JP6175250B2 - 携帯型血液量測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、頭部に装着される携帯型血液量測定装置に関する。

例えば特許文献１は、頭部に装着される測定装置を開示している。この測定装置は、頭部に装着された状態で、近赤外分光法を用いて、脳機能を測定している。

特開２０１０−１６７０３９号公報

上述した頭部に装着される測定装置において、大人と子供とのように頭部の大きさや形状が異なる場合、光源部と検出部とを含む測定装置は、頭部に容易にフィット且つ装着できず、頭部に対して安定せず、結果として頭部からずれてしまう虞が生じる。これにより測定に誤差が生じたり、測定精度が低下する虞が生じる。
特に、測定装置が例えば脳内の血液量を測定する場合、測定に誤差が生じたり、測定精度が低下することが顕著になってしまうため、測定の誤差を抑え、測定精度が向上することが望まれている。

このため本発明は、上記事情に鑑み、頭部に容易にフィット且つ装着でき、頭部に対してずれることなく安定して装着される携帯型血液量測定装置を提供することを目的とする。

本発明は目的を達成するために、頭部に装着された状態で血液量を測定する携帯型血液量測定装置であって、前記血液量を測定する測定部と、前記測定部を支持する平板状の支持部と、前記支持部が配設される両端部を有し、前記測定部がこめかみ部に装着されるように前記頭部に装着されるバンド本体部を有するバンドユニットと、を具備し、前記測定部は、前記頭部に向けて近赤外光を出射する光源部と、前記光源部から出射された後、前記頭部によって拡散反射された前記近赤外光を検出する検出部と、を有し、前記支持部は、前記光源部を支持する光源支持部と、前記検出部を支持する検出支持部と、前記光源支持部と前記検出支持部とに挟持され、前記バンド本体部の両端部に着脱自在に取り付けられる支持本体部と、を有し、前記光源支持部は、前記支持本体部の平面方向に対して所望な角度θ１にて傾くように、前記支持本体部に対して傾斜し、前記光源支持部は、前記支持部の付勢力によって、前記角度θ１を所望に調整可能となっており、前記検出支持部は、前記支持本体部の平面方向に対して所望な角度θ２にて傾くように、前記支持本体部に対して傾斜し、前記検出支持部は、前記支持部の前記付勢力によって、前記角度θ２を所望に調整可能となっていることを特徴とする携帯型血液量測定装置を提供する。

本発明によれば、携帯型血液量測定装置を、頭部に容易にフィット且つ装着でき、頭部に対してずれることなく安定して装着でき、また頭部の大きさや形状に影響されることなく、装着できる。

図１は、測定システムの概略図である。 図２は測定装置が頭部に装着されている状態を示す図であり、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は側面図である。 図３は、測定装置の上面図である。 図４Ａは、測定装置部の分解斜視図である。 図４Ｂは、測定部と支持部と接触パッドとの分解斜視図である。 図５は支持部を示し、（Ａ）は側面図であり、（Ｂ）は正面図であり、（Ｃ）は上面図である。 図６はバンド本体部を示し、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は正面図であり、（Ｃ）は上面図であり、（Ｄ）は側面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
［構成］
図１と図２と図３と図４Ａと図４Ｂと図５と図６とを参照して、第１の実施形態について説明する。
［測定システム１０］
脳の活動、例えば脳内の血液量の変化を計測する技術として、例えば、光トポグラフィ（登録商標）が挙げられる。図１に示す本実施形態の血液量測定システム（以下、測定システム１０）は、このような技術に用いられる。また一般的に、脳内の血液量と唾液の分泌量とは相関関係にあり、脳内の血液量は唾液の分泌量に応じて変化する。この関係に注目して、脳内の血液量を測定することは、唾液の分泌量を測定することにも繋がる。よって、測定システム１０は、唾液分泌量測定システムとしても機能する。この場合、測定システム１０は、近赤外分光法（Ｎｅａｒ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ、以下、ＮＩＲＳと称する）によって脳内の血液量を測定し、これに基づいて唾液の分泌量を測定する。
ＮＩＲＳにおいて、近赤外光（波長：７００ｎｍ〜１０００ｎｍ)が用いられ、一般的に近赤外光は、筋肉や骨などの生体組織を透過し、血液中のヘモグロビンに吸収される性質を有している。測定システム１０は、この検出結果を基に脳に流れる血液中のヘモグロビンの酸素状態を測定し、このヘモグロビンの酸素状態から血液量を測定し、これを基に唾液の分泌量を測定する。
このような測定システム１０は、例えば、医療分野や食品開発分野などに用いられる。

図１に示すように測定システム１０は、図２に示すように子供や大人などの被検者の頭部１１に装着され、装着された状態で脳内の血液量を測定するヘッドセットタイプ且つ携帯型の血液量測定装置（以下、測定装置２０）と、例えば光ファイバなどの有線ケーブル２１によって測定装置２０と接続しており、測定装置２０を制御する携帯型の制御装置３０と、制御装置３０と例えば無線にて接続し、測定装置２０が測定した測定結果をリアルタイムで表示し、この測定結果を保存する測定本体装置４０とを有している。

［測定装置２０の概略］
図２に示すように頭部１１に装着される測定装置２０は、ＮＩＲＳを用いて例えば頭部１１に向けて透過性が高い近赤外光を照射し、脳によって拡散反射された光を受光し、この光を検出する。そして測定装置２０は、検出した検出結果を基に脳に流れる血液中の例えばヘモグロビンの酸素状態を測定し、このヘモグロビンの酸素状態から血液量を測定し、これを基に唾液の分泌量を測定する。測定装置２０は、近赤外光によって、無侵襲にリアルタイムで測定する。測定装置２０は、測定結果を制御装置３０に送信する。

