JPWO2012140713A1 - ホルダ及びそれを用いた光計測装置 - Google Patents
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Abstract
少なくとも２個のプローブ装着部１７１を有し、プローブ装着部１７１に先端から光を照射する送光プローブ１２、又は、先端から光を受光する受光プローブ１３が挿入されて、被検者の頭部に装着されるホルダ１６０であって、第一方向に伸びた直線状の基幹部１６２と、第一方向と異なる第二方向に伸びた少なくとも２本の直線状の枝部１６１とを備え、プローブ装着部１７１は、枝部１６１の先端に形成されていることを特徴とする。
Description
本発明は、ホルダ及びそれを用いた光計測装置に関する。特に、生体に光を照射するための送光点、生体から出射する光を受光するための受光点をそれぞれ複数個有し、１つの送光点と１つの受光点との組ごとに定まる複数のチャンネルについての生体内部情報を測定するためのホルダ及びそれを用いた光計測装置に関する。
近年、脳の活動状況を観察するために、光を用いて簡便に非侵襲で測定する光脳機能イメージング装置（光計測装置）が開発されている。このような光脳機能イメージング装置では、被検者の頭部表面上に配置した送光プローブにより、異なる３種類の波長λ１、λ２、λ３（例えば、７８０ｎｍと８０５ｎｍと８３０ｎｍ）の近赤外光を脳に照射するとともに、頭部表面上に配置した受光プローブにより、脳から放出された各波長λ１、λ２、λ３の近赤外光の強度（受光量情報）Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）をそれぞれ検出する。
そして、このようにして得られた受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）から、脳血流中のオキシヘモグロビンの濃度・光路長積[oxyHb]と、デオキシヘモグロビンの濃度・光路長積[deoxyHb]とを求めるために、例えば、Modified Beer Lambert則を用いて関係式（１）（２）（３）に示す連立方程式を作成して、この連立方程式を解いている（例えば、非特許文献１参照）。さらには、オキシヘモグロビンの濃度・光路長積[oxyHb]と、デオキシヘモグロビンの濃度・光路長積[deoxyHb]とから総ヘモグロビンの濃度・光路長積（[oxyHb]＋[deoxyHb]）を算出している。
Ａ（λ１）＝ＥＯ（λ１）×[oxyHb]＋Ｅｄ（λ１）×[deoxyHb]・・・（１）
Ａ（λ２）＝ＥＯ（λ２）×[oxyHb]＋Ｅｄ（λ２）×[deoxyHb]・・・（２）
Ａ（λ３）＝ＥＯ（λ３）×[oxyHb]＋Ｅｄ（λ３）×[deoxyHb]・・・（３）
なお、ＥＯ（λｍ）は、波長λｍの光におけるオキシヘモグロビンの吸光度係数であり、Ｅｄ（λｍ）は、波長λｍの光におけるデオキシヘモグロビンの吸光度係数である。
そして、このようにして得られた受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）から、脳血流中のオキシヘモグロビンの濃度・光路長積[oxyHb]と、デオキシヘモグロビンの濃度・光路長積[deoxyHb]とを求めるために、例えば、Modified Beer Lambert則を用いて関係式（１）（２）（３）に示す連立方程式を作成して、この連立方程式を解いている（例えば、非特許文献１参照）。さらには、オキシヘモグロビンの濃度・光路長積[oxyHb]と、デオキシヘモグロビンの濃度・光路長積[deoxyHb]とから総ヘモグロビンの濃度・光路長積（[oxyHb]＋[deoxyHb]）を算出している。
Ａ（λ１）＝ＥＯ（λ１）×[oxyHb]＋Ｅｄ（λ１）×[deoxyHb]・・・（１）
Ａ（λ２）＝ＥＯ（λ２）×[oxyHb]＋Ｅｄ（λ２）×[deoxyHb]・・・（２）
Ａ（λ３）＝ＥＯ（λ３）×[oxyHb]＋Ｅｄ（λ３）×[deoxyHb]・・・（３）
なお、ＥＯ（λｍ）は、波長λｍの光におけるオキシヘモグロビンの吸光度係数であり、Ｅｄ（λｍ）は、波長λｍの光におけるデオキシヘモグロビンの吸光度係数である。
ここで、送光プローブと受光プローブとの間の距離（チャンネル）と、測定部位との関係について説明する。図５（ａ）は、一対の送光プローブ及び受光プローブと、測定部位との関係を示す断面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の平面図である。
