JP5234186B2 - 光生体測定装置 - Google Patents
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Description
本発明は、非侵襲で脳活動を測定する光生体測定装置に関する。特に、脳内各部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（以下、「ｏｘｙＨｂ」ともいう）となり、一方、酸素と離れてデオキシヘモグロビン（以下、「ｄｅｏｘｙＨｂ」ともいう）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。よって、オキシヘモグロビン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、波長が異なる２種の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、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（以下、「ｏｘｙＨｂ」ともいう）となり、一方、酸素と離れてデオキシヘモグロビン（以下、「ｄｅｏｘｙＨｂ」ともいう）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。よって、オキシヘモグロビン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、波長が異なる２種の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、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生体測定装置が開発されている。光生体測定装置では、被検者の頭部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、頭部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。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、デオキシヘモグロビンにより吸収される。よって、送光プローブと受光プローブと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の経時変化を測定データとして求めることができる。図６は、測定データの一例を示す図である。なお、縦軸は濃度を示し、横軸は時間を示す。
ここで、送光プローブと受光プローブとのプローブ間隔（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及び受光プローブと、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が被検者の頭部表面上の送光点Ｔに押し当てられるとともに、受光プローブ１３が被検者の頭部表面上の受光点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に頭部表面から放出される光を検出させる。このとき、光は、頭部表面上の送光点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、頭部表面上の受光点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とを被検者の頭部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とを被検者の頭部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である被検者の部位Ｓ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。
送光プローブ１２が被検者の頭部表面上の送光点Ｔに押し当てられるとともに、受光プローブ１３が被検者の頭部表面上の受光点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に頭部表面から放出される光を検出させる。このとき、光は、頭部表面上の送光点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、頭部表面上の受光点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とを被検者の頭部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とを被検者の頭部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である被検者の部位Ｓ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。
