JP5195026B2 - Light measuring device - Google Patents

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Description

本発明は、非侵襲で血流の経時変化や酸素供給の経時変化を測定する光測定装置に関する。特に、脳の各部位における血流の経時変化や酸素供給の経時変化を測定することにより、生体の組織が正常であるか否かを診断するための酸素モニタや循環器系障害診断装置等として使用することができる光測定装置に関する。 The present invention relates to an optical measurement device that measures non-invasive changes in blood flow over time and oxygen supply over time. In particular, as an oxygen monitor or cardiovascular disorder diagnosis device for diagnosing whether or not a living tissue is normal by measuring changes in blood flow over time or changes in oxygen supply over time in each part of the brain The present invention relates to an optical measurement device that can be used.

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、ヘモグロビン濃度の変化量ΔVhb(t)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、ヘモグロビン濃度の変化量ΔVhb(t)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非侵襲で測定する生体測定方法が知られている。ヘモグロビン濃度の変化量ΔVhb(t)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強度の変化量(受光量情報)から求められる。
Hemoglobin plays a role in carrying oxygen in the blood. It is known that the hemoglobin concentration contained in the blood increases or decreases according to the expansion / contraction of the blood vessel, so that the expansion / contraction of the blood vessel is detected by measuring the change ΔV hb (t) of the hemoglobin concentration. Yes.
Therefore, there is known a biometric method for measuring the inside of a living body simply and non-invasively using light by utilizing the fact that the change amount ΔV hb (t) of the hemoglobin concentration corresponds to the oxygen metabolism function inside the living body. Yes. The amount of change ΔV hb (t) in the hemoglobin concentration is obtained from the amount of change in light intensity (light reception amount information) obtained by irradiating the living body with light having a wavelength from visible light to the near infrared region. Desired.

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濃度が増加することも知られている。よって、オキシヘモグロビン濃度の変化量ΔVoxy(t)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、異なる波長(例えば、780nm、805nm、830nm)の近赤外光を用いてオキシヘモグロビン濃度の変化量ΔVoxy(t)とデオキシヘモグロビン濃度の変化量ΔVdeoxy(t)とをそれぞれ求めることができる。 Furthermore, hemoglobin binds to oxygen to become oxyhemoglobin, while away from oxygen to deoxyhemoglobin. It is also known that in the brain, oxygen is supplied to a site activated by blood flow redistribution, and the concentration of oxyhemoglobin combined with oxygen increases. Therefore, it can be applied to the observation of brain activity by measuring the change amount ΔV oxy (t) of the oxyhemoglobin concentration. Since oxyhemoglobin and deoxyhemoglobin have different spectral absorption spectrum characteristics from visible light to near infrared region, oxyhemoglobin concentration using near infrared light of different wavelengths (for example, 780 nm, 805 nm, 830 nm). Change ΔV oxy (t) and deoxyhemoglobin concentration change ΔV deoxy (t) can be obtained respectively.

そこで、非侵襲で脳活動を測定するために、送光プローブと受光プローブとを備える光測定装置が開発されている。光測定装置では、被検体の頭皮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、頭皮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強度の変化量(受光量情報)を検出する。近赤外光は、頭皮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或いはデオキシヘモグロビンにより吸収される。よって、このような送光プローブと受光プローブとを備える光測定装置において異なる3種類の波長の近赤外光を用いて、脳の測定部位に関する受光量情報を得ることにより、脳の測定部位におけるオキシヘモグロビン濃度の変化量ΔVoxy(t)、デオキシヘモグロビン濃度の変化量ΔVdeoxy(t)、さらにはこれらから算出されるヘモグロビン濃度の変化量ΔVhb(t)の経時変化を測定データとして得ている。 Therefore, in order to measure brain activity in a non-invasive manner, a light measuring device including a light transmitting probe and a light receiving probe has been developed. In the optical measurement device, near-infrared light is irradiated to the brain by a light-transmitting probe arranged on the scalp surface of a subject, and near-infrared light emitted from the brain is emitted by a light-receiving probe arranged on the scalp surface. The amount of change in light intensity (light reception amount information) is detected. Near-infrared light passes through scalp tissue and bone tissue and is absorbed by oxyhemoglobin or deoxyhemoglobin in blood. Therefore, in a light measuring device including such a light transmitting probe and a light receiving probe, by using near-infrared light of three different wavelengths, light reception amount information relating to the brain measurement site is obtained, so that A change in oxyhemoglobin concentration ΔV oxy (t), a change in deoxyhemoglobin concentration ΔV deoxy (t), and a change in hemoglobin concentration ΔV hb (t) calculated from these are obtained as measurement data. Yes.

さらに、運動や感覚や思考等の脳機能に関する脳の複数の測定部位におけるオキシヘモグロビン濃度の変化量ΔVoxy(t)の経時変化等の測定データを計測することにより、脳機能診断や循環器系障害診断等の医療分野に適用される光測定装置が開発されてきている。このような光測定装置では、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においては、複数個の送光プローブと、複数個の受光プローブとを所定の配列で被検体の頭皮表面に密着させるために、ホルダが使用される。このようなホルダは、例えば、頭皮表面の形状に合わせて椀形状に成型されている。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間隔(以下、「チャンネル」という)が一定となり、頭皮表面から特定の深度となる位置から受光量情報を得ている。
Furthermore, by measuring measurement data such as changes in oxyhemoglobin concentration change ΔV oxy (t) over time at multiple measurement sites of the brain related to brain functions such as movement, sensation, and thought, brain function diagnosis and circulatory system Optical measuring devices applied to medical fields such as fault diagnosis have been developed. In such an optical measurement device, for example, a near-infrared spectrometer (hereinafter abbreviated as “NIRS”) or the like is used (for example, see Patent Document 1).
In NIRS, a holder is used to bring a plurality of light-transmitting probes and a plurality of light-receiving probes into close contact with the scalp surface of the subject in a predetermined arrangement. For example, such a holder is molded into a scissors shape in accordance with the shape of the scalp surface. The molding holder has a plurality of through-holes, and the light-transmitting probe and the light-receiving probe are inserted into the through-holes so that the distance between the light-transmitting probe and the light-receiving probe (hereinafter referred to as “channel”) is constant Thus, the received light amount information is obtained from a position at a specific depth from the scalp surface.

図2は、上述したようなNIRSにおける送受光部11の9個の送光プローブと8個の受光プローブとの位置関係の一例を示す平面図である。送光プローブ12と受光プローブ13とは、斜め方向とその直交方向とに交互となるように配置されている。
NIRSでは、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、頭皮表面から深度15mm〜20mmの位置は脳表部位にほぼ対応し、脳活動に関した受光量情報が得られる。
なお、送光プローブ12から照射された光は、隣接する受光プローブ13以外の離れた受光プローブ13でも検出されるが、ここでは説明を簡単にするため、隣接する受光プローブ13のみで検出されることとする。よって、図2に示すようなチャンネル番号#1〜#24の位置である合計24個の受光量情報が得られることとする。
このようなNIRSで得られた受光量情報から求められた測定データ(オキシヘモグロビン濃度の変化量ΔVoxy(t)の経時変化等)は、医師や検査技師等によって観察されるために、モニタ画面に画像として表示される。
FIG. 2 is a plan view showing an example of the positional relationship between the nine light transmitting probes and the eight light receiving probes of the light transmitting / receiving unit 11 in the NIRS as described above. The light transmitting probe 12 and the light receiving probe 13 are arranged so as to alternate in an oblique direction and a direction orthogonal thereto.
In NIRS, a channel with a channel of 30 mm is generally used. When the channel is 30 mm, it is considered that light reception amount information with a depth of 15 mm to 20 mm from the midpoint of the channel can be obtained. In other words, the position at a depth of 15 mm to 20 mm from the scalp surface substantially corresponds to the surface area of the brain, and the received light amount information related to the brain activity can be obtained.
In addition, although the light irradiated from the light transmission probe 12 is detected also by the light receiving probes 13 other than the adjacent light receiving probes 13, here, in order to simplify the description, the light is detected only by the adjacent light receiving probes 13. I will do it. Accordingly, a total of 24 received light amount information corresponding to the positions of channel numbers # 1 to # 24 as shown in FIG. 2 is obtained.
Since the measurement data (change in oxyhemoglobin concentration change ΔV oxy (t) over time, etc.) obtained from the received light amount information obtained by such NIRS is observed by a doctor, a laboratory technician, etc., the monitor screen Displayed as an image.

このとき、生体の組織が正常であるか否かを診断するために、医師や検査技師等が、被検体へ刺激(以下、「負荷」や「タスク」という)を与えて、被検体の脳を活動させたときに得られる測定データを観察する生体測定方法がある(例えば、特許文献2参照)。図7は、オキシヘモグロビン濃度の変化量ΔVoxy(t)の経時変化を示す測定データの一例を示す図である。測定データにおける縦軸を被検体がNIRSを装着した時点のオキシヘモグロビン濃度からのオキシヘモグロビン濃度の変化量ΔVoxyとし、横軸を時間tとする。
このような生体測定方法では、例えば、医師や検査技師等が時間tを計りながら、まず、被検体を或る一定時間Y、指の運動をさせる課題遂行状態にさせ(以下、「タスク期間」や「TASK」という)、その後、被検体を或る一定時間X、安静な定常状態にさせる(以下、「レスト期間」や「REST」という)。その後、再度、被検体を一定時間Y、指の運動をさせる課題遂行状態にさせた後、一定時間X、安静な定常状態にさせるというように、レスト期間とタスク期間とを交互に複数回R(以下、「タスク繰り返し回数」という)繰り返している。これにより、図7に示すようなオキシヘモグロビン濃度の変化量ΔVoxy(t)の経時変化を示す測定データを得ている。
At this time, in order to diagnose whether or not the living tissue is normal, a doctor or a laboratory technician gives a stimulus (hereinafter referred to as “load” or “task”) to the subject, and the subject's brain There is a biometric method for observing measurement data obtained when activating a device (for example, see Patent Document 2). FIG. 7 is a diagram illustrating an example of measurement data indicating a change with time of the change amount ΔV oxy (t) of the oxyhemoglobin concentration. In the measurement data, the vertical axis represents the amount of change ΔV oxy of the oxyhemoglobin concentration from the oxyhemoglobin concentration at the time when the subject mounted the NIRS, and the horizontal axis represents time t.
In such a biometric measurement method, for example, while a doctor, a laboratory technician, or the like measures time t, first, the subject is put into a task execution state in which the finger moves for a certain period of time Y (hereinafter referred to as “task period”). Or “TASK”), and then the subject is brought into a resting steady state for a certain period of time X (hereinafter referred to as “rest period” or “REST”). After that, the rest period and the task period are alternately repeated a plurality of times R, such that the subject is again in a task performance state for Y for a certain period of time and then moved to a steady state for a certain period of time X. (Hereinafter referred to as “task repeat count”). As a result, measurement data indicating the change over time in the change amount ΔV oxy (t) of the oxyhemoglobin concentration as shown in FIG. 7 is obtained.

