JP2003088528A - 生体光計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プローブの装着を適切且つ容易に行なうことが
でき、それにより精度の高い計測を行なうことができる
生体光計測装置を提供する。 【解決手段】生体光計測装置の制御部４は、プローブの
装着をガイドする手段として対話型入出力部43を備え、
プローブの種類、検査部位等の検査条件を受け付け、受
け付けた検査条件に対応するプローブ装着部位を被検体
像に重ねて又は被検体像と共に表示する。さらに被検体
に装着されたプローブの実空間における位置を入力する
三次元位置入力部を備え、対話型入出力部43を通して、
三次元位置入力部で入力したプローブ装着位置と検査条
件に対応して定められたプローブ装着位置とのずれが所
定の範囲となるようにガイドする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は生体光計測装置に
関し、特にプローブを装着する際の操作性及び測定精度
の向上を図った生体光計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】生体光計測は、所定の波長の光を生体に
照射し、生体内を通過或いは生体から反射する光を測定
し、生体内の情報、特に血中ヘモグロビン量などの情報
を得るもので、生体内部を簡便且つ無侵襲で計測できる
ことから臨床や脳科学研究の分野における応用が期待さ
れている。

【０００３】このような生体光計測の装置として、異な
る周波数の光を発生させる半導体レーザと、発生した光
を生体に誘導し、生体の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、照射用光ファイバ
と検出用光ファイバの各先端部分を生体の所定位置に当
接させるための計測プローブと、フォトダイオードから
出力される生体通過光強度を表す電気信号を基に生体の
計測点毎のヘモグロビン量等を計算する計算手段と、計
算結果をトポグラフィとして表示する表示装置とを備え
た生体光計測装置が提案され、実用化されている(特開
平9-98972号公報、特開平9-149903号公報など)。

【０００４】このような生体光計測装置に使用されるプ
ローブは、例えば図１３に示すように、プラスチックや
エラストマーからなるシェルと呼ばれる保持具130に、
照射用光ファイバの先端と検出用光ファイバの先端を着
脱自在に固定するための複数のソケット131を正方格子
の格子点上に形成したもので、マトリックスの大きさに
よって3×3、4×4など種々のサイズのものがある。生体
光計測では、その検査部位（視覚野、前頭葉、言語野
等）に応じで適切なサイズのプローブを選択し、その検
査部位に対応する複数の検査位置にプローブの計測点が
当接するようにプローブを装着する必要がある。ここで
プローブの計測点は、照射用光ファイバ先端と検出用光
ファイバ先端との中間の点である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、検査部位の情
報のみからプローブのサイズや装着位置を決定すること
は容易ではなく、例えば検査部位に対応する装着位置に
装着してもサイズが適切でなかったり、装着位置が検査
部位からずれていた場合などには、正確な計測結果が得
られないという問題があった。また頭部の大きさは、個
体差があるため、最適な装着位置は被検体によって微妙
に異なり、適切な装着位置に装着した場合でも必ずしも
正確な計測結果が得られない場合があった。

【０００６】そこで本発明は、プローブの装着を適切且
つ容易に行なうことができ、それにより精度の高い計測
を行なうことができる生体光計測装置を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の生体光計測装置は、被検体に照射するための光を発
生する光源と、生体内を通過した光を計測し、被検体の
生体情報を計測する光計測部と、前記光源および光計測
部にそれぞれ接続された照射用光ファイバ及び検出用光
ファイバの先端を被検体の検査部位に固定するためのプ
ローブと、前記光源及び光計測部の動作を制御する制御
部とを備えた生体光計測装置において、前記制御部が、
プローブの種類、検査部位等の検査条件を受け付ける入
力手段と、検査条件に対応して定められたプローブ装着
位置を記憶する記憶手段と、前記入力手段が受け付けた
検査条件に対応するプローブ装着部位を被検体像に重ね
て又は被検体像と共に表示する表示手段とを備えたこと
を特徴とするものである。

【０００８】また本発明の生体光計測装置は、前記制御
部が、更に、被検体に装着されたプローブの実空間にお
ける位置を入力する三次元位置入力部と、前記三次元位
置入力部が入力したプローブ装着位置と検査条件に対応
して定められたプローブ装着位置とのずれが所定の範囲
となるようにプローブ装着をガイドするガイド手段とを
備えたものである。

