特許 6146475 脳機能計測装置および脳機能計測装置用プローブホルダ

(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】6146475

(24)【登録日】2017年5月26日

(45)【発行日】2017年6月14日

(54)【発明の名称】脳機能計測装置および脳機能計測装置用プローブホルダ

(51)【国際特許分類】

   A61B 10/00 20060101AFI20170607BHJP

   A61B 5/1455 20060101ALI20170607BHJP

   A61B 5/0408 20060101ALI20170607BHJP

   A61B 5/0478 20060101ALI20170607BHJP

   A61B 5/0476 20060101ALI20170607BHJP

【ＦＩ】

   A61B10/00 E

   A61B5/14 322

   A61B5/04 300M

   A61B5/04 320B

【請求項の数】9

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2015-535236(P2015-535236)

(86)(22)【出願日】2013年9月6日

(86)【国際出願番号】JP2013074111

(87)【国際公開番号】WO2015033440

(87)【国際公開日】20150312

【審査請求日】2016年1月27日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）文部科学省平成２４年度科学技術委託研究事業「日本の特長を活かしたＢＭＩの統合的研究開発」（ＢＭＩのための非侵襲脳活動計測装置ＮＩＲＳ−ＥＥＧシステムの開発）に係わる委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(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】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(72)【発明者】

【氏名】宇田川 晴英

【審査官】 福田 裕司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−２８６４４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１３５３８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０８２２６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−００６６６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１３５９８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２３３３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１６１２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０１０７７１６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１１／０８３５６３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１１／１１４４７９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ １０／００

Ａ６１Ｂ ５／０４０８

Ａ６１Ｂ ５／０４７６

Ａ６１Ｂ ５／０４７８

Ａ６１Ｂ ５／１４５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被験者の頭部側に位置する一端部で計測を行う計測プローブを含むプローブ部と、
被験者の頭部に装着されるとともに前記プローブ部を保持する保持部とを備え、
前記保持部は、前記計測プローブの前記一端部を被験者の頭部側に向けて突出させた状態で、前記プローブ部の前記一端部とは反対の他端部側を保持することにより、被験者の頭部から離間した位置に配置されており、
前記保持部は、前記保持部と被験者の頭部との間から頭髪をかき分けることが可能な所定間隔分だけ被験者の頭部から離間した状態で、かつ、前記プローブ部の前記一端部側を外部から頭髪をかき分けることが可能なように露出させた状態で、前記プローブ部の前記他端部側を保持するように構成されており、
前記保持部は、複数の前記プローブ部の前記他端部側を保持するベース部材と、前記ベース部材を被験者の頭部から離間した状態で支持する支持部材とを含み、
前記保持部は、前記ベース部材を前記支持部材に対して揺動可能に接続する接続部材と、前記ベース部材を介して前記複数のプローブ部を被験者の頭部側に向けて押圧する押圧部材とをさらに含む、脳機能計測装置。

【請求項2】

前記プローブ部は、前記計測プローブを着脱可能に保持する装着部をさらに含み、
前記装着部は、前記保持部から被験者の頭部側に向けて突出するように形成されるとともに、前記装着部の前記計測プローブが配置される側とは反対の端部側が前記保持部により保持されるように構成されている、請求項１に記載の脳機能計測装置。

【請求項3】

前記接続部材は、両端が前記ベース部材と前記支持部材とにそれぞれ接続された板状の弾性部材を有する、請求項１に記載の脳機能計測装置。

【請求項4】

前記接続部材は、前記支持部材と前記ベース部材とを回動可能に接続する関節部を有する、請求項１に記載の脳機能計測装置。

【請求項5】

前記保持部は、複数の前記プローブ部を保持し、
前記装着部は、前記計測プローブ毎に個別に設けられており、隣接する前記装着部と互いに間隔を隔てて離間するように前記保持部に配置されている、請求項２に記載の脳機能計測装置。

【請求項6】

前記装着部は、前記計測プローブを前記他端部側方向に移動可能に保持するように構成され、
前記プローブ部は、前記装着部に保持された前記計測プローブを前記一端部側に向けて付勢する付勢部材を有する、請求項２に記載の脳機能計測装置。

【請求項7】

前記プローブ部は、被験者の頭部側の前記一端部に向けて先細り形状を有する、請求項１に記載の脳機能計測装置。

【請求項8】

前記プローブ部は、計測光を送光または受光する光計測プローブと、電極部を備えた脳波計測プローブとの、少なくともいずれかの前記計測プローブを含む、請求項１に記載の脳機能計測装置。

【請求項9】

被験者の頭部側に位置する一端部で計測を行う計測プローブが取り付けられる装着部と、
被験者の頭部に装着されるとともに、前記装着部に取り付けられた前記計測プローブを保持する保持部とを備え、
前記保持部は、前記計測プローブの前記一端部を被験者の頭部側に向けて突出させた状態で、前記計測プローブまたは前記装着部の前記一端部とは反対の他端部側を保持することにより、被験者の頭部から離間した位置に配置されており、
前記保持部は、前記保持部と被験者の頭部との間から頭髪をかき分けることが可能な所定間隔分だけ被験者の頭部から離間した状態で、かつ、前記プローブ部の前記一端部側を外部から頭髪をかき分けることが可能なように露出させた状態で、前記プローブ部の前記他端部側を保持するように構成されており、
前記保持部は、複数の前記プローブ部の前記他端部側を保持するベース部材と、前記ベース部材を被験者の頭部から離間した状態で支持する支持部材とを含み、
前記保持部は、前記ベース部材を前記支持部材に対して揺動可能に接続する接続部材と、前記ベース部材を介して前記複数のプローブ部を被験者の頭部側に向けて押圧する押圧部材とをさらに含む、脳機能計測装置用プローブホルダ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、脳機能計測装置および脳機能計測装置用プローブホルダに関し、特に、計測プローブを保持するための保持部を備えた脳機能計測装置および脳機能計測装置用プローブホルダに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、計測プローブを保持するための保持部を備えた脳機能計測装置が知られている。このような脳機能計測装置は、たとえば、特許第４４０８８７８号公報に開示されている。

【0003】

上記特許第４４０８８７８号公報に開示されている脳機能計測装置は、複数の筒状の装着部材が固定されたプラスチック板からなる保持部を備え、これらの装着部材に計測プローブが取り付けられるように構成されている。

