JP2001133396A

JP2001133396A - 光計測装置

Info

Publication number: JP2001133396A
Application number: JP31653499A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Tamura; 守田村; Yukio Yamada; 幸生山田; Yutaka Tsuchiya; 裕土屋; Ichiro Oda; 一郎小田
Original assignee: Technology Research Association of Medical and Welfare Apparatus; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Current assignee: Technology Research Association of Medical and Welfare Apparatus; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1999-11-08
Filing date: 1999-11-08
Publication date: 2001-05-18

Abstract

(57)【要約】【課題】被検体の散乱吸収の内部分布を、内部の散乱
・吸収状態や、送光部と受光部との間の距離による影響
を受けずに求める。【解決手段】被検体１に光を送光する送光手段２と被
検体からの透過光を受光する受光手段３との複数の組み
合わせと、被検体を透過した透過光の光強度信号を検出
する光信号強度検出手段４と、透過光の送受光手段間に
おける平均光路長による規格化によって光強度信号を補
正し、吸収状態にのみに依存する光強度信号を得る光信
号補正手段５と、送受光手段の配列と補正された光強度
信号とに基づく演算により被検体の内部分布を求める内
部分布演算手段６とを備える。平均光路長を用いて光強
度信号を規格化して、内部の散乱・吸収状態や、送光部
と受光部との間の距離による影響を補正し、吸収状態に
のみに依存する光強度信号を求め、送受光手段の配列に
応じた処理を行って被検体の内部分布を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光計測装置に関
し、被検体の散乱吸収の内部分布を光を用いて測定する
装置であり、生体の脳機能診断や循環器系障害診断等の
医療分野に用いられる光診断画像装置に適用することが
できる。

【０００２】

【従来の技術】生体内部の特定色素（ヘモグロビン等）
などの光吸収体の濃度は光（可視光から近赤外領域の波
長）の吸収量から求められ、生体内部の酸素代謝機能は
この光吸収体の濃度に対応することを利用して、光を用
いて生体内部を簡便に無侵襲で測定する生体計測が知ら
れている。この光計測において、可視光から近赤外領域
の波長の光を生体に照射し、生体を透過して得られる光
を用いたものが知られている。生体の光計測は、例え
ば、脳の血液量変化や酸素代謝の活性化状態を測定し、
運動や感覚や思考等の脳機能等の計測に適用することが
できる。このような計測では、計測結果を画像として表
示することによって、生体の脳機能診断や循環器系障害
診断等の医療分野への適用効果を高めることができる。

【０００３】従来、このような光計測による光診断画像
装置では、可視光から近赤外領域の波長の光を被検体に
照射し、被検体内部を透過した光を検出してその光強度
を測定し、この光強度信号を画像表示している（例え
ば、特開平９−１９４０８号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】生体のような光散乱吸
収体を透過して得られる透過光強度は、光散乱吸収体の
内部の吸収や吸収変化のみならず、内部の散乱・吸収状
態や、送光部と受光部との間の距離による影響を受け
る。そのため、従来の光計測装置のように光強度信号の
みを用いて画像表示を行う場合には、以下のような問題
がある。

【０００５】被検体内部の散乱・吸収状態が一様である
と仮定し、送光点と受光点との間の距離が同一となるよ
うに送光手段と受光手段とを配置する必要が有り、送光
手段及び受光手段の配置位置に制限がある。図１２は被
検体内を透過する光の軌跡を説明する図であり、図１３
は送光手段及び受光手段の配置関係を示す図である。図
１２において、送光手段２に対して異なる距離に配置し
た受光手段３ａ，３ｂで受光される光はそれぞれ飛行距
離Ｌａ及びＬｂを経ており、検出される光強度飛行距離
Ｌａ及びＬｂに応じた影響を受けることになる。なお、
Ｌａ，Ｌｂは各々ジグザグの光路長を合計したものの平
均となる。