また、近年、運動や感覚や思考等の脳機能に関する脳の測定部位のヘモグロビン濃度等を測定することにより、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生体測定装置が開発されてきている。このような光生体測定装置では、例えば、近赤外分光分析計等が利用されている（例えば、特許文献１参照）。
近赤外分光分析計においては、複数の送光プローブと、複数の受光プローブとを所定の配列で被検者の頭部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、頭部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、チャンネルが一定となり、頭部表面から特定の深度となる受光量情報を得ている。
図８は、上述したような近赤外分光分析計における１２個の送光プローブと１２個の受光プローブとの位置関係を示す平面図である。送光プローブ１２ａ〜１２ｌと受光プローブ１３ａ〜１３ｌとは、斜め方向に交互となるように配置されている。なお、送光プローブ１２ａ〜１２ｌから照射された光は、隣接する受光プローブ１３ａ〜１３ｌ以外の離れた受光プローブ１３ａ〜１３ｌ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１３ａ〜１３ｌのみで検出されることとする。よって、合計３６個の受光量情報（測定データ）が得られることとする。
なお、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、上述したように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、頭部表面から深度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（測定データ）が得られる。
近赤外分光分析計においては、複数の送光プローブと、複数の受光プローブとを所定の配列で被検者の頭部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、頭部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、チャンネルが一定となり、頭部表面から特定の深度となる受光量情報を得ている。
図８は、上述したような近赤外分光分析計における１２個の送光プローブと１２個の受光プローブとの位置関係を示す平面図である。送光プローブ１２ａ〜１２ｌと受光プローブ１３ａ〜１３ｌとは、斜め方向に交互となるように配置されている。なお、送光プローブ１２ａ〜１２ｌから照射された光は、隣接する受光プローブ１３ａ〜１３ｌ以外の離れた受光プローブ１３ａ〜１３ｌ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１３ａ〜１３ｌのみで検出されることとする。よって、合計３６個の受光量情報（測定データ）が得られることとする。
なお、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、上述したように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、頭部表面から深度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（測定データ）が得られる。
そして、近赤外分光分析計で得られた脳活動に関する測定データは、医師等によって観察されるために、画像として表示される。図９は、従来の光生体測定装置により３６個の測定データが表示されたモニタ画面の一例を示す図である。
モニタ画面には、３６個の測定データ＃１〜＃３６の表示が行われている。このとき、図８に示した平面図において、送光プローブ１２と受光プローブ１３とを最短距離で結んだ線の各中点に、その送光プローブ１２から照射させた光を、その受光プローブ１３で検出させたときに得られた測定データが配置されるように整列されて表示されている。具体的には、送光プローブ１２ａから照射させた光を受光プローブ１３ａで検出させたときの測定データ＃１が、左上に配置され、送光プローブ１２ａから照射させた光を受光プローブ１３ｄで検出させたときの測定データ＃２が、測定データ＃１の下に配置され、送光プローブ１２ｂから照射させた光を受光プローブ１３ａで検出させたときの測定データ＃７が、測定データ＃１の右に配置されるように、３６個の測定データ＃１〜＃３６が整列して配置されている。
モニタ画面には、３６個の測定データ＃１〜＃３６の表示が行われている。このとき、図８に示した平面図において、送光プローブ１２と受光プローブ１３とを最短距離で結んだ線の各中点に、その送光プローブ１２から照射させた光を、その受光プローブ１３で検出させたときに得られた測定データが配置されるように整列されて表示されている。具体的には、送光プローブ１２ａから照射させた光を受光プローブ１３ａで検出させたときの測定データ＃１が、左上に配置され、送光プローブ１２ａから照射させた光を受光プローブ１３ｄで検出させたときの測定データ＃２が、測定データ＃１の下に配置され、送光プローブ１２ｂから照射させた光を受光プローブ１３ａで検出させたときの測定データ＃７が、測定データ＃１の右に配置されるように、３６個の測定データ＃１〜＃３６が整列して配置されている。