また、このような計測を開始する前に医師や検査技師等が、モニタ画面に表示された入力画面を用いて、タスク期間の時間Yやレスト期間の時間Xやタスク繰り返し回数R等の計測条件を入力して設定する光測定装置がある。図8は、従来の光測定装置における計測条件を設定するための入力画面の一例を示す図である。例えば、タスク期間の時間Yを20秒とし、レスト期間の時間Xを25秒とし、タスク繰り返し回数Rを3回とするように、キーボード等を用いて入力画面に入力する。これにより、計測を実行した場合に、光測定装置が、入力された計測条件に基づいて、タスク期間からレスト期間へ移行するときには、タスク期間からレスト期間へ移行するように指示する画像を表示したり、レスト期間からタスク期間へ移行するときには、レスト期間からタスク期間へ移行するように指示する画像を表示したりしている。そして、医師や検査技師等がモニタ画面に表示された画像を見ながら被検体に指示を与え、被検体は医師や検査技師等からの指示に従ってレスト期間とタスク期間とを交互に複数回R、実行している。
特開2006−109964号公報 特開2004−184402号公報
Before starting such measurement, doctors, laboratory technicians, etc. use the input screen displayed on the monitor screen to measure measurement conditions such as task period time Y, rest period time X, and task repetition count R. There is an optical measurement device that inputs and sets the value. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an input screen for setting measurement conditions in a conventional light measurement apparatus. For example, the input is performed on the input screen using a keyboard or the like so that the task period time Y is 20 seconds, the rest period time X is 25 seconds, and the task repetition count R is 3. As a result, when the measurement is performed, the light measurement device displays an image instructing to shift from the task period to the rest period when shifting from the task period to the rest period based on the input measurement conditions. When the transition is made from the rest period to the task period, an image for instructing the transition from the rest period to the task period is displayed. Then, a doctor or laboratory technician gives an instruction to the subject while viewing the image displayed on the monitor screen, and the subject alternates the rest period and the task period R several times in accordance with instructions from the doctor or laboratory technician. Running.
JP 2006-109964 A JP 2004-184402 A

しかしながら、医師や検査技師等が時間tを計ったり、入力画面を用いてタスク期間の時間Yやレスト期間の時間Xやタスク繰り返し回数R等の計測条件を入力して設定したりすることになるが、計測を開始する前では、被検体が定常状態(例えば、|ΔVoxy(t)|≦0.05mmol)に回復するために必要となる時間がわからない。そのため、医師や検査技師等が、タスク期間により変化した被検体が定常状態に回復する時間より、レスト期間の時間Xを短く設定したときには、オキシヘモグロビン濃度の変化量ΔVoxy(t)が定常状態に回復する前に、レスト期間から次のタスク期間に移行して、被検体に指の運動をさせる課題遂行状態となることがあった。つまり、測定データにおいて、図9に示すように、回復していないオキシヘモグロビン濃度の変化量(バイアス成分)ΔVoxy(t)に、次のタスク期間によるオキシヘモグロビン濃度の変化量ΔVoxy(t)が加わっていくというようなベースラインLがドリフトするという問題があった。つまり、バイアス成分が、タスク繰り返し回数Rが増加するたびに、どんどん累積されていった。なお、このようなドリフトは、ベースライン補正を行うことにより、補正することができるが、補正することは、測定データの信頼性を劣化させることになる。 However, a doctor, a laboratory technician, or the like measures time t, or inputs and sets measurement conditions such as task period time Y, rest period time X, and task repetition count R using the input screen. However, before the measurement is started, the time required for the subject to recover to a steady state (for example, | ΔV oxy (t) | ≦ 0.05 mmol) is not known. Therefore, when a doctor, a laboratory technician, or the like sets the rest period time X to be shorter than the time during which the subject changed by the task period recovers to the steady state, the change amount ΔV oxy (t) of the oxyhemoglobin concentration is in the steady state. Prior to recovery, the task may transition from the rest period to the next task period, resulting in a task execution state that causes the subject to perform finger movements. That is, in the measurement data, as shown in FIG. 9, the variation of oxyhemoglobin concentration that is not recovered (bias component) ΔV oxy (t), the amount of change in oxyhemoglobin concentration by following task period [Delta] V the oxy (t) There is a problem that the base line L drifts. That is, the bias component is accumulated more and more every time the task repetition count R increases. Such a drift can be corrected by performing baseline correction. However, the correction degrades the reliability of measurement data.

一方、医師や検査技師等が、タスク期間により変化した被検体が定常状態に確実に回復するように、レスト期間の時間Xを充分に長く設定したときには、オキシヘモグロビン濃度の変化量ΔVoxy(t)が定常状態に回復することになるが、測定時間R×(X+Y)が長くなるとともに、長い時間、被検体を拘束するために被検体に負担がかかるという問題があった。この測定時間R×(X+Y)は、タスク繰り返し回数Rが増加するたびに、非常に長くなることになる。
また、タスク期間により変化したオキシヘモグロビン濃度の変化量ΔVoxy(t)が定常状態に回復するために必要となる時間は、各タスク期間で、同じ指の運動をさせる課題遂行状態にさせる内容であっても、異なる場合があった。このため、タスク期間により変化したオキシヘモグロビン濃度の変化量ΔVoxy(t)が定常状態に回復するために必要となる最適な時間を決定することは困難であった。
そこで、本発明は、タスク期間とレスト期間とが交互に複数回繰り返されることにより得られる測定データについて、ドリフトさせず、かつ、測定時間を短くすることができる光測定装置を提供することを目的とする。
On the other hand, when a doctor, a laboratory technician, or the like sets the time X of the rest period sufficiently long so that the subject changed by the task period is surely restored to the steady state, the change amount ΔV oxy (t ) Is restored to a steady state, but there is a problem that the measurement time R × (X + Y) becomes long and the subject is burdened to restrain the subject for a long time. The measurement time R × (X + Y) becomes very long every time the task repetition count R increases.
In addition, the amount of time required for the amount of change ΔV oxy (t) of the oxyhemoglobin concentration changed according to the task period to recover to the steady state is a content that allows the task to be performed for the same finger movement in each task period. Even if it was, it could be different. For this reason, it has been difficult to determine the optimum time required for the change amount ΔV oxy (t) of the oxyhemoglobin concentration changed according to the task period to recover to the steady state.
In view of the above, an object of the present invention is to provide an optical measurement device capable of reducing the measurement time without causing drift in measurement data obtained by alternately repeating a task period and a rest period a plurality of times. And

上記課題を解決するためになされた本発明の光測定装置は、被検体の皮膚表面上に配置される送光プローブと、当該皮膚表面上に配置される受光プローブとを有する送受光部と、前記送光プローブが皮膚表面に光を照射するとともに、前記受光プローブが皮膚表面から放出される光を検出するように制御することで、前記被検体の測定部位に関する受光量情報を得る送受光部制御部と、前記受光量情報に基づいて、ヘモグロビン濃度の変化量を算出する演算部とを備え、前記被検体に負荷をかけ続けるタスク期間と、前記被検体から負荷を除去するとともに、前記ヘモグロビン濃度の変化量の値及び/又は傾きを定常状態に回復するためのレスト期間とが交互に複数回繰り返されることにより、前記ヘモグロビン濃度の変化量の経時変化を示す測定データを得る光測定装置であって、前記ヘモグロビン濃度の変化量の値及び/又は傾きが定常状態であるか否かを判定するための閾値が設定される設定部と、前記レスト期間におけるヘモグロビン濃度の変化量の値及び/又は傾きを算出する算出部と、前記レスト期間におけるヘモグロビン濃度の変化量の値及び/又は傾きと、前記ヘモグロビン濃度の変化量の値及び/又は傾きが定常状態であるか否かを判定するための閾値とに基づいて、前記レスト期間におけるヘモグロビン濃度の変化量の値及び/又は傾きが定常状態であるか否かを判定する判定部と、前記判定部がヘモグロビン濃度の変化量の値及び/又は傾きが定常状態であると判定したときに、前記レスト期間からタスク期間へ移行させる移行部とを備えるようにしている。 The light measurement device of the present invention made to solve the above problems includes a light transmission / reception unit having a light transmission probe disposed on the skin surface of a subject, and a light reception probe disposed on the skin surface, The light transmission / reception unit obtains light reception amount information on the measurement site of the subject by controlling the light transmission probe to irradiate light on the skin surface and controlling the light reception probe to detect light emitted from the skin surface. A control unit; a calculation unit that calculates a change amount of hemoglobin concentration based on the received light amount information; a task period in which the load is continuously applied to the subject; and a load that is removed from the subject; and the hemoglobin The value of the change in concentration and / or the rest period for restoring the slope to a steady state are alternately repeated a plurality of times to indicate the change in the change in the hemoglobin concentration over time. Measurement data An optical measuring apparatus for obtaining, a setting unit threshold for the values and / or inclination of the variation of the hemoglobin concentration is determined whether the stationary state is set, hemoglobin in the rest period The calculation unit for calculating the concentration change value and / or slope, the hemoglobin concentration change value and / or slope during the rest period, and the hemoglobin concentration change value and / or slope in a steady state. A determination unit that determines whether the value and / or inclination of the change in hemoglobin concentration in the rest period is in a steady state based on a threshold value for determining whether or not there is, and the determination unit includes hemoglobin And a transition unit that shifts from the rest period to the task period when it is determined that the value and / or slope of the concentration change is in a steady state.

