用于获取与测量部位有关的受光量信息的送光探针与受光探针的组合的通道信息；以及

通道信息显示控制部，其在显示于显示装置的三维坐标上显示配置了多个送光探针的多个送光探针配置点和配置了多个受光探针的多个受光探针配置点，并且基于上述通道信息显示将送光探针配置点与受光探针配置点相连接而成的表示送光探针与受光探针的组合的线段。