JP2017042200A - 生体測定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】測定部と頭部との間に毛髪が挟まることを抑制し、毛髪によって測定に支障がきたすことや測定の精度が低下することを抑制できる生体測定装置を提供する。【解決手段】測定装置は、近赤外分光法を用いて頭部に向けて近赤外光を照射し、頭部によって拡散反射された近赤外光を検出し、検出結果を基に生体機能を測定する。光源収納部11は、光源収納部11の外周面11c側に配設される光源櫛部11eを有する。検出収納部21は、検出収納部21の外周面21c側に配設される検出櫛部21eを有する。【選択図】図3A
Description
本発明は、頭部等の生体の状態を光源部と検出部とを有する測定部にて測定する生体測定装置に関する。
例えば特許文献1は、頭部に装着される測定装置を開示している。この測定装置が頭部に装着され、測定装置の測定部が頭部に密着した状態で、測定装置は近赤外分光法を用いて脳の活動を測定する。測定部は、光源部と検出部とを有する。
測定部が頭部に密着する際、測定部と頭部との間に毛髪が挟まれることがある。すると、測定部の光源部から発光される近赤外光が毛髪によって減衰し、測定に支障をきたすことがある。また、頭部に拡散反射された近赤外光が測定部の検出部によって検出される際にも、測定部と頭部との間に毛髪が挟まれていると測定の精度が低下する。
このため本発明は、上記事情に鑑み、測定部と頭部との間に毛髪が挟まることを抑制し、毛髪によって測定に支障がきたすことや測定の精度が低下することを抑制できる生体測定装置を提供することを目的とする。
本発明の生体測定装置の一態様は、近赤外分光法を用いて生体に向けて近赤外光を照射し、前記生体によって拡散反射された前記近赤外光を検出し、検出結果を基に生体機能を測定し、測定結果を管理する測定本体装置に前記測定結果を送信する生体測定装置であって、筒形状の光源収納部と、前記光源収納部に収納され、前記生体に向けて前記近赤外光を出射する光源本体部とを有する光源部と、筒形状の検出収納部と、前記光源本体部から出射された後に前記生体によって拡散反射された前記近赤外光を検出する検出本体部とを有し、前記光源部と対の関係を有し、前記光源部と共に1つのユニットを構成する検出部と、前記光源部と前記検出部とを1つのユニットとして支持する支持部と、前記支持部に配設され、前記光源収納部と前記検出収納部とに連接し、前記光源部と前記検出部とを一体にして前記光源部と前記検出部とを前記生体に密着させるために、前記光源部と前記検出部とを前記生体に押し付ける押し付け部と、を具備し、前記光源収納部は、前記光源収納部の外周面側に配設される光源櫛部を有し、前記検出収納部は、前記検出収納部の外周面側に配設される検出櫛部を有することを特徴とする。
本発明の生体測定装置の一態様は、近赤外分光法を用いて生体に向けて近赤外光を照射し、前記生体によって拡散反射された前記近赤外光を検出し、検出結果を基に生体機能を測定し、測定結果を管理する測定本体装置に前記測定結果を送信する生体測定装置であって、筒形状の光源収納部と、前記光源収納部に収納され、前記生体に向けて前記近赤外光を出射する光源本体部とを有する光源部と、筒形状の検出収納部と、前記光源本体部から出射された後に前記生体によって拡散反射された前記近赤外光を検出する検出本体部とを有し、前記光源部と対の関係を有し、前記光源部と共に1つのユニットを構成する検出部と、前記光源部と前記検出部とを1つのユニットとして支持する支持部と、前記支持部に配設され、前記光源収納部と前記検出収納部とに連接し、前記光源部と前記検出部とを一体にして前記光源部と前記検出部とを前記生体に密着させるために、前記光源部と前記検出部とを前記生体に押し付ける押し付け部と、を具備し、前記光源収納部は、前記光源収納部の外周面に配設され、前記光源収納部の中心軸に対して対称に配設される複数の光源羽板部を有し、前記検出収納部は、前記検出収納部の外周面に配設され、前記検出収納部の中心軸に対して対称に配設される複数の検出羽板部を有することを特徴とする。
本発明によれば、測定部と頭部との間に毛髪が挟まることを抑制し、毛髪によって測定に支障がきたすことや測定の精度が低下することを抑制できる生体測定装置を提供することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
[第1の実施形態]
[構成]
図1と図2と図3Aと図3Bと図4と図5と図6と図7Aと図7Bとを参照して、第1の実施形態について説明する。なお図1において光源櫛部11eと検出櫛部21eとの図示を省略し、図4においてベルト60の図示を省略するように、一部の図面では、図示の明瞭化のために、部材の一部の図示を省略する。
[第1の実施形態]
[構成]
図1と図2と図3Aと図3Bと図4と図5と図6と図7Aと図7Bとを参照して、第1の実施形態について説明する。なお図1において光源櫛部11eと検出櫛部21eとの図示を省略し、図4においてベルト60の図示を省略するように、一部の図面では、図示の明瞭化のために、部材の一部の図示を省略する。
[生体測定システム(以下、測定システム100と称する]
図1に示すような測定システム100は、例えば近赤外分光法(以下、NIRS:Near infrared spectroscopy)を用いて生体に向けて例えば透過性が高い近赤外光を照射し、生体によって拡散反射された光を受光及び検出する。測定システム100は、検出した検出結果を基に生体に流れる血液中の例えばヘモグロビンの酸素状態を測定し、測定したヘモグロビンの酸素状態を基に生体の活動状態(生体機能)を測定し、この測定結果を管理する。近赤外光は、一般的に筋肉及び骨などの生体組織を透過し、血液中のヘモグロビンに吸収される性質を有するため、本実施形態では利用される。近赤外光の波長は、例えば、700nm〜1000nmである。なお以下において、本実施形態では、生体の一例である頭部5及び頭部5の脳を用い、生体機能の一例である脳機能を用いて説明する。このような測定システム100は、図1に示すように、前記したように生体機能である脳機能を測定する携帯型且つ小型な生体測定装置(以下、測定装置1と称する)と、測定装置1を制御する携帯型且つ小型な制御装置3と、制御装置3に例えば無線にて接続され、測定装置1が測定した測定結果をリアルタイムで表示し、この測定結果を保存及び管理し、携帯型且つ小型な測定本体装置110とを有する。
図1に示すような測定システム100は、例えば近赤外分光法(以下、NIRS:Near infrared spectroscopy)を用いて生体に向けて例えば透過性が高い近赤外光を照射し、生体によって拡散反射された光を受光及び検出する。測定システム100は、検出した検出結果を基に生体に流れる血液中の例えばヘモグロビンの酸素状態を測定し、測定したヘモグロビンの酸素状態を基に生体の活動状態(生体機能)を測定し、この測定結果を管理する。近赤外光は、一般的に筋肉及び骨などの生体組織を透過し、血液中のヘモグロビンに吸収される性質を有するため、本実施形態では利用される。近赤外光の波長は、例えば、700nm〜1000nmである。なお以下において、本実施形態では、生体の一例である頭部5及び頭部5の脳を用い、生体機能の一例である脳機能を用いて説明する。このような測定システム100は、図1に示すように、前記したように生体機能である脳機能を測定する携帯型且つ小型な生体測定装置(以下、測定装置1と称する)と、測定装置1を制御する携帯型且つ小型な制御装置3と、制御装置3に例えば無線にて接続され、測定装置1が測定した測定結果をリアルタイムで表示し、この測定結果を保存及び管理し、携帯型且つ小型な測定本体装置110とを有する。
図2に示すように頭部5に装着される測定装置1は、NIRSを用いて例えば頭部5に向けて近赤外光を照射し、脳によって拡散反射された光を受光及び検出する。そして測定装置1は、検出した検出結果を基に脳に流れる血液中の例えばヘモグロビンの酸素状態を測定し、測定したヘモグロビンの酸素状態を基に脳機能を測定する。なお測定装置1は、NIRSを用いて脳機能を測定するが、これに限定される必要はない。測定装置1は、NIRSを用いて生体(例えば頭部5)に向けて近赤外光を照射し、生体によって拡散反射された近赤外光を検出し、検出結果を基に生体機能を測定する生体測定装置として機能すればよい。測定装置1は、近赤外光によって、無侵襲にリアルタイムで測定する。図1に示すように、測定装置1は、例えば光ファイバなどの有線ケーブル2にて制御装置3に接続され、測定結果を制御装置3に送信する。
