JP5347312B2 - 光測定装置 - Google Patents

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。

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ΔＶ_ｈｂ（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ΔＶ_ｈｂ（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ΔＶ_ｈｂ（ｔ）は、可視光から近赤外領域までの波長λ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）ΔＡ_λ（ｔ）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ΔＶ_ｏｘｙ（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λ（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ΔＶ_ｏｘｙ（ｔ）とデオキシヘモグロビン濃度の変化量ΔＶ_{ｄｅｏｘｙ}（ｔ）とをそれぞれ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）ΔＡ_λ（ｔ）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λの近赤外光を用いて、脳の測定部位に関する受光量情報ΔＡ_７８０（ｔ）、ΔＡ_８０５（ｔ）、ΔＡ_８３０（ｔ）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ΔＶ_ｏｘｙ（ｔ）、デオキシヘモグロビン濃度の変化量ΔＶ_{ｄｅｏｘｙ}（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ΔＶ_ｈｂ（ｔ）の経時変化等を示すトレンドグラフを得ている。

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ΔＶ_ｏｘｙ（ｔ）の経時変化等のトレンドグラフを得ることにより、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ΔＡ_λ（ｔ）を得ている。

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ΔＡ_λ（ｔ）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ΔＡ_λ（ｔ）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。

そして、医師や検査技師等は、このようなＮＩＲＳで受光量情報ΔＡ_λ（ｔ）を得て、光測定装置によって演算を行わせることにより、オキシヘモグロビン濃度の変化量ΔＶ_ｏｘｙ（ｔ）の経時変化等を示すトレンドグラフを得ている。さらに、医師や検査技師等は、光測定装置でベースラインを補正するベースライン補正を行わせたり、加算処理する加算処理を行わせたりすることにより、トレンドグラフにおいてノイズ成分等を低減させた測定データを得ている。
特開２００６−１０９９６４号公報

ところで、医師や検査技師等の操作者は、従来の光測定装置で脳の複数の測定部位における測定データを得るためには、例えば、被検体の頭皮表面に成型ホルダを装着するステップや、モニタ画面に表示させた測定条件入力画面を用いて或る波長λの近赤外光を照射する時間や光量等の測定条件を入力して、測定条件を処理させるステップや、モニタ画面に表示させた解析条件入力画面を用いて加算処理等の解析条件を入力して、解析条件を処理させるステップや、モニタ画面に表示させた補正条件入力画面を用いてベースライン補正等の補正条件を入力して、補正条件を処理させるステップ等の多数のステップを、この順番に光測定装置を操作しながら実行する必要がある。
一方、医師や検査技師等の操作者は、従来の光測定装置で他の測定部位（例えば、運動野の賦活測定のための指タッピング課題）における測定データを得る場合には、例えば、以下のステップを必要とする。
（１）被検者登録
（２）プローブ配置登録
（３）タイミングプロトコル登録
（４）自動調整（受光量調整）
（５）強度モニタ登録
（６）測定
また測定前に手動で受光量を調整する場合は
（７）手動調整（受光量調整）
を必要とし、
また形態画像との融合を行う場合は
（８）プローブ位置座標計測
を必要とし、
また刺激呈示システムと同期を行う場合は、
（９）刺激呈示システム入力待ち
などの多数のステップを、この順番に光測定装置を操作しながら実行する必要がある。

つまり、医師や検査技師等は、或る測定部位における測定データを得るには、測定部位に応じて非常に多数のタスク（ステップ）を順番に光測定装置を操作しながら実行する必要があるため、医師や検査技師等の能力によって作業効率が異なる上に、場合によっては測定データの精度が異なることがあった。
そこで、本発明は、医師や検査技師等の使用者の能力にかかわらず、測定データを効率よく正確に得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。

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示す測定データを得る演算部とを備える光測定装置であって、前記測定データを得るための処理内容が設定されたタスクファイルをタスクファイル記憶部に登録するタスクファイル登録制御部と、前記タスクファイル記憶部に登録されたタスクファイルのうちから複数のタスクファイルが選択され、選択されたタスクファイルの順序が設定されたプロシージャファイルをプロシージャファイル記憶部に登録するプロシージャファイル登録制御部と、前記プロシージャファイル記憶部に登録されたプロシージャファイルのうちから一つのプロシージャファイルが選択されることにより、選択されたプロシージャファイルに基づいて、前記タスクファイルを順番に処理するタスクファイル処理制御部とを備えるようにしている。

