JP2011218029A

JP2011218029A - 生体光計測装置および生体光計測方法

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Publication number: JP2011218029A
Application number: JP2010091989A
Authority: JP
Inventors: Mikihiro Kaga; 幹広加賀
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2010-04-13
Filing date: 2010-04-13
Publication date: 2011-11-04
Anticipated expiration: 2030-04-13
Also published as: JP5597019B2

Abstract

【課題】使用環境によらず、被検体の拘束性を低減することにより生体光計測装置の計測自由度を高め、使い易さを向上させる技術を提供する。
【解決手段】被検体近傍に配置されるプローブと、装置全体の制御を行うとともに検出した光を処理する制御部との間の信号の送受信に生体通信を用いる。プローブ内には、光を生成して照射する光照射部と光を検出する光検出部とを備え、プローブと制御部との間で送受信される信号は、光の照射を制御する制御信号と検出した通過光を変換した電気信号とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、生体内部の情報を、光を用いて計測する生体計測装置および生態計測方法に関し、特に、生体と計測装置間との通信技術に関する。

生体光計測装置は、可視から赤外領域の光を生体に照射し、生体内部を通過、或いは、生体内部で反射した光を計測し、生体内部の血液循環、血行動態およびヘモグロビン量変化等の情報を計測する装置である。被検体に対し低拘束で害を与えずに簡便にこれらを計測することができ、また、近年、多チャンネル装置による測定データの画像化が実現され、臨床への応用が期待されている。

生体光計測装置は、被検体に光を照射する光照射部と、通過あるいは反射した光を計測する光検出部と、各部の動作を制御するとともに検出した光を処理する制御部と、を備える。光照射部と光検出部とは計測器（プローブ）を構成し、被検体によって装着される。プローブと制御部との間の信号の伝送は、光ファイバや電線などのケーブルを介した有線通信または電波を用いる無線通信で行われている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。

特開２００４−３３７６２５号公報特許第３５９３７６４号公報

生体光計測装置は簡便で無侵襲であるため、計測時の取り扱いが比較的容易であり、様々な場面で使われるようになっている。このため、被検体の静止時のみならず、運動時の計測要求も高まっている。例えば、上述のような血液循環、血行動態およびヘモグロビン量の変化等の情報は、脳を活性化し、活性化した大脳皮質の血液変化を計測することにより得る。このとき、脳を活性化させるため、被検体に生理的な刺激を与えたり、被検体に能動的な課題を行わせながら計測がなされることがある。

プローブと制御部との間の信号送受信をケーブルで行う有線通信方式は比較的原理や構造が容易ではあるが、ケーブルを使うために重量がかさむとともに長さによる制約が生じる。また、計測時にケーブルの重量により被検体が装着するプローブに位置ずれが発生し、計測データが安定しないことがある。

一方、両者間の信号送受信を電波で行う無線通信方式はケーブル類が存在しないことから、被検体の拘束性が更に低くなり、より自由な状態（運動負荷等）で計測することができる。しかしながら、電波を使用することで、使用環境に制約があり、例えば、病院や公共の場所等では使用が制限される場合がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、使用環境によらず、被検体の拘束性を低減することにより生体光計測装置の計測自由度を高め、使い易さを向上させる技術を提供することを目的とする。

本発明は、被検体近傍に配置されるプローブと、装置全体の制御を行うとともに検出した光を処理する制御部との間の信号の送受信に生体通信を用いる。プローブ内には、光を生成して照射する光照射部と光を検出する光検出部とを備え、プローブと制御部との間で送受信される信号は、光の照射を制御する制御信号と検出した通過光を変換した電気信号とする。