【０００９】本発明の表示手段で表示される被検体像
は、予めテンプレートとして制御部に記憶された被検体
モデルであっても、現実の被検体についてＭＲＩ、Ｘ線
ＣＴ等の三次元画像診断装置を用いて撮像した被検体像
であってもよい。

【００１０】本発明の生体光計測装置によれば、プロー
ブの種類、検査部位等の検査条件を入力するのみで、適
切なプローブ装着位置が被検体像に重ねて表示されるの
で、この表示をガイドとして、プローブを装着すること
ができる。また本発明の生体光計測装置によれば、三次
元位置入力装置を備える場合には、装着されたプローブ
装着位置と、検査部位によって予め定められた最適装着
位置とのずれを検出・表示することができるので、この
表示をガイドとして、ずれが許容範囲内になるようにプ
ローブ位置を調整することができ、装着位置精度及び計
測精度をさらに向上することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１２】図１は、本発明の生体光計測装置の全体概
要を示す図である。この生体光計測装置は、所定の波長
の光を被検体の検査部位に照射するための光源部１と、
被検体の検査部位を透過した光或いは検査部位で反射、
散乱した光（以下、まとめて透過光という）を検出する
光計測部２と、光源部１からの光を被検体の検査部位に
誘導する照射用光ファイバ６及び検査部位からの透過光
を光計測部２に誘導する検出用光ファイバ７の各先端を
被検体の検査部位に当接させるために、各先端を着脱自
在に固定するプローブ３と、光計測部２で計測した測定
点毎の光量（生体通過光強度信号）から酸素化ヘモグロ
ビン濃度、脱酸素化ヘモグロビン濃度、総ヘモグロビン
濃度等の生体内情報を算出し、これをタイムコースで或
いはトポグラフィ等の画像として表示させるとともに光
源部１及び光測定部２を制御する制御部４と、画像等を
表示するための表示装置５とを備えている。

【００１３】光源部１は、可視光から赤外の波長領域内
の複数の波長、例えば780nm及び830nmの光をそれぞれ放
射する半導体レーザ11と、これら２波長の光を複数、例
えば８つの異なる周波数で変調するための変調器を備え
た複数の光モジュール12とからなる。各光モジュール12
には、それぞれの半導体レーザ11から放射された２波長
の光を１本の光ファイバに導入するための光ファイバ結
合器（図示せず）が備えられており、この光ファイバ結
合器を介して照射用光ファイバ6が接続されている。こ
のような構成において、光源部１から放射された２波長
の光を混合した光は、各光モジュール12毎に異なる周波
数に変調されて、光ファイバ６を通って、被検体の検査
部位に照射される。

【００１４】尚、光源としては、所定の波長の光を発生
するものであれば、半導体レーザに限定されず、発光ダ
イオード等を用いてもよい。また光源部１が発生する光
の波長は、検査対象となる生体情報によって任意に選択
することができ、ここでは酸化ヘモグロビンと脱酸素化
ヘモグロビンの等吸収点805nmを挟んで対称的に780nmと
830nmとした場合を例示したが、これに限定されない。
また変調器は、電流により周波数変調するアナログ変調
でもデジタル変調でもよく、光モジュール12の数につい
ても８に限定されず、任意に設定できる。

【００１５】光測定部２は、検出用光ファイバ７に接続
され、検出用光ファイバ７が誘導する光を光量に対応す
る電気信号に変換するフォトダイオード21等の光電変換
素子と、フォトダイオード21からの電気信号を入力し、
照射位置及び波長に対応した変調信号を選択的に検出す
るためのロックインアンプモジュール22と、ロックイン
アンプモジュール22からの出力信号をデジタル信号に変
換するＡ/Ｄ変換器23とからなる。ロックインアンプモ
ジュール22は、少なくとも計測すべき信号の数と同数の
ロックインアンプからなる。図２に示すプローブ３で
は、２波長の光を用いて24の計測位置での計測を行なう
ので、計測すべき信号は48となる。

【００１６】生体の頭部を通過した光は、検出用光ファ
イバ７で集光され、その他端に接続されたフォトダイオ
ードで検出され、ロックインアンプモジュール22で、照
射位置および波長に対応した変調信号が選択的に検出さ
れ、照射位置および波長に対する生体通過光強度信号に
それぞれ分離される。この変調Ａ/Ｄ変換器23からのデ
ジタル信号は、画像形成等の演算のために制御部４に送
られる。

