JP5023921B2 - ホルダ及びこれに用いる光生体測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、非侵襲で脳活動を測定するためのホルダ及びこれに用いる光生体測定装置に関する。

ヘモグロビンは、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濃度は、血管の拡張・収縮に応じて増減するため、ヘモグロビンの濃度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、ヘモグロビンの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測定方法が知られている。ヘモグロビンの濃度は、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。

さらに、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。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濃度が増加することも知られている。つまり、オキシヘモグロビンの濃度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。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密着させるために、ホルダが使用される。このようなホルダとしては、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が使用されている。成型ホルダ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る。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）を得ている。

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７（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７（ｂ）は、図７（ａ）の平面図である。
送光プローブ１２が被検体の頭蓋表面上の送光点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上の受光点Ｒに押し当てられる。そして、送光プローブ１２から光を照射させるとともに、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、頭蓋表面上の送光点Ｔから照射された光のうちで、バナナ形状（測定領域）を通過した光が、頭蓋表面上の受光点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では、必ずしも被検体に完全に一致せず、成型ホルダが頭蓋表面に密着しないことが生じる。すなわち、送光プローブや受光プローブも頭蓋表面に接触せず、その結果、正確な受光量情報が得られなくなることがあった。
そこで、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が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１−３３７０３３号公報 特開２００２−１４３１６９号公報

しかしながら、伸縮性を示す連結部を用いたホルダを使用した場合には、様々な曲率の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、その結果、脳表部位に対応する深度の受光量情報を得ることができなくなった。
また、椀形状の成型ホルダを使用して、成型ホルダが頭蓋表面に密着しなかった場合に、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だけを定位置から伸ばして頭蓋表面と接触させることも考えられるが、送光プローブや受光プローブは、細長い円柱形状をしているため、頭蓋表面と一時的に接触することはできるが密着することはできず、被検体が動いたときには、送光プローブや受光プローブが測定対象位置からずれることがあるという問題が発生する。さらに、頭蓋表面には毛髪が存在するため、毛髪を避けて送光プローブや受光プローブを頭蓋表面に接触させなければならないが、送光プローブや受光プローブの先端だけを定位置から伸ばして頭蓋表面と接触させる際には、１本１本の毛髪を掻き分ける作業が発生する。
そこで、本発明は、送光プローブと受光プローブとの間隔を変化させたり、送光プローブや受光プローブの先端だけを伸ばしたりすることもなく、様々な曲率を有する面や凹凸を有する面に対して密着することができるホルダ及びそれを用いた光生体測定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は、筒形状であり、当該筒形状の内側に先端から光を照射する送光プローブ、又は、先端から光を受光する受光プローブが挿入されることにより、前記送光プローブ又は受光プローブを固定するソケット部品と、貫通孔にソケット部品が挿入される少なくとも２個の挿入部が形成されるとともに、当該挿入部同士を一定の間隔で連結する可撓性の連結部が形成された接続部品とを備えるホルダであって、顎部を外周面に有する筒形状であり、当該筒形状の内側にソケット部品が挿入されるとともに、前記挿入部の貫通孔に挿入される位置調整部品と、貫通孔に位置調整部品が挿入されることにより、前記位置調整部品の顎部との間に接続部品を挟み込んで接続部品を固定するナット部品とを備え、前記位置調整部品は、前記ソケット部品が挿入される距離を変化させて固定可能とする固定機構を有し、当該固定機構を用いてソケット部品の長手方向の所望位置でソケット部品と固定されるようにしている。