具体的には、被検体に照射光を照射するとともに前記被検体からの通過光を検出し、電気信号として出力するプローブと、前記プローブにおける光の照射を制御するとともに当該プローブから出力された電気信号を用いて前記被検体の画像を生成する制御手段とを備える生体光計測装置であって、前記プローブは、前記被検体に密接または近接するよう配置されて生体通信のインタフェースとなる第一の生体伝送手段を備え、前記制御手段は、前記被検体に密接または近接するよう配置されて生体通信のインタフェースとなる第二の生体伝送手段を備え、前記前記光の照射および検出を制御する制御信号および前記通過光強度信号は、前記第一の生体伝送手段および前記第二の生体伝送手段間で生体通信により送受信されることを特徴とする生体光計測装置を提供する。

また、被検体に照射光を照射するとともに前記被検体からの通過光を検出し、当該通過光に対応する電気信号を出力するプローブと、前記プローブにおける光の照射を制御するとともに当該プローブから出力された信号を用いて前記被検体の画像を生成する制御手段とを備える生体光計測装置における生体光計測方法であって、前記照射光の照射開始を指示する制御信号を前記制御手段から前記プローブへ生体通信によって送信する制御信号送信ステップと、前記制御信号を受信し、前記照射光を前記被検体に照射する照射ステップと、前記通過光を検出し前記電気信号に変換する信号変換ステップと、前記電気信号を前記制御手段に生体通信によって送信する電気信号送信ステップと、前記電気信号を処理する信号処理ステップと、を備えることを特徴とする生体光計測方法を提供する。

本発明によれば、使用環境によらず、被検体の拘束性を低減することにより生体光計測装置の計測自由度を高め、使い易さを向上させることができる。

第一の実施形態の生体光計測装置の概略構成を説明するためのブロック図である。生体光計測装置の照射位置、検出位置および計測点の配置を説明するための説明図である。生体通信の概要を説明するための説明図である。（ａ）および（ｂ）は、第一の実施形態の生体光計測装置の配置状態を説明するための説明図である。第二の実施形態の生体光計測装置の概略構成を説明するためのブロック図である。第二の実施形態の生体光計測装置の装着状態を説明するための説明図である。（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態の生体光計測装置の他の配置状態を説明するための説明図である。

＜＜第一の実施形態＞＞
以下、本発明を適用する第一の実施形態について説明する。以下、本発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

図１に、本実施形態の生体光計測装置１００の概略構成を説明するためのブロック図を示す。本実施形態の生体光計測装置１００は、生体である被検体１１０が装着するプローブ１２０と、装置全体の制御を行う制御部１３０と、プローブ１２０と制御部１３０との間の信号を中継する中継部１４０と、制御部１３０と中継部１４０との間を接続するケーブル１５０と、を備える。プローブ１２０と中継部１４０との間は、生体通信で信号が送受信される。

プローブ１２０は、制御部１３０からの制御信号８１０に従って、被検体１１０の決められた位置に所定波長の光（ここでは、近赤外光。以下、照射光と呼ぶ。）を照射するとともに、被検体１１０の表面近傍から反射あるいは被検体１１０内を通過した光（以下、生体通過光と呼ぶ。）を検出し、中継部１４０に送信するもので、光照射部２１０と、光検出部２２０と、プローブ側生体伝送部２３０と、プローブ１２０の各部に電力を供給する電源２４０と、を備える。

光照射部２１０は、光の照射位置に応じて異なる変調を与えた照射光を被検体１１０に照射するもので、それぞれ異なる波長の光を出力するｎ個（ｎは自然数）の光源（以下、光出力素子）２１１と、光出力素子２１１が出力する光をそれぞれ変調する複数の光モジュール回路（以下、光モジュール）２１２と、を備える。

光出力素子２１１が出力する光の波長は、生体内の注目物質の分光特性により定められる。例えば、酸素化ヘモグロビンと脱酸素化ヘモグロビンとの濃度から酸素飽和度、血液量等を計測する場合は、６００ｍｍ〜１，４００ｍｍの波長範囲の中から１つあるいは複数波長選択して用いる。光出力素子２１１には、例えば、半導体レーザ、発光ダイオードが用いられる。光出力素子２１１は、制御部１３０からの制御信号８１０、例えば、照射開始や照射停止（ＯＮ／ＯＦＦ）を指示する制御信号、強度を指示する制御信号、に従って、光を出力する。