【００１７】なお、図示する例では、ロックインアンプ
による信号分離後にＡ/Ｄ変換しているが、デジタル変
調を用いた場合には、変調信号の検出はデジタルフィル
タもしくはデジタルシグナルプロセッサを用いることが
できる。また光電変換素子としては、フォトダイオー
ド、特に高感度な光計測に適したアバランシェフォトダ
イオードが好適であるが、光電子増倍管等を使用するこ
とも可能である。

【００１８】プローブ３は、光ファイバの選択を着脱す
るためのソケット32がマトリックス状に形成された薄板
状のシェル31から成り、各ソケットには、図２に示すよ
うに、照射用光ファイバ６の先端と、検出用光ファイバ
７の先端が交互に格子点に位置するように固定される。
照射用光ファイバ６と検出用光ファイバ７の数は、プロ
ーブのサイズにより異なり、図示する例では、4×4のマ
トリックスに８本の照射用光ファイバ６（黒丸で示す）
と８本の検出用光ファイバ７（白丸で示す）が固定され
ており、これらの中間の点が計測点である。

【００１９】尚、図示する例では、薄板状のシェルを示
したが、プローブはネット状の部材でソケットを支持す
る構造であってもよい。また図示していないが、プロー
ブには被検者に装着するためのベルト等の装着具が固定
されている。

【００２０】また本発明においてプローブ３は、装着後
の位置を装置に認識させるためのマーカーが所定の場所
（基準位置）に形成されている。図示する例では、プロ
ーブ３の中心点Ｃと四隅の４点Ａ１〜Ａ４にそれぞれマ
ーカーが形成されている。マーカーは後述する三次元位
置入力装置で認識可能なものであればよく、例えば、三
次元位置入力装置が磁気センサの場合には、磁気センサ
のレシーバ（スライラスペン）によって操作者が操作で
きるように、目で確認できるものであればよい。またプ
ローブの基準位置として、例えば、四隅のソケット位置
を用いても良く、その場合には、四隅についてはマーカ
ーを形成する必要はない。

【００２１】このようなプローブ３は、計測に際し、検
査部位に対応した適切な装着位置に装着される。例え
ば、側頭葉（両側言語野）用であれば、それぞれ頭部の
両側に位置するように装着される。本発明の生体光計測
装置では、プローブを正確に装着するための支援機能が
備えられている。この機能については後述する。

【００２２】制御部４は、半導体レーザ11、光モジュー
ル12、ロックインアンプモジュール22に接続され、これ
らの動作を制御するとともに、Ａ/Ｄ変換器23からのデ
ジタル信号を入力し、計測点毎の血中ヘモグロビン量
（酸化ヘモグロビン濃度、脱酸素化ヘモグロビン濃度、
総ヘモグロビン濃度）などを計算し、その経時的変化を
示すグラフや検査部位における分布を示す等高線状の画
像（トポグラフィ）を作成し、表示装置５に表示させ
る。更に制御部４は、検査部位に応じて適切な位置にプ
ローブ３を装着できるようにガイド（支援）する機能を
備えている。

【００２３】上記諸機能のために制御部４は、計算途中
のデータや予め設定された条件などのデータを記憶する
記憶部41と、種々の計算や入力された指令を処理するた
めの処理部42と、対話型の入出力部43とを備えている。

【００２４】対話型の入出力部43は、本発明におけるガ
イド手段を構成するものであり、図３に示すように、デ
ィスプレイ431と、キーボード432およびマウス433など
の入力装置と、三次元位置入力装置434から成る。ディ
スプレイ431は表示装置５を兼ねることができる。三次
元位置入力装置434は、被検体の解剖的メルクマークの
測定系（実空間）における位置（座標）を検出し、入力
するためのもので、磁気センサ、光学センサ、機械的三
次元位置センサなど公知の三次元位置検出装置を採用す
ることができる。図示する例では、磁気を発生するトラ
ンスミッタ435、外部からの磁気を受け取るレシーバ
（スタイラスペン）436及びレシーバ436からの情報に基
き位置情報を計算するコントローラ437を備えた３Ｄ磁
気センサを用いている。