図1に示すような制御装置3は、測定装置1から送信された測定結果を測定本体装置110に送信するなど、測定本体装置110と無線通信を実施する。このように、測定装置1は、制御装置3を通じて無線によって測定本体装置110に接続され、制御装置3を介して測定本体装置110に測定結果を送信する。なお制御装置3は、例えば、測定装置1の初期設定と、計測の開始と停止と、測定結果の取得と一時保存と、測定装置1への電力供給と、測定本体装置110との無線通信とを制御する。
図1に示すような測定本体装置110は、測定結果を表示及び管理する例えばパソコンなどを有する。測定本体装置110は、制御装置3から例えば無線通信によって測定結果を受信し、測定結果を蓄積及び管理する。なお測定本体装置110は、例えば所定の情報を制御装置3に送信してもよい。測定本体装置110は、例えば無線通信等によって、複数の測定装置1に直接接続されてもよい。これにより、1台の測定本体装置110で、同時測定を一括で表示及び管理できる。
[測定装置1]
図2に示すように、測定装置1は、子供または大人といった様々な被験者の頭部5(被装着体)に直接装着される帯である。測定装置1は、頭部5に装着される際、頭部5の周囲を囲む。本実施形態における脳とは例えば前頭葉を示し、頭部5は額を含む。測定装置1は、装着された状態で、脳機能を測定するヘッドセットタイプである。本実施形態の測定装置1は、装着時に補助者が不要となっており、被検者自らが容易に装着できるように頭部5に装着される装着体である。
図2に示すように、測定装置1は、子供または大人といった様々な被験者の頭部5(被装着体)に直接装着される帯である。測定装置1は、頭部5に装着される際、頭部5の周囲を囲む。本実施形態における脳とは例えば前頭葉を示し、頭部5は額を含む。測定装置1は、装着された状態で、脳機能を測定するヘッドセットタイプである。本実施形態の測定装置1は、装着時に補助者が不要となっており、被検者自らが容易に装着できるように頭部5に装着される装着体である。
図1と図2と図3Aと図3Bとに示すように、測定装置1は、光源部10と検出部20とを有し脳機能を測定する測定部7と、測定部7に連接しており、測定部7を頭部5に密着させるために、測定部7を頭部5に押し付ける押し付け部である板ばね部40とを有する。板ばね部40は、測定部7に含まれてもよい。
図1と図2と図4とに示すように、測定装置1は、板ばね部40が着脱自在に取り付けられ、板ばね部40を介して測定部7を支持する支持部30を有する。
図1と図2と図4とに示すように、測定装置1は、頭部5の周囲方向に沿って光源部10と検出部20とが互い違いに配設されるように支持部30同士を数珠繋ぎに連結し、支持部30を通じて光源部10と検出部20とを頭部5に密着させるために、連結した支持部30を頭部5の周囲方向に回動させる回動性を有するリンク機構50を有する。
図1と図2とに示すように、測定装置1は、支持部30に連結され、測定装置1を頭部5に装着させるベルト60を有する。
図1と図2と図4とに示すように、測定装置1は、板ばね部40が着脱自在に取り付けられ、板ばね部40を介して測定部7を支持する支持部30を有する。
図1と図2と図4とに示すように、測定装置1は、頭部5の周囲方向に沿って光源部10と検出部20とが互い違いに配設されるように支持部30同士を数珠繋ぎに連結し、支持部30を通じて光源部10と検出部20とを頭部5に密着させるために、連結した支持部30を頭部5の周囲方向に回動させる回動性を有するリンク機構50を有する。
図1と図2とに示すように、測定装置1は、支持部30に連結され、測定装置1を頭部5に装着させるベルト60を有する。
[測定部7(光源部10と検出部20)]
図1と図2と図3Aと図3Bとに示すように、測定部7は、頭部5に向けて近赤外光を出射する光源部10と、光源部10から出射された後、脳によって拡散反射された光を検出する検出部20とを有する。
図1と図2と図3Aと図3Bとに示すように、測定部7は、頭部5に向けて近赤外光を出射する光源部10と、光源部10から出射された後、脳によって拡散反射された光を検出する検出部20とを有する。
図1と図2と図3Aと図3Bとに示すように、光源部10と検出部20とは、板ばね部40によって一体化し、ベルト60の幅方向において互いに対向する。ベルト60の幅方向とは、帯である測定装置1の幅方向でもある。このように光源部10と検出部20とは、対の関係を有しており、1つのユニットを構成し、板ばね部40において、支持部30によって1つのユニット毎に支持される。このような1組の光源部10と検出部20とは、ベルト60の長手方向(頭部5の周囲)に沿って光源部10同士または検出部20同士が隣り合わないように互い違い且つ等間隔に配設される。ベルト60の長手方向とは、帯である測定装置1の長手方向でもある。つまり板ばね部40を介して支持部30に支持される光源部10と検出部20とは、ベルト60の幅方向に沿って2列配置される。
図1と図2とに示すように、ベルト60の長手方向と幅方向とにおいて、光源部10の隣には、検出部20が配設されることとなる。このため光源部10から出射された近赤外光は、隣り合う3つの検出部20によって検出される。なおベルト60の長手方向において、両端に配設される光源部10から出射された近赤外光は、隣り合う2つの検出部20によって検出される。なお光源部10と検出部20との数は、限定されず、どちらも少なくとも1つ配設されていればよい。ベルト60の幅方向における光源部10と検出部20との配置位置も、特に限定されない。
[光源部10]
図3Aと図3Bとに示すように、光源部10は、例えば楕円筒形状を有し、板ばね部40と連接し、板ばね部40を介して支持部30によって支持される光源収納部11と、光源収納部11に収納される光源接触部13とを有する。光源部10は、光源収納部11に収納され、頭部5に向けて近赤外光を出射し、光源接触部13に積層する光源本体部14を有する。光源部10は、光源収納部11に収納され、光源本体部14に積層する光源付勢部材15と、光源収納部11に取り付けられ、光源接触部13と光源本体部14と光源付勢部材15とを保護するためにカバーする光源カバー部16とを有する。
図3Aと図3Bとに示すように、光源部10は、例えば楕円筒形状を有し、板ばね部40と連接し、板ばね部40を介して支持部30によって支持される光源収納部11と、光源収納部11に収納される光源接触部13とを有する。光源部10は、光源収納部11に収納され、頭部5に向けて近赤外光を出射し、光源接触部13に積層する光源本体部14を有する。光源部10は、光源収納部11に収納され、光源本体部14に積層する光源付勢部材15と、光源収納部11に取り付けられ、光源接触部13と光源本体部14と光源付勢部材15とを保護するためにカバーする光源カバー部16とを有する。
光源収納部11は、光源部10の軸方向において、光源収納部11の前面11a側から順に、光源接触部13と光源本体部14と光源付勢部材15とを収納する。光源収納部11は、光源収納部11の楕円状の前面11aの中央に配設され、光源付勢部材15の付勢力によって光源接触部13が頭部5に接触するように突出する開口部11bを有する。光源収納部11は、板ばね部40と連接する外周面11cをさらに有する。光源収納部11は、板ばね部40によって頭部5に向かって押し付けられる。光源収納部11は、筒形状であればよく、円筒形状であってもよい。この場合、前面11aは、楕円形状である。
本発明は、光源収納部11が、光源収納部11の外周面11c側に配設される光源櫛部11eを有することを特徴とする。図7Aと図7Bとに示すように、光源櫛部11eが頭部5に向かって押し付けられる際に、光源櫛部11eが一部の毛髪5aに接触し、光源櫛部11eは毛髪5aを掻き分ける状態となる。その後、毛髪5aを掻き分けた光源櫛部11eは、図7Bに示すように、頭部5に向かって押し付けられる。光源櫛部11eは、一部の毛髪5aをとかすような形で頭皮から毛髪5aを避けさせ、頭皮を露出させ頭部5の測定を可能とする。