本発明のホルダによれば、一の位置調整部品を接続部品の一の挿入部の貫通孔に挿入して、さらに一のナット部品の貫通孔に挿入することにより、位置調整部品の顎部とナット部品との間に接続部品の挿入部を挟み込んで、一の位置調整部品と接続部品とを固定する。同様に、他の位置調整部品を接続部品の他の挿入部の貫通孔に挿入して、さらに他のナット部品の貫通孔に挿入することにより、位置調整部品の顎部とナット部品との間に接続部品の挿入部を挟み込んで、他の位置調整部品と接続部品とを固定する。このとき、連結部が一の挿入部と他の挿入部とを一定の間隔で連結しているので、送光プローブが内側に挿入される一の位置調整部品と、受光プローブが内側に挿入される他の位置調整部品とも一定の間隔で常に保持される。
そして、本発明のホルダでは、測定対象面と密着しない場合には、送光プローブや受光プローブが固定されるソケット部品が測定対象面に向けて伸びる機構を用いる。この機構を実現するために、位置調整部品が、ソケット部品が挿入される距離を変化させて固定可能とする固定機構を有する。これにより、位置調整部品は、ソケット部品の長手方向の所望位置でソケット部品と固定される。例えば、位置調整部品が、ソケット部品の長手方向で下部の位置から上部の位置となるようにソケット部品に固定されたときには、ソケット部品は下方向により突出したものとなる。
このように測定対象面に向けて伸びる機構を有するソケット部品の内側に、送光プローブや受光プローブを挿入して固定する。これにより、送光プローブや受光プローブとともに、ソケット部品も測定対象面と接触させることになるので、ソケット部品により送光プローブや受光プローブと測定対象面とを密着させることができる。さらに、ソケット部品が毛髪等を押さえる役割を果たすので、送光プローブや受光プローブを頭蓋表面と容易に接触させることができる。

したがって、本発明のホルダによれば、送光プローブと受光プローブとの間隔を変化させたり、送光プローブや受光プローブの先端だけを伸ばしたりすることもなく、様々な曲率を有する面や凹凸を有する面に対して密着することができる。

（その他の課題を解決するための手段及び効果）
また、本発明のホルダは、前記接続部品は、２個の挿入部を有し、両端に挿入部がある一の字形状であり、複数個の接続部品の挿入部が１個の位置調整部品の顎部と１個のナット部品との間に多層に重ねて挟みこまれることで、一の接続部品と他の接続部品とが上方から見て位置調整部品を軸として所望角度を形成するように固定されるようにしてもよい。
本発明のホルダによれば、様々な曲率を有する面が、凹凸を有する面を有していても、測定対象面に対して密着することができる。

また、本発明のホルダは、前記固定機構は、前記ソケット部品の外周面に形成されたネジと、前記位置調整部品の内周面に形成されたメスネジとからなるようにしてもよい。
さらに、本発明のホルダは、前記ソケット部品の底部は、測定対象面と密着可能とする密着機構を有するようにしてもよい。
そして、本発明の光生体測定装置は、上述したようなホルダと、先端から光を照射する送光プローブと、先端から光を受光する受光プローブと、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生体測定装置の構成を示すブロック図であり、図２は、ホルダの概略構成を示す平面図である。また、図３は、ホルダの一例を被検体の頭蓋表面上に装着した状態を示す図である。なお、図１〜図３中では、送光プローブを黒丸で示し、受光プローブを白丸で示している。
光生体測定装置１は、被検体の頭蓋表面上に装着するためのホルダ１１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、光生体測定装置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。

まず、ホルダ１１を構成する部品について説明する。図４は、組み立てる前の送光プローブ１２とナット部品３２と２個の接続部品３１と位置調整部品３４とソケット部品３３とを示す斜視図である。また、図５は、組み立てた後の送光プローブ１２とナット部品３２と２個の接続部品３１と位置調整部品３４とソケット部品３３とを示す斜視図である。
ホルダ１１は、８個の送光プローブ１２と、８個の受光プローブ１３と、送光プローブ１２や受光プローブ１３を固定する１６個のソケット部品３３と、２４個の接続部品３１と、１６個の位置調整部品３４と、１６個のナット部品３２と、装着具１４とを備える。

送光プローブ１２は、ソケット部品３３と固定するために上端部が少し大きくなった細長い円柱形状をしている。そして、送光プローブ１２の上端部は、光ファイバ等の導光路を介して発光部２と接続され、下端部から光を照射するようになっている。
受光プローブ１３も、送光プローブ１２と同様な上端部が少し大きくなった細長い円柱形状をしている。そして、受光プローブ１３の上端部は、光ファイバ等の導光路を介して光検出部３と接続され、その下端部で光を受光するようになっている。

