JP2009261588A - 光生体測定装置及びそれに用いられるホルダ配置支援システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】3個の基準位置と3個の基準位置画像との対応関係を示す対応関係データを作成する対応関係データ作成部36と、ホルダ11に固定されたホルダ磁気センサ14と、磁場ソース4と送光プローブ12及び受光プローブ13との位置関係を示す配置位置関係データを取得する配置位置関係データ取得部37と、頭皮表面画像24a及び脳表面画像24b中に、送光プローブ12及び受光プローブ13の配置位置に対応する配置位置関連画像25、26を重畳して表示する配置位置関連画像表示制御部38とを備え、頭皮表面上における送光プローブ12及び受光プローブ13の配置位置が変更されると連動して更新するように配置位置関連画像25、26を表示することを特徴とする。
【選択図】図1
Description
そこで、ヘモグロビン濃度の変化量が生体内部の酸素代謝機能に対応することを利用することにより、光を用いて生体内部を簡便に無侵襲で測定する生体測定方法が知られている。ヘモグロビン濃度の変化量は、可視光から近赤外領域までの波長の光を生体に照射することにより、生体を透過して得られる光強度の変化量(測定データ)から求められる。
送光プローブ12が被検体の頭皮表面上の送光点Tに押し当てられるとともに、受光プローブ13が被検体の頭皮表面上の受光点Rに押し当てられる。そして、送光プローブ12から光を照射させるとともに、受光プローブ13に頭皮表面から放出される光を検出させる。このとき、光は、頭皮表面上の送光点Tから照射された光のうちで、バナナ形状(測定領域)を通過した光が、頭皮表面上の受光点Rに到達する。これにより、測定領域の中でも、特に、送光点Tと受光点Rとを被検体の頭皮表面に沿って最短距離で結んだ線Lの中点Mから、送光点Tと受光点Rとを被検体の頭皮表面に沿って最短距離で結んだ線の距離の半分の深さL/2である被検体の部位Sにおける受光量情報(測定データ)が求まるとしている。
運動の指令を体の各部へ発信する運動野75は、中心溝78の前にあり、かつ、前頭葉71の一部分を占める。また、触覚、痛覚、圧覚等の体性感覚を認識する体性感覚野76は、中心溝78の後ろにあり、かつ、頭頂葉72の一部分を占める。そして、視覚野80は、後頭葉73の後ろの一部分にある。聴覚野79は、側頭葉74の一部分を占める。さらに、運動性言語中枢81は、前頭葉71の一部分を占める。
ところで、複数の測定部位は脳であるが、脳の外側には頭皮が存在するので、脳の位置を確認しながら、送光プローブ及び受光プローブの配置位置を決めることはできない。そのため、脳の位置を基準にして送光プローブ及び受光プローブの配置位置を決めるのではなく、頭皮表面に設定した基準点を基にして送光プローブ及び受光プローブの配置位置を決めている。頭皮表面に設定された基準点としては、例えば、国際10−20法が発表されている(例えば、非特許文献1参照)。
このようなNIRSで得られた受光量情報から求められたオキシヘモグロビン濃度の変化量の経時変化等は、医師や検査技師等によって観察されるために、モニタ画面に画像として表示されることになる。
一方、脳のどの部位からの測定データを得たかを認識するために、測定データを得た後で被検体の頭皮表面及び脳表面との位置関係を示す3次元形態画像データを得て、脳表面画像を表示して、脳表面画像上にマッピングを行う光生体測定装置もあるが、脳の外側には頭蓋が存在するので、脳の位置を確認しながら、送光プローブ及び受光プローブの配置位置を決めることはできない。つまり、脳のどの部位からの測定データを得たかは認識できても、測定したい脳の部位の脳活動が測定されていないという問題があった。
さらに、送光プローブ及び受光プローブの配置位置を国際10−20法に係る座標に基づく位置に配置しなくても、以前に測定データを得た脳の部位からの測定データが得られるように、送光プローブ及び受光プローブの配置位置を決定することができる光生体測定装置及びそれに用いられるホルダ配置支援システムを提供することを目的とする。
また、「ペンシル」とは、被検体の頭皮表面上の基準位置(例えば、鼻根、左耳介、右耳介)を指定するためのものであり、例えば、先端部に指定用磁気センサを有する棒状のもの等が挙げられる。
また、「送光プローブ及び受光プローブの配置位置に関係する配置位置関連画像」とは、送光プローブの配置位置や受光プローブの配置位置を示す画像であってもよく、送光プローブの配置位置と受光プローブの配置位置との中点を示す画像であってもよく、送光プローブの配置位置と受光プローブの配置位置との中点から送光プローブの配置位置と受光プローブの配置位置とを最短距離で結んだ線の距離の半分の深さである位置を示す画像であってもよい(図13参照)。