【0004】

このような脳機能計測装置は、計測プローブの先端を被験者の頭部表面（頭皮）に接触させる必要があり、被験者の頭髪が計測の妨げとなることから、測定部位における被験者の頭髪をかき分ける作業（髪避け作業）が必要となる。このため、特許第４４０８８７８号公報では、計測プローブを装着部材に取り付ける前に、予め、筒状の装着部材の開口部や保持部に形成された髪避け穴を介して髪避け作業が行われる。髪避け作業は、被験者以外の補助者（測定を行う医師等）により、棒状の道具などを用いて行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４４０８８７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記特許第４４０８８７８号公報に開示されたような脳機能計測装置では、保持部が被験者の頭部と密着した状態（被験者の頭部を支持する状態）で、装着部材の開口部や保持部の髪避け穴などの小さな隙間から髪避け作業を行わなければならず、髪避け作業が煩雑で時間がかかるという問題点がある。また、上記の脳機能計測装置では、被験者以外の補助者により髪避け作業が実施されることが前提となっており、被験者自身によって髪避けを行うことは困難であるという問題点がある。近年では、たとえば在宅でのリハビリテーションなどで、被験者自身によって脳機能計測を実施することを可能とすることへのニーズが増えつつあり、補助者などによって髪避け作業を行う場合のみならず、被験者自身によって髪避け作業を行えるように髪避け作業を容易化することが望まれている。

【0007】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、脳機能計測の際の髪避け作業を容易化することが可能な脳機能計測装置および脳機能計測装置用プローブホルダを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における脳機能計測装置は、被験者の頭部側に位置する一端部で計測を行う計測プローブを含むプローブ部と、被験者の頭部に装着されるとともにプローブ部を保持する保持部とを備え、保持部は、計測プローブの一端部を被験者の頭部側に向けて突出させた状態で、プローブ部の一端部とは反対の他端部側を保持することにより、被験者の頭部から離間した位置に配置されており、保持部は、保持部と被験者の頭部との間から頭髪をかき分けることが可能な所定間隔分だけ被験者の頭部から離間した状態で、かつ、プローブ部の一端部側を外部から頭髪をかき分けることが可能なように露出させた状態で、プローブ部の他端部側を保持するように構成されており、保持部は、複数のプローブ部の他端部側を保持するベース部材と、ベース部材を被験者の頭部から離間した状態で支持する支持部材とを含み、保持部は、ベース部材を支持部材に対して揺動可能に接続する接続部材と、ベース部材を介して複数のプローブ部を被験者の頭部側に向けて押圧する押圧部材とをさらに含む。

【0009】

この発明の第１の局面による脳機能計測装置では、上記のように、計測プローブの一端部を被験者の頭部側に向けて突出させた状態で、プローブ部の一端部とは反対の他端部側を保持することにより、被験者の頭部から離間した位置に配置されるように保持部を構成することによって、保持部を被験者の頭部に装着させてプローブ部（計測プローブ）の一端部を被験者の頭部表面と接触させた状態で、プローブ部の一端部から他端部側の保持位置までの長さ分だけ被験者の頭部表面と保持部とを離間させてスペースを形成することができる。これにより、プローブ部の一端部を被験者の頭部表面と接触させてから、被験者の頭部表面と、保持部との間のスペースで髪避け作業を行うことができる。この場合、髪避け穴などの小さな隙間から髪避け作業を行う必要がなく、たとえば頭部表面と保持部との間の広いスペースで指や棒状の道具を差し込んで頭髪をかき分けることができるので、髪避け作業を容易化することができる。その結果、髪避け作業の作業時間も短縮することができるとともに、被験者の頭部表面と保持部との間にスペースができるので、計測プローブの位置（計測部位）によっては被験者自身でも髪避け作業を行えるようになる。また、保持部を被験者の頭部に装着させてプローブ部の一端部を被験者の頭部表面と接触させた状態で、被験者の頭部表面と保持部との間に、髪避け作業（頭髪のかき分け作業）を行うのに十分な所定間隔分のスペースを確保することができる。これにより、脳機能計測の際の髪避け作業をさらに容易化することができる。また、複数のプローブ部をベース部材にまとめて保持させ、このベース部材を支持部材によって支持することができるので、たとえば複数のプローブ部の他端部側を個別に保持する場合と比較して、プローブ部の保持構造を簡素化することができる。また、ベース部材に保持された個々のプローブ部の被験者の頭部に対する接触状態にアンバランスがある場合に、押圧部材の押圧力によってベース部材を傾ける（揺動させる）ことができるので、個々のプローブ部が頭部に対して均等に接触するようにベース部材の頭部表面に対する傾きを自動調節することができる。これにより、複数のプローブ部をベース部材に保持させる構成においても、各プローブ部（計測プローブ）の一端部と頭部表面との接触状態を確保することができる。

【0011】

上記第１の局面による脳機能計測装置において、好ましくは、プローブ部は、計測プローブを着脱可能に保持する装着部をさらに含み、装着部は、保持部から被験者の頭部側に向けて突出するように形成されるとともに、装着部の計測プローブが配置される側とは反対の端部側が保持部により保持されるように構成されている。このように構成すれば、計測プローブが装着される装着部によって保持部と被験者の頭部との間のスペースを確保（拡大）することができる。この結果、たとえば保持部と被験者の頭部との間のスペースを確保するために計測プローブの一端部と他端部との間を長大化することなく、従来通りの計測プローブを用いる場合にも、容易に、頭部表面と保持部との間にスペースを形成することができる。

【0014】

上記保持部が接続部材と押圧部材とを含む構成において、好ましくは、接続部材は、両端がベース部材と支持部材とにそれぞれ接続された板状の弾性部材を有する。このように構成すれば、板状の弾性部材の曲げやねじりによって、ベース部材を支持部材に対して揺動させることができる。これにより、ベース部材を支持部材に対して揺動可能に接続する接続部材を備える構成を、極めて簡単な構造によって実現することができる。

【0015】

上記保持部が接続部材と押圧部材とを含む構成において、好ましくは、接続部材は、支持部材とベース部材とを回動可能に接続する関節部を有する。このように構成すれば、関節部の回動によって、ベース部材を支持部材に対して揺動させることができる。これにより、ベース部材を支持部材に対して揺動可能に接続する接続部材を備える構成を容易に実現することができる。また、関節部に１または複数の回動軸を設けるなどによって、所望の揺動（回動）方向にのみ回動し、不所望の揺動（回動）方向には回動しない構成を得ることができるので、不所望の方向への位置ずれを抑制し、被験者の頭部に対するベース部材（すなわち、計測プローブ）の位置合わせを容易に行うことができる。

