JP2011010968A - Biological light measuring instrument - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To establish more effective technique for inputting or recognizing subject identification information since there is a problem that the input work of the subject identification information by a measuring person in biological light measurement brings complication when biological information of multiple subjects is obtained, so as to increase difficulty in information management and also to generate the risk of an input mistake.SOLUTION: An optical attenuation and absorbance, obtained by a biological light measuring instrument are compared with one kind of or a plurality of kinds of previously preserved subject information, thereby the optimum subject identification information is selected and the selected identification information is displayed in a display means.

Description

本発明は、光を用いて生体内部の情報を計測する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for measuring information inside a living body using light.

生体内部の情報を、簡便で生体に害を与えずに計測する装置が、臨床医療や脳科学等の分野で用いられている。その中でも、特に光を用いた計測法は非常に有効な手段である。その第一の理由は、生体内部の酸素代謝機能は生体中の特定色素(ヘモグロビン、チトクロームaa、ミオグロビン等)の濃度に対応しており、これらの色素の濃度は、光の吸収量から求められるからである。また、光計測が有効である第二、第三の理由は、光は光ファイバにより扱いが簡便であり、さらに安全基準の範囲内での使用により生体に害を与えないことが挙げられる。 Devices that measure information inside a living body simply and without harming the living body are used in fields such as clinical medicine and brain science. Among them, the measurement method using light is a very effective means. The first reason is that the oxygen metabolism function in the living body corresponds to the concentration of specific pigments (hemoglobin, cytochrome aa 3 , myoglobin, etc.) in the living body, and the concentration of these pigments is obtained from the amount of light absorption. Because it is. In addition, the second and third reasons that optical measurement is effective include that light is easy to handle with an optical fiber, and that it does not harm a living body when used within the range of safety standards.

このような光計測の利点を活かして、可視から赤外の波長の複数の光を用いて生体内部を計測し二次元画像化する生体光計測装置が、例えば、特許文献1もしくは特許文献2に記載されている。これらの文献に記載の生体光計測装置は、半導体レーザで光を発生させ、発生させた光を光ファイバで導いて被検体頭部の複数箇所に照射し、生体内を透過あるいは反射してきた光を複数箇所で検出し、検出した光を光ファイバによってフォトダイオードまで導き、検出光量から血液循環、血行動態、ヘモグロビン濃度変化などの生体情報を二次元画像化している。   Taking advantage of such optical measurement, a biological optical measurement device that measures the inside of a living body using a plurality of lights having wavelengths from visible to infrared to form a two-dimensional image is disclosed in Patent Document 1 or Patent Document 2, for example. Are listed. The living body light measuring devices described in these documents generate light by a semiconductor laser, guide the generated light through an optical fiber, irradiate a plurality of locations on the subject's head, and transmit or reflect light inside the living body. Is detected at a plurality of locations, and the detected light is guided to a photodiode by an optical fiber, and biological information such as blood circulation, hemodynamics, and hemoglobin concentration change is converted into a two-dimensional image from the detected light amount.

特開平9−98972号公報JP-A-9-98972 特開平9−149903号公報JP-A-9-149903

生体光計測において、ヘモグロビン濃度変化など生体内の特定色素濃度の変化の生体情報は、検出光量の変化を計測することにより獲得する事が可能である。
その際、これらの情報を扱う際に、生体情報は、対象となる被検体の識別情報とともに保存することは不可欠である。特に、長期にわたり生体情報の経過を観察する際には、計測のたびに、被検体の識別情報を読み出したり入力したりという作業が必要となる。
In biological light measurement, biological information of changes in specific pigment concentration in the living body, such as changes in hemoglobin concentration, can be obtained by measuring changes in the detected light amount.
At that time, when handling such information, it is indispensable to store the biological information together with the identification information of the target subject. In particular, when observing the progress of biological information over a long period of time, it is necessary to read and input the identification information of the subject every measurement.

通常、被検体の識別情報(被検体ID)は、コンピュータのキーボードやマウス等の入力装置を用い、計測者によって手入力される。しかし、計測者による被検体の識別情報の入力作業は、多数の被検体の生体情報を取得する場面では煩雑さをもたらし情報管理の困難さが高まる上、入力ミスの危険性も生じるという問題があった。   Usually, subject identification information (subject ID) is manually input by a measurer using an input device such as a computer keyboard or mouse. However, the task of inputting the identification information of the subject by the measurer is troublesome in the case where the biological information of a large number of subjects is acquired, increasing the difficulty of information management, and also causing the risk of an input error. there were.

また、被検者個人により情報を入力する場面においても、被検体IDを忘れてしまったり、入力困難な患者が対象となる場合においては、手入力を介する認証は困難であった。   In addition, even when information is input by an individual subject, authentication via manual input is difficult if the subject ID is forgotten or a patient who is difficult to input is targeted.

手入力を介さずに、手、指紋、虹彩等により本人特定を行う生体認証技術が知られているが、別途装置を設けなくてはならず、構成も煩雑となり、コスト高になるという課題があった。   Although biometric authentication technology that identifies the person by hand, fingerprint, iris, etc. without manual input is known, a separate device must be provided, the configuration becomes complicated, and the cost increases. there were.

この問題に対処するために、より効果的な被検体の識別情報の入力あるいは認識技術を確立することが課題であった。   In order to cope with this problem, it has been a challenge to establish a more effective input or recognition technique for identifying the subject.

上記の課題を解決するために、被検体に光を照射する1つまたは複数の光照射手段と、前記被検体内部を透過あるいは反射した光を検出する1つまたは複数の光検出手段と、前記光検出手段の出力値から検出した光の強度を計算するとともに、前記被検体に照射した光の強度に対する前記検出した光の強度の比である前記被検体における光減衰量および吸光度を計算する情報処理手段と、記憶手段とを備え、被検体に照射した光の強度と、被検体内部を透過あるいは反射した光の強度と、前記情報処理手段により計算された光減衰量および吸光度とを、前記記憶手段にあらかじめ保存された1つまたは複数の被検体情報と比較し、当該比較結果を前記表示手段に表示する光計測装置を提供する。   In order to solve the above problems, one or more light irradiating means for irradiating a subject with light, one or more light detecting means for detecting light transmitted or reflected inside the subject, Information for calculating the intensity of light detected from the output value of the light detection means, and calculating the light attenuation and absorbance in the subject, which is the ratio of the intensity of the detected light to the intensity of light irradiated on the subject. A processing means and a storage means, the intensity of the light irradiated to the subject, the intensity of the light transmitted or reflected inside the subject, and the light attenuation and absorbance calculated by the information processing means, Provided is an optical measurement device that compares one or a plurality of object information stored in advance in a storage unit and displays the comparison result on the display unit.

本発明における生体光計測装置によれば、生体の光減衰量と吸光度から、最適な被検体情報を選択する事ができる。   According to the biological light measurement device of the present invention, it is possible to select optimal subject information from the light attenuation amount and absorbance of the biological body.