【００２５】次に、このような構成における生体光計測
装置におけるプローブ装着手順について図４のフロー図
を参照して説明する。

【００２６】まず測定を開始すると、対話型の入出力部
43のディスプレイ431に、初期メニューとして「プロー
ブ装着」が表示される（以下、特に断らない限り、表示
はディスプレイ431に表示されるものとする）。このプ
ローブ装着メニューを選択すると、例えば図５に示すよ
うに、想定されるプローブの種類（サイズ）と、検査部
位がプルダウン・メニューとして表示される（ステップ
401）。プローブの種類としては、例えば3×3、4×4等
のようにプローブのマトリックスサイズが表示される。
また検査部位としては、視覚野、前頭葉、両側言語野、
全脳などが表示される。

【００２７】操作者が、被検体の頭部のサイズ等を考慮
し、表示されたメニューからプローブの種類と検査部位
を選択すると（ステップ402）、その検査部位にプロー
ブを装着するためのガイドとなる解剖的メルクマールが
表示されると共に、被検体モデル像上にその解剖的メル
クマール位置を示す画像が表示される（ステップ40
3）。このような表示の一例を図６に示す。図示する例
では、表示部61に解剖的メルクマールの表が表示され、
表示部62に、選択されたプローブ、プローブの装着位置
および解剖的メルクマールを示す被検体モデル画像が表
示される。図７は、視覚野及び4×4のプローブが選択さ
れた場合の、表示部62の表示例を示すもので、（a）は
選択されたプローブを、（b）、（c）は頭部モデルにお
ける解剖的メルクマールＰ、Ｑ1〜Ｑ4とプローブの装着
状態を示す画像を表示する。

【００２８】解剖的メルクマールは、プローブを検査部
位に位置つけるための指標となるもので、検査部位に応
じて適宜設定され、記憶部41に予め記憶されている。例
えば、視覚野については、解剖的メルクマールとして、
外後頭隆起Ｐ、左右の頭頂結節Ｑ1、Ｑ2、左右の外耳孔
Ｑ3、Ｑ4が設定されており、表示される。操作者が、後
述するように、被検体の解剖的メルクマール及び現実に
装着されたプローブ位置を三次元位置検出装置で検出す
ることにより、解剖的メルクマールを基準として、現実
に装着されたプローブ装着位置の最適プローブ装着位置
からのずれを求めることができ、ずれが最小になるよう
に装着位置を調整することができる。

【００２９】このようにプローブの装着状態が表示され
ると、操作者はこの表示をガイドに、選択した種類のプ
ローブを被検体の検査部位に装着し、装着が済んだこと
を入力する（ステップ404）。この指示は、例えば、図
６において「装着済」のボタンを押す（例えば、マウス
で選択する）ことにより行なわれる。

【００３０】プローブ装着後、被検体の解剖的メルクマ
ールを磁気センサ等の三次元位置検出装置により入力す
る（ステップ405）。プローブ装着前に入力してもよい
が、その場合にはプローブ装着時に被検体が動かないよ
うにする必要がある。位置の入力は、例えば検査部位が
視覚野の場合、被検体の外後頭隆起Ｐ、左右の頭頂結節
Ｑ１、Ｑ２、左右の外耳孔Ｑ３、Ｑ４を順次、磁気セン
サのレシーバで指示し、計測系（実空間）における各解
剖的メルクマールの位置（座標）を検出する。

【００３１】こうして三次元位置検出装置が検出した各
解剖的メルクマールは、三次元入力装置434により制御
部４に取りこまれる。一つの解剖的メルクマールの位置
が入力されると、入力済みであることが図６の表61（右
側）に表示される。操作者は、この表示を確認しなが
ら、全ての解剖的メルクマール位置の入力を確実に行な
うことができる。

【００３２】一方、全ての解剖的メルクマール位置の入
力が終了すると、表示画面は、装着されたプローブの基
準点Ｃ、Ａ1〜Ａ4の三次元位置検出のための画面に切り
替わり、プローブ基準点の位置入力を促す。プローブの
基準点は、前述したように、予めプローブ上に任意の複
数の位置を設定し、マーカーを付したものである。図８
に表示画面の一例を示す。図８において、プローブ基準
点は表示部81の左欄（a）に表示されている。なお、表
示部82には、図６の表示部62と同様に、図７に示すプロ
ーブ及び被検体モデル像が表示されている。

【００３３】このような表示をガイドとして、マーカー
が付された各プローブ基準点に順次磁気センサのレシー
バを当てて、三次元位置入力を行う（ステップ406）。

【００３４】プローブの基準位置Ｃ、Ａ1〜Ａ4が入力さ
れると、制御系４は、解剖的メルクマールの座標をもと
に、入力された基準点の、最適プローブ装着位置（にお
ける基準点座標）に対するずれを算出し、補正情報とし
て表示する（ステップ406）。補正情報は、例えば、中
心点のずれ、回転ずれ（右回転、左回転）が計算され、
図８に示す表示部81の中欄（b）に表示される。