ところで、上述したように成型ホルダを用いて、１２個の送光プローブ１２と１２個の受光プローブ１３とは頭部表面に密着されるが、頭部表面には毛髪が存在するため、或る送光プローブ１２或いは受光プローブ１３が頭部表面に密着しないことがある。その結果、３６個の測定データ＃１〜＃３６のうちで不正確な測定データが存在する場合がある。このとき、得られた３６個の測定データ＃１〜＃３６のうちに、不正確な測定データが存在しており、測定データが不正確なものであると感じても、測定データが不正確なものであるかという判断を容易に行うことができなかった。
また、３６個の測定データ＃１〜＃３６が、図９に示すように配置されているだけなので、脳の測定部位のどの部分から得られた測定データであるかを把握することが困難であった。
また、３６個の測定データ＃１〜＃３６が、図９に示すように配置されているだけなので、脳の測定部位のどの部分から得られた測定データであるかを把握することが困難であった。
本件発明者らは、上記課題を解決するために、測定データを表示する方法について検討を行った。そこで、測定結果として被検者の頭部表面外観画像中に測定データを表示することを見出した。これにより、医師等が測定結果を観察することにより、どの送光プローブ１２或いは受光プローブ１３が、毛髪が多い箇所に配置されたか否かを判断することができ、その結果、どの測定データが不正確なものになりやすいかという可能性を把握することができる。また、測定データが得られた脳の測定部位を容易に把握することができる。
すなわち、本発明の光生体測定装置は、被検者の頭部表面上に配置される複数の送光プローブと、当該頭部表面上に配置される複数の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頭部表面に光を照射するとともに、前記受光プローブが頭部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、脳活動に関する測定データを得る送受光部制御部と、前記測定データを表示する測定データ表示制御部とを備える光生体測定装置であって、前記被検者の頭部表面を撮影するためのカメラと、前記被検者の頭部表面外観画像を取得する頭部表面外観画像取得部と、前記頭部表面外観画像を表示する頭部表面外観画像表示制御部と、前記被検者の頭部表面上に配置された送光プローブの位置と受光プローブの位置とに対応する頭部表面外観画像中の位置が入力装置で指定されることにより、前記測定データが得られる頭部表面外観画像中の測定関連位置を算出する測定関連位置算出部とを備え、前記測定データ表示制御部は、前記頭部表面外観画像の測定関連位置中に測定データを表示するようにしている。
本発明の光生体測定装置によれば、医師等が被検者の測定を行う前に、頭部表面外観画像取得部は、被検者の頭部表面外観画像を取得する。これにより、頭部表面外観画像表示制御部が、頭部表面外観画像を表示する。
そして、医師等は、被検者の頭部表面に送受光部を配置し、さらに被検者の頭部表面上に配置された送光プローブの位置と受光プローブの位置とに対応する頭部表面外観画像中の位置を入力装置で指定する。これにより、測定関連位置算出部は、測定データが得られる頭部表面外観画像中の測定関連位置を算出する。
その後、医師等が被検者の測定を行うと、測定データ表示制御部は、頭部表面外観画像の測定関連位置中に測定データを表示する。すなわち、頭部表面外観画像の測定関連位置中に測定データが重畳されて表示される。
そして、医師等は、被検者の頭部表面に送受光部を配置し、さらに被検者の頭部表面上に配置された送光プローブの位置と受光プローブの位置とに対応する頭部表面外観画像中の位置を入力装置で指定する。これにより、測定関連位置算出部は、測定データが得られる頭部表面外観画像中の測定関連位置を算出する。
その後、医師等が被検者の測定を行うと、測定データ表示制御部は、頭部表面外観画像の測定関連位置中に測定データを表示する。すなわち、頭部表面外観画像の測定関連位置中に測定データが重畳されて表示される。
以上のように、本発明の光生体測定装置によれば、頭部表面外観画像の測定関連位置中に測定データが重畳されて表示されるので、医師等は測定結果を観察しながら、測定データが得られる脳の測定部位や、測定データが正確なものであるか否かを容易に把握することができる。
（その他の課題を解決するための手段及び効果）
また、本発明の光生体測定装置は、前記測定関連位置は、前記頭部表面外観画像中の送光プローブの指定位置と受光プローブの指定位置とを最短距離で結んだ線の中点の位置とするようにしてもよい。
さらに、本発明の光生体測定装置は、前記測定データは、ヘモグロビン濃度の経時変化を示すデータであるようにしてもよい。