ソケット部品３３は、円筒形状の本体部３３ａと、円環形状の顎部３３ｂと、円環形状の底部（密着機構）３３ｃとを有し、その内側に送光プローブ１２や受光プローブ１３を挿入可能とするとともに、本体部３３ａの外周面に位置調整部品３４が螺合されるネジ（固定機構）が形成されている。
なお、上記ソケット部品の本体部及び顎部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。
また、上記ソケット部品の底部を構成する材質としては、頭蓋表面と密着できるものであれば、特に限定されるものではないが、例えば、スポンジ等が挙げられる。
これにより、ソケット部品３３の内側に送光プローブ１２を挿入することにより、ソケット部品３３と送光プローブ１２とを固定することになる。このとき、底部３３ｃの底面と、送光プローブ１２の下端面とが同一平面となるように固定する。よって、送光プローブ１２とともに底部３３ｃも頭蓋表面と接触させることになるので、底部３３ｃにより頭蓋表面と密着させるようになっている。さらに、底部３３ｃが毛髪等を押さえる役割を果たすので、送光プローブ１２をソケット部品３３の内側に単純に挿入することで、送光プローブ１２を頭蓋表面に接触させることができる。
なお、送光プローブ１２と同様に受光プローブ１３もソケット部品３３の内側に挿入することにより、ソケット部品３３と受光プローブ１３とを固定することになる。

位置調整部品３４は、円筒形状の本体部３４ａと、円環形状の顎部３４ｂとを有し、その内周面にソケット部品３３の本体部３３ａに螺合されるメスネジ（固定機構）が形成されているとともに、本体部３４ａの外周面にナット部品３２が螺合されるネジが形成されている。
上記位置調整部品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、ソケット部品の本体部及び顎部を構成する材質と同様に、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。
これにより、位置調整部品３４の内側にソケット部品３３をネジ機構を用いて挿入することにより、ソケット部品３３を固定することになる。このとき、ネジ機構（固定機構）により位置調整部品３４の内側にソケット部品３３が挿入される距離を変化させることができるので、位置調整部品３４がソケット部品３３の長手方向（上下方向）の所望位置に来るようにして、位置調整部品３４とソケット部品３３とを固定する。例えば、図５（ａ）に示すように、ソケット部品３３の本体部３３ａの長手方向の下部の位置で位置調整部品３４とソケット部品３３とを固定したときには、ソケット部品３３は位置調整部品３４から下方向にほとんど突出したものとならないが、一方、図５（ｂ）に示すように、ソケット部品３３の本体部３３ａの長手方向の上部の位置で位置調整部品３４とソケット部品３３とを固定したときには、ソケット部品３３は位置調整部品３４から下方向に距離Ａで突出したものとなる。すなわち、位置調整部品３４が頭蓋表面と離れて配置されても、位置調整部品３４の取付位置を、ソケット部品３３の本体部３３ａの長手方向の下部の位置から上部の位置までで変化させることで、ソケット部品３３の底面と頭蓋表面とを密着させることができるようになっている。

接続部品３１は、一の字形状の板状体である。そして、接続部品３１は、両端に円環形状の挿入部３１ａと、両端の挿入部３１ａをチャンネル長さＸで連結する連結部３１ｂとを有する。各挿入部３１ａの中央には、位置調整部品３４が挿入される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３０ｍｍ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。つまり、両端の挿入部３１ａは、常にチャンネル長さＸで保持されるようになっている。
上記接続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、ソケット部品の本体部及び顎部を構成する材質と同様に、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。

ナット部品３２は、円形状の貫通孔を有する円環形状であり、その内周面に位置調整部品３４の本体部３４ａに螺合されるメスネジが形成されている。なお、貫通孔の大きさは、上方から見ると、位置調整部品３４の本体部３４ａの大きさよりも大きく、位置調整部品３４の顎部３４ｂよりも小さくなっている。
上記ナット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、ソケット部品の本体部及び顎部を構成する材質と同様に、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。
これにより、ナット部品３２の内側に位置調整部品３４の本体部３４ａをネジ機構を用いて挿入することにより、位置調整部品３４の顎部３４ｂとナット部品３２との間に接続部品３１の挿入部３１ａを挟み込んで固定することができる。このとき、ネジ機構によりナット部品３２の貫通孔に位置調整部品３４が挿入される距離を変化させることができるので、ナット部品３２が位置調整部品３４の長手方向（上下方向）の所望位置に来るようにして、ナット部品３２と位置調整部品３４とを固定する。例えば、位置調整部品３４と１個の接続部品３１とを固定するときには、位置調整部品３４の顎部３４ｂとナット部品３２との間に１個の接続部品３１の挿入部３１ａを挟み込むことになるので、位置調整部品３４の本体部３４ａの長手方向の下部の位置でナット部品３２と位置調整部品３４とを固定することになり、一方、位置調整部品３４と４個の接続部品３１とを固定するときには、位置調整部品３４の顎部３４ｂとナット部品３２との間に４個の接続部品３１のソケット部３１ａを挟み込むことになるので、位置調整部品３４の本体部３４ａの長手方向の上部の位置でナット部品３２と位置調整部品３４とを固定することになる。すなわち、位置調整部品３４の本体部３４ａの長手方向の下部の位置から上部の位置までで変化させることで、位置調整部品３４と任意の数の接続部品３１とを固定することができるようになっている。