本発明における生体光計測装置の概略図。1 is a schematic diagram of a biological light measurement device according to the present invention. 被験者IDを選択し表示する手続きを示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure which selects and displays test subject ID. 最適な被験者IDを選択する手続きの一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the procedure which selects optimal test subject ID. 最適な被験者IDがデータベースに存在しない場合の手続きの一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of a procedure when the optimal subject ID does not exist in a database. 被験者IDの候補を表示する手続きの一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the procedure which displays the candidate of test subject ID. 検出光量を一定とするように照射光量を調整し最適な被験者IDを選択する手続きの一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the procedure which adjusts irradiation light quantity so that detection light quantity is made constant, and selects the optimal test subject ID. 被験者情報のテーブルの一例を示す図。The figure which shows an example of the table | surface of test subject information. 選択された最適な被験者IDを表示する一例を示す図。The figure which shows an example which displays the selected optimal test subject ID. 被験者IDの候補を最適な順に表示する一例を示す図。The figure which shows an example which displays the candidate of test subject ID in the optimal order. 被験者IDの最適な候補以外が選択された場合の表示の一例を示す図。The figure which shows an example of a display when other than the optimal candidate of test subject ID is selected. 課題の種類を示す番号と、この課題に対する被験者の光透過率変化の時間的な変化とを、被験者情報のテーブルに追加した一例を示す図。The figure which shows an example which added the number which shows the kind of subject, and the time change of the test subject's light transmittance change with respect to this subject to the subject information table. 課題番号と課題内容の対応付けを示すテーブルの一例を示した図。The figure which showed an example of the table which shows matching of a task number and task content. 課題呈示画面の一例を示す図。The figure which shows an example of a subject presentation screen. 課題呈示画面の一例を示す図。The figure which shows an example of a subject presentation screen. 課題に対する色素濃度変化を求め、データベースより得られる色素濃度変化との相関係数を計算し一致度として表示する一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example which calculates | requires the pigment density | concentration change with respect to a subject, calculates a correlation coefficient with the pigment density | concentration change obtained from a database, and displays it as a coincidence degree. 選択された被験者IDと一致度を表示する一例を示す図。The figure which shows an example which displays selected subject ID and a coincidence degree. 光ファイバを使用せず被験者の被るキャップに光照射部と光検出部を具備した装置構成の外観を示す図。The figure which shows the external appearance of the apparatus structure which comprised the light irradiation part and the photon detection part in the cap which a test subject wears without using an optical fiber. 光ファイバを使用せず被験者の被るキャップに光照射部と光検出部を具備した装置構成の外観を示す図。The figure which shows the external appearance of the apparatus structure which comprised the light irradiation part and the photon detection part in the cap which a test subject wears without using an optical fiber. 5名の被験者の頭部22箇所における吸光度計測結果を示す図。The figure which shows the light absorbency measurement result in 22 head parts of 5 test subjects. 図17に示した結果を各計測箇所において正規化した結果を示す図。The figure which shows the result which normalized the result shown in FIG. 17 in each measurement location. 被験者認証、課題選択、課題呈示、生体計測結果の一連の流れを示す図。(a)被験者認証の結果、No.0008が選択され、これを表示装置に表示した一例を示す図。(b)(a)に基づき、選択された被験者IDに適切な課題として空間性WM課題が選択され、この課題の名称を表示装置に表示した一例を示す図。(c)選択された空間性WM課題を表示装置に表示した一例を示す図。(d)(c)で表示された課題に対する被験者の生体情報を解析した結果の一例を示す図。The figure which shows a series of subjects authentication, a subject selection, a subject presentation, and a biometric measurement result. (A) As a result of subject authentication, No. The figure which shows an example which 0008 was selected and this was displayed on the display apparatus. (B) The figure which shows an example which selected the spatial WM task as a task appropriate for the selected subject ID and displayed the name of the task on the display device based on (a). (C) The figure which shows an example which displayed the selected spatial WM subject on the display apparatus. (D) The figure which shows an example of the result of having analyzed the test subject's biometric information with respect to the subject displayed by (c). 新規ユーザであるかどうかを問う画面を表示装置に表示する一例を示す図。The figure which shows an example which displays the screen which asks whether it is a new user on a display apparatus. 当該被験者を新規ユーザとして登録する旨を表示装置に表示する一例を示す図。The figure which shows an example which displays on the display apparatus that the said test subject is registered as a new user. 光照射部および光検出部が未装着であるか装着できていない可能性があることを表示装置に表示する一例を示す図。The figure which shows an example which displays on a display apparatus that there exists a possibility that the light irradiation part and the light detection part are not mounted | worn or cannot be mounted | worn. 光照射部および光検出部からなる容易装着キャップを複数台用いる構成のうち、2台のキャップを用いて1つの記憶装置により被験者識別情報を一括管理する構成の一例を示す図。The figure which shows an example of the structure which manages subject identification information collectively by one memory | storage device using two caps among the structures using two or more easy mounting caps which consist of a light irradiation part and a light detection part. 本発明による生体光計測装置をゲームに応用した場合の表示装置の表示の一例を示す図。The figure which shows an example of the display of a display apparatus at the time of applying the biological light measuring device by this invention to a game. 本発明による生体光計測装置をゲームに応用した場合の表示装置の表示の一例を示す図。The figure which shows an example of the display of a display apparatus at the time of applying the biological light measuring device by this invention to a game.

以下、本発明において、発明の実施の形態を示すとともに図面を参照して詳細に説明する。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

上記課題を解決するため、生体光計測における光透過率に着目した。
特許文献1および2を例とする生体光計測装置は、被検体頭部の複数箇所に光を照射し、生体内を透過あるいは反射したきて複数箇所の検出光量から、血液循環、血行動態、ヘモグロビン濃度変化などの生体情報を二次元画像化する。このとき、各検出光量は、各計測箇所の光透過率により異なる。一方で、生体組織における光透過率のうち、特に頭部の光透過率は、脳活動や呼吸および血圧等に伴う血行動態により変化するが,この変化量は多くて数%程度である。
In order to solve the above problems, attention was paid to light transmittance in biological light measurement.
Patent Documents 1 and 2 exemplify a biological light measurement device that irradiates light at a plurality of locations on a subject's head, transmits or reflects the inside of the living body, and detects blood circulation, hemodynamics, Biological information such as hemoglobin concentration change is converted into a two-dimensional image. At this time, each detected light amount varies depending on the light transmittance at each measurement location. On the other hand, among the light transmittances in the living tissue, the light transmittance of the head in particular varies depending on the hemodynamics associated with brain activity, respiration, blood pressure, etc., but the amount of change is at most several percent.