また、磁場ソースが、設定位置(例えば、被検体の顎等)に固定される。そして、磁場ソースは、被検体の頭部を含む周囲の空間に磁界を発生する。これにより、後述する指定用磁気センサやホルダ磁気センサの位置を検出することができるようになっている。
そこで、測定したい脳の部位からの測定データを得られるようにホルダを配置することができるように、本発明の光生体測定装置では、記憶部は、ホルダ上におけるホルダ磁気センサの固定位置と送光プローブ及び受光プローブの固定位置との位置関係を示すホルダ情報データを記憶する。これにより、光生体測定装置において、ホルダ磁気センサの位置がわかれば、送光プローブ及び受光プローブがわかるようになっている。
以後、配置位置関係データ取得部は、ホルダ磁気センサからの検出信号に基づいて、磁場ソースと送光プローブ及び受光プローブの配置位置との位置関係を示す配置位置関係データを取得し続け、配置位置関連画像表示制御部は、頭皮表面上における送光プローブと受光プローブとの配置位置が変更されると、配置位置の変更に連動して更新するように(リアルタイムで)、配置位置関連画像を表示する。
また、本発明の光生体測定装置は、前記ホルダは、少なくとも3個のホルダ磁気センサを有し、前記ホルダ情報データは、前記ホルダ上における少なくとも3個のホルダ磁気センサの固定位置と送光プローブ及び受光プローブの固定位置との位置関係を示すようにしてもよい。
また、磁場ソースは、設定位置に固定される。そして、磁場ソースは、被検体の頭部を含む周囲の空間に磁界を発生する。
被検体の頭部を含む周囲の空間に磁界が発生した状態で、医師や検査技師等は指定用磁気センサを用いて、被検体の頭皮表面上の少なくとも3個の基準位置を指定する。これにより、基準位置関係取得部は、磁場ソースと少なくとも3個の基準位置との位置関係を取得する。一方、医師や検査技師等は入力装置を用いて、頭皮表面画像及び脳表面画像中で少なくとも3個の基準位置に対応する少なくとも3個の基準位置画像を指定する。これにより、対応関係データ作成部は、少なくとも3個の基準位置と少なくとも3個の基準位置画像との対応関係を示す対応関係データを作成する。
よって、ホルダが被検体の頭皮表面上に配置されたときには、ペンシル位置画像表示制御部は、ペンシルからの検出信号に基づいて、頭皮表面画像及び脳表面画像中に、ペンシルの位置に対応するペンシル位置画像を重畳して表示する。以後、ペンシル位置画像表示制御部は、ペンシルの位置が変更されると、ペンシルの位置の変更に連動して更新するように(リアルタイムで)、ペンシル位置画像を表示する。
本発明の光生体測定装置によれば、記憶部が、測定データを得るために最終的に決定された頭皮表面上における送光プローブ及び受光プローブの配置位置である頭皮表面画像及び脳表面画像と配置位置関連画像との位置関係を示す最終配置位置データを記憶しているので、最終配置位置関連画像表示制御部は、最終配置位置データに基づいて、以前に記憶された最終配置位置関連画像を表示することができる。よって、以前に記憶された最終配置位置関連画像を表示することにより、医師や検査技師等は最終配置位置関連画像の位置を観察しながら、以前に測定データを得た脳の部位からの測定データが得られるように、頭皮表面上における送光プローブと受光プローブとの配置位置を決定することができる。
そして、本発明のホルダ配置支援システムは、被検体の頭皮表面上に配置される送光プローブと、当該頭皮表面上に配置される受光プローブとを有するホルダと、前記送光プローブが頭皮表面に光を照射するとともに、前記受光プローブが頭皮表面から放出される光を検出するように制御することで、脳活動に関する測定データを得る送受光部制御部と、前記被検体の頭皮表面及び脳表面との位置関係を示す3次元形態画像データを取得して、表示装置に頭皮表面画像及び脳表面画像を表示する3次元形態画像表示制御部と、前記被検体の頭部の設定位置に固定され、前記被検体の頭部を含む周囲の空間に磁界を発生する磁場ソースと、前記被検体の頭皮表面上の基準位置を指定するための、前記磁界を検出する指定用磁気センサを有するペンシルと、前記被検体の頭皮表面上の少なくとも3個の基準位置がペンシルで指定されることにより、前記ペンシルからの検出信号を得ることで、前記磁場ソースと少なくとも3個の基準位置との位置関係を取得する基準位置関係取得部と、前記頭皮表面画像及び脳表面画像中で、少なくとも3個の基準位置画像が入力装置で指定されることにより、少なくとも3個の基準位置と少なくとも3個の基準位置画像との対応関係を示す対応関係データを作成する対応関係データ作成部と、前記ホルダに固定され、前記磁界を検出するホルダ磁気センサとを備える光生体測定装置に使用されるホルダ配置支援システムであって、前記ホルダ上におけるホルダ磁気センサの固定位置と送光プローブ及び受光プローブの固定位置との位置関係を示すホルダ情報データを記憶する