図２に示すように測定装置２０は、頭部１１（被装着体）に直接装着され、また携帯型となっている。本実施形態の測定装置２０は、装着時に補助者が不要となっており、被検者自らが装着できるように頭部１１に装着される装着体となっている。測定装置２０は、例えば後述する測定部１００が測定部分（例えば顔の左右側面の唾液腺（耳下腺）近傍、詳細にはこめかみ部１３）に装着されるように、頭部１１に装着される。このため測定装置２０は、頭部１１に装着される際、頭部１１の周囲を囲む。この周囲は、例えば、左右の耳周辺と、左右のこめかみ部１３周辺と、前頭部１１ａと、頭頂部１１ｂと、後頭部１１ｃとを含む。このように測定装置２０は、頭部１１の周囲を囲い込むことによって確実に固定されるため、顔側面部近赤外光測定装置として機能する。また測定装置２０は、測定装置２０を装着した被検者が例えば飲料を飲むなどの作業をしながらでも、リアルタイムで測定可能となっている。

［制御装置３０］
図１に示す制御装置３０は、測定のための測定装置２０の初期設定や、測定の開始や停止、測定結果の取得や一時保存、測定本体装置４０との通信を制御する。制御装置３０は、携帯型且つ小型なものである。

［測定本体装置４０］
図１に示す測定本体装置４０は、例えばノートパソコンなどの携帯型且つ小型なものである。測定本体装置４０は、制御装置３０から例えば無線通信によって測定結果を受信し、測定結果を蓄積及び管理する。なお測定本体装置４０は、例えば無線通信等によって、複数の測定装置２０と直接接続していてもよい。これにより、１台の測定本体装置４０で、同時測定を一括で表示及び管理できる。

［測定装置２０の構成］
図１と図２と図３と図４Ａと図４Ｂと図５とに示すように、測定装置２０は、血液量を測定する測定部１００と、測定部１００を支持する平板状の支持部２００と、支持部２００が配設される両端部を有し、測定部１００がこめかみ部１３に装着されるように頭部１１に装着されるバンド本体部４１０を有するバンドユニット４００とを有している。

［測定部１００］
図２に示すように、測定部１００は、頭部１１の左右のこめかみ部１３に配設される。図１と図２と図３と図４Ａと図４Ｂとに示すように、測定部１００は、頭部１１の左右のこめかみ部１３に向けて近赤外光を出射する光源部１１０と、光源部１１０から出射された後、脳によって拡散反射された近赤外光を検出する検出部１２０とを有している。

図４Ａと図４Ｂとに示すように、光源部１１０と検出部１２０とは、支持部２００によって支持され、支持部２００と共に１つのユニットを構成する。このため、図１と図２とに示すように、測定装置２０は、頭部１１の左右のこめかみ部１３に配設される２つのユニットによって、頭部１１の両側から近赤外光を出射及び検出する。このように測定装置２０は、左右１チャンネルずつの近赤外受発光センサを有することとなる。光源部１１０から出射され、脳によって拡散反射された光は、この光源部１１０に隣り合う同じユニットの検出部１２０によって検出される。

［光源部１１０］
図４Ｂに示すように、光源部１１０は、例えば円筒形状を有し、支持部２００によって支持される光源収納部１１１と、光源収納部１１１に収納される光源接触部１１３と、光源収納部１１１に収納され、光源接触部１１３に積層する光源本体部１１５とを有している。また図４Ｂに示すように、光源部１１０は、光源収納部１１１に収納され、光源本体部１１５に積層する光源付勢部材１１７と、光源収納部１１１に取り付けられ、光源接触部１１３と光源本体部１１５と光源付勢部材１１７とを保護するためにカバーする光源カバー部１１９とをさらに有している。

図４Ｂに示すように、光源収納部１１１は、光源部１１０の軸方向において、光源収納部１１１の前面側から順に、光源接触部１１３と光源本体部１１５と光源付勢部材１１７とを収納する。光源収納部１１１は、光源収納部１１１の前面の中央に配設され、光源接触部１１３がこめかみ部１３に接触するように突出する光源開口部１１１ａを有している。

図４Ｂに示すような光源接触部１１３は、こめかみ部１３に接触し、光源本体部１１５から出射される光をこめかみ部１３に導光する。

図４Ｂに示すように、光源本体部１１５は、例えば上述した７００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長を有する近赤外光を出射するレーザダイオードを有しており、基板である。

図４Ｂに示すように、光源付勢部材１１７は、光源部１１０の軸方向に付勢する付勢力を有する。光源付勢部材１１７は、光源本体部１１５を光源接触部１１３に向けて付勢する。また光源付勢部材１１７は、光源接触部１１３が光源開口部１１１ａから突出してこめかみ部１３に接触するように、光源本体部１１５を介して光源接触部１１３を付勢する。光源付勢部材１１７は、例えば、樹脂性のバネであってもよいし、ステンレス製等の金属性のものでも良く、弾性体であればどのような材質、形状でもよい。

図４Ｂに示すように、光源カバー部１１９は、蓋である。

［検出部１２０］
図４Ｂに示すように、検出部１２０の構造は、検出本体部１２５を除き、光源部１１０の構造と略同一である。
図４Ｂに示すように、検出部１２０は、例えば円筒形状を有し、支持部２００によって支持される検出収納部１２１と、検出収納部１２１に収納される検出接触部１２３と、検出収納部１２１に収納され、検出接触部１２３に積層する検出本体部１２５とを有している。また図４Ｂに示すように、検出部１２０は、検出収納部１２１に収納され、検出本体部１２５に積層する検出付勢部材１２７と、検出収納部１２１に取り付けられ、検出接触部１２３と検出本体部１２５と検出付勢部材１２７とを保護するためにカバーする検出カバー部１２９とをさらに有している。

