JP2015150186A - 生体光計測装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光源プローブ21−1と受光プローブ22−nとの距離において、ファントムを介した光源プローブ21−1からの発光を受光プローブ22−nで受光して複数の距離に対する予備計測値を計測し、予備計測値のうちの一を基準距離に対する基準出力値とし、基準距離及び基準距離と異なるその他の距離の予備計測値の出力値を、基準距離と異なるその他の距離と基準距離基準距離と異なるその他の距離と基準距離に対応づけて記憶部に記憶させ、被検体に配置された光源プローブ21−1と受光プローブ22−nに対して被検体を介して光源プローブ21−1からの発光を受光プローブ22で受光した測定値を計測し、測定値と予備計測値とを比較し、それらの比較結果に基づき光源プローブ21−1と受光プローブ22の距離を演算する。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の生体光計測装置の構成例を示す図である。生体光計測装置は、近赤外光を生体(被検体)内に照射し、被検体の表面近傍から反射或いは被検体内を通過した光(以下、単に通過光という)を検出し、光の強度に対応する電気信号を発生する装置である。生体光計測装置は、図1に示すように、光源部100と、光計測部120と、制御部14と、信号処理部34と、表示部36と、記憶部38と、入出力部40と、を備える。
図1に示される制御部14には、上記説明した機能に次の機能が追加される。
[予備計測の実施]
検者は入出力部40の端末を操作して予備計測の実行開始を入力する。実行開始の方法は、例えば、端末に「予備計測」を示すアイコンが表示されており、マウスなどのポインティングデバイスを用いて「予備計測」のアイコン上にカーソルを移動させ、カーソルが「予備計測」のアイコンと重なったときに検者がクリックする(図示省略)。制御部14は入力された「予備計測」を受けて、被検体を模したファントムを使用した計測を行い、距離30mmでの光受信強度(出力)を1として他の距離の光受信強度を測定する。
制御部14は、距離30mmでの光受信強度と他の距離の光受信強度の比を予備計測値の出力比として換算する。
制御部14は前記基準距離及びその他の距離と対応づけて前記予備計測値の出力比を記憶部38に記憶させる。
検者は光源プローブ21-1、・・・、21-n、受光プローブ22-1、・・・、22-nをプローブホルダ23に固定された状態で、被検体の頭部に装着する。検者は光源プローブ21-1、・・・、21-n、受光プローブ22-1、・・・、22-n間の距離を任意に設定する。光源プローブと受光プローブの配置の仕方は次の方法がある。
制御部14は被検体に配置された前記光源プローブと前記受光プローブに対して前記被検体を介して前記光源プローブからの発光を前記受光プローブで受光した測定値を計測する。
(1)略等距離の配置:光源プローブと受光プローブの間の光減衰量αがほぼ同じと仮定した場合、検出される信号強度ATは第11乃至14チャンネルの光源プローブのそれぞれの強度A1〜A4の合計となる。
AT=α(A1+A2+A3+A4)・・・(1)
となる。
ここでA1〜A4はほぼ同じ強度と仮定しているため、以下に近似される。
AT=4αA1・・・(2)
A1:A2:A3:A4=45:395:7:1・・・(3)
制御部14は前記測定値と前記予備計測値のそれぞれの信号強度を比較し、それぞれの信号強度の比較結果に基づき前記光源プローブと前記受光プローブの距離を演算する。
制御部14は第11チャンネルの受光プローブに対し第11乃至14チャンネルの光源プローブ全て発光させた状態から選択的に消光させ、第11チャンネルの受光プローブの信号強度A1を消光したAT1がATの403/448(=45+395+7+1)に近似する値であるか否か判定する。判定の結果、近似する値であれば、第11チャンネルの受光プローブと第11チャンネルの光源プローブの距離を30mmと推定する。
