特許 5794388 光生体計測装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5794388

(24)【登録日】2015年8月21日

(45)【発行日】2015年10月14日

(54)【発明の名称】光生体計測装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 10/00 20060101AFI20150928BHJP

   A61B 5/1455 20060101ALI20150928BHJP

【ＦＩ】

   A61B10/00 E

   A61B5/14 322

【請求項の数】4

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-512220(P2014-512220)

(86)(22)【出願日】2012年4月25日

(86)【国際出願番号】JP2012061059

(87)【国際公開番号】WO2013161018

(87)【国際公開日】20131031

【審査請求日】2014年7月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100114030

【弁理士】

【氏名又は名称】鹿島 義雄

(72)【発明者】

【氏名】石川 亮宏

(72)【発明者】

【氏名】井上 芳浩

(72)【発明者】

【氏名】網田 孝司

(72)【発明者】

【氏名】河野 理

(72)【発明者】

【氏名】増田 善紀

(72)【発明者】

【氏名】宇田川 晴英

【審査官】 門田 宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１７２１７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１１９６６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−９５３８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−６４６７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ １０／００

Ａ６１Ｂ ５／１４５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検者の頭皮表面上に配置される複数の送光プローブと、当該頭皮表面上に配置される複数の受光プローブとを有し、各受光プローブは送光プローブから第二設定距離ｒ２で離れた位置に配置されている送受光部と、
前記送光プローブから受光プローブまでの第二受光量情報ΔＡ２を用いて、脳活動に関する測定データを算出する第二受光量情報算出部と、
被検者の脳の計測位置を示して各測定データをそれぞれ表示することで、被検者の脳の所定範囲における測定データを表示するデータ表示制御部とを備える光生体計測装置であって、
前記送光プローブから第二設定距離ｒ２より短い第一設定距離ｒ１で離れた位置に配置された参照受光プローブと、
前記送光プローブから前記参照受光プローブまでの第一受光量情報ΔＡ１を用いて、皮膚血流に関する皮膚血流データを算出する第一受光量情報算出部とを備え、
前記データ表示制御部は、被検者の脳の所定範囲における測定データを表示するとともに、被検者の頭皮の計測位置を示して皮膚血流データを表示することで、被検者の頭皮の所定位置における皮膚血流データを表示することを特徴とする光生体計測装置。

【請求項2】

前記データ表示制御部は、被検者の脳の所定範囲における測定データをマップで表示するとともに、
当該マップでの被検者の頭皮の所定位置近傍に皮膚血流データを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。

【請求項3】

複数の参照受光プローブを備え、
前記データ表示制御部は、被検者の脳の所定範囲における測定データをマップで表示するとともに、
被検者の頭皮の所定範囲における皮膚血流データをマップで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。

【請求項4】

被検者の頭皮表面を示す頭皮表面形態画像及び／又は被検者の脳表面を示す脳表面形態画像を取得して表示する形態画像表示制御部を備え、
頭皮表面形態画像及び／又は脳表面形態画像上に、前記マップを重畳して表示することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の光生体計測装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光生体計測装置に関し、さらに詳細には非侵襲で脳活動を測定する光生体計測装置に関する。

【背景技術】

【0002】

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、被検者の頭皮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λ_１、λ_２、λ_３（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、脳から放出された各波長λ_１、λ_２、λ_３の近赤外光の強度変化（受光量情報）ΔＡ（λ_１）、ΔＡ（λ_２）、ΔＡ（λ_３）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ΔＡ（λ_１）、ΔＡ（λ_２）、ΔＡ（λ_３）から、脳血流中のオキシヘモグロビンの濃度変化・光路長積[oxyHb]と、デオキシヘモグロビンの濃度変化・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。さらには、オキシヘモグロビンの濃度変化・光路長積[oxyHb]と、デオキシヘモグロビンの濃度変化・光路長積[deoxyHb]とから総ヘモグロビンの濃度変化・光路長積（[oxyHb]＋[deoxyHb]）を算出している。
ΔＡ（λ_１）＝Ｅ_Ｏ（λ_１）×[oxyHb]＋Ｅ_ｄ（λ_１）×[deoxyHb]・・・（１）
ΔＡ（λ_２）＝Ｅ_Ｏ（λ_２）×[oxyHb]＋Ｅ_ｄ（λ_２）×[deoxyHb]・・・（２）
ΔＡ（λ_３）＝Ｅ_Ｏ（λ_３）×[oxyHb]＋Ｅ_ｄ（λ_３）×[deoxyHb]・・・（３）
なお、Ｅ_Ｏ（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、Ｅ_ｄ（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。