図４Ｂに示すように、検出収納部１２１は、検出部１２０の軸方向において、検出収納部１２１の前面側から順に、検出接触部１２３と検出本体部１２５と検出付勢部材１２７とを収納する。検出収納部１２１は、検出収納部１２１の前面の中央に配設され、検出接触部１２３がこめかみ部１３に接触するように突出する検出開口部１２１ａを有している。

図４Ｂに示すような検出接触部１２３は、こめかみ部１３に接触し、光源本体部１１５から光源接触部１１３を通じてこめかみ部１３に向けて出射され、こめかみ部１３から反射された近赤外光を、検出接触部１２３を通じて検出本体部１２５に導光する。

図４Ｂに示すように、検出本体部１２５は、検出接触部１２３によって導光された近赤外光を受光及び検出する基板である。検出本体部１２５は、近赤外光を基に血液量を測定し、これを基に唾液の分泌量を測定する。このように測定部１００は、測定した血液量を基に、血液量と相関関係をなす唾液の分泌量をさらに計測する。

図４Ｂに示すように、検出付勢部材１２７は、検出部１２０の軸方向に付勢する付勢力を有する。検出付勢部材１２７は、検出本体部１２５を検出接触部１２３に向けて付勢する。また検出付勢部材１２７は、検出接触部１２３が検出開口部１２１ａから突出してこめかみ部１３に接触するように、検出本体部１２５を介して検出接触部１２３を付勢する。検出付勢部材１２７は、例えば、樹脂性のバネであってもよいし、ステンレス製等の金属性のものでも良く、弾性体であればどのような材質、形状でもよい。

図４Ｂに示すように、検出カバー部１２９は、蓋である。

［支持部２００］
図１と図４Ａとに示すように、支持部２００は、例えばネジなどによってバンド本体部４１０の両端部（左右の当て付き部４１３）にそれぞれ着脱自在に取り付けられる。図４Ｂと図５とに示すように、支持部２００は、例えば、略「く」の字形状に折れ曲がっている１枚の金属製の薄板部材によって形成されている。支持部２００は、「く」字が折れ曲がるようなバネ性を有する弾性体である。そして支持部２００は、測定部１００がこめかみ部１３に密着するように測定部１００をこめかみ部１３に向けて付勢する付勢力を有している。

図１と図２と図３と図４Ａと図４Ｂとに示すように、支持部２００は、光源部１１０と検出部１２０とが互いに隣り合うように、光源部１１０と検出部１２０とを支持する。このため図４Ｂと図５とに示すように、支持部２００は、光源部１１０を支持する光源支持部２１０と、検出部１２０を支持する検出支持部２２０と、光源支持部２１０と検出支持部２２０とに挟持され、当て付き部４１３に着脱自在に取り付けられる支持本体部２３０とを有している。

図４Ｂと図５とに示すように、光源支持部２１０と検出支持部２２０とは、支持本体部２３０を中心に互いに対称に配設されている。光源支持部２１０と支持本体部２３０とは互いに一体であり、検出支持部２２０と支持本体部２３０とは互いに一体である。

図５に示すように、光源支持部２１０と支持本体部２３０との連結部がくびれ部として形成されるように、切り欠き部２４１が形成されている。切り欠き部２４１は、凹部として形成されており、両側から凹設されている。
同様に、検出支持部２２０と支持本体部２３０との連結部がくびれ部として形成されるように、切り欠き部２４２が形成されている。切り欠き部２４２は、凹部として形成されており、両側から凹設されている。
図５に示すように、これら切り欠き部２４１，２４２は、支持部２００の長手軸の軸回り方向において、支持部２００の付勢力によって支持部２００が矢印Ａとして示すように捩じれることを促進させるために配設されている。

図５（Ａ）に示すように、光源支持部２１０は、支持本体部２３０の平面方向に対して所望な角度θ１にて傾くように、支持本体部２３０に対して傾斜している。光源支持部２１０は、支持部２００の付勢力によって、角度θ１を所望に調整可能となっている。また図５（Ａ）に示すように、検出支持部２２０は、支持本体部２３０の平面方向に対して所望な角度θ２にて傾くように、支持本体部２３０に対して傾斜している。検出支持部２２０は、支持部２００の付勢力によって、角度θ２を所望に調整可能となっている。つまり光源支持部２１０と検出支持部２２０とは、こめかみ部１３に向かって傾いている。

［光源支持部２１０］
図４Ｂと図５とに示すように、光源支持部２１０は、例えばリング形状を有している。光源支持部２１０は、光源支持部２１０の厚み方向において光源支持部２１０を貫通している貫通口部２１１ａを有している平面部２１１と、平面部２１１に対して例えば９０度立設し、光源収納部１１１を側面から支持する１対の立設支持部２１３とを有している。貫通口部２１１ａは、光源開口部１１１ａと略同一の大きさを有している。１対の立設支持部２１３同士は、支持部２００の長手軸方向に対して直交する方向において、貫通口部２１１ａを中心に対称に配設されている。立設支持部２１３は、平面部２１１と一体であり、平面部２１１の一部が折れ曲がることによって形成される。立設支持部２１３は、平面部２１１が光源収納部１１１の前面に当接し、光源開口部１１１ａが貫通口部２１１ａと同軸上に配設され且つ貫通口部２１１ａと連通するように、光源収納部１１１を支持する。立設支持部２１３は、光源収納部１１１の外周面に形成され、光源部１１０の長手軸方向に沿って形成されている光源溝部１１１ｂにスライドする。そして立設支持部２１３は、光源溝部１１１ｂにおいて例えばネジなどによって固定されることで、光源収納部１１１を支持する。