図3Aと図3Bとに示すように、光源櫛部11eは、光源収納部11の外周面11cの全周または一部を取り囲むように配設される。このため、図3Bに示すように、光源櫛部11eは外周面11cに直接形成されるのではなく、光源櫛部11eと外周面11cとの間に間隙部11gが形成され、光源櫛部11eは外周面11cから浮いたように配設される。光源収納部11の周方向において、光源櫛部11e同士の間隔は、櫛のようにより狭いことが好適であり、均一であってもよいし不均一であってもよい。
光源櫛部11eは、光源収納部11の中心軸方向に沿って直線状に配設され、光源収納部11の先端部から基端部まで配設される。より好ましくは、光源櫛部11eの先端部は、光源収納部11の先端部よりも前方(頭部5側)に位置し、光源収納部11及び光源側パッド部材12よりも先に毛髪5aまたは頭部5に接触する。つまり光源櫛部11eの先端部は、光源部10のなかで最も早く毛髪5aまたは頭部5に接触する。光源櫛部11eの先端部は、平坦ではなく尖っていることが好ましい。
光源櫛部11eは、柔らかい樹脂やプラスチック等のしなりやすい素材が好ましい。
図3Aに示すように、光源櫛部11eは、光源櫛部11eの基端部において取付部材11hに配設される。なお光源櫛部11eは、取付部材11hと一体であってもよいし着脱自在に別体であってもよい。取付部材11hは、例えば、光源収納部11の基端部に着脱自在に取り付けられる。取り付け方は、特に限定されないが、例えば、取付部材11hがリング状で光源収納部11の基端部が取付部材11hに嵌め込まれてもよいし、取付部材11hが板状で光源収納部11の基端面と光源カバー部16とに挟まれてもよい。このように、光源櫛部11eは、光源収納部11とは別体で、光源収納部11に着脱自在に取り付けられる。
以上のような構造の光源櫛部11eが配設されることにより、頭部5の毛髪5aをより掻き分けやすくすることができる。
光源櫛部11eは、光源収納部11の中心軸方向に沿って直線状に配設され、光源収納部11の先端部から基端部まで配設される。より好ましくは、光源櫛部11eの先端部は、光源収納部11の先端部よりも前方(頭部5側)に位置し、光源収納部11及び光源側パッド部材12よりも先に毛髪5aまたは頭部5に接触する。つまり光源櫛部11eの先端部は、光源部10のなかで最も早く毛髪5aまたは頭部5に接触する。光源櫛部11eの先端部は、平坦ではなく尖っていることが好ましい。
光源櫛部11eは、柔らかい樹脂やプラスチック等のしなりやすい素材が好ましい。
図3Aに示すように、光源櫛部11eは、光源櫛部11eの基端部において取付部材11hに配設される。なお光源櫛部11eは、取付部材11hと一体であってもよいし着脱自在に別体であってもよい。取付部材11hは、例えば、光源収納部11の基端部に着脱自在に取り付けられる。取り付け方は、特に限定されないが、例えば、取付部材11hがリング状で光源収納部11の基端部が取付部材11hに嵌め込まれてもよいし、取付部材11hが板状で光源収納部11の基端面と光源カバー部16とに挟まれてもよい。このように、光源櫛部11eは、光源収納部11とは別体で、光源収納部11に着脱自在に取り付けられる。
以上のような構造の光源櫛部11eが配設されることにより、頭部5の毛髪5aをより掻き分けやすくすることができる。
光源櫛部11eが掻き分ける部位は、毛髪5aに限定されることはない。この部位は、光源櫛部11e同士の間隔よりも細く、測定装置1が装着される頭部5などの被装着体の表面と光源部10の測定面との間に介在する介在物である。測定面は、例えば、開口部11bと平面部11dとを含む前面11a及び光源側パッド部材12である。
光源接触部13は、頭部5に接触し、光源本体部14から出射された光を頭部5に導光する。
光源本体部14は、例えば上述した700nm〜1000nmの波長を有する近赤外光を出射するレーザダイオードを有しており、基板である。光源本体部14は、光源接触部13に向けて近赤外光を出射する。
光源付勢部材15は、光源部10の軸方向に付勢する付勢力を有する。光源付勢部材15は、光源本体部14を光源接触部13に向けて付勢する。光源付勢部材15は、光源接触部13が開口部11bから突出して頭部5に接触するように、光源本体部14を介して光源接触部13を付勢する。光源付勢部材15は、例えば、樹脂性のバネであってもよいし、ステンレス製等の金属材でも良く、付勢力を有していればどのような材質や形状でもよい。
光源カバー部16は、例えば、蓋である。
図3Aと図3Bとに示すように、光源部10は、光源収納部11の前面11aに配設され、板ばね部40が光源部10(光源収納部11)を頭部5に押し付けた際に、頭部5に貼り付いて密着するリング状の光源側パッド部材12を有する。頭部5に密着する光源側パッド部材12の密着部分は、頭部5に対向する部分のみである。光源側パッド部材12は、前面11aの周縁に沿って配設される。光源側パッド部材12の外径は、前面11aの外径よりも小さくてもよい。光源側パッド部材12は、前面11aの開口部11b以外の平面部11dに配置されることが好適である。光源側パッド部材12の中空部と開口部11bとは、同一直線上に配設される。光源側パッド部材12の形状は、光源本体部14から出射される近赤外光を遮光せず、頭部5に貼り付くことができれば、リング状に限定されることはない。
光源側パッド部材12は、弾力性と外光を遮光する遮光性と対薬性とを有しており、例えばゲルまたはシリコンゴムといった素材によって形成される。光源側パッド部材12は、アルコールなどで洗浄可能である。
光源側パッド部材12が光源収納部11を介する板ばね部40の押し付けによって頭部5に押し付けられて頭部5に貼り付き、光源付勢部材15の付勢力によって光源接触部13と光源本体部14とが移動し、光源接触部13がこの付勢力と光源収納部11を介する板ばね部40の押し付けとによって頭部5に接触すると、頭部5への接触力が実現される。
光源本体部14が近赤外光を光源接触部13に向かって出射した際、近赤外光は、光源接触部13によって導光され、頭部5に向けて出射される。このとき光源部10(光源側パッド部材12及び光源接触部13)が光源付勢部材15の付勢力と板ばね部40の押し付けとによって頭部5に貼り付き、光源側パッド部材12は遮光性を有し、光源接触部13が近赤外光を導光し、近赤外光が開口部11bを通じて出射されるため、頭部5には光源本体部14から出射された近赤外光のみが照射され、この近赤外光以外の光が頭部5に照射されることが防止される。
[検出部20]
検出部20の構造は、検出接触部23と検出本体部24とを除き、光源部10の構造と略同一である。
図3Aと図3Bとに示すように、検出部20は、例えば楕円筒形状を有し、板ばね部40と連接し、板ばね部40を介して支持部30によって支持される検出収納部21と、検出収納部21に収納される検出接触部23とを有する。検出部20は、検出収納部21に収納され、光源本体部14から出射された後に脳によって拡散反射された近赤外光を検出し、検出接触部23に積層する検出本体部24を有する。検出部20は、検出収納部21に収納され、検出本体部24に積層する検出付勢部材25と、検出収納部21に取り付けられ、検出接触部23と検出本体部24と検出付勢部材25とを保護するためにカバーする検出カバー部26とを有する。
検出部20の構造は、検出接触部23と検出本体部24とを除き、光源部10の構造と略同一である。
図3Aと図3Bとに示すように、検出部20は、例えば楕円筒形状を有し、板ばね部40と連接し、板ばね部40を介して支持部30によって支持される検出収納部21と、検出収納部21に収納される検出接触部23とを有する。検出部20は、検出収納部21に収納され、光源本体部14から出射された後に脳によって拡散反射された近赤外光を検出し、検出接触部23に積層する検出本体部24を有する。検出部20は、検出収納部21に収納され、検出本体部24に積層する検出付勢部材25と、検出収納部21に取り付けられ、検出接触部23と検出本体部24と検出付勢部材25とを保護するためにカバーする検出カバー部26とを有する。
検出収納部21は、検出部20の軸方向において、検出収納部21の前面21a側から順に、検出接触部23と検出本体部24と検出付勢部材25とを収納する。検出収納部21は、検出収納部21の楕円状の前面21aの中央に配設され、検出付勢部材25の付勢力によって検出接触部23が頭部5に接触するように突出する開口部21bを有する。検出収納部21は、板ばね部40と連接する外周面21cをさらに有する。検出収納部21は、板ばね部40によって頭部5に向かって押し付けられる。検出収納部21は、筒形状であればよく、円筒形状であってもよい。この場合、前面21aは、楕円形状である。