ここで、「タスクファイル」とは、測定データを得るための処理内容が設定されたファイルのことをいい、タスクファイルとして、例えば、被検体の皮膚表面に成型ホルダを装着するようにメッセージをモニタ画面に表示する処理内容が設定されたファイル「確認メッセージ」や、測定条件が入力されるための測定条件入力画面をモニタ画面に表示して、測定条件が入力されると測定条件を処理する処理内容が設定されたファイル「手動調整」や、予め決定された測定条件を処理する処理内容が設定されたファイル「自動調整」等が挙げられる。
また、「プロシージャファイル」とは、処理されるタスクファイルの順序が設定されるファイルのことをいい、プロシージャファイルとして、例えば、図５に示すように１番目にタスクファイル「確認メッセージ」が登録され、２番目にタスクファイル「自動調整」が登録されるように、順番にタスクファイルが登録されたファイル「運動野測定」や、「言語野測定」等が挙げられる。

本発明の光測定装置によれば、タスクファイル登録制御部は、タスクファイルをタスクファイル記憶部に登録する。これにより、医師や検査技師等は、測定データを得るための処理内容が設定された様々な種類のタスクファイルをタスクファイル記憶部に記憶させることができる。
さらに、医師や検査技師等が被検体について計測を行う前に、プロシージャファイル登録制御部は、医師や検査技師等による入力操作に基づいて、タスクファイル記憶部に登録されたタスクファイルのうちから複数のタスクファイルが選択され、選択されたタスクファイルの順序が設定されたプロシージャファイルをプロシージャファイル記憶部に登録する。これにより、医師や検査技師等は、測定部位等に応じて様々な種類のプロシージャファイルをプロシージャファイル記憶部に記憶させることができる。
そして、医師や検査技師等が被検体について計測を行う場合には、タスクファイル処理制御部は、医師や検査技師等による入力操作に基づいて、プロシージャファイル記憶部に登録されたプロシージャファイルのうちから一つのプロシージャファイルが選択されることにより、選択されたプロシージャファイルに基づいて、順番にタスクファイルを処理する。これにより、医師や検査技師等はモニタ画面に表示された画像等を見ながら、順番にタスクを実行することになる。

以上のように、本発明の光測定装置によれば、医師や検査技師等は被検体について計測を行う前に、測定部位等に応じて様々な種類のプロシージャファイルを登録しておく、そして、被検体について計測を行うときには、複数のプロシージャファイルのうちから一つのプロシージャファイルを選択することで、その後は、モニタ画面に表示された画像等を見ながら、順番にタスクを実行していけばよいので、医師や検査技師等の能力にかかわらず、測定データを効率よく正確に得ることができる。

（その他の課題を解決するための手段及び効果）
また、上記発明において、前記タスクファイル登録制御部は、前記タスクファイルに設定された処理内容の種類に応じて分類分けされるようにタスクファイルを登録するようにしてもよい。
本発明の光測定装置によれば、タスクファイルに設定された処理内容の種類に応じて分類分けされているので、医師や検査技師等はプロシージャファイルを効率よく登録することができる。
さらに、上記発明において、前記タスクファイル記憶部には、指示メッセージを画面に表示するように設定されたタスクファイルと、測定処理するように設定されたタスクファイルと、解析処理するように設定されたタスクファイルと、補正処理するように設定されたタスクファイルと、測定データを画面に表示するように設定されたタスクファイルとが記憶されるようにしてもよい。
また、上記発明において、当該タスクファイルとして、測定用に、被検者登録タスクファイルと、プローブ配置登録タスクファイルと、タイミングプロトコル登録タスクファイルと、受光量調整タスクファイルと、強度モニタ登録タスクファイルと、測定タスクファイルとが記憶されるようにしてもよい。
また、上記発明において、当該タスクファイルとして、解析用に、ファイル選択タスクファイルと、データ表示種別登録タスクファイルと、データ表示範囲登録タスクファイルと、繰り返し加算タスクファイルと、ノイズ補正登録タスクファイルと、ベースライン補正タスクファイルとが記憶されるようにしてもよい。
また、上記発明において、当該プロシージャファイルは、測定用タスクファイルと解析用タスクファイルとを任意に組み合わせたもの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、被検体の頭部を含む周囲の空間に交流磁界を発生する磁場ソース４と、交流磁界を検出する磁気センサ５ａを先端部に有する棒形状のペンシル５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。
そして、図３は、被検体に配置された送受光部１１と、設定位置（被検体の顎）に固定された磁場ソース４と、医師や検査技師等によって入力操作されるペンシル５との関係を示す図である。

