JP5853777B2 - Optical biological measurement device - Google Patents

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本発明は、光を用いて測定部位に関する光検出信号を取得する光生体計測装置に関する。特に本発明は、近赤外光を用いて非侵襲で、脳の測定部位の活動状況を計測する光脳機能イメージング装置や、生体中の測定部位の酸素消費量をモニタリングする酸素モニタとして用いられる。   The present invention relates to an optical biological measurement apparatus that acquires light detection signals related to a measurement site using light. In particular, the present invention is used as an optical brain functional imaging device that measures the activity state of a measurement site in the brain non-invasively using near-infrared light, and an oxygen monitor that monitors the oxygen consumption of the measurement site in a living body. .

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。血液中に含まれる総ヘモグロビン(以下、「totalHb」ともいう)の濃度は、血管の拡張・収縮に応じて増減するため、総ヘモグロビンの濃度を測定することによって、血管の拡張・収縮を検出できることが知られている。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)となる一方、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。
そこで、光を用いて生体内部を簡便に無侵襲で測定する生体測定方法が知られている。オキシヘモグロビンとデオキシヘモグロビンとは、可視光から近赤外領域にかけて異なる分光吸収スペクトル特性を有しているので、例えば、近赤外光を生体に照射することにより、生体を透過して得られる光量から、オキシヘモグロビンの濃度及びデオキシヘモグロビンの濃度をそれぞれ求めることができる。
Hemoglobin plays a role in carrying oxygen in the blood. The concentration of total hemoglobin (hereinafter also referred to as “totalHb”) contained in the blood increases or decreases according to the expansion / contraction of the blood vessels. Therefore, it is possible to detect the expansion / contraction of the blood vessels by measuring the concentration of total hemoglobin. It has been known. Further, hemoglobin is combined with oxygen to become oxyhemoglobin (hereinafter also referred to as “oxyHb”), and separated from oxygen to become deoxyhemoglobin (hereinafter also referred to as “deoxyHb”). 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.
In view of this, there is known a living body measuring method that uses light to measure the inside of a living body simply and non-invasively. Oxyhemoglobin and deoxyhemoglobin have different spectral absorption spectrum characteristics from visible light to the near infrared region. For example, the amount of light obtained by irradiating a living body with near infrared light. From this, the concentration of oxyhemoglobin and the concentration of deoxyhemoglobin can be determined.

このような生体測定方法を用いて脳の活動状況を観察するために、送光プローブと受光プローブとを設定間隔(チャンネル)で備える光生体計測装置が開発されている。このような光生体計測装置では、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の濃度(正確にはオキシヘモグロビンの濃度変化量×平均光路長であるが、平均光路長は一定(設定間隔)として省略する)、デオキシヘモグロビンの濃度(正確にはデオキシヘモグロビンの濃度変化量×平均光路長であるが、平均光路長は一定として省略する)、さらにはこれらから算出される総ヘモグロビンの濃度(正確には総ヘモグロビンの濃度変化量×平均光路長であるが、平均光路長は一定として省略する)の経時変化が測定データとして求められる。図8は、測定データ(トレンドグラフ)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。   In order to observe the activity state of the brain using such a living body measuring method, an optical living body measuring apparatus including a light transmitting probe and a light receiving probe at a set interval (channel) has been developed. In such an optical biometric apparatus, a near-infrared light is irradiated to the brain by a light transmitting probe disposed on the scalp surface of a subject, and a near-infrared light emitted from the brain by a light-receiving probe disposed on the scalp surface. Detect the amount of infrared light. Near-infrared light passes through scalp tissue and bone tissue and is absorbed by oxyhemoglobin and deoxyhemoglobin in blood. Therefore, by using a light-transmitting probe and a light-receiving probe, the concentration of oxyhemoglobin at the measurement site of the brain (precisely, oxyhemoglobin concentration change × average optical path length, but the average optical path length is constant (set interval) ), Deoxyhemoglobin concentration (exactly deoxyhemoglobin concentration change x average optical path length, but the average optical path length is omitted as constant), and total hemoglobin concentration calculated from these (exact Is a change in the concentration of total hemoglobin × average optical path length, but the average optical path length is omitted as being constant). FIG. 8 is a diagram illustrating an example of measurement data (trend graph). In addition, a vertical axis | shaft shows a density | concentration and a horizontal axis shows time.

ここで、送光プローブと受光プローブとの位置と、脳の測定部位との関係について説明する。図9(a)は、一対の送光プローブ12及び受光プローブ13と、脳の測定部位との関係を示す断面図であり、図9(b)は、図9(a)の平面図である。
送光プローブ12が被検体の頭皮表面上の送光点Tに押し当てられるとともに、受光プローブ13が被検体の頭皮面上の受光点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に頭皮表面から放出される光を検出させる。このとき、頭皮表面上の送光点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、頭皮表面上の受光点Rに到達する。これにより、測定領域の中でも、特に、送光点Tと受光点Rとを被検体の頭皮表面に沿って最短距離で結んだ線L(設定間隔)の中点Mから、送光点Tと受光点Rとを被検体の頭皮表面に沿って最短距離で結んだ線の距離の半分の深さL/2である被検体の部位Sの受光量情報(オキシヘモグロビンの濃度、デオキシヘモグロビンの濃度、さらにはこれらから算出される総ヘモグロビンの濃度)が求まるとしている。
Here, the relationship between the positions of the light transmitting probe and the light receiving probe and the measurement site of the brain will be described. FIG. 9A is a cross-sectional view showing the relationship between the pair of light transmitting probe 12 and light receiving probe 13 and the measurement site of the brain, and FIG. 9B is a plan view of FIG. 9A. .
The light transmission probe 12 is pressed against the light transmission point T on the scalp surface of the subject, and the light receiving probe 13 is pressed against the light reception point R on the scalp surface of the subject. And while irradiating light from the light transmission probe 12, the light reception probe 13 is made to detect the light discharge | released from the scalp surface. At this time, of the light irradiated from the light transmission point T on the scalp surface, the light passing through the banana shape (measurement region) reaches the light receiving point R on the scalp surface. Thereby, in the measurement region, in particular, from the midpoint M of the line L (set interval) connecting the light transmission point T and the light receiving point R along the scalp surface of the subject at the shortest distance, the light transmission point T and Information on the amount of received light (the concentration of oxyhemoglobin, the concentration of deoxyhemoglobin) having a depth L / 2 that is half the distance of the line connecting the light receiving point R with the shortest distance along the scalp surface of the subject In addition, the total hemoglobin concentration calculated from these is obtained.