【0016】

上記プローブ部が装着部を含む構成において、好ましくは、保持部は、複数のプローブ部を保持し、装着部は、計測プローブ毎に個別に設けられており、隣接する装着部と互いに間隔を隔てて離間するように保持部に配置されている。このように構成すれば、保持部から頭部側に突出するプローブ部において、隣接する装着部同士の間にスペースを形成することができる。これにより、たとえば複数のプローブ部を保持する共通の（単一の）装着部が隣接するプローブ部の間で隙間なく設けられる場合と比較して、被験者の頭部表面と保持部との間で髪避け作業を行うことが可能なスペースをより多く確保することができる。

【0017】

上記プローブ部が装着部を含む構成において、好ましくは、装着部は、計測プローブを他端部側方向に移動可能に保持するように構成され、プローブ部は、装着部に保持された計測プローブを一端部側に向けて付勢する付勢部材を有する。このように構成すれば、計測プローブの一端部が被験者の頭部表面に接触した際に接触位置がばらついた場合でも、計測プローブを他端部側方向にストロークさせて確実に一端部を被験者の頭部に接触させることができる。すなわち、被験者の頭部の形状は個人差が大きいので、頭部との接触位置に応じて計測プローブを変位させることにより、確実に計測プローブを被験者の頭部に接触させることができる。また、付勢部材によって、被験者が動いた場合や保持部が何らかの障害物に接触した場合などにも計測プローブの接触状態を維持することができる。

【0018】

上記第１の局面による脳機能計測装置において、好ましくは、プローブ部は、被験者の頭部側の一端部に向けて先細り形状を有する。このように構成すれば、被験者の頭部表面近傍（一端部近傍）において計測プローブの一端部の周囲にスペースを形成することができるので、髪避け作業を行うことが可能なスペースをより多く確保することができる。また、頭髪が計測の妨げとならないようにするためには、計測プローブの一端部が接触する計測位置近傍の頭髪を避ける必要があることから、計測位置近傍の髪避け作業をより容易化することができる。

【0019】

上記第１の局面による脳機能計測装置において、好ましくは、プローブ部は、計測光を送光または受光する光計測プローブと、電極部を備えた脳波計測プローブとの、少なくともいずれかの計測プローブを含む。このように構成すれば、光計測プローブを用いる場合には頭髪が計測光を遮るために髪避け作業が必要となり、脳波計測プローブを用いる場合にも電極を確実に接触させるために髪避け作業が必要となるので、髪避け作業を容易化することができる本発明は、光計測プローブや脳波計測プローブを用いる場合に特に有効である。また、脳波計測では頭皮に導電性のジェルを塗布する場合（湿式計測）もあり、そのような塗布作業も容易化することができる。

【0020】

この発明の第２の局面における脳機能計測装置用プローブホルダは、被験者の頭部側に位置する一端部で計測を行う計測プローブが取り付けられる装着部と、被験者の頭部に装着されるとともに、装着部に取り付けられた計測プローブを保持する保持部とを備え、保持部は、計測プローブの一端部を被験者の頭部側に向けて突出させた状態で、計測プローブまたは装着部の一端部とは反対の他端部側を保持することにより、被験者の頭部から離間した位置に配置されており、保持部は、保持部と被験者の頭部との間から頭髪をかき分けることが可能な所定間隔分だけ被験者の頭部から離間した状態で、かつ、プローブ部の一端部側を外部から頭髪をかき分けることが可能なように露出させた状態で、プローブ部の他端部側を保持するように構成されており、保持部は、複数のプローブ部の他端部側を保持するベース部材と、ベース部材を被験者の頭部から離間した状態で支持する支持部材とを含み、保持部は、ベース部材を支持部材に対して揺動可能に接続する接続部材と、ベース部材を介して複数のプローブ部を被験者の頭部側に向けて押圧する押圧部材とをさらに含む。

【0021】

この発明の第２の局面による脳機能計測装置用プローブホルダでは、上記のように、計測プローブの一端部を被験者の頭部側に向けて突出させた状態で、計測プローブまたは装着部の一端部とは反対の他端部側を保持することにより、被験者の頭部から離間した位置に配置されるように保持部を構成することによって、保持部を被験者の頭部に装着させて計測プローブの一端部を被験者の頭部表面と接触させた状態で、計測プローブの一端部から他端部側の保持位置までの長さ分だけ被験者の頭部表面と保持部とを離間させてスペースを形成することができる。これにより、計測プローブの一端部を被験者の頭部表面と接触させてから、被験者の頭部表面と、保持部との間のスペースで髪避け作業を行うことができる。この場合、髪避け穴などの小さな隙間から髪避け作業を行う必要がなく、たとえば頭部表面と保持部との間の広いスペースで指や棒状の道具を差し込んで頭髪をかき分けることができるので、髪避け作業を容易化することができる。その結果、髪避け作業の作業時間も短縮することができるとともに、被験者の頭部表面と保持部との間にスペースができるので、計測プローブの位置（計測部位）によっては被験者自身でも髪避け作業を行えるようになる。また、保持部を被験者の頭部に装着させてプローブ部の一端部を被験者の頭部表面と接触させた状態で、被験者の頭部表面と保持部との間に、髪避け作業（頭髪のかき分け作業）を行うのに十分な所定間隔分のスペースを確保することができる。これにより、脳機能計測の際の髪避け作業をさらに容易化することができる。また、複数のプローブ部をベース部材にまとめて保持させ、このベース部材を支持部材によって支持することができるので、たとえば複数のプローブ部の他端部側を個別に保持する場合と比較して、プローブ部の保持構造を簡素化することができる。また、ベース部材に保持された個々のプローブ部の被験者の頭部に対する接触状態にアンバランスがある場合に、押圧部材の押圧力によってベース部材を傾ける（揺動させる）ことができるので、個々のプローブ部が頭部に対して均等に接触するようにベース部材の頭部表面に対する傾きを自動調節することができる。これにより、複数のプローブ部をベース部材に保持させる構成においても、各プローブ部（計測プローブ）の一端部と頭部表面との接触状態を確保することができる。