光モジュール２１２は、符号化回路（変調回路）を備え、制御部１３０からの制御信号８１０に従って、光出力素子２１１が出力する光に、照射位置に応じた変調を与える。各光モジュール２１２から出力される光（照射光）は、それぞれ、光ファイバといった光学部品を介して、または、介さずに、被検体１１０の複数の領域に照射される。なお、光出力素子２１１が出力するｎ個の波長の光は、変調後、所定の組合せ単位で光学的に混合されて生体に照射される。

光検出部２２０は、制御部１３０からの制御信号８１０に従って、生体通過光を検出して電気信号（通過光強度信号）に変換し、出力するもので、センサ２２１と、増幅回路２２２と、Ａ／Ｄ変換器２２３と、信号検出回路２２４と、を備える。

センサ２２１は、フォトダイオード等により構成され、被検体１１０の複数の計測箇所から、光ファイバを介して、または、介さずに誘導された生体通過光を、それぞれ、光量に対応する電気量（電気信号）に変換し増幅回路２２２へ出力する。なお、センサ２２１は、フォトダイオードに限られない。例えば、光電子増倍管などの光電変換素子であればよい。

増幅回路２２２は、センサ２２１からの電気信号の入力を受け、適切な信号強度に増幅する。Ａ／Ｄ変換器２２３は、増幅回路２２の出力信号をデジタル信号に変換する。

信号検出回路２２４は、波長毎および光照射位置毎の変調信号を選択的に検出し、波長毎および照射位置毎に電気信号を分離する。そして、分離された電気信号から、波長毎に計測点数分の通過光強度信号８２０を生成する。信号検出回路２２４は、例えば、計測点数以上のロックインアンプ等で構成される。生成された通過光強度信号８２０は、予め定められた順序でプローブ側生体伝送部２３０を介してプローブ１２０外に出力される。

ここで、照射光の照射位置、透過光の検出位置、および計測点の配置について説明する。照射位置および検出位置は、３×３、４×４、３×５などの適当な大きさのマトリックス状に交互に配置される。図２に、一例として、３×３に配置される場合を示す。照射位置および検出位置をこのように配置し、照射位置に応じて変調の異なる通過光を選択的に検出することにより、検出位置と隣接する照射位置との間の連続した領域の情報を得ることができる。その領域を代表して、照射位置と検出位置との中間点に計測点として表す。これらの計測点は、信号検出回路２２４が検出するチャンネル数に対応する。例えば、図２に示す３×３のマトリックス状に照射位置および検出位置が配置される場合、計測点は１２となり、チャンネル数１２の光計測が行われる。

プローブ側生体伝送部２３０は、生体通信のインタフェースであり、電極および通信回路で構成される。生体通信の通信路は、被検体１１０が、後述する中継部側生体伝送部４１０とともにこのプローブ側生体伝送部２３０に触れることにより、両伝送部間に確立される。このため、本実施形態では、このプローブ側生体伝送部２３０は、被検体１１０に触れる位置に配置される。

なお、プローブ１２０は、被検体１１０の決められた位置に近赤外光を照射するとともに、決められた位置で生体通過光を検出するため、および、中継部１４０と生体通信により信号の送受信を行うため、被検体に固着可能な形状を有する。

中継部１４０は、プローブ１２０と制御部１３０との間の信号の送受信を中継するもので、中継部側生体伝送部４１０と、中継部側送受信部４２０とを備える。

中継部側生体伝送部４１０は、生体通信のインタフェースであり、本実施形態では、被検体１１０に触れる位置に電極が配置される。また、中継部側送受信部４２０は、ケーブル１５０を介して制御部１３０と信号を送受信するインタフェースであり、信号の送受信を行う通信回路で構成される。