本発明は、検出収納部21が、検出収納部21の外周面21c側に配設される検出櫛部21eを有することを特徴とする。図7Aと図7Bとに示す光源櫛部11e同様に、検出櫛部21eが頭部5に向かって押し付けられる際に、検出櫛部21eが一部の毛髪5aに接触し、検出櫛部21eは毛髪5aを掻き分ける状態となる。その後、毛髪5aを掻き分けた検出櫛部21eは、図7Bに示す光源櫛部11e同様に、頭部5に向かって押し付けられる。検出櫛部21eは、一部の毛髪5aをとかすような形で頭皮から毛髪5aを避けさせ、頭皮を露出させ頭部5の測定を可能とする。
図3Aと図3Bとに示すように、検出櫛部21eは、検出収納部21の外周面21cの全周または一部を取り囲むように配設される。このため、図3Bに示すように、検出櫛部21eは外周面21cに直接形成されるのではなく、検出櫛部21eと外周面21cとの間に間隙部21gが形成され、検出櫛部21eは外周面21cから浮いたように配設される。検出収納部21の周方向において、検出櫛部21e同士の間隔は、櫛のようにより狭いことが好適であり、均一であってもよいし不均一であってもよい。
検出櫛部21eは、検出収納部21の中心軸方向に沿って直線状に配設され、検出収納部21の先端部から基端部まで配設される。より好ましくは、検出櫛部21eの先端部は、検出収納部21の先端部よりも前方(頭部5側)に位置し、検出収納部21及び検出側パッド部材22よりも先に毛髪5aまたは頭部5に接触する。つまり検出櫛部21eの先端部は、検出部20のなかで最も早く毛髪5aまたは頭部5に接触する。検出櫛部21eの先端部は、平坦ではなく尖っていることが好ましい。
検出櫛部21eは、柔らかい樹脂やプラスチック等のしなりやすい素材が好ましい。
図3Aに示すように、検出櫛部21eは、検出櫛部21eの基端部において取付部材21hに配設される。なお検出櫛部21eは、取付部材21hと一体であってもよいし着脱自在に別体であってもよい。取付部材21hは、例えば、検出収納部21の基端部に着脱自在に取り付けられる。取り付け方は、特に限定されないが、例えば、取付部材21hがリング状で検出収納部21の基端部が取付部材21hに嵌め込まれてもよいし、取付部材21hが板状で検出収納部21の基端面と検出カバー部26とに挟まれてもよい。このように、検出櫛部21eは、検出収納部21とは別体で、検出収納部21に着脱自在に取り付けられる。
以上のような構造の検出櫛部21eが配設されることにより、頭部5の毛髪5aをより掻き分けやすくすることができる。
検出櫛部21eは、検出収納部21の中心軸方向に沿って直線状に配設され、検出収納部21の先端部から基端部まで配設される。より好ましくは、検出櫛部21eの先端部は、検出収納部21の先端部よりも前方(頭部5側)に位置し、検出収納部21及び検出側パッド部材22よりも先に毛髪5aまたは頭部5に接触する。つまり検出櫛部21eの先端部は、検出部20のなかで最も早く毛髪5aまたは頭部5に接触する。検出櫛部21eの先端部は、平坦ではなく尖っていることが好ましい。
検出櫛部21eは、柔らかい樹脂やプラスチック等のしなりやすい素材が好ましい。
図3Aに示すように、検出櫛部21eは、検出櫛部21eの基端部において取付部材21hに配設される。なお検出櫛部21eは、取付部材21hと一体であってもよいし着脱自在に別体であってもよい。取付部材21hは、例えば、検出収納部21の基端部に着脱自在に取り付けられる。取り付け方は、特に限定されないが、例えば、取付部材21hがリング状で検出収納部21の基端部が取付部材21hに嵌め込まれてもよいし、取付部材21hが板状で検出収納部21の基端面と検出カバー部26とに挟まれてもよい。このように、検出櫛部21eは、検出収納部21とは別体で、検出収納部21に着脱自在に取り付けられる。
以上のような構造の検出櫛部21eが配設されることにより、頭部5の毛髪5aをより掻き分けやすくすることができる。
検出櫛部21eが掻き分ける部位は、毛髪5aに限定されることはない。この部位は、検出櫛部21e同士の間隔よりも細く、測定装置1が装着される頭部5などの被装着体の表面と検出部20の測定面との間に介在する介在物である。測定面は、例えば、開口部21bと平面部21dとを含む前面21a及び検出側パッド部材22である。
検出接触部23は、頭部5に接触し、光源本体部14から光源接触部13を通じて頭部5に向けて出射され、頭部5から反射された近赤外光を、検出接触部23を通じて検出本体部24に導光する。
検出本体部24は、検出接触部23によって導光された近赤外光を受光及び検出する基板である。検出本体部24は、近赤外光を基に脳機能を測定する。このように測定部7は、測定した近赤外光を基に、脳機能を計測する。
検出付勢部材25は、検出部20の軸方向に付勢する付勢力を有する。検出付勢部材25は、検出本体部24を検出接触部23に向けて付勢する。検出付勢部材25は、検出接触部23が開口部21bから突出して頭部5に接触するように、検出本体部24を介して検出接触部23を付勢する。検出付勢部材25は、例えば、樹脂性のバネであってもよいし、ステンレス製等の金属材でも良く、付勢力を有していればどのような材質や形状でもよい。
検出カバー部26は、例えば、蓋である。
図3Aと図3Bとに示すように、検出部20は、検出収納部21の前面21aに配設され、板ばね部40が検出部20(検出収納部21)を頭部5に押し付けた際に、頭部5に貼り付いて密着するリング状の検出側パッド部材22を有する。頭部5に密着する検出側パッド部材22の密着部分は、頭部5に対向する部分のみである。検出側パッド部材22は、前面21aの周縁に沿って配設される。検出側パッド部材22の外径は、前面21aの外径よりも小さくてもよい。検出側パッド部材22は、前面21aの開口部21b以外の平面部21dに配置されることが好適である。検出側パッド部材22の中空部と開口部21bとは、同一直線上に配設される。検出側パッド部材22の形状は、頭部5を反射した近赤外光を遮光せず、頭部5に貼り付くことができれば、リング状に限定されることはない。
検出側パッド部材22は、光源側パッド部材12と同様に弾力性と遮光性と対薬性とを有しており、例えばゲルまたはシリコンゴムといった素材によって形成される。検出側パッド部材22は、アルコールなどで洗浄可能である。
検出側パッド部材22が検出収納部21を介する板ばね部40の押し付けによって頭部5に押し付けられて頭部5に貼り付き、検出付勢部材25の付勢力によって検出接触部23と検出本体部24とが移動し、検出接触部23がこの付勢力と検出収納部21を介する板ばね部40の押し付けとによって頭部5に接触すると、頭部5への接触力が実現される。
検出部20(検出側パッド部材22及び検出接触部23)が検出付勢部材25や板ばね部40の押し付けによって頭部5に接触し、検出側パッド部材22は遮光性を有し、検出接触部23が検出側パッド部材22と開口部21bとを通じて近赤外光を導光するため、検出本体部24は、光源本体部14から出射され、頭部5から反射した近赤外光のみを受光する。またこのような構成は、検出本体部24が外光を受光することを防止している。
なお、後述する図5に示すように、光源本体部14にはケーブル80aが接続され、検出本体部24にはケーブル81aが接続される。
[板ばね部40]
図3Aと図3Bとに示すように、板ばね部40は、光源部10と検出部20とが互いに一体となるように光源収納部11の外周面11cと検出収納部21の外周面21cとに連接している。板ばね部40は、光源部10と検出部20とを一体にして光源部10と検出部20とを頭部5に密着させるために、光源部10と検出部20とを頭部5に押し付ける。詳細には板ばね部40は、光源側パッド部材12と光源接触部13と検出側パッド部材22と検出接触部23とを頭部5に密着させるために、光源収納部11と検出収納部21とを頭部5に押し付ける押し付け部として機能する。
図3Aと図3Bとに示すように、板ばね部40は、光源部10と検出部20とが互いに一体となるように光源収納部11の外周面11cと検出収納部21の外周面21cとに連接している。板ばね部40は、光源部10と検出部20とを一体にして光源部10と検出部20とを頭部5に密着させるために、光源部10と検出部20とを頭部5に押し付ける。詳細には板ばね部40は、光源側パッド部材12と光源接触部13と検出側パッド部材22と検出接触部23とを頭部5に密着させるために、光源収納部11と検出収納部21とを頭部5に押し付ける押し付け部として機能する。