記憶システムと、前記ホルダ磁気センサからの検出信号とホルダ情報データとに基づいて、前記磁場ソースと送光プローブ及び受光プローブの配置位置との位置関係を示す配置位置関係データを取得する配置位置関係データ取得システムと、前記対応関係データ及び配置位置関係データに基づいて、前記頭皮表面画像及び脳表面画像中に、前記送光プローブ及び受光プローブの配置位置に関係する配置位置関連画像を重畳して表示する配置位置関連画像表示制御システムとを備え、前記配置位置関連画像表示制御システムは、前記頭皮表面上における送光プローブ及び受光プローブの配置位置が変更されると、前記配置位置の変更に連動して更新するように、前記配置位置関連画像を表示するようにしている。
図1は、本発明の一実施形態である光生体測定装置の構成を示すブロック図である。光生体測定装置1は、被検体の頭皮表面上に配置されるファイバホルダ11と、発光部2と、光検出部3と、被検体の頭部を含む周囲の空間に交流磁界を発生する磁場ソース4と、交流磁界を検出する指定用磁気センサ5aを先端部に有する棒形状のペンシル5と、光生体測定装置1全体の制御を行う制御部(コンピュータ)20とにより構成される。
また、図2は、第一の実施形態に係るファイバホルダ11における10個の送光プローブ12と、10個の受光プローブ13と、4個のホルダ磁気センサ14との位置関係を示す平面図である。
そして、図3は、被検体に配置されたファイバホルダ11と、設定位置(被検体の顎)に固定された磁場ソース4と、医師や検査技師等(図示せず)によって操作されるペンシル5との関係を示す図である。
さらに、図4は、本発明に係る光生体測定装置1により表示されたモニタ画面23aの一例を示す図である。モニタ画面23aには、頭皮表面画像24aと脳表面画像24bとが表示されている。さらに、ポインタ24cと、黒丸で示される送光プローブ配置位置画像(配置位置関連画像)25と、白丸で示される受光プローブ配置位置画像(配置位置関連画像)26とが表示されている。なお、頭皮表面画像24aは、半透明で表示されている。第一の実施形態では、被検体の頭皮表面上におけるファイバホルダ11の配置位置を変更すると、配置位置の変更に連動して更新するようにリアルタイムで、送光プローブ配置位置画像25と受光プローブ配置位置画像26とが表示されることになる。
ペンシル5は、図3に示すように、棒形状であり、その先端部に指定用磁気センサ5aを有する。指定用磁気センサ5aは、それぞれのコイル面が直交するように3方向にそれぞれ導線が巻回され、各コイルはそのコイル面に直交する軸方向成分の磁界の強度に比例した検出信号を検出する。そして、医師や検査技師等がペンシル5で被検体の頭皮表面上の3個の基準位置(例えば、鼻根B1、左耳介B2、右耳介)を指定することで、後述する基準位置関係取得部35に検出信号を出力することができるようになっている。
10個の送光プローブ12と10個の受光プローブ13とは、縦方向と横方向とに交互となるように固定されている。10個の送光プローブ12は、光を出射するものであり、一方、10個の受光プローブ13は、光強度を検出するものである。なお、送光プローブ12と受光プローブ13との間の距離は、30mmである。
4個のホルダ磁気センサ14は、ファイバホルダ11の四隅にそれぞれ固定されている。1個のホルダ磁気センサ14は、指定用磁気センサ5aと同様に、それぞれのコイル面が直交するように3方向にそれぞれ導線が巻回され、各コイルはそのコイル面に直交する軸方向成分の磁界の強度に比例した検出信号を検出する。そして、4個のホルダ磁気センサ14は、後述する配置位置関係データ取得部37に検出信号を常に出力することができるようになっている。
なお、ファイバホルダ11上における10個の送光プローブ12の固定位置と、10個の受光プローブ13の固定位置と、4個のホルダ磁気センサ14の固定位置との位置関係は、後述するホルダ情報データ記憶領域51に予め記憶されている。これにより、コンピュータ20では、4個のホルダ磁気センサ14の位置がわかれば、10個の送光プローブ12及び10個の受光プローブ13の位置がわかるようになっている。
光検出部3は、10個の受光プローブ13で受光した近赤外光(例えば、780nm、805nm、830nm)を個別に検出することにより、10個の受光信号(測定データ)をコンピュータ20に出力する。
なお、上述した抽出する方法としては、例えば、MR信号の強度情報や位相情報等の数値を有する複数のピクセルを用いることにより、領域拡張法、領域併合法、ヒューリスティック法等の画像領域分割方法、境界要素を連結して領域を抽出する方法、閉曲線を変形させて領域を抽出する方法等を利用する方法等が挙げられる。このように形態映像データを抽出することにより、頭蓋表面形態画像データ及び脳表面形態画像データを取得するので、鮮明な画像データを取得することができる。