【発明の効果】

【0022】

上記のように、本発明によれば、脳機能計測の際の髪避け作業を容易化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の第１〜第３実施形態による光計測装置の全体構成を示す模式図である。

【図2】本発明の第１〜第３実施形態による光計測装置の構成を示したブロック図である。

【図3】本発明の第１実施形態による光計測装置のプローブ部を示した斜視図である。

【図4】本発明の第１実施形態によるホルダの装着状態を示す模式的な斜視図である。

【図5】本発明の第１実施形態によるホルダを後方（後頭部側）から示した模式的な斜視図である。

【図6】ホルダのベース部材を示した模式的な斜視図である。

【図7】本発明の第１実施形態による保持部（ベース部材）と被験者の頭部との間に形成される間隔を示した模式図である。

【図8】ベース部材におけるプローブ部の配置を示した模式図である。

【図9】本発明の第２実施形態によるホルダの装着状態を示す模式的な斜視図である。

【図10】本発明の第２実施形態によるホルダを下面側から示した模式的な斜視図である。

【図11】本発明の第３実施形態によるホルダを後方（後頭部側）から示した模式的な斜視図である。

【図12】本発明の第３実施形態によるプローブ部を説明するための図７に対応する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。

【0025】

（第１実施形態）
まず、図１〜図８を参照して、本発明の第１実施形態による光計測装置１００の全体構成について説明する。第１実施形態では、脳機能計測装置の一例として、計測光を被験体（被験者）に照射して脳機能計測を行う光計測装置に本発明を適用した例について説明する。光計測装置１００は、本発明の「脳機能計測装置」の一例である。

【0026】

光計測装置１００は、本体部１と、本体部１に接続された複数の計測プローブ２（送光用プローブＴＰおよび受光用プローブＲＰ）と、計測プローブ２を頭部１０１の表面上の所定位置に配置するためのホルダ３とを備えている。計測プローブ２は、計測光を送光または受光する光計測プローブである。なお、計測プローブ２は、本発明の「光計測プローブ」の一例である。また、ホルダ３は、本発明の「脳機能計測装置用プローブホルダ」の一例である。

【0027】

図２に示すように、本体部１は、計測プローブ２（送光用プローブＴＰ）に計測光を出力する光出力部１１と、計測プローブ２（受光用プローブＲＰ）に入射した計測光を検出する光検出部１２とを含む。光出力部１１は、たとえば半導体レーザーを光源として備えている。光検出部１２は、たとえば光電子増倍管を検出器として備えている。また、本体部１は、光出力部１１および光検出部１２の動作制御を行う計測制御部１３と、各種プログラムを実行して光計測装置１００全体の計測動作制御を実行する本体制御部１４とを備えている。また、本体部１は、本体制御部１４が実行する各種プログラムや、計測の結果得られた計測データを記憶する主記憶部１５を収容している。また、光計測装置１００は、本体部１と接続された表示部１６および操作入力部１７を備えている。光計測装置１００は、接続可能な総プローブ数がＮ＋Ｍ個であり、最大でＮ個の送光用プローブＴＰと、最大でＭ個の受光用プローブＲＰとを接続可能となっている。第１実施形態では、１つのホルダ３につき、合計８個（送光用プローブＴＰおよび受光用プローブＲＰを各４個）の計測プローブ２が取り付けられるように構成されている。

【0028】

複数の計測プローブ２は、機能上、送光用プローブＴＰと受光用プローブＲＰとから構成されるが、構成上は、送光用プローブＴＰも受光用プローブＲＰも同様である。光計測装置１００は、近赤外光の波長領域の計測光を被験体（被験者）の頭部表面上に配置した送光用プローブＴＰから照射する。そして、被験体内で反射した計測光を頭部表面上に配置した受光用プローブＲＰに入射させて検出することにより、計測光の強度（受光量）を取得する。

【0029】

ここで、脳活動を反映して、脳内のヘモグロビン量が活性化部位で増大すると、ヘモグロビンによる計測光の吸収量が増大する。このため、取得した計測光の強度に基づいて脳活動に伴うヘモグロビン量の変化を取得することが可能である。なお、ヘモグロビンは酸素と結合したオキシヘモグロビンと、酸素と結合していないデオキシヘモグロビンとに分けられ、互いに吸光特性が異なる。このため、吸光特性の相違を考慮した複数波長（たとえば、７８０ｎｍ、８０５ｎｍおよび８３０ｎｍの３波長）の計測光を用いて計測を行い、得られたそれぞれの波長の計測光の強度（受光量）に基づいて、各ヘモグロビン量および総量の算出が行われる。

【0030】

この結果、受光用プローブＲＰに入射した計測光の強度（受光量）に基づいて脳活動に伴うヘモグロビン量の変化、すなわち血流量の変化や酸素代謝の活性化状態を非侵襲で取得することが可能である。光計測装置は、複数の送光用プローブＴＰおよび複数の受光用プローブＲＰを用いて脳領域を複数点（計測チャンネル）で計測することにより、脳のどの領域がどのように活動しているかの２次元分布を取得することが可能となっている。

【0031】

図３に示すように、計測プローブ２は、光ファイバケーブル（以下、光ファイバという）２１と、光ファイバ２１を保持するファイバヘッド２２とを含む。計測プローブ２は、被験者の頭部１０１側（図４参照）に位置する一端部（先端部）２３で計測を行うように構成されている。すなわち、計測プローブ２の一端部２３には、光ファイバ２１の一端が露出（図示せず）しており、一端部２３で計測光を出射または入射させることが可能である。計測プローブ２は、先端（ファイバヘッド２２）で屈曲したＬ型タイプである。ファイバヘッド２２は、光ファイバ２１を内側に保持する樹脂製（たとえばＰＯＭなど）の筒状部材である。そして、光ファイバ２１は、Ｌ字型のファイバヘッド２２の内部で屈曲され、ファイバヘッド２２から先端側の部分が約９０度屈曲している。

【0032】

図４および図５に示すように、計測プローブ２は、計測プローブ２を頭部１０１の表面上の所定位置に配置するためのホルダ３に取り付けられている。ホルダ３は、被験者の頭部１０１側に位置する一端部２３で計測を行う計測プローブ２が取り付けられる複数（８個）の装着部３１と、被験者の頭部１０１に装着されるとともに、装着部３１に取り付けられた計測プローブ２を保持する保持部３２とを備えている。第１実施形態では、８個の装着部３１は、それぞれ計測プローブ２が取り付けられることにより、計測プローブ２とともに８個のプローブ部５０を構成している。また、保持部３２は、支持部材４１と、固定部材４２と、一対の接続部材４３と、一対のベース部材４４と、押圧部材４５とを含んでいる。そして、８個のプローブ部５０（８個の装着部３１および各装着部３１に取り付けられた８本の計測プローブ２）が、一対のベース部材４４にそれぞれ４個ずつ保持されている。なお、接続部材４３は、本発明の「弾性部材」の一例である。