図示はしないが、板ばね部40は、頭部5の周囲方向に略直交する傾斜方向における凸凹と、例えば額における頭部5の傾斜といった頭部5の曲率とに対して、光源部10(光源側パッド部材12及び光源接触部13)と、検出部20(検出側パッド部材22及び検出接触部23)と、を頭部5に密着させるために、光源部10(光源収納部11)と検出部20(検出収納部21)とを頭部5に押し付ける押し付け力(自在性)を有する。板ばね部40は、押し付け力によって、光源部10(光源側パッド部材12及び光源接触部13)と検出部20(検出側パッド部材22及び検出接触部23)とを、頭部5に向けて直接押し付けているのではなく、光源側パッド部材12と光源接触部13と検出側パッド部材22と検出接触部23とが頭部5に密着するように押し付け力によって頭部5に対する光源部10(光源収納部11)及び検出部20(検出収納部21)の角度を調整していることとなる。例えば、板ばね部40は、板ばね部40自身が押し付け力によって「く」の字のように折れ曲がることによって、頭部5に対する光源部10及び検出部20の角度を調整していることとなる。
なお板ばね部40の自在性は、大人と子供との頭部5に応じて光源部10と検出部20とを、頭部5に密着させるように所望に調整できることが好適である。
[支持部30及びリンク機構50]
図4に示すような1つの支持部30は、板ばね部40を介して1組の光源部10と検出部20とを図3Aと図3Bとに示すような1つのユニットとして支持する。このため支持部30は、1組の光源部10と検出部20と同数である。このように支持部30と、支持部30によって支持される1組の光源部10と検出部20と板ばね部40とは、1つのユニットを構成する。支持部30は、例えば樹脂または金属などの硬質材料で形成される。
図4に示すような1つの支持部30は、板ばね部40を介して1組の光源部10と検出部20とを図3Aと図3Bとに示すような1つのユニットとして支持する。このため支持部30は、1組の光源部10と検出部20と同数である。このように支持部30と、支持部30によって支持される1組の光源部10と検出部20と板ばね部40とは、1つのユニットを構成する。支持部30は、例えば樹脂または金属などの硬質材料で形成される。
図4に示すように支持部30は、ベルト60の長手方向に沿って並設される。支持部30同士は、数珠繋ぎである。詳細には、隣り合っている(ベルト60の長手方向に沿って隣り合って配設される)支持部30同士は、回動軸31によって頭部5の周囲方向に回動可能に連結される。このように支持部30が互いに回動軸31によって回動可能に連結されることで、湾曲(回動)可能なリンク機構(支持フレーム構造)50は形成される。
言い換えるとリンク機構50は、図1と図2とに示すように、頭部5の周囲方向に沿って光源部10と検出部20とが互い違いに配設されるように支持部30同士を数珠繋ぎに連結する。さらに言い換えると、リンク機構50は、支持部30を有し、回動軸31によって頭部5の周囲方向に回動可能である。このためリンク機構50は、支持部30を通じて光源部10と検出部20とを頭部5に密着させるために、上述した回動軸31によって連結した支持部30を頭部5の周囲方向に回動させる回動性を有していることとなる。
このようにリンク機構50は、1組の光源部10と検出部20とがベルト60の長手方向(頭部5の周囲(リンク機構50の長手方向))に沿って光源部10同士と検出部20同士とが互いに隣り合わないように互い違い且つ等間隔に配設されるように、支持部30を有する。言い換えると、リンク機構50は、帯状に配設される。
なお図1に示すように、両端に配設されている支持部30は、測定装置1を頭部5に装着させるベルト60に連結される。そして、ベルト60の長手方向に沿って支持部30同士が隣り合って配設され、支持部30はリンク機構50に配設されることとなる。
[制御ユニットと電源ユニットと中継ユニット]
測定装置1は、支持部30とリンク機構50とに配設される制御ユニットと電源ユニットと中継ユニットとを有する。制御ユニットは光源部10及び検出部20を制御し、電源ユニットは光源部10及び検出部20に電力を供給し、中継ユニットは例えば光源部10同士の電気的な接続を中継し及び検出部20同士の電気的な接続を中継する。
測定装置1は、支持部30とリンク機構50とに配設される制御ユニットと電源ユニットと中継ユニットとを有する。制御ユニットは光源部10及び検出部20を制御し、電源ユニットは光源部10及び検出部20に電力を供給し、中継ユニットは例えば光源部10同士の電気的な接続を中継し及び検出部20同士の電気的な接続を中継する。
図1と図2と図4と図5とに示すように、ベルト60の長手方向において、両端に配設される支持部30において、一端に配設される支持部30には制御ユニットの制御基板収納部71aが配設され、他端に配設される支持部30には電源ユニットの電源収納部71bが配設される。制御基板収納部71aと支持部30、及び電源収納部71bと支持部30とは、支持部30同士と同様に数珠繋ぎである。つまり制御基板収納部71aと支持部30、及び電源収納部71bと支持部30とは、回動軸31によって頭部5の周囲方向に回動可能に連結される。
図5に示すように制御基板収納部71aには、光源本体部14を通じて光源部10を制御する制御ユニットの光源制御基板部73aと、検出本体部24を通じて検出部20を制御する制御ユニットの検出制御基板部73bとが収納される。光源制御基板部73aは、検出制御基板部73bに積層する。図1に示すように制御基板収納部71aには、光源制御基板部73aと検出制御基板部73bとを保護する制御ユニットの保護部75aが配設される。保護部75aは、蓋として機能し、例えば平板状の基板である。制御ユニットは、全ての測定部7に対して共有される。
図5に示すように電源収納部71bには、光源本体部14を通じて光源部10に電力を供給し、検出本体部24を通じて検出部20に電力を供給する電源ユニットの電源74が収納される。図1に示すように電源収納部71bには、電源74を保護する電源ユニットの保護部75bが配設される。保護部75bは、蓋として機能し、例えば平板状の基板である。電源ユニットは、全ての測定部7に対して共有される。
図4に示すように各支持部30には、中継ユニットの図示しない中継基板収納部72が配設されている。この中継基板収納部72は、列状に配設されている光源部10同士の電気的な接続を中継し、及び列状に配設されている検出部20同士の電気的な接続を中継する中継基板部77を収納する。図1に示すように、中継基板収納部72には、中継基板部77を保護するため、中継ユニットの保護部75cが配設される。保護部75cは、蓋として機能し、例えば平板状の基板である。1つの中継ユニット(中継基板収納部72と中継基板部77と保護部75c)とは、1つの測定部7及び支持部30毎に配設される。
図4に示すように中継基板収納部72は、ベルト60の長手方向において制御基板収納部71aと電源収納部71bとの間に配設される。つまり中継基板収納部72に対応する検出部20と、検出部20と対の関係で支持部30に支持されている光源部10とも制御基板収納部71aと電源収納部71bとの間に配設されることとなる。
図5に示すように光源制御基板部73aには、ケーブル80が接続される。このケーブル80は、ベルト60の長手方向に沿って支持部30を挿通し、リンク機構50に配設される。
図示の簡略化のために記載を省略するが、ケーブル80は、中継基板部77に接続される。この中継基板部77には、光源本体部14に接続されるケーブル80aが接続される。光源制御基板部73aは、ケーブル80と中継基板部77とケーブル80aとを介して光源本体部14に接続され、光源部10を制御する。
図5に示すように検出制御基板部73bには、ケーブル81が接続される。このケーブル81は、ケーブル80と同様に、ベルト60の長手方向に沿って支持部30を挿通し、リンク機構50に配設される。このケーブル81は、中継基板部77に接続される。この中継基板部77には、検出部20の検出本体部24に接続されるケーブル81aも接続される。検出制御基板部73bは、ケーブル81と中継基板部77とケーブル81aとを介して検出本体部24に接続され、検出部20を制御する。