また、本発明の光生体測定装置は、前記測定関連位置は、前記頭部表面外観画像中の送光プローブの指定位置と受光プローブの指定位置とを最短距離で結んだ線の中点の位置とするようにしてもよい。
さらに、本発明の光生体測定装置は、前記測定データは、ヘモグロビン濃度の経時変化を示すデータであ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、以下に説明するような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概略構成を示すブロック図である。光生体測定装置１は、送受光部１１と、発光部２と、光検出部３と、被検者の頭部表面を撮影するカメラ４と、光生体測定装置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１２ａ〜１２ｉと、８個の受光プローブ１３ａ〜１３ｈとの位置関係を示す平面図である。
さらに、図３は、本発明に係る光生体測定装置１により表示されたモニタ画面２３ａの一例を示す図である。モニタ画面２３ａには、頭部表面外観画像２４ａと、２４個の測定データ＃１〜＃２４とが表示されている。なお、図３では、頭部表面外観画像２４ａはマネキンのものであるので、毛髪が撮影されていないが、実際の頭部表面外観画像２４ａは、毛髪が撮影されていることになる。
また、図２は、送受光部１１における９個の送光プローブ１２ａ〜１２ｉと、８個の受光プローブ１３ａ〜１３ｈとの位置関係を示す平面図である。
さらに、図３は、本発明に係る光生体測定装置１により表示されたモニタ画面２３ａの一例を示す図である。モニタ画面２３ａには、頭部表面外観画像２４ａと、２４個の測定データ＃１〜＃２４とが表示されている。なお、図３では、頭部表面外観画像２４ａはマネキンのものであるので、毛髪が撮影されていないが、実際の頭部表面外観画像２４ａは、毛髪が撮影されていることになる。
送受光部１１は、図２に示すように、９個の送光プローブ１２ａ〜１２ｉと８個の受光プローブ１３ａ〜１３ｈとを有し、送光プローブ１２ａ〜１２ｉと受光プローブ１３ａ〜１３ｈとが斜め方向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１２ａ〜１２ｉと受光プローブ１３ａ〜１３ｈとの間の距離は、３０ｍｍである。また、９個の送光プローブ１２ａ〜１２ｉは、光を出射するものであり、一方、８個の受光プローブ１３ａ〜１３ｈは、光の量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。上記光としては、近赤外光（例えば、７８０ｎｍと８５０ｎｍとの２波長光）が用いられる。
光検出部３は、８個の受光プローブ１３ａ〜１３ｈで受光した近赤外光（例えば、７８０ｎｍと８５０ｎｍとの２波長光）を個別に検出することにより、８個の受光信号（測定データ）をコンピュータ２０に出力する。
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。上記光としては、近赤外光（例えば、７８０ｎｍと８５０ｎｍとの２波長光）が用いられる。
光検出部３は、８個の受光プローブ１３ａ〜１３ｈで受光した近赤外光（例えば、７８０ｎｍと８５０ｎｍとの２波長光）を個別に検出することにより、８個の受光信号（測定データ）をコンピュータ２０に出力する。
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２２であるキーボード２２ａやマウス２２ｂとが連結されている。
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４０と、カメラ４から頭部表面外観画像２４ａを取得する頭部表面外観画像取得部３２と、頭部表面外観画像２４ａを表示する頭部表面外観画像表示制御部３３と、ポインタ（図示せず）を表示するポインタ表示制御部３６と、測定関連位置を算出する測定関連位置算出部３５と、測定データを表示する測定データ表示制御部３７とを有する。さらに、メモリ２５は、測定データを記憶する測定データ記憶領域５２と、頭部表面外観画像等を記憶する画像データ記憶領域５３とを有する。
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４０と、カメラ４から頭部表面外観画像２４ａを取得する頭部表面外観画像取得部３２と、頭部表面外観画像２４ａを表示する頭部表面外観画像表示制御部３３と、ポインタ（図示せず）を表示するポインタ表示制御部３６と、測定関連位置を算出する測定関連位置算出部３５と、測定データを表示する測定データ表示制御部３７とを有する。さらに、メモリ２５は、測定データを記憶する測定データ記憶領域５２と、頭部表面外観画像等を記憶する画像データ記憶領域５３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（測定データ）を受けることにより測定データを測定データ記憶領域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。