さらに近年、脳表面全体に関する脳の測定部位のオキシヘモグロビンの濃度、デオキシヘモグロビンの濃度及び総ヘモグロビンの各濃度をそれぞれ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計測装置が開発されている。このような光生体計測装置としては、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。このようなホルダとして、例えば、頭皮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、設定間隔(チャンネル)が一定となり、頭皮表面から特定の深度の受光量情報を得ている。
Furthermore, in recent years, by measuring the oxyhemoglobin concentration, deoxyhemoglobin concentration, and total hemoglobin concentration at the measurement site of the brain with respect to the entire brain surface, it has been applied to medical fields such as brain function diagnosis and circulatory system disorder diagnosis. An optical biometric device has been developed. As such a photobiological measuring device, for example, a near-infrared spectrometer (hereinafter abbreviated as NIRS) 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. As such a holder, for example, a molded holder that is molded into a scissors shape in accordance with the shape of the scalp surface is used. The molding holder has a plurality of through-holes, and the light transmission probe and the light-receiving probe are inserted into the through-holes, so that the set interval (channel) is constant, and the received light amount information at a specific depth from the scalp surface. Have gained.

図2は、上述したようなNIRSにおける14個の送光プローブと13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11において、送光プローブ12a〜12nと受光プローブ13a〜13mとは、縦方向と横方向と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〜12nから照射された光は、隣接する受光プローブ13a〜13m以外の離れた受光プローブ13a〜13mでも検出されるが、ここでは説明を簡略化するため、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42個の受光量情報(光検出信号)が得られることになる。
なお、ホルダは一般的に設定間隔(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、頭皮表面から深度15mm〜20mmの位置は脳表部位にほぼ対応し、脳の活動状況に関した受光量情報が得られる。
FIG. 2 is a plan view showing the positional relationship between the 14 light transmitting probes and the 13 light receiving probes in the NIRS as described above. In the light transmitting / receiving unit 11, the light transmitting probes 12a to 12n and the light receiving probes 13a to 13m are arranged alternately in the vertical direction and the horizontal direction. The light emitted from the light transmitting probes 12a to 12n is also detected by the light receiving probes 13a to 13m apart from the adjacent light receiving probes 13a to 13m. However, in order to simplify the description here, the adjacent light receiving probes are used. It is assumed that only 13a to 13l are detected. Therefore, a total of 42 received light amount information (light detection signals) can be obtained.
In general, a holder having a set interval (channel) of 30 mm is used. When the channel is 30 mm, the received light amount information with a depth of 15 mm to 20 mm from the midpoint of the channel is obtained as described above. It is believed that 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 relating to the activity state of the brain can be obtained.

このようなNIRSで得られた受光量情報(光検出信号)から算出されたオキシヘモグロビン、デオキシヘモグロビン及び総ヘモグロビンの各濃度の経時変化は、表示装置に測定データ(トレンドグラフ)として表示され、医師等によって観察される。
図10は、従来の光生体計測装置により42個の測定データ(トレンドグラフ)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、42個の測定データ#1〜#42の表示が行われている。このとき、図2に示した平面図において、送光プローブ12a〜12nと受光プローブ13a〜13nとを最短距離で結んだ線の各中点に、その送光プローブ12a〜12nから照射させた光を、その受光プローブ13a〜13m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して表示されている。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#2が、測定データ#1の右に配置され、送光プローブ12e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#9が、測定データ#1の左下に配置されるように、42個の測定データ#1〜#42が整列して配置されている。
Changes over time in the respective concentrations of oxyhemoglobin, deoxyhemoglobin and total hemoglobin calculated from the received light amount information (light detection signal) obtained by such NIRS are displayed as measurement data (trend graph) on the display device, Observed by etc.
FIG. 10 is a diagram showing an example of a monitor screen on which 42 pieces of measurement data (trend graph) are displayed by a conventional photobiological measuring device.
On the monitor screen, 42 pieces of measurement data # 1 to # 42 are displayed. At this time, in the plan view shown in FIG. 2, the light irradiated from the light transmitting probes 12a to 12n to each midpoint of the line connecting the light transmitting probes 12a to 12n and the light receiving probes 13a to 13n at the shortest distance. Are aligned and displayed so that the measurement data obtained when they are detected by the light receiving probes 13a to 13m are arranged. Specifically, measurement data # 1 when the light irradiated from the light transmitting probe 12a is detected by the light receiving probe 13a is arranged on the upper left, and the light irradiated from the light transmitting probe 12b is detected by the light receiving probe 13a. The measurement data # 2 is arranged to the right of the measurement data # 1, and the measurement data # 9 when the light irradiated from the light transmitting probe 12e is detected by the light receiving probe 13a is the measurement data # 1. Forty-two measurement data # 1 to # 42 are arranged and arranged so as to be arranged at the lower left.

しかしながら、図10に示す表示方法では、42個の測定データ#1〜#42において、酸素化ヘモグロビン、脱酸素化ヘモグロビン及び総ヘモグロビンの各濃度と時間との関係が表示されているだけであって、医師等の観察者は、被検体(患者)の脳のどの部位に脳虚血やてんかん等の病状が生じているのかを容易に診察することができず、診察が困難となっていた。   However, in the display method shown in FIG. 10, only the relationship between each concentration of oxygenated hemoglobin, deoxygenated hemoglobin, and total hemoglobin and time is displayed in 42 measurement data # 1 to # 42. An observer such as a doctor cannot easily diagnose which part of the subject's (patient) brain has a pathological condition such as cerebral ischemia or epilepsy, making it difficult to perform the examination.

