JP2007209681A

JP2007209681A - 生体光計測装置

Info

Publication number: JP2007209681A
Application number: JP2006035365A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Yamashita; 優一山下
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2006-02-13
Filing date: 2006-02-13
Publication date: 2007-08-23

Abstract

【課題】本発明は、計測装置本体を被検体から離した状態で計測を行いつつ、計測精度の低下を防止することができる生体光計測装置を得ることを目的とするものである。
【解決手段】計測装置本体１は、信号処理回路４、コンピュータ部５及び表示部６を有している。被検体には、光源部２で発生した光を被検体に照射するとともに、被検体内を通過した光を受光する装着部７が装着される。光源部２からの光は、照射用光ファイバケーブル束８を通して装着部７に伝送される。装着部７で受光された光は、検出用光ファイバケーブル束９を通して光検出部３に伝送される。光源部２及び光検出部３は、それぞれモジュール化されており、計測装置本体１に対して脱着可能となっている。
【選択図】図２

Description

この発明は、光を用いて被検体の光学特性を計測する生体光計測装置に関するものである。

従来の生体光計測装置では、可視から近赤外領域の波長の光を生体に照射し、生体内を通過し光を検出することにより、生体内部の光学特性が画像計測される。このような装置は、計測対象を頭部とした場合、脳疾患の検査や脳機能の検査等に利用される（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−１９４０８号公報

上記のような従来の生体光計測装置では、光源部、光検出部、信号処理回路、計測制御用コンピュータ及び表示部等が一体化されて計測装置本体に組み込まれている。そして、被検体に装着される装着部と計測装置本体との間がガラス製の光ファイバケーブル束により接続されている。このような生体光計測装置について、最近では、例えば被検者を検査室で１人の状態として別室で計測を行うなど、遠隔から計測を行うことが求められている。しかし、ガラス製の光ファイバケーブルの光透過率は、ケーブル長が１０ｍになると、１ｍの場合に比べて５０％程度に低下してしまう。従って、光ファイバケーブルの長さを長くすると、計測のＳＮ比が低下してしまう。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、計測装置本体を被検体から離した状態で計測を行いつつ、計測精度の低下を防止することができる生体光計測装置を得ることを目的とする。

この発明に係る生体光計測装置は、光源部と、被検体に装着され、光源部で発生した光を被検体に照射するとともに、被検体内を通過した光を受光する装着部と、装着部で受光した光を検出する光検出部と、光源部から装着部に光を伝送する照射用光伝送体と、装着部から光検出部に光を伝送する検出用光伝送体と、光検出部からの信号に基づいて被検体の光学特性に関する演算処理を行う計測装置本体とを備え、光源部は計測装置本体に対して脱着可能になっており、光源部を計測装置本体から取り外した状態で被検体の光学特性を計測可能になっている。
また、この発明に係る生体光計測装置は、光源部と、被検体に装着され、光源部で発生した光を被検体に照射するとともに、被検体内を通過した光を受光する装着部と、装着部で受光した光を検出する光検出部と、光源部から装着部に光を伝送する照射用光伝送体と、装着部から光検出部に光を伝送する検出用光伝送体と、光検出部からの信号に基づいて被検体の光学特性に関する演算処理を行う計測装置本体とを備え、光検出部は計測装置本体に対して脱着可能になっており、光検出部を計測装置本体から取り外した状態で被検体の光学特性を計測可能になっている。

この発明の生体光計測装置は、計測装置本体を被検体から離した状態で計測を行うことができ、しかも計測精度の低下を防止することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による生体光計測装置の概略の構成を示す構成図である。図において、計測装置本体１には、光源部２及び光検出部３が装着されている。また、計測装置本体１は、信号処理回路４、コンピュータ部５及び表示部６を有している。

光源部２は、例えば複数の半導体レーザ又はＬＥＤにより構成され、被検体に照射する光を発生する。また、光源部２から出射される光の強度は、所定の変調周波数に基づいて変調されている。光検出部３は、被検体内を通過した光を検出し、検出光強度に応じた電気信号を出力する。

信号処理回路４は、フィルタ、増幅回路及びＡＤ変換回路等を有している。フィルタとしては、例えば変調周波数と同位相・同周波数の信号を参照信号とするロックイン処理を行うロックインアンプが用いられる。

コンピュータ部５は、信号処理回路４で処理された信号に基づいて被検体の光学特性に関する演算処理、例えばヘモグロビン濃度変化に関するデータを求める演算処理を実行する。表示部６は、コンピュータ部５による演算結果を表示する。また、この計測全般は、コンピュータ部５により制御される。

装着部７は、被検体に装着され、光源部２で発生した光を被検体に照射するとともに、被検体内を通過した光を受光する。光源部２からの光は、照射用光伝送体としての照射用光ファイバケーブル束８を通して装着部７に伝送される。装着部７には、照射用光ファイバケーブル束８に含まれる複数本の光ファイバケーブルの端部が接続される複数の照射用プローブが設けられている。

装着部７で受光された光は、検出用光伝送体として検出用光ファイバケーブル束９を通して光検出部３に伝送される。装着部７には、検出用光ファイバケーブル束９に含まれる複数本の光ファイバケーブルの端部が接続される複数の検出用プローブが設けられている。

ここで、光源部２及び光検出部３は、それぞれモジュール化されており、計測装置本体１に対して脱着可能となっている。また、光源部２と光検出部３とは、計測装置本体１に対して脱着可能な光源・検出ユニット１０として一体化されている。

図２は図１の光源・検出ユニット１０を計測装置本体１から取り外した状態を示す構成図である。図において、光源部２と計測装置本体１とは、光源部接続ケーブル１１を介して電気的に接続されている。具体的には、光源部２は、光源部接続ケーブル１１に含まれる電力線を介して計測装置本体１から電力の供給を受けるとともに、光源部接続ケーブル１１に含まれる信号線を介してコンピュータ部５により制御される。