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１３ａ〜１３ｈから検出された８個の測定データを測定データ記憶領域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個の測定データが測定データ記憶領域５２に記憶されることになる。
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。
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１３ａ〜１３ｈから検出された８個の測定データを測定データ記憶領域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個の測定データが測定データ記憶領域５２に記憶されることになる。
頭部表面外観画像取得部３２は、カメラ４から頭部表面外観画像を取得して画像データ記憶領域５３に記憶させる制御を行う。
頭部表面外観画像表示制御部３３は、画像データ記憶領域５３に記憶された頭部表面外観画像２４ａをモニタ画面２３ａに表示する制御を行う。このとき、過去に測定したことのある被検者である場合、カメラ４で撮影することなく、画像データ記憶領域５３に以前に記憶された頭部表面外観画像２４ａを使用してもよい。
ポインタ表示制御部３６は、モニタ画面２３ａにポインタ（図示せず）を表示するとともに、マウス２２ｂから出力された操作信号に基づいて、モニタ画面２３ａに表示されたポインタを移動したり、ポインタで位置を指定したりする制御を行う。
頭部表面外観画像表示制御部３３は、画像データ記憶領域５３に記憶された頭部表面外観画像２４ａをモニタ画面２３ａに表示する制御を行う。このとき、過去に測定したことのある被検者である場合、カメラ４で撮影することなく、画像データ記憶領域５３に以前に記憶された頭部表面外観画像２４ａを使用してもよい。
ポインタ表示制御部３６は、モニタ画面２３ａにポインタ（図示せず）を表示するとともに、マウス２２ｂから出力された操作信号に基づいて、モニタ画面２３ａに表示されたポインタを移動したり、ポインタで位置を指定したりする制御を行う。
測定関連位置算出部３５は、モニタ画面２３ａに表示された頭部表面外観画像２４ａの所定の位置がポインタで指定されることにより、頭部表面外観画像２４ａ中の測定関連位置を算出する制御を行う。具体的には、医師等は、被検者の頭部表面に送受光部１１を装着して、その後、送受光部１１が装着された頭部表面と、モニタ画面２３ａに表示された頭部表面外観画像２４ａとを目視で対比しながら、被検者の頭部表面に装着された送受光部１１の９個の送光プローブ１２ａ〜１２ｉの位置と、８個の受光プローブ１３ａ〜１３ｈの位置とを観察しながら、頭部表面外観画像２４ａ中の９個の送光プローブ１２ａ〜１２ｉの位置と、８個の受光プローブ１３ａ〜１３ｈの位置とをポインタで指定する。
このとき、測定関連位置算出部３５によって、どの送光プローブ１２Ｔ１〜１２Ｔ８又は受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ８の位置をポインタで指定したかが認識されるように、各送光プローブ１２Ｔ１〜１２Ｔ８には、異なる番号（Ｔ１〜Ｔ８）がそれぞれ振り当てられるとともに、各受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ８にも、異なる番号（Ｒ１〜Ｒ８）がそれぞれ振り当てられており、医師等は、番号をキーボード２２ａ等で入力しながら指定するか、或いは、番号順に各送光プローブ１２Ｔ１〜１２Ｔ８の位置を指定した後、番号順に受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ８の位置を指定することになる。
また、測定関連位置算出部３５によって、どの送光プローブ１２Ｔ１〜１２Ｔ８と受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ８とについての測定関連位置を算出すればよいかが認識されるように、従来のものと同様に、医師等は、予め組み合わせを示すテーブル等を作成して、メモリ２５に記憶させておくことになる。
これにより、測定関連位置算出部３５は、メモリ２５に記憶されたテーブル等と指定位置とに基づいて、送光プローブ１２ａの指定位置と受光プローブ１３ａの指定位置とを最短距離で結んだ線の中点の位置を、送光プローブ１２ａと受光プローブ１３ａとについての頭部表面外観画像２４ａ中の測定関連位置とし、送光プローブ１２ｂの指定位置と受光プローブ１３ｄの指定位置とを最短距離で結んだ線の中点の位置を、送光プローブ１２ａと受光プローブ１３ｄとについての頭部表面外観画像２４ａ中の測定関連位置とし、送光プローブ１２ｂの指定位置と受光プローブ１３ａの指定位置とを最短距離で結んだ線の中点の位置を、送光プローブ１２ｂと受光プローブ１３ａとについての頭部表面外観画像２４ａ中の測定関連位置とするように、送光プローブ１２の指定位置と受光プローブ１３の指定位置とを最短距離で結んだ線の中点の位置を、送光プローブ１２と受光プローブ１３との組む合わせについての頭部表面外観画像２４ａ中の測定関連位置とする。