図5に示すように電源74には、ケーブル82が接続されている。このケーブル82は、ケーブル80,81aと同様に、ベルト60の長手方向に沿って支持部30を挿通し、リンク機構50に配設される。このケーブル82は、中継基板部77に接続される。電源74は、ケーブル82と中継基板部77とケーブル80a,81aとを介して光源本体部14と検出本体部24とに接続され、光源部10と検出部20とに電力を供給する。
ケーブル80,81,82は、頭部5の周囲よりも長い長さを有していることが好適である。ケーブル80,81,82は、リンク機構50の曲げ半径とほぼ同じ位置に配設される。リンク機構50は、ベルト60の長手方向に沿って、支持部30を挿通しているケーブル80,81,82を有することとなる。
図6に示すようにケーブル80,81,82は、ヒシチューブまたはスパイラルチューブ等の束部材84によって束ねられる。この束部材84とケーブル80a,81aとは、ケーブルクランプ等のケーブル保持部材83によってまとめて保持される。
[ベルト60]
図1と図2とに示すように、ベルト60は、2つ配設されている。一方のベルト60は、両端の一端に配設されている支持部30に着脱自在に取り付けられる。一方のベルト60は、制御基板収納部71aの内側に配設される。他方のベルト60は、両端の他端に配設される支持部30に着脱自在に取り付けられる。他方のベルト60は、電源収納部71bの内側に配設される。ベルト60は、頭部5を締め付ける方向に伸縮自在である。ベルト60は、交換可能である。
図1と図2とに示すように、ベルト60は、2つ配設されている。一方のベルト60は、両端の一端に配設されている支持部30に着脱自在に取り付けられる。一方のベルト60は、制御基板収納部71aの内側に配設される。他方のベルト60は、両端の他端に配設される支持部30に着脱自在に取り付けられる。他方のベルト60は、電源収納部71bの内側に配設される。ベルト60は、頭部5を締め付ける方向に伸縮自在である。ベルト60は、交換可能である。
[作用]
図2に示すように、測定装置1が頭部5に装着される際、光源部10と検出部20とは、制御基板収納部71aと電源収納部71bとの間に配設されているために、制御基板収納部71aと電源収納部71bとを指標に頭部5に容易に取り付けられる。制御基板収納部71aと電源収納部71bとは、頭部5の側面側に配設される。このとき支持部30は、頭部5に当接しない。
図2に示すように、測定装置1が頭部5に装着される際、光源部10と検出部20とは、制御基板収納部71aと電源収納部71bとの間に配設されているために、制御基板収納部71aと電源収納部71bとを指標に頭部5に容易に取り付けられる。制御基板収納部71aと電源収納部71bとは、頭部5の側面側に配設される。このとき支持部30は、頭部5に当接しない。
図2と図7Aとに示すように、測定部7が頭部5の例えば前額部に配置される際、光源櫛部11eは、前額部にかかる一部の毛髪5aをとかすような形で頭皮から毛髪5aを避けさせ、頭皮を露出させる。これにより、頭部5の測定が可能となる。この点は、検出櫛部21eについても同様である。測定装置1が頭部5に対する位置調整のために例えば被験者によって頭部5に対してずらされた際に、図7Bに示すように、光源櫛部11eは、毛髪5aを掻き分けてもよい。光源櫛部11eは、測定面の外側に毛髪5aを押し出す。前記した内容は、検出櫛部21eについても同様である。毛髪5aが光源櫛部11eと検出櫛部21eとによって測定面の外側に押し出されることによって、毛髪5aが測定面と前額部との間に挟まれることを抑制され、頭皮を露出させることができる。このため、近赤外光が毛髪5aによって減衰せず、毛髪5aによって測定に支障をきたすことや測定の精度が低下することが抑制される。
測定部7は、前額部に限定されることなく、頭頂部と側頭部と後頭部といった頭部5の他の部位に配置されてもよく、この場合も、光源櫛部11eと検出櫛部21eとは前記同様に毛髪5aを掻き分けることができる。このように測定装置1の測定精度の低下が抑制された状態で、測定装置1の測定範囲は頭部5全体に広がる。そして、測定装置1は、前額部と頭頂部と側頭部と後頭部とに対応する脳機能に関する計測及び研究を可能とする。
なお測定装置1は毛髪5aを有する生体に装着されて生体機能を測定する際、測定装置1は毛髪5aによって測定に支障をきたすことが防止される。このため、測定装置1の利用範囲は広がる。
光源櫛部11eは、光源収納部11の全長及び全周に渡って配設される。このため、毛髪5aは、確実に光源櫛部11eによって掻き分けられる。この点は、検出櫛部21eについても同様である。
前面11a,21aを含む測定面は、楕円である。測定面が円形であり、円形の半径と楕円の長辺とが同じ長さである場合、楕円の測定面の面積は、円形の測定面の面積よりも小さくなり、毛髪5aが挟まれる割合が少なくなるため、測定面は円形よりも楕円の方が好ましい。
支持部30同士と、支持部30と制御基板収納部71aと、支持部30と電源収納部71bとは、数珠繋ぎであり、回動軸31によって回動可能に連結されている。つまりリンク機構50は、回動軸31によって湾曲可能であり、光源部10と検出部20とを頭部5に密着させるために頭部5の周囲方向に回動する回動性を有している。このため、このリンク機構50は、頭部5の周方向の大きさの違いに対して、リンク機構50の回動性によって、頭部5の周囲に沿うようにして測定装置1を密着(装着)させる。
板ばね部40は、個人差の大きい頭部5の曲率(凸凹)と、リンク機構50と、の間に形成されるずれ角θ1(図示せず)を板ばね部40のねじれによって0にするように補正する。ずれ角θ1は、頭部5の周囲方向やベルト60の長手方向における角度をいう。
上述したように板ばね部40は、光源部10(光源側パッド部材12及び光源接触部13)と検出部20(検出側パッド部材22及び検出接触部23)とを頭部5に密着させるために押し付ける押し付け力(自在性)を有する。このため、板ばね部40は、頭部5の周囲方向に略直交する傾斜方向における凸凹と、例えば額における頭部5の傾斜といった頭部5の曲率とによって生じ、光源部10(光源側パッド部材12及び光源接触部13)と頭部5との間に形成されるずれ角θ2(図示せず)と、上述した凸凹と曲率とによって生じ、検出部20(検出側パッド部材22や検出接触部23)と頭部5との間に形成されるずれ角θ2とを0にするようにさらに補正する。
このように、光源部10と検出部20とは、リンク機構50と板ばね部40とによって頭部5の周囲に沿うようにして頭部5に隙間なく容易に密着し、頭部5に対してずれることなく安定して密着する。
よって、様々なタイプの頭部5に対する測定部7の密着度は、より容易且つより簡単に確保されることとなる。
このとき光源部10と検出部20とは、光源側パッド部材12と検出側パッド部材22とによって頭部5への密着度が高められている。また上述したように光源側パッド部材12と検出側パッド部材22とは、弾力性を有しているために板ばね部40による頭部5への必要以上の押し付け力を軽減する。これにより測定装置1は、頭部5への必要以上の押し付け力を軽減する。
この状態で近赤外光は、光源本体部14から出射され、光源接触部13によって導光され、頭部5に向けて出射される。このとき、光源側パッド部材12と光源接触部13とが光源付勢部材15と板ばね部40とによって頭部5に接触し、光源側パッド部材12は遮光性を有し、光源接触部13が近赤外光を導光し、近赤外光が開口部11bを通じて出射される。このため、頭部5には光源本体部14から出射された近赤外光のみが照射され、この近赤外光以外の光が頭部5に照射されることが防止される。
その後、近赤外光は、脳によって拡散反射され、検出接触部23によって導光され、検出本体部24によって受光及び検出される。なお検出側パッド部材22と検出接触部23とが検出付勢部材25と板ばね部40とによって頭部5に接触し、検出側パッド部材22は遮光性を有する。このために、検出本体部24は、頭部5から反射した近赤外光以外の光を受光することが防止される。
検出本体部24は、近赤外光を検出し、この検出結果を基に脳機能を測定する。測定装置1は、測定結果を、有線ケーブル2を介して制御装置3に送信する。制御装置3は、例えば無線によって測定結果を測定本体装置110に送信する。そして測定結果は、測定本体装置110によって管理される。
[効果]