また、CPU21が処理する機能をブロック化して説明すると、発光部2及び光検出部3を制御する送受光部制御部31と、3次元形態画像表示制御部33と、ポインタ表示制御部34と、基準位置関係取得部35と、対応関係データ作成部36と、配置位置関係データ取得部37と、配置位置関連画像表示制御部38と、最終配置位置データ取得部39と、最終配置位置関連画像表示制御部40とを有する。
ホルダ情報データは、ファイバホルダ11における4個のホルダ磁気センサ14の固定位置と、10個の送光プローブ12の固定位置と、10個の受光プローブ13の固定位置との位置関係を示すデータであり、CADで作成された基板設計データ等が挙げられる(図2参照)。
3次元形態画像データは、上述したように、MRI6により作成された被検体の映像データから、頭皮表面及び脳表面を示す映像データを抽出することにより作成された3次元画像データである(図5参照)。
ポインタ表示制御部34は、モニタ画面23aにポインタ24cを表示するとともに、マウス22bから出力された操作信号に基づいて、モニタ画面23aに表示されたポインタ24cを移動したり、ポインタ24cで位置を指定したりする制御を行う。
対応関係データ作成部36は、頭皮表面画像24a及び脳表面画像24b中で、3個の基準位置(例えば、鼻根B1、左耳介B2、右耳介)に対応する3個の基準位置画像(例えば、鼻根画像、左耳介画像、右耳介画像B3G)がポインタ24cで指定されることにより、3個の基準位置と3個の基準位置画像との対応関係を示す対応関係データを作成する制御を行う。つまり、コンピュータ20において、被検体の頭皮表面及び脳表面と、頭皮表面画像24a及び脳表面画像24bとが照合される。
具体的には、4個のホルダ磁気センサ14からの検出信号を得ることで、磁場ソース4と4個のホルダ磁気センサ14との位置関係を取得する。4個のホルダ磁気センサ14の固定位置と、10個の送光プローブ12の固定位置と、10個の受光プローブ13の固定位置との位置関係を示すホルダ情報データがホルダ情報データ記憶領域51に記憶されているので、磁場ソース4と、10個の送光プローブ12の配置位置と、10個の受光プローブ13の配置位置との位置関係を示す配置位置関係データを取得する。
具体的には、送光プローブ配置位置画像25を黒丸で表示し、受光プローブ配置位置画像26を白丸で表示する。これにより、医師や検査技師等は脳表面画像24bにおける送光プローブ配置位置画像25や受光プローブ配置位置画像26の位置を観察することにより、現在の配置状態では、脳のどの部位から測定データが得られるかを認識することができるようになっている。
また、頭皮表面上における送光プローブ12及び受光プローブ13の配置位置が変更されると、配置位置の変更に連動して更新するようにリアルタイムで、例えば、図6に示すように送光プローブ配置位置画像25’と受光プローブ配置位置画像26’とを表示することになる。つまり、医師や検査技師等は、現在の配置状態では測定したい部位から測定データが得られないと認識したときには、測定したい部位から測定データが得られるように、被検体の脳表面画像24bにおける送光プローブ配置位置画像25や受光プローブ配置位置画像26の位置を観察しながら、頭皮表面上における送光プローブ12及び受光プローブ13の配置位置を変更することができるようになっている。
さらに、光生体測定装置1では、脳表面画像24bや頭皮表面画像24aを所望の方向から見た画像となるように、方向を変更可能として表示することができるので、脳表面画像24bや頭皮表面画像24aの移動に伴って、送光プローブ配置位置画像25と受光プローブ配置位置画像26とも移動させることになる。
最終配置位置画像表示制御部40は、最終配置位置データに基づいて、以前に記憶された最終配置位置画像を表示する制御を行う。よって、以前に記憶された最終配置位置関連画像を表示することにより、医師や検査技師等は最終配置位置関連画像の位置を観察しながら、以前に測定データを得た脳の部位からの測定データが得られるように、頭皮表面上における送光プローブ12と受光プローブ13との配置位置を決定することができるようにもなっている。
発光制御部42は、送光プローブ12に光を送光する駆動信号を発光部2に出力する制御を行う。例えば、まず、1個の送光プローブ12に光を0.15秒間送光させ、次に、他の1個の送光プローブ12に光を0.15秒間送光させるように順次、送光プローブ12に光を送光させる駆動信号を発光部2に出力する。
光検出制御部43は、10個の受光プローブ13から検出された10個の測定データを光検出部3から受ける制御を行う。
まず、ステップS101の処理において、3次元形態画像表示制御部33は、MRI6から被検体の頭皮表面及び脳表面との位置関係を示す3次元形態画像データを取得して、3次元形態画像データに基づいて、頭皮表面画像24aと脳表面画像24bとをモニタ画面23aに表示する(図5参照)。