［検出支持部２２０］
図４Ｂと図５とに示すように、検出支持部２２０は、光源支持部２１０と略同一の構成である。
このため検出支持部２２０は、貫通口部２１１ａと平面部２１１と立設支持部２１３とにそれぞれが対応する貫通口部２２１ａと平面部２２１と立設支持部２２３とを有している。

［支持本体部２３０］
図５に示すように、支持本体部２３０は、例えばネジなどによって当て付き部４１３に着脱自在に取り付けられる平板状の当て付き支持部２３１と、例えばネジなどによってバンド本体部４１０の両端部に着脱自在に取り付けられる端部支持部２３３とを有している。

当て付き支持部２３１は、光源支持部２１０と検出支持部２２０とに連接している。当て付き支持部２３１は、図４Ｂに示すように貫通口部２１１ａがバンド本体部４１０の貫通口４１３ａと連通し、図４Ａに示すように光源支持部２１０によって支持されている光源部１１０が貫通口４１３ａを貫通し、検出支持部２２０によって支持されている検出部１２０が光源部１１０の下方に位置し、図１に示すようにこの検出部１２０が当て付き部４１３の下方に位置するように、当て付き部４１３に取り付けられる。

図５に示すように、端部支持部２３３は、後述する角度θ５に対応し、当て付き支持部２３１の平面方向に対して所望な角度θ３にて傾くように、当て付き支持部２３１に対して傾斜している。当て付き支持部２３１は、支持部２００の付勢力によって、角度θ３を所望に調整可能となっている。

［接触パッド２５０］
また図４Ｂに示すように、支持部２００は、支持部２００が支持部２００の付勢力によってこめかみ部１３に向かって押し付けられた際に、こめかみ部１３に密着する密着部である接触パッド２５０をさらに有している。

接触パッド２５０は、支持部２００に倣って略「く」の字形状に折れ曲がっている。接触パッド２５０は、弾力性及び密着性と外光を遮光する遮光性とを有しており、例えばゲルやシリコンゴムといった素材によって形成されている。また接触パッド２５０は、交換可能であり、アルコールなどで洗浄可能である。

接触パッド２５０は、こめかみ部１３に対向する部分が、例えば支持部２００の光源収納部１１１及び検出収納部１２１と接する対向面（以下、裏面）、詳細には平面部２１１と平面部２２１と当て付き支持部２３１とに貼り付けられている。

図４Ｂに示すように、接触パッド２５０は、平面部２１１の裏面に貼り付けられる平板状の光源パッド部２５１と、平面部２２１の裏面に貼り付けられる平板状の検出パッド部２５２と、当て付き支持部２３１の裏面に貼り付けられる平板状の当て付きパッド部２５３とを有している。

図４Ｂに示すように、光源パッド部２５１と検出パッド部２５２とは、当て付きパッド部２５３を中心に互いに対称に配設されている。光源パッド部２５１と当て付きパッド部２５３とは互いに一体であり、検出パッド部２５２と当て付きパッド部２５３とは互いに一体である。

光源パッド部２５１は、当て付きパッド部２５３の平面方向に対して所望な角度θ１にて傾くように、当て付きパッド部２５３に対して傾斜している。光源パッド部２５１は、接触パッド２５０の弾力性によって、角度θ１を所望に調整可能となっている。検出パッド部２５２は、当て付きパッド部２５３の平面方向に対して所望な角度θ２にて傾くように、当て付きパッド部２５３に対して傾斜している。検出パッド部２５２は、接触パッド２５０の弾力性によって、角度θ２を所望に調整可能となっている。

図４Ｂに示すように、光源パッド部２５１は、平面部２１１において、貫通口部２１１ａを覆わないように配置されている。このため光源パッド部２５１は、貫通口部２１１ａと略同一の大きさを有し、光源パッド部２５１が平面部２１１に貼り付けられた際に貫通口部２１１ａと連通するパッド貫通口部２５１ａを有している。なお光源パッド部２５１の形状は、光源パッド部２５１が光源本体部１１５から出射される近赤外光を遮光せず、こめかみ部１３に貼り付くことができれば、限定されることはない。

図４Ｂに示すように、検出パッド部２５２は、平面部２２１において、貫通口部２２１ａを覆わないように配置されている。このため検出パッド部２５２は、貫通口部２２１ａと略同一の大きさを有し、検出パッド部２５２が平面部２２１に貼り付けられた際に貫通口部２２１ａと連通するパッド貫通口部２５２ａを有している。なお検出パッド部２５２の形状は、検出パッド部２５２が頭部１１から反射された近赤外光を遮光せず、こめかみ部１３に貼り付くことができれば、限定されることはない。

接触パッド２５０がこめかみ部１３に貼り付いた際、光源本体部１１５と光源接触部１１３とは光源付勢部材１１７の付勢力によって付勢され、光源接触部１１３は光源開口部１１１ａと貫通口部２１１ａとパッド貫通口部２５１ａとを挿通してこめかみ部１３に接触し、これによりこめかみ部１３への接触力が実現される。同時に、検出本体部１２５と検出接触部１２３とは検出付勢部材１２７の付勢力によって付勢され、検出接触部１２３は検出開口部１２１ａと貫通口部２２１ａとパッド貫通口部２５２ａとを挿通してこめかみ部１３に接触し、これによりこめかみ部１３への接触力が実現される。

光源本体部１１５が近赤外光を出射した際、近赤外光は、光源接触部１１３によって導光され、こめかみ部１３に向けて出射される。またこのとき接触パッド２５０は遮光性を有しており、光源本体部１１５から出射された近赤外光のみがこめかみ部１３に照射され、近赤外光以外の外部からの光がこめかみ部１３に照射されることが防止されている。