このとき、測定関連位置算出部３５によって、どの送光プローブ１２Ｔ１〜１２Ｔ８又は受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ８の位置をポインタで指定したかが認識されるように、各送光プローブ１２Ｔ１〜１２Ｔ８には、異なる番号（Ｔ１〜Ｔ８）がそれぞれ振り当てられるとともに、各受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ８にも、異なる番号（Ｒ１〜Ｒ８）がそれぞれ振り当てられており、医師等は、番号をキーボード２２ａ等で入力しながら指定するか、或いは、番号順に各送光プローブ１２Ｔ１〜１２Ｔ８の位置を指定した後、番号順に受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ８の位置を指定することになる。
また、測定関連位置算出部３５によって、どの送光プローブ１２Ｔ１〜１２Ｔ８と受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ８とについての測定関連位置を算出すればよいかが認識されるように、従来のものと同様に、医師等は、予め組み合わせを示すテーブル等を作成して、メモリ２５に記憶させておくことになる。
これにより、測定関連位置算出部３５は、メモリ２５に記憶されたテーブル等と指定位置とに基づいて、送光プローブ１２ａの指定位置と受光プローブ１３ａの指定位置とを最短距離で結んだ線の中点の位置を、送光プローブ１２ａと受光プローブ１３ａとについての頭部表面外観画像２４ａ中の測定関連位置とし、送光プローブ１２ｂの指定位置と受光プローブ１３ｄの指定位置とを最短距離で結んだ線の中点の位置を、送光プローブ１２ａと受光プローブ１３ｄとについての頭部表面外観画像２４ａ中の測定関連位置とし、送光プローブ１２ｂの指定位置と受光プローブ１３ａの指定位置とを最短距離で結んだ線の中点の位置を、送光プローブ１２ｂと受光プローブ１３ａとについての頭部表面外観画像２４ａ中の測定関連位置とするように、送光プローブ１２の指定位置と受光プローブ１３の指定位置とを最短距離で結んだ線の中点の位置を、送光プローブ１２と受光プローブ１３との組む合わせについての頭部表面外観画像２４ａ中の測定関連位置とする。
測定データ表示制御部３７は、測定データ記憶領域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と隣接した受光プローブ１３への光の受光量情報（測定データ）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とともに、測定関連位置算出部３５で算出された測定関連位置に基づいて、測定関連位置中に測定データを表示する制御を行う。例えば、図３に示すように頭部表面外観画像２４ａ上の測定関連位置中に測定データ＃１〜＃２４を表示する。
次に、光生体測定装置１により、測定データを表示する表示方法について説明する。図４は、光生体測定装置１による表示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、医師等は、カメラ４で被検者の頭部表面を撮影する。
次に、ステップＳ１０２の処理において、頭部表面外観画像取得部３２は、カメラ４から頭部表面外観画像を取得して画像データ記憶領域５３に記憶させる。
まず、ステップＳ１０１の処理において、医師等は、カメラ４で被検者の頭部表面を撮影する。
次に、ステップＳ１０２の処理において、頭部表面外観画像取得部３２は、カメラ４から頭部表面外観画像を取得して画像データ記憶領域５３に記憶させる。
次に、ステップＳ１０３の処理において、医師等は、被検者の頭部表面に送受光部１１を配置する。
次に、ステップＳ１０４の処理において、頭部表面外観画像表示制御部３３は頭部表面外観画像２４ａをモニタ画面２３ａに表示する。
次に、ステップＳ１０５の処理において、医師等は、被検者の頭部表面に装着された送受光部１１を観察しながら、頭部表面外観画像２４ａ中の９個の送光プローブ１２ａ〜１２ｉの位置と、８個の受光プローブ１３ａ〜１３ｈの位置とをポインタで指定する。
次に、ステップＳ１０４の処理において、頭部表面外観画像表示制御部３３は頭部表面外観画像２４ａをモニタ画面２３ａに表示する。
次に、ステップＳ１０５の処理において、医師等は、被検者の頭部表面に装着された送受光部１１を観察しながら、頭部表面外観画像２４ａ中の９個の送光プローブ１２ａ〜１２ｉの位置と、８個の受光プローブ１３ａ〜１３ｈの位置とをポインタで指定する。
次に、ステップＳ１０６の処理において、測定関連位置算出部３５は、頭部表面外観画像２４ａの所定の位置がポインタで指定されることにより、頭部表面外観画像２４ａ上の測定関連位置を算出する。
次に、ステップＳ１０７の処理において、医師等は、入力装置２２を用いて測定開始信号を入力する。