送光プローブ１２が被検者の頭部表面の送光点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入射させる。このとき、光は、頭部表面の送光点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である被検者の測定部位Ｓに関する受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）が得られるとしている。
送光プローブ１２が被検者の頭部表面の送光点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入射させる。このとき、光は、頭部表面の送光点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である被検者の測定部位Ｓに関する受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）が得られるとしている。
また、光脳機能イメージング装置では、脳の複数箇所の測定部位に関するオキシヘモグロビンの濃度・光路長積[oxyHb]、デオキシヘモグロビンの濃度・光路長積[deoxyHb]及び総ヘモグロビンの濃度・光路長積（[oxyHb]＋[deoxyHb]）をそれぞれ測定するために、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）。
図６は、従来の近赤外分光分析計の概略構成の一例を示すブロック図である。なお、見やすくするために、数本の送光用光ファイバや数本の受光用光ファイバ等を省略している。
近赤外分光分析計２０１は、直方体形状の筐体１１を有する。
筐体１１の内部には、光を出射する光源２と、光源２を駆動する光源駆動機構４と、光を検出する光検出器３と、Ａ／Ｄ（Ａ／Ｄコンバータ）５と、送受光用制御部２１と、解析用制御部２２と、メモリ２３とを備えるとともに、筐体１１の外部には、６４個の送光プローブ１２と、６４個の受光プローブ１３と、６４本の送光用光ファイバ１４と、６４本の受光用光ファイバ１５と、モニタ画面２６ａ等を有する表示装置２６と、キーボード（入力装置）２７とを備える。
図６は、従来の近赤外分光分析計の概略構成の一例を示すブロック図である。なお、見やすくするために、数本の送光用光ファイバや数本の受光用光ファイバ等を省略している。
近赤外分光分析計２０１は、直方体形状の筐体１１を有する。
筐体１１の内部には、光を出射する光源２と、光源２を駆動する光源駆動機構４と、光を検出する光検出器３と、Ａ／Ｄ（Ａ／Ｄコンバータ）５と、送受光用制御部２１と、解析用制御部２２と、メモリ２３とを備えるとともに、筐体１１の外部には、６４個の送光プローブ１２と、６４個の受光プローブ１３と、６４本の送光用光ファイバ１４と、６４本の受光用光ファイバ１５と、モニタ画面２６ａ等を有する表示装置２６と、キーボード（入力装置）２７とを備える。
光源駆動機構４は、送受光用制御部２１から入力された駆動信号により光源２を駆動する。光源２は、例えば、異なる３種類の波長λ１、λ２、λ３の近赤外光を出射することができる半導体レーザＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３等である。
光検出器３は、近赤外光をそれぞれ検出することにより、受光信号（受光量情報）Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）をＡ／Ｄ５を介して送受光用制御部２１に出力する検出器であり、例えば、光電子増倍管等である。
光検出器３は、近赤外光をそれぞれ検出することにより、受光信号（受光量情報）Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）をＡ／Ｄ５を介して送受光用制御部２１に出力する検出器であり、例えば、光電子増倍管等である。
送光用光ファイバ１４と受光用光ファイバ１５とは、直径２ｍｍ、長さ２ｍ〜１０ｍの管状であり、近赤外光を軸方向に伝達することができ、一端部から入射した近赤外光が、内部を通過して他端部から出射したり、他端部から入射した近赤外光が、内部を通過して一端部から出射したりするようになっている。
１本の送光用光ファイバ１４は、１個の送光用プローブ１２と、光源２の１個の半導体レーザＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３とを設定長さ（２ｍ〜１０ｍ）で離れるように両端部に接続している。
１本の受光用光ファイバ１５は、１個の受光用プローブ１３と、光検出器３の１個の光電子増倍管とを設定長さ（２ｍ〜１０ｍ）で離れるように両端部に接続している。