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からの駆動信号により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、８０５ｎｍ、８３０ｎｍ）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検出することにより、８個の受光量情報ΔＡ_λ（ｔ）をコンピュータ２０に出力する。

磁場ソース４は、例えば、絶縁性で硬質の円柱状のコアに絶縁被覆された導線が巻回されたソレノイド状コイル等で構成されており、交流磁界を発生する。そして、磁場ソース４は、図３に示すように、被検体の頭部を含む周囲の空間に交流磁界を発生するように、被検体の顎である設定位置に固定される。
ペンシル５は、図３に示すように、棒形状であり、その先端部に磁気センサ５ａを有する。磁気センサ５ａは、それぞれのコイル面が直交するように３方向にそれぞれ導線が巻回され、各コイルはそのコイル面に直交する軸方向成分の磁界の強度に比例した検出信号を検出する。そして、医師や検査技師等がペンシル５で位置を指定することで、検出信号をコンピュータ２０に出力することができるようになっている。

ＭＲＩ６は、被検体の頭皮表面及び脳表面との位置関係を示す３次元形態画像データを作成する。具体的には、まず、被検体の頭皮表面及び脳表面を撮影することにより、３方向の２次元画像を示す形態映像データを取得する。ここで、形態映像データは、３個の基準位置（例えば、鼻根、左耳介、右耳介）を有する頭皮表面と脳表面とを含む被検体を示すものである。また、形態映像データは、ＭＲ信号の強度情報や位相情報等の数値を有する複数のピクセルから構成される。そして、頭皮表面を示す形態映像データを抽出することにより、頭皮表面形態画像データを作成するとともに、脳表面を示す形態映像データを抽出することにより、脳表面形態画像データを作成することで、被検体の頭皮表面及び脳表面の位置関係を示す３次元形態画像データを作成する。

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４１と、オキシへモグロビン濃度の変化量ΔＶ_ｏｘｙ（ｔ）等を算出する演算部３１と、タスクファイルをタスクファイル記憶領域５２に登録するタスクファイル登録制御部３２と、プロシージャファイルをプロシージャファイル記憶領域５３に登録するプロシージャファイル登録制御部３３と、プロシージャファイルに基づいてタスクファイルを順番に処理するタスクファイル処理制御部３４と、３次元形態画像データを取得する３次元形態画像表示制御部３５と、磁場ソース４との位置関係を取得する位置関係取得部３６と、ポインタ２４ｃをモニタ画面２３ａに表示するポインタ表示制御部３７と、加算処理やベースライン補正等を行う解析・補正部３８と、測定データをモニタ画面２３ａに表示する測定データ表示制御部３９とを有する。

また、メモリ２５は、受光量情報ΔＡ_λ（ｔ）を記憶していく受光量情報記憶領域５１と、タスクファイルを記憶するタスクファイル記憶領域５２と、プロシージャファイルを記憶するプロシージャファイル記憶領域５３とを有する。
タスクファイル記憶領域５２は、被検体の頭皮表面に成型ホルダを装着するようにメッセージをモニタ画面２３ａに表示する処理内容が設定されたタスクファイル「確認メッセージ」や、測定条件が入力されるための測定条件入力画面を表示して、測定条件が入力されると測定条件を処理する処理内容が設定されたタスクファイル「手動調整」等を予め記憶しているとともに、予め決定された測定条件をモニタ画面２３ａに表示して、測定条件を処理する処理内容が設定されたタスクファイル「自動調整」等を新たに記憶することが可能になっている。
図４は、タスクファイル記憶領域５２に登録された複数のタスクファイルの一例を示す図である。複数のタスクファイルは、タスクファイルに設定された処理内容の種類に応じて分類分けされるように登録されている。具体的には、モード「測定」とモード「解析」とに分類分けされ、さらにモード「測定」は、カテゴリ「スクリプト」やカテゴリ「調整」等に分類分けされ、モード「解析」は、カテゴリ「補正」やカテゴリ「検定」等に分類分けされている。そして、カテゴリ「スクリプト」には、タスクファイル「確認メッセージ」やタスクファイル「時刻表示」等が登録され、カテゴリ「調整」には、タスクファイル「自動調整」やタスクファイル「手動調整」等が登録されている。
プロシージャファイル記憶領域５３は、図５に示すような１番目にタスクファイル「確認メッセージ」が登録され、２番目にタスクファイル「自動調整」が登録されるように、順次タスクファイルが登録されたプロシージャファイル「運動野測定」や、プロシージャファイル「言語野測定」等を新たに記憶することが可能になっている。

