JP4835454B2 - ホルダー及び光計測装置 - Google Patents

Description

本発明は、ホルダー及び光計測装置に関し、さらに詳細には非侵襲で脳活動を測定するためのホルダー及び光計測装置に関する。

ヘモグロビンは、酸素と結合してオキシヘモグロビンとなり、一方、酸素と離れてデオキシヘモグロビンとなることにより、血液中で酸素を運搬する役割を果たしている。血液中に含まれるヘモグロビンの量は、血管の拡張・収縮に応じて増減するため、ヘモグロビンの量を測定することによって、血管の拡張・収縮を検出することが知られている。
そこで、ヘモグロビン濃度が生体内部の酸素代謝機能に対応することを利用することにより、光を用いて生体内部を簡便に無侵襲で測定する生体計測方法が知られている。ヘモグロビン濃度は、可視光から近赤外領域までの波長の光を生体に照射することにより、生体を透過して得られる光の量から求められる。

また、脳内では、血流再配分作用によって活性化している部位には酸素供給が行われ、酸素と結合したオキシヘモグロビンの量が増加している。つまり、オキシヘモグロビン及びデオキシヘモグロビンの量を測定することにより、脳活動の観察に応用することができることになる。オキシヘモグロビンとデオキシヘモグロビンとは、可視光から近赤外領域にかけて異なる分光吸収スペクトル特性を有しているので、例えば、近赤外光を用いてオキシヘモグロビン濃度及びデオキシヘモグロビン濃度を求めることができる。

そこで、近年、非侵襲で脳活動を測定することができるものとして、例えば、近赤外分光分析計（以下、ＮＩＲＳと略す）等が利用されている（例えば、特許文献１参照）。
ＮＩＲＳは、被検体の頭蓋表面（測定対象表面）上に配置した送光プローブにより、脳に近赤外光を照射するとともに、頭蓋表面上に配置した受光プローブにより、脳から放出された近赤外光の光量を検出するものである。近赤外光は、皮膚組織や骨組織を透過し、かつ、血液中のオキシヘモグロビン、デオキシヘモグロビンにより吸収される。よって、ＮＩＲＳを用いることにより、脳の測定部位のオキシヘモグロビン濃度、デオキシヘモグロビン濃度、さらにはこれらから算出される全ヘモグロビン濃度を求めることができる。また、ＮＩＲＳで全ヘモグロビン濃度の時間的な変化から脳活動を測定することにより、得られた脳活動データ（賦活データともいう）に平均化処理等の画像処理、マッピングを実行させて画像化することも行われている。

ＮＩＲＳにおいては、送光プローブと、受光プローブとを所定の配列で被検体の頭蓋表面に接触させるために、ホルダーが使用される。このようなホルダーとしては、例えば、頭蓋表面の形状に合わせて椀形状に成型された成型ホルダーが使用されている。成型ホルダーには貫通孔が複数個設けられ、送光プローブと受光プローブとがそれらの貫通孔に挿入されることによって、送光プローブと受光プローブとのプローブ間隔が一定となり、頭蓋表面から特定の深度の受光量情報を得ていた。なお、プローブ間隔は、チャンネルと呼ばれ、一般的にチャンネルを３０ｍｍとしたものが用いられ、チャンネルが３０ｍｍである場合には、チャンネルの中点からの深度１５ｍｍ〜２０ｍｍの受光量情報が得られると考えられている。すなわち、頭蓋表面から深度１５ｍｍ〜２０ｍｍの位置は脳表部位にほぼ対応し、脳活動に関係した受光量情報（脳活動データ）を得ていた。

ここで、チャンネルと、脳の測定部位との関係について説明する。図６（ａ）は、一対の送光プローブ１２及び受光プローブ１３と、脳の測定部位との関係を示す断面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の平面図である。
送光プローブ１２が被検体の頭蓋表面の送光点Ｔに押し当てられるとともに、受光プローブ１３が被検体の頭蓋表面の受光点Ｒに押し当てられる。そして、送光プローブ１２から光を出射させるとともに、受光プローブ１３に頭蓋表面から放出される光を検出させる。このとき、光は、頭蓋表面の送光点Ｔから照射された光のうちで、バナナ形状（測定領域）を通過したものが、頭蓋表面の受光点Ｒに到達する。これにより、測定領域の中でも、特に、送光点Ｔと受光点Ｒとを結んだ線の垂直二等分線上であり、かつ、送光点Ｔと受光点Ｒとを被検体の頭蓋表面に沿って最短距離で結んだ線Ｌの中点Ｍから、送光点Ｔと受光点Ｒとを被検体の頭蓋表面に沿って最短距離で結んだ線の距離の半分の深さＬ／２である被検体の部位Ｓ（測定部位）の受光量情報（オキシヘモグロビン濃度、デオキシヘモグロビン濃度、さらにはこれらから算出される全ヘモグロビン濃度）が求まるとしている。