一方で、測定データ(ヘモグロビン信号)から複数種の特徴量(積分値及び傾き(重心値等))を抽出する解析部と、積分値及び傾きの組み合わせによって複数の型に分類する分類部と、解析結果を表示する表示部とを備える生体光計測システムが開示されている(例えば、特許文献2参照)。このような生体光計測によれば、例えば、表示部は、積分値を縦軸とし重心値を横軸とする散布図を作成し、散布図上に積分値及び重心値の組み合わせをプロットして表示するとともに、分類部で積分値及び重心値の組み合わせによってGroup1とGroup2とGroup3とに分類された型を画定する囲線を散布図上に表示している。図11は、生体光計測により表示された散布図の一例を示す図である。
これにより、医師等の観察者は、被検体がどの疾患群(Group1、Group2、Group3)に該当する可能性が高いかを一目で認識することができる。
On the other hand, an analysis unit that extracts a plurality of types of feature quantities (integral value and inclination (centroid value, etc.)) from measurement data (hemoglobin signal), a classification unit that classifies into a plurality of types by a combination of integral value and inclination, A living body light measurement system provided with a display part which displays an analysis result is indicated (for example, refer to patent documents 2). According to such biological light measurement, for example, the display unit creates a scatter diagram with the integrated value as the vertical axis and the centroid value as the horizontal axis, and plots the combination of the integrated value and the centroid value on the scatter diagram. In addition to the display, the classification unit displays on the scatter diagram the enclosing lines that define the types classified into Group1, Group2, and Group3 by the combination of the integral value and the centroid value. FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a scatter diagram displayed by biological light measurement.
Thereby, an observer such as a doctor can recognize at a glance which disease group (Group1, Group2, Group3) the subject is likely to correspond to.

特開2006−109964号公報JP 2006-109964 A 特許第4518281号公報Japanese Patent No. 4518281

しかしながら、図11に示す表示方法では、被検体の脳のどの部位で病状が生じているかを診察することは考えられていなかった。そのため、図11に示す表示方法において、散布図上に、複数(例えば42個)の測定部位で得られた積分値及び重心値の組み合わせをそれぞれプロットして表示すると、どのプロットが脳のどの部位に対応しているのかを把握することができず、診察が困難であった。   However, in the display method shown in FIG. 11, it has not been considered to examine which part of the subject's brain has a disease state. Therefore, in the display method shown in FIG. 11, when plotting and displaying combinations of integrated values and centroid values obtained at a plurality of (for example, 42) measurement sites on the scatter diagram, which plot shows which part of the brain It was difficult to see if the patient was responding to the medical checkup.

そこで、本件発明者は、観察者が被検体の脳のどの部位に脳虚血やてんかん等の病状が生じているかを診察することができる光生体計測装置について検討を行った。
ところで、従来の光生体計測装置において、図10に示す表示方法以外に、測定データ(トレンドグラフ)における特定の時間の酸素化ヘモグロビンの濃度の脳表面全体での等高線(カラーマップ)を表示させることが行われている。図12は、測定データにおける特定の時間の酸素化ヘモグロビンの濃度の脳表面全体での等高線(カラーマップ)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、3次元脳表面画像24bと3次元頭皮表面画像24aとの表示が行われている。そして、3次元脳表面画像24bに、特定の時間(t=100)での酸素化ヘモグロビンの濃度を示す等高線が重畳されて表示されている。このとき、等高線において、ベース値を基準として所定の幅で酸素化ヘモグロビンの濃度が上昇又は下降する毎に色調が変化するように表示される。
Therefore, the present inventor has examined an optical biometric apparatus that allows an observer to examine in which part of the subject's brain a disease state such as cerebral ischemia or epilepsy has occurred.
By the way, in the conventional photobiological measuring device, in addition to the display method shown in FIG. 10, the contour line (color map) of the concentration of oxygenated hemoglobin at a specific time in the measurement data (trend graph) over the entire brain surface is displayed. Has been done. FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a monitor screen on which contour lines (color map) of the concentration of oxygenated hemoglobin at a specific time in the measurement data are displayed on the entire brain surface. On the monitor screen, a three-dimensional brain surface image 24b and a three-dimensional scalp surface image 24a are displayed. A contour line indicating the concentration of oxygenated hemoglobin at a specific time (t = 100) is superimposed and displayed on the three-dimensional brain surface image 24b. At this time, the contour lines are displayed such that the color tone changes each time the oxygenated hemoglobin concentration rises or falls within a predetermined width with reference to the base value.

しかし、図12に示す表示方法では、脳の部位の表示があることから、脳の測定部位の把握は容易になるが、特定の時間(t=100)での酸素化ヘモグロビンの濃度しか把握することができなかった。そのため、脳のどの部位に脳虚血やてんかん等の病状が生じているのかを診察することはできず、診察が困難であった。
そこで、測定データ等から複数の特徴量を抽出するとともに、特徴量の種類数と同数の次元からなるカラーテーブルを作成して、このカラーテーブルを用いて3次元脳表面画像等の形態画像の測定部位上に色調を重畳表示することを見出した。
However, in the display method shown in FIG. 12, since there is a display of the brain part, it is easy to grasp the measurement part of the brain, but only the oxygenated hemoglobin concentration at a specific time (t = 100) is grasped. I couldn't. For this reason, it is difficult to examine which part of the brain has a pathological condition such as cerebral ischemia or epilepsy, making it difficult to examine.
Therefore, a plurality of feature quantities are extracted from the measurement data and the like, and a color table having the same number of dimensions as the number of feature quantities is created, and a morphological image such as a three-dimensional brain surface image is measured using the color table. It was found that the color tone is superimposed on the region.