【0003】

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７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図である。送光プローブ１２が被検者の頭皮表面の送光点Ｔに押し当てられるとともに、受光プローブ１３が被検者の頭皮表面の受光点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に頭皮表面から放出される光を入射させる。このとき、頭皮表面の送光点Ｔから照射された光のうちで、バナナ形状（測定領域）を通過した光が頭皮表面の受光点Ｒに到達する。すなわち、光は、送光点Ｔ近傍の皮膚に存在する血管と、脳に存在する血管と、受光点Ｒ近傍の皮膚に存在する血管とを通過することになる。

【0004】

そこで、脳に存在する血管のみによる受光量情報ΔＡを取得するために、送光プローブ１２と受光プローブ１３との間の距離（チャンネル）を、短距離ｒ１としたものと長距離ｒ２としたものとを備えるものが開示されている（例えば、特許文献１や非特許文献１参照）。図８は、送光プローブ１２と短距離ｒ１となる参照受光プローブ１４及び長距離ｒ２となる受光プローブ１３と、測定部位との関係を示す断面図である。これにより、長距離ｒ２のチャンネルで、送光点Ｔ近傍の皮膚に存在する血管と、脳に存在する血管と、受光点Ｒ２近傍の皮膚に存在する血管とによる受光量情報ΔＡ２を取得するとともに、短距離ｒ１のチャンネルで、送光点Ｔ近傍の皮膚に存在する血管（受光点Ｒ１近傍の皮膚に存在する血管）のみによる受光量情報ΔＡ１を取得している。

【0005】

そして、このようにして得られた受光量情報ΔＡ１、ΔＡ２から式（４）を用いて、脳に存在する血管のみによる受光量情報ΔＡを求めている。
ΔＡ＝ΔＡ２−ＫΔＡ１・・・（４）
ところで、式（４）において受光量情報ΔＡを求めるためには係数Ｋを決定する必要があり、この係数Ｋを算出する算出方法が開示されている（例えば、非特許文献２参照）。この算出方法では、最小二乗誤差を用いて係数Ｋを算出している。

【0006】

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変化・光路長積[oxyHb]、デオキシヘモグロビンの濃度変化・光路長積[deoxyHb]及び総ヘモグロビンの濃度変化・光路長積（[oxyHb]＋[deoxyHb]）をそれぞれ測定することが行われている。
このような光脳機能イメージング装置においては、８個の送光プローブ１２と８個の受光プローブ１３とを所定の配列で被検者の頭皮表面に接触させるために、ホルダ（送受光部）１３０が使用される。図９は、８個の送光プローブと８個の受光プローブとが挿入されるホルダ１３０の一例を示す平面図である。
送光プローブ１２_Ｔ１〜１２_Ｔ８と受光プローブ１３_Ｒ１〜１３_Ｒ８とは、縦方向に４個と横方向に４個とに交互となるように配置される。このとき、送光プローブ１２_Ｔ１〜１２_Ｔ８と受光プローブ１３_Ｒ１〜１３_Ｒ８との間の間隔（チャンネル）である第二設定距離ｒ２は、３０ｍｍとなっている。これにより、脳の２４箇所の計測位置に関する受光量情報ΔＡ２（λ_１）、ΔＡ２（λ_２）、ΔＡ２（λ_３）を得ている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００９−１３６４３４号公報

【非特許文献】

【0008】

【非特許文献1】Rolf B. Saager, and Andrew J. Berger "Direct characterization and removal of interfering absorption trends in two-layer turbid media" J. Opt. Soc. Am. A/Vol.22, No.9/September 2005.