しかし、頭蓋表面の曲率は、男女差、年齢差、個人差によって異なるために、送光プローブや受光プローブの位置が固定された椀形状の成型ホルダーでは、必ずしも被検体に完全に一致せず、成型ホルダーが頭蓋表面に密着しないことが生じる。その結果、正確な受光量情報が得られなくなるものがある。また、たとえ、貫通孔に挿入されている送光プローブや受光プローブの先端を定位置から伸ばして、頭蓋表面と密着させたとしても、送光プローブの先端と受光プローブの先端の間隔（チャンネル）が変化してしまうことによって、脳表部位に対応する深度の受光量情報が得られなくなる。

また、頭蓋表面の曲率の差異があっても容易に対応可能にするものとして、送光プローブ及び受光プローブが保持される保持部を頭蓋表面に格子状に配置するとともに、保持部を互いに所定の範囲内で伸縮性を示す連結部で連結し、さらに、所定の角度内で連結部の回転可変性を有するホルダーが提案されている（例えば、特許文献２参照）。このように伸縮性を示す連結部を用いた場合も、頭蓋表面に密着させることが可能となるが、連結部の伸縮によって送光プローブと受光プローブとの間隔（チャンネル）も変化してしまい、脳表部位に対応する深度の受光量情報が得られなかった。

そこで、上述したような問題を解決する１つの方法として、送光プローブ及び受光プローブを保持する可撓性シェル部を用いたものが提案されている（例えば、特許文献３参照）。可撓性シェル部は、送光プローブ（又は受光プローブ）を一方向に連結した連結部と、連結されたプローブの方向に直角な方向で両側に延びた複数の枝状部とを有し、枝状部に受光プローブ（又は送光プローブ）を保持するものである。これにより、頭蓋表面に密着させることを可能とするとともに、連結部に配置された送光プローブ（又は受光プローブ）と、枝状部に配置された受光プローブ（又は送光プローブ）との間隔を一定にしていた。

一方、受光量情報を高い空間分解能で得ることのできる光計測装置が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
ここで、送光プローブ及び受光プローブの配置と、空間分解能との関係について説明する。図７は、送光プローブ及び受光プローブの一般的な配置を示す平面図である。４個の送光プローブ（白丸）１２（１２ａ〜１２ｄ）と４個の受光プローブ（黒丸）１３（１３ａ〜１３ｄ）とが行方向（ｍ１〜ｍ４）及び列方向（ｎ１〜ｎ３）に交互となるように正方格子状に配置されている。そして、制御部は、送光プローブ１２から光を出射させるとともに、光を出射した送光プローブ１２に隣接した受光プローブ１３に頭蓋表面から放出される光を検出させることにより、光の受光量情報を取得している。これにより、平面視すると、図７に示すように、測定部位（計測点）Ｓは、送光プローブ１２と、送光プローブ１２からの光を受光する受光プローブ１３との中点となり、計９個の受光量情報の収集が行なわれる。
なお、「空間分解能」は、平面視したときの計測点Ｓと、隣接する計測点Ｓとの間の最短距離であると定義する。よって、例えば、図７に示す送光プローブ１２及び受光プローブ１３の配置を用いた場合に、制御部が、送光プローブ１２から、送光プローブ１２と隣接した受光プローブ１３への光の受光量情報を取得するときには、チャンネルＸは、隣接した送光プローブ１２と受光プローブ１３との間のプローブ間距離Ｄと等しく、空間分解能Ｐは、√２Ｄ／２となる。チャンネルＸは、受光量情報が得られる深度に関連するため、頭蓋表面から深度１５ｍｍ〜２０ｍｍの位置にある脳表部位を対象とするように３０ｍｍとされるので、空間分解能Ｐは２１ｍｍとなっていた。
そこで、上述した受光量情報を高い空間分解能で得ることのできる光計測装置では、図８に示すように、１２個の送光プローブ（白丸）１２（１２ａ〜１２ｌ）と１２個の受光プローブ（黒丸）１３（１３ａ〜１３ｌ）とが行方向（ｍ１〜ｍ６）及び列方向（ｎ１〜ｎ６）に交互となるように正方格子状に配置させ、制御部が、送光プローブ１２（１２ａ〜１２ｌ）から、送光プローブ１２と２行１列（又は２列１行）ずれた（桂馬位置の）受光プローブ１３への光の受光量情報を取得することにより、チャンネルＸを、脳表部位を対象とするように３２ｍｍとしても、空間分解能Ｐが１０ｍｍとなるようにしている。このとき、計３２個の受光量情報の収集が行なわれる。
特開２００１−３３７０３３号公報 特開２００２−１４３１６９号公報 特開２００１−２８６４４９号公報 特開２００５−１８５５９５号公報

