JP2003310622A - 脳光測定装置用ヘッドギア - Google Patents

脳光測定装置用ヘッドギア

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JP2003310622A
JP2003310622A JP2002116737A JP2002116737A JP2003310622A JP 2003310622 A JP2003310622 A JP 2003310622A JP 2002116737 A JP2002116737 A JP 2002116737A JP 2002116737 A JP2002116737 A JP 2002116737A JP 2003310622 A JP2003310622 A JP 2003310622A
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headgear
head
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Hideo Eda
英雄 江田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 測定したい脳領野に、測定素子を合致させて
配置でき、頭部の一定位置に再現性よく装着できる脳光
測定装置用ヘッドギアを提供すること。 【解決手段】 f−MRI等の脳光測定装置の測定用端
子が配設され、被験者の頭部に装着されるヘッドギアに
おいて、予め被験者に対して、測定対象の脳領野に呼応
する頭皮上の位置を求めておき、その脳領野に応じた位
置に、測定用端子を配置するための孔部を設ける。被験
者の頭部の特定部位に呼応させて、被験者の頭部の一定
位置にヘッドギアを装着させるための指標体を設けても
よい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、可視光や近赤外線
等を照射し、その反射光または散乱光を測定することに
より、脳の血液量の変化等の脳活動を測定する装置にお
いて、その被験者の頭部を覆って固定し、装置端子と被
験者頭部との位置関係を一定にするヘッドギアに関す
る。
【0002】
【従来の技術】近赤外線を用いた脳活動計測(近赤外分
光法(NIRS))では、脳組織の光散乱特性の変化がもた
らす情報を得ることができる。近赤外線は、赤外線の中
でも可視光領域(約400〜700nm)に最も近い波長域(約
700〜3000nm)であり、特に800nm付近の近赤外線は高い
生体透過性を示す。そのため、頭皮上から照射した近赤
外線は、脳組織を通過し、更に頭皮上から反射または散
乱された光を受光することが可能である。近赤外分光法
は、この波長領域において血液中のヘモグロビンが特徴
的な吸収バンドをもつことを利用して、生体組織中の血
液の酸素化Hb(oxy-Hb)、脱酸素化Hb(deoxy-Hb)、
並びに、総Hb(total-Hb)の変化を、連続的に検出でき
る特徴を有する。また、局所脳血液量(rCBV)の変化を
扱える計測法としても確立されている。
【0003】この装置において、被験者の頭部に近赤外
線を照射または受光する光照射治具の端子には、それぞ
れ投光素子・受光素子が備わる。この素子は、光ファイ
バー等のケーブルに結合していて、投光・受光された光
が測定装置本体に伝達され、脳活動の情報として処理さ
れる。この発光素子・受光素子は、被験者の頭部を覆っ
て固定する固定器具(ヘッドギア)に配置される。その
配置位置は、測定したい脳の部位に応じて、適宜選定さ
れる。
【0004】脳活動を光測定する装置には、このヘッド
ギア以外に、発光素子を点灯させる光源点灯回路、受光
素子の検出出力をデジタル値に変換するA/D変換回路
等が設けられている。また、A/D変換された出力を、
予め設定された初期値と比較してその差を求める表示制
御部、表示制御部からの出力に応じて、受光素子出力変
化を画面上に表示する表示装置等を備える。
【0005】従来の装置においては、そのヘッドギア
に、次の問題点があった。第1に、発光素子・受光素子
の配置を、測定したい脳領野に合致させることが困難か
または構成上不可能であり、正確な測定ができなかっ
た。第2に、ヘッドギアの脱着を繰り返して日毎に測定
する場合に、測定者がヘッドギアの装着位置の微調整を
しなければならず、また、頭部の一定位置に再び装着す
ることが困難であり、正確な検査に利用できなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、測
定したい脳領野に、測定素子を合致させて配置でき、更
には、頭部の一定位置に再現性よく装着できる脳光測定
装置用ヘッドギアを提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の脳光測定装置用ヘッドギアは次の構成を備
える。すなわち、f−MRI等の脳光測定装置の測定用
端子が配設され、被験者の頭部に装着されるヘッドギア
において、予め被験者に対して、測定対象の脳領野に呼
応する頭皮上の位置を求めておき、その脳領野に応じた
位置に、測定用端子を配置するための孔部を設けること