【非特許文献2】Francesco Fabbri, Angelo Sassaroli, Michael e Henry, and Sergio Fantini "Optical measurements of absorption changes in two-layered diffusive media" Phys. Med. Biol. 49(2004) 1183 - 1201.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

ところで、上述したような受光量情報ΔＡ１、ΔＡ２や係数Ｋを用いた算出方法で受光量情報ΔＡを算出しているが、これは一対の送光プローブ１２及び受光プローブ１３の組み合わせを考慮しており、上述したような光脳機能イメージング装置のホルダ１３０のような複数の送光プローブ１２_Ｔ１〜１２_Ｔ８及び複数の受光プローブ１３_Ｒ１〜１３_Ｒ８の組み合わせを考慮したものではなかった。つまり、脳の複数箇所（２４箇所）の計測位置に関する受光量情報ΔＡを算出するものではなかった。
なお、上述したような算出方法で受光量情報ΔＡを算出するために、全ての送光プローブ１２_Ｔ１〜１２_Ｔ８及び受光プローブ１３_Ｒ１〜１３_Ｒ８の組み合わせに対して短距離ｒ２とした複数の参照受光プローブ１４を設けることも考えられるが、全ての送光プローブ１２_Ｔ１〜１２_Ｔ８及び受光プローブ１３_Ｒ１〜１３_Ｒ８の組み合わせに対して参照受光プローブ１４を設けることはコストがかかる。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本件発明者らは、上記課題を解決するために、少数の参照受光プローブであっても、脳の複数箇所の測定部位に関して脳に存在する血管のみによる受光量情報ΔＡを考察することができる方法について検討を行った。そこで、被検者の脳の所定範囲における測定データを表示するとともに、被検者の頭皮の所定位置における皮膚血流データを同時に表示することを見出した。これにより、医師や検査技師等は皮膚血流データを参考にしながら、測定データを考察することができる。

【0011】

すなわち、本発明の光生体計測装置は、被検者の頭皮表面上に配置される複数の送光プローブと、当該頭皮表面上に配置される複数の受光プローブとを有し、各受光プローブは送光プローブから第二設定距離ｒ２で離れた位置に配置されている送受光部と、前記送光プローブから受光プローブまでの第二受光量情報ΔＡ２を用いて、脳活動に関する測定データを算出する第二受光量情報算出部と、被検者の脳の計測位置を示して各測定データをそれぞれ表示することで、被検者の脳の所定範囲における測定データを表示するデータ表示制御部とを備える光生体計測装置であって、前記送光プローブから第二設定距離ｒ２より短い第一設定距離ｒ１で離れた位置に配置された参照受光プローブと、前記送光プローブから前記参照受光プローブまでの第一受光量情報ΔＡ１を用いて、皮膚血流に関する皮膚血流データを算出する第一受光量情報算出部とを備え、前記データ表示制御部は、被検者の脳の所定範囲における測定データを表示するとともに、被検者の頭皮の計測位置を示して皮膚血流データを表示することで、被検者の頭皮の所定位置における皮膚血流データを表示するようにしている。

【0012】

ここで、「第二設定距離ｒ２」は、送光点Ｔ近傍の皮膚に存在する血管と、脳に存在する血管と、受光点Ｒ近傍の皮膚に存在する血管とによる受光量情報を取得するための距離であり、「第一設定距離ｒ１」は、送光点Ｔ又は受光点Ｒ近傍の皮膚に存在する血管による受光量情報を取得するための距離である。
また、「被検者の脳の所定範囲」とは、計測したい任意の脳の範囲のことをいい、送受光部の大きさ等によって決定されるものであり、「被検者の頭皮の所定位置」とは、脳に存在しない血管を計測するための位置のことをいい、例えば、頭皮から１．５ｃｍ以内に存在する主要動脈や主要静脈や送受光部付近の動脈や送受光部付近の静脈を計測するための位置等が挙げられる。

【発明の効果】

【0013】

以上のように、本発明の光生体計測装置によれば、医師や検査技師等は皮膚血流データとその計測位置を参考にしながら、測定データを考察することができるので、測定データ中にアーティファクトが生じているか否かを判断したり、どの測定データ中にどのようなアーティファクトが生じているかを判断したりすることができる。その結果、医師や検査技師等は、ある測定データを破棄することができ、被検者の脳活動を正確に診断することができる。