【０００６】一例として、図１３に示すような送受光配
置において、ＣＨ１を送光点としＣＨ３，ＣＨ４，ＣＨ
５を受光点とすると、各送受光間距離は４．５０ｃｍ，
１．７５ｃｍ，２．８５ｃｍとなる。このとき、均一散
乱、均一吸収のファントムの被検体を例に挙げて説明す
る。散乱が等しく吸収が異なる（吸収係数の差Δμａが
０．００２５／ｍｍ）二つのファントムを測定した場
合、送光点ＣＨ１と各受光点ＣＨ３，ＣＨ４，ＣＨ５と
の間における二つのファントムの測定吸光度差Absは、
実測値で以下の表１のようになる。

【０００７】

【表１】

【０００８】上記表１から、均一な吸収であっても、送
受光間距離が長くなるほど吸収の影響を強く受けること
がわかる。

【０００９】図１４は従来の送光手段及び受光手段の配
置位置を説明するための図である。図１４において、符
号３ａ〜３ｐは受光手段を示し符号２ａ〜２ｉは送光手
段を示しており、隣接する送光手段と受光手段とが同一
の距離Ｄとなるように配置している。送受光間の距離を
異ならせて配置した送光手段によって計測した場合に
は、得られたデータを用いて同一の画像を構成すること
ができない。また、被検体内部の散乱状態が一様とみな
せない場合には、得られたデータでは被検体の散乱吸収
の内部分布を正確に画像表示することができない。ま
た、送光手段及び受光手段の配置間距離が同一であるた
め、長方形の配列に制限され、配置間距離を任意とし
て、測定対象に合わせた任意の配列とすることができな
い。

【００１０】そこで、本発明は前記した従来の問題点を
解決し、被検体の散乱吸収の内部分布を、内部の散乱・
吸収状態や、送光部と受光部との間の距離による影響を
受けずに求めることを目的とし、また、プローブ配列の
制約をなくして任意のプローブ配列を可能とすることを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】測定される透過光の光強
度は、被検体内に吸収を表す吸光度、あるいは被検体内
に吸収変化を表す吸光度変化として測定することができ
る。通常用いられる吸光度は吸収変化に基づいて求めら
れるため、以下では、吸光度は被検体内の吸収変化を表
すものとする。測定で得られる透過光強度は、内部の吸
収変化のみならず、内部の散乱・吸収状態や送受光間の
距離に応じて変化する。これは、検出光の光強度が、被
検体内部を透過する距離（飛行距離）に依存することに
基づいている。送光部と受光部との間において内部の散
乱・吸収状態が異なると、送受光間距離が同じであって
も透過光が被検体内を透過する飛行距離は異なるものと
なる。また、送光部と受光部の配置距離が異なれば、透
過光が被検体内を透過する飛行距離も異なる。飛行距離
の変化は、受光部で検出される透過光の光信号強度に影
響を与える。送光部から入射された透過光は、被検体内
部において種々の光路を経て受光部に到達するため、同
一の送受光間に複数の飛行距離が存在する。

【００１２】そこで、本発明は、透過光の平均的な飛行
距離を平均光路長として求め、この平均光路長を用いて
光強度信号を除算して、内部の散乱・吸収状態や、送光
部と受光部との間の距離による影響を補正し、吸収状態
にのみに依存する光強度信号を得る。そして、補正した
光強度信号を送受光手段の配列に応じた処理を行って被
検体の内部分布を求める。求めた内部分布は画像表示す
ることができる。

【００１３】本発明の光計測装置は、被検体に光を送光
する送光手段と被検体からの透過光を受光する受光手段
との複数の組み合わせと、被検体を透過した透過光の光
強度信号を検出する光信号強度検出手段と、透過光の送
受光手段間における平均光路長による除算によって光強
度信号を補正し、吸収状態にのみに依存する光強度信号
を得る光信号補正手段と、送受光手段の配列と補正され
た光強度信号とに基づく演算により被検体の内部分布を
求める内部分布演算手段とを備える。