すなわち、本発明の光生体計測装置は、被検体の皮膚表面上に配置される複数個の送光プローブと、当該皮膚表面上に配置される複数個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、前記被検体中の測定部位に関する光検出信号を取得する送受光部制御部と、前記光検出信号から算出されたヘモグロビンの濃度の経時変化中のピークの面積値となる積分値と、前記ピークの開始時間と前記ピークの終点時間との中間の時間となる重心値とを抽出する解析部とを備える光生体計測装置であって、前記積分値と前記重心値との2次元からなる各座標に異なる色調が割り当てられたカラーテーブルを記憶するテーブル記憶部と、前記被検体を示す形態画像を記憶する形態画像記憶部と、前記解析部で抽出された前記積分値と前記重心値との組み合わせをカラーテーブルに当てはめることにより、前記積分値と前記重心値との組み合わせに対応する色調を決定して、前記形態画像の測定部位上に色調を重畳表示する表示制御部とを備えるようにしている。 That is, the optical biometric apparatus of the present invention includes a plurality of light transmitting / receiving probes disposed on the skin surface of the subject, and a plurality of light receiving / transmitting probes disposed on the skin surface, The light transmitting probe irradiates light on the skin surface, and the light receiving probe is controlled so as to detect light emitted from the skin surface, thereby acquiring a light detection signal relating to a measurement site in the subject. It is an intermediate time between the light receiving unit control unit, the integrated value that is the peak area value during the time-dependent change in the hemoglobin concentration calculated from the light detection signal, and the peak start time and the peak end time. A table for storing a color table in which a different color tone is assigned to each of the two-dimensional coordinates of the integrated value and the centroid value, the optical biometric device including an analysis unit that extracts the centroid value By applying a combination of a storage unit, a morphological image storage unit that stores a morphological image indicating the subject, and the integration value and the centroid value extracted by the analysis unit to a color table, the integration value and the A color tone corresponding to the combination with the centroid value is determined, and a display control unit that superimposes and displays the color tone on the measurement site of the morphological image is provided.

ここで、「形態画像」とは、核磁気共鳴画像診断装置(以下、MRIと略す)やCT画像等により作成された被検体の映像データから、頭皮表面や脳表面を示す映像データを抽出することにより作成された3次元形態画像データであってもよく、ヒトの形態を示すテンプレートであってもよい。   Here, the “morphological image” refers to extracting video data indicating the scalp surface or the brain surface from the video data of the subject created by a nuclear magnetic resonance imaging apparatus (hereinafter abbreviated as MRI) or CT image. It may be a three-dimensional morphological image data created by this, or may be a template showing a human form.

本発明の光生体計測装置によれば、テーブル記憶部は、特徴量の種類数と同数の次元からなるカラーテーブルを予め記憶している。例えば、被検体を測定するより前に、光検出信号から算出されたヘモグロビンの濃度の経時変化の積分値を縦軸とし、光検出信号から算出されたヘモグロビンの濃度の経時変化の重心値を横軸とする2次元のテーブルにおいて、所定の座標範囲毎にそれぞれ異なる色調を対応付けたカラーテーブルを記憶させておくようにする。   According to the optical biological measurement apparatus of the present invention, the table storage unit stores in advance a color table having the same number of dimensions as the number of types of feature amounts. For example, before measuring the subject, the integrated value of the change in hemoglobin concentration calculated from the photodetection signal over time is taken as the vertical axis, and the center of gravity value of the change in hemoglobin concentration calculated from the photodetection signal is plotted horizontally. In the two-dimensional table used as an axis, a color table in which different tone is associated with each predetermined coordinate range is stored.

そして、被検体を測定する際に、送受光部制御部が光検出信号を取得した後、解析部は、光検出信号から複数の特徴量を抽出する。例えば、光検出信号から算出されたヘモグロビンの濃度の経時変化から積分値と重心値とを抽出する。
その後、医師等の観察者が被検体を診察する際に、表示制御部は、解析部で抽出された積分値と重心値との組み合わせを、テーブル記憶部に記憶されたカラーテーブルに当てはめることにより、色調を決定して、形態画像の測定部位上に色調を重畳表示する。これにより、医師等の観察者は、2次元のテーブルにおける各座標範囲の色調を把握することによって、どの部位に病状が生じているかを容易に診察することができる。
And when measuring a subject, after a light transmission / reception part control part acquires a light detection signal, an analysis part extracts a some feature-value from a light detection signal. For example, the integrated value and the centroid value are extracted from the temporal change in the hemoglobin concentration calculated from the light detection signal.
Thereafter, when an observer such as a doctor examines the subject, the display control unit applies the combination of the integral value and the centroid value extracted by the analysis unit to the color table stored in the table storage unit. The color tone is determined, and the color tone is superimposed and displayed on the measurement site of the morphological image. Thereby, an observer such as a doctor can easily examine which part has a medical condition by grasping the color tone of each coordinate range in the two-dimensional table.

したがって、本発明の光生体計測装置によれば、形態画像の測定部位上に色調が重畳表示されるので、医師等の観察者はどの部位に病状が生じているかを容易に診察することができる。   Therefore, according to the photobiological measuring device of the present invention, since the color tone is superimposed and displayed on the measurement site of the morphological image, an observer such as a doctor can easily examine which site the disease condition has occurred. .

(その他の課題を解決するための手段及び効果)
また、本発明の光生体計測装置においては、前記送光プローブ及び受光プローブは、前記被検体の頭皮表面上に配置され、前記送光プローブ及び受光プローブの配置位置の情報から光検出信号が得られる測定部位の位置を算出する位置算出部を備え、前記表示制御部は、前記形態画像である3次元脳表面画像又は3次元頭皮表面画像の測定部位上に色調を重畳表示するようにしてもよい
(Means and effects for solving other problems)
In the optical biometric apparatus of the present invention, the light transmitting probe and the light receiving probe are disposed on the scalp surface of the subject, and a light detection signal is obtained from information on an arrangement position of the light transmitting probe and the light receiving probe. A position calculation unit that calculates a position of the measurement site to be measured, and the display control unit displays the color tone superimposed on the measurement site of the three-dimensional brain surface image or the three-dimensional scalp surface image that is the morphological image. Good .