【0033】

脳機能計測におけるプローブ配置は、国際１０−２０法に従って設定されることが多い。国際１０−２０法では、鼻根と後頭結節とを結ぶ前後基準線と、左右の外耳孔（または耳介前点）を結ぶ左右基準線とを基準として、プローブ位置が決定される。保持部３２は、この国際１０−２０法に従い、頭頂（Ｃｚ）から左右基準線に沿って左右に所定距離（左右基準線の２０％）だけ離間した左中心部（Ｃ３）および右中心部（Ｃ４）の位置に計測プローブ２の計測位置が合うように配置されている。そして、第１実施形態では、保持部３２（ベース部材４４）は、各計測位置で計測プローブ２の一端部２３を被験者の頭部１０１側に向けて突出させた状態で、プローブ部５０の一端部２３とは反対の他端部５０ａ側を保持することにより、被験者の頭部１０１から離間した位置に配置される（頭部１０１から浮いた状態で装着される）ように構成されている。なお、以下では、ホルダ３が装着される頭部を基準として、前頭部側（Ｙ２側）と後頭部側（Ｙ１側）とに向かう前後方向をＹ方向、右側頭部側（Ｘ２側）と左側頭部側（Ｘ１）とに向かう左右方向をＸ方向、頭頂側（Ｚ１方向）と首側（Ｚ２方向）とに向かう上下方向をＺ方向という。基本的には、前後基準線がＹ方向に、左右基準線がＸ方向にそれぞれ沿うと考えてよい。

【0034】

支持部材４１は、被験者の後頭部側から頭頂部側に向かって弧状に延びるように設けられた柱状部材である。支持部材４１は、下端（後頭部側）部で固定部材４２と接続（図示省略）されている。この固定部材４２は、伸縮性を有するバンド状部材（平ゴムなどの弾性繊維）であり、被験者の後頭部から側頭部および前頭（前額）部に渡る環状形状に形成されている。固定部材４２は、ホルダ３の装着時に被験者の頭部１０１によって伸張され、その反力として頭部１０１（図４参照）を側方（水平方向）から締め付けることにより、ホルダ３を頭部１０１に固定するように構成されている。したがって、支持部材４１は、固定部材４２により支持されている。支持部材４１の上端部は頭頂（Ｃｚ）の上方位置に配置されるとともに、一対の接続部材４３が左右の側頭部側（Ｘ方向）に向けて取り付けられている。支持部材４１は、これらの一対の接続部材４３を介して、一対のベース部材４４をそれぞれ被験者の頭部１０１から離間した状態で支持するように構成されている。

【0035】

接続部材４３は、両端がベース部材４４と支持部材４１とにそれぞれ接続された板状の弾性部材からなる。第１実施形態では、接続部材４３は、矩形状（長方形状）の樹脂製の薄板材からなり、たとえばＰＰ（ポリプロピレン）などからなる。接続部材４３は、支持部材４１の上端部から左右基準線に沿って側頭部側（Ｘ方向）へ延びるように設けられている。これにより、接続部材４３は、左右基準線に対して上下方向（厚み方向）への曲げ（弾性）変形と、左右基準線回りの前後方向へのねじり（弾性）変形とが可能となっている。一方、接続部材４３は、伸張性が小さく引っ張り変形しにくくなるように、厚みに比較して大きい幅を有する。これにより、接続部材４３は通常の使用状態で延び（または圧縮）変形することがほとんどなく、接続部材４３は、計測プローブ２の計測位置の左右方向（Ｘ方向）の位置決め（位置保持）としての機能を有している。接続部材４３は、支持部材４１の上端部と、ベース部材４４の頭頂側端部とに、それぞれネジ部材を用いた締結などによって固定されている。

【0036】

ベース部材４４は、図６に示すように、プローブ部５０（装着部３１）が挿入される４つの穴部４４ａ（図８参照）と、挿通穴４４ｂとを一体的に有する樹脂部材（たとえばＰＯＭなど）からなる。図８に示すように、４つの穴部４４ａは、等間隔の矩形状（正方形状）に配置されている。これらの穴部４４ａには、送光用プローブＴＰと受光用プローブＲＰとが互いに隣接するように２個ずつ、合計４つの計測プローブ２（プローブ部５０）が取り付けられている。これにより、隣接する送光用プローブＴＰと受光用プローブＲＰとの間に、合計４箇所の計測位置（計測チャンネル）が形成される。したがって、左右で各４カ所の計測チャンネルが、左中心部（Ｃ３）および右中心部（Ｃ４）近傍に形成される。

【0037】

図７に示すように、ベース部材４４は、穴部４４ａに挿入された４つのプローブ部５０の他端部５０ａを保持している。これにより、保持部３２は、保持部３２と被験者の頭部１０１との間から頭髪をかき分けることが可能な所定間隔Ｄ分だけ被験者の頭部１０１から離間した状態で、プローブ部５０の他端部５０ａ側を保持するように構成されている。具体的には、ホルダ３を装着した状態で、ベース部材４４と被験者の頭部１０１との間の所定間隔Ｄは、装着部３１のうち、ベース部材４４の下面（頭部側表面）から頭部１０１側に突出する部分の突出長さＬ１と、計測プローブ２のうち、装着部３１の先端から頭部１０１側に突出して頭部表面と接触する一端部２３までの突出長さＬ２との合計分に等しい。そして、この間隔Ｄが、たとえば標準的な指（たとえば平均的な成人男性の第２指）の厚み寸法分だけ少なくとも離間するように、ベース部材４４からのプローブ部５０の突出長さが設定されている。ただし、後述するように、プローブ部５０は、計測プローブ２の一端部２３を他端部５０ａ側にストロークさせる調節機構を有しているため、突出長さＬ２が可変となっている。そのため、少なくとも、装着部３１の突出長さＬ１が、保持部３２と被験者の頭部１０１との間から頭髪をかき分けるのに必要な寸法分に相当する大きさ以上であることが好ましい。