本実施形態では、光源櫛部11eと検出櫛部21eとに垂れ下がる毛髪5aを光源櫛部11eと検出櫛部21eとによって掻き分けることができ、毛髪5aが測定面と頭部5との間に挟まれることを抑制でき、頭部5が露出することで近赤外光が毛髪5aによって減衰せず、毛髪5aによって測定に支障をきたすことや測定の精度が低下することを抑制できる。
本実施形態では、光源櫛部11eと検出櫛部21eとに垂れ下がる毛髪5aを光源櫛部11eと検出櫛部21eとによって掻き分けることができ、毛髪5aが測定面と頭部5との間に挟まれることを抑制でき、頭部5が露出することで近赤外光が毛髪5aによって減衰せず、毛髪5aによって測定に支障をきたすことや測定の精度が低下することを抑制できる。
本実施形態では、測定装置1の測定精度の低下が抑制された状態で、光源櫛部11eと検出櫛部21eとによって、測定装置1の測定範囲を有髪部も含めた頭部5全体に広げることができる。このように、測定装置1は、前額部と頭頂部と側頭部と後頭部とに対応する脳機能に関する計測及び研究を可能にできる。
本実施形態では、測定装置1は毛髪5aを有する生体に装着されて生体機能を測定する際、測定装置1は毛髪5aによって測定に支障をきたすことが防止される。このため、測定装置1の利用範囲を広げることができる。
本実施形態では、光源櫛部11eは、光源収納部11の全長及び全周に渡って配設される。このため、毛髪5aを、確実に光源櫛部11eによって掻き分けることができる。この点は、検出櫛部21eについても同様である。
本実施形態では、前面11a,21aを含む測定面は、楕円である。測定面が円形であり、円形の半径と楕円の長辺とが同じ長さである場合、楕円の測定面の面積を、円形の測定面の面積よりも小さくでき、毛髪5aが挟まれる割合をより少なくできる。
本実施形態では、支持部30同士と、支持部30と制御基板収納部71aと、支持部30と電源収納部71bとを数珠繋ぎにする(回動軸31によって回動可能にする)ことによって、湾曲可能なリンク機構50を形成する。これにより本実施形態では、リンク機構50によって頭部5の周囲に沿うようにして測定部7を頭部5に密着できると共に、測定装置1を容易に頭部5に密着させることができる。
本実施形態では、板ばね部40は、自在性を有する。これにより本実施形態では、板ばね部40によって光源部10(光源側パッド部材12及び光源接触部13)と検出部20(検出側パッド部材22及び検出接触部23)とを頭部5に向けて押し付け、光源部10と検出部20とを頭部5に対してずれることなく安定させて密着させることができる。
これらにより本実施形態では、測定装置1を頭部5に容易に装着でき、脳機能を容易に測定することができる。
本実施形態では、大人の頭部5と子供の頭部5とのように、頭部5の大きさや形状が異なっていても、リンク機構50と板ばね部40とによって光源部10(光源側パッド部材12及び光源接触部13)と検出部20(検出側パッド部材22及び検出接触部23)とを安定させて頭部5に密着させることができる。これにより本実施形態では、大人であっても子供であっても測定装置1によって脳機能を安定して計測することができる。
本実施形態では、光源側パッド部材12と検出側パッド部材22とによって光源部10と検出部20との頭部5への密着度を高めることができる。
本実施形態では、1組の光源部10と検出部20とを、ベルト60の長手方向に沿って光源部10同士または検出部20同士が隣り合わないように互い違い且つ等間隔に配設されるために、様々な方向から近赤外光を頭部5に向けて照射でき、より確実に近赤外光を検出することができるために、より高精度に脳機能を測定することができる。
本実施形態は、光源部10と検出部20とを予め等間隔に配設させるために脳全体を均等に測定することができる。なお等間隔に限定する必要はなく、所望な間隔で配設されていてもよい。
本実施形態では、光源部10と検出部20とを制御基板収納部71aと電源収納部71bとの間に配設し、光源部10と検出部20とを対としているために、制御基板収納部71aと電源収納部71bとを指標に測定装置1を頭部5に容易に取り付けることができる。
本実施形態では、光源部10と検出部20とを額側に装着させ、制御基板収納部71aと電源収納部71bとを頭部5の側面側に配設する。これにより本実施形態では、装着させる際の測定装置1のバランスを向上させることができ、大人や子供といった被験者への疲れを低減させることができる。
本実施形態では、支持部30同士と、支持部30と制御基板収納部71aと、支持部30と電源収納部71bとを数珠繋ぎとし、リンク機構50を回動可能にし、測定装置1(リンク機構50)を携帯型且つ帯状にしている。このため本実施形態では、例えば帽子のように頭部5全体を覆う測定装置1に比べて、測定装置1を軽量にすることができ、被験者への疲れを低減させることができる。
本実施形態では、リンク機構50を帯状にしているために、頭部5に容易に密着且つ装着でき、脳機能を容易に測定することができる。
本実施形態では測定装置1と測定本体装置110とは、制御装置3を介して無線によって接続されている。このため本実施形態では、制御装置3と測定本体装置110とが光ファイバなどの有線ケーブルで接続されている場合に比べて、測定装置1と測定本体装置110の間の距離がケーブルの長さによって制限されておらず、この距離に影響されることなく脳機能を測定できる。
本実施形態では、据え置きタイプではなく、携帯型であるために、持ち運びが容易で、さらに脳機能を測定するためのスペースを小さくすることができる。
本実施形態では、ベルト60を交換可能であるために、ベルト60が劣化しても光源部10と検出部20と支持部30とを再利用することができ、測定装置1を安価にすることができる。また本実施形態では、ベルト60を交換可能であるために、常に清潔なベルト60を利用することで、頭部5に対する清潔さを保持することができる。
なお本実施形態では、ベルト60を両端に配設されている支持部30に連結させているが、これに限定する必要はない。例えば本実施形態では、ベルト60を制御基板収納部71aと電源収納部71bとに連結させてもよい。
なお測定部7は、1つ以上配設されていればよい。また測定部7が頭部5に密着できれば、測定部7の配置位置はベルト60の長手方向において特に限定されず、測定部7同士の間隔も特に限定されない。これにより、本実施形態では、測定の自由度を向上できる。
図示はしないが、ベルト60は、頭部5に当接するベルト60の内側に貼り付けられている凸凹形状の弾性部材と、弾性部材の凸部に貼り付けられ、頭部5への密着性を高める吸湿性部材とを有してもよい。図示はしないが、ベルト60は、装着される頭囲に対するベルト60のサイズを調整する調整フックを有する調整部と、所望の弾性力を有し、頭部5を締め付ける方向に伸縮自在なゴムバンドとを有してもよい。
弾性部材は、例えばゴムなどであり、凹部において通気溝を有する。吸湿性部材は、頭部5に当て付けるアテシートである。吸湿性部材は、吸湿性を有する。弾性部材と吸湿性部材とは、同時成形であってもよい。
ベルト60は、ゴムバンドによって頭部5を締め付ける方向に伸縮自在である。ベルト60は、交換可能である。
本実施形態では、調整フックとゴムバンドとによって頭部5の大きさ及び形状が頭部5ごとに異なっていても、測定装置1を容易に頭部5に装着できる。本実施形態では、吸湿性部材によって測定装置1を頭部5の周囲に密着させることができる。これらにより本実施形態では、測定装置1によって脳機能を容易に測定できる。
本実施形態では、調整フックとゴムバンドとによって、測定装置1を容易に着脱自在にできる。
本実施形態では、頭部5に当接するベルト60の内側に弾性部材を貼り付けることで、測定装置1を頭部5に密着させることができる。
本実施形態では、通気溝によって、測定装置1を頭部5に長時間装着させても、蒸れとかぶれとを防止することができる。
本実施形態では、測定装置1を頭部5に密着させる際に、吸湿性部材によって測定装置1による頭部5の痛みを軽減することができる。
測定装置1は、ヘルメットまたはスポーツヘッドギアに装着され、頭部5に間接的に装着されてもよい。
[第2の実施形態]
[構成]
図8Aと図8Bと図8Cとを参照して、第2の実施形態について説明する。本実施形態では、第1の実施形態とは異なる部分のみ記載する。
[構成]
図8Aと図8Bと図8Cとを参照して、第2の実施形態について説明する。本実施形態では、第1の実施形態とは異なる部分のみ記載する。