１本の送光用光ファイバ１４は、１個の送光用プローブ１２と、光源２の１個の半導体レーザＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３とを設定長さ（２ｍ〜１０ｍ）で離れるように両端部に接続している。
１本の受光用光ファイバ１５は、１個の受光用プローブ１３と、光検出器３の１個の光電子増倍管とを設定長さ（２ｍ〜１０ｍ）で離れるように両端部に接続している。
このような近赤外分光分析計２０１においては、６４個の送光プローブ１２と６４個の受光プローブ１３とを所定の配列で被検者の頭部表面に接触させるために、ホルダ３０が使用される。図７は、６４個の送光プローブと６４個の受光プローブとが挿入されるホルダ３０の一例を示す平面図である。
送光プローブ１２Ｔ１〜１２Ｔ６４と受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ６４とは、縦方向に１６個と横方向に１６個とに交互となるように配置されることになる。これにより、送光プローブ１２と受光プローブ１３とのプローブ間隔が一定となり、頭部表面から特定の深度となる受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）を得ている。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、チャンネルの中点からの深度１５ｍｍ〜２０ｍｍの受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）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、脳活動に関係した受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）を得ている。
送光プローブ１２Ｔ１〜１２Ｔ６４と受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ６４とは、縦方向に１６個と横方向に１６個とに交互となるように配置されることになる。これにより、送光プローブ１２と受光プローブ１３とのプローブ間隔が一定となり、頭部表面から特定の深度となる受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）を得ている。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、チャンネルの中点からの深度１５ｍｍ〜２０ｍｍの受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）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、脳活動に関係した受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）を得ている。
ところで、このような６４個の送光プローブ１２Ｔ１〜１２Ｔ６４と６４個の受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ６４との位置関係では、１個の受光プローブ１３で、複数個の送光プローブ１２から照射された光を同時に受光せず、１個の送光プローブ１２から照射された光のみを受光するように、送光プローブ１２から光を照射するタイミングと、受光プローブ１３で光を受光するタイミングとを調整する必要がある。このため、メモリ２３には、光源２で光を出射するタイミングと光検出器３で光を検出するタイミングとを示す制御テーブルが記憶されている。
このような制御テーブルがメモリ２３に記憶された送受光用制御部２１は、所定の時間に、１個の送光プローブ１２に光を送光する駆動信号を光源駆動機構４に出力するとともに、受光プローブ１３で受光された受光信号（受光量情報）を光検出器３で検出する。
その結果、図７に示すように平面視すると、合計２３２個（Ｓ１〜Ｓ２３２）の受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）の収集が行なわれる。
そして、解析用制御部２２は、合計２３２個の受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）に基づいて、関係式（１）（２）（３）を用いて、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の濃度・光路長積[oxyHb]、デオキシヘモグロビンの濃度・光路長積[deoxyHb]及び総ヘモグロビンの濃度・光路長積（[oxyHb]＋[deoxyHb]）を求めている。