中継部１４０は、制御部１３０が生成した制御信号８１０を、中継部側送受信部４２０を介して受け取り、中継部側生体伝送部４１０を介してプローブ１２０へ送出する。また、プローブ１２０から送出された通過光強度信号８２０を、中継部側生体伝送部４１０を介して受け取り、中継部側送受信部４２０を介して制御部１３０へ送信する。中継部１４０は、被検体１１０が装着するプローブ１２０と生体通信で信号の送受信を行うため、被検体１１０が接触・装着可能、あるいは、被検体１１０に固着可能な形状を有する。

制御部１３０は、生体光計測装置１００全体の動作を制御するとともに、検出した通過光強度信号８２０に各種処理を施すもので、動作制御部３１０と、信号処理部３２０と、入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）３３０と、制御部側送受信部３４０と、記憶部３５０と、制御部１３０内の各部に電力を供給する電源３６０と、を備える。

入出力インタフェース３３０は、制御部１３０への指示の入力および処理結果の出力のインタフェースであり、表示装置３７０および操作装置３８０が接続される。制御部１３０内で生成したデータを表示装置３７０に表示させるとともに、操作装置３８０を介して入力された指示を制御部１３０内の各部に通知する。

動作制御部３１０は、操作装置３８０を介して入力される指示に従って、生体光計測装置１００の各部の動作を制御する。本実施形態では、例えば、プローブ１２０に対して、例えば、計測開始、計測終了、出力する光の強度、変調周波数、プローブの配置といった指示を与える制御信号８１０を生成し、生体への光の照射、検出を制御する。また、信号処理部３２０へ指示を出し、プローブ１２０から送信された通過光強度信号８２０を処理させる。

制御部側送受信部３４０は、ケーブル１５０を介して中継部１４０と信号を送受信するインタフェースであり、信号の送受信を行う通信回路で構成される。本実施形態では、動作制御部３１０の指示に従って、制御信号８１０を送出し、予め定められた順に通過光強度信号８２０を受信する。

信号処理部３２０は、動作制御部３１０の制御に従って、プローブ１２０から送信される通過光強度信号８２０を処理し、各種のデータを生成する。例えば、透過光強度信号から、酸素化ヘモグロビン濃度変化、脱酸素化ヘモグロビン濃度変化、全ヘモグロビン濃度変化などをチャンネル毎に算出する。また、この際、フィルタ処理なども行うことがある。信号処理部３２０は、また、算出結果から、被検体１１０の二次元画像上にプロットする画像を生成する。生成された各種データは、記憶部３５０に記憶されるとともに、入出力インタフェース３３０を介して表示装置３８０に表示される。

制御部１３０は、ＣＰＵとメモリとを備え、制御部１３０の各機能は、記憶部３５０に保持されるプログラムをＣＰＵがメモリにロードして実行することにより実現される。なお、記憶部３５０には、信号処理部３２０に必要なデータや、各種処理の途中に発生する一時データ等も保持される。

上述のように、本実施形態では、プローブ１２０と中継部１４０との間の信号の送受信を、被検体１１０を伝送媒体とする生体通信で行う。ここで、生体通信の概要について図３を用い説明する。

生体通信は、導体である人体等を通信媒体として利用する通信の形態である。その伝送方式として、電流方式、電界方式、電磁波方式などが知られている。ここでは、一例として電流方式を例にあげて説明する。

電流方式は、生体が送信側信号電極および受信側信号電極の両方に触れることにより、生体に数百μＡ程度の微弱電流を流す。このとき、その電流に変調を掛けて流すことにより、送信側信号電極から受信側信号電極へ情報を伝達する。

図３に示すように、生体５００が、受信側端末５３０に接続される受信側信号電極５２０に触れることにより、生体５００に密着させて配置される送信側端末５１０と、受信側信号電極５２０と、受信側端末５３０と、大地との間に閉回路が構成される。このとき、送信側端末５１０で所定の電流を生成すると、この閉回路内を電流が流れる。生体通信は、この電流の流れを利用してデータ通信を行うものである。なお、このとき、本図に示すように、生体５００は、大地に立ち、受信側端末５３０は、大地に接続（接地）される。