【００１４】図１は本発明の光計測装置を説明するため
の概略ブロック図である。送光手段及び受光手段である
発光部２及び受光部３はそれぞれ複数個設けることがで
き、各発光部２から被検体１に照射された光は被検体内
部を透過した後に各受光部３で検出することができる。
送光手段と該送光手段の光を検出する受光手段とは任意
の組合せとすることができ、それぞれの組み合わせで定
まる送光手段と受光手段との区間で検出する光信号強度
によってその区間での内部分布を求めることができる。
光信号強度検出手段４は、受光手段（受光部３）で受光
した透過光の光強度信号を検出する。この光強度信号
は、送受光間における被検体１の内部の吸収変化の他
に、内部の散乱・吸収状態や送受光間の距離に依存す
る。光強度信号は、透過光の吸収の程度を表す吸光度Ab
sとして数値化することができる。通常、吸光度Absは吸
収の変化を対数表示によって表されるため、ここでは吸
収の絶対値ではなく二つの状態での吸収の相対変化、つ
まり吸光度差を吸光度とする。なお、対数の底を１０と
するかｅとするかによって吸光度に定数倍（２．３０）
の違いが含まれる。

【００１５】測定される吸光度Absは、被検体１の内部
の吸収変化と内部を飛行した距離との積であると考えら
れ、測定された平均飛行距離である平均光路長Ｌｍで吸
光度Absを除算することによって、吸収変化のみに依存
した値を求めることができる。光信号補正手段５は、測
定される吸光度Absを平均光路長Ｌｍで除算して得られ
る値を平均吸収係数μ_a （＝Abs／Ｌｍ）を算出する演
算を行う。以下、平均吸収係数、つまりμ_a で表すもの
とする。算出された平均吸収係数μ_a は吸収変化のみに
依存した値であり、送受光間の距離に依存しない値とな
る。光信号補正手段５の演算で用いる平均光路長Ｌｍ
は、被検体についてあらかじめ求めておいた値を用いる
ことも、また、光信号強度検出手段４で検出した光強度
信号を時間解析して得た値を用いることもできる。光強
度信号の時間解析による場合には、送光手段からパルス
光を入射し、受光手段で検出した透過光の光信号強度の
時間変化に被検体における光速度を乗じて得られる飛行
距離分布から平均飛行距離Ｌｍを求めることができる。

【００１６】光信号補正手段５で得られる平均吸収係数
μ_a は、計測に用いた送光手段及び受光手段の間におけ
る値を表しており、送光手段と受光手段の配置関係によ
っては平均吸収係数μ_a を求めることができない場所が
発生する。内部分布演算手段６は、このような場所の平
均吸収係数を算出する手段であり、光信号補正手段５で
得られた平均吸収係数μ_a と送受光手段の配列関係に基
づいて演算により被検体の内部分布を求める。内部分布
演算手段６で求めた被検体の内部分布は、表示手段７に
画像表示することができる。

【００１７】本発明の光計測装置の第１の態様は、光強
度信号を時間解析して平均光路長を求める平均光路長演
算手段を備える。平均光路長演算手段による時間解析処
理の一例では、光強度信号を飛行距離分布を表すものと
して信号強度を時間積分し、飛行距離分布の重心点を平
均飛行距離として求め、この平均飛行距離を被検体の平
均光路長とするものである。また、時間解析処理の他の
例では、ストリークカメラや時間相関単一光子計数法な
どの既知の方法を用いることができる。

【００１８】本発明の光計測装置の第２の態様では、光
信号強度検出手段及び平均光路長演算手段は、パルス光
の照射時点を基準とする所定ゲート時間内に存在する透
過光の光強度信号を用いる。

【００１９】本発明の光計測装置の第３の態様では、送
光手段は異なる波長の光を照射する光源を備え、異なる
波長による計測で得たデータを用いることによって、被
検体内の複数種類の分布を求めることができる。