光源収納部11は、光源収納部11の外周面11cに配設される複数の光源羽板部11fを有する。光源羽板部11fは、例えば2つ配設されるが、光源収納部11の中心軸を中心に対称に配設されていればよい。光源羽板部11fは、例えばネジによって外周面11cに着脱自在に固定される基端部と、光源収納部11の先端部よりも前方である頭部5に向かって突出している先端部とを有する。光源羽板部11fは、薄い板部であり、外力が光源羽板部11fにかからない状態では平板状であるが、外力によって曲がる。光源羽板部11fは、外周面11cに沿って配設される。このような光源羽板部11fは、例えば、プラスチック、または熱可塑性の樹脂によって形成される。
検出収納部21は、検出収納部21の外周面21cに配設される複数の検出羽板部21fを有する。検出羽板部21fは、光源羽板部11fと同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。
[作用]
例えば光源部10が頭部5の前額部に配置される際、図8Bと図8Cとに示すように、光源羽板部11fは光源側パッド部材12よりも先に前額部に押し付けられる。そして、図8Cに示すように、光源羽板部11fは、押し付けによって光源収納部11の外側に曲がり、毛髪5aを掻き分ける。言い換えると、光源羽板部11fは、押し付けによって曲がり、測定面の外側に毛髪5aを押し出す。なお前記内容は、検出部20及び検出羽板部21fについても同様である。このため、光源羽板部11fと検出羽板部21fとは、測定面と前額部との間に毛髪5aが挟まれることを抑制する。よって、近赤外光が毛髪5aによって減衰せず、毛髪5aによって測定に支障をきたすことや測定の精度が低下することが抑制される。
例えば光源部10が頭部5の前額部に配置される際、図8Bと図8Cとに示すように、光源羽板部11fは光源側パッド部材12よりも先に前額部に押し付けられる。そして、図8Cに示すように、光源羽板部11fは、押し付けによって光源収納部11の外側に曲がり、毛髪5aを掻き分ける。言い換えると、光源羽板部11fは、押し付けによって曲がり、測定面の外側に毛髪5aを押し出す。なお前記内容は、検出部20及び検出羽板部21fについても同様である。このため、光源羽板部11fと検出羽板部21fとは、測定面と前額部との間に毛髪5aが挟まれることを抑制する。よって、近赤外光が毛髪5aによって減衰せず、毛髪5aによって測定に支障をきたすことや測定の精度が低下することが抑制される。
[効果]
本実施形態では、光源収納部11と検出収納部21とを直接加工するわけではなく、光源羽板部11fと検出羽板部21fとによって、第1の実施形態と同様の効果を安価且つ容易に得ることができる。
本実施形態では、光源収納部11と検出収納部21とを直接加工するわけではなく、光源羽板部11fと検出羽板部21fとによって、第1の実施形態と同様の効果を安価且つ容易に得ることができる。
本実施形態では、光源収納部11は、光源収納部11の先端部から光源収納部11の基端部に向かって徐々に太くなっていてもよい。この点は、検出収納部21についても同様である。また、光源羽板部11fと検出羽板部21fとの形状は必ずしも長方形でなくてもよく、先端部の長さが一方辺と他方辺とで互いに異なる台形型でもよい。これにより、毛髪5aの接する部位が傾斜するため、頭部のような丸みを帯びた形状にフィットしやすく髪を掻き分けやすい。
さらに光源羽板部11fは光源櫛部11eのような形状を有し、検出羽板部21fは検出櫛部21eのような形状を有してもよい。この場合、光源櫛部11eと検出櫛部21eとは、ネジを避けるように配設される。
本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。
1…生体測定装置、2…有線ケーブル、3…制御装置、5…頭部、7…測定部、10…光源部、11e…光源櫛部、20…検出部、21e…検出櫛部、30…支持部、40…板ばね部、50…リンク機構、60…ベルト、100…生体測定システム、110…測定本体装置。
Claims (2)
- 近赤外分光法を用いて生体に向けて近赤外光を照射し、前記生体によって拡散反射された前記近赤外光を検出し、検出結果を基に生体機能を測定し、測定結果を管理する測定本体装置に前記測定結果を送信する生体測定装置であって、
筒形状の光源収納部と、前記光源収納部に収納され、前記生体に向けて前記近赤外光を出射する光源本体部とを有する光源部と、
筒形状の検出収納部と、前記光源本体部から出射された後に前記生体によって拡散反射された前記近赤外光を検出する検出本体部とを有し、前記光源部と対の関係を有し、前記光源部と共に1つのユニットを構成する検出部と、
前記光源部と前記検出部とを1つのユニットとして支持する支持部と、
前記支持部に配設され、前記光源収納部と前記検出収納部とに連接し、前記光源部と前記検出部とを一体にして前記光源部と前記検出部とを前記生体に密着させるために、前記光源部と前記検出部とを前記生体に押し付ける押し付け部と、
を具備し、
前記光源収納部は、前記光源収納部の外周面側に配設される光源櫛部を有し、
前記検出収納部は、前記検出収納部の外周面側に配設される検出櫛部を有することを特徴とする生体測定装置。 - 近赤外分光法を用いて生体に向けて近赤外光を照射し、前記生体によって拡散反射された前記近赤外光を検出し、検出結果を基に生体機能を測定し、測定結果を管理する測定本体装置に前記測定結果を送信する生体測定装置であって、
筒形状の光源収納部と、前記光源収納部に収納され、前記生体に向けて前記近赤外光を出射する光源本体部とを有する光源部と、
筒形状の検出収納部と、前記光源本体部から出射された後に前記生体によって拡散反射された前記近赤外光を検出する検出本体部とを有し、前記光源部と対の関係を有し、前記光源部と共に1つのユニットを構成する検出部と、
前記光源部と前記検出部とを1つのユニットとして支持する支持部と、
前記支持部に配設され、前記光源収納部と前記検出収納部とに連接し、前記光源部と前記検出部とを一体にして前記光源部と前記検出部とを前記生体に密着させるために、前記光源部と前記検出部とを前記生体に押し付ける押し付け部と、
を具備し、
前記光源収納部は、前記光源収納部の外周面に配設され、前記光源収納部の中心軸に対して対称に配設される複数の光源羽板部を有し、
前記検出収納部は、前記検出収納部の外周面に配設され、前記検出収納部の中心軸に対して対称に配設される複数の検出羽板部を有することを特徴とする生体測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015164593A JP2017042200A (ja) | 2015-08-24 | 2015-08-24 | 生体測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015164593A JP2017042200A (ja) | 2015-08-24 | 2015-08-24 | 生体測定装置 |
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ID=58210811
Family Applications (1)
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Country | Link |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018164141A1 (ja) | 2017-03-06 | 2018-09-13 | 学校法人東京女子医科大学 | Lypd1阻害剤及びそれを用いた生体組織の製造方法 |
JP2019141373A (ja) * | 2018-02-22 | 2019-08-29 | セイコーエプソン株式会社 | 脳機能測定装置 |
JP2019201982A (ja) * | 2018-05-24 | 2019-11-28 | オムロンヘルスケア株式会社 | 血圧測定装置 |
WO2020255456A1 (ja) * | 2019-06-17 | 2020-12-24 | 株式会社島津製作所 | 光計測装置およびプローブホルダセット |
-
2015
- 2015-08-24 JP JP2015164593A patent/JP2017042200A/ja active Pending
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