【0014】

（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、前記データ表示制御部は、被検者の脳の所定範囲における測定データをマップで表示するとともに、当該マップでの被検者の頭皮の所定位置近傍に皮膚血流データを表示するようにしてもよい。
ここで、「マップ」とは、２次元若しくは３次元の空間に位置が対応付けられたものをいう。

【0015】

そして、本発明の光生体計測装置においては、複数の参照受光プローブを備え、前記データ表示制御部は、被検者の脳の所定範囲における測定データをマップで表示するとともに、被検者の頭皮の所定範囲における皮膚血流データをマップで表示するようにしてもよい。

【0016】

さらに、本発明の光生体計測装置においては、被検者の頭皮表面を示す頭皮表面形態画像及び／又は被検者の脳表面を示す脳表面形態画像を取得して表示する形態画像表示制御部を備え、頭皮表面形態画像及び／又は脳表面形態画像上に、前記マップを重畳して表示するようにしてもよい。
ここで、「被検者の頭皮表面を示す頭皮表面形態画像」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者の映像データから、頭皮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次元形態画像のことをいう。また、「被検者の脳表面を示す脳表面形態画像」とは、ＭＲＩやＣＴ画像等により作成された被検者の映像データから、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次元形態画像のことをいう。
以上のように、本発明の光生体計測装置によれば、頭皮表面や脳表面を示す３次元形態画像を作成するので、脳の解剖学的構造の個人差にかかわらず、脳活動を詳細に考察することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】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。

【図2】８個の送光プローブと８個の受光プローブと４個の参照受光プローブとが挿入されるホルダの一例を示す平面図。

【図3】生体計測装置により得られた画像が表示されたモニタ画面の一例を示す図。

【図4】生体計測装置により得られた画像が表示されたモニタ画面の他の一例を示す図。

【図5】生体計測装置により得られた画像が表示されたモニタ画面の他の一例を示す図。

【図6】生体計測装置により得られた画像が表示されたモニタ画面の他の一例を示す図。

【図7】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図。

【図8】送光プローブと短距離ｒ１となる参照受光プローブ及び長距離ｒ２となる受光プローブと、測定部位との関係を示す断面図。

【図9】８個の送光プローブと８個の受光プローブとが挿入されるホルダの一例を示す平面図。

【発明を実施するための形態】

【0018】

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。

【0019】

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。また、図２は、８個の送光プローブと８個の受光プローブと４個の参照受光プローブとが挿入されるホルダ（送受光部）の一例を示す平面図である。そして、図３は、計測結果として画像表示されたモニタ画面の一例を示す図である。
光生体計測装置１は、ホルダ３０と、発光部２と、光検出部３と、光生体計測装置１全体の制御を実行する制御部（コンピュータ）２０とにより構成される。

【0020】

図３では、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２４ｃの画像表示が行われている。また、脳表面画像２４ｂの２４個の所定位置上に測定データ２４ｄの画像表示が行われており、頭皮表面画像２４ａの４個の所定位置上に皮膚血流データ２４ｅの画像表示が行われている。なお、測定データ２４ｄと皮膚血流データ２４ｅとは、ある計測時間ｔでのオキシヘモグロビンの濃度変化・光路長積[oxyHb]の数値に対応する色で表現されている。また、頭皮表面画像２４ａと皮膚血流データとは、半透明で画像表示されている。

【0021】

ホルダ３０は、８個の送光プローブ１２_Ｔ１〜１２_Ｔ８と、８個の受光プローブ１３_Ｒ１〜１３_Ｒ８と、４個の参照受光プローブ１４ａ〜１４ｄとを有する。送光プローブ１２_Ｔ１〜１２_Ｔ８は、光を出射するものであり、一方、受光プローブ１３_Ｒ１〜１３_Ｒ８と参照受光プローブ１４ａ〜１４ｄとは、光の量を検出するものである。
送光プローブ１２_Ｔ１〜１２_Ｔ８と受光プローブ１３_Ｒ１〜１３_Ｒ８とは、行方向及び列方向に交互となるように正方格子状に配置されている。このとき、送光プローブ１２_Ｔ１〜１２_Ｔ８と受光プローブ１３_Ｒ１〜１３_Ｒ８との間の間隔（チャンネル）である第二設定距離ｒ２は、３０ｍｍとなっている。