次に、ステップS102の処理において、医師や検査技師等は、磁場ソース4を設定位置(例えば、被検体の顎)に固定するとともに、披検体の頭皮表面上にファイバホルダ11を配置する。このときは、ファイバホルダ11を適当な位置に配置すればよい。
次に、ステップS104の処理において、基準位置関係取得部35は、ペンシル5からの検出信号を得ることで、磁場ソース4と3個の基準位置(例えば、鼻根B1、左耳介B2、右耳介)との位置関係を取得する。
次に、ステップS105の処理において、医師や検査技師等は頭皮表面画像24a及び脳表面画像24b中で、3個の基準位置(例えば、鼻根B1、左耳介B2、右耳介)に対応する3個の基準位置画像(例えば、鼻根画像、左耳介画像、右耳介画像B3G)をポインタ24cで指定する。
次に、ステップS107の処理において、配置位置関係データ取得部37は、ホルダ磁気センサ14からの検出信号とホルダ情報データとに基づいて、磁場ソース4と送光プローブ12及び受光プローブ13の配置位置との位置関係を示す配置位置関係データを取得する。
次に、ステップS109の処理において、医師や検査技師等は披検体の頭皮表面上でファイバホルダ11を移動させるか否かを判断する。医師や検査技師等は、現時点でのファイバホルダ11の配置位置では測定したい脳の部位からの測定データを得られないため、披検体の頭皮表面上でファイバホルダ11を移動させると判断したときには、ステップS107の処理に戻る。このとき、配置位置関連画像表示制御部38は、頭皮表面上における送光プローブ12及び受光プローブ13の配置位置が変更されると、配置位置の変更に連動して更新するようにリアルタイムで、送光プローブ配置位置画像25’と受光プローブ配置位置画像26’とを表示する(図6参照)。
一方、医師や検査技師等は、現時点でのファイバホルダ11の配置位置で測定したい脳の部位からの測定データを得ることができるため、披検体の頭皮表面上でファイバホルダ11を移動させないと判断したときには、ステップS110の処理において、最終配置位置データ取得部39は、測定データを得るために最終的に決定された頭皮表面上における送光プローブ12及び受光プローブ13の配置位置である頭皮表面画像24a及び脳表面画像24bと送光プローブ配置位置画像25及び受光プローブ配置位置画像26との位置関係を示す最終配置位置データを最終配置位置データ記憶領域53に記憶させる。
ステップS111の処理が終了したときには、本フローチャートを終了させる。
また、本発明の光生体測定装置1によれば、最終配置位置データ記憶領域54が、測定データを得るために最終的に決定された頭皮表面上における送光プローブ12と受光プローブ13との配置位置である頭皮表面画像24a及び脳表面画像24bと送光プローブ配置位置画像25及び受光プローブ配置位置画像26との位置関係を示す最終配置位置データを記憶しているので、以前に記憶された最終配置位置画像を表示することができる。これにより、医師や検査技師等は最終配置位置関連画像を観察しながら、以前に測定データを得た脳の部位からの測定データが得られるように、頭皮表面上における送光プローブ12と受光プローブ13との配置位置を決定することができる。
図8は、本発明の一実施形態である光生体測定装置の構成の他の一例を示すブロック図である。光生体測定装置60は、ファイバホルダ61と、発光部2と、光検出部3と、被検体の頭部を含む周囲の空間に交流磁界を発生する磁場ソース4と、交流磁界を検出する指定用磁気センサ5aを先端部に有する棒形状のペンシル5と、光生体測定装置60全体の制御を行うコンピュータ70と、MRI6とにより構成される。なお、上述した光生体測定装置1と同様のものについては、同じ符号を付している。
また、図9は、第二の実施形態に係るファイバホルダ61における10個の送光プローブ12と、10個の受光プローブ13との位置関係を示す平面図である。なお、第二の実施形態では、10個の送光プローブ12と10個の受光プローブ13とは、ファイバホルダ61に対して移動可能に形成されていてもよい。
さらに、図10は、本発明に係る光生体測定装置60により表示されたモニタ画面23aの一例を示す図である。モニタ画面23aには、頭皮表面画像24aと脳表面画像24bとが表示されている。さらに、ポインタ24cとペンシル位置画像27とが表示されている。第二の実施形態では、ペンシル5の位置を変更するとリアルタイムで、ペンシル5の位置の変更に連動して更新するように、ペンシル位置画像27が表示されることになる。
また、CPU21が処理する機能をブロック化して説明すると、発光部2及び光検出部3を制御する送受光部制御部31と、3次元形態画像表示制御部33と、ポインタ表示制御部34と、基準位置関係取得部35と、対応関係データ作成部36と、配置位置関係データ取得部71と、配置位置関連画像表示制御部72と、最終配置位置データ取得部39と、最終配置関連位置画像表示制御部40と、ペンシル位置画像表示制御部73とを有する。