送受光部制御部４１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ΔＡ_λ（ｔ）を受けることにより受光量情報ΔＡ_λ（ｔ）を受光量情報記憶領域５１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、タスクファイル処理制御部３４が処理するタスクファイルの種類に基づいた駆動信号を発光部２に出力する制御を行う。例えば、タスクファイル処理制御部３４でタスクファイル「自動調整」が処理されると、タスクファイル「自動調整」に設定された測定条件に基づいて、まず、１個の送光プローブ１２に７８０ｎｍの光を０．０５秒間送光させた後、８０５ｎｍの光を０．０５秒間送光させた後、８３０ｎｍの光を０．０５秒間送光させ、次に、他の１個の送光プローブ１２に７８０ｎｍの光を０．１５秒間送光させた後、８０５ｎｍの光を０．０５秒間送光させた後、８３０ｎｍの光を０．０５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ΔＡ_λ（ｔ）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ΔＡ_λ（ｔ）を受光量情報記憶領域５１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１つの波長λの光が送光されるごとに、８個の受光量情報ΔＡ_λ（ｔ）が受光量情報記憶領域５１に記憶されることになる。

演算部３１は、受光量情報記憶部５１に記憶された受光量情報ΔＡ_７８０（ｔ）、ΔＡ_８０５（ｔ）、ΔＡ_８３０（ｔ）のうちから、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ΔＡ_７８０（ｔ）、ΔＡ_８０５（ｔ）、ΔＡ_８３０（ｔ）を取得して、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ΔＶ_ｏｘｙ（ｔ）と、デオキシヘモグロビン濃度の変化量ΔＶ_{ｄｅｏｘｙ}（ｔ）と、ヘモグロビン濃度の変化量ΔＶ_ｈｂ（ｔ）とを算出して、オキシヘモグロビン濃度の変化量ΔＶ_ｏｘｙ（ｔ）の経時変化等を示すトレンドグラフをモニタ画面２３ａに表示する制御を行う。
ΔＶ_ｏｘｙ（ｔ）＝-3ΔＡ_８０５（ｔ）+3ΔＡ_８３０（ｔ）・・・（１）
ΔＶ_{ｄｅｏｘｙ}（ｔ）＝1.6ΔＡ_７８０（ｔ）-2.8ΔＡ_８０５（ｔ）+1.2ΔＡ_８３０（ｔ）・・・（２）
ΔＶ_ｈｂ（ｔ）＝1.6ΔＡ_７８０（ｔ）-5.8ΔＡ_８０５（ｔ）+4.2ΔＡ_８３０（ｔ）・・・（３）
解析・補正部３８は、タスクファイル処理制御部３４が処理するタスクファイルの種類に基づいて、加算処理等の解析条件が入力されるための解析条件入力画面をモニタ画面２３ａに表示するともに、医師や検査技師等によって解析条件が入力されると加算処理を行ったり、ベースライン補正等の補正条件が入力されるための補正条件入力画面をモニタ画面２３ａに表示するともに、医師や検査技師等によって補正条件が入力されると、ベースライン補正を行ったりする制御を行う。

３次元形態画像表示制御部３５は、ＭＲＩ６から被検体の頭皮表面及び脳表面との位置関係を示す３次元形態画像データを取得して、３次元形態画像データに基づいて、頭皮表面画像２４ａと脳表面画像２４ｂとをモニタ画面２３ａに表示する制御を行う。これにより、医師や検査技師等は、脳の解剖学的構造に個人差があるが、被検体自身の頭皮表面と脳表面とを正確に認識することができるようになっている。
位置関係取得部３６は、医師や検査技師等によって位置がペンシル５で指定されることにより、ペンシル５からの検出信号を得ることで、磁場ソース４と指定位置との位置関係を取得する制御を行う。これにより、医師や検査技師等が、被検体の頭皮表面上の３個の基準位置（例えば、鼻根、左耳介、右耳介）や、送光プローブ１２と受光プローブ１３との配置位置等をペンシル５で指定することで、ペンシル５からの検出信号を得ることにより、磁場ソース４と基準位置や配置位置との位置関係を取得することができるようになっている。