しかしながら、上述した可撓性シェル部を用いたものでは、送光プローブと、送光プローブと隣接した受光プローブとのプローブ間距離を一定に保持するには、都合がよかったが、送光プローブと、送光プローブと２行１列（又は２列１行）ずれた受光プローブとのプローブ間距離を一定に保持することは、考慮されていなかった。つまり、送光プローブから、送光プローブと２行１列（又は２列１行）ずれた受光プローブへの光の受光量情報を取得する場合には、測定するプローブ間距離が変化することがあった。
そこで、本発明は、様々な曲率を有する面に対して密着することができ、かつ、高い空間分解能で受光量情報を得ることができるホルダー及び光計測装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明のホルダーは、光を照射する送光プローブと、光を受光する受光プローブとを行方向と列方向とに交互となるように正方格子状に保持して、測定対象表面に装着されるホルダーであって、 前記送光プローブ又は受光プローブを１個ずつ保持するソケット部と、当該ソケット部を一定の間隔で連結する連結部とを有する複数のホルダー部品を備え、 前記ホルダー部品は、前記測定対象表面の当接面内でソケット部を回転軸として他のホルダー部品と回動可能とされるとともに、前記測定対象表面の法線方向で連結部により可撓性を有し、かつ、前記連結部は、前記送光プローブと、当該送光プローブと正方格子状上で２行１列（又は２列１行）ずれた受光プローブとを連結するようにしている。

本発明のホルダーによれば、連結部が、例えば、送光プローブと、送光プローブと２行１列ずれた受光プローブとを連結するので、送光プローブと、送光プローブと２行１列ずれた受光プローブとのプローブ間距離を一定に保持することができる。
また、ホルダー部品は、測定対象表面の当接面内でソケット部を回転軸として回動可能とされるとともに、測定対象表面の法線方向で連結部により可撓性を有するので、様々な曲率を有する面に対して密着することができる。

したがって、本発明のホルダーによれば、送光プローブから、送光プローブと２行１列（又は２列１行）ずれた受光プローブへの光の受光量情報を取得するようにすれば、高い空間分解能で正確な深度で受光量情報を得ることができる。

（その他の課題を解決するための手段及び効果）
また、本発明のホルダーは、前記ホルダー部品は、一の字形状であり、かつ、両端にソケット部を有する第一ホルダー部品と、Ｖ字形状であり、かつ、両端と中央とにソケット部を有する第二ホルダー部品とからなるようにしてもよい。
また、本発明のホルダーは、前記ホルダー部品は、Ｖ字形状であり、かつ、両端と中央とにソケット部を有する第二ホルダー部品を少なくとも含むようにしてもよい。

さらに、本発明のホルダーは、一のホルダー部品と他のホルダー部品とを回動不能に固定するための固定機構を有するようにしてもよい。
本発明のホルダーによれば、測定対象表面の曲率を近似した状態に、固定機構で固定することにより、曲率がくずれず、その形状を保持することが可能となる。よって、送光プローブや受光プローブの装着や動き等による外的な力で、その形状が変形しないので、測定対象の動きに強く、Ｓ／Ｎ（信号対ノイズ）比の高いデータが得られる。
また、測定対象ごとにホルダーの形状を固定しておけば、時間をあけて行なう測定においても同じ位置で測定できるようになり、その結果、データの比較を精度よく行なうことができるようになる。