以上説明したように実施例1の生体光計測装置は、複数の光源プローブ21-1、・・・、21-nを用いて近赤外光を照射する光源部100と、複数の受光プローブ22-1、・・・、22-nを用いて被検体の複数の測定点における通過光の信号強度を計測し、測定点毎の通過光の信号を計測する光計測部120と、前記信号をデータ処理する信号処理部34と、前記データ処理の結果を表示する表示部36と、入出力部40からの入力パラメータを受けて前記光源部100、前記光計測部120、前記信号処理部34及び前記表示部36を制御する制御部14と、を備えた生体光計測装置であって、前記制御部14は複数の光源プローブ21-1、・・・、21-nのうちの所定の光源プローブと、当該光源プローブ21-1、・・・、21-nと受光プローブ22-1、・・・、22-nとの距離において、ファントムを介した前記光源プローブからの発光を前記受光プローブで受光して複数の距離に対する予備計測値を計測し、前記予備計測値のうちの一を基準距離に対する基準出力値とし、前記基準距離及び前記基準距離と異なるその他の距離の前記予備計測値の出力値を、前記基準距離と異なるその他の距離と前記基準距離と異なるその他の距離と前記基準距離に対応づけて記憶部に記憶させ、前記被検体に配置された前記光源プローブと前記受光プローブに対して前記被検体を介して前記光源プローブからの発光を前記受光プローブで受光した信号強度の測定値を計測し、前記測定値と前記予備計測値とを比較し、それらの比較結果に基づき前記光源プローブと前記受光プローブの距離を演算するので、検者にとって光源プローブと受光プローブ間の距離の測定あるいは入力の操作を省略できるから、光源プローブと受光プローブ間の距離の測定あるいは入力の煩雑さを解消することが可能となる。
各光源プローブと受光プローブ距離の演算の手法は実施例1で説明したとおりであるが、例えば、図4(a)に対して図4(b)に示すように、第12チャンネルの光源プローブと第14チャンネルの光源プローブが入れ替わっているかいないかの配置の区別はできない。
そこで、配置の区別ができるようにするため、複数の受信プローブを用いる。
図5(a)において、光源プローブと受光プローブの間の光減衰量がほぼ同じと仮定した場合、第11及び12チャンネルの受光プローブで検出される信号強度AT5および信号強度AT6は第11乃至14チャンネルの光源プローブに由来する信号強度A1〜A4の合計となる。基準の光源プローブとして第11チャンネルの光源プローブと第11チャンネルの受信プローブの距離が30mmであると与えられているものとする。
※A3,A4由来の信号強度はほぼゼロである。
+8.7×A1(第12チャンネルの光源プローブ)
+0.16×A1(第13チャンネルの光源プローブ)
+0.005×A1(第14チャンネルの光源プローブ)・・・(5)
第13及び14チャンネルの光源プローブに関する信号強度はほぼゼロとみなすことができる。第11チャンネルの光源プローブは基準位置として第11チャンネルの受光プローブとの距離が30mmとわかっているため、第12チャンネルの光源プローブに由来する信号強度が第11チャンネルの光源プローブに由来する信号強度に比べ8.7倍大きいということは、その距離は15mmと推定可能である。
※A3,A4由来の信号強度はほぼゼロである。
以上説明したように実施例2の生体光計測装置は、実施例1で説明した効果の他に、複数の受光プローブを複数有することによって、光源プローブと受光プローブ間の配置の測定あるいは入力の煩雑さを解消することが可能となるという実施例2の特有の効果を奏する。
Claims (3)
- 複数の光源プローブを用いて近赤外光を照射する光源部と、複数の受光プローブを用いて被検体の複数の測定点における通過光の信号強度を計測し、測定点毎の通過光の信号を計測する光計測部と、前記信号をデータ処理する信号処理部と、前記データ処理の結果を表示する表示部と、入出力部からの入力パラメータを受けて前記光源部、前記光計測部、前記信号処理部及び前記表示部を制御する制御部と、を備えた生体光計測装置であって、前記制御部は複数の光源プローブのうちの所定の光源プローブと、当該光源プローブと受光プローブとの距離において、ファントムを介した前記光源プローブからの発光を前記受光プローブで受光して複数の距離に対する予備計測値を計測し、前記予備計測値のうちの一を基準距離に対する基準出力値とし、前記基準距離及び前記基準距離と異なるその他の距離の前記予備計測値の出力値を、前記基準距離と異なるその他の距離と前記基準距離と異なるその他の距離と前記基準距離に対応づけて記憶部に記憶させ、前記被検体に配置された前記光源プローブと前記受光プローブに対して前記被検体を介して前記光源プローブからの発光を前記受光プローブで受光した信号強度の測定値を計測し、前記測定値と前記予備計測値とを比較し、それらの比較結果に基づき前記光源プローブと前記受光プローブの距離を演算することを特徴とする生体光計測装置。
- 前記制御部は、複数の対の前記光源プローブと前記受光プローブを用いて、前記光源プローブと前記受光プローブの配置を求めることを特徴とする請求項1に記載の生体光計測装置。
- 前記制御部は、前記受光プローブの指定回数からチャンネル番号を設定することを特徴とする請求項1又は2に記載の生体光計測装置。
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