これにより、医師や検査技師等は、被検体の頭皮表面上における送光プローブ12及び受光プローブ13の配置位置をペンシル5で指定して、脳表面画像24bにおけるペンシル位置画像27の位置を観察することにより、現在の配置状態では、脳のどの部位から測定データが得られるかを認識する。
また、ペンシル5の位置が変更されると、ペンシル5の位置の変更に連動して更新するようにリアルタイムで、例えば、図11に示すようにペンシル位置画像27’を表示することになる。つまり、医師や検査技師等は、現在の配置状態では測定したい部位から測定データが得られないと認識したときには、測定したい部位から測定データが得られるように、被検体の脳表面画像24bにおけるペンシル位置画像27の位置を観察しながら、頭皮表面上における送光プローブ12及び受光プローブ13の配置位置を変更することができるようになっている。
具体的には、被検体の頭皮表面上における送光プローブ12及び受光プローブ13の配置位置がペンシル5で指定された状態で、ペンシル5からの検出信号を得ることにより、磁場ソース4と送光プローブ12及び受光プローブ13の配置位置との位置関係を取得する。
配置位置画像表示制御部72は、対応関係データ及び配置位置関係データに基づいて、頭皮表面画像24a及び脳表面画像24b中に、送光プローブ12の配置位置に対応する送光プローブ配置位置画像25を重畳して表示するとともに、受光プローブ13の配置位置に対応する受光プローブ配置位置画像26を重畳して表示する制御を行う(配置位置関連画像表示制御システム)。
次に、ステップS208の処理において、医師や検査技師等はペンシル5を移動させる。
次に、ステップS209の処理において、ペンシル位置画像表示制御部73は、ペンシル5からの検出信号及び対応関係データに基づいて、頭皮表面画像24a及び脳表面画像24b中に、ペンシル5の位置に対応するペンシル位置画像27を重畳して表示する(図11参照)。つまり、ペンシル5の位置が変更されると、ペンシル5の位置の変更に連動して更新するようにリアルタイムで、ペンシル位置画像27を表示することになる。
次に、ステップS211の処理において、配置位置関係データ取得部71は、ペンシル5からの検出信号を得ることで、磁場ソース4と送光プローブ12又は受光プローブ13の配置位置との位置関係を示す配置位置関係データを取得する。
次に、ステップS212の処理において、医師や検査技師等は被検体の頭皮表面上における送光プローブ12又は受光プローブ13の配置位置をペンシル5でまだ指定するか否かを判断する。医師や検査技師等は被検体の頭皮表面上における送光プローブ12又は受光プローブ13の配置位置をペンシル5でまだ指定すると判断したときには、ステップS208の処理に戻る。
一方、医師や検査技師等は被検体の頭皮表面上における送光プローブ12及び受光プローブ13の配置位置をペンシル5でもう指定しないと判断したときには、ステップS213の処理において、配置位置関連画像表示制御部72は、対応関係データ及び配置位置関係データに基づいて、頭皮表面画像24a及び脳表面画像24b中に、送光プローブ12の配置位置に対応する送光プローブ配置位置画像25を重畳して表示するとともに、受光プローブ13の配置位置に対応する受光プローブ配置位置画像26を重畳して表示する。
次に、ステップS215の処理において、発光制御部42及び光検出制御部43は、発光部2に駆動信号を出力するとともに、光検出部3からの受光信号(測定データ)を受ける。
ステップS215の処理が終了したときには、本フローチャートを終了させる。
4:磁場ソース
5:ペンシル
11:ファイバホルダ
12:送光プローブ
13:受光プローブ
14:ホルダ磁気センサ
22:入力装置
23:表示装置
25:送光プローブ配置位置画像(配置位置関連画像)
26:受光プローブ配置位置画像(配置位置関連画像)
31:送受光部制御部
33:3次元形態画像表示制御部
35:基準位置関係取得部
36:対応関係データ作成部
37:配置位置関係データ取得部
38:配置位置関連画像表示制御部
T:送光点
R:受光点
Claims (7)
- 被検体の頭皮表面上に配置される送光プローブと、当該頭皮表面上に配置される受光プローブとを有するホルダと、
前記送光プローブが頭皮表面に光を照射するとともに、前記受光プローブが頭皮表面から放出される光を検出するように制御することで、脳活動に関する測定データを得る送受光部制御部と、
前記被検体の頭皮表面及び脳表面との位置関係を示す3次元形態画像データを取得して、表示装置に頭皮表面画像及び脳表面画像を表示する3次元形態画像表示制御部と、