装着具１４は、頭部に巻きつける円環形状のベルト１５と、複数個の固着部品１６とを有する。固着部品１６は、一端に円環形状の接続部１６ａと、ベルト１５に着脱可能に固着する固着部１６ｂとを有する。接続部１６ａの中央には、位置調整部品３４の本体部３４ａが挿入されるための円形状の貫通孔が開けられ、これにより、固着部品１６は位置調整部品３４とナット部品３２との間に固定される。
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１５で固定できるため、例えば、あごにベルトをかけてホルダを固定するようなものと比べると、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。

次に、８個の送光プローブ１２と８個の受光プローブ１３と１６個のソケット部品３３と２４個の接続部品３１と１６個の位置調整部品３４と１６個のナット部品３２とをホルダ１１に組み立てる組立方法について説明する。
まず、位置調整部品３４の内側にソケット部品３３をネジ機構を用いて挿入することにより、ソケット部品３３に位置調整部品３４を取り付ける。このとき、ネジ機構により位置調整部品３４の内側にソケット部品３３が挿入される距離を調整することができるが、位置調整部品３４がソケット部品３３の長手方向（上下方向）の下部の位置に来るようにして、位置調整部品３４とソケット部品３３と固定する。このようにして、各ソケット部品３３に１個の位置調整部品３４をそれぞれ取り付ける。

次に、１個の接続部品３１の挿入部３１ａの貫通孔と、他の１個の接続部品３１の挿入部１２ａの貫通孔とを重ね合わせ、２個の貫通孔に下方向から、内側にソケット部品３３が取り付けられた位置調整部品３４の本体部３４ａを挿入して、さらにナット部品３２の貫通孔に下方向からネジ機構を用いて挿入する。このとき、位置調整部品３４の顎部３４ｂとナット部品３２とで２個の接続部品３１を挟み込むようにネジ機構で締付けることによって、一の接続部品３１と他の接続部品３１とが上方から見て位置調整部品３４を軸として所望角度を形成するように固定することができるが、一の接続部品３１と他の接続部品３１とが上方から見て位置調整部品３３を軸として９０°を形成するように固定する。なお、位置調整部品３３の顎部３３ｂとナット部品３２との締付けを緩めることによって、一の接続部品３１と他の接続部品３１との間の角度を変更することができる（図６（ａ）参照）。
このようにして、内側に位置調整部品３４が取り付けられたソケット部品３３と、接続部品３１と、ナット部品３２とを用いて組み立てることで、例えば、図２に示す平坦な網形状体を作製する。

そして、作製した網形状体を被検体の頭蓋表面上に装着する。このとき、被検体の頭蓋表面は曲面形状であるので、頭蓋表面に密着するように装着するために、図６（ａ）に示すように一の接続部品３１と他の接続部品３１とは、上方から見て位置調整部品３３を軸として所望角度を形成するように固定するとともに、図６（ｂ）に示すように接続部品３１の連結部３１ｂは可撓性を有するので、頭蓋表面と一致するような曲率を有する面となるように変形する。
このとき、変形が加えられた状態で、一の接続部品３１と他の接続部品３１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。

そして、被検体の頭蓋表面上に装着した網形状体を装着具１４を用いて固定する。このとき、被検体の頭蓋表面は、ある一定の曲率を有する面ではなく、凹凸を有したりするものであるので、ソケット部品３３の底面と頭蓋表面とが接触していないものが存在する。
そこで、ネジ機構により位置調整部品３４の内側にソケット部品３３が挿入される距離を調整することができるので、ソケット部品３３の底面と頭蓋表面とが接触するように、位置調整部品３４とソケット部品３３とを固定する。
最後に、ソケット部品３３の内側に、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挿入することによって、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ホルダ１１を作製する。