ここで、「負荷」とは、指の運動をする等の被検体の行動に限定されるものではなく、例えば、被検体に音を聞かせる等の被検体自体は受身であってもよく、脳の活動を発現させるものであればよい。
本発明の光測定装置によれば、移行部は、判定部がヘモグロビン濃度の変化量の値ΔVhb(t)や傾きThb(t)が定常状態であると判定したときには、レスト期間からタスク期間へ移行する。一方、判定部がヘモグロビン濃度の変化量の値ΔVhb(t)や傾きThb(t)が定常状態でないと判定したときには、レスト期間からタスク期間へ移行しない。つまり、被検体が定常状態に回復したと判定するときまで、レスト期間が続き、被検体が定常状態に回復したと判定したときには、レスト期間からタスク期間へ移行することになる。すなわち、従来の光測定装置のようにレスト期間を実行する時間Xを設定せずに、判定部がヘモグロビン濃度の変化量の値ΔVhb(t)や傾きThb(t)が定常状態であるか否かを判定するので、レスト期間を実行する時間は、一定とならずに、変化することになる。このようにして、タスク期間とレスト期間とが繰り返されることにより、ヘモグロビン濃度の変化量ΔVhb(t)の経時変化を示す測定データを得る。
Here, the “load” is not limited to the behavior of the subject such as finger movement, for example, the subject itself such as making the subject listen to sound may be passive, Anything that expresses brain activity may be used.
According to the light measurement device of the present invention, when the determination unit determines that the change value ΔV hb (t) or the gradient T hb (t) of the hemoglobin concentration is in a steady state, the transition unit starts the task from the rest period. Transition to the period. On the other hand, when the determination unit determines that the change value ΔV hb (t) or the gradient T hb (t) of the hemoglobin concentration is not in a steady state, the rest period does not shift to the task period. That is, the rest period continues until it is determined that the subject has recovered to the steady state, and when it is determined that the subject has recovered to the steady state, the rest period shifts to the task period. That is, the determination unit does not set the time X for executing the rest period as in the conventional optical measurement device, and the determination unit has a steady state of the value ΔV hb (t) and the gradient T hb (t) of the hemoglobin concentration change amount. Therefore, the time for executing the rest period is not constant and changes. In this way, measurement data indicating changes over time in the change amount ΔV hb (t) of the hemoglobin concentration is obtained by repeating the task period and the rest period.

以上のように、本発明の光測定装置によれば、被検体が定常状態に回復するために必要となる時間がわからくても、ヘモグロビン濃度の変化量の値ΔVhb(t)や傾きThb(t)による判定結果に基づいて、レスト期間からタスク期間へ移行するか否かを判定するので、測定データについてドリフトさせず、かつ、測定時間を短くすることができる。 As described above, according to the optical measurement device of the present invention, even if the time required for the subject to recover to the steady state is known, the change value ΔV hb (t) of the hemoglobin concentration and the slope T Based on the determination result by hb (t), it is determined whether or not to shift from the rest period to the task period, so that the measurement data can be prevented from drifting and the measurement time can be shortened.

(その他の課題を解決するための手段及び効果)
また、本発明の光測定装置は、前記ヘモグロビン濃度の変化量の値及び/又は傾きが定常状態であるか否かを判定するための閾値が設定される設定部と、前記レスト期間におけるヘモグロビン濃度の変化量の値及び/又は傾きを算出する算出部とを備えるようにしてもよい。
ここで、「閾値」は、上限のみであってもよく、下限のみであってもよく、ある範囲を示すものであってもよい。さらに、閾値は、計測を開始する前にそのつど設定されてもよく、計測を開始する前にそのつど設定されるものでなく、予め光測定装置の購入前等に設定されていてもよい。
本発明の光測定装置によれば、計測を開始する前に、入力装置等を用いて設定部に、ヘモグロビン濃度の変化量の値ΔVhb(t)や傾きThb(t)が定常状態であると判定するための閾値(|ΔVhb(t)|≦A及び/又は|Thb(t)|≦B)を設定する。つまり、本発明の光測定装置では、従来の光測定装置のようにレスト期間を実行する時間Xを設定せずに、ヘモグロビン濃度の変化量の値ΔVhb(t)や傾きThb(t)が定常状態であるか否かを判定するための閾値(|ΔVhb(t)|≦A及び/又は|Thb(t)|≦B)を設定する。これにより、レスト期間を実行する時間は、一定とならずに、被検体のヘモグロビン濃度の変化量の値ΔVhb(t)や傾きThb(t)によって変化することになる。なお、閾値(|ΔVhb(t)|≦A及び/又は|Thb(t)|≦B)は、計測を開始する前にそのつど設定されるものでなく、予め光測定装置の購入前等に設定されていてもよい。
(Means and effects for solving other problems)
In addition, the light measurement device of the present invention includes a setting unit in which a threshold value for determining whether the value and / or inclination of the change amount of the hemoglobin concentration is in a steady state, and the hemoglobin concentration in the rest period And a calculation unit for calculating the value of the change amount and / or the slope of the change amount.
Here, the “threshold value” may be only the upper limit, may be only the lower limit, or may indicate a certain range. Furthermore, the threshold value may be set each time before starting the measurement, or may not be set each time before starting the measurement, but may be set in advance before the purchase of the light measurement device or the like.
According to the optical measurement device of the present invention, before starting measurement, the value ΔV hb (t) and the gradient T hb (t) of the change amount of the hemoglobin concentration are in a steady state in the setting unit using an input device or the like. A threshold value (| ΔV hb (t) | ≦ A and / or | T hb (t) | ≦ B) for determining that there is one is set. That is, in the optical measurement device of the present invention, the value ΔV hb (t) and the gradient T hb (t) of the hemoglobin concentration change amount are set without setting the time X for executing the rest period unlike the conventional optical measurement device. A threshold (| ΔV hb (t) | ≦ A and / or | T hb (t) | ≦ B) for determining whether or not is in a steady state is set. As a result, the time for executing the rest period is not constant, but varies depending on the change value ΔV hb (t) and the gradient T hb (t) of the hemoglobin concentration of the subject. Note that the threshold values (| ΔV hb (t) | ≦ A and / or | T hb (t) | ≦ B) are not set each time before starting the measurement, but before the purchase of the light measurement device. Etc. may be set.

そして、計測を開始すると、送受光部制御部は、送光プローブが皮膚表面に光を照射するとともに、受光プローブが皮膚表面から放出される光を検出するように制御することで、被検体の測定部位に関する受光量情報を得ていく。演算部は、得られた受光量情報に基づいて、公知の演算式を用いることにより、ヘモグロビン濃度の変化量ΔVhb(t)を算出していく。
このとき、算出部は、レスト期間におけるヘモグロビン濃度の変化量の値ΔVhb(t)や傾きThb(t)を算出していく。
判定部は、算出されていくレスト期間におけるヘモグロビン濃度の変化量の値ΔVhb(t)や傾きThb(t)が閾値(|ΔVhb(t)|≦A及び/又は|Thb(t)|≦B)内であるか否かを判定していく。つまり、被検体が定常状態に回復したか否かを判定する。
移行部は、判定部がヘモグロビン濃度の変化量の値ΔVhb(t)や傾きThb(t)が閾値(|ΔVhb(t)|≦A及び/又は|Thb(t)|≦B)内であると判定したときには、レスト期間からタスク期間へ移行する。一方、判定部がヘモグロビン濃度の変化量の値ΔVhb(t)や傾きThb(t)が閾値(|ΔVhb(t)|≦A及び/又は|Thb(t)|≦B)内でないと判定したときには、レスト期間からタスク期間へ移行しない。つまり、被検体が定常状態に回復したと判定するときまで、レスト期間が続き、被検体が定常状態に回復したと判定したときには、レスト期間からタスク期間へ移行することになる。
このようにして、タスク期間とレスト期間とが繰り返されることにより、ヘモグロビン濃度の変化量ΔVhb(t)の経時変化を示す測定データを得る。
Then, when the measurement is started, the light transmission / reception unit control unit controls the light transmission probe to irradiate light on the skin surface and the light reception probe to detect light emitted from the skin surface. Received light quantity information about the measurement site is obtained. The calculation unit calculates the change amount ΔV hb (t) of the hemoglobin concentration by using a known calculation formula based on the obtained light reception amount information.
At this time, the calculation unit calculates the value ΔV hb (t) and the gradient T hb (t) of the hemoglobin concentration change amount during the rest period.
The determination unit determines whether the value ΔV hb (t) or the gradient T hb (t) of the change amount of the hemoglobin concentration in the rest period to be calculated is a threshold (| ΔV hb (t) | ≦ A and / or | T hb (t ) | ≦ B) is determined. That is, it is determined whether or not the subject has recovered to a steady state.
In the transition part, the determination part has a value ΔV hb (t) of the change amount of the hemoglobin concentration and a slope T hb (t) as a threshold (| ΔV hb (t) | ≦ A and / or | T hb (t) | ≦ B. When it is determined that the period is within the parenthesis, the rest period is shifted to the task period. On the other hand, the determination unit determines that the change value ΔV hb (t) of the hemoglobin concentration and the slope T hb (t) are within the threshold values (| ΔV hb (t) | ≦ A and / or | T hb (t) | ≦ B). When it is determined that it is not, the rest period is not shifted to the task period. That is, the rest period continues until it is determined that the subject has recovered to the steady state, and when it is determined that the subject has recovered to the steady state, the rest period shifts to the task period.
In this way, measurement data indicating changes over time in the change amount ΔV hb (t) of the hemoglobin concentration is obtained by repeating the task period and the rest period.

また、本発明の光測定装置は、前記算出部は、直前の設定期間でのヘモグロビン濃度の変化量の値と、新たに算出されるヘモグロビン濃度の変化量の値とを用いて、平滑化処理を行うことにより、前記ヘモグロビン濃度の変化量の補正値及び/又はその傾きを算出するようにしてもよい。
本発明の光測定装置によれば、平滑化処理を行ったヘモグロビン濃度の変化量の補正値ΔV’hb(t)及び/又はその傾きT’hb(t)を用いるので、被検体を定常状態に確実に回復することができるようになる。
Further, in the light measurement device of the present invention, the calculation unit performs a smoothing process using the value of the change amount of the hemoglobin concentration in the immediately preceding set period and the value of the newly calculated change amount of the hemoglobin concentration. By performing the above, the correction value of the change amount of the hemoglobin concentration and / or the inclination thereof may be calculated.
According to the optical measurement device of the present invention, the correction value ΔV ′ hb (t) and / or the gradient T ′ hb (t) of the amount of change in the hemoglobin concentration subjected to the smoothing process is used, so that the subject is in a steady state. Will be able to recover reliably.