前記被検体の頭部の設定位置に固定され、前記被検体の頭部を含む周囲の空間に磁界を発生する磁場ソースと、
前記被検体の頭皮表面上の基準位置を指定するための、前記磁界を検出する指定用磁気センサを有するペンシルと、
前記被検体の頭皮表面上の少なくとも3個の基準位置がペンシルで指定されることにより、前記ペンシルからの検出信号を得ることで、前記磁場ソースと少なくとも3個の基準位置との位置関係を取得する基準位置関係取得部と、
前記頭皮表面画像及び脳表面画像中で、少なくとも3個の基準位置画像が入力装置で指定されることにより、少なくとも3個の基準位置と少なくとも3個の基準位置画像との対応関係を示す対応関係データを作成する対応関係データ作成部とを備える光生体測定装置であって、
前記ホルダに固定され、前記磁界を検出するホルダ磁気センサと、
前記ホルダ上におけるホルダ磁気センサの固定位置と送光プローブ及び受光プローブの固定位置との位置関係を示すホルダ情報データを記憶する記憶部と、
前記ホルダ磁気センサからの検出信号とホルダ情報データとに基づいて、前記磁場ソースと送光プローブ及び受光プローブの配置位置との位置関係を示す配置位置関係データを取得する配置位置関係データ取得部と、
前記対応関係データ及び配置位置関係データに基づいて、前記頭皮表面画像及び脳表面画像中に、前記送光プローブ及び受光プローブの配置位置に関係する配置位置関連画像を重畳して表示する配置位置関連画像表示制御部とを備え、
前記配置位置関連画像表示制御部は、前記頭皮表面上における送光プローブ及び受光プローブの配置位置が変更されると、前記配置位置の変更に連動して更新するように、前記配置位置関連画像を表示することを特徴とする光生体測定装置。 - 前記ホルダは、少なくとも3個のホルダ磁気センサを有し、
前記ホルダ情報データは、前記ホルダ上における少なくとも3個のホルダ磁気センサの固定位置と送光プローブ及び受光プローブの固定位置との位置関係を示すことを特徴とする光生体測定装置。 - 被検体の頭皮表面上に配置される送光プローブと、当該頭皮表面上に配置される受光プローブとを有するホルダと、
前記送光プローブが頭皮表面に光を照射するとともに、前記受光プローブが頭皮表面から放出される光を検出するように制御することで、脳活動に関する測定データを得る送受光部制御部と、
前記被検体の頭皮表面及び脳表面との位置関係を示す3次元形態画像データを取得して、表示装置に頭皮表面画像及び脳表面画像を表示する3次元形態画像表示制御部と、
前記被検体の頭部の設定位置に固定され、前記被検体の頭部を含む周囲の空間に磁界を発生する磁場ソースと、
前記被検体の頭皮表面上の基準位置を指定するための、前記磁界を検出する指定用磁気センサを有するペンシルと、
前記被検体の頭皮表面上の少なくとも3個の基準位置がペンシルで指定されることにより、前記ペンシルからの検出信号を得ることで、前記磁場ソースと少なくとも3個の基準位置との位置関係を取得する基準位置関係取得部と、
前記頭皮表面画像及び脳表面画像中で、少なくとも3個の基準位置画像が入力装置で指定されることにより、少なくとも3個の基準位置と少なくとも3個の基準位置画像との対応関係を示す対応関係データを作成する対応関係データ作成部とを備える光生体測定装置であって、
前記ペンシルからの検出信号及び対応関係データに基づいて、前記頭皮表面画像及び脳表面画像中に、前記ペンシルの位置に対応するペンシル位置画像を重畳して表示するペンシル位置画像表示制御部と、
前記被検体の頭皮表面上における送光プローブ及び受光プローブの配置位置がペンシルで指定されることにより、前記ペンシルからの検出信号を得ることで、前記磁場ソースと送光プローブ及び受光プローブの配置位置との位置関係を示す配置位置関係データを取得する配置位置関係データ取得部と、
前記対応関係データ及び配置位置関係データに基づいて、前記頭皮表面画像及び脳表面画像中に、前記送光プローブ及び受光プローブの配置位置に関係する配置位置関連画像を重畳して表示する配置位置関連画像表示制御部とを備え、
前記ペンシル位置画像表示制御部は、前記ペンシルの位置が変更されると、前記ペンシルの位置の変更に連動して更新するように、前記ペンシル位置画像を表示することを特徴とする光生体測定装置。 - 前記測定データを得るために最終的に決定された頭皮表面上における送光プローブ及び受光プローブの配置位置である頭皮表面画像及び脳表面画像と配置位置関連画像との位置関係を示す最終配置位置データを記憶部に記憶させる最終配置位置データ取得部と、
前記最終配置位置データに基づいて、以前に記憶された最終配置位置関連画像を表示する最終配置位置関連画像表示制御部とを備えることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の光生体測定装置。 - 前記ホルダは、複数個の送光プローブと複数個の受光プローブとを有することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の光生体測定装置。