本実施形態では、被検体１１０がプローブ１２０の送受信部２３０と中継部１４０の生体側中継送受信部４１０との両方に触れることで、被検体１１０表面に微弱な電流が流れ、信号の送受信が行われる。

図１に示すように、制御部１３０から光照射部２１０へ送信される制御信号８１０は、制御部側送受信部３４０からケーブル１５０を介し中継部側送受信部４２０に送られ、中継部側生体伝送部４１０から被検体１１０を介し、プローブ側生体伝送部２３０へ送信される。一方、光検出部２２０で検出された通過光強度信号８２０は、プローブ側生体伝送部２３０から被検体１１０を介し、中継部側生体伝送部４１０へ送られ、中継部側送受信部４２０からケーブル１５０を介して制御部側送受信部３４０へ送信される。

以上説明した本実施形態の生体光計測装置１００の各部は、例えば、図４（ａ）に示すように配置される。すなわち、プローブ１２０は、被検体１１０の頭部に、中継部１４０は、計測時に被検体１１０が接触可能な場所、ここでは、歩行器７００の手すり７１０に、配置される。制御部１３０は、歩行器外に配置され、中継器１４０と制御部１３０との間には、ケーブル１５０が配線される。

以下、本実施形態の生体光計測装置１００による計測時の動作を説明する。ここでは、酸素化ヘモグロビンと脱酸素化ヘモグロビンとの２種類の測定対象に対応して２種類以上の波長（ここでは、例えば６９５ｎｍ及び８３０ｎｍの２波長とする）の光を照射する場合を例にあげて説明する。

操作装置３８０を介して検査開始の指示を受け付けると、動作制御部３１０は、光照射部２１０に、上記２波長の光の出力を開始するよう制御信号８１０を生成し、送信する。また、このとき、出力する光の強度、変調周波数等、プローブ１２０での処理に必要な制御信号８１０もあわせて生成され、送信される。制御信号８１０は、制御部側送受信部３４０からケーブル１５０を経て中継部１４０の中継部側送受信部４２０に送信される。

中継部１４０では、受信した制御信号８１０を中継部側生体伝送部４１０から被検体１１０を介して生体通信によりプローブ１２０に送信する。

プローブ１２０では、プローブ側生体伝送部２３０を介して検査開始の制御信号８１０を受信すると、検査終了の制御信号８１０を受信するまで、光照射部２１０では、光モジュール２１２において、それぞれの波長に対応する変調信号が生成され、光出力素子２１１へと信号が送られ、これら２波長の光を合成し出力され、複数の照射位置から被検体１１０に照射される。

光検出部２２０では、センサ２１１において通過光を検出し、増幅回路２２２にて増幅され、Ａ/Ｄ変換器２２３にてデジタル信号に変調され、信号検出回路２２４において、計測点毎、波長毎に変調し、透過光強度信号としてヘモグロビン量変化信号８２０を出力する。ここでは、２波長の光を照射するため、計測点の数の２倍のチャネル数のヘモグロビン量変化信号（透過光強度信号）８２０を得る。

信号検出回路２２４で検出されたヘモグロビン量変化信号（透過光強度信号）８２０は、プローブ側生体伝送部２３０から被検体１１０を介して中継部１４０の中継部側生体伝送部４１０へ送信される。中継部４１０では、受信したヘモグロビン量変化信号（透過光強度信号）８２０を中継部側送受信部４２０からケーブル１５０を介して制御部１３０へ送信する。