次に、ステップＳ１０８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からの受光信号（測定データ）を受けることにより測定データを測定データ記憶領域５２に記憶させる。
次に、ステップＳ１０７の処理において、医師等は、入力装置２２を用いて測定開始信号を入力する。
次に、ステップＳ１０８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からの受光信号（測定データ）を受けることにより測定データを測定データ記憶領域５２に記憶させる。
次に、ステップＳ１０９の処理において、測定データ表示制御部３７は、測定データ記憶領域５２に記憶された測定データと測定関連位置とに基づいて、測定関連位置中に測定データ＃１〜＃２４を表示する。
次に、ステップＳ１１０の処理において、医師等が、入力装置２２を用いて測定終了信号を入力したか否かを判定する。医師等が入力装置２２を用いて測定終了信号を入力していないと判定したときには、ステップＳ１０８の処理に戻る。
一方、医師等が入力装置２２を用いて測定終了信号を入力したと判定したときには、本フローチャートを終了させる。
次に、ステップＳ１１０の処理において、医師等が、入力装置２２を用いて測定終了信号を入力したか否かを判定する。医師等が入力装置２２を用いて測定終了信号を入力していないと判定したときには、ステップＳ１０８の処理に戻る。
一方、医師等が入力装置２２を用いて測定終了信号を入力したと判定したときには、本フローチャートを終了させる。
以上のように、光生体測定装置１によれば、頭部表面外観画像２４ａの測定関連位置中に測定データ＃１〜＃２４が重畳されて表示されるので、頭部表面外観画像２４ａと測定データ＃１〜＃２４とを観察しながら、測定データ＃１〜＃２４が得られる脳の測定部位や、測定データ＃１〜＃２４が正確なものであるか否かを容易に把握することができる。
（他の実施形態）
上述した光生体測定装置１では、９個の送光プローブ１２ａ〜１２ｉと８個の受光プローブ１３ａ〜１３ｈとを有する送受光部１１を示したが、異なる数、例えば３個の送光プローブと３個の受光プローブとを有する送受光部としてもよい（図５参照）。
上述した光生体測定装置１では、９個の送光プローブ１２ａ〜１２ｉと８個の受光プローブ１３ａ〜１３ｈとを有する送受光部１１を示したが、異なる数、例えば３個の送光プローブと３個の受光プローブとを有する送受光部としてもよい（図５参照）。
本発明は、脳内各部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。
１：光生体測定装置
４：カメラ
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
３２：頭部表面外観画像取得部
３３：頭部表面外観画像表示制御部
３５：測定関連位置算出部
３７：測定データ表示制御部
４０：送受光部制御部
Ｔ：送光点
Ｒ：受光点
４：カメラ
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
３２：頭部表面外観画像取得部
３３：頭部表面外観画像表示制御部
３５：測定関連位置算出部
３７：測定データ表示制御部
４０：送受光部制御部
Ｔ：送光点
Ｒ：受光点
Claims (3)
- 被検者の頭部表面上に配置される複数の送光プローブと、当該頭部表面上に配置される複数の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頭部表面に光を照射するとともに、前記受光プローブが頭部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、脳活動に関する測定データを得る送受光部制御部と、
前記測定データを表示する測定データ表示制御部とを備える光生体測定装置であって、
前記被検者の頭部表面を撮影するためのカメラと、
前記被検者の頭部表面外観画像を取得する頭部表面外観画像取得部と、
前記頭部表面外観画像を表示する頭部表面外観画像表示制御部と、
前記被検者の頭部表面上に配置された送光プローブの位置と受光プローブの位置とに対応する頭部表面外観画像中の位置が入力装置で指定されることにより、前記測定データが得られる頭部表面外観画像中の測定関連位置を算出する測定関連位置算出部とを備え、
前記測定データ表示制御部は、前記頭部表面外観画像の測定関連位置中に測定データを表示することを特徴とする光生体測定装置。 - 前記測定関連位置は、前記頭部表面外観画像中の送光プローブの指定位置と受光プローブの指定位置とを最短距離で結んだ線の中点の位置とすることを特徴とする請求項１に記載の光生体測定装置。
- 前記測定データは、ヘモグロビン濃度の経時変化を示すデータであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光生体測定装置。
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