また、本発明の光測定装置は、前記移行部は、前記レスト期間からタスク期間へ移行するように指示する画像を表示するようにしてもよい。
本発明の光測定装置によれば、医師や検査技師等が表示された画像を見ながら、レスト期間からタスク期間へ移行するだけで、測定データについてドリフトさせず、かつ、測定時間を短くすることができる。
In the light measurement device of the present invention, the transition unit may display an image instructing to shift from the rest period to the task period.
According to the light measurement device of the present invention, while only a transition from the rest period to the task period is performed while viewing images displayed by doctors, laboratory technicians, etc., the measurement data is not drifted and the measurement time is shortened. Can do.

また、本発明の光測定装置は、前記設定部は、前記タスク期間の時間と回数とが設定され、前記移行部は、前記タスク期間からレスト期間へ移行するように指示する画像を表示するようにしてもよい。
本発明の光測定装置によれば、医師や検査技師等が表示された画像を見ながら、タスク期間からレスト期間へ移行することができる。
In the light measurement device according to the aspect of the invention, the setting unit may set the time and the number of times of the task period, and the transition unit may display an image instructing to transition from the task period to the rest period. It may be.
According to the light measurement device of the present invention, it is possible to shift from the task period to the rest period while looking at an image on which a doctor, a laboratory technician, or the like is displayed.

そして、本発明の光測定装置は、前記ヘモグロビン濃度は、オキシヘモグロビン濃度とデオキシヘモグロビン濃度とであり、前記送受光部制御部は、前記送光プローブが異なる複数の波長の光を照射するとともに、前記受光プローブが異なる複数の波長の光をそれぞれ検出するように制御することで、前記受光量情報を得て、前記判定部は、前記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の両方の変化量の値及び/又は傾きが定常状態であるか否かを判定して、前記移行部は、前記判定部が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の両方の変化量の値及び/又は傾きが定常状態であると判定したときに、前記レスト期間からタスク期間へ移行させるようにしてもよい。
本発明の光測定装置によれば、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の両方の変化量の値ΔVoxy(t)、ΔVdeoxy(t)や傾きToxy(t)、Tdeoxy(t)を用いるので、被検体を定常状態に確実に回復することができるようになる。また、オキシヘモグロビン濃度の変化量ΔVoxy(t)の経時変化と、デオキシヘモグロビン濃度の変化量ΔVdeoxy(t)の経時変化とを示す測定データについてドリフトさせず、かつ、測定時間を短くすることができる。
And in the light measurement device of the present invention, the hemoglobin concentration is an oxyhemoglobin concentration and a deoxyhemoglobin concentration, and the light transmitter / receiver control unit irradiates light of a plurality of wavelengths different from each other by the light transmitter probe, The light receiving probe obtains the received light amount information by controlling the light receiving probes so as to detect light of a plurality of different wavelengths, respectively, and the determination unit includes a value of a change amount of both the oxyhemoglobin concentration and the deoxyhemoglobin concentration, and By determining whether or not the slope is in a steady state, the transition unit determines that the value of the amount of change in both the oxyhemoglobin concentration and the deoxyhemoglobin concentration and / or the slope is in a steady state. Then, the rest period may be shifted to the task period.
According to the optical measurement apparatus of the present invention, the values ΔV oxy (t), ΔV deoxy (t), the gradients T oxy (t), and T deoxy (t) of the amount of change in both the oxyhemoglobin concentration and the deoxyhemoglobin concentration are used. Therefore, the subject can be reliably recovered to a steady state. In addition, the measurement data indicating the change over time of the change amount ΔV oxy (t) of the oxyhemoglobin concentration and the change over time of the change amount ΔV deoxy (t) of the deoxyhemoglobin concentration should not be drifted and the measurement time should be shortened. Can do.

さらに、本発明の光測定装置は、前記送受光部は、複数個の送光プローブと複数個の受光プローブとを有し、前記送受光部制御部は、前記複数の測定部位に関する受光量情報を得て、 前記判定部は、前記複数の測定部位におけるヘモグロビン濃度の変化量の値及び/又は傾きが定常状態であるか否かを判定して、前記移行部は、前記判定部が全ての測定部位におけるヘモグロビン濃度の変化量の値及び/又は傾きが定常状態であると判定したときに、前記レスト期間からタスク期間へ移行させるようにしてもよい。
本発明の光測定装置によれば、複数の測定部位におけるヘモグロビン濃度の変化量の値ΔVhb(t)や傾きThb(t)を用いるので、被検体を定常状態に確実に回復することができるようになる。また、複数の測定部位におけるヘモグロビン濃度の変化量ΔVhb(t)の経時変化を示す測定データについてドリフトさせず、かつ、測定時間を短くすることができる。
Furthermore, in the light measurement device according to the present invention, the light transmitting / receiving unit includes a plurality of light transmitting probes and a plurality of light receiving probes, and the light transmitting / receiving unit control unit is configured to receive light amount information relating to the plurality of measurement sites. The determination unit determines whether the value and / or inclination of the change in the hemoglobin concentration at the plurality of measurement sites is in a steady state, and the transition unit includes all the determination units When it is determined that the value and / or slope of the change in the hemoglobin concentration at the measurement site is in a steady state, the rest period may be shifted to the task period.
According to the optical measurement device of the present invention, the value ΔV hb (t) and the gradient T hb (t) of the change in hemoglobin concentration at a plurality of measurement sites are used, so that the subject can be reliably recovered to a steady state. become able to. In addition, the measurement data indicating the change over time in the change amount ΔV hb (t) of the hemoglobin concentration at a plurality of measurement sites is not drifted, and the measurement time can be shortened.

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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It cannot be overemphasized that various aspects are included in the range which does not deviate from the meaning of this invention.

図1は、本発明の一実施形態である光測定装置の構成を示すブロック図である。光測定装置1は、送受光部11と、発光部2と、光検出部3と、光測定装置1全体の制御を行う制御部(コンピュータ)20とにより構成される。
また、図2は、送受光部11における9個の送光プローブ12と、8個の受光プローブ13との位置関係を示す平面図である。
送受光部11は、図2に示すように、9個の送光プローブ12と、8個の受光プローブ13とを有し、送光プローブ12と受光プローブ13とが斜め方向とその直交方向とに交互となるように配置されたものである。なお、送光プローブ12と受光プローブ13との間の距離は、30mmである。また、9個の送光プローブ12は、光を出射するものであり、一方、8個の受光プローブ13は、光強度を検出するものである。
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。上記光としては、近赤外光(例えば、780nmと805nmと830nmとの3波長光)が用いられる。
光検出部3は、9個の受光プローブ13で受光した近赤外光(例えば、780nmと805nmと830nmとの3波長光)を個別に検出することにより、8個の受光量情報ΔA780(t)、ΔA805(t)、ΔA830(t)をコンピュータ20に出力する。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a light measurement apparatus according to an embodiment of the present invention. The light measuring device 1 includes a light transmitting / receiving unit 11, a light emitting unit 2, a light detecting unit 3, and a control unit (computer) 20 that controls the entire light measuring device 1.
FIG. 2 is a plan view showing the positional relationship between the nine light transmitting probes 12 and the eight light receiving probes 13 in the light transmitting / receiving unit 11.
As shown in FIG. 2, the light transmission / reception unit 11 includes nine light transmission probes 12 and eight light reception probes 13. The light transmission probe 12 and the light reception probe 13 are arranged in an oblique direction and an orthogonal direction thereof. Are arranged alternately. Note that the distance between the light transmitting probe 12 and the light receiving probe 13 is 30 mm. The nine light transmitting probes 12 emit light, while the eight light receiving probes 13 detect light intensity.
The light emitting unit 2 transmits light to one light transmitting probe 12 selected from among the nine light transmitting probes 12 by a drive signal input from the computer 20. Near-infrared light (for example, three-wavelength light of 780 nm, 805 nm, and 830 nm) is used as the light.
The light detection unit 3 individually detects near-infrared light (for example, three-wavelength light of 780 nm, 805 nm, and 830 nm) received by the nine light receiving probes 13, thereby obtaining eight pieces of received light amount information ΔA 780 ( t), ΔA 805 (t), ΔA 830 (t) are output to the computer 20.

コンピュータ20においては、CPU21を備え、さらに、メモリ(記憶部)25と、モニタ画面23a等を有する表示装置23と、入力装置22であるキーボード22aやマウス22bとが連結されている。
なお、受光量情報ΔA780(t)、ΔA805(t)、ΔA830(t)から公知の下記演算式(1)(2)(3)を用いて、オキシヘモグロビン濃度の変化量ΔVoxy(t)と、デオキシヘモグロビン濃度の変化量ΔVdeoxy(t)と、ヘモグロビン濃度の変化量ΔVhb(t)とを算出することができるが、ここでは説明を簡単にするため、オキシヘモグロビン濃度の変化量ΔVoxy(t)のみを用いて被検体が定常状態に回復したか否かを判定する場合について説明することとする。
ΔVoxy(t)=-3ΔA805(t)+3ΔA830(t)・・・・・・・・・・・・・・(1)
ΔVdeoxy(t)=1.6ΔA780(t)-2.8ΔA805(t)+1.2ΔA830(t)・・・(2)
ΔVhb(t)=1.6ΔA780(t)-5.8ΔA805(t)+4.2ΔA830(t)・・・・(3)
よって、図4に示すように、光測定装置1では、ある測定部位において、オキシヘモグロビン濃度の変化量ΔVoxy(t)の経時変化を示す測定データが得られることになる。なお、図4中では、測定データにおける縦軸を被検体が送受光部11を装着した時点のオキシヘモグロビン濃度からのオキシヘモグロビン濃度の変化量ΔVoxyとし、横軸を時間tとする。
The computer 20 includes a CPU 21, and further includes a memory (storage unit) 25, a display device 23 having a monitor screen 23 a and the like, and a keyboard 22 a and a mouse 22 b that are input devices 22.
It should be noted that the amount of change ΔV oxy (oxyhemoglobin concentration change ΔV oxy () using the following arithmetic expressions (1), (2), and (3) from the received light quantity information ΔA 780 (t), ΔA 805 (t), and ΔA 830 (t). t), a deoxyhemoglobin concentration change ΔV deoxy (t), and a hemoglobin concentration change ΔV hb (t) can be calculated. Here, for the sake of simplicity, a change in oxyhemoglobin concentration is calculated. A case will be described in which it is determined whether or not the subject has recovered to a steady state using only the amount ΔV oxy (t).
ΔV oxy (t) = − 3ΔA 805 (t) + 3ΔA 830 (t) (1)
ΔV deoxy (t) = 1.6 ΔA 780 (t) −2.8 ΔA 805 (t) +1.2 ΔA 830 (t) (2)
ΔV hb (t) = 1.6 ΔA 780 (t) −5.8 ΔA 805 (t) +4.2 ΔA 830 (t) (3)
Therefore, as shown in FIG. 4, the light measurement device 1 can obtain measurement data indicating the change over time of the change amount ΔV oxy (t) of the oxyhemoglobin concentration at a certain measurement site. In FIG. 4, the vertical axis in the measurement data is the change amount ΔV oxy of the oxyhemoglobin concentration from the oxyhemoglobin concentration at the time when the subject wears the light transmitting / receiving unit 11, and the horizontal axis is time t.