制御部１３０では、操作装置３８０を介して検査終了の指示を受け付けると、動作制御部３１０が制御信号８１０を生成し、中継部１４０を介してプローブ１２０へ送出するとともに、信号処理部３２０が制御部側送受信部３４０で受信したヘモグロビン量変化信号（透過光強度信号）８２０に対し信号処理を実施する。ここでは、ヘモグロビン量変化信号（透過光強度信号）８２０から、酸素化ヘモグロビン濃度変化、脱酸素化ヘモグロビン濃度変化、全ヘモグロビン濃度変化などをチャンネル毎に示すグラフ、これらの情報を被検体１１０の二次元画像上にプロットした画像データ等を作成する。

作成された画像データは、記憶部３５０に記憶されるとともに、入出力インタフェース３３０を介して表示装置３７０に表示される。

以上説明したように、本実施形態によれば、生体光計測装置において、生体近傍に配置するプローブと、各種制御および信号処理を行う装置本体（制御部）間との信号の送受信を、被検体を媒体とする生体通信により行う。すなわち、従来にみられたケーブル方式のケーブルを通信媒体とする代わりに、生体（被検体）そのものを通信媒体とする。従って、本実施形態によれば、生体がケーブルの代わりとなるため、ケーブルが接続されないプローブを有する生体光計測装置を得ることができる。

プローブにケーブルが接続されないため、本実施形態の生体光計測装置によれば、ケーブルの重量によりプローブの位置ずれが発生することがない。また、被検体に対する拘束性が低減するため、より自由な状態で負担なく計測を行うことができる。

また、無線による通信を行わないため、電波干渉等の弊害も生じないし、送受信データに対するセキュリティ面の脆弱性もない。従って、病院内のような電波に対する制約が大きい環境であっても、他の機器との電波干渉を排除するための複雑な対策を行うことなく、使用することができる。

従って、本実施形態によれば、計測環境の自由度の高い生体光計測装置を提供することができ、その使いやすさが向上する。

なお、本実施形態では、歩行器の手すりに中継器１４０を配置する場合を例にあげて説明しているが、中継器１４０の配置位置はこれに限られない。例えば、図４（ｂ）に示すように、ベッドの被検体１１０の頭部が接触する位置に中継器１４０を配置するよう構成してもよい。

また、本実施形態では、プローブ１２０内の光検出部２２０で通過光強度信号を生成し、制御部１３０へ送信しているが、これに限られない。例えば、センサ２２１で検出した生体通過光の状態で、例えば光ファイバを介して制御部１３０へ送信するよう構成してもよい。この場合、Ａ/Ｄ変換器２２３および信号検出回路２２４は、制御部１３０側に備える。また、生体通過光をＡ/Ｄ変換後の状態で制御部１３０へ送信してもよい。この場合、信号検出回路２２４は、制御部１３０側に備える。

＜＜第二の実施形態＞＞
本発明を適用する第二の実施形態を説明する。本実施形態では、中継部と制御部とをケーブルで接続しない。以下、本実施形態に関し、第一の実施形態と異なる構成に主眼をおいて説明する。

図５は、本実施形態の生体光計測装置６００の概略構成を説明するためのブロック図である。本図に示すように本実施形態の生体光計測装置６００は、プローブ１２０と、中継部６４０と、データ処理・表示部６３０と、を備える。

本実施形態のプローブ１２０は、第一の実施形態と同様の構成を有するため、ここでは説明しない。

本実施形態の中継部６４０は、制御信号８１０を生成し、プローブ１２０に生体通信で送信するとともに、プローブ１２０から生体通信で送信される通過光強度信号８１０を記録する。本実施形態の中継部６４０は、第一の実施形態同様、プローブ１２０と生体通信を行うインタフェースである中継部側生体伝送部４１０を備える。さらに、本実施形態の中継部６４０は、動作制御部４３０と、データ記録部４４０と、操作部４５０とを備える。

操作部４５０は、操作者からの指示を受け付けるインタフェースである。動作制御部４３０は、操作部４５０を介して受け付ける指示に従って、プローブ１２０に送信する制御信号８１０を生成し、中継部側生体伝送部４１０を介してプローブ１２０に送信する。