このような制御テーブルがメモリ２３に記憶された送受光用制御部２１は、所定の時間に、１個の送光プローブ１２に光を送光する駆動信号を光源駆動機構４に出力するとともに、受光プローブ１３で受光された受光信号（受光量情報）を光検出器３で検出する。
その結果、図７に示すように平面視すると、合計２３２個（Ｓ１〜Ｓ２３２）の受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）の収集が行なわれる。
そして、解析用制御部２２は、合計２３２個の受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）に基づいて、関係式（１）（２）（３）を用いて、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の濃度・光路長積[oxyHb]、デオキシヘモグロビンの濃度・光路長積[deoxyHb]及び総ヘモグロビンの濃度・光路長積（[oxyHb]＋[deoxyHb]）を求めている。
しかしながら、上述したようなホルダ３０を被検者の頭部表面に装着するには、医師等にとっては非常に手間がかかり、被検者にとっては長い時間拘束されるため非常にストレスがかかるものであった。
そこで、本出願人は、被検者がホルダを頭部に装着する際に、被検者一人でも短時間で装着することができるように、ホルダ自体が毛髪を掻き分けるようにした櫛型形状のホルダを以前に着想し出願した（例えば、特許文献２や特許文献３参照）。図１０は、櫛型形状のホルダの一例を示す平面図である。ホルダ６０は、１本の直線状の基幹部６２と、５本の直線状の枝部６１とを備える。このようなホルダ６０によれば、被検者一人でも自分自身の頭部にホルダ６０を装着することができる。
そこで、本出願人は、被検者がホルダを頭部に装着する際に、被検者一人でも短時間で装着することができるように、ホルダ自体が毛髪を掻き分けるようにした櫛型形状のホルダを以前に着想し出願した（例えば、特許文献２や特許文献３参照）。図１０は、櫛型形状のホルダの一例を示す平面図である。ホルダ６０は、１本の直線状の基幹部６２と、５本の直線状の枝部６１とを備える。このようなホルダ６０によれば、被検者一人でも自分自身の頭部にホルダ６０を装着することができる。
Factors affecting the accuracy of near-infrared spectroscopy concentration calculations for focal changes in oxygenation parameters, NeuroImage 18, 865-879, 2003
しかしながら、上述したようなホルダ６０では、円柱形状（例えば、直径５ｍｍ）の送光プローブや円柱形状（例えば、直径５ｍｍ）の受光プローブを挿入するためのプローブ装着部６１ａが、枝部６１の先端から離れて形成されていたため、枝部６１の先端で毛髪を掻き分けても、掻き分けた毛髪がプローブ装着部６１ａ周辺に入り込んでくることがあった。
本件発明者らは、上記課題を解決するために、毛髪がプローブ装着部周辺に入り込むことを防止する方法について検討を行った。そこで、枝部の先端にプローブ装着部を形成することを見出した。
すなわち、本発明のホルダは、少なくとも２個のプローブ装着部を有し、当該プローブ装着部に先端から光を照射する送光プローブ、又は、先端から光を受光する受光プローブが挿入されて、被検者の頭部に装着されるホルダであって、第一方向に伸びた直線状の基幹部と、前記第一方向と異なる第二方向に伸びた少なくとも２本の直線状の枝部とを備え、前記プローブ装着部は、前記枝部の先端に形成されているようにしている。
ここで、「第一方向」や「第二方向」とは、ホルダの設計者等によって予め決められた任意の方向であり、第一方向や第二方向とは上方と垂直となることが好ましく、さらに第一方向と第二方向とはお互いに垂直となることが好ましく、例えば、第二方向は毛髪を掻き分けながらホルダを挿入しやすくなる前後方向等となる。
本発明のホルダは、第一方向に伸びた直線状の基幹部と、第二方向に伸びた少なくとも２個の直線状の枝部とを備える。つまり、ホルダは櫛型形状となっている。そして、プローブ装着部は枝部の先端に形成されている。これにより、被検者は、頭部にホルダを装着する際に、第二方向から枝部の先端（プローブ装着部）で毛髪を掻き分けながらホルダを挿入していくことになる。
以上のように、本発明のホルダによれば、被検者一人でも自分自身の頭部に短時間で容易にホルダを装着することができる。
（その他の課題を解決するための手段及び効果）
また、本発明のホルダは、前記プローブ装着部は、前記送光プローブ又は受光プローブが挿入される貫通孔を有し、前記プローブ装着部の下端部が、前記枝部の下面から突出しているようにしている。