また、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4と、オキシへモグロビン濃度の変化量の値ΔVoxy(t)を算出する演算部31と、閾値(|ΔV’oxy(t)|≦A及び|T’oxy(t)|≦B)が設定される設定部32と、オキシヘモグロビン濃度の変化量の補正値ΔV’oxy(t)及びその傾きT’oxy(t)を算出する算出部33と、オキシヘモグロビン濃度の変化量の補正値ΔV’oxy(t)及びその傾きT’oxy(t)が閾値内であるか否かを判定する判定部34と、レスト期間からタスク期間へ移行するように指示する画像を表示する移行部35とを有する。 Further, the function processed by the CPU 21 will be described as a block. The light transmission / reception unit control unit 4 that controls the light emitting unit 2 and the light detection unit 3 and the change value ΔV oxy (t) of the oxyhemoglobin concentration are calculated. A calculation unit 31, a setting unit 32 in which threshold values (| ΔV ′ oxy (t) | ≦ A and | T ′ oxy (t) | ≦ B) are set, and a correction value ΔV ′ oxy of the amount of change in oxyhemoglobin concentration (t) and 'a calculating unit 33 for calculating a the oxy (t), oxy-hemoglobin concentration change amount of the correction value [Delta] V' the slope T or the oxy (t) and the slope T 'the oxy (t) is the threshold It has the determination part 34 which determines whether or not, and the transfer part 35 which displays the image which instruct | indicates to transfer to a task period from a rest period.

また、メモリ25は、受光量情報を記憶していく受光量情報記憶部52と、オキシヘモグロビン濃度の変化量の値ΔVoxy(t)を記憶していく濃度変化量記憶部53と、タスク期間を実行する時間Y及び回数Rを記憶するタスク期間記憶部54と、レスト期間におけるオキシヘモグロビン濃度の変化量の補正値ΔV’oxy(t)及びその傾きT’oxy(t)を記憶していくレスト期間記憶部55と、閾値(|ΔV’oxy(t)|≦A及び|T’oxy(t)|≦B)を記憶する閾値記憶部56とを有する。 The memory 25 also includes a received light amount information storage unit 52 that stores received light amount information, a concentration change amount storage unit 53 that stores a change amount value ΔV oxy (t) of the oxyhemoglobin concentration, and a task period. The task period storage unit 54 for storing the time Y and the number of times R for executing, and the correction value ΔV ′ oxy (t) and the inclination T ′ oxy (t) of the change amount of the oxyhemoglobin concentration in the rest period are stored. A rest period storage unit 55 and a threshold storage unit 56 that stores threshold values (| ΔV ′ oxy (t) | ≦ A and | T ′ oxy (t) | ≦ B).

設定部32は、入力装置22からの操作信号に基づいて、タスク期間の時間Yと回数Rとが設定されることにより、タスク期間の時間Yと回数Rとをタスク期間記憶部54に記憶させるとともに、オキシヘモグロビン濃度の変化量の補正値ΔV’oxy(t)及びその傾きT’oxy(t)が定常状態であると判定するための閾値(|ΔV’oxy(t)|≦A及び|T’oxy(t)|≦B)が設定されることにより、閾値(|ΔV’oxy(t)|≦A及び|T’oxy(t)|≦B)を閾値記憶部56に記憶させる制御を行う。
具体的には、計測を開始する前に医師や検査技師等が、モニタ画面23aに表示された入力画面を用いて、タスク期間を実行する時間Yと回数R、閾値A、B等の計測条件を入力して設定する。図3は、光測定装置における計測条件を設定するための入力画面の一例を示す図である。例えば、タスク期間の時間Yを20秒とし、タスク繰り返し回数Rを3回とし、オキシヘモグロビン濃度の変化量の補正値ΔV’oxy(t)の閾値Aを−0.01mmol以上0.01mmol以下とし、オキシヘモグロビン濃度の変化量の補正値ΔV’oxy(t)の傾きT’oxy(t)の閾値Bを−0.01以上0.01以下とするように、キーボード22a等を用いて入力画面に入力する。
これにより、光測定装置1では、全ての測定部位#1〜#24におけるオキシヘモグロビン濃度の変化量の補正値ΔV’oxy(t)が閾値|ΔV’oxy(t)|≦A内となり、かつ、全ての測定部位#1〜#24におけるオキシヘモグロビン濃度の変化量の補正値ΔV’oxy(t)の傾きT’oxy(t)が閾値|T’oxy(t)|≦B内となったときを、被検体が定常状態に回復したと判定することになる(図4参照)。
そして、計測を実行した場合に、後述する移行部35が、入力された計測条件に基づいて、タスク期間からレスト期間へ移行するときには、タスク期間からレスト期間へ移行するように指示する画像を表示したり、レスト期間からタスク期間へ移行するときには、レスト期間からタスク期間へ移行するように指示する画像を表示したりする。そして、医師や検査技師等がモニタ画面23aに表示された画像を見ながら被検体に指示を与え、被検体は医師や検査技師等からの指示に従ってレスト期間とタスク期間とを交互に複数回R、実行することになる。
The setting unit 32 stores the task period time Y and the number R in the task period storage unit 54 by setting the task period time Y and the number R based on the operation signal from the input device 22. At the same time, the correction value ΔV ′ oxy (t) for the amount of change in the oxyhemoglobin concentration and the threshold T ′ oxy (t) for determining that it is in a steady state (| ΔV ′ oxy (t) | ≦ A and | '| by ≦ B) is set, the threshold oxy (t) (| ΔV' T oxy (t) | ≦ a and | T 'oxy (t) | ≦ B) control to be stored in the threshold storage unit 56 I do.
Specifically, measurement conditions such as time Y and number of times R, thresholds A and B for performing a task period using an input screen displayed on the monitor screen 23a by a doctor or laboratory technician before starting measurement Enter to set. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an input screen for setting measurement conditions in the optical measurement device. For example, the task period time Y is set to 20 seconds, the task repetition count R is set to 3, and the threshold value A of the correction value ΔV ′ oxy (t) of the change amount of the oxyhemoglobin concentration is set to −0.01 mmol or more and 0.01 mmol or less. The input screen using the keyboard 22a or the like so that the threshold value B of the inclination T ′ oxy (t) of the correction value ΔV ′ oxy (t) of the change amount of the oxyhemoglobin concentration is set to −0.01 or more and 0.01 or less. To enter.
Thereby, in the optical measurement device 1, the correction value ΔV ′ oxy (t) of the change amount of the oxyhemoglobin concentration in all the measurement sites # 1 to # 24 is within the threshold value | ΔV ′ oxy (t) | ≦ A, and The slope T ′ oxy (t) of the correction value ΔV ′ oxy (t) of the change amount of the oxyhemoglobin concentration in all the measurement sites # 1 to # 24 is within the threshold value | T ′ oxy (t) | ≦ B. It is determined that the subject has recovered to a steady state (see FIG. 4).
And when measurement is performed, when the transition part 35 mentioned later transfers to a rest period from a task period based on the input measurement conditions, the image which instruct | indicates to transfer from a task period to a rest period is displayed. Or when transitioning from the rest period to the task period, an image instructing to transition from the rest period to the task period is displayed. Then, a doctor, a laboratory technician, or the like gives an instruction to the subject while viewing the image displayed on the monitor screen 23a, and the subject alternates a rest period and a task period a plurality of times R according to instructions from the doctor, the laboratory technician, etc. Will run.

送受光部制御部4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からの受光量情報を受けることにより受光量情報を受光量情報記憶部52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に光を送光する駆動信号を発光部2に出力する制御を行う。例えば、まず、1個の送光プローブ12に光を0.15秒間送光させ、次に、他の1個の送光プローブ12に光を0.15秒間送光させるように順次、送光プローブ12に光を送光させる駆動信号を発光部2に出力する。
光検出制御部43は、光検出部3からの受光量情報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個の受光量情報を受光量情報記憶部52に記憶させる制御を行う。つまり、1個の送光プローブから光が送光されるごとに、8個の受光量情報が受光量情報記憶部52に記憶されることになる。
演算部31は、受光量情報記憶部52に記憶された受光量情報において、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、取得した受光量情報に基づいて、上記演算式(1)(2)(3)を用いることによりオキシヘモグロビン濃度の変化量の値ΔVoxy(t)を算出して濃度変化量記憶部53に記憶させていく制御を行う。
The light transmission / reception unit control unit 4 receives light reception amount information from the light emission control unit 42 that outputs a drive signal to the light emission unit 2 and the light detection unit 3, and stores light reception amount information in the light reception amount information storage unit 52. And a detection control unit 43.
The light emission control unit 42 performs control to output a drive signal for transmitting light to the light transmission probe 12 to the light emitting unit 2. For example, light is sequentially transmitted so that light is transmitted to one light transmission probe 12 for 0.15 seconds, and then light is transmitted to another light transmission probe 12 for 0.15 seconds. A drive signal for transmitting light to the probe 12 is output to the light emitting unit 2.
The light detection control unit 43 receives the light reception amount information from the light detection unit 3, and performs control to store the eight light reception amount information detected from the eight light reception probes 13 in the light reception amount information storage unit 52. . That is, every time light is transmitted from one light transmission probe, eight pieces of received light amount information are stored in the received light amount information storage unit 52.
The calculation unit 31 acquires the light reception amount information from the light transmission probe 12 to the light reception probe 13 adjacent to the light transmission probe 12 in the light reception amount information stored in the light reception amount information storage unit 52 and acquires the light reception amount information. Based on the received light amount information, by using the arithmetic expressions (1), (2), and (3), the change amount value ΔV oxy (t) of the oxyhemoglobin concentration is calculated and stored in the concentration change amount storage unit 53. Control.