本発明の光生体測定装置によれば、3次元脳表面画像や3次元頭皮表面画像の測定部位上に色調が重畳表示されるので、脳虚血やてんかん等の病状が生じている脳の測定部位の位置を容易に把握することができる According to the optical biometric apparatus of the present invention, the color tone is superimposed and displayed on the measurement site of the three-dimensional brain surface image or the three-dimensional scalp surface image. The position of the part can be easily grasped .

本発明の一実施形態である光生体計測装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the optical biological measuring device which is one Embodiment of this invention. 送受光部における14個の送光プローブと13個の受光プローブとの位置関係を示す平面図。The top view which shows the positional relationship of 14 light transmission probes and 13 light reception probes in a light transmission / reception part. 本発明の光生体計測装置により表示されたモニタ画面の一例を示す図。The figure which shows an example of the monitor screen displayed by the optical biological measuring apparatus of this invention. カラーテーブルの一例を示す図。The figure which shows an example of a color table. カラーテーブルの別の一例を示す図。The figure which shows another example of a color table. 3次元頭皮表面テンプレート画像等の各測定部位間を等高線(カラーマップ)で表示した一例を示す図。The figure which shows an example which displayed between each measurement site | parts, such as a three-dimensional scalp surface template image, by the contour line (color map). 3次元脳表面画像の42個の測定部位間を等高線(カラーマップ)で表示した一例を示す図。The figure which shows an example which displayed between the 42 measurement site | parts of the three-dimensional brain surface image by the contour line (color map). 測定データ(トレンドグラフ)の一例を示す図。The figure which shows an example of measurement data (trend graph). 一対の送光プローブ及び受光プローブと、脳の測定部位との関係を示す図。The figure which shows the relationship between a pair of light transmission probe and light reception probe, and the measurement site | part of a brain. 従来の光生体計測装置により42個の測定データ(トレンドグラフ)が表示されたモニタ画面の一例を示す図。The figure which shows an example of the monitor screen on which 42 measurement data (trend graph) were displayed by the conventional optical biological measurement apparatus. 生体光計測により表示された散布図の一例を示す図。The figure which shows an example of the scatter diagram displayed by biological light measurement. 測定データにおける特定の時間の酸素化ヘモグロビンの濃度の脳表面全体での等高線(カラーマップ)が表示されたモニタ画面の一例を示す図。The figure which shows an example of the monitor screen on which the contour line (color map) in the whole brain surface of the density | concentration of oxygenated hemoglobin of the specific time in measurement data was displayed.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below, and includes various modes without departing from the spirit of the present invention.

図1は、本発明の一実施形態である光生体計測装置の構成を示すブロック図である。なお、上述した光生体計測装置と同様のものについては、同じ符号を付している。
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、光生体計測装置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。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical biological measurement apparatus according to an embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the thing similar to the optical biological measurement apparatus mentioned above.
The photobiological 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 photobiological measuring device 1.

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14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。上記の光としては、近赤外光(例えば、780nmと805nmと830nmとの3波長光)が用いられる。また、光検出部3は、13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、13個の光検出信号をコンピュータ20に出力する。   The light emitting unit 2 transmits light to one light transmission probe 12 selected from among the 14 light transmission 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. Further, 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 13 light receiving probes 13, thereby obtaining 13 light detection signals. Output to the computer 20.

本実施形態の光生体測定装置1は、酸素化ヘモグロビンの経時変化の重心値(Factor B)と積分値(Factor A)とを抽出して、重心値と積分値との組み合わせから脳虚血やてんかん等の病状が生じているか否かを診察するものである。重心値と積分値とは、酸素化ヘモグロビンの経時変化の波形を時間軸に沿ってスキャンすることにより数値として求められる。具体的には、まず、酸素化ヘモグロビンの経時変化の波形の傾斜量を順次調べてゆき、その傾斜量が所定値以上になったときにピークの開始点であると判断し、傾斜量が零から負に転じたときにピークトップであると判断し、傾斜量が所定値以上になったときにピークの終点であると判断する。そして、重心値は、ピークの開始時間とピークの終点時間との中間である時間とし、積分値は、ピークの面積値とする。   The photobiological measurement apparatus 1 of the present embodiment extracts a centroid value (Factor B) and an integrated value (Factor A) of oxygenated hemoglobin over time, and uses a combination of the centroid value and the integrated value for cerebral ischemia or This examines whether or not a medical condition such as epilepsy has occurred. The centroid value and the integral value are obtained as numerical values by scanning the waveform of the oxygenated hemoglobin over time along the time axis. Specifically, first, the amount of inclination of the waveform of oxygenated hemoglobin over time is sequentially examined, and when the amount of inclination exceeds a predetermined value, it is determined that it is the starting point of the peak, and the amount of inclination is zero. When it turns negative, the peak is determined to be the peak top, and when the inclination amount exceeds a predetermined value, it is determined to be the peak end point. The barycentric value is a time that is intermediate between the peak start time and the peak end time, and the integral value is the peak area value.

そして、医師等の観察者が、被検体の脳のどの部位に脳虚血やてんかん等の病状が生じているのかを診察するために、被検体の脳表面における42個の測定部位#1〜#42から酸素化ヘモグロビンの経時変化を取得するものとする(図2参照)。図3は、本発明に係る光生体計測装置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。3次元頭皮表面画像24aの42個の測定部位#1〜#42上には、それぞれ色調が表示されている。   Then, in order for an observer such as a doctor to examine which part of the subject's brain has a pathological condition such as cerebral ischemia or epilepsy, 42 measurement sites # 1 to # 2 on the subject's brain surface The time-dependent change of oxygenated hemoglobin is acquired from # 42 (see FIG. 2). FIG. 3 is a diagram showing an example of the monitor screen 23a displayed by the photobiological measuring device 1 according to the present invention. The color tone is displayed on each of the 42 measurement sites # 1 to # 42 of the three-dimensional scalp surface image 24a.