【００２０】本発明によれば、送受光間距離が異なるデ
ータを用いて、点送受光の設置位置に制限されることな
く分布画像を得ることができる。被検体内部の散乱・吸
収状態が一様でない場合であっても、内部分布を求める
ことができる。被検体の内部吸収のみに依存する平均吸
収係数を求めることができるため、被検体内の測定対象
物質のモル吸収係数から平均濃度を換算することができ
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
を参照しながら詳細に説明する。図２は本発明の光計測
装置の一構成例を説明するためのブロック図である。図
２に、被検体１に発光部２及び受光部３を配置する。発
光部２及び受光部３の設置個数及び設置位置は任意とす
ることができ、また、発光点と受光点の組み合わせも任
意とすることができる。発光点は、切換部２０で発光部
２を切換え選択することによって変更することができ
る。また、切換部２０は、波長の異なる複数の光源（第
１極短パルス光源２１，第２極短パルス光源２２，第３
極短パルス光源２３）を切換えて、被検体１に入射する
光の波長を変更することができる。被検体１内部を透過
した光は受光部３で受光され、複数の光信号検出器（第
１光信号検出器４１，第２光信号検出器４２，・・・，
第ｋ光信号検出器４ｋ，・・・，第ｎ光信号検出器４
ｎ）によって光信号検出を行うことができる。なお、切
換器２０と送光部２との間、及び受光部３と光信号検出
器４１〜４ｎとの間は光ファイバー等の導光手段によっ
て接続することができる。

【００２２】発光部２に送る光の波長の選択や、発光を
行う発光部２の選択や、光信号検出を行う光信号検出器
の選択は、制御部９からの制御信号によって行うことが
でき、各波長光において任意の送受光点の組み合わせに
ついて光信号検出を行うことができる。各光信号検出器
４１〜４ｎで検出された光信号は演算部８に送られ、被
検体の内部分布を求める演算が行われる。演算部８にお
いて、入力された光信号は光信号強度演算部４０で信号
強度の算出が行われ、光信号補正部５に送られる。光信
号補正部５には被検体の平均光路長データが入力され、
光信号強度の補正演算を行う。平均光路長データは平均
光路長演算部１０によって求めた値を用いることができ
る。平均光路長演算部１０は、各光信号検出器４１〜４
ｎからの光信号を用いて、各送受光間における平均飛行
距離分布から平均光路長を求める。光信号補正部５で補
正した光信号強度は記憶部５１に格納することができ
る。

【００２３】内部分布演算部６は、補正した光信号強度
を用いて被検体１内部の分布を求める。求めた内部分布
は画像表示部７に画像表示することができる。平均光路
長データは、平均光路長演算部１０で求める構成の他
に、あらかじめ求めておいた既知データを用いる構成と
することもできる。図３は、既知の平均光路長データを
用いる場合の演算部の一構成例を示すブロック図であ
る。この構成例では、演算部８’は図２に示す平均光路
長演算部１０に代えて平均光路長記憶部１１を備える。
平均光路長記憶部１１には、被検体１の平均光路長をあ
らかじめ求めて記憶しておき、光信号補正部５に平均光
路長データを送る。平均光路長記憶部１１は、被検体１
の送受光の組み合わせ位置に対応させてデータを格納さ
せることができ、この場合には、制御部から送受光の組
み合わせに関するデータを受け取り、対応する送受光の
組み合わせ位置の平均光路長データを選択する。

【００２４】以下、本発明の光計測装置の動作について
図４のフローチャートを用いて説明する。なお、以下で
は一つの発光波長について説明し、発光波長を変更した
場合の動作は同様に行うことができるため省略する。制
御部９は、切換部２０に切換制御信号を送って複数の発
光部２から発光を行う発光部を選択する。なお、発光を
行う発光部は、被検体１に配置された全ての発光部とす
ることも任意に選択したものとすることもでき、選択す
る場合には被検体１に配置した発光部と受光部との組み
合わせの中からあらかじめ制御部９に定めておくことが
できる（ステップＳ１）。制御部９は切換部２０を制御
して、選択した発光部２を発光させ、所定波長の光を被
検体１内に入射する。入射された光は、被検体１の内部
において吸収や散乱を受けながら進行する（ステップＳ
２）。