【0038】

また、図６に示すように、挿通穴４４ｂは、ベース部材４４の上面側（頭部１０１とは反対側）に形成され、ベース部材４４を左右基準線の延びる方向に貫通している。図４に示すように、この挿通穴４４ｂには押圧部材４５が挿入される。そのため、ベース部材４４は、接続部材４３を介して支持部材４１に取り付けられるとともに、押圧部材４５にも取り付けられている。

【0039】

押圧部材４５は、固定部材４２と同様、伸縮性を有するバンド状部材（たとえば、平ゴムなどの弾性繊維など）からなる。押圧部材４５は、支持部材４１の上端の上側から左右基準線に沿って延び、一対のベース部材４４の各々の挿通穴４４ｂを通過して、左右両側の側頭部の位置で固定部材４２の一対の係止部４２ａに固定されている。これにより、押圧部材４５は、ホルダ３の装着時に頭部１０１によって伸張され、その反力として、ベース部材４４を介して複数のプローブ部５０を被験者の頭部１０１側に向けて押圧する機能を有する。

【0040】

押圧部材４５は、図８に示すように、ベース部材４４に設けられた４つのプローブ部５０間の中央の位置で、ベース部材４４を押圧するように設けられている。より具体的には、押圧部材４５は、ベース部材４４において、４つのプローブ部５０により構成される正方形状の重心Ｇの位置を中心に押圧するように設けられている。これにより、ホルダ３は、各ベース部材４４の４つのプローブ部５０（計測プローブ２）の頭部表面に対する接触角度を自動で調節して、それぞれの計測プローブ２の一端部２３を頭部表面に均一に密着させるように構成されている。

【0041】

たとえば図８において、被験者の頭部形状を反映して、ホルダ３の装着時点では後頭部側（Ｙ１側）の２つのプローブ部５０（計測プローブ２）のみが頭部表面と接触したとする。この場合、押圧部材４５による重心Ｇへの押圧力によって、ベース部材４４が後頭部側（Ｙ１側）の２つのプローブ部５０を支点として前頭部側（Ｙ２側）へ回動（左右基準線回り）するモーメントが発生する。このため、接続部材４３をねじり変形させながら、前頭部側（Ｙ２側）の２つのプローブ部５０（計測プローブ２）が頭部表面と接触するまでベース部材４４が回動する。

【0042】

同様に、被験者の頭部１０１が小さい場合などには、ホルダ３の装着時点で頭頂側（Ｚ１側）の２つのプローブ部５０（計測プローブ２）のみが頭部表面と接触することがあり得る。この場合、押圧部材４５による重心Ｇへの押圧力によって、接続部材４３を曲げ変形させながら、ベース部材４４が頭頂側（Ｚ１側）の２つのプローブ部５０を支点として側頭部側（Ｚ２側）へ回動（前後基準線回り）する。この結果、側頭部側（Ｚ２側）の２つのプローブ部５０（計測プローブ２）が頭部表面と接触する。このようにして、各プローブ部５０の頭部表面に対する均一な接触が確保されるように、ベース部材４４の頭部表面に対する角度が自動調節される。

【0043】

次に、プローブ部５０の構造について説明する。

【0044】

第１実施形態では、図３に示すように、プローブ部５０は、計測プローブ２と、計測プローブ２を着脱可能に保持する装着部３１と、付勢部材５１とを含み、これらの各部によって構成される計測プローブ２の接触位置の調節機構（ストローク機構）を有している。装着部３１は、ベース部材４４（図６参照）に対して着脱可能に構成されている。また、装着部３１は、保持部３２（ベース部材４４）から被験者の頭部１０１側に向けて突出するように形成されるとともに、装着部３１の計測プローブ２が配置される側とは反対の端部側（上端部３１ａ側）が保持部３２（ベース部材４４）により保持されるように構成されている。なお、第１実施形態では、装着部３１の上端部３１ａは、プローブ部５０全体における他端部５０ａに一致する。

【0045】

装着部３１は、樹脂製（たとえばＰＯＭなど）の円筒状部材であり、内側に計測プローブ２と付勢部材５１とを収容するように構成されている。装着部３１は、計測プローブ２毎に個別に設けられており、隣接する装着部３１と互いに間隔を隔てて離間（図７および図８参照）するようにベース部材４４に配置されている。装着部３１の外径は、ベース部材４４の穴部４４ａの内径と略同寸法となっている。装着部３１は、側面部に形成されたプローブ取付穴３１ｂと、先端に形成された開口部（図示せず）と、上端面に形成されたねじ穴３１ｃとを有する。プローブ取付穴３１ｂは、Ｌ型の計測プローブ２を挿入することが可能なように、装着部３１の側面部に大きく開口している。装着部３１の先端の開口部には、プローブ取付穴３１ｂから挿入された計測プローブ２の一端部２３が挿入され、一端部２３が先端（下端）に向けて突出（露出）する。そのため、開口部は一端部２３の形状に対応した円形状となっている。また、装着部３１は、計測プローブ２を他端部５０ａ（上端部３１ａ）側方向に移動（ストローク）可能に保持するように構成されている。装着部３１の開口部は、計測プローブ２が軸方向（円筒状の装着部３１の中心軸方向）にストロークするためのガイドとしても機能する。

【0046】

また、装着部３１の上端面のねじ穴３１ｃは、図６に示すように、装着部３１をベース部材４４の穴部４４ａに挿入した状態で、装着部３１を図示しないカバーにネジ固定するために設けられている。そして、この図示しないカバーをベース部材４４にネジ固定することにより、装着部３１をベース部材４４に固定することが可能である。なお、装着部３１の上端部の外周縁部には、全周に渡って形成された環状の係合溝３１ｄ（図３参照）も形成されている。装着部３１をベース部材４４の穴部４４ａに挿入した状態で、クリップやＣリングなどの固定具（図示せず）を係合溝３１ｄに係合させて装着部３１をベース部材４４に簡易的に固定することも可能である。