ここで、頭部の複数箇所において光透過率Tを繰り返し計測し、各箇所において吸光度A=log10(1/T)を求めたところ、全体の80%以上の計測箇所で吸光度Aのばらつきが10%以内となることを見出した。この結果を、図17および図18に示す。図17は、光照射点と光検出点の距離を30mmとし、頭皮、頭骨、大脳皮質などの複数の生体組織を透過あるいは反射した光を検出する構成において、全22箇所の吸光度Aを5名の被験体から計測した結果である。吸光度は5回繰り返し計測し、エラーバーは標準偏差である。図17より、各計測箇所および各被験者により、得られる吸光度にはばらつきがあることがわかる。また、図18は、図17における各吸光度を1に正規化したものである。図2より、全被験者の全22箇所の正規化吸光度のうち、18箇所以上の計測箇所においてエラーバーが10%未満にあることがわかった。 Here, when the light transmittance T was repeatedly measured at a plurality of locations on the head and the absorbance A = log 10 (1 / T) was determined at each location, the variation in absorbance A was found at 80% or more of the total measurement locations. It was found to be within 10%. The results are shown in FIG. 17 and FIG. FIG. 17 shows a case in which the distance between the light irradiation point and the light detection point is 30 mm, and the absorbance A at all 22 locations is 5 persons in a configuration that detects light transmitted or reflected through a plurality of biological tissues such as the scalp, skull, and cerebral cortex. It is the result measured from the subject. Absorbance is measured 5 times and error bars are standard deviations. FIG. 17 shows that the obtained absorbance varies depending on each measurement location and each subject. FIG. 18 is a graph in which each absorbance in FIG. From FIG. 2, it was found that error bars were less than 10% at 18 or more measurement locations among all 22 normalized absorbances of all subjects.

頭部は頭皮、頭骨、大脳皮質などの複数の生体組織からなる複雑な構造からなり、これらの構造は個人差が大きいため光透過率Tおよび吸光度Aは個人差が大きい一方で(図17)、特定の個人の各計測箇所においては光透過率Tおよび吸光度Aが再現よく計測されることがわかった(図18)。   The head is composed of a complex structure composed of a plurality of biological tissues such as the scalp, skull, and cerebral cortex. Since these structures have large individual differences, the light transmittance T and the absorbance A are large among individuals (FIG. 17). It was found that the light transmittance T and the absorbance A were measured with good reproducibility at each measurement location of a specific individual (FIG. 18).

そこで上記知見を利用し、且つ生体内の血行動態などの生体情報を画像化する、本発明による生体光計測装置の第1の実施の形態について説明する。
図1は本発明の第一の実施の形態を示す図である。情報処理装置301はケーブル902を通じて記憶装置401に保存されている照射光量データを読み出し、ケーブル901を通じて装置本体100に送る。装置本体100の内部にあるCPU1000の制御により回路1001で発生させられた光源制御信号が光源駆動装置1031および1032に送られる。
Therefore, a first embodiment of the biological optical measurement device according to the present invention, which uses the above knowledge and images biological information such as hemodynamics in the living body, will be described.
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention. The information processing apparatus 301 reads the irradiation light amount data stored in the storage device 401 through the cable 902 and sends it to the apparatus main body 100 through the cable 901. A light source control signal generated by the circuit 1001 under the control of the CPU 1000 inside the apparatus main body 100 is sent to the light source driving devices 1031 and 1032.

光源駆動装置1031および1032は光源制御信号に基づき発光素子101および102を発光させる。ここで発光素子101、102はレーザーダイオード、LED、面発光レーザなどである。   The light source driving devices 1031 and 1032 cause the light emitting elements 101 and 102 to emit light based on the light source control signal. Here, the light emitting elements 101 and 102 are laser diodes, LEDs, surface emitting lasers, or the like.

発光素子101および102で発光された光は光ファイバ905を通じてそれぞれ光照射部1011および1012により被検体1に照射される。被検体1の内部で透過あるいは反射された光は光検出部2011および2012で集光され、光ファイバ905を通じてそれぞれ受光素子201および202に伝達される。
ここでは光ファイバ905を用いて受光素子に光を伝達する例を説明したが、図16(a)(b)に示すように光ファイバを用いない形態においても実現可能である。
図16(a)(b)は、図1の生体光計測装置のうち、光ファイバ905を用いずに構成した生体光計測装置1601の一例を夫々示している。
図16(a)では、生体光計測装置1601の外観、下図は生体光計測装置1601の内側面を示している。一方、図16(b)では、上図は生体光計測装置1701の外観、下図は、生体光計測装置1701の一部である17011の内側面を示している。夫々、光ファイバを用いていないため、図1における光源素子101や受光素子201は、それぞれ光照射部1011および光検出部2011に一致する。
Light emitted from the light emitting elements 101 and 102 is irradiated to the subject 1 by the light irradiation units 1011 and 1012 through the optical fiber 905, respectively. Light transmitted or reflected inside the subject 1 is collected by the light detection units 2011 and 2012, and transmitted to the light receiving elements 201 and 202 through the optical fiber 905, respectively.
Here, an example in which light is transmitted to the light receiving element using the optical fiber 905 has been described, but the present invention can also be realized in a form in which no optical fiber is used as shown in FIGS.
FIGS. 16A and 16B show examples of the biological light measurement device 1601 configured without using the optical fiber 905 in the biological light measurement device of FIG.
In FIG. 16A, the appearance of the biological light measurement device 1601 and the lower figure show the inner surface of the biological light measurement device 1601. On the other hand, in FIG. 16B, the upper diagram shows the appearance of the biological light measurement device 1701, and the lower diagram shows the inner surface of 17011 that is a part of the biological light measurement device 1701. Since no optical fiber is used, the light source element 101 and the light receiving element 201 in FIG. 1 correspond to the light irradiation unit 1011 and the light detection unit 2011, respectively.

次に、受光素子201および202において受光した光は光電変換され、それぞれゲイン1041および1042により増幅される。その後、増幅された光信号は、アナログ―デジタル変換器(A/D変換器)1051および1042でデジタル信号に変換され、回路1002に送られる。   Next, light received by the light receiving elements 201 and 202 is photoelectrically converted and amplified by gains 1041 and 1042, respectively. Thereafter, the amplified optical signal is converted into a digital signal by analog-digital converters (A / D converters) 1051 and 1042 and sent to the circuit 1002.

ここで、ゲイン1041および1042は、CPU1000によりA/D変換器1051および1052の分解能を考慮した適切な値に設定される。デジタル信号は、ゲイン1041および1042のデータとともにケーブル901を通じて情報処理装置301に送られ、ゲイン1041および1042のデータ、および受光素子201および202の感度情報に基づき、検出光量を算出する。   Here, the gains 1041 and 1042 are set to appropriate values by the CPU 1000 in consideration of the resolution of the A / D converters 1051 and 1052. The digital signal is sent to the information processing device 301 through the cable 901 together with the gain 1041 and 1042 data, and the detected light amount is calculated based on the gain 1041 and 1042 data and the sensitivity information of the light receiving elements 201 and 202.

情報処理装置301は、内部に認証部3011、課題呈示部3012、生体情報解析部3013を有している。認証部3011は、算出された検出光量に基づき、また、のちに示す比較方法により記憶装置401に保存された被験者情報データベースと比較し、最適な被験者識別情報を選択し、これを、例えば図19(a)のように表示装置501に表示する。認証部3011は、記憶装置401に記憶されている課題の中から、選択された被験者識別情報に適切な課題を選択し、図19(b)のようにその課題名称を表示装置501に表示する。これに続き、生体情報解析部3013は被験者の生体情報の取得を開始するとともに、課題呈示部3012は、例えば図19(c)のように、表示装置501に課題を呈示する。課題呈示および被験者の生体情報の取得を終えたのち、生体情報解析部3013は、被験者に呈示した課題に対する被験者の生体情報を解析し、その結果を図19(d)のように表示装置501に表示する。さらに、生体情報解析部3013は、生体情報の解析結果を記憶装置401に保存する。   The information processing apparatus 301 includes an authentication unit 3011, a task presentation unit 3012, and a biological information analysis unit 3013 inside. The authentication unit 3011 selects the optimum subject identification information based on the calculated detected light amount and compares it with the subject information database stored in the storage device 401 by the comparison method described later. Displayed on the display device 501 as shown in FIG. The authentication unit 3011 selects a task suitable for the selected subject identification information from the tasks stored in the storage device 401, and displays the task name on the display device 501 as shown in FIG. . Following this, the biological information analysis unit 3013 starts to acquire the biological information of the subject, and the task presentation unit 3012 presents the task to the display device 501 as shown in FIG. 19C, for example. After completing the task presentation and the acquisition of the biological information of the subject, the biological information analysis unit 3013 analyzes the biological information of the subject with respect to the task presented to the subject, and the result is displayed on the display device 501 as shown in FIG. indicate. Further, the biological information analysis unit 3013 stores the analysis result of the biological information in the storage device 401.