【００２５】被検体１に配置された各受光部３は、被検
体１内部を透過した光を受光する。受光される光信号強
度は、被検体１の内部で受けた吸収や散乱の程度や送受
光間距離に応じて減少する。各受光部３で受光された光
は対応して設けられた光信号検出器４１〜４ｎによって
光信号が検出される（ステップＳ３）。光信号強度演算
部４０は、光信号出器４１〜４ｎで検出した光信号の光
信号強度を用いて吸光度Absを求める演算を行う。吸収
変化を表す場合の吸光度Absは、−log（Ｉ／Ｉ0）で表
される。なお、Ｉは測定された光信号強度であり、Ｉ0
は基準の光信号強度である。また、対数に底は１０ある
いはｅとすることができる。なお、吸光度Absを求める
際に用いる光信号強度は、例えば、光信号検出器から入
力した信号強度を時間積分することによって求めること
ができる（ステップＳ４）。

【００２６】また、被検体の平均光路長Ｌｍは、測定し
た光信号強度の時間分解波形から求めることができる。
図５は平均光路長Ｌｍを説明するための図である。図５
（ａ）は測定した光信号強度の時間分解波形を示してい
る。ここで、原点の時間において送光点からパルス光を
入射すると、横軸は被検体内を透過する光の飛行時間を
表す。したがって、入射された光は様々な飛行時間を経
て受光点に到達することになる。この飛行時間に被検体
内の光速度を乗じることによって飛行距離とすることが
できる。そこで、この光信号強度を時間積分して平均を
とることによって平均光路長Ｌｍを得ることができる。
なお、平均光路長Ｌｍは光信号強度曲線の重点で表され
る。図５（ｂ），（ｃ）は、前記したファントムにおい
て、図１３に示す送受光間における平均光路長Ｌｍを示
している。図５（ｂ）において、実線で示す光信号強度
曲線はＣＨ３で検出される光信号強度を示し、破線及び
一点鎖線で示す光信号強度曲線はＣＨ４，ＣＨ５で検出
される光信号強度を示し、Ｌ1-3 ，Ｌ1-4，Ｌ1-5はそれ
ぞれＣＨ１とＣＨ３，ＣＨ４，及びＣＨ５との間の平均
光路長を示している。また、各平均光路長の実測値は、
以下の表２で表される値となる。

【００２７】

【表２】

【００２８】なお、平均光路長Ｌｍは、ストリークカメ
ラや時間相関単一光子計数法を用いて計算された時間分
解波形から求めることができる（ステップＳ５）。

【００２９】次に、測定吸光度Absを平均光路長Ｌｍで
除算し、平均吸収係数μ_a を求める。平均吸収係数μ_a
は測定吸光度Absを平均光路長Ｌｍで除算する以下の演
算により求めることができる。平均吸収係数μ_a ＝測定吸光度Abs／平均光路長Ｌｍ前記した実測データ表１，２の場合の各平均吸収係数μ
_a は、以下の表３で表される値となる。