そして、本発明の光計測装置は、上述したようなホルダーと、複数の送光プローブ及び複数の受光プローブと、前記送光プローブ及び受光プローブに対して光の送受光を制御する制御部とを備える光計測装置であって、前記制御部は、前記送光プローブから、当該送光プローブと２行１列（又は２列１行）ずれた受光プローブへの光の受光量情報を取得する取得手段を有するようにしてもよい。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。

図１は、本発明の一実施形態である光計測装置の構成を示すブロック図である。また、図２は、ホルダー１１と送光プローブ１２（１２ａ〜１２ｉ）と受光プローブ１３（１３ａ〜１３ｌ）との構成を示す平面図である。光計測装置１は、ホルダー１１と、光を出射する９個の送光プローブ１２と、光の量を検出する１２個の受光プローブ１３と、後述する装着具１４（図５参照）と、送光プローブ１２と導光路（図示せず）により接続される発光部２と、受光プローブ１３と導光路（図示せず）により接続される光検出部３と、光計測装置１全体の制御を実行する制御部（コンピュータ）２０とにより構成される。

ホルダー１１は、８個の第一ホルダー部品３１（３１−１〜３１−８）と、１０個の第二ホルダー部品３２（３２−１〜３２−１０）と、２１個のソケット（固定機構）３３とからなる。
第一ホルダー部品３１は、図３に示すように、一の字形状である。そして、第一ホルダー部品３１は、両端に円形状のソケット部３１ａと、両端のソケット部３１ａをチャンネル長さＸで連結する連結部３１ｂとを有する。
各ソケット部３１ａの中央には、ソケット３３を嵌めこむための円形状の貫通孔がそれぞれ開けられている。また、連結部３１ｂは、幅１０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍであり、かつ、貫通孔の中心と貫通孔の中心との間の距離がチャンネル長さ３２ｍｍとなるように形成されており、厚さ方向にだけ可撓性を有する。

第二ホルダー部品３２は、図３に示すように、Ｖ字形状である。そして、両端と中央とにソケット部３２ａと、一端のソケット部３２ａと中央のソケット部３２ａとをチャンネル長さＸで連結する連結部３２ｂと、他端のソケット部３２ａと中央のソケット部３２ａとをチャンネル長さＸで連結する連結部３２ｂとを有する。
各ソケット部３２ａの中央には、ソケット３３を嵌めこむための円形状の貫通孔がそれぞれ開けられている。また、連結部３２ｂは、幅１０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍであり、かつ、貫通孔の中心と貫通孔の中心との間の距離がチャンネル長さ３２ｍｍとなるように形成されており、厚さ方向にだけ可撓性を有する。
上記第一ホルダー部品及び第二ホルダー部品を構成する材質としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール等が挙げられる。なお、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリアセタールは、非磁性のものでもある。

ソケット３３は、図３に示すように、送光プローブ１２又は受光プローブ１３を保持するメス型ソケット３３ａと、第一ホルダー部品３１又は第二ホルダー部品３２に固定するために用いられるナット３３ｂとからなる。
メス型ソケット３３ａは、円形状の頭頂部と、円筒形状の本体部とを有し、その内側に送光プローブ１２又は受光プローブ１３に螺合されるメスネジが設けられているとともに、本体部の外側にナット３３ｂが螺合されるネジが設けられている。また、ナット３３ｂは、円形状であり、その内側にメス型ソケット３３ａに螺合されるメスネジが設けられている。
上記ソケットを構成する材質としても、特に限定されるものではないが、例えば、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール等が挙げられる。なお、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリアセタールは、非磁性のものでもある。