算出部32は、移行部35からレスト期間に移行させた状態信号を受信したときには、全ての測定部位#1〜#24におけるヘモグロビン濃度の変化量の補正値ΔV’oxy(t)及びその傾きT’oxy(t)を算出して、レスト期間記憶部55に記憶させていく制御を行う。
例えば、後述する移行部35がレスト期間に移行させたときには、濃度変化量記憶部53に記憶された設定期間t-4Δt〜t-Δtでのオキシヘモグロビン濃度の変化量の値ΔVoxy(t-4Δt)、ΔVoxy(t-3Δt)、ΔVoxy(t-2Δt)、ΔVoxy(t-Δt)と、濃度変化量記憶部53に時間tに記憶するオキシヘモグロビン濃度の変化量の値ΔVoxy(t)とを用いて、下記演算式(4)による平滑化処理を行うことにより、ヘモグロビン濃度の変化量の補正値ΔV’oxy(t)を算出する。
ΔV’oxy(t)={ΔVoxy(t-4Δt)+ΔVoxy(t-3Δt)+ΔVoxy(t-2Δt)+ΔVoxy(t-Δt)+ΔVoxy(t)}/5・・・・(4)
また、下記演算式(5)を用いて、ヘモグロビン濃度の変化量の補正値ΔV’oxy(t)の傾きT’oxy(t)を算出する。
T’oxy(t)={ΔV’oxy(t)-ΔV’oxy(t-Δt)}/Δt・・・・(5)
When the calculation unit 32 receives the state signal shifted to the rest period from the shift unit 35, the correction value ΔV ′ oxy (t) of the change amount of the hemoglobin concentration in all the measurement sites # 1 to # 24 and the inclination T thereof. ' oxy (t) is calculated and controlled to be stored in the rest period storage unit 55.
For example, when the transition unit 35 to be described later shifts to the rest period, the value ΔV oxy (t − (t−) of the change amount of the oxyhemoglobin concentration in the set period t−4Δt to t−Δt stored in the concentration change amount storage unit 53. 4Δt), ΔV oxy (t−3Δt), ΔV oxy (t−2Δt), ΔV oxy (t−Δt), and a value ΔV oxy of the amount of change in oxyhemoglobin concentration stored in the concentration change amount storage unit 53 at time t. Using (t), the correction value ΔV ′ oxy (t) of the change amount of the hemoglobin concentration is calculated by performing the smoothing process according to the following arithmetic expression (4).
ΔV ′ oxy (t) = {ΔV oxy (t−4Δt) + ΔV oxy (t−3Δt) + ΔV oxy (t−2Δt) + ΔV oxy (t−Δt) + ΔV oxy (t)} / 5 (4)
Further, the slope T ′ oxy (t) of the correction value ΔV ′ oxy (t) of the change amount of the hemoglobin concentration is calculated using the following calculation formula (5).
T ′ oxy (t) = {ΔV ′ oxy (t) −ΔV ′ oxy (t−Δt)} / Δt (5)

判定部34は、レスト期間記憶部55に記憶されていく全ての測定部位#1〜#24におけるオキシヘモグロビン濃度の変化量の補正値ΔV’oxy(t)及びその傾きT’oxy(t)が閾値(|ΔV’oxy(t)|≦A及び|T’oxy(t)|≦B)内であるか否かを判定する制御を行う。
具体的には、全ての測定部位#1〜#24におけるオキシヘモグロビン濃度の変化量の補正値ΔV’oxy(t)が閾値|ΔV’oxy(t)|≦Aを満たし、かつ、全ての測定部位#1〜#24におけるオキシヘモグロビン濃度の変化量の補正値ΔV’oxy(t)の傾きT’oxy(t)が閾値|T’oxy(t)|≦Bを満たしたときには、被検体が定常状態に回復したと判定する。
The determination unit 34 has the correction value ΔV ′ oxy (t) and the gradient T ′ oxy (t) of the change amount of the oxyhemoglobin concentration in all the measurement sites # 1 to # 24 stored in the rest period storage unit 55. Control is performed to determine whether the threshold values (| ΔV ′ oxy (t) | ≦ A and | T ′ oxy (t) | ≦ B) are satisfied .
Specifically, the correction value ΔV ′ oxy (t) of the amount of change in oxyhemoglobin concentration in all measurement sites # 1 to # 24 satisfies the threshold value | ΔV ′ oxy (t) | ≦ A, and all measurements When the inclination T ′ oxy (t) of the correction value ΔV ′ oxy (t) of the amount of change in the oxyhemoglobin concentration in the parts # 1 to # 24 satisfies the threshold value | T ′ oxy (t) | ≦ B, It is determined that the steady state has been recovered.

移行部35は、判定部34による判定結果に基づいて、タスク期間からレスト期間へ移行するときには、タスク期間からレスト期間へ移行するように指示する画像を表示したり算出部32に状態信号を送信したりし、一方、レスト期間からタスク期間へ移行するときには、レスト期間からタスク期間へ移行するように指示する画像を表示したり算出部32に状態信号を送信したりする制御を行う。
例えば、計測を実行したときには、まず、1回目のタスク期間を実行するように指示する画像をモニタ画面23aに表示する。その後、一定時間Yが経過したときには、1回目のタスク期間を終了するように指示する画像をモニタ画面23aに表示するとともに、算出部32にレスト期間に移行した状態信号を送信する。その後、判定部34がオキシヘモグロビン濃度の変化量の補正値ΔV’oxy(t)及びその傾きT’oxy(t)が閾値(|ΔV’oxy(t)|≦A及び|T’oxy(t)|≦B)内であると判定したときに、2回目のタスク期間を実行するように指示する画像を表示するとともに、算出部32にタスク期間に移行した状態信号を送信する。以後、一定時間Yが経過したときには、タスク期間を終了するように指示する画像をモニタ画面23aに表示するとともに、算出部32に状態信号を送信し、判定部34がオキシヘモグロビン濃度の変化量の補正値ΔV’oxy(t)及びその傾きT’oxy(t)が閾値(|ΔV’oxy(t)|≦A及び|T’oxy(t)|≦B)内であると判定したときには、タスク期間を実行するように指示する画像をモニタ画面23aに表示するとともに、算出部32に状態信号を送信するというように、複数回R繰り返し行う。
これにより、医師や検査技師等がモニタ画面23aに表示された画像を見ながら被検体に指示を与え、被検体は医師や検査技師等からの指示に従ってレスト期間とタスク期間とを交互に複数回R、実行することになる。医師や検査技師等がモニタ画面23aに表示された画像を見ながら、レスト期間とタスク期間とを交互に複数回R繰り返し実行することになる。
The transition unit 35 displays an image instructing to transition from the task period to the rest period or transmits a status signal to the calculation unit 32 when transitioning from the task period to the rest period based on the determination result by the determination unit 34. On the other hand, when shifting from the rest period to the task period, control is performed to display an image instructing to shift from the rest period to the task period or to transmit a status signal to the calculation unit 32.
For example, when the measurement is executed, first, an image instructing to execute the first task period is displayed on the monitor screen 23a. Thereafter, when the predetermined time Y has elapsed, an image for instructing to end the first task period is displayed on the monitor screen 23a, and a state signal shifted to the rest period is transmitted to the calculation unit 32. Thereafter, the determination unit 34 determines whether the correction value ΔV ′ oxy (t) of the amount of change in the oxyhemoglobin concentration and the gradient T ′ oxy (t) are threshold values (| ΔV ′ oxy (t) | ≦ A and | T ′ oxy (t ) When it is determined that | ≦ B), an image instructing execution of the second task period is displayed, and a status signal shifted to the task period is transmitted to the calculation unit 32. Thereafter, when the predetermined time Y has elapsed, an image instructing to end the task period is displayed on the monitor screen 23a, and a status signal is transmitted to the calculation unit 32, and the determination unit 34 determines the amount of change in the oxyhemoglobin concentration. When it is determined that the correction value ΔV ′ oxy (t) and its gradient T ′ oxy (t) are within the threshold values (| ΔV ′ oxy (t) | ≦ A and | T ′ oxy (t) | ≦ B) An image for instructing to execute the task period is displayed on the monitor screen 23a, and a state signal is transmitted to the calculation unit 32, and the process is repeated R multiple times.
Thereby, a doctor, a laboratory technician, or the like gives an instruction to the subject while viewing the image displayed on the monitor screen 23a, and the subject alternates the rest period and the task period a plurality of times in accordance with instructions from the doctor, the laboratory technician, or the like. R, will execute. A doctor, a laboratory technician, or the like repeatedly executes the rest period and the task period R multiple times while looking at the image displayed on the monitor screen 23a.