【００３０】

【表３】

【００３１】ここで求めた平均吸収係数μ_a は、送受光
間において吸収・拡散及び距離の影響を除去し、被検体
の吸収状態のみに依存する値となる（ステップＳ６）。

【００３２】複数の発光部において、他の発光部につい
ても発光を行い各受光部との間で平均吸収係数μ_aを求
める場合には、前記ステップＳ１〜Ｓ６を繰り返す（ス
テップＳ７）。図６，７は、平均吸収係数μ_a のデータ
位置を説明するための図である。なお、図６，７では格
子状に区切った領域によって分布状態を表している。図
６において、ＣＨ１とＣＨ３との間にある領域の平均吸
収係数は、ＣＨ１を送光部としＣＨ３を受光部とする送
受光間で求めた平均吸収係数μ_a13 ＝Abs13／Ｌ13）に
よって表す。同様に、ＣＨ１とＣＨ４との間にある領域
の平均吸収係数及びＣＨ１とＣＨ５との間にある領域の
平均吸収係数は、それぞれ平均吸収係数μ_a14 （＝Abs1
4／Ｌ14 ）及びμ_a15（＝Abs15／Ｌ15）によって表す。
また、図７において、ＣＨＰ及びＣＨＲを送光部とし、
ＣＨＱ及びＣＨＳを受光部とした場合には、ＣＨＰ，Ｃ
ＨＱ，ＣＨＲ，ＣＨＳで囲まれる領域の平均吸収係数μ
_a は、各送受光間で求まる平均吸収係数μ_aPSと平均吸
収係数μ_aRQとの平均（＝（μ_aPS＋μ_aRQ）／２）によ
って表す。

【００３３】送光部と受光部との配置に限りがあるた
め、上記した演算だけでは、全領域について平均吸収係
数μ_a を求めることができない場合がある。そこで、求
めた平均吸収係数μ_a を用いて補間処理を行う。図８は
補間処理を説明するための図である。図８（ａ）は、両
端の領域の平均吸収係数μ_ap及びμ_aqが既知であると
き、中間の領域の平均吸収係数を求める場合を示してい
る。この場合には、両端の領域の平均吸収係数μ_apとμ
_aq の平均値（＝（μ_ap ＋μ_aq ）／２）を求め、この
値を平均吸収係数とする。図８（ｂ）は、四方の領域の
平均吸収係数μ_ap ，μ_aq ，μ_ar ，μ_as が既知である
とき、中央の領域の平均吸収係数を求める場合を示して
いる。この場合には、４つの領域の平均吸収係数μ_ap
，μ_aq ，μ_ar ，μ_asの平均値（μ_ap ＋μ_aq ＋μ_ar
＋μ_as ）／４を求め、この値を平均吸収係数とする。
図８（ｃ）は、２つの領域の平均吸収係数μ_ap ，μ_aq
が既知でとき、２つの領域に挟まれない領域の平均吸収
係数を求める場合を示している。この場合には、２つの
領域の平均吸収係数μ_ap ，μ_aqを用いて外挿値（＝
（２μ_ap−μ_aq ）を求め、この値を平均吸収係数とす
る。

【００３４】上記処理により、送受光の組み合わせによ
って、各領域には複数の平均吸収係数μ_a が求まる。そ
こで、これらの平均吸収係数μ_a を、各領域において平
均を求めることによって領域全体の分布状態を求めるこ
とができる。図９は領域全体の分布状態を求める処理を
説明するための図である。図９において、（ａ）はＣＨ
Ｐを送光部とした場合に得られる平均吸収係数μ_a の分
布を示し、同様に図９（ｂ），（ｃ），（ｄ）はそれ
ぞれＣＨＱ，ＣＨＲ，ＣＨＳを送光部とした場合に得ら
れる平均吸収係数μ_a の分布を示している。図９（ｅ）
は領域全体の分布状態を示しており、図９（ｂ），
（ｃ），（ｄ）の平均吸収係数μ_a のデータを各領域で
平均することによって求めることができる（ステップＳ
８）。求めた平均吸収係数μ_a の分布は、表示装置に画
像表示させることができる。また、求めた平均吸収係数
μ_a は被検体の内部吸収にのみ依存する値であるため、
被検体のモル吸収係数を該平均吸収係数で除算すること
によって平均濃度を換算することができる（ステップＳ
９）。