［バンドユニット４００］
図１と図２と図３と図４Ａに示すように、装着体であるバンドユニット４００は、Ｕ字形状のバンド本体部４１０と、Ｕ字形状の調整バンド部４２０と、Ｕ字形状の固定バンド部４３０とを有している。

［バンド本体部４１０］
図２に示すように、バンド本体部４１０は、測定装置２０が頭部１１に装着された際、例えば、一方のこめかみ部１３周辺から前頭部１１ａを介して他方のこめかみ部１３周辺まで頭部１１を囲うように帯形状を有している。バンド本体部４１０は、例えば金属などの硬い部材によって形成されている。バンド本体部４１０は、バンド本体部４１０全体が様々なサイズの頭部１１にフィットするように、そしてＵ字が閉じてバンド本体部４１０の両端部が側頭部に密着するように、バンド本体部４１０の両端部を側頭部に向けて付勢する付勢力を有する弾性体である。

測定装置２０が頭部１１に装着された際、バンド本体部４１０の端部がこめかみ部１３に沿って配置され、この端部がこめかみ部１３にフィットするように、図６に示すように、この端部は所望な角度θ４にて傾斜している。この場合、バンド本体部４１０の端部は、Ｕ字の端部が閉じられるように、バンド本体部４１０の高さ方向に対して、Ｕ字の内側に向かって所望な角度θ４にて傾斜している。バンド本体部４１０の端部同士は、互いに向かい合っている。

また図２と図６とに示すように、バンド本体部４１０は、端部と一体となっており、測定装置２０が頭部１１に装着された際に左右の耳周辺と左右のこめかみ部１３周辺とに当て付く当て付き部４１３を有している。測定装置２０が頭部１１に装着された際、当て付き部４１３がこめかみ部１３に沿って配置され、当て付き部４１３がこめかみ部１３にフィットするように、当て付き部４１３はバンド本体部４１０の高さ方向に直交するバンド本体部４１０の貫通方向に対して所望な角度θ５にて傾斜している。この場合、当て付き部４１３は、当て付き部４１３が閉じられるように、バンド本体部４１０の内側に向かって傾斜している。当て付き部４１３は、端部の平面方向に対してバンド本体部４１０の内側に向かうように、端部に対して傾斜している。

また図６に示すように、当て付き部４１３は、当て付き部４１３の厚み方向において当て付き部４１３を貫通し、例えば光源部１１０が配設される貫通口４１３ａを有している。また当て付き部４１３は、平板形状を有している。図１に示すように、一方の当て付き部４１３の外面には貫通口４１３ａを避けるように一方の中継ユニット５００が配設されており、他方の当て付き部４１３の外面には貫通口４１３ａを避けるように他方の中継ユニット５００が配設されている。また図１に示すように、バンド本体部４１０の両当て付き部４１３には、測定部１００が配設される。

図１と図２と図３と図４Ａとに示すように、バンド本体部４１０は、当て付き部４１３の内面とバンド本体部４１０のＵ字の湾曲部分とに配設されるパッド部材４１５を有している。測定装置２０が頭部１１に装着された際、パッド部材４１５はこめかみ部１３と前頭部１１ａとに密着する。これにより、パッド部材４１５は、バンド本体部４１０に対して頭部１１を保護し、頭部１１に対するバンド本体部４１０の位置ずれを防止する。パッド部材４１５は、例えばゲルやシリコンゴムといった柔らかい素材によって形成されている。またパッド部材４１５は、アルコールなどで洗浄可能であり、交換可能である。

［調整バンド部４２０］
図２に示すように、調整バンド部４２０は、測定装置２０が頭部１１に装着された際、例えば、一方のこめかみ部１３周辺から頭頂部１１ｂを介して他方のこめかみ部１３周辺まで頭部１１を囲うように帯形状を有している。このように調整バンド部４２０は、バンド本体部４１０よりも後方に位置する。調整バンド部４２０は、例えば樹脂などの軟性部材によって形成されている。調整バンド部４２０は、測定装置２０が様々なサイズの頭部１１にフィットするように、調整バンド部４２０の長手方向において伸縮自在となっている。この場合、図１と図３とに示すように、調整バンド部４２０は、例えば、一方の帯状部材４２１ａと、帯状部材４２１ａが積層し、帯状部材４２１ａに対して帯状部材４２１ａの長手方向においてスライド可能な他方の帯状部材４２１ｂとによって形成される。このような調整バンド部４２０は、頭部１１の上下方向において、光源部１１０と検出部１２０とを位置決め固定し、測定装置２０を位置決め固定する。

調整バンド部４２０が調整バンド部４２０の両端部周辺を支点として前頭部１１ａと後頭部１１ｃとの間を回動自在となるように、図１に示すように、調整バンド部４２０の一端部は電源ユニット６００の内側、つまり後述する電源収納部６０３に配設され、調整バンド部４２０の他端部は信号制御ユニット７００の内側、つまり後述する信号制御収納部７０３に配設される。調整バンド部４２０は、電源ユニット６００と信号制御ユニット７００とに対して着脱自在である。

［固定バンド部４３０］
図２に示すように、固定バンド部４３０は、測定装置２０が頭部１１に装着された際、例えば、一方のこめかみ部１３周辺から後頭部１１ｃを介して他方のこめかみ部１３周辺まで頭部１１を囲うように帯形状を有している。このように固定バンド部４３０は、調整バンド部４２０よりも後方に位置する。固定バンド部４３０は、例えば布などの軟性部材によって形成されている。

図３に示すように、固定バンド部４３０は、一方の帯状部材４３１ａと、他方の帯状部材４３１ｂと、帯状部材４３１ａの一端部と帯状部材４３１ｂの一端部とがフックされ、固定バンド部４３０が頭部１１を締め付けるまたは締め付けを解除するように固定バンド部４３０を調節する調節部４３５を有している。