【００３５】例えば、図７に示すように、解剖的メルク
マールとして外後頭隆起Ｐ、左右の頭頂結節Ｑ１、Ｑ
２、左右の外耳孔Ｑ３、Ｑ４が入力されている場合、ま
ず、三次元位置入力装置で計測したプローブの中心点Ｃ
と外後頭隆起Ｐとのずれを計算し、中心点のずれ（ずれ
量及び許容誤差範囲内か）を表示部81の右欄（c）に表
示する。ずれが許容誤差の範囲内の場合には、表示部の
右欄（c）に誤差内であることを示す印、例えば「○」
が表示される。操作者は、中心点のずれ量が表示された
場合には、範囲内となるようにプローブ装着位置を調整
する。中心点ずれが調整されると、回転ずれ（回転方向
及び回転角度）を表示する。回転ずれについては、まず
Ｑ１Ｑ２の中点Ｍ１、Ｑ３Ｑ４の中点Ｍ２を求め、さら
にＰとＭ１、Ｍ２を含む平面を求める。次にこの平面に
対する基準点Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４からの距離を求
め、それを表示部の右欄（c）に表示する。操作者は、
Ａ１、Ａ２からの距離がほぼ同じで且つＡ３、Ａ４から
の距離がほぼ同じになるように、プローブ３を回転させ
る。尚、回転ずれの表示は、平面に対する基準点Ａ１、
Ａ２、Ａ３、Ａ４からの距離から回転方向を求め、それ
を表示するようにしてもよい。このような手順で調整す
ることにより、比較的少ない操作で正確な装着位置にプ
ローブを装着させることができる。

【００３６】このように操作者は、表示された情報をも
とに、必要に応じてプローブの装着位置の調整を行い
（ステップ407）、最終的に全ての基準位置が許容誤差
内となるようにする。

【００３７】プローブの装着が完了したら、対話型入出
力装置43を介して装着完了したことを装置に入力すると
ともに、光ファイバの適合をチェックした後、光計測を
開始する。即ち、制御部４は、選択されたプローブのサ
イズに応じて、光源部１を駆動し、照射用光ファイバ６
を介して被検体の検査部位に光を照射するとともに、検
査部位からの透過光を検査用光ファイバ７を通じて計測
部２で計測し、検査部位のヘモグロビン量分布等の生体
情報を表示装置５（対話型入出力装置43のディスプレイ
431が兼ねてもよい）に表示させる。

【００３８】このような生体光計測装置によれば、対話
型入出力装置43のガイドによって検査部位に適したプロ
ーブ３を確実に検査部位に装着することができるので、
操作性に優れ、しかも検査部位からの生体情報を正確に
捉えることができ精度のよい計測を行うことができる。

【００３９】なお、本実施形態において対話型入出力装
置43の表示画面に表示されるプローブ、検査部位、解剖
的メルクマール、プローブの基準点などの情報は、テー
ブルの形で、記憶部41或いは処理部42の記憶領域に予め
格納されている。格納されたテーブルの一例を図９に示
す。また図６の表示部62や図８の表示部82に表示される
被検体モデル像もテンプレートとしてこれら記憶部或い
は記憶領域に格納されている。格納される頭部モデルと
しては子供用、大人用或いは大、中、小などのように複
数種用意し、被検体に応じて選択可能にしてもよい。

【００４０】次に、本発明の第２の実施形態として、対
話型入出力装置43の表示画面に表示させる画像として、
予めテンプレートとして記憶された被検体モデルではな
く、ＭＲＩやＸ線ＣＴなど三次元画像診断装置を用いて
得られた当該被検体の画像を取り込み、表示させるよう
にした実施形態を説明する。

【００４１】図１０はＭＲ画像を用いて、プローブ装着
をガイドする場合の手順を示す図である。

【００４２】本実施形態においても、まず図５に示すよ
うな初期メニューで「プローブ装着」を選択し、プロー
ブ種類、検査部位を選択することは、第１の実施形態と
同様である（ステップ900）。プローブ種類、検査部位
が選択されると、図１１に示すように、選択された検査
部位に対応する解剖的メルクマールの表91及び「ＭＲ画
像取り込み」ボタン93が表示される。この「ＭＲ画像取
り込み」ボタン93をマウス等を用いて選択すると、制御
部４は、予めＭＲＩ装置で撮像した被検体の頭部像（以
下、ＭＲ画像という）を図示しないＭＯドライバ、ＣＤ
リーダ等の入力装置を介して入力し、画像表示部92に表
示する（ステップ901）。