【0022】

また、参照受光プローブ１４ａは、送光プローブ１２_Ｔ１と受光プローブ１３_Ｒ３との間で、送光プローブ１２_Ｔ１と第一設定距離ｒ１で離れた位置に配置されており、送光プローブ１２_Ｔ１と参照受光プローブ１４ａとの間の間隔である第一設定距離ｒ１は、１０ｍｍとなっている。そして、参照受光プローブ１４ｂは、送光プローブ１２_Ｔ４と受光プローブ１３_Ｒ２との間で、送光プローブ１２_Ｔ４と第一設定距離ｒ１で離れた位置に配置され、参照受光プローブ１４ｃは、送光プローブ１２_Ｔ５と受光プローブ１３_Ｒ７との間で、送光プローブ１２_Ｔ５と第一設定距離ｒ１で離れた位置に配置され、参照受光プローブ１４ｄは、送光プローブ１２_Ｔ８と受光プローブ１３_Ｒ６との間で、送光プローブ１２_Ｔ８と第一設定距離ｒ１で離れた位置に配置されている。

【0023】

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８個の送光プローブ１２_Ｔ１〜１２_Ｔ８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と８０５ｎｍと８３０ｎｍとの３波長光）が用いられる。
光検出部３は、８個の受光プローブ１３_Ｒ１〜１３_Ｒ８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、８個の第二受光量情報ΔＡ２_ｙ（λ_１）、ΔＡ２_ｙ（λ_２）、ΔＡ２_ｙ（λ_３）（ｙ＝１，２，・・・，８）をコンピュータ２０に出力するとともに、４個の参照受光プローブ１４ａ〜１４ｄ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、４個の第一受光量情報ΔＡ１_ｍ（λ_１）、ΔＡ１_ｍ（λ_２）、ΔＡ１_ｍ（λ_３）（ｍ＝１，２，・・・，４）をコンピュータ２０に出力する。

【0024】

コンピュータ２０においては、ＣＰＵ２１とメモリ２５と備え、モニタ画面２３ａ等を有する表示装置２３と、キーボード２２ａやマウス２２ｂ等を有する入力装置２２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、送受光部制御部４０と、形態画像表示制御部３１と、第二受光量情報取得部３２と、第一受光量情報取得部３３と、データ表示制御部３４とを有する。さらに、メモリ２５には、受光量情報ΔＡ１_ｍ（λ_１）、ΔＡ１_ｍ（λ_２）、ΔＡ１_ｍ（λ_３）、ΔＡ２_ｙ（λ_１）、ΔＡ２_ｙ（λ_２）、ΔＡ２_ｙ（λ_３）を記憶していく受光量情報記憶領域２５ａと、画像データを記憶する画像データ記憶領域２５ｂとが形成されている。

【0025】

形態画像表示制御部３１は、計測前にＭＲＩ５０により作成された映像データを取得することにより、頭皮表面を示す映像データを抽出することで頭皮表面形態画像データを取得するとともに、脳表面を示す映像データを抽出することで脳表面形態画像データを取得して、頭皮表面形態画像データと脳表面形態画像データとを画像データ記憶領域２５ｂに記憶させる。ここで、ＭＲＩ５０は、３方向の２次元画像を示す映像データを作成するものである。なお、映像データは、頭皮表面と脳表面とを含む被険者を示すものである。また、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、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。

【0026】

また、形態画像表示制御部３１は、測定後等に入力装置２２から出力された入力信号に基づいて、画像データ記憶領域２５ｂに記憶された頭皮表面形態画像データと脳表面形態画像データとを合成することにより、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２４ｄを作成して、モニタ画面２３ａに３次元形態画像２４ｃの画像表示を行う制御を行う（図３参照）。