また、本発明のホルダは、前記プローブ装着部の下端部が、下方から視ると、円環形状となっているようにしている。
また、本発明のホルダは、前記プローブ装着部は、前記送光プローブ又は受光プローブが挿入される貫通孔を有し、前記プローブ装着部の下端部が、前記枝部の下面から突出しているようにしている。
また、本発明のホルダは、前記プローブ装着部の下端部が、下方から視ると、円環形状となっているようにしている。
また、本発明のホルダは、前記プローブ装着部に対応する位置に穴が形成された遮光布を備え、前記穴に前記プローブ装着部を貫通させるようにして前記遮光布が取り付けられるようにしている。
本発明のホルダによれば、櫛型形状のホルダであっても、外部光を遮光することができる。
本発明のホルダによれば、櫛型形状のホルダであっても、外部光を遮光することができる。
また、本発明のホルダは、両端に挿入部と、両端の挿入部を設定距離で連結する連結部とを有する固定部材を備え、各挿入部には、前記プローブ装着部が挿入されるための貫通孔がそれぞれ開けられており、前記貫通孔に前記プローブ装着部を貫通させるようにして前記固定部材が取り付けられるようにしている。
ここで、「設定距離」とは、得ようとする受光量情報の位置の深さに応じて予め決められた任意の距離であって、例えば、脳活動に関係した受光量情報を得ようとした場合には、３０ｍｍ等となる。
ここで、「設定距離」とは、得ようとする受光量情報の位置の深さに応じて予め決められた任意の距離であって、例えば、脳活動に関係した受光量情報を得ようとした場合には、３０ｍｍ等となる。
そして、本発明の光計測装置は、上述したようなホルダと、前記被検者に光を照射する送光プローブと、前記被検者から放出される光を受光する受光プローブと、前記送光プローブ及び受光プローブを制御することで、前記被検者の脳活動に関する測定データを得る制御部とを備えるようにしている。
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計測装置の概略構成を示すブロック図である。また、図２〜図４は、ホルダの一例を示す図である。なお、近赤外分光分析計２０１と同様のものについては、同じ符号を付している。
光計測装置１は、直方体形状の筐体１１を有する。
筐体１１の内部には、光を出射する光源２と、光源２を駆動する光源駆動機構４と、光を検出する光検出器３と、Ａ／Ｄ５と、送受光用制御部２１と、解析用制御部２２と、メモリ２３とを備えるとともに、筐体１１の外部には、６４個の送光プローブ１２と、６４個の受光プローブ１３と、６４本の送光用光ファイバ１４と、６４本の受光用光ファイバ１５と、モニタ画面２６ａ等を有する表示装置２６と、キーボード（入力装置）２７とを備える。
光計測装置１は、直方体形状の筐体１１を有する。
筐体１１の内部には、光を出射する光源２と、光源２を駆動する光源駆動機構４と、光を検出する光検出器３と、Ａ／Ｄ５と、送受光用制御部２１と、解析用制御部２２と、メモリ２３とを備えるとともに、筐体１１の外部には、６４個の送光プローブ１２と、６４個の受光プローブ１３と、６４本の送光用光ファイバ１４と、６４本の受光用光ファイバ１５と、モニタ画面２６ａ等を有する表示装置２６と、キーボード（入力装置）２７とを備える。
ここで、ホルダ１６０について説明する。図２は、ホルダの平面図であり、図３は、図２に示すホルダの斜視図である。
ホルダ１６０は、直線状の基幹部１６２と、８本の直線状の枝部１６１とを備える。
基幹部１６２は、前方から見るとＸ方向（第一方向）に伸びており、上方から見ると円弧状となっている。そして、例えば、幅１５ｍｍ、厚さ２ｍｍとなっている。
ホルダ１６０は、直線状の基幹部１６２と、８本の直線状の枝部１６１とを備える。
基幹部１６２は、前方から見るとＸ方向（第一方向）に伸びており、上方から見ると円弧状となっている。そして、例えば、幅１５ｍｍ、厚さ２ｍｍとなっている。
第一左側枝部１６１ａは、基幹部１６２の左端部からＸ方向と４５°の角度となるＹ方向（第二方向）に伸びており、例えば、幅１５ｍｍ、厚さ２ｍｍ、長さ５０ｍｍとなっている。さらに、第一左側枝部１６１ａの先端に、平面視で円形状（例えば、直径５ｍｍ）の貫通孔を有する円筒形状のプローブ装着部１７１ａが形成されている。なお、プローブ装着部１７１ａの下端部は、第一左側枝部１６１ａの下面から突出している。
第二左側枝部１６１ｂは、基幹部１６２の左端部から５０ｍｍ中央に寄った位置からＸ方向と６０°の角度となるＹ方向（第二方向）に伸びており、例えば、幅１５ｍｍ、厚さ２ｍｍ、長さ７０ｍｍとなっている。さらに、第二左側枝部１６１ｂの先端に、平面視で円形状（例えば、直径５ｍｍ）の貫通孔を有する円筒形状のプローブ装着部１７１ｂが形成されている。なお、プローブ装着部１７１ｂの下端部は、第二左側枝部１６１ｂの下面から突出している。