を特徴とする。被験者の頭部の特定部位に呼応させて、
被験者の頭部の一定位置にヘッドギアを装着させるため
の指標体を設けてもよい。
【0008】または、脳光測定装置の測定用端子が配設
され、被験者の頭部に装着されるヘッドギアにおいて、
被験者の測定対象の脳領野に応じた位置に、測定用端子
を配置するための孔部を設けると共に、被験者の頭部の
特定部位に呼応させて、被験者の頭部の一定位置にヘッ
ドギアを装着させるための指標体を設けることを特徴と
する。
【0009】ここで、被験者の頭部特定部位を、眉、ま
たは、目、鼻、耳とし、それに応じた指標体を、各頭部
特定部位の近傍に配設され、視覚的に特徴のある配設物
で構成してもよい。
【0010】また、被験者の頭部特定部位を、顎、また
は、鼻、耳とし、それに応じた指標体を、各頭部特定部
位に係合して覆う被覆物で構成してもよい。
【0011】被験者の頭部特定部位を、耳穴または特定
の歯間とし、それに応じた指標体を、各頭部特定部位に
嵌入して係合する嵌入物で構成してもよい。
【0012】被験者の頭部特定部位を、特定の毛とし、
それに応じた指標体を、その頭部特定部位を挿通して係
合可能な挿通孔で構成してもよい。
【0013】被験者の頭部特定部位を、目とし、それに
応じた指標体を、目隠しにおいて目と特定の位置関係で
配置されたピンホールで構成してもよい。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図面
に示した例に基づいて説明する。図1は、脳光測定装置
の概要を示す説明図である。近赤外線等の脳活動の光測
定では、測定したい脳領野を正確に定めることが困難で
あり、また、その脳領野の位置が各人によって異なる問
題がある。これに起因して、測定用端子である発光素子
や受光素子を、測定したい脳領野に合致させて配置する
ことが、困難かまたは構成上不可能であり、正確な測定
ができなかった。そこで、本発明では、f−MRI等の
脳光測定装置の測定用端子が配設され、被験者の頭部に
装着されるヘッドギアに次のような改善を施した。
【0015】すなわち、各被験者に対して個人別に、測
定対象の脳領野に呼応する頭皮上の位置を、予めf−M
RI等で求めておく。そして、その脳領野に応じた位置
に、発光素子(1)及び受光素子(2)を配置するため
の孔部(1’)(2’)を、ヘッドギア(3)に適宜数
設ける。発光素子(1)及び受光素子(2)は、光ファ
イバー等のケーブル(4)を介して、脳光測定装置のA
/D変換回路(5)や、表示制御部(6)、表示装置
(7)、光源点灯回路(8)などに接続されている。
【0016】ヘッドギア(3)の脱着を繰り返し行う場
合は、後述のように、被験者の頭部の一定位置にヘッド
ギア(3)を装着させるための指標体を設けておくこと
が好ましい。
【0017】日毎に測定する場合など、測定条件の再現
性が要求される際には、被験者の頭部の一定位置にヘッ
ドギアを装着させる必要がある。そのために、本発明で
は、上記のようなヘッドギア(3)に対して、被験者の
測定対象の脳領野に応じた位置に、測定用端子(1)
(2)を配置するための孔部(1’)(2’)を設ける
と共に、被験者の頭部の特定部位に呼応させて、被験者
の頭部の一定位置にヘッドギア(3)を装着させるため
の指標体を設けた。指標体としては、次のようなものが
製造コストや設置の利便性の点で有用である。
【0018】図2(a)は、被験者の頭部特定部位を眉
間とし、眉間の上部近傍に、視覚的に特徴のある目印
(9)を配設した例である。このように被験者の頭部特
定部位を、目や、鼻、耳など、顔に位置する特徴物と
し、その近傍に、視覚的に特徴のある配設物(9)をヘ
ッドギア(3)に配設してもよい。
【0019】図2(b)は、被験者の頭部特定部位を耳
とし、耳に係合して覆う被覆物(10)をヘッドギア
(3)に接続した例である。同様に、図2(c)は、被
験者の頭部特定部位を顎とし、顎に係合して覆う被覆物
(11)をヘッドギア(3)に接続した例である。この
ように、被験者の頭部特定部位を、鼻など、顔に位置す
る凹凸物とし、それに応じた指標体を、各頭部特定部位
に係合して覆う被覆物で構成してもよい。
【0020】被験者の頭部特定部位を耳穴とし、指標体
を耳穴に嵌入して係合する棒状の嵌入物で構成してもよ
い。同様に、被験者の頭部特定部位を特定の歯間とし、
指標体を歯間に嵌入して係合する針金状の嵌入物で構成
してもよい。このように被験者の頭部特定部位を、耳穴
や歯間など、頭部骨格と固定された位置関係にある凹凸
部分とし、それに応じた指標体を、各頭部特定部位に嵌
入して係合する嵌入物で構成してもよい。
【0021】被験者の頭部特定部位を、特定の毛とし、
それに応じた指標体を、その頭部特定部位を挿通して係
合可能な挿通孔で構成してもよい。例えば、離れた位置
にある毛髪を3本選定して、抜けにくくするために短く
切ると共に、目印のために染色しておくと、簡易に装着
位置精度を上げることができる。
【0022】図2(d)は、被験者の頭部特定部位を目
とし、それに応じた指標体を、目隠し(12)に設けら
れたピンホール(13)で構成した例である。ピンホー