以上の構成により、本発明による生体光計測装置は、当該被験者の被験者識別情報の選択、当該被験者に適切な課題選択、およびその課題に対する被験者の血行動態などの生体情報の取得、解析、表示、保存に至るまでの一連の生体光計測を、自動的に実施するものである。   With the above configuration, the biological light measurement device according to the present invention selects the subject identification information of the subject, selects a subject appropriate for the subject, and acquires, analyzes, and displays biological information such as the subject's hemodynamics for the subject. A series of biological light measurement until storage is automatically performed.

以下では、被検体識別情報を選択する方法について詳細に記述する。   Hereinafter, a method for selecting subject identification information will be described in detail.

図2は、照射光量の読み出しから検出光量計算まで間の手続きを除く、本実施の形態の手続きを示すフローチャートである。認証部3011は、ステップS201により読み出した照射光量と、ステップS202により計算された検出光量より、ステップS203において光透過率T=照射光量/検出光量を計算し、ステップS204において吸光度A=log10(1/T)を計算する。記憶装置401には、図6に示すようなデータベースが保存されている。
このデータベースは、被験者ごとに、各計測点および各波長における照射光量、各計測点においてあらかじめ計測された検出光量、光透過率、吸光度が記録されており、図6はN箇所の計測点につきそれぞれ2波長の光で計測されたデータを記録したデータを示している。
FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of the present embodiment, excluding the procedure from reading the irradiation light amount to calculating the detected light amount. The authentication unit 3011 calculates the light transmittance T = irradiation light amount / detected light amount in step S203 from the irradiation light amount read in step S201 and the detected light amount calculated in step S202, and the absorbance A = log 10 ( 1 / T). The storage device 401 stores a database as shown in FIG.
In this database, the irradiation light quantity at each measurement point and each wavelength, the detected light quantity measured in advance at each measurement point, the light transmittance, and the absorbance are recorded for each subject, and FIG. 6 shows each of the N measurement points. The data which recorded the data measured with the light of 2 wavelengths is shown.

認証部3011は、ステップS205において、計算した各計測点にける吸光度Aを、データベースの吸光度と比較しステップS206において最適な被験者を選択し、ケーブル903を通じて表示装置501に表示する。表示装置501での表示の一例を図7に示す。図7は、被験者の識別情報の番号「0008」が最適なものとして選択された例である。   In step S205, the authentication unit 3011 compares the calculated absorbance A at each measurement point with the absorbance in the database, selects an optimal subject in step S206, and displays it on the display device 501 through the cable 903. An example of display on the display device 501 is shown in FIG. FIG. 7 is an example in which the number “0008” of the identification information of the subject is selected as the optimal one.

図3(a)に、ステップS205の比較およびS206の最適な被験者を選択する具体的な手続きの一例を示す。ステップS2061において、各計測点における計算された吸光度Aと、データベースの各被験者の各計測点における吸光度の差を求め,各被験者につき全計測点の平方平均を計算する。ステップS2062では、認証部3011は、各被験者の平方平均の値のうち、最小値を示す平方平均を持つ被験者がデータベース中で最適な被験者として選択し、ステップ2063において被験者の識別情報を表示装置501に図7のように表示する。   FIG. 3A shows an example of a specific procedure for comparing in step S205 and selecting an optimal subject in S206. In step S2061, the difference between the absorbance A calculated at each measurement point and the absorbance at each measurement point of each subject in the database is obtained, and the square average of all measurement points is calculated for each subject. In step S2062, the authentication unit 3011 selects a subject having a square average indicating the minimum value among the square average values of each subject as an optimal subject in the database, and in step 2063 displays identification information of the subject on the display device 501. Is displayed as shown in FIG.

一方で、記憶装置401のデータベースに記憶された被験者識別情報の中から最適なものを選択できない可能性もある。図3(b)は、最適な被験者識別情報を選択できない場合のフローチャートを示す。ステップS2067は、認証部3011によって計測された吸光度と、記憶装置401のデータベースに記憶された被験者識別情報との不一致判定を行うステップである。ここでは、認証部3011によって算出された前記平方平均の値がいずれの被験者に対しても大きい場合に不一致判定を出す。例えば、当該被験者の吸光度の全計測点の平均値を計算し、前記平方平均の値がこの平均値と同等かそれ以上である場合、すなわち記憶装置401のデータベースに記録された吸光度と当該被験者の吸光度とに2倍以上の差が見られる場合に不一致判定を出す。不一致と判定された場合、ステップS2068において、当該被験者が記憶装置401のデータベースに登録されていない新規の被験者であるかどうかを確認するため、例えば図20のように表示する。ここでYESが選択された場合、ステップS2069aにおいて、例えば図21のように表示装置501に表示するとともに、新規の被験者として記憶装置401のデータベースに吸光度データを記憶する。また、ステップS2068においてNOが選択された場合、例えば図22のように表示装置501に表示し、光照射部および光検出部が未装着あるいはしっかりと装着されてない旨を示す。   On the other hand, there is a possibility that the optimum information cannot be selected from the subject identification information stored in the database of the storage device 401. FIG. 3B shows a flowchart when the optimum subject identification information cannot be selected. Step S <b> 2067 is a step of performing a mismatch determination between the absorbance measured by the authentication unit 3011 and the subject identification information stored in the database of the storage device 401. Here, inconsistency determination is issued when the value of the square average calculated by the authentication unit 3011 is large for any subject. For example, when the average value of all measurement points of the subject's absorbance is calculated, and the square average value is equal to or greater than the average value, that is, the absorbance recorded in the database of the storage device 401 and the subject's absorbance. A discrepancy judgment is given when a difference of 2 times or more is observed in the absorbance. If it is determined that there is a discrepancy, in step S2068, in order to confirm whether or not the subject is a new subject that is not registered in the database of the storage device 401, a display such as that shown in FIG. If YES is selected here, in step S2069a, for example, it is displayed on the display device 501 as shown in FIG. 21, and the absorbance data is stored in the database of the storage device 401 as a new subject. Further, when NO is selected in step S2068, for example, it is displayed on the display device 501 as shown in FIG. 22, indicating that the light irradiation unit and the light detection unit are not attached or are not firmly attached.