【００３５】前記処理において、測定した光信号の時間
分解波形から吸光度や平均光路長を求める場合、全時間
について信号処理を行わずに、図１０に示すように送光
時点から所定時間にゲート時間を設け、このゲート時間
内にある時間分解波形についてのみ信号処理を行う構成
とすることもできる。また、送光する波長を変更するこ
とによって、被検体内で内部吸収を行う物質に対応した
分布状態を求めることができる。たとえば、ヘモグロビ
ン濃度の変化測定において、酸化ヘモグロビン濃度及び
還元ヘモグロビン濃度の分布を求めることができる。

【００３６】図１１は本発明の光計測装置の配置例を示
す図である。本発明の光計測装置では、送受光点の配置
距離を異ならせることができるため、台形や三角形等の
任意の配置とすることができる。図１１に示すように、
額などの複雑な立体的な形状であっても光計測装置を配
置し、測定対象面全体を計測することができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光計測装
置によれば、被検体の散乱吸収の内部分布を、内部の散
乱・吸収状態や、送光部と受光部との間の距離による影
響を受けずに求めることができる。本発明の光計測装置
によれば、プローブの送光点及び受光点を等距離で配置
する制約がないため、被検体の形状に応じて、不等間隔
のプローブ配置であっても、自動的に正しい吸収係数の
演算を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光計測装置を説明するための概略ブロ
ック図である。

【図２】本発明の光計測装置の一構成例を説明するため
のブロック図である。

【図３】既知の平均光路長データを用いる場合の演算部
の一構成例を示すブロック図である。

【図４】本発明の光計測装置の動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図５】平均光路長Ｌｍを説明するための図である。

【図６】平均吸収係数μ_a のデータ位置を説明するため
の図である。

【図７】平均吸収係数μ_a のデータ位置を説明するため
の図である。

【図８】補間処理を説明するための図である。

【図９】領域全体の分布状態を求める処理を説明するた
めの図である。

【図１０】ゲート時間による信号処理を説明する図であ
る。

【図１１】本発明の光計測装置の配置例を示す図であ
る。

【図１２】被検体内を透過する光の軌跡を説明する図で
ある。

【図１３】送光手段及び受光手段の従来の配置関係を示
す図である。

【図１４】従来の送光手段及び受光手段の配置位置を説
明するための図である。

【符号の説明】

１…被検体、２…発光部、３…受光部、４…光信号強度
検出手段、５…光信号補正手段、６…内部分布演算手
段、７…表示装置、８，８’…演算部、９…制御部、１
０…平均光路長演算部、１１…平均光路長記憶部、２０
…切換部、２１，２２，２３…極短パルス光源、４１〜
４ｋ〜４ｎ…光信号検出器、５１…記憶部。

フロントページの続き (72)発明者山田幸生茨城県つくば市並木１−２通商産業省工業技術院機械技術研究所内 (72)発明者土屋裕静岡県浜松市平口5000 浜松ホトニクス株式会社中央研究所内 (72)発明者小田一郎京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地株式会社島津製作所内Ｆターム(参考） 2G059 AA01 BB12 CC18 EE01 EE11 FF01 JJ17 KK04 LL01 MM01 MM03 MM10 MM14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体に光を送光する送光手段と被検体
からの透過光を受光する受光手段との複数の組み合わせ
と、被検体を透過した透過光の光強度信号を検出する光
信号強度検出手段と、前記透過光の送受光手段間におけ
る平均光路長による除算によって光強度信号を補正し、
吸収状態にのみに依存する光強度信号を得る光信号補正
手段と、送受光手段の配列と補正された光強度信号とに
基づく演算により被検体の内部分布を求める内部分布演
算手段とを備える、光計測装置。
【請求項２】前記光強度信号を時間解析して平均光路
長を求める平均光路長演算手段を備える、請求項１記載
の光計測装置。
【請求項３】補正された光強度信号は、光信号強度か
ら求めた被検体の吸光度を平均光路長で除算して得た平
均吸収係数である、請求項１，及び２記載の光計測装
置。