第二左側枝部１６１ｂは、基幹部１６２の左端部から５０ｍｍ中央に寄った位置からＸ方向と６０°の角度となるＹ方向（第二方向）に伸びており、例えば、幅１５ｍｍ、厚さ２ｍｍ、長さ７０ｍｍとなっている。さらに、第二左側枝部１６１ｂの先端に、平面視で円形状（例えば、直径５ｍｍ）の貫通孔を有する円筒形状のプローブ装着部１７１ｂが形成されている。なお、プローブ装着部１７１ｂの下端部は、第二左側枝部１６１ｂの下面から突出している。
第三左側枝部１６１ｃは、基幹部１６２の左端部から７０ｍｍ中央に寄った位置からＸ方向と７５°の角度となるＹ方向（第二方向）に伸びており、例えば、幅１５ｍｍ、厚さ２ｍｍ、長さ８５ｍｍとなっている。さらに、第三左側枝部１６１ｃの先端に、平面視で円形状（例えば、直径５ｍｍ）の貫通孔を有する円筒形状のプローブ装着部１７１ｃが形成されている。なお、プローブ装着部１７１ｃの下端部は、第三左側枝部１６１ｃの下面から突出している。
中央枝部１６１ｉは、基幹部１６２の中央部からＸ方向と９０°の角度となるＹ方向（第二方向）に伸びており、例えば、幅１５ｍｍ、厚さ２ｍｍ、長さ６０ｍｍとなっている。
第四左側枝部１６１ｄは、中央枝部１６１ｉの上端部からＸ方向と４５°の角度となるＹ方向（第二方向）に伸びており、例えば、幅１５ｍｍ、厚さ２ｍｍ、長さ７０ｍｍとなっている。さらに、第四左側枝部１６１ｄの先端に、平面視で円形状（例えば、直径５ｍｍ）の貫通孔を有する円筒形状のプローブ装着部１７１ｄが形成されている。なお、プローブ装着部１７１ｄの下端部は、第四左側枝部１６１ｄの下面から突出している。
中央枝部１６１ｉは、基幹部１６２の中央部からＸ方向と９０°の角度となるＹ方向（第二方向）に伸びており、例えば、幅１５ｍｍ、厚さ２ｍｍ、長さ６０ｍｍとなっている。
第四左側枝部１６１ｄは、中央枝部１６１ｉの上端部からＸ方向と４５°の角度となるＹ方向（第二方向）に伸びており、例えば、幅１５ｍｍ、厚さ２ｍｍ、長さ７０ｍｍとなっている。さらに、第四左側枝部１６１ｄの先端に、平面視で円形状（例えば、直径５ｍｍ）の貫通孔を有する円筒形状のプローブ装着部１７１ｄが形成されている。なお、プローブ装着部１７１ｄの下端部は、第四左側枝部１６１ｄの下面から突出している。
このような構成により、第一左側枝部１６１ａのプローブ装着部１７１ａと、第二左側枝部１６１ｂのプローブ装着部１７１ｂと、第三左側枝部１６１ｃのプローブ装着部１７１ｃと、第四左側枝部１６１ｄのプローブ装着部１７１ｄとで、一辺が３１．５ｍｍとなる第一の平行四辺形が形成される。
また、ホルダ１６０の右半分についても、上述したホルダ１６０の左半分と同様の構造となっており、第一右側枝部１６１ｅのプローブ装着部１７１ｅと、第二右側枝部１６１ｆのプローブ装着部１７１ｆと、第三右側枝部１６１ｇのプローブ装着部１７１ｇと、第四右側枝部１６１ｈのプローブ装着部１７１ｈとで、一辺が３１．５ｍｍとなる第二の平行四辺形が形成される。
また、ホルダ１６０の右半分についても、上述したホルダ１６０の左半分と同様の構造となっており、第一右側枝部１６１ｅのプローブ装着部１７１ｅと、第二右側枝部１６１ｆのプローブ装着部１７１ｆと、第三右側枝部１６１ｇのプローブ装着部１７１ｇと、第四右側枝部１６１ｈのプローブ装着部１７１ｈとで、一辺が３１．５ｍｍとなる第二の平行四辺形が形成される。
送光プローブ１２は、プローブ装着部１７１ａ〜１７１ｈと固定することが可能となっている円柱形状（例えば、直径５ｍｍ）をしている。そして、送光プローブ１２の内部には、光源２と接続された送光用光ファイバ１４（例えば、直径２ｍｍ）がバネ等を介して固定されており、送光用光ファイバ１４の先端から光が照射されるようになっている。
また、受光プローブ１３も、送光プローブ１２と同様な構造となっており、プローブ装着部１７１ａ〜１７１ｈと固定することが可能となっている円柱形状（例えば、直径５ｍｍ）をしている。そして、受光プローブ１３の内部には、光検出器３と接続された受光用光ファイバ１５（例えば、直径２ｍｍ）がバネ等を介して固定されており、受光用光ファイバ１５の先端から光を受光するようになっている。
また、受光プローブ１３も、送光プローブ１２と同様な構造となっており、プローブ装着部１７１ａ〜１７１ｈと固定することが可能となっている円柱形状（例えば、直径５ｍｍ）をしている。そして、受光プローブ１３の内部には、光検出器３と接続された受光用光ファイバ１５（例えば、直径２ｍｍ）がバネ等を介して固定されており、受光用光ファイバ１５の先端から光を受光するようになっている。