次に、本発明による生体光計測装置の第2の実施の形態を示す。図4は、図3にかえて、最適な被験者の識別情報の複数の候補を順に表示する方法のフローチャートを示している。ステップS2061のあと、ステップS2065において、平方平均の値を小さいほうから順に被験者識別除法の候補順位を決定する。   Next, a second embodiment of the biological light measurement device according to the present invention will be described. FIG. 4 shows a flowchart of a method for sequentially displaying a plurality of candidates for the identification information of the optimum subject in place of FIG. After step S2061, in step S2065, candidate ranks for subject identification division are determined in order from the smallest square average value.

ステップS2066において、表示装置501に、候補順位の順に被験者識別情報を表示する。この時の表示の一例を図8に示す。ここでは、候補順位の第1位から第5位までを示している。候補順位ごとに被験者識別番号を示すとともに、どの識別番号が該当するかを選択するボタンを表示する。ここで、第1位が選択された場合、情報処理装置301は第1位の識別番号を認識するが、第2位以降が選択された場合、図9のような確認画面を表示装置501に表示する。確認画面では、第1位の被験者識別番号が選択されなかったことを示すとともに、今回計測されたデータ(読み出された照射光量、および計測された検出光量、光透過率、吸光度)をデータベースに反映するかどうかを問うメッセージと、YES、NOボタンを表示する。YESが選択された場合、データベースに記録されたデータにかえて、今回計測されたデータを反映する。NOが選択された場合、保存されたデータを変更しないまま、図8で選択された識別番号を認識するものとする。   In step S2066, the subject identification information is displayed on the display device 501 in the order of the candidate ranks. An example of the display at this time is shown in FIG. Here, the 1st to 5th candidate ranks are shown. A subject identification number is displayed for each candidate rank, and a button for selecting which identification number corresponds is displayed. Here, when the first place is selected, the information processing apparatus 301 recognizes the first place identification number, but when the second place or later is selected, a confirmation screen as shown in FIG. indicate. The confirmation screen indicates that the first subject identification number has not been selected, and the data measured this time (the read irradiation light amount, the measured detected light amount, the light transmittance, and the absorbance) are stored in the database. A message asking whether or not to reflect, and YES and NO buttons are displayed. When YES is selected, the data measured this time is reflected instead of the data recorded in the database. When NO is selected, the identification number selected in FIG. 8 is recognized without changing the stored data.

次に、本発明による生体光計測装置の第3の実施の形態を示す。実施例1、2では、一定の照射光量に対して各計測点における検出光量を求める例を示したが、本実施例では図5のように、検出光量を一定とするよう照射光量を調整したのち、吸光度に基づき最適な被験者識別情報を選択するフローチャートを示す。ステップS501で読み出した照射光量に対し、ステップS502で検出光量を求め、ステップS503で光透過率を計算する。ここで、ある一定の検出光量の値を導入する。これは、あらかじめ指定された検出光量の値でも、ステップS502で求めた検出光量の平均値、最大値、最小値などの値でも良い。一定の検出光量の値を、ステップS503で求めた光透過率で除算すると、一定の検出光量に対する照射すべき光の強度が求まり、これを照射光量として設定する(ステップS504)。ステップS505で吸光度を求め、S506でデータベースの吸光度と比較し、実施例1,2と同様に最適な被験者識別情報を選択し、S507で最適な被験者識別情報を表示する。さらに、ステップS504で設定した照射光量と一定の検出光量の値をデータベースに反映させる(ステップ508)。本実施例では、検出光量を一定とする照射光量を保存することにより、次回からの光計測にこの照射光量を用いることで、各計測点における光透過率のバラつきによらず信号対雑音比をほぼ一定にすることが可能となる。   Next, a third embodiment of the biological light measurement device according to the present invention will be described. In Examples 1 and 2, an example in which the detected light amount at each measurement point is obtained with respect to a constant irradiation light amount is shown, but in this embodiment, the irradiation light amount is adjusted so that the detected light amount is constant as shown in FIG. After that, a flowchart for selecting the optimal subject identification information based on the absorbance is shown. The detected light amount is obtained in step S502 with respect to the irradiation light amount read in step S501, and the light transmittance is calculated in step S503. Here, a certain value of the detected light quantity is introduced. This may be a value of the detected light quantity specified in advance or a value such as an average value, maximum value, minimum value, etc. of the detected light quantity obtained in step S502. When the value of the constant detected light amount is divided by the light transmittance obtained in step S503, the intensity of light to be irradiated with respect to the constant detected light amount is obtained, and this is set as the irradiated light amount (step S504). In step S505, the absorbance is obtained, compared with the absorbance in the database in step S506, the optimum subject identification information is selected in the same manner as in the first and second embodiments, and the optimum subject identification information is displayed in step S507. Further, the value of the irradiation light amount and the constant detected light amount set in step S504 are reflected in the database (step 508). In this embodiment, by storing the irradiation light amount with a constant detection light amount, the signal-to-noise ratio can be obtained regardless of the variation in light transmittance at each measurement point by using this irradiation light amount for the next light measurement. It becomes possible to make it almost constant.

次に、本発明による生体光計測装置の第4の実施の形態を示す。図10は、記憶装置401のデータベースに、表示装置501により被験者に呈示する課題番号と、この課題を呈示したときの検出光量の時間的な変化(時系列データ)とを加えて記録した例を示す。   Next, a fourth embodiment of the biological light measurement device according to the present invention will be described. FIG. 10 shows an example in which the task number presented to the subject by the display device 501 and the temporal change (time-series data) of the detected light quantity when presenting this task are added to the database of the storage device 401 and recorded. Show.

図10の課題番号は、図11のように課題内容と対応付けたテーブルがあり、このテーブルは記憶装置401に保存されている。図2のS201−S206、あるいは図3、あるいは図5のS501−S505の手続きにより、最適な被験者を選択したのち、図12のような画面を表示装置501に呈示する。ここでは、図10および図11のテーブルに従うものとし、ここで選択された被験者への課題として、課題呈示部3012が課題番号T0003「空間性ワーキングメモリ1」を呈示し(図13)、生体情報解析部3013がこの時の光透過率の時間的な変化を計測し、計測結果を記憶装置401に保存する。計測結果に基づき、図14に示すフローチャートに従い,ステップS1401で課題に対する色素濃度の時間的な変化C(t)を求める。次に、ステップS1402において、データベースに保存された光透過率の時系列変化から色素濃度の時間的な変化C(t)を求める。続いて、ステップS1403で、C(t)とC(t)の相関係数を計算する。その後、相関係数に基づく被験者の一致度を求め、表示装置501に表示する(ステップS1404)。図15は、この時の表示の例であり、C(t)とC(t)の相関係数が0.903であった場合の一致度を「90.3%」とし、吸光度計測により選択された被験者の識別番号「0001」と、この識別番号に対して設定された課題を呈示した時の色素濃度変化の一致度「90.3%」を表示している。以上により、被験者の構造情報に基づく各計測点の吸光度の値に加え、被験者の機能的な変化である課題に対する生体内の色素濃度変化の一致度を用いることにより、より頑健な被験者認証を実現することができる。 The task number in FIG. 10 has a table associated with the task content as shown in FIG. 11, and this table is stored in the storage device 401. After selecting an optimal subject by the procedure of S201 to S206 of FIG. 2, or S501 to S505 of FIG. 3 or FIG. 5, a screen as shown in FIG. 12 is presented on the display device 501. Here, it is assumed that the table of FIG. 10 and FIG. 11 is followed, and the task presentation unit 3012 presents the task number T0003 “Spatial Working Memory 1” as the task to the subject selected here (FIG. 13). The analysis unit 3013 measures a temporal change in the light transmittance at this time, and stores the measurement result in the storage device 401. Based on the measurement result, according to the flowchart shown in FIG. 14, the temporal change C 1 (t) of the dye concentration with respect to the problem is obtained in step S1401. Next, in step S1402, a temporal change C 2 (t) in the dye concentration is obtained from a time-series change in light transmittance stored in the database. Subsequently, in step S1403, a correlation coefficient between C 1 (t) and C 2 (t) is calculated. Thereafter, the degree of coincidence of the subject based on the correlation coefficient is obtained and displayed on the display device 501 (step S1404). FIG. 15 shows an example of the display at this time. The degree of coincidence when the correlation coefficient between C 1 (t) and C 2 (t) is 0.903 is set to “90.3%”, and the absorbance measurement is performed. The identification number “0001” of the subject selected by the above and the degree of coincidence “90.3%” of the pigment concentration change when the subject set for this identification number is presented. As described above, in addition to the absorbance value at each measurement point based on the structure information of the subject, more robust subject authentication is achieved by using the degree of coincidence of changes in pigment concentration in the body with respect to tasks that are functional changes of the subject. can do.