そこで、図3に示す表示方法を実行するコンピュータ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4と、解析部31と、位置算出部32と、表示制御部34とを有する。また、メモリ25は、光検出信号や測定データを記憶していく測定データ記憶部52と、積分値及び重心値の組み合わせと色調とを対応付けたカラーテーブルを予め記憶するテーブル記憶部53と、被検体を示す3次元頭皮表面画像24aを予め記憶する形態画像記憶部54とを有する。   Therefore, the computer 20 that executes the display method shown in FIG. 3 includes a CPU 21, and further includes a memory 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. ing. Further, the functions 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, the analysis unit 31, the position calculation unit 32, and the display control unit 34 are provided. Have. In addition, the memory 25 includes a measurement data storage unit 52 that stores a light detection signal and measurement data, a table storage unit 53 that stores in advance a color table that associates a combination of an integral value and a centroid value with a color tone, And a morphological image storage unit 54 that stores in advance a three-dimensional scalp surface image 24a showing the subject.

テーブル記憶部53には、酸素化ヘモグロビンの濃度の経時変化の積分値を横軸とし、酸素化ヘモグロビンの濃度の経時変化の重心値を縦軸とする2次元のテーブルにおいて所定の座標範囲毎にそれぞれ異なる色調を対応付けたカラーテーブルが予め記憶されている。図4(a)は、カラーテーブルの一例を示す図である。具体的には、重心値(Factor B)の最小値と最大値とを決め、その重心値の大きさを均等に3つに区分するとともに、積分値(Factor A)の最小値と最大値とを決め、その積分値の大きさを均等に3つに区分するように、9つの座標範囲に分類する。そして、積分値が小さくかつ重心値が小さい第一の座標範囲に「赤色」を対応付け、積分値が中間でありかつ重心値が小さい第二の座標範囲に「橙色」を対応付け、積分値が大きくかつ重心値が小さい第三の座標範囲に「黄色」を対応付けるように、9週類の座標範囲にそれぞれの色調を対応付けている。つまり、医師等の観察者は色調を観察するだけで、9種類内のいずれであるかを把握することができるようになっている。   In the table storage unit 53, a two-dimensional table having a horizontal axis representing the integral value of the change over time in the oxygenated hemoglobin concentration and a vertical axis representing the centroid value of the change over time in the oxygenated hemoglobin concentration is provided for each predetermined coordinate range. A color table in which different colors are associated with each other is stored in advance. FIG. 4A is a diagram illustrating an example of a color table. Specifically, the minimum value and maximum value of the centroid value (Factor B) are determined, the size of the centroid value is equally divided into three, and the minimum value and maximum value of the integral value (Factor A) are determined. Are classified into nine coordinate ranges so that the magnitude of the integrated value is equally divided into three. Then, “red” is associated with the first coordinate range having a small integral value and a small centroid value, and “orange” is associated with the second coordinate range having an intermediate integral value and a small centroid value. Each color tone is associated with the nine-week coordinate range so that “yellow” is associated with the third coordinate range with a large and low center-of-gravity value. That is, an observer such as a doctor can grasp which of the nine types just by observing the color tone.

形態画像記憶部54には、被検体を示す3次元頭皮表面画像24aが予め記憶されている。3次元頭皮表面画像24aは、MRIで撮影された形態映像データに基づいて、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取得して作成されたものである。なお、上述した抽出する方法としては、例えば、MRI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を用いることにより、領域拡張法、領域併合法、ヒューリスティック法等の画像領域分割方法、境界要素を連結して領域を抽出する方法、閉曲線を変形させて領域を抽出する方法等を利用する方法等が挙げられる。   In the morphological image storage unit 54, a three-dimensional scalp surface image 24a showing a subject is stored in advance. The three-dimensional scalp surface image 24a is created by acquiring scalp surface morphological image data by extracting morphological video data indicating the scalp surface based on morphological video data captured by MRI. As the extraction method described above, for example, by using a plurality of pixels having numerical values such as intensity information and phase information of the MRI signal, an image region dividing method such as region expansion method, region merging method, heuristic method, Examples include a method of extracting a region by connecting boundary elements, a method of using a method of extracting a region by deforming a closed curve, and the like.

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からの光検出信号が入力されることにより光検出信号を測定データ記憶部52に記憶させていく光検出制御部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ものである。また、光検出制御部43は、光検出部3からの光検出信号が入力されることにより、13個の受光プローブ13から検出された13個の光検出信号を測定データ記憶部52に記憶させていく制御を行うものである。つまり、1個の送光プローブ12から光が送光される毎に、13個の光検出信号が測定データ記憶部52に記憶されることになる。なお、送光プローブ12と隣接した受光プローブ13への光の光検出信号を、脳の測定部位から得られる受光量情報とするので、全ての送光プローブ12から光が送光された後には、14個×13個=182個の光検出信号から選択される42個の光検出信号を得ることになる。
The light transmission / reception unit controller 4 stores the light detection signal in the measurement data storage unit 52 when the light emission control unit 42 that outputs a drive signal to the light emitting unit 2 and the light detection signal from the light detection unit 3 are input. And a light 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. In addition, the light detection control unit 43 causes the measurement data storage unit 52 to store the 13 light detection signals detected from the 13 light receiving probes 13 when the light detection signal from the light detection unit 3 is input. It performs control to go. That is, every time light is transmitted from one light transmission probe 12, 13 light detection signals are stored in the measurement data storage unit 52. Since the light detection signal of the light to the light receiving probe 13 adjacent to the light transmitting probe 12 is received light amount information obtained from the measurement site of the brain, after light is transmitted from all the light transmitting probes 12 Thus, 42 photodetection signals selected from 14 × 13 = 182 photodetection signals are obtained.