また、光検出部３と計測装置本体１とは、光検出部接続ケーブル１２を介して電気的に接続されている。具体的には、光検出部３は、光検出部接続ケーブル１２に含まれる電力線を介して計測装置本体１から電力の供給を受ける。また、光検出部３からの電気信号は、光検出部接続ケーブル１２に含まれる信号線を介して信号処理回路４に入力される。

このように、実施の形態１の生体光計測装置は、光源部２及び光検出部３を計測装置本体１から取り外した状態で被検体の光学特性を計測可能になっている。また、光源部接続ケーブル１１及び光検出部接続ケーブル１２は、光源部２及び光検出部３に対してそれぞれ脱着可能になっている。

さらに、光源部２の背面と、計測装置本体１の光源部装着部とには、互いに対応するコネクタ端子が設けられており、光源部２が計測装置本体１に装着されている際にはそれぞれのコネクタが直接接続されている。そして、光源部２を計測装置本体１から取り外すと、光源部２と計測装置本体１との接続は、光源部接続ケーブル１１を介した接続に切り替えられる。また、光検出部３と計測装置本体１との接続関係も、光源部２と計測装置本体１との接続関係と同様である。

このような生体光計測装置では、光源部２及び光検出部３を計測装置本体１から取り外した状態で被検体の光学特性を計測可能になっているので、光ファイバケーブル束８，９を長くすることなく、計測装置本体１を被検体から離した状態で計測を行うことができ、計測精度の低下を防止することができる。

また、光源部２及び光検出部３を計測装置本体１から取り外した状態では、光源部２及び光検出部３は、光源部接続ケーブル１１及び光検出部接続ケーブル１２を介して計測装置本体１に接続されているが、これらの接続ケーブル１１，１２は、通常の金属ワイヤを含む電線により構成することができ、数十ｍの長さになっても減衰は殆ど無視できる程度である。

さらに、光源部２及び光検出部３が光源・検出ユニット１０として一体化されているので、計測装置本体１に対する脱着が容易であるとともに、照射用光ファイバケーブル束８及び検出用光ファイバケーブル束９の取扱いも容易である。

さらにまた、接続ケーブル１１，１２は光源・検出ユニット１０に対して脱着可能となっているので、計測装置本体１と光源・検出ユニット１０とを隣接する２室に別々に設置する場合、２室の間の壁に設けられたダクト等に接続ケーブル１１，１２を容易に通すことができる。

なお、上記の例では、光源部２及び光検出部３の両方を計測装置本体１に対して脱着可能としたが、光源部及び光検出部のいずれか一方のみを計測装置本体に対して脱着可能としてもよい。例えば、検出光のＳＮ比の低下を防止するため、光検出部のみを計測装置本体から脱着可能とし、光源部は計測装置本体から切り離せない構造としてもよい。

また、上記の例では、光源部２及び光検出部３は計測装置本体１から電力の供給を受けたが、光源部及び光検出部は独自に電力供給を受けるようにしてもよい。例えば、光源部及び光検出部にバッテリを搭載してもよい。また、この場合、光源部及び光検出部が計測装置本体に装着されているときにはバッテリが充電され、光源部及び光検出部が計測装置本体から取り外されると、光源部及び光検出部の電源がバッテリに自動的に切り替わるようにすればよい。
さらに、光源部及び光検出部と計測装置本体との間の通信は、例えば赤外線や電波等を利用したワイヤレス通信（データ転送）としてもよい。

さらにまた、計測装置本体には、複数の光源部が脱着される複数の光源部装着部を設けてもよい。同様に、複数の光検出部が脱着される複数の光検出部装着部を計測装置本体に設けてもよい。

この発明の実施の形態１による生体光計測装置の概略の構成を示す構成図である。図１の光源・検出ユニットを計測装置本体から取り外した状態を示す構成図である。

符号の説明

１計測装置本体、２光源部、３光検出部、７装着部、８照射用光ファイバケーブル束（照射用光伝送体）、９検出用光ファイバケーブル束（検出用光伝送体）、１０光源・検出ユニット。

Claims

光源部と、
被検体に装着され、上記光源部で発生した光を被検体に照射するとともに、被検体内を通過した光を受光する装着部と、
上記装着部で受光した光を検出する光検出部と、
上記光源部から上記装着部に光を伝送する照射用光伝送体と、
上記装着部から上記光検出部に光を伝送する検出用光伝送体と、
上記光検出部からの信号に基づいて被検体の光学特性に関する演算処理を行う計測装置本体とを備え、
上記光源部は上記計測装置本体に対して脱着可能になっており、
上記光源部を上記計測装置本体から取り外した状態で被検体の光学特性を計測可能になっていることを特徴とする生体光計測装置。
光源部と、
被検体に装着され、上記光源部で発生した光を被検体に照射するとともに、被検体内を通過した光を受光する装着部と、
上記装着部で受光した光を検出する光検出部と、
上記光源部から上記装着部に光を伝送する照射用光伝送体と、
上記装着部から上記光検出部に光を伝送する検出用光伝送体と、
上記光検出部からの信号に基づいて被検体の光学特性に関する演算処理を行う計測装置本体とを備え、
上記光検出部は上記計測装置本体に対して脱着可能になっており、
上記光検出部を上記計測装置本体から取り外した状態で被検体の光学特性を計測可能になっていることを特徴とする生体光計測装置。
上記光源部と上記光検出部とは、上記計測装置本体に対して脱着可能な光源・検出ユニットとして一体化されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の生体光計測装置。