一方、課題に対する色素濃度変化は、当該被験者が課題に対して慣れることにより、変化が小さくなることが想定される。例えば、毎日同一課題を実施していると、課題に対して反応する色素濃度変化が十分に得られなくなる可能性がある。この場合、一致度を判定する基準となる色素濃度変化を、課題に対する慣れに応じて変更していく必要がある。ここで、記憶装置401に保存されている色素濃度変化のデータは全て保存されており、計測された日時とともに保存するものとする。当該被験者の課題に対する色素濃度変化の計測を終えた時点で、生体情報解析部3013は、同一課題に対する前回データの日時を参照する。この前回日時と計測日時の期間が14日未満であれば、課題に対する慣れの効果が強いものとし、記憶装置401に保存された過去の色素濃度変化データのうち最新のデータを基準として一致度を算出する。14日以上28日未満の場合は、慣れの効果が弱まりつつあるものとし、記憶装置401に保存されている過去の色素濃度変化データの各計測点における平均値を算出し、この平均値を基準として一致度を算出する。28日以上の場合、慣れの効果は無視できると判断し、記憶装置401に保存されている過去のデータのうち最初の色素濃度変化データを基準として一致度を算出する。   On the other hand, it is assumed that the change in the pigment concentration with respect to the task becomes smaller as the subject gets used to the task. For example, if the same task is performed every day, there is a possibility that a change in the dye concentration that reacts to the task cannot be obtained sufficiently. In this case, it is necessary to change the change in the pigment concentration, which is a reference for determining the degree of coincidence, according to the familiarity with the task. Here, all the data of the dye density change stored in the storage device 401 are stored, and are stored together with the measured date and time. When the measurement of the pigment concentration change for the subject's task is completed, the biological information analysis unit 3013 refers to the date and time of the previous data for the same task. If the period between the previous date and time and the measurement date and time is less than 14 days, the effect of getting used to the task is strong, and the degree of coincidence is determined based on the latest data among the past dye density change data stored in the storage device 401. calculate. In the case of 14 days or more and less than 28 days, it is assumed that the effect of habituation is weakening, and an average value at each measurement point of past dye density change data stored in the storage device 401 is calculated, and this average value is used as a reference. The degree of coincidence is calculated as follows. In the case of 28 days or more, it is determined that the effect of habituation can be ignored, and the degree of coincidence is calculated based on the first dye density change data among the past data stored in the storage device 401.

次に、本発明による生体光計測装置の第5の実施の形態を示す。本実施例では、デイケアセンターあるいはデイサービスセンターなどで認知症患者の脳機能観察データを多数取得する状況を想定する。データ取得にあたり被験者情報の入力または認証が必要となるが、被験者である認知症患者は、自身の被験者情報を入力することは困難である。本発明による生体光計測装置を用いれば、被験者は、図1に示す生体光計測装置の光照射部および光検出部のセット、あるいは図16(a)および(b)に示すような容易装着タイプのキャップを被るだけで、実施例1から4に示す方法により、被験者の識別情報を認識することが可能であり、多数の被験者の脳機能観察データを取得することを容易に実現できる。   Next, a fifth embodiment of the biological light measurement device according to the present invention will be described. In the present embodiment, it is assumed that a large number of brain function observation data of a dementia patient is acquired at a day care center or a day service center. Although it is necessary to input or authenticate subject information for data acquisition, it is difficult for a dementia patient who is a subject to input his / her subject information. When the biological light measurement device according to the present invention is used, the subject can set the light irradiation unit and the light detection unit of the biological light measurement device shown in FIG. 1 or the easy wearing type as shown in FIGS. It is possible to recognize the identification information of the subject by the methods shown in Examples 1 to 4 simply by wearing the cap, and it is possible to easily obtain the brain function observation data of a large number of subjects.

また、このような施設での多数データ取得は、図16(a)および(b)に示すような容易装着タイプのキャップを複数台設置しておき、施設の利用者がリハビリテーションの合間などにゲーム感覚でデータ取得することが想定される。このような場合、施設利用者は複数台のキャップのうちどのキャップを装着しても被験者の識別情報を認識する必要があり、被験者識別情報を一括して管理する必要がある。図23は、このような複数台のキャップを用いる構成のうち、2台のキャップを用いた構成において、被験者識別情報を一括管理する図を示す。2台のキャップのそれぞれに対し、装置本体101、情報処理装置301、表示装置501、を有するものとする構成はこれまで同様であるが、記憶装置401を1台としている。実施例1より6に記載の記憶装置401に保存された情報は全てこの1台に保存されているものとする。本構成によれば、当該被験者がどちらのキャップを装着しても、被験者識別情報や呈示課題や色素濃度変化などの情報は上記実施例と同様に読み出したり保存したりすることができる。   In addition, a large number of data can be acquired at such facilities by installing a plurality of easy-mounting caps as shown in FIGS. 16A and 16B so that users of the facility can play a game between rehabilitations. It is assumed that data is acquired with a sense. In such a case, the facility user needs to recognize the identification information of the subject regardless of which cap among the plurality of caps is worn, and needs to manage the subject identification information collectively. FIG. 23 shows a diagram in which subject identification information is collectively managed in a configuration using two caps in a configuration using a plurality of caps. Although the structure which has the apparatus main body 101, the information processing apparatus 301, and the display apparatus 501 with respect to each of two caps is the same as before, the storage device 401 is made into one. It is assumed that all the information stored in the storage device 401 described in the first to sixth embodiments is stored in this one device. According to this configuration, regardless of which cap the subject wears, information such as the subject identification information, the presentation task, and the pigment concentration change can be read out and stored in the same manner as in the above embodiment.