ここで、図４（ａ）は、受光プローブ１３が取り付けられたホルダ１６０の第一左側枝部１６１ａの一部の断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示すホルダ１６０の第一左側枝部１６１ａの裏面図であり、図４（ｃ）は、受光プローブ１３が外されたホルダ１６０の第一左側枝部１６１ａの一部の断面図である。
プローブ装着部１７１ａに形成された円形状の貫通孔の内側には、受光プローブ１３を挿入して固定することが可能となっている。このように対応する番号のプローブ装着部１７１に送光プローブ１２Ｔ１〜１２Ｔ４と受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ４とを挿入すれば、図２（ａ）に示すように平面視すると、合計８個（Ｓ１〜Ｓ８）の受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）の収集を行うことができる。
プローブ装着部１７１ａに形成された円形状の貫通孔の内側には、受光プローブ１３を挿入して固定することが可能となっている。このように対応する番号のプローブ装着部１７１に送光プローブ１２Ｔ１〜１２Ｔ４と受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ４とを挿入すれば、図２（ａ）に示すように平面視すると、合計８個（Ｓ１〜Ｓ８）の受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）の収集を行うことができる。
このような基幹部１６２と枝部１６１とプローブ装着部１７１とを構成する材質としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール、金属等が挙げられる。
また、ホルダ１６０には、外部光が受光プローブ１３に入射しないように、黒色の遮光布が取り付けられてもよい。図８（ａ）は、２枚の遮光布８１、８２が取り付けられたホルダ１６０の平面図であり、図８（ｂ）は、遮光布８１が取り付けられたホルダ１６０の一部の断面図である。遮光布８１は、厚さ２ｍｍの平行四辺形をしており、遮光布８１には、４個のプローブ装着部１７１に対応する４個の穴８１ａが形成されている。このような遮光布８１は、ホルダ１６０の下面に、４個の穴８１ａに４個のプローブ装着部１７１を貫通させるようにして取り付けられる。また、遮光布８２も、同様な構造となっている。
さらに、ホルダ１６０には、形成された第一の平行四辺形や第二の平行四辺形が変形しないように、固定部材が取り付けられてもよい。図９（ａ）は、８個の固定部材９０が取り付けられたホルダ１６０の平面図であり、図９（ｂ）は、固定部材９０が取り付けられたホルダ１６０の一部の断面図である。固定部材９０は、一の字形状の板状体とし、そして、固定部材９０は、両端に円環形状の挿入部と、両端の挿入部を設定距離で連結する連結部とを有する。各挿入部の中央には、プローブ装着部１７１が挿入されるための円形状の貫通孔がそれぞれ開けられている。また、連結部は、幅１０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍであり、かつ、貫通孔の中心と貫通孔の中心との間の距離が設定距離３１．５ｍｍとなるように形成され、厚さ方向にだけ可撓性を有する。つまり、両端の挿入部は、常にチャンネル長さＸ（３０ｍｍ）で保持されるようになっている。そして、ホルダ１６０の下面に、２個の連結部に２個のプローブ装着部１７１を貫通させるようにして取り付けられる。
なお、固定部材９０や遮光布８２は薄く形成されており、固定部材９０や遮光布８２が取り付けられても、プローブ装着部１７１の下端部は、固定部材９０や遮光布８２の下面から突出するようになっている。
なお、固定部材９０や遮光布８２は薄く形成されており、固定部材９０や遮光布８２が取り付けられても、プローブ装着部１７１の下端部は、固定部材９０や遮光布８２の下面から突出するようになっている。
このような光計測装置１によれば、まず、被検者は、送光プローブ１２Ｔ１〜１２Ｔ４と受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ４とをホルダ１６０のプローブ装着部１７１の貫通孔に所定の配列で挿入する。次に、被検者は、ホルダ１６０の下面に遮光布８１、８２や固定部材９０を装着する。そして、被検者は、ホルダ１６０を頭部の前方から頭部の後方へ向かって、プローブ装着部１７１で毛髪を掻き分けながら挿入するように頭部に配置する。
以上のように、本発明の光計測システム１によれば、被検者一人でも自分自身の頭部に短時間で容易にホルダ１６０を装着することができる。