- 被検体の頭皮表面上に配置される送光プローブと、当該頭皮表面上に配置される受光プローブとを有するホルダと、前記送光プローブが頭皮表面に光を照射するとともに、前記受光プローブが頭皮表面から放出される光を検出するように制御することで、脳活動に関する測定データを得る送受光部制御部と、前記被検体の頭皮表面及び脳表面との位置関係を示す3次元形態画像データを取得して、表示装置に頭皮表面画像及び脳表面画像を表示する3次元形態画像表示制御部と、前記被検体の頭部の設定位置に固定され、前記被検体の頭部を含む周囲の空間に磁界を発生する磁場ソースと、前記被検体の頭皮表面上の基準位置を指定するための、前記磁界を検出する指定用磁気センサを有するペンシルと、前記被検体の頭皮表面上の少なくとも3個の基準位置がペンシルで指定されることにより、前記ペンシルからの検出信号を得ることで、前記磁場ソースと少なくとも3個の基準位置との位置関係を取得する基準位置関係取得部と、前記頭皮表面画像及び脳表面画像中で、少なくとも3個の基準位置画像が入力装置で指定されることにより、少なくとも3個の基準位置と少なくとも3個の基準位置画像との対応関係を示す対応関係データを作成する対応関係データ作成部と、前記ホルダに固定され、前記磁界を検出するホルダ磁気センサとを備える光生体測定装置に使用されるホルダ配置支援システムであって、
前記ホルダ上におけるホルダ磁気センサの固定位置と送光プローブ及び受光プローブの固定位置との位置関係を示すホルダ情報データを記憶する記憶システムと、
前記ホルダ磁気センサからの検出信号とホルダ情報データとに基づいて、前記磁場ソースと送光プローブ及び受光プローブの配置位置との位置関係を示す配置位置関係データを取得する配置位置関係データ取得システムと、
前記対応関係データ及び配置位置関係データに基づいて、前記頭皮表面画像及び脳表面画像中に、前記送光プローブ及び受光プローブの配置位置に関係する配置位置関連画像を重畳して表示する配置位置関連画像表示制御システムとを備え、
前記配置位置関連画像表示制御システムは、前記頭皮表面上における送光プローブ及び受光プローブの配置位置が変更されると、前記配置位置の変更に連動して更新するように、前記配置位置関連画像を表示することを特徴とするホルダ配置支援システム。 - 被検体の頭皮表面上に配置される送光プローブと、当該頭皮表面上に配置される受光プローブとを有するホルダと、前記送光プローブが頭皮表面に光を照射するとともに、前記受光プローブが頭皮表面から放出される光を検出するように制御することで、脳活動に関する測定データを得る送受光部制御部と、前記被検体の頭皮表面及び脳表面との位置関係を示す3次元形態画像データを取得して、表示装置に頭皮表面画像及び脳表面画像を表示する3次元形態画像表示制御部と、前記被検体の頭部の設定位置に固定され、前記被検体の頭部を含む周囲の空間に磁界を発生する磁場ソースと、前記被検体の頭皮表面上の基準位置を指定するための、前記磁界を検出する指定用磁気センサを有するペンシルと、前記被検体の頭皮表面上の少なくとも3個の基準位置がペンシルで指定されることにより、前記ペンシルからの検出信号を得ることで、前記磁場ソースと少なくとも3個の基準位置との位置関係を取得する基準位置関係取得部と、前記頭皮表面画像及び脳表面画像中で、少なくとも3個の基準位置画像が入力装置で指定されることにより、少なくとも3個の基準位置と少なくとも3個の基準位置画像との対応関係を示す対応関係データを作成する対応関係データ作成部とを備える光生体測定装置に使用されるホルダ配置支援システムであって、
前記ペンシルからの検出信号及び対応関係データに基づいて、前記頭皮表面画像及び脳表面画像中に、前記ペンシルの位置に対応するペンシル位置画像を重畳して表示するペンシル位置画像表示制御システムと、
前記被検体の頭皮表面上における送光プローブ及び受光プローブの配置位置がペンシルで指定されることにより、前記ペンシルからの検出信号を得ることで、前記磁場ソースと送光プローブ及び受光プローブの配置位置との位置関係を示す配置位置関係データを取得する配置位置関係データ取得システムと、
前記対応関係データ及び配置位置関係データに基づいて、前記頭皮表面画像及び脳表面画像中に、前記送光プローブ及び受光プローブの配置位置に関係する配置位置関連画像を重畳して表示する配置位置関連画像表示制御システムとを備え、
前記ペンシル位置画像表示制御システムは、前記ペンシルの位置が変更されると、前記ペンシルの位置の変更に連動して更新するように、前記ペンシル位置画像を表示することを特徴とするホルダ配置支援システム。
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