次に、本発明による生体光計測装置の第6の実施の形態を示す。本実施例では、脳機能観察データを用いたTVゲームを実施する状況を想定する。TVゲームの一例として、ここでは坐禅ゲームとし、表示装置501に表示するコンテンツの例を図24に示す。被験者は、図16(a)および(b)のような容易装着キャップを装着し、被験者識別情報の認証を行う。個人設定が読み出された後、表示装置501の指示に従いゲームを開始するとともに、生体情報解析部3013は、このときの生体内の血行動態などの生体情報を計測する。ゲーム終了後、生体情報解析部3013は、血行動態などの生体情報に含まれる様々な情報(生体活性化状態など)を抽出および解析する。生体情報解析部3013は、この解析結果に基づき、ゲームの結果を表示装置501に図25のように表示する。ここでは坐禅の上達度を表示するものとし、併せて前回の上達度を表示し、上達度の変化がわかるよう示す。以上の構成によれば、被験者はゲーム開始前に被験者識別情報を入力する必要はなく、容易装着キャップを被るだけでゲームを開始でき、且つ過去のゲーム結果と比べて上達したかどうかが一目でわかるものとなる。   Next, a sixth embodiment of the biological optical measurement device according to the present invention will be described. In the present embodiment, a situation is assumed in which a TV game using brain function observation data is performed. As an example of the TV game, here is a zazen game, and an example of content displayed on the display device 501 is shown in FIG. The subject wears an easy-wearing cap as shown in FIGS. 16A and 16B and authenticates the subject identification information. After the personal setting is read, the game is started in accordance with the instruction of the display device 501 and the biological information analysis unit 3013 measures biological information such as hemodynamics in the living body at this time. After the game ends, the biological information analysis unit 3013 extracts and analyzes various information (such as a biological activation state) included in the biological information such as hemodynamics. Based on this analysis result, the biological information analysis unit 3013 displays the game result on the display device 501 as shown in FIG. Here, the progress of zazen is displayed, and the previous progress is also displayed to show the change in progress. According to the above configuration, the subject does not need to input subject identification information before starting the game, can start the game simply by wearing the easy-to-wear cap, and whether the progress has been improved compared to the past game results. It will be understood.

また、本実施例の構成を利用すれば、途中でゲームを終了して続きを後日行いたい場合、途中終了したゲームと設定を記憶装置401に保存しておくことにより、後日、ゲーム開始前にキャップを装着し個人設定を読み出すことにより、即座にゲームの続きを開始することができる。
Also, if the configuration of the present embodiment is used, if the game is to be finished halfway and continued afterwards, the game and settings that have been halfway finished are stored in the storage device 401, so that the game can be started later. By loading the cap and reading the personal settings, the continuation of the game can be started immediately.

本発明による生体光計測装置は、被検体に光を照射する1つまたは複数の光照射手段と、被検体を透過あるいは反射した光を検出する1つまたは複数の光検出手段と、前記光検出手段の出力値から検出した光の強度を計算するとともに、前記被検体に照射した光の強度に対する前記検出した光の強度の比である前記被検体における光減衰量および吸光度を計算する情報処理手段と、前記被検体に対応する、前記照射した光の強度と、前記検出した光の強度と、前記光減衰量と、前記吸光度と、前記被検体の識別情報とを各項目とする被検体情報として保存する記憶手段と、前記被検体情報を表示する表示手段とを有し、被検体に照射した光の強度と、被検体内部を透過あるいは反射した光の強度と、前記情報処理手段により計算された光減衰量および吸光度とを、前記記憶手段にあらかじめ保存された1つまたは複数の前記被検体情報と比較することにより、最適な被検体の識別情報を選択し、前期表示手段に選択した前記識別情報を表示するができる。本発明による生体光計測装置により、計測者が個々の被検体情報を認識する事なく被検体の生体情報を獲得できるばかりでなく、被検体の識別手段として信頼度の高いセキュリティ装置として活用可能である。
The biological light measurement apparatus according to the present invention includes one or more light irradiating means for irradiating a subject with light, one or more light detecting means for detecting light transmitted or reflected by the subject, and the light detection. Information processing means for calculating the intensity of light detected from the output value of the means and calculating the light attenuation and absorbance in the subject, which is the ratio of the intensity of the detected light to the intensity of light irradiated on the subject And subject information including, as items, the intensity of the irradiated light, the intensity of the detected light, the light attenuation, the absorbance, and the identification information of the subject corresponding to the subject Storage means and display means for displaying the subject information, the intensity of the light irradiated on the subject, the intensity of the light transmitted through or reflected in the subject, and the information processing means Light attenuation And the absorbance are compared with one or a plurality of the subject information stored in advance in the storage means, and the most suitable subject identification information is selected, and the selected identification information is displayed on the previous term display means. I can do it. The living body optical measurement device according to the present invention can not only acquire the biological information of the subject without recognizing the individual subject information, but also can be used as a highly reliable security device as a means for identifying the subject. is there.