＜他の実施形態＞
（１）上述した光計測装置１では、ホルダ１６０を頭部の前方から頭部の後方に向かって頭部に装着していくような構成としたが、ホルダを頭部の右方から頭部の左方に向かって頭部に装着していくような構成としてもよい。
（２）上述した光計測装置１では、ホルダ１６０に４個の送光プローブ１２Ｔ１〜１２Ｔ４と４個の受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ４とを取り付けるような構成としたが、ホルダに８個の送光プローブと８個の受光プローブとを取り付けるような構成としてもよく、ホルダに２個の送光プローブと２個の受光プローブとを取り付けるような構成としてもよい。
（１）上述した光計測装置１では、ホルダ１６０を頭部の前方から頭部の後方に向かって頭部に装着していくような構成としたが、ホルダを頭部の右方から頭部の左方に向かって頭部に装着していくような構成としてもよい。
（２）上述した光計測装置１では、ホルダ１６０に４個の送光プローブ１２Ｔ１〜１２Ｔ４と４個の受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ４とを取り付けるような構成としたが、ホルダに８個の送光プローブと８個の受光プローブとを取り付けるような構成としてもよく、ホルダに２個の送光プローブと２個の受光プローブとを取り付けるような構成としてもよい。
本発明は、生体内部に光を照射して生体内部情報を取得する光計測装置等に利用することができる。
１：光計測装置
１１：筐体
１２：送光プローブ
１３：受光プローブ
１４：送光用光ファイバ
１５：受光用光ファイバ
２２：解析用制御部
２６：表示装置
２７：キーボード（入力装置）
１６０：ホルダ
１６１：枝部
１６２：基幹部
１７１：プローブ装着部
１１：筐体
１２：送光プローブ
１３：受光プローブ
１４：送光用光ファイバ
１５：受光用光ファイバ
２２：解析用制御部
２６：表示装置
２７：キーボード（入力装置）
１６０：ホルダ
１６１：枝部
１６２：基幹部
１７１：プローブ装着部
すなわち、本発明のホルダは、少なくとも２個のプローブ装着部を有し、当該プローブ装着部に先端から光を照射する送光プローブ、又は、先端から光を受光する受光プローブが挿入されて、被検者の頭部に装着されるホルダであって、第一方向に伸びた直線状の基幹部と、前記第一方向と異なる第二方向に伸びた少なくとも２本の直線状の枝部とを備え、前記第二方向から毛髪を掻き分けながら挿入していくことが可能な櫛型形状となっており、前記プローブ装着部は、前記枝部の先端に形成されているようにしている。
Claims (6)
- 少なくとも２個のプローブ装着部を有し、当該プローブ装着部に先端から光を照射する送光プローブ、又は、先端から光を受光する受光プローブが挿入されて、被検者の頭部に装着されるホルダであって、
第一方向に伸びた直線状の基幹部と、
前記第一方向と異なる第二方向に伸びた少なくとも２本の直線状の枝部とを備え、
前記プローブ装着部は、前記枝部の先端に形成されていることを特徴とするホルダ。 - 前記プローブ装着部は、前記送光プローブ又は受光プローブが挿入される貫通孔を有し、
前記プローブ装着部の下端部が、前記枝部の下面から突出していることを特徴とする請求項１に記載のホルダ。 - 前記プローブ装着部の下端部が、下方から視ると、円環形状となっていることを特徴とする請求項２に記載のホルダ。
- 前記プローブ装着部に対応する位置に穴が形成された遮光布を備え、
前記穴に前記プローブ装着部を貫通させるようにして前記遮光布が取り付けられることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずかに記載のホルダ。 - 両端に挿入部と、両端の挿入部を設定距離で連結する連結部とを有する固定部材を備え、
各挿入部には、前記プローブ装着部が挿入されるための貫通孔がそれぞれ開けられており、
前記貫通孔に前記プローブ装着部を貫通させるようにして前記固定部材が取り付けられることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずかに記載のホルダ。 - 請求項１〜請求項５のいずかに記載のホルダと、
前記被検者に光を照射する送光プローブと、
前記被検者から放出される光を受光する受光プローブと、
前記送光プローブ及び受光プローブを制御することで、前記被検者の脳活動に関する測定データを得る制御部とを備えることを特徴とする光計測装置。
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