【００４３】ここで表示するMR画像としては、三次元合
成された体表面のフレーム画像に脳表の画像を三次元合
成した画像が好適であるが、それ以外の画像、例えばボ
リュームレンダリング等を施した三次元再構成画像や、
断層画像のままであってもよい。

【００４４】操作者は、表示された表91の解剖的メルク
マールを参照して、被検体の体表上でそれら解剖的メル
クマールの実空間における位置を入力する。即ち、三次
元位置計測装置を用いて、例えば外眼角、外耳孔、外後
頭隆起等の同一平面にない４点以上の解剖的メルクマー
ルを指示し、三次元入力装置434を介して入力する（ス
テップ902）。さらに表示されているＭＲ画像上で上記
解剖的メルクマールの位置を、例えばマウスで指定する
（ステップ903）。

【００４５】制御部４は、ステップ902で入力された計
測系における解剖的メルクマール位置と、ステップ903
で指定された表示系における解剖的メルクマール位置と
から、計測系（実空間）と表示系との位置関係を算出す
る（ステップ904）。三次元座標の位置関係の算出は、
簡便な方法として、例えばＭＲ画像と実空間における解
剖的メルクマールのそれぞれについて、同一平面上にあ
る３点で斜交座標系を作り、対応する斜交座標系同士で
変換し、同一平面上に無い点は、作成した斜交座標系へ
の垂線の足の長さ同士の比で変換する。

【００４６】このような座標系の変換が終了すると、画
像表示部92に、ステップ900で選択した検査部位に対応
して最適位置に選択した大きさのプローブを装着した状
態を表示する。このプローブの表示は、例えば、彩色さ
れた線でプローブの輪郭とプローブの中心点（或いは所
定の基準位置）をMR画像上に表示する。操作者は、この
表示をもとに被検体に選択したプローブ３を装着する
（ステップ905）。例えば、検査部位が言語野（Broca
野）の場合には、3×3のプローブを被検体の前頭側頭部
に装着する。

【００４７】次に装着したプローブ３の基準位置（実空
間上の位置）を三次元入力手段で入力する（ステップ90
6）。制御部４は、入力した実空間上の基準位置を表示
系の座標に変換し、基準位置として表示画面上のMR画像
上に表示する（ステップ907）。この表示は、予め表示
されていた最適位置に装着されたプローブ輪郭等と重ね
て表示される。これにより、操作者は現実に装着された
プローブ位置と最適装着位置とのずれを視覚的に把握す
ることができ、プローブ位置を調整することができる。
この実施形態においても、第１の実施形態と同様に、図
８で示したようにプローブ基準位置を示す表81を表示
し、ずれと補正情報（中心点のずれ、回転方向）を表示
させるようにしてもよい。

【００４８】本実施形態では、プローブの装着をガイド
するための表示画像として被検体自体の画像を用いるこ
とにより、装着の位置精度を更に向上させることが可能
である。またこのような被検体の画像は、生体光計測に
よって得られたトポグラフィを重畳表示するのに使用す
ることもできる。

【００４９】尚、以上の実施形態では、計測系（実空
間）の座標と表示系の座標との変換方法として、斜交座
標系を用いた簡便な方法を示したが、座標の変換方法
は、これに限定されず種々の方法を採用することができ
る。例えば、解剖的メルクマールとして、図１２に示す
ように左右対称な点（左右の外耳孔Q１、Q２、外眼角Q
３、Q４）を入力した場合には、この４点は近似的には
同一平面にあるので、この平面上にないもう１つの点、
例えば外後頭隆起Q５を入力することにより、この平面
上に直交座標系を作ることができる。即ち、例えば左右
の外耳孔Q１、Q２の中点Mを座標の原点として、それを
通る線Q１―Q２、線Q１―Q２に直交する線及びMを通り
点Q5の平面への垂線と平行な線を座標軸とする直交座標
系を構成することができる。このとき、冗長性を持たせ
るために、左右の外耳孔Q１、Q２の中点Mと外眼角Q３、
Q４の中点との間の点を座標の原点としてもよい。この
ような直交座標系を用いることにより、MR画像と被検体
体表の座標との変換が容易になる。