これにより、図３に示すように、第一ホルダー部品３１のソケット部３１ａと第二ホルダー部品３２のソケット部３２ａとを重ね合わせ、貫通孔にメス型ソケット３３ａの本体部を挿入して、メス型ソケット３３ａの頭頂部とナット３３ｂとで挟み込んで締付けることによって、第一ホルダー部品３１の連結部３１ｂと第二ホルダー部品３２の連結部３２ｂとの間の角度を一定にして固定することができる。また、図４（ａ）に示すように、メス型ソケット３３ａの頭頂部と、ナット３３ｂとの締付けを緩めることによって、第一ホルダー部品３１の連結部３１ａと第二ホルダー部品３２の連結部３２ａとの間の角度を変更することができる。
なお、第一ホルダー部品３１と第二ホルダー部品３２とソケット３３とでホルダー１１を組み立てた場合、曲率がない平面に組み立てたときには、形成される内角の和は、常に３６０°となる。しかし、頭部のような曲面に沿うようにホルダー１１を組み立てたとき、すなわち、図４（ｂ）に示すように、第一ホルダー部品３１の連結部３１ａや第二ホルダー部品３２の連結部３２ａが有する可撓性により変形が加えられたときには、形成される内角の和は、３６０°よりも大きくなる。よって、変形が加えられた状態で、第一ホルダー部品３１の連結部３１ａと第二ホルダー部品３２の連結部３２ａとの間の角度で形成される角度が固定されると、もはや平面には戻れず、その曲率が保持される結果となる。

これにより、８個の第一ホルダー部品３１と、１０個の第二ホルダー部品３２と、２１個のソケット３３とを用いて組み立てることにより、例えば、図２に示すような網形状のホルダー１１を形成することができることになる。具体的には、第二ホルダー部品３２−１により、１２ａと１３ｃと１２ｅとを連結し、第二ホルダー部品３２−２により、１２ｅと１３ｈと１２ｉとを連結し、第二ホルダー部品３２−３により、１２ａと１３ｅと１２ｅとを連結し、第二ホルダー部品３２−４により、１２ｅと１３ｊと１２ｉとを連結し、第二ホルダー部品３２−５により、１３ｄと１２ｄと１３ｉとを連結し、第二ホルダー部品３２−６により、１３ｄと１２ｆと１３ｉとを連結し、第二ホルダー部品３２−７により、１３ｂと１２ｂと１３ｇとを連結し、第二ホルダー部品３２−８により、１３ｇと１２ｇと１３ｌとを連結し、第二ホルダー部品３２−９により、１３ａと１２ｃと１３ｆとを連結し、第二ホルダー部品３２−１０により、１３ｆと１２ｈと１３ｋとを連結する。また、第一ホルダー部品３１−１により、１３ａと１２ｄとを連結し、第一ホルダー部品３１−２により、１３ａと１２ｅとを連結し、第一ホルダー部品３１−３により、１３ｂと１２ｅとを連結し、第一ホルダー部品３１−４により、１３ｂと１２ｆとを連結し、第一ホルダー部品３１−５により、１３ｋと１２ｄとを連結し、第一ホルダー部品３１−６により、１３ｋと１２ｅとを連結し、第一ホルダー部品３１−７により、１３ｌと１２ｅとを連結し、第一ホルダー部品３１−８により、１３ｌと１２ｆとを連結する。なお、第一ホルダー部品３１及び第二ホルダー部品３２は、ソケット部３１ａ、３２ａを回転軸として他のホルダー部品３１、３２と回動可能とされるとともに、連結部３１ｂ、３２ｂにより可撓性を有するので、ホルダー１１は、様々な曲率を有する面となるように形成することができる。

装着具１４は、図５に示すように、頭部に巻きつける円形状のベルト１４ａと、複数個の固着部品１４ｂとを有する。固着部品１４ｂは、一の字形状であり、一端に円形状の接続部と、ベルト１４ａに着脱可能に固着する固着部とを有する。接続部の中央には、ソケット３３を嵌めこむための円形状の貫通孔が開けられ、固着部品１４ｂは、ホルダー１１の外周部のソケット３３により連結される。
上記ベルトと固着部品とは、例えば、フックとループとからなる面ファスナーで固着されることが好ましい。
このようにして、頭部に巻きつけられるベルト１４ａにホルダー１１を固定できるため、例えば、あごにベルトをかけてホルダーを固定するような装着具に比べると、あごを動かして脳の血流を測定するような場合においても、あごの動きに影響されずに正確な測定が可能になる。