ポインタ表示制御部３７は、モニタ画面２３ａにポインタ２４ｃを表示するとともに、マウス２２ｂからの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２４ｃを移動したり、ポインタ２４ｃで位置を指定したりする制御を行う。これにより、医師や検査技師等が、頭皮表面画像２４ａ及び脳表面画像２４ｂ中で、３個の基準位置（例えば、鼻根、左耳介、右耳介）に対応する３個の基準位置画像（例えば、鼻根画像、左耳介画像、右耳介画像）をポインタ２４ｃで指定することで、３個の基準位置と３個の基準位置画像との対応関係を作成することができるようになっている。つまり、コンピュータ２０において、被検体の頭皮表面及び脳表面と、頭皮表面画像２４ａ及び脳表面画像２４ｂとが照合されるようになっている。
測定データ表示制御部３９は、タスクファイル処理制御部３４が処理するタスクファイルの種類に基づいて、測定データをモニタ画面２３ａに表示する制御を行う。例えば、図６に示すように、頭皮表面画像２４ａと脳表面画像２４ｂとの位置関係を示す３次元形態画像がモニタ画面２３ａに表示されている上に重ねるようにして、加算処理やベースライン補正等が行われたオキシヘモグロビン濃度の変化量ΔＶ_ｏｘｙ（ｔ）等を示す等高線グラフを表示する。このとき、脳表面上の測定部位の位置は、送光プローブ１２の位置と受光プローブ１３の位置とを結んだ線の垂直二等分線と交差する位置として算出する。

タスクファイル登録制御部３２は、医師や検査技師等による入力操作に基づいて、測定データを得るための処理内容が設定されたタスクファイルをタスクファイル記憶領域５２に登録する制御を行う（図４参照）。
例えば、医師や検査技師等が、１個の送光プローブ１２に７８０ｎｍの光を０．１５秒間送光させた後、８０５ｎｍの光を０．１５秒間送光させた後、８３０ｎｍの光を０．１５秒間送光させ、次に、他の１個の送光プローブ１２に７８０ｎｍの光を０．１５秒間送光させた後、８０５ｎｍの光を０．１５秒間送光させた後、８３０ｎｍの光を０．１５秒間送光させるように順次、送光プローブ１２に光を送光させる処理内容が設定されたタスクファイル「自動調整」をモード「測定」のカテゴリ「調整」に登録するような入力操作を実行したときには、タスクファイル登録制御部３２は、タスクファイル「自動調整」をモード「測定」のカテゴリ「調整」に登録する。

プロシージャファイル登録制御部３３は、医師や検査技師等による入力操作に基づいて、タスクファイル記憶領域５２に登録されたタスクファイルのうちから複数のタスクファイルが選択され、選択されたタスクファイルの順序が設定されたプロシージャファイルをプロシージャファイル記憶領域５３に登録する制御を行う。
例えば、医師や検査技師等は、図７に示すようなモニタ画面２３ａに表示されたプロシージャファイル入力画面を用いて、モード「測定」を選択し、複数のカテゴリのうちからカテゴリ「調整」を選択した後、複数のタスクファイルのうちからタスクファイル「自動調整」を２番目に選択することにより、プロシージャファイル「運動野測定」において２番目に処理する処理内容を設定する。このようにプロシージャファイル入力画面を用いて、複数のタスクファイルのうちからタスクファイルを順番に選択することで、プロシージャファイル「運動野測定」において処理する処理内容を設定していくことにより、図５に示すようなプロシージャファイル「運動野測定」を作成する。

タスクファイル処理制御部３４は、医師や検査技師等による入力操作によって選択されたプロシージャファイルに基づいて、タスクファイルを順番に処理する制御を行う。
例えば、医師や検査技師等が、図８に示すようなモニタ画面２３ａに表示されたプロシージャファイル選択画面を用いて、複数のプロシージャファイルのうちから一つのプロシージャファイル「運動野測定」を選択すると、タスクファイル処理制御部３４は、プロシージャファイル「運動野測定」に基づいて、１番目にタスクファイル「確認メッセージ」を処理し、２番目にタスクファイル「自動調整」を処理するように、タスクファイルを順番に処理する。
これにより、医師や検査技師等は、モニタ画面２３ａに表示された画像を見ながら、順番にタスクを実行していけばよくなる。