次に、上述したホルダ１１以外の構成について説明する。
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８個の送光プローブ１２のうちから選択される１個の送光プローブ１２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。
光検出部３は、８個の受光プローブ１３で受光した近赤外光を個別に検出することにより、８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５０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部４０と、演算部４１と、脳活動画像表示部４４とを有する。
送受光部制御部４０は、発光部２に駆動信号を出力する発光制御部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）をメモリ５０に記憶させる光検出制御部４３とを有する。
発光制御部４２は、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
光検出制御部４３は、光検出部３からの受光信号を受けることにより、８個の受光プローブ１３から検出された８個の測定データをメモリ５０に記憶させる制御を行うものである。

演算部４１は、メモリ５０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と隣接した受光プローブ１３への光の受光量情報を取得して、取得した測定データに基づいて、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制御を行うものである。
脳活動画像表示手段４４は、モニタ画面２３ａに、情報の表示を行う制御を行うものである。例えば、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表示する。

以上のように、本発明の光生体測定装置１に用いるホルダ１１によれば、送光プローブ１２と受光プローブ１３との間隔を変化させたり、送光プローブ１２や受光プローブ１３の先端だけを伸ばしたりすることもなく、様々な曲率を有する面や凹凸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）
上述した光生体測定装置１では、接続部品３１は２個の挿入部３１ａを有する構成を示したが、接続部品は３個の挿入部を有する構成としてもよい。

本発明は、非侵襲で脳活動を測定するためのホルダ及びそれを用いた光生体測定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生体測定装置の構成を示すブロック図である。 ホルダの概略構成を示す平面図である。 ホルダを被検体の頭蓋表面上に装着した状態を示す図である。 組み立てる前の送光プローブとナット部品と２個の接続部品と位置調整部品とソケット部品とを示す斜視図である。 組み立てた後の送光プローブとナット部品と２個の接続部品と位置調整部品とソケット部品とを示す斜視図である。 送光プローブとナット部品と２個の接続部品と位置調整部品とソケット部品とを示す図である。 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。

符号の説明

１：光生体測定装置
１１：ホルダ
１２：送光プローブ
１３：受光プローブ
２０：制御部
３１：接続部品
３１ａ：挿入部
３１ｂ：連結部
３２：ナット部品
３３：ソケット部品
３４：位置調整部品
３４ｂ：顎部
４１：演算部
Ｔ：送光点
Ｒ：受光点
Ｍ：中点
Ｓ：測定部位

Claims (5)

1. 筒形状であり、当該筒形状の内側に先端から光を照射する送光プローブ、又は、先端から光を受光する受光プローブが挿入されることにより、前記送光プローブ又は受光プローブを固定するソケット部品と、
   貫通孔にソケット部品が挿入される少なくとも２個の挿入部が形成されるとともに、当該挿入部同士を一定の間隔で連結する可撓性の連結部が形成された接続部品とを備えるホルダであって、
   顎部を外周面に有する筒形状であり、当該筒形状の内側にソケット部品が挿入されるとともに、前記挿入部の貫通孔に挿入される位置調整部品と、
   貫通孔に位置調整部品が挿入されることにより、前記位置調整部品の顎部との間に接続部品を挟み込んで接続部品を固定するナット部品とを備え、
   前記位置調整部品は、前記ソケット部品が挿入される距離を変化させて固定可能とする固定機構を有し、当該固定機構を用いてソケット部品の長手方向の所望位置でソケット部品と固定されることを特徴とするホルダ。
2. 前記接続部品は、２個の挿入部を有し、両端に挿入部がある一の字形状であり、
   複数個の接続部品の挿入部が１個の位置調整部品の顎部と１個のナット部品との間に多層に重ねて挟みこまれることで、一の接続部品と他の接続部品とが上方から見て位置調整部品を軸として所望角度を形成するように固定されることを特徴とする請求項１に記載のホルダ。
3. 前記固定機構は、前記ソケット部品の外周面に形成されたネジと、前記位置調整部品の内周面に形成されたメスネジとからなることを特徴とする請求項１又は２に記載のホルダ。
4. 前記ソケット部品の底部は、測定対象面と密着可能とする密着機構を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のホルダ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のホルダと、
   先端から光を照射する送光プローブと、
   先端から光を受光する受光プローブと、
   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ことを特徴とする光生体測定装置。

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