図２に示すように、調節部４３５は、例えば、後頭部１１ｃの後方に位置する。図３に示すように、調節部４３５において、帯状部材４３１ａ，４３１ｂは、ベース板４３３にフックされている。ベース板４３３を含むフック部分は、図示しない圧縮バネによって図示しない抑え板が押し付けられている。

圧縮バネに抗して、図３に示すようにフックされた状態で帯状部材４３１ａ，４３１ｂが矢印Ｂに示すように引っ張られることで、固定バンド部４３０が頭部１１を締め付ける。また抑え板がベース板４３３から離れることで、抑えが解除され、固定バンド部４３０は頭部１１に対して締め付けを解除し緩まる。

このように固定バンド部４３０は、調節部４３５によって、頭部１１の前後方向において、測定部１００を位置決めし、測定装置２０を位置決めする。

図３に示すように、帯状部材４３１ａの他端部は、調整バンド部４２０の一方の端部の内側に配設され、調整バンド部４２０の一方の端部を介して電源ユニット６００の内側、つまり後述する電源収納部６０３に配設される。帯状部材４３１ｂの他端部は、調整バンド部４２０の他方の端部の内側に配設され、調整バンド部４２０の他方の端部を介して信号制御ユニット７００の内側、つまり後述する信号制御収納部７０３に配設される。固定バンド部４３０は、電源ユニット６００と信号制御ユニット７００とに対して着脱自在である。

［中継ユニット５００］
図１と図２と図３と図４Ａとに示すように、中継ユニット５００は、バンド本体部４１０の両端部にそれぞれ配設されている。バンド本体部４１０の一方の当て付き部４１３に配設されている中継ユニット５００と、バンド本体部４１０の他方の当て付き部４１３に配設されている中継ユニット５００とは、互いに同じ構成である。
図４Ａに示すように、中継ユニット５００は、中継制御部５０１と、中継制御部５０１を収納し、バンド本体部４１０の当て付き部４１３の外面に配設される中継収納部５０３と、中継収納部５０３に配設され、中継制御部５０１をカバーする中継カバー部５０５とを有している。

一方の中継制御部５０１は電源ユニット６００と一方の光源部１１０及び検出部１２０と電気的に接続しており、他方の中継制御部５０１は信号制御ユニット７００と他方の光源部１１０及び検出部１２０と電気的に接続している。図１に示すように、中継制御部５０１同士は、ケーブル５０７によって電気的に接続している。ケーブル５０７は、バンド本体部４１０に沿って配設されており、パッド部材４１５の内側に配設されている。ケーブル５０７は、当て付き部４１３の外面においてケーブルカバー５０９によってカバーされている。

中継制御部５０１は、電源ユニット６００から供給される電力を光源部１１０と検出部１２０と信号制御部７０１とに供給し、これらを制御する。また中継制御部５０１は、図示しないケーブルによって、光源部１１０同士の電気的な接続を中継し、検出部１２０同士の電気的な接続を中継する。中継制御部５０１は、基板である。中継収納部５０３は、中継制御部５０１を保持するホルダである。中継カバー部５０５は、蓋である。

［電源ユニット６００］
図１と図２と図３と図４Ａとに示すように、電源ユニット６００は、頭部１１の前後方向においてバンド本体部４１０よりも後方に位置し、一方の中継ユニット５００に対して回動自在となるように、一方の中継ユニット５００に着脱自在に取り付けられている。

図４Ａに示すように、電源ユニット６００は、電源部６０１と、電源部６０１を収納し、中継収納部５０３に回動自在となるように取り付けられている電源収納部６０３と、電源収納部６０３に配設され、電源部６０１をカバーする電源カバー部６０５とを有している。電源部６０１は、中継ユニット５００と信号制御ユニット７００と光源部１１０と検出部１２０とに電力を供給する。電源収納部６０３は、電源制御部を保持するホルダである。電源カバー部６０５は、蓋である。

［信号制御ユニット７００］
図１と図２と図３と図４Ａとに示すように、信号制御ユニット７００は、頭部１１の前後方向においてバンド本体部４１０よりも後方に位置し、他方の中継ユニット５００に対して回動自在となるように、他方の中継ユニット５００に着脱自在に取り付けられている。

図４Ａに示すように、信号制御ユニット７００は、信号制御部７０１と、信号制御部７０１を収納し、中継収納部５０３に回動自在となるように取り付けられている信号制御収納部７０３と、信号制御収納部７０３に配設され、信号制御部７０１をカバーする信号制御カバー部７０５とを有している。信号制御部７０１は、制御装置３０と有線ケーブル２１にて接続している。信号制御部７０１は、検出部１２０の検出結果を制御装置３０に送信し、制御装置３０から初期設定や、測定の開始と停止などの指示を受信し、指示を中継ユニット５００と図示しないケーブルとを介して光源部１１０と検出部１２０と電源ユニット６００に送信し、これらを制御する。信号制御収納部７０３は、信号制御部７０１を保持するホルダである。信号制御カバー部７０５は、蓋である。

［作用］
図２に示すように、測定装置２０が頭部１１に装着される際、支持部２００を含む測定部１００は、バンド本体部４１０によってこめかみ部１３に装着される。

前記したように、バンド本体部４１０は、バンド本体部４１０全体が様々なサイズの頭部１１にフィットするように、そしてＵ字が閉じてバンド本体部４１０の両端部が側頭部に密着するように、バンド本体部４１０の両端部を側頭部に向けて付勢する付勢力を有する弾性体である。また図６に示すように、バンド本体部４１０の両端部は、所望な角度θ４にて傾斜している。
これにより、測定部１００は、こめかみ部１３に向かって押し付けられ、こめかみ部１３に密着する。