次に、光測定装置１が測定データを表示する表示方法について説明する。図９及び図１０は、光測定装置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。なお、医師や検査技師等が、プロシージャファイル「運動野測定」を選択した場合について説明することとする。
まず、ステップＳ１０１の処理において、医師や検査技師等は、入力装置２２を用いて複数のプロシージャファイルのうちから一つのプロシージャファイル「運動野測定」を選択する（図８参照）。
次に、ステップＳ１０２の処理において、タスクファイル処理制御部３４は、１番目のタスクファイル「確認メッセージ」を処理する。つまり、タスクファイル処理制御部３４は、被検体の頭皮表面に送受光部１１を装着するようにメッセージをモニタ画面２３ａに表示する。

次に、ステップＳ１０３の処理において、タスクファイル処理制御部３４は、医師や検査技師等による入力操作（例えば、入力完了ボタンの押圧等）によって、被検体の頭皮表面に送受光部１１を装着することが完了したか否かを判定する。送受光部１１を装着したことが完了していないと判定したときには、ステップＳ１０３の処理を繰り返す。
一方、送受光部１１を装着することが完了したと判定したときには、ステップＳ１０４の処理において、タスクファイル処理制御部３４は、２番目のタスクファイル「自動調整」を処理する。つまり、タスクファイル処理制御部３４が処理するタスクファイル「自動調整」に基づいて、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ΔＡ_λ（ｔ）を受けることにより受光量情報ΔＡ_λ（ｔ）を受光量情報記憶部５１に記憶させていく。

次に、ステップＳ１０５の処理において、タスクファイル処理制御部３４は、３番目のタスクファイル「強度モニタ登録」を処理する。つまり、タスクファイル処理制御部３４は、受光プローブ１３から検出された受光量情報ΔＡ_λ（ｔ）を、モニタ画面２３ａに表示する。
次に、ステップＳ１０６の処理において、タスクファイル処理制御部３４は、医師や検査技師等による入力操作によって、受光量情報ΔＡ_λ（ｔ）に問題がないと判断したか否かを判定する。医師や検査技師等が、受光量情報ΔＡ_λ（ｔ）に問題があると判断したときには、ステップＳ１０６の処理を繰り返す。
一方、受光量情報ΔＡ_λ（ｔ）に問題がないと判断したときには、ステップＳ１０７の処理において、タスクファイル処理制御部３４は、４番目のタスクファイル「タイミングプロトコル登録」を処理する。つまり、タスクファイル処理制御部３４は、タスク期間の時間やレスト期間の時間やタスク繰り返し回数等の測定条件が入力されるための測定条件入力画面をモニタ画面２３ａに表示する。

次に、ステップＳ１０８の処理において、タスクファイル処理制御部３４は、医師や検査技師等が測定条件を入力することが完了したか否かを判定する。測定条件を入力することが完了していないと判定したときには、ステップＳ１０８の処理を繰り返す。
一方、測定条件を入力することが完了したと判定したときには、ステップＳ１０９の処理において、タスクファイル処理制御部３４は、５番目のタスクファイル「繰り返し測定」を処理する。つまり、タスクファイル処理制御部３４が処理するタスクファイル「自動調整」とタスクファイル「タイミングプロトコル」とに基づいて、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ΔＡ_λ（ｔ）を受けることにより受光量情報ΔＡ_λ（ｔ）を受光量情報記憶部５１に記憶させていく。
次に、ステップＳ１１０の処理において、タスクファイル処理制御部３４は、６番目のタスクファイル「メッセージ表示」を処理する。つまり、タスクファイル処理制御部３４は、計測を終了するようにメッセージをモニタ画面２３ａに表示する。

次に、ステップＳ１１１の処理において、タスクファイル処理制御部３４は、７番目のタスクファイル「プローブ位置計測」を処理する。つまり、タスクファイル処理制御部３４は、被検体の頭皮表面上の３個の基準位置（例えば、鼻根、左耳介、右耳介）や、送光プローブ１２と受光プローブ１３との配置位置等をペンシル５で指定するようにメッセージをモニタ画面２３ａに表示する。これにより、医師や検査技師等が、被検体の頭皮表面上の３個の基準位置（例えば、鼻根、左耳介、右耳介）や、送光プローブ１２と受光プローブ１３との配置位置等をペンシル５で指定することで、ペンシル５からの検出信号を得ることにより、磁場ソース４と基準位置や配置位置との位置関係を取得する。
次に、ステップＳ１１２の処理において、タスクファイル処理制御部３４は、医師や検査技師等が基準位置や配置位置を入力することが完了したか否かを判定する。基準位置や配置位置を入力することが完了していないと判定したときには、ステップＳ１１１の処理を繰り返す。
一方、基準位置や配置位置を入力することが完了したと判定したときには、ステップＳ１１１３の処理において、タスクファイル処理制御部３４は、８番目のタスクファイル「標準トレンド表示」を処理する。つまり、演算部３１は、タスクファイル処理制御部３４が処理するタスクファイル「標準トレンド表示」に基づいて、トレンドグラフをモニタ画面２３ａに表示する。