1…被検体、
100…装置本体、
1000…CPU、
1001…電子回路、
1002…電子回路、
101…光源素子、
102…光源素子、
1011…光照射部、
1012…光照射部、
1031…光源駆動装置、
1032…光源駆動装置、
1041…ゲイン、
1042…ゲイン、
1051…アナログ/デジタル変換器、
1052…アナログ/デジタル変換器、
201…受光素子、
202…受光素子、
2011…光検出部、
2012…光検出部、
301…情報処理装置、
3011…認証部、
3012…課題呈示部、
3013…生体情報解析部、
401…記憶装置、
501…表示装置、
901…ケーブル、
902…ケーブル、
903…ケーブル、
905…光ファイバ、
S201…照射光量読み出しステップ、
S202…検出光量計算ステップ、
S203…光透過率計算ステップ、
S204…吸光度計算ステップ、
S205…吸光度を被験者情報データベースと比較するステップ、
S206…最適な被験者を選択するステップ、
S2061…各計測点に対し計算した吸光度とデータベースの吸光度の差の平方平均を計算するステップ、
S2062…S2061で計算した値の最小値を選択するステップ、
S2063…S2062で選択された被験者IDを選択するステップ、
S2065…S2061で計算された平方平均が小さい順に候補順位を決定するステップ、
S2066…表示画面に候補順位を並べてユーザに選択肢を与えるステップ、
S2067…データベースに登録された被験者識別情報のいずれとも一致しないかどうかを判定するステップ、
S2068…新規被験者であるかどうかを判定するステップ、
S2069a…新規被験者として登録することを表示するステップ、
S2069b…データベースに登録された被験者識別情報に該当しないことを表示するステップ、
S207…最適な被験者の被験者IDを表示するステップ、
S501…照射光量読み出しステップ、
S502…検出光量計算ステップ、
S503…光透過率計算ステップ、
S504…特定の検出光量を各計測点の光透過率で除算したものを照射光量として設定するステップ、
S505…吸光度を求め被験者情報データベースと比較するステップ、
S506…最適な被験者を選択するステップ、
S507…最適な被験者の被験者IDを表示するステップ、
S508…照射光量と検出光量をデータベースに反映するステップ、
S1401…課題に対する光透過率変化より色素濃度変化を計算するステップ、
S1402…データベースに保存された光透過率の時間的な変化から得られる色素濃度変化を計算するステップ、
S1403…S1401とS1402で求められた色素濃度変化の相関係数を計算するステップ、
S1404…S1403で計算された相関係数に基づく一致度を表示するステップ、
1601…生体光計測装置、
1701…生体光計測装置、
17011…生体光計測装置1701の一部
1 ... subject,
100 ... the device body,
1000 ... CPU,
1001 ... Electronic circuit,
1002 ... Electronic circuit,
101: Light source element,
102: Light source element,
1011 ... Light irradiation part,
1012: Light irradiation part,
1031 ... Light source driving device,
1032 ... Light source driving device,
1041 ... Gain,
1042 ... Gain,
1051... Analog / digital converter,
1052 ... Analog / digital converter,
201... Light receiving element,
202... Light receiving element,
2011 ... light detection unit,
2012 ... a light detection unit,
301 ... Information processing device,
3011: Authentication unit,
3012 ... assignment presentation section,
3013: Biological information analysis unit,
401... Storage device,
501... Display device,
901 ... Cable,
902 ... Cable,
903 ... cable,
905 ... Optical fiber,
S201: Irradiation light quantity reading step,
S202 ... detected light quantity calculation step,
S203: Light transmittance calculation step,
S204 ... absorbance calculation step,
S205 ... comparing the absorbance with the subject information database;
S206: a step of selecting an optimal subject,
S2061 ... calculating the square average of the difference between the absorbance calculated for each measurement point and the absorbance in the database;
S2062... Selecting the minimum value calculated in S2061;
S2063... Selecting the subject ID selected in S2062;
S2065 ... determining candidate ranks in ascending order of the square average calculated in S2061;
S2066 ... A step of arranging options on the display screen and giving the user choices;
S2067 ... a step of determining whether any of the subject identification information registered in the database does not match,
S2068: determining whether or not the subject is a new subject,
S2069a ... a step for displaying registration as a new subject,
S2069b ... a step of displaying that the subject identification information registered in the database is not applicable,
S207 ... a step of displaying the subject ID of the optimum subject,
S501: irradiation light amount reading step,
S502 ... Detected light quantity calculation step,
S503: Light transmittance calculation step,
S504: a step of setting a specific detected light amount divided by the light transmittance at each measurement point as an irradiation light amount;
S505 ... obtaining absorbance and comparing with subject information database;
S506: selecting an optimal subject,
S507 ... a step of displaying the subject ID of the optimum subject,
S508: reflecting the irradiation light amount and the detected light amount in the database;
S1401 ... calculating a dye density change from a light transmittance change for the problem,
S1402 ... calculating a dye density change obtained from a temporal change in light transmittance stored in the database;
S1403... Calculating the correlation coefficient of the dye density change obtained in S1401 and S1402.
S1404 ... displaying the degree of coincidence based on the correlation coefficient calculated in S1403;
1601 ... Living body light measuring device,
1701 ... Living body light measurement device,
17011 ... A part of the biological light measuring device 1701

Claims (6)

被検体に光を照射する1つまたは複数の光照射手段と、
前記被検体内部を透過あるいは反射した光を検出する1つまたは複数の光検出手段と、
前記光検出手段の出力値から検出した光の強度を計算するとともに、前記被検体に照射した光の強度に対する前記検出した光の強度の比である前記被検体における光減衰量および吸光度を計算する情報処理手段と、
記憶手段とを備え、
被検体に照射した光の強度と、被検体内部を透過あるいは反射した光の強度と、前記情報処理手段により計算された光減衰量および吸光度とを、前記記憶手段にあらかじめ保存された1つまたは複数の被検体情報と比較し、当該比較結果を前記表示手段に表示することを特徴とする生体光計測装置。
One or more light irradiation means for irradiating the subject with light;
One or more light detection means for detecting light transmitted or reflected inside the subject;
The intensity of the detected light is calculated from the output value of the light detection means, and the light attenuation and absorbance in the subject, which are the ratio of the intensity of the detected light to the intensity of the light irradiated on the subject, are calculated. Information processing means;
Storage means,
The intensity of light irradiated on the subject, the intensity of light transmitted or reflected inside the subject, and the light attenuation and absorbance calculated by the information processing means are stored in the storage means in advance or A biological light measurement apparatus characterized by comparing with a plurality of object information and displaying the comparison result on the display means.
請求項1に記載の生体光計測装置において、
前記記憶手段は被検体に対応する、前記照射した光の強度と、前記検出した光の強度と、前記光減衰量と、前記吸光度と、前記被検体の識別情報とを各項目とする被検体情報として保存することを特徴とする生体光計測装置。
The biological light measurement device according to claim 1,
The storage means corresponds to the subject, and includes a subject whose items are the intensity of the irradiated light, the intensity of the detected light, the light attenuation, the absorbance, and the identification information of the subject. A biological light measurement device, characterized in that it is stored as information.
請求項1に記載の生体光計測装置において、
前記情報処理手段は、前記比較結果をもとに被検体の識別情報を選択し、
前記表示手段に選択した前記識別情報を表示することを特長とする生体光計測装置。
The biological light measurement device according to claim 1,
The information processing means selects identification information of a subject based on the comparison result,
The biological light measuring device, wherein the selected identification information is displayed on the display means.
請求項1に記載の生体光計測装置において、
前記情報処理手段は前記光減衰量の時間的な変化を計測し、前記記憶手段の前記被検体情報に、前記光減衰量の時間的な変化を新たな項目として保存することを特長とする、生体光計測装置。
The biological light measurement device according to claim 1,
The information processing means measures a temporal change in the light attenuation amount, and stores the temporal change in the light attenuation amount as a new item in the subject information in the storage means, Biological light measurement device.
請求項4に記載の生体光計測装置において、
前記被検体に照射する光の波長は複数あり、前記記憶手段には、前記被検体の内部に含まれる1つまたは複数の色素物質の吸光スペクトルがあらかじめ保存され、
前記情報処理手段は、前記表示装置により前記被検体に特定の課題を呈示するとともに、各波長に対する前記光減衰量の時間的な変化と、前記記憶手段に保存された1つまたは複数の前記色素物質の前記吸光スペクトルより、前記色素物質の濃度の時間的な変化を計算し、前記記憶手段の前記被検体情報に、前記課題の内容と、前記課題に対応する前記色素物質の濃度の時間的な変化を新たな項目として保存することを特長とする生体光計測装置。
The biological light measurement device according to claim 4,
There are a plurality of wavelengths of light to be applied to the subject, and the storage means stores in advance an absorption spectrum of one or more pigment substances contained in the subject,
The information processing means presents a specific problem to the subject by the display device, changes with time of the light attenuation amount for each wavelength, and one or a plurality of the dyes stored in the storage means Based on the absorption spectrum of the substance, the temporal change in the concentration of the dye substance is calculated, and the subject information in the storage means includes the content of the problem and the concentration of the dye substance corresponding to the problem over time. Biological light measurement device characterized by storing various changes as new items.
請求項1に記載の生体光計測装置において、1つまたは複数の前記光検出手段で検出される光の強度が一定となるよう、前記被検体に照射する光の強度を調節することを特長とする、生体光計測装置。   The biological light measurement apparatus according to claim 1, wherein the intensity of light applied to the subject is adjusted so that the intensity of light detected by one or more of the light detection means is constant. A living body light measurement device.
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