また図６に示すように、当て付き部４１３は、所望な角度θ５にて傾斜している。
これにより、測定部１００は、こめかみ部１３に向かって押し付けられ、こめかみ部１３に密着する。そして測定装置２０は、頭部１１に容易にフィット且つ装着され、頭部１１に対してずれることなく安定して装着される。

また、支持部２００は、弾性体であり、測定部１００がこめかみ部１３に密着するように測定部１００をこめかみ部１３に向けて付勢する付勢力を有している。
図５に示すように、特に、光源支持部２１０は所望な角度θ１にて傾き、光源支持部２１０は支持部２００の付勢力によって角度θ１を所望に調整可能となっている。また検出支持部２２０は所望な角度θ２にて傾き、検出支持部２２０は支持部２００の付勢力によって角度θ２を所望に調整可能となっている。また、端部支持部２３３は所望な角度θ３にて傾き、当て付き支持部２３１は支持部２００の付勢力によって角度θ３を所望に調整可能となっている。
これにより、測定部１００は、こめかみ部１３に向かって押し付けられ、こめかみ部１３に密着する。そして測定部１００は、頭部１１に対してずれることなく安定して密着する。

また支持部２００において、接触パッド２５０がこめかみ部１３に貼り付く。これにより、測定部１００は、こめかみ部１３への密着性が高まる。また接触パッド２５０は、弾力性を有しているため、こめかみ部１３への必要以上の押しつけ力を軽減する。

なお測定装置２０が頭部１１に装着される際、調整バンド部４２０は伸縮し、頭部１１の上下方向において、測定部１００を含む測定装置２０が位置決め固定される。また固定バンド部４３０は頭部１１を締め付け、測定部１００を含む測定装置２０が位置決め固定される。これにより、測定部１００は、頭部１１に対してずれることなく位置決めされる。

この状態で近赤外光は、光源本体部１１５から出射され、光源接触部１１３によって導光され、頭部１１に向けて出射される。このとき、光源部１１０（光源パッド部２５１）が支持部２００によって頭部１１に接触し、光源パッド部２５１は遮光性を有し、光源接触部１１３が近赤外光を導光し、近赤外光が出射される。このため、頭部１１には光源本体部１１５から出射された近赤外光のみが照射され、この近赤外光以外の外部からの光が頭部１１に照射されることが防止される。

その後、近赤外光は、頭部１１によって拡散反射され、検出接触部１２３によって導光され、検出本体部１２５によって受光される。なお検出部１２０（検出パッド部２５２）が支持部２００によって頭部１１に接触し、検出パッド部２５２は遮光性を有している。このために、検出本体部１２５は、頭部１１から反射された近赤外光以外の光を受光することが防止される。検出本体部１２５は、近赤外光を基に血液量を測定し、これを基に唾液の分泌量を測定する。

測定装置２０は、測定結果を、有線ケーブル２１を介して制御装置３０に送信する。制御装置３０は、例えば無線によって測定結果を測定本体装置４０に送信する。この測定結果は、測定本体装置４０によって管理される。

［効果］
このように本実施形態では、測定装置２０を、バンド本体部４１０によって、頭部１１に容易にフィット且つ装着でき、頭部１１に対してずれることなく安定して装着できる。特に本実施形態では、頭部１１の大きさや形状に影響されることなく、測定装置２０を前記したように装着できる。そして本実施形態では、測定部１００も前記同様に装着できる。

また本実施形態では、支持部２００によって、測定部１００を、頭部１１に対してずれることなく安定して密着できる。

また本実施形態では、接触パッド２５０によって、頭部１１への測定部１００の密着性を高めることができると共に、頭部１１への必要以上の押しつけ力を軽減できる。

また本実施形態では、調整バンド部４２０によって頭部１１に対して、上下方向において測定部１００を含む測定装置２０を位置決め固定でき、固定バンド部４３０によって頭部１１を締め付けることができ、固定バンド部４３０によって測定部１００を含む測定装置２０を位置決め固定できる。また本実施形態では、頭部１１の大きさや形状に影響されることなく、測定装置２０を頭部１１に対して容易に着脱でき、携帯できる。

また本実施形態では、前記によって、測定の誤差を抑えることができ、測定精度を向上でき、この状態で、脳の活動、例えば血液量を測定でき、これを基に簡易に唾液の分泌量を測定できる。

また本実施形態では、測定装置２０が携帯型であるため、測定装置２０が装着されていれば、被検者は作業をしながらでも、リアルタイムで測定できる。また本実施形態では、据え置きタイプではなく、携帯型であるために、容易に持ち運ぶことができ、測定スペースを小さくできる。