位置算出部32は、14個の送光プローブ12及び13個の受光プローブ13の配置位置の情報から光検出信号が得られる42個の測定部位#1〜#42の位置を算出する制御を行うものである。例えば、位置算出部32は、4個の送光プローブ12及び13個の受光プローブ13の配置位置の情報が入力装置22で入力されることによって、形態画像記憶部54に記憶された被検体を示す3次元頭皮表面画像24aにおいて、測定部位#1〜#42の位置を、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中点とするように算出する。   The position calculation unit 32 performs control to calculate the positions of 42 measurement parts # 1 to # 42 from which light detection signals are obtained from information on the arrangement positions of the 14 light transmission probes 12 and the 13 light reception probes 13. Is. For example, the position calculation unit 32 receives the object stored in the morphological image storage unit 54 by inputting information on the arrangement positions of the four light transmitting probes 12 and the thirteen light receiving probes 13 through the input device 22. In the three-dimensional scalp surface image 24a shown, the positions of the measurement sites # 1 to # 42 are calculated so as to be the midpoint of the line connecting the position of the light transmitting probe 12 and the position of the light receiving probe 13.

解析部31は、測定データ記憶部52に記憶された光検出信号において、送光プローブ12と隣接した受光プローブ13への42個の光検出信号を取得して、取得した42個の光検出信号に基づいて、酸素化ヘモグロビンの濃度の経時変化を示す測定データ(トレンドグラフ)を算出して測定データ記憶部52に記憶させる制御を行う。このとき、図2に示す送受光部11において、42個の測定部位#1〜#42での測定データ(トレンドグラフ)がそれぞれ算出される。
そして、解析部31は、42個の測定データ(トレンドグラフ)から積分値と重心値とをそれぞれ抽出する制御を行う。つまり、42個の測定部位#1〜#42での積分値と重心値との組み合わせがそれぞれ算出される。
The analysis unit 31 acquires 42 light detection signals to the light receiving probe 13 adjacent to the light transmission probe 12 in the light detection signals stored in the measurement data storage unit 52, and acquires the 42 light detection signals thus acquired. Based on the above, the measurement data (trend graph) indicating the change with time of the oxygenated hemoglobin concentration is calculated and stored in the measurement data storage unit 52. At this time, in the light transmission / reception unit 11 shown in FIG. 2, the measurement data (trend graph) at the 42 measurement parts # 1 to # 42 is calculated.
And the analysis part 31 performs control which extracts an integrated value and a gravity center value from 42 measurement data (trend graph), respectively. That is, the combination of the integrated value and the barycentric value at 42 measurement parts # 1 to # 42 is calculated.

表示制御部34は、解析部31で抽出された積分値と重心値との組み合わせをカラーテーブルに当てはめることにより色調を決定し、モニタ画面23aに表示された3次元頭皮表面画像24aの42個の測定部位#1〜#42上に色調を表示する制御を行うものである。その結果、図3に示すように、3次元頭皮表面画像24aの42個の測定部位#1〜#42上に、それぞれ色調が表示される。これにより、例えば、測定部位#1〜#5、#8〜#12上には、「赤色」が表示されているので、医師等の観察者は、測定部位#1〜#5、#8〜#12は、積分値が小さくかつ重心値が小さいことを把握することができ、また、測定部位#6、#9上には、「黄色」が表示されているので、測定部位#6、#7は、積分値が大きくかつ重心値が小さいことを把握することができる。なお、医師等の観察者が色調を観察するだけで、いずれの状態であるかを容易に把握することができるように、モニタ画面23aのいずれかの位置(例えば、右下部)に図4(a)に示すカラーテーブルの表示が行われるようにしてもよい。   The display control unit 34 determines the color tone by applying the combination of the integrated value and the centroid value extracted by the analysis unit 31 to the color table, and the 42 pieces of the three-dimensional scalp surface images 24a displayed on the monitor screen 23a. Control to display the color tone on the measurement sites # 1 to # 42 is performed. As a result, as shown in FIG. 3, a color tone is displayed on each of the 42 measurement sites # 1 to # 42 of the three-dimensional scalp surface image 24a. Thereby, for example, since “red” is displayed on the measurement parts # 1 to # 5 and # 8 to # 12, an observer such as a doctor can measure the measurement parts # 1 to # 5 and # 8 to # 8. In # 12, it can be understood that the integral value is small and the center of gravity value is small, and “yellow” is displayed on the measurement parts # 6 and # 9. 7 can grasp that the integral value is large and the centroid value is small. It should be noted that an observer such as a doctor can easily figure out which state is just by observing the color tone, as shown in FIG. The color table shown in a) may be displayed.

以上のように、本発明の光生体計測装置1によれば、3次元頭皮表面画像24aの42個の測定部位#1〜#42上に色調が重畳表示されるので、医師等の観察者は脳のどの部位#1〜#42に脳虚血やてんかん等の病状が生じているのかを容易に診察することができる。   As described above, according to the photobiological measuring device 1 of the present invention, since the color tone is superimposed and displayed on the 42 measurement sites # 1 to # 42 of the three-dimensional scalp surface image 24a, an observer such as a doctor can It is possible to easily examine which part of the brain # 1 to # 42 has a pathological condition such as cerebral ischemia or epilepsy.

<他の実施形態>
(1)上述した光生体計測装置1では、14個の送光プローブ12と13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。
<Other embodiments>
(1) In the optical biological measuring apparatus 1 described above, the light transmission / reception unit 11 including the 14 light transmission probes 12 and the 13 light reception probes 13 is shown, but a different number, for example, 12 light transmission probes and 12 It is good also as a light transmission / reception part which has a single light reception probe.

(2)上述した光生体計測装置1では、9つの座標範囲に分類されたカラーテーブルを用いることを示したが、異なる数、例えば16個の座標範囲に分類されたカラーテーブルを用いるようにしてもよい。図4(b)は、カラーテーブルの他の一例を示す図である。
さらに、カラーテーブルにおいて、座標範囲に分類することなく徐々に色調が変化するものを用いるようにしてもよい。図5(a)、(b)は、カラーテーブルのさらに他の一例を示す図である。
(2) In the above-described photobiological measuring device 1, it has been shown that the color table classified into nine coordinate ranges is used. However, a different number, for example, a color table classified into 16 coordinate ranges is used. Also good. FIG. 4B is a diagram illustrating another example of the color table.
Further, a color table whose color tone gradually changes without being classified into coordinate ranges may be used. FIGS. 5A and 5B are diagrams showing still another example of the color table.