データ記録部４４０は、中継部側生体伝送部４１０を介して受信した通過光強度信号８２０を記録する。データ記録部４４０は、例えば、着脱自在な可搬型記録媒体の駆動装置を備え、挿入された可搬型記録装置に対し、受信した透過光強度信号８２０を記録する。なお、ハードディスク等の記憶装置で構成されていてもよい。この場合は、外部機器にハードディスク内のデータを出力可能なインタフェースを備える。

データ処理・表示部６３０は、信号処理部３２０と、入出力インタフェース（Ｉ/Ｆ）３３０と、記憶部３５０と、電源３６０と、データ読取部３９０と、を備える。入出力インタフェース３３０には、例えば、表示装置３７０および走査装置３８０が接続される。

データ読取部３９０は、計測終了後、あるいは、所定のタイミングで、中継部６４０のデータ記録部４４０に記録された通過光強度信号８２０を読み取る。読み出された通過光強度信号８２０は、信号処理部３２０において第一の実施形態同様のデータ処理がなされ、各種の画像データが生成される。生成された各種の画像データは、第一の実施形態同様、表示装置３７０に表示されるとともに記憶部３５０に格納される。

なお、本実施形態の中継部６４０も、第一の実施形態同様、被検体１１０を媒体として生体通信を行うため、被検体１１０に中継部側生体伝送部４１０を密着させることが可能な形態とする。さらに、本実施形態では、図６に示すように、中継部６４０は、被検体１１０が装着可能な形状とする。

また、本実施形態では、中継部６４０およびデータ処理・表示部６３０は、ＣＰＵとメモリと記憶装置とを備え、記憶装置に格納されたプログラムをＣＰＵがメモリにロードして実行することにより、各部の機能を実現する。

また、本実施形態においても、第一の実施形態同様、Ａ/Ｄ変換器２２３および信号検出回路２２４、または、信号検出回路２２４を、中継部６４０側あるいはデータ処理・表示部６３０側に備えるよう構成してもよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、第一の実施形態同様、プローブとの信号の送受信を生体通信により行う。従って、第一の実施形態同様の効果が得られる。さらに、本実施形態によれば、中継部と制御部とが接続されない。従って、被検体が装着するプローブおよび中継部が、表示装置等が接続される装置本体（制御部）から独立しているため、より自由度の高い生体光計測装置を提供することができる。

なお、本実施形態では、信号処理部３２０は、データ処理・表示部６３０に備えられるよう構成しているが、中継部６４０が備えるよう構成してもよい。この場合、生体内画像の生成までを中継部６４０で行う。従って、データ処理・表示部６３０は、予め生成された画像データを読み取って表示するだけであるため、汎用の情報処理装置で構成してもよい。

上記各実施形態では、プローブ１２０と中継部１４０（または６４０）との間の生体通信を電流方式で行う場合を例にあげて説明したが、生体通信の伝送方式はこれに限られない。例えば、電界方式、電磁波方式などを用いてもよい。

これらの方式の場合、必ずしも、プローブ１２０と中継部側生体伝送部４１０との両方が被検体１１０に接触していなくても、通信を行うことができる。従って、例えば、図７（ａ）に示すように、被検体１１０が座る椅子の座面に中継部１４０（または６４０）を配置するよう構成してもよい。また、図７（ｂ）に示すように、被検体１１０が横たわる寝台の所望の位置に中継部１４０（または６４０）を配置するよう構成してもよい。

１００：生体光計測装置、１１０：被検体、１２０：プローブ、１３０：制御部、１４０：中継部、１５０：ケーブル、２１０：光照射部、２１１：光出力素子、２１２：光モジュール、２２０：光検出部、２２１：センサ、２２２：増幅回路、２２３：Ａ／Ｄ変換器、２２４：信号検出回路、２３０：プローブ側生体伝送部、２４０：電源、３１０：動作制御部、３２０：信号処理部、３３０：入出力インタフェース、３４０：制御部側送受信部、３５０：記憶部、３６０：電源、３７０：表示装置、３８０：操作装置、３９０：データ読取部、４１０：中継部側生体伝送部、４２０：中継部側送受信部、４３０：動作制御部、４４０：データ記録部、４５０：操作部、５００：生体、５１０：送信側端末、５２０：受信側信号電極、５３０：受信側端末、６００：生体光計測装置、６３０：データ処理・表示部、６４０：中継部、８１０：制御信号、８２０：通過光強度信号