ル(13)の配置は、ヘッドギア(3)が正確な位置に
装着された場合にのみ、所定距離離れた先の特定標準対
象物を両目で視認できるように設定しておくことが好ま
しい。このように、被験者の視聴覚機能を利用すると、
被験者が自ら装着位置の調整を行える利点がある。
【0023】ヘッドギア(3)は、被験者の頭部大半を
密閉的に覆うヘルメット状である必要はない。例えば、
図2(e)のように、格子状の帯(14)に発光素子
(1)及び受光素子(2)を配置させ、それらを頭部に
嵌めるベルト状の環(15)に連結することで、ヘッド
ギア(3)を構成してもよい。
【0024】
【発明の効果】本発明は、上述の構成を備えることによ
って、次の効果を奏する。すなわち、請求項1に記載の
脳光測定装置用ヘッドギアによると、予め被験者の脳領
野を求めておくので、各被験者に固有な脳領野に応じた
位置に、精確に測定用端子を配置することができる。
【0025】請求項2または3に記載の脳光測定装置用
ヘッドギアによると、指標体によって、ヘッドギアを迅
速に位置精度よく装着でき、測定条件の再現性も向上す
る。
【0026】そのような指標体としては、請求項4ない
し8に記載の脳光測定装置用ヘッドギアにそれぞれ備わ
るものが有用である。
【0027】このようなヘッドギアは、請求項9に記載
の脳光測定装置用ヘッドギアに接続されたf−MRIに
好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の概要を示すブロック図
【図2】(a)視覚的に特徴のある配設物をヘッドギア
に配設した状態を示す説明図 (b)耳に係合する被覆物をヘッドギアに接続した状態
を示す説明図 (c)顎に係合する被覆物をヘッドギアに接続した状態
を示す説明図 (d)ピンホールの備わる目隠しをヘッドギアに接続し
た状態を示す説明図 (e)別形態のヘッドギアを示す説明図
【符号の説明】
1 発光素子 1’ 発光素子用の孔部 2 受光素子用 2’ 受光素子用の孔部 3 ヘッドギア 4 ケーブル 5 A/D変換回路 6 表示制御部 7 表示装置 8 光源点灯回路 9 目印 10 耳当て 11 顎当て 12 目隠し 13 ピンホール 14 帯状部分 15 環状部分

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】脳光測定装置の測定用端子が配設され、被
    験者の頭部に装着されるヘッドギアであって、 予め被験者に対して、測定対象の脳領野に呼応する頭皮
    上の位置を求めておき、その脳領野に応じた位置に、測
    定用端子を配置するための孔部を設けたことを特徴とす
    る脳光測定装置用ヘッドギア。
  2. 【請求項2】被験者の頭部の特定部位に呼応して設けら
    れ、被験者の頭部の一定位置にヘッドギアを装着させる
    ための指標体を備えた請求項1に記載の脳光測定装置用
    ヘッドギア。
  3. 【請求項3】脳光測定装置の測定用端子が配設され、被
    験者の頭部に装着されるヘッドギアであって、 被験者の測定対象の脳領野に応じた位置に、測定用端子
    を配置するための孔部を備えると共に、 被験者の頭部の特定部位に呼応して設けられ、被験者の
    頭部の一定位置にヘッドギアを装着させるための指標体
    を備えたことを特徴とする脳光測定装置用ヘッドギア。
  4. 【請求項4】被験者の頭部特定部位が、眉、または、
    目、鼻、耳であり、 それに応じた指標体が、各頭部特定部位の近傍に配設さ
    れ、視覚的に特徴のある配設物である請求項1ないし3
    に記載の脳光測定装置用ヘッドギア。
  5. 【請求項5】被験者の頭部特定部位が、顎、または、
    鼻、耳であり、 それに応じた指標体が、各頭部特定部位に係合して覆う
    被覆物である請求項1ないし3に記載の脳光測定装置用
    ヘッドギア。
  6. 【請求項6】被験者の頭部特定部位が、耳穴または特定
    の歯間であり、 それに応じた指標体が、各頭部特定部位に嵌入して係合
    する嵌入物である請求項1ないし3に記載の脳光測定装
    置用ヘッドギア。
  7. 【請求項7】被験者の頭部特定部位が、特定の毛であ
    り、 それに応じた指標体が、その頭部特定部位を挿通して係
    合可能な挿通孔である請求項1ないし3に記載の脳光測
    定装置用ヘッドギア。
  8. 【請求項8】被験者の頭部特定部位が、目であり、 それに応じた指標体が、目隠しにおいて目と特定の位置
    関係で配置されたピンホールである請求項1ないし3に
    記載の脳光測定装置用ヘッドギア。
  9. 【請求項9】脳光測定装置がf−MRIである請求項1
    ないし8に記載の脳光測定装置用ヘッドギア。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100409806C (zh) * 2005-08-09 2008-08-13 中国科学院自动化研究所 正六边形高分辨率近红外光谱脑功能成像头盔
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