次に、ステップＳ１１４の処理において、タスクファイル処理制御部３４は、９番目のタスクファイル「加算処理」を処理する。つまり、解析・補正部３８は、タスクファイル処理制御部３４が処理するタスクファイル「加算処理」に基づいて、加算処理等の解析条件が入力されるための解析条件入力画面を表示する。これにより、医師や検査技師等が、解析条件を入力すると、加算処理を行う。
次に、ステップＳ１１５の処理において、タスクファイル処理制御部３４は、１０番目のタスクファイル「ベースライン補正」を処理する。つまり、解析・補正部３８は、タスクファイル処理制御部３４が処理するタスクファイル「ベースライン補正」に基づいて、ベースライン等の補正条件が入力されるための補正条件入力画面を表示する。これにより、医師や検査技師等が、補正条件を入力すると、ベースライン補正を行う。

次に、ステップＳ１１６の処理において、タスクファイル処理制御部３４は、１１番目のタスクファイル「リアルタイム重ね合わせ」を処理する。つまり、３次元形態画像表示制御部３５は、タスクファイル処理制御部３４が処理するタスクファイル「リアルタイム重ね合わせ」に基づいて、頭皮表面画像２４ａと脳表面画像２４ｂとをモニタ画面２３ａに表示するとともに、タスクファイル処理制御部３４は、医師や検査技師等が、頭皮表面画像２４ａ及び脳表面画像２４ｂ中で、３個の基準位置（例えば、鼻根、左耳介、右耳介）に対応する３個の基準位置画像（例えば、鼻根画像、左耳介画像、右耳介画像）をポインタ２４ｃで指定するようにメッセージをモニタ画面２３ａに表示する。これにより、医師や検査技師等が、頭皮表面画像２４ａ及び脳表面画像２４ｂ中で、３個の基準位置（例えば、鼻根、左耳介、右耳介）に対応する３個の基準位置画像（例えば、鼻根画像、左耳介画像、右耳介画像）をポインタ２４ｃで指定すると、３個の基準位置と３個の基準位置画像との対応関係を作成する。そして、測定データ表示制御部４０は、タスクファイル処理制御部３４が処理するタスクファイル「リアルタイム重ね合わせ」に基づいて、測定データをモニタ画面２３ａに表示する（図６参照）。
最後に、ステップＳ１１６の処理が終了したしたときには、本フローチャートを終了させる。

以上のように、光測定装置１によれば、医師や検査技師等は被検体について計測を行う前に、測定部位等に応じて様々な種類のプロシージャファイルを登録しておく、そして、被検体について計測を行うときには、複数のプロシージャファイルのうちから一つのプロシージャファイルを選択することで、その後は、モニタ画面２３ａに表示された画像等を見ながら、順番にタスクを実行していけばよいので、医師や検査技師等の能力にかかわらず、測定データを効率よく正確に得ることができる。

（他の実施形態）
（１）上述した光測定装置１において、プロシージャファイルは、タスクファイルを１個ずつ順番に処理するようにした構成であるが、或るときにはタスクファイルを同時に処理するようにした構成としてもよい。

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。

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。 送受光部における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。 送受光部と磁場ソースとペンシルとの関係を示す図である。 タスクファイル記憶領域に登録された複数のタスクファイルの一例を示す図である。 タスクファイル記憶領域に登録された複数のタスクファイルの一例を示す図である。 タスクファイル記憶領域に登録された複数のタスクファイルの一例を示す図である。 プロシージャファイルの一例を示す図である。 測定データの一例を示す図である。 光測定装置におけるプロシージャファイルを登録するためのプロシージャファイル入力画面の一例を示す図である。 光測定装置におけるプロシージャファイルを選択するためのプロシージャファイル選択画面の一例を示す図である。 光測定装置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。 光測定装置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。