【0047】

付勢部材５１は、図３に示すように、圧縮コイルバネからなり、装着部３１の内部において、下端部が計測プローブ２と接するとともに、上端部が装着部３１の内側上面と接するように設けられている。これにより、付勢部材５１は、装着部３１に保持された計測プローブ２を一端部２３側に向けて付勢するように構成されている。ホルダ３の装着時に、一端部２３が被験者の頭部１０１に対して押圧されると、計測プローブ２が付勢部材５１を圧縮しながら装着部３１内で他端部５０ａ側へ相対移動する。これにより、プローブ部５０は、被験者の頭部１０１の形状に合わせて計測プローブ２が軸方向にストローク可能となっているとともに、付勢部材５１の一端部２３側への付勢力によって一端部２３と頭部表面との接触状態を維持するように構成されている。このため、上記した一端部２３の突出長さＬ２は、付勢部材５１の付勢力と、頭部１０１側から計測プローブ２へ加わる反力とが釣り合う状態の長さとなる。

【0048】

ここで、計測プローブ２の一端部２３は、先端に向けて外径が小さくなる先細形状を有しており、第１実施形態では、プローブ部５０が、被験者の頭部１０１側の一端部２３に向かう先細り形状を有する。すなわち、プローブ部５０の全体の外形形状を見ると、装着部３１の先端部分の外径が段階的に縮小しており、装着部３１の先端部分から突出する計測プローブ２の一端部２３が、さらに先細形状となっている。この結果、図７に示すように、ベース部材４４において隣接するプローブ部５０との間のスペースが、頭部表面に近づくほど（一端部２３側ほど）大きくなっている。

【0049】

次に、計測プローブ２の取付、ホルダ３の装着および髪避け作業について説明する。

【0050】

第１実施形態では、ホルダ３に計測プローブ２を予め取り付けた状態で、ホルダ３が被験者の頭部１０１に装着される。そして、ホルダ３の装着後に髪避け作業が行われる。したがって、第１実施形態によるホルダ３は、ホルダの装着後、髪避け作業を行った後に計測プローブをホルダに取り付ける従来の構成とは装着方法が異なる。

【0051】

ホルダ３の装着の際には、まず、ホルダ３への計測プローブ２の取り付けが行われる。具体的には、ベース部材４４に固定された装着部３１内に、計測プローブ２を挿入し、計測プローブ２を付勢するように付勢部材５１を取り付ける。これにより、保持部３２（ベース部材４４）に保持されたプローブ部５０が構成される。なお、装着部３１をベース部材４４に取り付ける前にプローブ部５０を組み立てて、組み立てたプローブ部５０をベース部材４４（保持部３２）に固定してもよい。一対のベース部材４４に各４個、合計８個のプローブ部５０を保持させることにより、ホルダ３の準備が整う。

【0052】

次に、ホルダ３を被験者の頭部１０１に装着する。ホルダ３は、支持部材４１の上端が頭頂（Ｃｚ）に配置され、各ベース部材４４が左右基準線に沿う（側頭部側に配置される）ように前後左右の位置を合わせた上で、固定部材４２によって被験者の頭部１０１に固定される。この際、押圧部材４５によってベース部材４４が頭部１０１側に押圧されることにより、接続部材４３を曲げおよびねじれ変形させながら、被験者の頭部１０１に対するベース部材４４の角度が自動調節される。

【0053】

この結果、一対のベース部材４４の合計８個のプローブ部５０（一端部２３）が、すべて被験者の頭部表面と接触する。このようにしてホルダ３が被験者の頭部１０１に装着された状態で、被験者の頭部１０１と保持部３２（ベース部材４４）との間には、所定間隔Ｄ（図７参照）分のスペースが形成される。なお、被験者の頭部形状に応じて計測プローブ２がプローブ部５０（装着部３１）内でストロークするので、頭部１０１とベース部材４４との間の間隔Ｄは、位置によって僅かに異なる。

【0054】

その後、髪避け作業が行われる。すなわち、被験者の頭部１０１とベース部材４４との間に指または棒状の道具を差し込んで、計測プローブ２の一端部２３が頭部表面（頭皮）に確実に接触するように、頭髪がかき分けられる。第１実施形態では、８つのプローブ部５０が左中心部（Ｃ３）および右中心部（Ｃ４）近傍の手の届く範囲に配置されるので、被験者自身が計測位置の頭部表面とベース部材４４との間に指などを差し込んで髪避け作業を行うことが、十分に可能である。したがって、ホルダの装着後に被験者以外の補助者によって髪避け作業および計測プローブ２の取付作業を行う必要があった従来構成とは異なり、たとえば在宅などで、被験者自身が単独で、計測プローブ２の取り付け、ホルダ３の装着および髪避け作業までを全て実施することが可能である。これにより、第１実施形態では、ホルダ３の装着に引き続く、光計測装置１００による脳機能計測までを、被験者自身が単独で実施可能となっている。

【0055】

第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0056】

すなわち、第１実施形態では、上記のように、計測プローブ２の一端部２３を被験者の頭部１０１側に向けて突出させた状態で、プローブ部５０の一端部２３とは反対の他端部５０ａ側を保持することにより、被験者の頭部１０１から離間した位置に配置されるように保持部３２を構成することによって、保持部３２を頭部１０１に装着させてプローブ部５０（計測プローブ２）の一端部２３を被験者の頭部表面と接触させた状態で、プローブ部５０の一端部２３から他端部５０ａ側の保持位置までの長さ分（Ｌ１＋Ｌ２分）だけ被験者の頭部表面と保持部３２とを離間させてスペースを形成することができる。これにより、プローブ部５０の（計測プローブ２の）一端部２３を被験者の頭部表面と接触させてから、頭部表面と、保持部３２との間のスペースで髪避け作業を行うことができる。この場合、頭部表面と保持部３２との間の広いスペースで指や棒状の道具を差し込んで頭髪をかき分けることができるので、髪避け作業を容易化することができる。その結果、髪避け作業の作業時間も短縮することができる。また、被験者の頭部表面と保持部３２との間にスペースができるので、左中心部（Ｃ３）および右中心部（Ｃ４）を計測する第１実施形態のように、計測プローブ２の位置（計測部位）によっては被験者自身でも髪避け作業を行えるようになる。

【0057】

また、第１実施形態では、上記のように、保持部３２と被験者の頭部１０１との間から頭髪をかき分けることが可能な所定間隔Ｄ分だけ被験者の頭部１０１から離間した状態で、プローブ部５０の他端部５０ａ側を保持するように保持部３２を構成する。これにより、保持部３２を頭部１０１に装着させた状態で、頭部表面と保持部３２との間に、髪避け作業（頭髪のかき分け作業）を行うのに十分な所定間隔Ｄ分のスペースを確保することができる。これにより、脳機能計測の際の髪避け作業をさらに容易化することができる。