次に、光測定装置1により、オキシヘモグロビン濃度の変化量ΔVoxy(t)の経時変化を示す測定データを得る測定方法について説明する。図5及び図6は、光測定装置1による測定方法の一例について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップS101の処理において、医師や検査技師等は、入力画面を用いて、タスク期間の時間Yと回数R、閾値A、B等の計測条件を入力する(図3参照)。
次に、ステップS102の処理において、設定部32は、入力装置22からの操作信号に基づいて、タスク期間の時間Yと回数Rとを記憶させるとともに、閾値(|ΔV’oxy(t)|≦A及び|T’oxy(t)|≦B)を記憶させる。
次に、ステップS103の処理において、披検体の頭皮表面に送受光部11を配置する。
Next, a measurement method for obtaining measurement data indicating a change with time of the change amount ΔV oxy (t) of the oxyhemoglobin concentration by the light measurement device 1 will be described. FIG. 5 and FIG. 6 are flowcharts for explaining an example of the measurement method by the light measurement apparatus 1.
First, in the process of step S101, a doctor, a laboratory technician, or the like inputs measurement conditions such as a task period time Y and the number of times R, thresholds A and B using the input screen (see FIG. 3).
Next, in the process of step S102, the setting unit 32 stores the time Y and the number of times R of the task period based on the operation signal from the input device 22, and has a threshold value (| ΔV ′ oxy (t) | ≦ A and | T ′ oxy (t) | ≦ B) are stored.
Next, in the process of step S103, the light transmitting / receiving unit 11 is disposed on the scalp surface of the specimen.

次に、ステップS104の処理において、移行部35は、タスク期間へ移行するように指示する画像を表示する。
次に、ステップS105の処理において、発光制御部42及び光検出制御部43は、発光部2に駆動信号を出力するとともに、光検出部3からの受光量情報を受けることにより受光量情報を受光量情報記憶部52に記憶させる。
次に、ステップS106の処理において、演算部31は、受光量情報記憶部52に記憶された受光量情報において、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、取得した受光量情報に基づいて、上記演算式(1)(2)(3)を用いることによりオキシヘモグロビン濃度の変化量の値ΔVoxy(t)を算出して濃度変化量記憶部53に記憶させる。
次に、ステップS107の処理において、移行部35は、タスク期間を終了する時間Yであるか否かを判定する。タスク期間を終了する時間Yでないと判定したときには、ステップS104の処理に戻る。
一方、タスク期間を終了する時間Yであると判定したときには、ステップS108の処理において、移行部35は、タスク期間からレスト期間へ移行するように指示する画像を表示する。
Next, in the process of step S104, the transition unit 35 displays an image instructing to transition to the task period.
Next, in the process of step S105, the light emission control unit 42 and the light detection control unit 43 output a drive signal to the light emitting unit 2 and receive light reception amount information by receiving light reception amount information from the light detection unit 3. It is stored in the quantity information storage unit 52.
Next, in the process of step S <b> 106, the calculation unit 31 receives light from the light transmission probe 12 to the light reception probe 13 adjacent to the light transmission probe 12 in the light reception amount information stored in the light reception amount information storage unit 52. Amount information is obtained, and a value ΔV oxy (t) of the amount of change in oxyhemoglobin concentration is calculated based on the obtained received light amount information by using the arithmetic expressions (1), (2), and (3) to obtain a concentration. It is stored in the change amount storage unit 53.
Next, in the process of step S107, the transition unit 35 determines whether or not it is time Y for ending the task period. If it is determined that it is not time Y for ending the task period, the process returns to step S104.
On the other hand, when it is determined that it is time Y to end the task period, in the process of step S108, the transition unit 35 displays an image instructing to transition from the task period to the rest period.

次に、ステップS109の処理において、発光制御部42及び光検出制御部43は、発光部2に駆動信号を出力するとともに、光検出部3からの受光量情報を受けることにより受光量情報を受光量情報記憶部52に記憶させる。
次に、ステップS110の処理において、演算部31は、受光量情報記憶部52に記憶された受光量情報において、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、取得した受光量情報に基づいて、上記演算式(1)(2)(3)を用いることによりオキシヘモグロビン濃度の変化量の値ΔVoxy(t)を算出して濃度変化量記憶部53に記憶させる。
次に、ステップS111の処理において、算出部32は、全ての測定部位#1〜#24におけるヘモグロビン濃度の変化量の補正値ΔV’oxy(t)及びその傾きT’oxy(t)を算出して、レスト期間記憶部55に記憶させる。
Next, in the process of step S109, the light emission control unit 42 and the light detection control unit 43 output a drive signal to the light emission unit 2 and receive light reception amount information by receiving light reception amount information from the light detection unit 3. It is stored in the quantity information storage unit 52.
Next, in the process of step S110, the calculation unit 31 receives light from the light transmission probe 12 to the light reception probe 13 adjacent to the light transmission probe 12 in the light reception amount information stored in the light reception amount information storage unit 52. Amount information is obtained, and a value ΔV oxy (t) of the amount of change in oxyhemoglobin concentration is calculated based on the obtained received light amount information by using the arithmetic expressions (1), (2), and (3) to obtain a concentration. It is stored in the change amount storage unit 53.
Next, in the process of step S111, the calculation unit 32 calculates the correction value ΔV ′ oxy (t) and the gradient T ′ oxy (t) of the change amount of the hemoglobin concentration in all the measurement sites # 1 to # 24. And stored in the rest period storage unit 55.

次に、ステップS112の処理において、判定部34は、レスト期間記憶部55に記憶された全ての測定部位#1〜#24におけるオキシヘモグロビン濃度の変化量の補正値ΔV’oxy(t)及びその傾きT’oxy(t)が閾値(|ΔV’oxy(t)|≦A及び|T’oxy(t)|≦B)内であるか否かを判定する。
少なくとも一つの測定部位#1〜#24におけるオキシヘモグロビン濃度の変化量の補正値ΔV’oxy(t)及びその傾きT’oxy(t)が閾値(|ΔV’oxy(t)|≦A及び|T’oxy(t)|≦B)内でないときには、ステップS109の処理に戻る。
一方、全ての測定部位#1〜#24におけるオキシヘモグロビン濃度の変化量の補正値ΔV’oxy(t)及びその傾きT’oxy(t)が閾値(|ΔV’oxy(t)|≦A及び|T’oxy(t)|≦B)内であるときには、ステップS113の処理において、タスク期間を終了する回数Rであるか否かを判定する。
タスク期間を終了する回数Rでないと判定したときには、ステップS104の処理に戻る。
一方、タスク期間を終了する回数Rであると判定したときには、本フローチャートを終了させる。
Next, in the process of step S112, the determination unit 34 determines the correction value ΔV ′ oxy (t) of the amount of change in oxyhemoglobin concentration in all the measurement sites # 1 to # 24 stored in the rest period storage unit 55 and its It is determined whether or not the slope T ′ oxy (t) is within threshold values (| ΔV ′ oxy (t) | ≦ A and | T ′ oxy (t) | ≦ B).
The correction value ΔV ′ oxy (t) and the gradient T ′ oxy (t) of the amount of change in the oxyhemoglobin concentration at at least one measurement site # 1 to # 24 are the threshold values (| ΔV ′ oxy (t) | ≦ A and | When it is not within T ′ oxy (t) | ≦ B), the process returns to step S109.
On the other hand, the correction value ΔV ′ oxy (t) and the gradient T ′ oxy (t) of the amount of change in the oxyhemoglobin concentration in all the measurement sites # 1 to # 24 are the threshold value (| ΔV ′ oxy (t) | ≦ A and If it is within | T ′ oxy (t) | ≦ B), it is determined in the process of step S113 whether or not it is the number of times R to end the task period.
If it is determined that the number of times R for ending the task period is not reached, the process returns to step S104.
On the other hand, when it is determined that the number of times R for ending the task period is reached, this flowchart is ended.

以上のように、光測定装置1によれば、被検体が定常状態に回復するために必要となる時間がわからなくても、オキシヘモグロビン濃度の変化量の補正値ΔV’oxy(t)及びその傾きT’oxy(t)による判定結果に基づいて、レスト期間からタスク期間へ移行するか否かを判定するので、測定データについてドリフトさせず、かつ、測定時間を短くすることができる。 As described above, according to the optical measurement device 1, even if the time required for the subject to recover to the steady state is not known, the correction value ΔV ′ oxy (t) of the amount of change in the oxyhemoglobin concentration and its Since it is determined whether or not to shift from the rest period to the task period based on the determination result by the inclination T ′ oxy (t), the measurement data can be prevented from drifting and the measurement time can be shortened.

(他の実施形態)
(1)上述した光生体測定装置1では、9個の送光プローブ12と8個の受光プローブ13とを有する送受光部11を示したが、異なる数、例えば12個の送光プローブと12個の受光プローブとを有する送受光部としてもよい。
(2)上述した光測定装置1では、判定部34は、オキシヘモグロビン濃度の変化量の補正値ΔV’oxy(t)及びその傾きT’oxy(t)が閾値(|ΔV’oxy(t)|≦A及び|T’oxy(t)|≦B)内であるか否かを判定する構成を示したが、オキシヘモグロビン濃度の変化量の補正値ΔV’oxy(t)、又は、その傾きT’oxy(t)のどちらか一方が閾値(|ΔV’oxy(t)|≦A又は|T’oxy(t)|≦B)内であるか否かを判定する構成としてもよい。
(3)上述した光測定装置1では、移行部35は、タスク期間からレスト期間へ移行するように指示する画像を表示したり、レスト期間からタスク期間へ移行するように指示する画像を表示したりすることにより、被検体にタスクをかけるように医師や検査技師等に指示する構成を示したが、判定部34による判定結果に基づいて、被検体に音(タスク)を出したり、出さなかったりするような被検体にタスクを光測定装置が自動的にかける構成としてもよい。
(4)上述した光測定装置1では、判定部34は、オキシヘモグロビン濃度の変化量の補正値ΔV’oxy(t)及びその傾きT’oxy(t)が閾値(|ΔV’oxy(t)|≦A及び|T’oxy(t)|≦B)内であるか否かを判定する構成を示したが、オキシヘモグロビン濃度の変化量の原点(ΔVoxy(t)=0、t=0)とオキシヘモグロビン濃度の変化量の値ΔVoxy(t)とを結んだ線の傾きが設定範囲内であるか否かを判定する構成としてもよい。
(Other embodiments)
(1) In the optical biometric apparatus 1 described above, the light transmitting / receiving unit 11 including the nine light transmitting probes 12 and the eight light receiving probes 13 is shown, but a different number, for example, twelve light transmitting probes and 12 It is good also as a light transmission / reception part which has one light reception probe.
(2) In the optical measurement apparatus 1 described above, the determination unit 34 determines that the correction value ΔV ′ oxy (t) of the change amount of the oxyhemoglobin concentration and the inclination T ′ oxy (t) are threshold values (| ΔV ′ oxy (t) Although the configuration for determining whether or not | ≦ A and | T ′ oxy (t) | ≦ B) is shown, the correction value ΔV ′ oxy (t) of the amount of change in the oxyhemoglobin concentration or the inclination thereof T 'either the threshold oxy (t) (| ΔV' oxy (t) | ≦ a or | T 'oxy (t) | ≦ B) may be determined configure whether it is within.
(3) In the optical measurement device 1 described above, the transition unit 35 displays an image instructing to shift from the task period to the rest period, or displays an image instructing to transition from the rest period to the task period. However, based on the result of determination by the determination unit 34, no sound (task) is emitted or emitted from the subject. For example, the light measurement device may automatically apply the task to the subject.
(4) In the optical measurement apparatus 1 described above, the determination unit 34 determines that the correction value ΔV ′ oxy (t) of the change amount of the oxyhemoglobin concentration and the inclination T ′ oxy (t) are threshold values (| ΔV ′ oxy (t) Although the configuration for determining whether or not | ≦ A and | T ′ oxy (t) | ≦ B) is shown, the origin of the amount of change in oxyhemoglobin concentration (ΔV oxy (t) = 0, t = 0) ) And the change amount value ΔV oxy (t) of the oxyhemoglobin concentration may be determined to determine whether the slope of the line is within the set range.