(3)上述した光生体計測装置1では、3次元頭皮表面画像24aの42個の測定部位#1〜#42上に色調を表示することを示したが、3次元頭皮表面テンプレート画像等の各測定部位の間にも色調を補完することにより等高線(カラーマップ)で表示するようにしてもよく(図6参照)、3次元脳表面画像の42個の測定部位#1〜#42の間にも色調を補完することにより等高線(カラーマップ)で表示するようにしてもよい(図7参照)。 (3) In the optical biometric device 1 described above, it has been shown that the color tone is displayed on the 42 measurement sites # 1 to # 42 of the three-dimensional scalp surface image 24a. The contours (color map) may be displayed by complementing the color tone between the measurement sites (see FIG. 6), and between the 42 measurement sites # 1 to # 42 of the three-dimensional brain surface image. Also, it may be displayed with contour lines (color map) by complementing the color tone (see FIG. 7).

(4)上述した光生体計測装置1では、酸素化ヘモグロビンの経時変化の重心値(Factor B)と積分値(Factor A)とを抽出することを示したが、重心値(Factor B)と積分値(Factor A)とでなくてもよく、さらに3個以上の特徴量であってもよく、酸素化ヘモグロビンの数値(Factor A)と脱酸素化ヘモグロビンの数値(Factor B)と総ヘモグロビンの数値(Factor C)と抽出するようにしてもよい。 (4) In the optical biometric device 1 described above, it has been shown that the centroid value (Factor B) and the integral value (Factor A) of the time-dependent change of oxygenated hemoglobin are extracted, but the centroid value (Factor B) and the integral value are extracted. The value may not be the value (Factor A), and may be three or more feature values. The value of oxygenated hemoglobin (Factor A), the value of deoxygenated hemoglobin (Factor B), and the value of total hemoglobin (Factor C) may be extracted.

本発明は、近赤外光を用いて非侵襲で、脳の測定部位の活動状況を計測する光脳機能イメージング装置や、生体中の測定部位の酸素消費量をモニタリングする酸素モニタ等として使用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used as a non-invasive optical brain functional imaging device that measures the activity state of a brain measurement site using near-infrared light, an oxygen monitor that monitors the oxygen consumption of a measurement site in a living body, and the like. be able to.

1:光生体計測装置
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
31:解析部
34:表示制御部
53:テーブル記憶部
54:形態画像記憶部
T:送光点
R:受光点
1: Optical biological measuring device 4: Transmitting / receiving unit controller 11: Transmitting / receiving unit 12: Transmitting probe 13: Light receiving probe 22: Input device 23: Display unit 31: Analysis unit 34: Display control unit 53: Table storage unit 54 : Morphological image storage unit T: Light transmitting point R: Light receiving point

Claims (2)

被検体の皮膚表面上に配置される複数個の送光プローブと、当該皮膚表面上に配置される複数個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、前記被検体中の測定部位に関する光検出信号を取得する送受光部制御部と、
前記光検出信号から算出されたヘモグロビンの濃度の経時変化中のピークの面積値となる積分値と、前記ピークの開始時間と前記ピークの終点時間との中間の時間となる重心値とを抽出する解析部とを備える光生体計測装置であって、
前記積分値と前記重心値との2次元からなる各座標に異なる色調が割り当てられたカラーテーブルを記憶するテーブル記憶部と、
前記被検体を示す形態画像を記憶する形態画像記憶部と、
前記解析部で抽出された前記積分値と前記重心値との組み合わせをカラーテーブルに当てはめることにより、前記積分値と前記重心値との組み合わせに対応する色調を決定して、前記形態画像の測定部位上に色調を重畳表示する表示制御部とを備えることを特徴とする光生体計測装置。
A plurality of light transmitting / receiving probes disposed on the skin surface of the subject, and a plurality of light receiving / transmitting probes disposed on the skin surface;
The light transmitting probe irradiates light on the skin surface, and the light receiving probe is controlled so as to detect light emitted from the skin surface, thereby acquiring a light detection signal relating to a measurement site in the subject. A light receiving unit control unit;
An integrated value that is an area value of a peak during a time-dependent change in hemoglobin concentration calculated from the light detection signal and a centroid value that is an intermediate time between the start time of the peak and the end time of the peak are extracted. An optical biometric device comprising an analysis unit,
A table storage unit for storing a color table in which different tones are assigned to the respective coordinates including the integral value and the centroid value;
A morphological image storage unit for storing a morphological image indicating the subject;
A color tone corresponding to the combination of the integral value and the centroid value is determined by applying a combination of the integral value and the centroid value extracted by the analysis unit to a color table, and the measurement part of the morphological image An optical biological measurement apparatus comprising: a display control unit that displays a color tone superimposed thereon.
前記送光プローブ及び受光プローブは、前記被検体の頭皮表面上に配置され、
前記送光プローブ及び受光プローブの配置位置の情報から光検出信号が得られる測定部位の位置を算出する位置算出部を備え、
前記表示制御部は、前記形態画像である3次元脳表面画像又は3次元頭皮表面画像の測定部位上に色調を重畳表示することを特徴とする請求項1に記載の光生体計測装置。
The light transmitting probe and the light receiving probe are disposed on the scalp surface of the subject,
A position calculator that calculates the position of the measurement site from which the light detection signal is obtained from the information of the arrangement positions of the light transmitting probe and the light receiving probe;
The photobiological measurement apparatus according to claim 1, wherein the display control unit superimposes and displays a color tone on a measurement site of the three-dimensional brain surface image or the three-dimensional scalp surface image that is the morphological image.
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