Claims

被検体に照射光を照射するとともに前記被検体からの通過光を検出し、電気信号として出力するプローブと、
前記プローブにおける光の照射を制御するとともに当該プローブから出力された電気信号を用いて前記被検体の画像を生成する制御手段と、を備える生体計測装置であって、
前記プローブは、前記被検体に密接または近接するよう配置されて生体通信のインタフェースとなる第一の生体伝送手段を備え、
前記制御手段は、前記被検体に密接または近接するよう配置されて生体通信のインタフェースとなる第二の生体伝送手段を備え、
前記光の照射および検出を制御する制御信号および前記通過光強度信号は、前記第一の生体伝送手段および前記第二の生体伝送手段間で生体通信により送受信されること
を特徴とする生体光計測装置。
請求項１記載の生体光計測装置であって、
前記制御手段は、
前記制御信号を生成する動作制御手段および前記電気信号から前記画像を生成する信号処理手段を備える処理手段と、
前記処理手段とは独立して設けられる中継手段と、
前記処理手段と前記中継手段とを接続するケーブルとを備え、
前記第二の生体伝送手段は、前記中継手段が備えること
を特徴とする生体光計測装置。
請求項１記載の生体光計測装置であって、
前記制御手段は、
前記制御信号を生成する動作制御手段および前記電気信号を記録する記録手段を備える中継手段と、
前記記録手段に記録された電気信号を読み出し、前記画像を生成する信号処理手段と、を備え、
前記第二の生体伝送手段は、前記中継手段が備えること
を特徴とする生体光計測装置。
請求項１記載の生体光計測装置であって、
前記制御手段は、前記被検体に装着可能な形状を有すること
を特徴とする生体光計測装置。
請求項２または３記載の生体光計測装置であって、
前記中継手段は、前記被検体に装着可能な形状を有すること
を特徴とする生体光計測装置。
請求項１から５いずれか１項記載の生体光計測装置であって、
前記プローブは、
１以上の波長の光を生成する光源と、
前記光源から照射される光に照射位置に応じて変調を与え、前記照射光として１以上の照射位置に照射する変調手段と、を備え、
前記プローブにおいて生成される電気信号は、前記照射した波長および照射位置毎に分離された電気信号であること
を特徴とする生体光計測装置。
請求項１から５いずれか１項記載の生体光計測装置であって、
１以上の波長の光を生成する光源と、
前記光源から照射される光に照射位置に応じて変調を与え、前記照射光として１以上の照射位置に照射する変調手段と、を備え、
前記プローブにおいて生成される電気信号は、前記照射した波長および照射位置毎に分離される前の電気信号であること
を特徴とする生体光計測装置。
被検体に照射光を照射するとともに前記被検体からの通過光を検出し、当該通過光に対応する電気信号を出力するプローブと、前記プローブにおける光の照射を制御するとともに当該プローブから出力された信号を用いて前記被検体の画像を生成する制御手段とを備える生体光計測装置における生体光計測方法であって、
前記照射光の照射開始を指示する制御信号を前記制御手段から前記プローブへ生体通信によって送信する制御信号送信ステップと、
前記制御信号を受信し、前記照射光を前記被検体に照射する照射ステップと、
前記通過光を検出し前記電気信号に変換する信号変換ステップと、
前記電気信号を前記制御手段に生体通信によって送信する電気信号送信ステップと、
前記電気信号を処理する信号処理ステップと、を備えること
を特徴とする生体光計測方法。