本発明は、脳内の各部位の血流の経時変化や酸素供給の経時変化を測定することにより、生体の組織が正常であるか否かを診断するための酸素モニタ等として使用することができる。 The present invention can be used as an oxygen monitor or the like for diagnosing whether or not a living tissue is normal by measuring a temporal change in blood flow in each part of the brain and a temporal change in oxygen supply. it can.

本発明の一実施形態である光測定装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the optical measurement apparatus which is one Embodiment of this invention. NIRSにおける9個の送光プローブと8個の受光プローブとの位置関係を示す平面図である。It is a top view which shows the positional relationship of nine light transmission probes in NIRS, and eight light reception probes. 本発明の一実施形態である光測定装置における計測条件を設定するための入力画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the input screen for setting the measurement conditions in the optical measurement apparatus which is one Embodiment of this invention. オキシヘモグロビン濃度の変化量の経時変化を示す測定データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the measurement data which shows the time-dependent change of the variation | change_quantity of an oxyhemoglobin density | concentration. 光測定装置による測定方法の一例について説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of the measuring method by an optical measuring device. 光測定装置による測定方法の一例について説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of the measuring method by an optical measuring device. オキシヘモグロビン濃度の変化量の経時変化を示す測定データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the measurement data which shows the time-dependent change of the variation | change_quantity of an oxyhemoglobin density | concentration. 従来の光測定装置における計測条件を設定するための入力画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the input screen for setting the measurement conditions in the conventional optical measurement apparatus. オキシヘモグロビン濃度の変化量の経時変化を示す測定データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the measurement data which shows the time-dependent change of the variation | change_quantity of an oxyhemoglobin density | concentration.

符号の説明Explanation of symbols

1:光測定装置
4:送受光部制御部
11:送受光部
12:送光プローブ
13:受光プローブ
22:入力装置
23:表示装置
25:メモリ(記憶部)
31:演算部
32:設定部
33:算出部
34:判定部
35:移行部
1: Light measurement device 4: Light transmission / reception unit control unit 11: Light transmission / reception unit 12: Light transmission probe 13: Light reception probe 22: Input device 23: Display device 25: Memory (storage unit)
31: Calculation unit 32: Setting unit 33: Calculation unit 34: Determination unit 35: Transition unit

Claims (6)

被検体の皮膚表面上に配置される送光プローブと、当該皮膚表面上に配置される受光プローブとを有する送受光部と、
前記送光プローブが皮膚表面に光を照射するとともに、前記受光プローブが皮膚表面から放出される光を検出するように制御することで、前記被検体の測定部位に関する受光量情報を得る送受光部制御部と、
前記受光量情報に基づいて、ヘモグロビン濃度の変化量を算出する演算部とを備え、
前記被検体に負荷をかけ続けるタスク期間と、前記被検体から負荷を除去するとともに、前記ヘモグロビン濃度の変化量の値及び/又は傾きを定常状態に回復するためのレスト期間とが交互に複数回繰り返されることにより、前記ヘモグロビン濃度の変化量の経時変化を示す測定データを得る光測定装置であって、
前記ヘモグロビン濃度の変化量の値及び/又は傾きが定常状態であるか否かを判定するための閾値が設定される設定部と、
前記レスト期間におけるヘモグロビン濃度の変化量の値及び/又は傾きを算出する算出部と、
前記レスト期間におけるヘモグロビン濃度の変化量の値及び/又は傾きと、前記ヘモグロビン濃度の変化量の値及び/又は傾きが定常状態であるか否かを判定するための閾値とに基づいて、前記レスト期間におけるヘモグロビン濃度の変化量の値及び/又は傾きが定常状態であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部がヘモグロビン濃度の変化量の値及び/又は傾きが定常状態であると判定したときに、前記レスト期間からタスク期間へ移行させる移行部とを備えることを特徴とする光測定装置。
A light transmitting / receiving unit having a light transmitting probe disposed on the skin surface of the subject, and a light receiving probe disposed on the skin surface;
The light transmission / reception unit obtains light reception amount information on the measurement site of the subject by controlling the light transmission probe to irradiate light on the skin surface and controlling the light reception probe to detect light emitted from the skin surface. A control unit;
A calculation unit that calculates the amount of change in hemoglobin concentration based on the received light amount information;
A task period for continuously applying a load to the subject, and a rest period for removing the load from the subject and restoring the value and / or inclination of the hemoglobin concentration to a steady state alternately a plurality of times By being repeated, a light measurement device for obtaining measurement data indicating a change over time in the amount of change in the hemoglobin concentration,
A setting unit for setting a threshold for determining whether or not the value and / or inclination of the amount of change in the hemoglobin concentration is in a steady state;
A calculation unit that calculates the value and / or slope of the change in hemoglobin concentration during the rest period;
Based on the value and / or slope of the change in hemoglobin concentration during the rest period and the threshold value for determining whether the value and / or slope of the change in hemoglobin concentration is in a steady state, the rest A determination unit that determines whether or not the value and / or slope of the amount of change in hemoglobin concentration in the period is in a steady state;
An optical measurement device comprising: a transition unit that shifts from the rest period to the task period when the determination unit determines that the value and / or inclination of the change amount of the hemoglobin concentration is in a steady state.
前記算出部は、直前の設定期間でのヘモグロビン濃度の変化量の値と、新たに算出されるヘモグロビン濃度の変化量の値とを用いて、平滑化処理を行うことにより、前記ヘモグロビン濃度の変化量の補正値及び/又はその傾きを算出することを特徴とする請求項1に記載の光測定装置。 The calculation unit changes the hemoglobin concentration by performing a smoothing process using the value of the change amount of the hemoglobin concentration in the immediately preceding setting period and the value of the change amount of the newly calculated hemoglobin concentration. The light measurement apparatus according to claim 1, wherein a correction value of the quantity and / or a slope thereof is calculated. 前記移行部は、前記レスト期間からタスク期間へ移行するように指示する画像を表示することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光測定装置。 The transition section, an optical measuring device according to claim 1 or claim 2, characterized in that to display an image that suggests it should go to task period from the rest period. 前記設定部は、前記タスク期間の時間と回数とが設定され、
前記移行部は、前記タスク期間からレスト期間へ移行するように指示する画像を表示することを特徴とする請求項1〜請求項のいずれかに記載の光測定装置。
The setting unit sets the time and the number of times of the task period,
The transition section, an optical measuring apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that to display an image that instructs to migrate from the task period to rest period.
前記ヘモグロビン濃度は、オキシヘモグロビン濃度とデオキシヘモグロビン濃度とであり、
前記送受光部制御部は、前記送光プローブが異なる複数の波長の光を照射するとともに、前記受光プローブが異なる複数の波長の光をそれぞれ検出するように制御することで、前記受光量情報を得て、
前記判定部は、前記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の両方の変化量の値及び/又は傾きが定常状態であるか否かを判定して、
前記移行部は、前記判定部が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の両方の変化量の値及び/又は傾きが定常状態であると判定したときに、前記レスト期間からタスク期間へ移行させることを特徴とする請求項1〜請求項のいずれかに記載の光測定装置。
The hemoglobin concentration is an oxyhemoglobin concentration and a deoxyhemoglobin concentration,
The light transmission / reception unit controller irradiates the light of a plurality of different wavelengths with the light transmission probe, and controls the light reception probe to detect the light of a plurality of different wavelengths, respectively. Get,
The determination unit determines whether the value and / or the slope of the amount of change in both the oxyhemoglobin concentration and the deoxyhemoglobin concentration are in a steady state,
The transition unit shifts from the rest period to the task period when the determination unit determines that the value and / or the slope of the amount of change in both the oxyhemoglobin concentration and the deoxyhemoglobin concentration are in a steady state. the optical measuring device according to any one of claims 1 to 4.
前記送受光部は、複数個の送光プローブと複数個の受光プローブとを有し、
前記送受光部制御部は、前記複数の測定部位に関する受光量情報を得て、
前記判定部は、前記複数の測定部位におけるヘモグロビン濃度の変化量の値及び/又は傾きが定常状態であるか否かを判定して、
前記移行部は、前記判定部が全ての測定部位におけるヘモグロビン濃度の変化量の値及び/又は傾きが定常状態であると判定したときに、前記レスト期間からタスク期間へ移行させることを特徴とする請求項1〜請求項のいずれかに記載の光測定装置。
The light transmitting / receiving unit has a plurality of light transmitting probes and a plurality of light receiving probes,
The light transmission / reception unit control unit obtains received light amount information regarding the plurality of measurement sites,
The determination unit determines whether the value and / or inclination of the change in hemoglobin concentration at the plurality of measurement sites is in a steady state,
The transition unit shifts from the rest period to the task period when the determination unit determines that the value and / or inclination of the change in hemoglobin concentration in all measurement sites is in a steady state. optical measuring device according to any one of claims 1 to 5.
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