符号の説明

１：光測定装置
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：タスクファイル登録制御部
３３：プロシージャファイル登録制御部
３４：タスクファイル処理制御部
４１：送受光部制御部
５２：タスクファイル記憶領域
５３：プロシージャファイル記憶領域

Claims (5)

1. 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示す測定データを得る演算部とを備える光測定装置であって、
   前記測定データを得るための処理内容が設定されたタスクファイルをタスクファイル記憶部に登録するタスクファイル登録制御部と、
   前記タスクファイル記憶部に登録されたタスクファイルのうちから複数のタスクファイルが選択され、選択されたタスクファイルの順序が設定されたプロシージャファイルをプロシージャファイル記憶部に登録するプロシージャファイル登録制御部と、
   前記プロシージャファイル記憶部に登録されたプロシージャファイルのうちから一つのプロシージャファイルが選択されることにより、選択されたプロシージャファイルに基づいて、前記タスクファイルを順番に処理するタスクファイル処理制御部とを備え、
   前記タスクファイル記憶部には、指示メッセージを画面に表示するように設定されたタスクファイルと、測定処理するように設定されたタスクファイルと、解析処理するように設定されたタスクファイルと、補正処理するように設定されたタスクファイルと、測定データを画面に表示するように設定されたタスクファイルとが記憶されることを特徴とする光測定装置。
2. 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示す測定データを得る演算部とを備える光測定装置であって、
   前記測定データを得るための処理内容が設定されたタスクファイルをタスクファイル記憶部に登録するタスクファイル登録制御部と、
   前記タスクファイル記憶部に登録されたタスクファイルのうちから複数のタスクファイルが選択され、選択されたタスクファイルの順序が設定されたプロシージャファイルをプロシージャファイル記憶部に登録するプロシージャファイル登録制御部と、
   前記プロシージャファイル記憶部に登録されたプロシージャファイルのうちから一つのプロシージャファイルが選択されることにより、選択されたプロシージャファイルに基づいて、前記タスクファイルを順番に処理するタスクファイル処理制御部とを備え、
   当該タスクファイルとして、測定用に、被検者登録タスクファイルと、プローブ配置登録タスクファイルと、タイミングプロトコル登録タスクファイルと、受光量調整タスクファイルと、強度モニタ登録タスクファイルと、測定タスクファイルとが記憶されることを特徴とする光測定装置。
3. 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示す測定データを得る演算部とを備える光測定装置であって、
   前記測定データを得るための処理内容が設定されたタスクファイルをタスクファイル記憶部に登録するタスクファイル登録制御部と、
   前記タスクファイル記憶部に登録されたタスクファイルのうちから複数のタスクファイルが選択され、選択されたタスクファイルの順序が設定されたプロシージャファイルをプロシージャファイル記憶部に登録するプロシージャファイル登録制御部と、
   前記プロシージャファイル記憶部に登録されたプロシージャファイルのうちから一つのプロシージャファイルが選択されることにより、選択されたプロシージャファイルに基づいて、前記タスクファイルを順番に処理するタスクファイル処理制御部とを備え、
   当該タスクファイルとして、解析用に、ファイル選択タスクファイルと、データ表示種別登録タスクファイルと、データ表示範囲登録タスクファイルと、繰り返し加算タスクファイルと、ノイズ補正登録タスクファイルと、ベースライン補正タスクファイルとが記憶されることを特徴とする光測定装置。
4. 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示す測定データを得る演算部とを備える光測定装置であって、
   前記測定データを得るための処理内容が設定されたタスクファイルをタスクファイル記憶部に登録するタスクファイル登録制御部と、
   前記タスクファイル記憶部に登録されたタスクファイルのうちから複数のタスクファイルが選択され、選択されたタスクファイルの順序が設定されたプロシージャファイルをプロシージャファイル記憶部に登録するプロシージャファイル登録制御部と、
   前記プロシージャファイル記憶部に登録されたプロシージャファイルのうちから一つのプロシージャファイルが選択されることにより、選択されたプロシージャファイルに基づいて、前記タスクファイルを順番に処理するタスクファイル処理制御部とを備え、
   当該プロシージャファイルは、測定用タスクファイルと解析用タスクファイルとを任意に組み合わせたものであることを特徴とする光測定装置。
5. 前記タスクファイル登録制御部は、前記タスクファイルに設定された処理内容の種類に応じて分類分けされるようにタスクファイルを登録することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の光測定装置。