【0027】

送受光部制御部４０は、発光部２に駆動信号を出力する発光制御部４２と、光検出部３からの受光量情報ΔＡ１_ｍ（λ_１）、ΔＡ１_ｍ（λ_２）、ΔＡ１_ｍ（λ_３）、ΔＡ２_ｙ（λ_１）、ΔＡ２_ｙ（λ_２）、ΔＡ２_ｙ（λ_３）を受けることにより受光量情報記憶領域２５ａに記憶させる光検出制御部４３とを有する。発光制御部４２は、送光プローブ１２に光を送光する駆動信号を発光部２に出力する制御を行う。光検出制御部４３は、光検出部３からの４個の第一受光量情報ΔＡ１_ｍ（λ_１）、ΔＡ１_ｍ（λ_２）、ΔＡ１_ｍ（λ_３）と８個の第二受光量情報ΔＡ２_ｙ（λ_１）、ΔＡ２_ｙ（λ_２）、ΔＡ２_ｙ（λ_３）とを受光量情報記憶領域２５ａに記憶させる制御を行う。つまり、１個の送光プローブ１２から光が送光されるごとに、４個の第一受光量情報ΔＡ１_ｍ（λ_１）、ΔＡ１_ｍ（λ_２）、ΔＡ１_ｍ（λ_３）と８個の第二受光量情報ΔＡ２_ｙ（λ_１）、ΔＡ２_ｙ（λ_２）、ΔＡ２_ｙ（λ_３）とが受光量情報記憶領域２５ａに記憶されていくことになる。

【0028】

第二受光量情報取得部３２は、受光量情報記憶領域２５ａに記憶された第二受光量情報ΔＡ２_ｙ（λ_１）、ΔＡ２_ｙ（λ_２）、ΔＡ２_ｙ（λ_３）の中から、送光プローブ１２から第二設定距離ｒ２で離れた受光プローブ１３で検出された第二受光量情報ΔＡ２_ｘ（λ_１）、ΔＡ２_ｘ（λ_２）、ΔＡ２_ｘ（λ_３）（チャンネル番号ｘ＝１，２，・・・，２４）を取得する制御を行う。つまり、２４個の第二受光量情報ΔＡ２_ｘ（λ_１）、ΔＡ２_ｘ（λ_２）、ΔＡ２_ｘ（λ_３）（ｘ＝１，２，・・・，２４）を取得する。

【0029】

第一受光量情報取得部３３は、受光量情報記憶領域２５ａに記憶された第一受光量情報ΔＡ１_ｍ（λ_１）、ΔＡ１_ｍ（λ_２）、ΔＡ１_ｍ（λ_３）の中から、送光プローブ１２から第一設定距離ｒ１で離れた参照受光プローブ１４で検出された第一受光量情報ΔＡ１_ｎ（λ_１）、ΔＡ１_ｎ（λ_２）、ΔＡ１_ｎ（λ_３）（チャンネル番号ｎ＝１，２，・・・，４）を取得する制御を行う。つまり、４個の第一受光量情報ΔＡ１_ｎ（λ_１）、ΔＡ１_ｎ（λ_２）、ΔＡ１_ｎ（λ_３）（ｎ＝１，２，・・・，４）を取得する。

【0030】

データ表示制御部３４は、受光量情報記憶領域２５ａに記憶された第二受光量情報ΔＡ２_ｘ（λ_１）、ΔＡ２_ｘ（λ_２）、ΔＡ２_ｘ（λ_３）（ｘ＝１，２，・・・，２４）に基づいて、関係式（１）（２）（３）を用いて、オキシヘモグロビンの濃度変化・光路長積[oxyHb]、デオキシヘモグロビンの濃度変化・光路長積[deoxyHb]及び総ヘモグロビンの濃度変化・光路長積（[oxyHb]＋[deoxyHb]）を測定データとして求め、脳表面画像２４ｂの２４個の所定位置上に測定データ２４ｄの画像表示を行う制御を行う。このとき、例えば、ある計測時間ｔにおける２４個の所定位置でのオキシヘモグロビンの濃度変化・光路長積[oxyHb]を、数値とカラーとの対応関係を示すカラーテーブルに基づいて、色で表現する。また、脳表面画像２４ｂの２４個の所定位置は、送光点Ｔと受光点Ｒとを被検者の頭皮表面に沿って最短距離で結んだ線の中点Ｍから、送光点Ｔと受光点Ｒとを被検者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である被検者の部位Ｓとする。