送光プローブ１２及び受光プローブ１３は、円柱形状であり、その外側にメス型ソケット３３ａが螺合されるネジが設けられ、送光プローブ１２は、その先端部から光を照射するものであり、一方、受光プローブ１３は、その先端部で放出される光を受光するものである。また、送光プローブ１２は、光ファイバ等の導光路（図示せず）により発光部２に接続され、一方、受光プローブ１３は、光ファイバ等の導光路（図示せず）により光検出部３に接続されている。
これにより、組み立てられた網形状のホルダー１１のソケット３３に、送光プローブ１２と受光プローブ１３とを行方向（ｍ１〜ｍ５）と列方向（ｎ１〜ｎ５）とに交互となるように挿入して螺合することによって、図２に示すように、送光プローブ１２と受光プローブ１３とを行方向と列方向とに交互となるように正方格子状に配置されたＮＩＲＳを形成することができる。なお、送光プローブ１２と、隣接する受光プローブ１３との間の最短距離は、１４ｍｍとなる。

発光部２は、コンピュータ２０から入力された駆動信号により９個の送光プローブ１２ａ〜１２ｉのうちから選択される１個の送光プローブに光を送光する光源であり、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）やＬＤ（レーザーダイオード）等の発光素子等である。上記光としては、近赤外光（例えば、７００ｎｍ〜１０００ｎｍ）が用いられる。なお、互いに光がほとんど干渉しない遠く離れた送光プローブどうしであれば、複数の送光プローブに同時に送光して、測定の能率を高めることもできるが、以下の説明では１つずつ送光するものとして説明する。
光検出部３は、１２個の受光プローブ１３ａ〜１３ｌで受光した近赤外光を個別に検出することにより、１２個の受光信号（測定情報）をコンピュータ２０に出力する検出器であり、例えば、フォトダイオードやフォトトランジスタ等の受光素子、光電子増倍管等である。

コンピュータ２０においては、ＣＰＵ２１を備え、さらに、メモリ２５と、モニタ画面２３ａ等を有する表示装置２３と、入力装置であるキーボード２２ａやマウス２２ｂとが連結されている。ＣＰＵ２１が処理する機能をブロック化して説明すると、発光部２及び光検出部３を制御する送受光部制御手段４０と、取得手段４１と、脳活動画像表示手段４４とを有する。
また、メモリ２５は、受光信号（測定情報）を記憶するデータ記憶部５２と、発光部２及び光検出部３の制御形態を定める制御テーブルを記憶する制御テーブル記憶部５１とを有する。
制御テーブル記憶部５１は、表１に示すように、送光プローブ１２の動作順及び受光プローブ１３の取得する位置を定める制御テーブルを記憶するものである。

送受光部制御手段４０は、発光部２に駆動信号を出力する発光制御手段４２と、光検出部３からの受光信号（測定情報）を受けることにより受光信号（測定情報）をデータ記憶部５２に記憶させる光検出制御手段４３とを有する。
発光制御手段４２は、制御テーブル記憶部５１に記憶された制御テーブルに基づいて、送光プローブ１２に光を順次送光する駆動信号を発光部２に出力する制御を行うものである
光検出制御手段４３は、光検出部３からの受光信号を受けることにより、１２個の受光プローブ１３ａ〜１３ｌから検出された１２個の測定データをデータ記憶部５２に記憶させる制御を行うものである。つまり、１個の送光プローブから光が送光されるごとに、１２個の測定データがデータ記憶部５２に記憶されることになる。

取得手段３１は、制御テーブル記憶部５１に記憶された制御テーブルに基づいて、データ記憶部５２に記憶された測定データにおいて、送光プローブ１２から、送光プローブ１２と２行１列（又は２列１行）ずれた受光プローブ１３への光の受光量情報を取得する制御を行うものである。よって、図２に示すように、チャンネルＸを、脳表部位を対象とするように３２ｍｍとしても、空間分解能Ｐが１０ｍｍとなる受光量情報を取得することができることになる。

脳活動画像表示手段３４は、取得手段３１で取得した測定データに基づいて、モニタ画面２３ａに、情報の画像表示を行う制御を行うものである。例えば、各波長（オキシヘモグロビンの吸収波長及びデオキシヘモグロビンの吸収波長）の通過光強度から、オキシヘモグロビン濃度、デオキシヘモグロビン濃度及び全ヘモグロビン濃度を求めることにより、脳平面でのオキシヘモグロビン濃度、デオキシヘモグロビン濃度及び全ヘモグロビン濃度の等高線グラフを画像表示することになる。