本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。

また本発明の実施形態を説明したが、これらは特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
頭部に装着された状態で血液量を測定する携帯型血液量測定装置であって、
前記血液量を測定する測定部と、
前記測定部を支持する平板状の支持部と、
前記支持部が配設される両端部を有し、前記測定部がこめかみ部に装着されるように前記頭部に装着されるバンド本体部を有するバンドユニットと、
を具備することを特徴とする携帯型血液量測定装置。
前記によって、測定部１００を含む測定装置２０は、頭部１１に容易にフィット且つ装着でき、頭部１１に対してずれることなく安定して装着できる。また測定部１００を含む測定装置２０は、頭部１１の大きさや形状に影響されることなく、頭部１１に装着できる。
［２］
前記支持部は、弾性体であることを特徴とする［１］に記載の携帯型血液量測定装置。
前記によって、測定部１００を、頭部１１の大きさや形状に影響されることなく、頭部１１に装着でき、装着固定時に微調整可能となる。
［３］
前記支持部は、前記測定部が前記こめかみ部に密着するように前記測定部を前記こめかみ部に向けて付勢する付勢力を有することを特徴とする［２］に記載の携帯型血液量測定装置。
前記によって、測定部１００を、頭部１１の大きさや形状に影響されることなく、フィット調整されて頭部１１に装着できる。
［４］
前記バンドユニットは、
前記バンド本体部が前記頭部に装着された際に、左右の前記こめかみ部と頭頂部とを囲み、長手方向に伸縮自在な調整ハンド部と、
左右の前記こめかみ部と前記後頭部とを囲み、前記バンドユニットを前記頭部に固定する固定ハンド部と、
をさらに具備することを特徴とする［１］に記載の携帯型血液量測定装置。
前記によって、測定部１００を含む測定装置２０を、頭部１１の大きさや形状に影響されることなく、位置調整して位置決め固定でき、ずれを防止できる。また前記によって、頭部１１の大きさや形状に影響されることなく、測定装置２０を頭部１１に対して容易に着脱でき、携帯できる。
［５］
前記測定部は、測定した前記血液量を基に、前記血液量と相関関係をなす唾液の分泌量をさらに計測することを特徴とする［１］に記載の携帯型血液量測定装置。
前記によって、簡易に唾液の分泌量を測定できる。
［６］
前記バンド本体部は、Ｕ字形状を有しており、
前記バンド本体部は、Ｕ字が閉じて前記両端部が側頭部に密着するように、前記両端部を前記側頭部に向けて付勢する付勢力を有する弾性体であることを特徴とする［１］に記載の血液量測定装置。
前記によって、測定部１００を、頭部１１の大きさや形状に影響されることなく、フィット調整されて頭部１１に装着できる。
［７］
前記支持部は、前記こめかみ部に密着する密着部を有することを特徴とする［２］または［３］に記載の血液量測定装置。
前記によって、頭部１１への測定部１００の密着性を高めることができ、頭部１１への必要以上の押しつけ力を軽減できる。
［８］
前記測定部は、
前記頭部に向けて近赤外光を出射する光源部と、
前記光源部から出射された後、前記頭部によって拡散反射された前記近赤外光を検出する検出部と、
を有することを特徴とする［３］に記載の血液量測定装置。
［９］
前記支持部は、
前記光源部を支持する光源支持部と、
前記検出部を支持する検出支持部と、
前記光源支持部と前記検出支持部とに挟持され、前記バンド本体部の両端部に着脱自在に取り付けられる支持本体部と、
を有し、
前記光源支持部は、前記支持本体部の平面方向に対して所望な角度θ１にて傾くように、前記支持本体部に対して傾斜し、
前記光源支持部は、前記支持部の付勢力によって、前記角度θ１を所望に調整可能となっており、
前記検出支持部は、前記支持本体部の平面方向に対して所望な角度θ２にて傾くように、前記支持本体部に対して傾斜してし、
前記検出支持部は、前記支持部の付勢力によって、角度θ２を所望に調整可能となっていることを特徴とする［３］に記載の血液量測定装置。
前記によって、測定部１００を、頭部１１の大きさや形状に影響されることなく、フィット調整されて頭部１１に装着できる。

１１…頭部、１３…こめかみ部、２０…測定装置、１００…測定部、１１０…光源部、１２０…検出部、２００…支持部、２１０…光源支持部、２２０…検出支持部、２３０…支持本体部、２５０…接触パッド、４００…バンドユニット、４１０…バンド本体部、４１３…当て付き部、４２０…調整バンド部、４３０…固定バンド部、５００…中継ユニット、６００…電源ユニット、７００…信号制御ユニット。

Claims (5)

1. 頭部に装着された状態で血液量を測定する携帯型血液量測定装置であって、
   前記血液量を測定する測定部と、
   前記測定部を支持する平板状の支持部と、
   前記支持部が配設される両端部を有し、前記測定部がこめかみ部に装着されるように前記頭部に装着されるバンド本体部を有するバンドユニットと、
   を具備し、
   前記測定部は、
   前記頭部に向けて近赤外光を出射する光源部と、
   前記光源部から出射された後、前記頭部によって拡散反射された前記近赤外光を検出する検出部と、
   を有し、
   前記支持部は、
   前記光源部を支持する光源支持部と、
   前記検出部を支持する検出支持部と、
   前記光源支持部と前記検出支持部とに挟持され、前記バンド本体部の両端部に着脱自在に取り付けられる支持本体部と、
   を有し、
   前記光源支持部は、前記支持本体部の平面方向に対して所望な角度θ１にて傾くように、前記支持本体部に対して傾斜し、
   前記光源支持部は、前記支持部の付勢力によって、前記角度θ１を所望に調整可能となっており、
   前記検出支持部は、前記支持本体部の平面方向に対して所望な角度θ２にて傾くように、前記支持本体部に対して傾斜し、
   前記検出支持部は、前記支持部の前記付勢力によって、前記角度θ２を所望に調整可能となっていることを特徴とする携帯型血液量測定装置。
2. 前記支持部は、弾性体であることを特徴とする請求項１に記載の携帯型血液量測定装置。
3. 前記支持部は、前記付勢力によって、前記測定部が前記こめかみ部に密着するように前記測定部を前記こめかみ部に向けて付勢することを特徴とする請求項２に記載の携帯型血液量測定装置。
4. 前記バンドユニットは、
   前記バンド本体部が前記頭部に装着された際に、左右の前記こめかみ部と頭頂部とを囲み、長手方向に伸縮自在な調整バンド部と、
   左右の前記こめかみ部と後頭部とを囲み、前記バンドユニットを前記頭部に固定する固定バンド部と、
   をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の携帯型血液量測定装置。
5. 前記測定部は、測定した前記血液量を基に、前記血液量と相関関係をなす唾液の分泌量をさらに計測することを特徴とする請求項１に記載の携帯型血液量測定装置。

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