【0031】

さらに、データ表示制御部３４は、脳表面画像２４ｂの２４個の所定位置上に測定データ２４ｄの画像表示を行うとともに、受光量情報記憶領域２５ａに記憶された第一受光量情報ΔＡ１_ｎ（λ_１）、ΔＡ１_ｎ（λ_２）、ΔＡ１_ｎ（λ_３）（ｎ＝１，２，・・・，４）に基づいて、関係式（１）（２）（３）を用いて、オキシヘモグロビンの濃度変化・光路長積[oxyHb]、デオキシヘモグロビンの濃度変化・光路長積[deoxyHb]及び総ヘモグロビンの濃度変化・光路長積（[oxyHb]＋[deoxyHb]）を皮膚血流データとして求め、頭皮表面画像２４ａの４個の所定位置上に皮膚血流データ２４ｅの画像表示を行う制御を行う。このとき、例えば、ある計測時間ｔにおける４個の所定位置でのオキシヘモグロビンの濃度変化・光路長積[oxyHb]を、数値とカラーとの対応関係を示すカラーテーブルに基づいて、色で表現する。また、頭皮表面画像２４ａの４個の所定位置は、送光点Ｔと受光点Ｒとを被検者の頭皮表面に沿って最短距離で結んだ線の中点Ｍとする。これにより、モニタ画面２３ａに図３のような画像が表示される。

【0032】

以上のように、光生体計測装置１によれば、医師や検査技師等は、図３のような画像を用いて皮膚血流データ２４ｅとその計測位置を参考にしながら、測定データ２４ｄを考察することができるので、測定データ２４ｄ中にアーティファクトが生じているか否かを判断したり、どの測定データ２４ｄ中にどのようなアーティファクトが生じているかを判断したりすることができる。その結果、医師や検査技師等は、ある測定データ２４ｄを破棄することができ、被検者の脳活動を正確に診断することができる。また、頭皮表面画像２４ａや脳表面画像２４ｂを作成するので、脳の解剖学的構造の個人差にかかわらず、脳活動を詳細に考察することができる。

【0033】

＜他の実施形態＞
（１）上述した光生体計測装置１では、データ表示制御部３４は、脳表面画像２４ｂの２４個の所定位置上に測定データ２４ｄの画像表示を行う構成を示したが、脳表面画像２４ｂの所定範囲上に測定データ２４ｄの等高線マップの画像表示を行う構成としてもよい。また、データ表示制御部３４は、頭皮表面画像２４ａの４個の所定位置上に皮膚血流データ２４ｅの画像表示を行う構成を示したが、頭皮表面画像２４ａの所定範囲上に皮膚血流データ２４ｅの等高線マップの画像表示を行う構成としてもよい。図４は、画像表示されたモニタ画面の他の一例を示す図である。

【0034】

（２）上述した光生体計測装置１では、データ表示制御部３４は、脳表面画像２４ｂの２４個の所定位置上に測定データ２４ｄの画像表示を行う構成を示したが、脳表面画像２４ｂを用いず測定データ２４ｄの等高線マップの画像表示を行う構成としてもよい。また、データ表示制御部３４は、頭皮表面画像２４ａの４個の所定位置上に皮膚血流データ２４ｅの画像表示を行う構成を示したが、頭皮表面画像２４ａを用いず皮膚血流データ２４ｅの等高線マップの画像表示を行う構成としてもよい。図５は、画像表示されたモニタ画面の他の一例を示す図である。

【0035】

（３）上述した光生体計測装置１では、データ表示制御部３４は、頭皮表面画像２４ａの４個の所定位置上に皮膚血流データ２４ｅの画像表示を行う構成を示したが、頭皮表面画像２４ａを用いず、測定データ２４ｄの等高線マップでの被検者の頭皮の所定位置近傍に皮膚血流データ２４ｅの画像表示を行う構成としてもよい。図６は、画像表示されたモニタ画面の他の一例を示す図である。

【産業上の利用可能性】

【0036】

本発明は、非侵襲で脳活動を測定する光生体計測装置に利用することができる。

【符号の説明】

【0037】

１： 光生体計測装置
１２： 送光プローブ
１３： 受光プローブ
１４： 参照受光プローブ
２２： 入力装置
２３： 表示装置
３０： ホルダ（送受光部）
３１： 形態映像データ取得部
３２： 第二受光量情報算出部
３３： 第一受光量情報算出部
３４： データ表示制御部
５０： ＭＲＩ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】