【００５０】また、以上の実施形態では、実際の装着位
置と最適装着位置とのずれをMR画像上にプローブ像を重
畳表示することによって判断可能にしたが、操作者が表
示画面上でずれを指示することによって補正すべき距離
を計算し、表示するようにしてもよい。

【００５１】さらに本実施例では実空間における解剖的
メルクマール位置を入力した後、画面上の解剖的メルク
マールを操作者が指示するようにしたが、検査部位の選
択が選択されると、それに対応した解剖的メルクマール
のMR画像上の位置を自動的に認識して、実空間における
位置との座標変換を行うようにしてもよい。この場合
は、検査部位を選択或いは入力させて、被検体の所定の
解剖的メルクマールを指示された順に入力するようにす
ればよい。

【００５２】以上、本発明の第１及び第２の実施形態に
ついて、それぞれ頭部を検査部位とした場合を説明した
が、本発明の生体光計測装置は、頭部の計測のみなら
ず、他の部位についても、また人体のみならず他の生体
についても適用可能である。

【００５３】

【発明の効果】本発明の生体光計測装置によれば、プロ
ーブ装着をガイドする手段として対話型入出力装置を備
え、この入出力装置の指示に従いプローブを装着するこ
とで、検査部位に最適な種類のプローブを最適な装着位
置に確実に装着することができる。これにより精度の高
い計測を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の生体光計測装置の全体概要を示す図

【図２】本発明の生体光計測装置に用いられるプローブ
を示す図

【図３】本発明の生体光計測装置の対話型入出力部の構
成を示す図

【図４】本発明による生体光計測装置のプローブ装着ガ
イド手段の手順の一実施形態を示すフロー図

【図５】対話型入出力部のディスプレイに表示される表
示例を示す図

【図６】対話型入出力部のディスプレイに表示される表
示例を示す図

【図７】対話型入出力部のディスプレイに表示される表
示例を示す図

【図８】対話型入出力部のディスプレイに表示される表
示例を示す図

【図９】記憶部におけるデータテーブルの一例を示す図

【図１０】本発明による生体光計測装置のプローブ装着
ガイド手段の手順の他の実施形態を示すフロー図

【図１１】図１０の実施例において対話型入出力部のデ
ィスプレイに表示される表示例を示す図

【図１２】実空間の座標と表示系の座標の変換を説明す
る図

【図１３】従来の生体光計測装置におけるプローブを示
す図

【符号の説明】

１・・・光源部 ２・・・光計測部 ３・・・プローブ ４・・・制御部 43・・・対話型入出力部 ５・・・表示装置 ６、７・・・光ファイバ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G059 AA05 BB12 CC16 CC18 EE01 EE02 EE11 FF02 FF06 GG01 GG09 HH01 HH02 JJ17 KK02 KK03 MM09 PP04 PP10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検体に照射するための光を発生する光源
   と、生体内を通過した光を計測し、被検体の生体情報を
   計測する光計測部と、前記光源および光計測部にそれぞ
   れ接続された照射用光ファイバ及び検出用光ファイバの
   先端を被検体の検査部位に固定するためのプローブと、
   前記光源及び光計測部の動作を制御する制御部とを備え
   た生体光計測装置において、 前記制御部は、プローブの種類、検査部位等の検査条件
   を受け付ける入力手段と、検査条件に対応して定められ
   たプローブ装着位置を記憶する記憶手段と、前記入力手
   段が受け付けた検査条件に対応するプローブ装着部位を
   被検体像に重ねて又は被検体像と共に表示する表示手段
   とを備えたことを特徴とする生体光計測装置。
2. 【請求項２】前記制御部は、被検体に装着されたプロー
   ブの実空間における位置を入力する三次元位置入力部
   と、前記三次元位置入力部が入力したプローブ装着位置
   と検査条件に対応して定められたプローブ装着位置との
   ずれが所定の範囲となるようにプローブ装着をガイドす
   るガイド手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記
   載の生体光計測装置。
3. 【請求項３】前記被検体像は、テンプレートとして予め
   前記記憶部に記憶されていることを特徴とする請求項１
   または２に記載の生体光計測装置。
4. 【請求項４】前記被検体像は、三次元画像診断装置によ
   って得られた画像である請求項１または２に記載の生体
   光計測装置。