以上のように、本発明の光計測装置１によれば、連結部３１ｂ、３２ｂが、送光プローブ１２と、送光プローブ１２と２行１列（又は２列１行）ずれた受光プローブ１３とを連結しているので、送光プローブ１２と、送光プローブ１２と２行１列（又は２列１行）ずれた受光プローブ１３とのプローブ間距離を一定に保持することができる。
また、第一ホルダー部品３１及び第二ホルダー部品３２は、測定対象表面の接面内でソケット部３１ａ、３２ａを回転軸として回動可能とされるとともに、測定対象表面の法線方向で連結部３１ｂ、３２ｂにより可撓性を有するので、様々な曲率を有する面に対して密着することができる。
したがって、高い空間分解能で正確な深度で受光量情報を得ることができる。

（他の実施形態）
（１）上述した光計測装置１では、９個の送光プローブ１２ａ〜１２ｉと１２個の受光プローブ１３ａ〜１３ｌとを有する構成としたが、異なる数の送光プローブと受光プローブとを有する構成としてもよい。

（２）上述した光計測装置１では、取得手段４１で、制御テーブルに基づいて、それぞれ１個の測定データを取得する構成としたが、同じ測定点となる測定データを複数個取得することができるので、取得手段４１で、複数の測定データを取得するような構成としてもよい。

（３）上述した光計測装置１では、ホルダー１１は、８個の第一ホルダー部品３１と１０個の第二ホルダー部品３２と２１個のソケット３３とからなる構成としたが、１４個の第二ホルダー部品と２１個のソケットとからなるような構成としてもよい。

本発明は、非侵襲で脳活動を測定するためのホルダー及び光計測装置に利用することができる。

本発明の一実施形態である光計測装置の構成を示すブロック図である。 ホルダーと送光プローブと受光プローブとの構成を示す平面図である。 第一ホルダー部品と第二ホルダー部品とソケットとを示す斜視図である。 第一ホルダー部品と第二ホルダー部品とソケットとを示す図である。 ホルダーと送光プローブと受光プローブとを頭部に装着具により装着した状態を示す図である。 一対の送光プローブ及び受光プローブと、脳の測定部位との関係を示す図である。 送光プローブ及び受光プローブの一般的な配置を示す平面図である。 制御部が、送光プローブから、当該送光プローブと２行１列（又は２列１行）ずれた受光プローブへの光の受光量情報を取得することについて説明するための図である。

符号の説明

１：光計測装置
１１：ホルダー
１２：送光プローブ
１３：受光プローブ
２０：制御部
３１、３２：ホルダー部品
４１：取得手段
Ｔ：送光点
Ｒ：受光点
Ｍ：中点
Ｓ：測定部位

Claims (5)

1. 光を照射する送光プローブと、光を受光する受光プローブとを行方向と列方向とに交互となるように正方格子状に保持して、測定対象表面に装着されるホルダーであって、
   前記送光プローブ又は受光プローブを１個ずつ保持するソケット部と、当該ソケット部を一定の間隔で連結する連結部とを有する複数のホルダー部品を備え、
   前記ホルダー部品は、前記測定対象表面の当接面内でソケット部を回転軸として他のホルダー部品と回動可能とされるとともに、前記測定対象表面の法線方向で連結部により可撓性を有し、
   かつ、前記連結部は、前記送光プローブと、当該送光プローブと正方格子状上で２行１列（又は２列１行）ずれた受光プローブとを連結することを特徴とするホルダー。
2. 前記ホルダー部品は、一の字形状であり、かつ、両端にソケット部を有する第一ホルダー部品と、
   Ｖ字形状であり、かつ、両端と中央とにソケット部を有する第二ホルダー部品とからなることを特徴とする請求項１に記載のホルダー。
3. 前記ホルダー部品は、Ｖ字形状であり、かつ、両端と中央とにソケット部を有する第二ホルダー部品を少なくとも含むことを特徴とする請求項１に記載のホルダー。
4. 一のホルダー部品と他のホルダー部品とを回動不能に固定するための固定機構を有することを特徴とする請求項２又は３に記載のホルダー。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のホルダーと、
   複数の送光プローブ及び複数の受光プローブと、
   前記送光プローブ及び受光プローブに対して光の送受光を制御する制御部とを備える光計測装置であって、
   前記制御部は、前記送光プローブから、当該送光プローブと２行１列（又は２列１行）ずれた受光プローブへの光の受光量情報を取得する取得手段を有することを特徴とする光計測装置。