【0058】

また、第１実施形態では、上記のように、保持部３２から頭部１０１側に向けて突出するように装着部３１を設けるとともに、装着部３１の計測プローブ２が配置される側とは反対の上端部３１ａ側が保持部３２により保持されるように装着部３１を構成する。これにより、計測プローブ２が装着される装着部３１によって保持部３２と被験者の頭部１０１との間のスペースを確保（拡大）することができる。この結果、従来通りの計測プローブ２を用いる場合にも、容易に、頭部表面と保持部３２との間にスペースを形成することができる。

【0059】

また、第１実施形態では、上記のように、複数のプローブ部５０の他端部５０ａ側を保持するベース部材４４と、ベース部材４４を被験者の頭部１０１から離間した状態で支持する支持部材４１とを保持部３２に設ける。これにより、複数のプローブ部５０をベース部材４４にまとめて保持させ、このベース部材４４を支持部材４１によって支持することができるので、プローブ部５０の保持構造を簡素化することができる。

【0060】

また、第１実施形態では、上記のように、ベース部材４４を支持部材４１に対して揺動可能に接続する接続部材４３と、ベース部材４４を介して複数のプローブ部５０を被験者の頭部１０１側に向けて押圧する押圧部材４５とを保持部３２に設ける。これにより、ベース部材４４に保持された個々のプローブ部５０の頭部１０１に対する接触状態にアンバランスがある場合に、押圧部材４５の押圧力によってベース部材４４を傾ける（揺動させる）ことができるので、個々のプローブ部５０が頭部１０１に対して均等に接触するようにベース部材４４の頭部表面に対する傾きを自動調節することができる。この結果、複数のプローブ部５０をベース部材４４に保持させる構成においても、各プローブ部５０（計測プローブ２）の一端部２３と頭部表面との接触状態を確保することができる。

【0061】

また、第１実施形態では、上記のように、接続部材４３を、両端がベース部材４４と支持部材４１とにそれぞれ接続された板状の弾性部材により構成する。これにより、板状の弾性部材の曲げやねじりによって、ベース部材４４を支持部材４１に対して揺動させることができる。これにより、ベース部材４４を支持部材４１に対して揺動可能に接続する接続部材４３を備える構成を、極めて簡単な構造によって実現することができる。

【0062】

また、第１実施形態では、上記のように、複数の装着部３１を計測プローブ２毎に個別に設けるとともに、隣接する装着部３１と互いに間隔を隔てて離間するようにそれぞれの装着部３１を保持部３２に配置する。これにより、隣接する装着部３１同士の間にスペースを形成することができるので、被験者の頭部表面と保持部３２との間で髪避け作業を行うことが可能なスペースをより多く確保することができる。

【0063】

また、第１実施形態では、上記のように、計測プローブ２を他端部５０ａ側方向に移動可能に保持するように装着部３１を構成するとともに、装着部３１に保持された計測プローブ２を一端部２３側に向けて付勢する付勢部材５１をプローブ部５０に設ける。これにより、計測プローブ２の一端部２３が被験者の頭部表面に接触した際に接触位置がばらついた場合でも、計測プローブ２を他端部５０ａ側方向にストロークさせて確実に一端部２３を被験者の頭部に接触させることができる。また、付勢部材５１によって、被験者が動いた場合や保持部３２が何らかの障害物に接触した場合などにも計測プローブ２の接触状態を維持することができる。

【0064】

また、第１実施形態では、上記のように、プローブ部５０全体を、被験者の頭部１０１側の一端部２３に向かう先細り形状に形成する。これにより、被験者の頭部表面近傍（一端部２３近傍）において計測プローブ２の一端部２３の周囲にスペースを形成することができるので、髪避け作業を行うことが可能なスペースをより多く確保することができる。また、頭髪が計測の妨げとならないようにするためには、計測プローブ２の一端部２３が接触する計測位置近傍の頭髪を避ける必要があることから、計測位置近傍の髪避け作業をより容易化することができる。

【0065】

また、第１実施形態では、上記のように、計測光を送光または受光する光計測プローブ２をプローブ部５０に設ける。光計測プローブ２を用いる場合には頭髪が計測光を遮るために髪避け作業が必要となるので、髪避け作業を容易化することができる第１実施形態により光計測装置１００は、光計測プローブ２を用いる場合に特に有効である。

【0066】

（第２実施形態）
次に、図１、図２、図４、図９および図１０を参照して、本発明の第２実施形態による光計測装置のホルダについて説明する。第２実施形態では、板状の弾性部材からなる接続部材を介して支持部材とベース部材とを接続した上記第１実施形態とは異なり、関節部からなる接続部材を介して支持部材とベース部材とを接続するように構成した例について説明する。なお、第２実施形態の光計測装置において、ホルダ以外の構成は上記第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。また、ホルダについて、上記第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。

【0067】

図９および図１０に示すように、第２実施形態による光計測装置２００（図１および図２参照）のホルダ１０３（保持部１３２）の接続部材１４３は、支持部材１４１とベース部材１４４とを回動可能に接続する関節部からなる。なお、接続部材１４３は、本発明の「関節部」の一例である。また、光計測装置２００は、本発明の「脳機能計測装置」の一例である。また、ホルダ１０３は、本発明の「脳機能計測装置用プローブホルダ」の一例である。

【0068】

具体的には、接続部材１４３は、樹脂製（たとえばＰＯＭ）の構造体であり、第１回動軸１６１を介して支持部材１４１と接続されているとともに、第２回動軸１６２を介してベース部材１４４と接続されている。

【0069】

第１回動軸１６１は、支持部材１４１の上端部において左右（Ｘ方向両側）に張り出すように形成された軸受部１４６に取り付けられている。また、接続部材１４３の支持部材１４１側端部は、第１回動軸１６１を介して支持部材１４１に回動可能に支持されている。この第１回動軸１６１は、Ｙ方向（前後基準線の延びる方向）に沿って配置されている。このため、接続部材１４３（およびベース部材１４４）は、前後基準線に沿う第１回動軸１６１回りに、上下方向（Ｚ方向）に回動可能に支持されている。この第１回動軸１６１は、上記第１実施形態における接続部材４３（図４参照）の上下方向（厚み方向）への曲げ（弾性）変形に対応する動作を可能とする機能を有する。

【0070】

接続部材１４３とベース部材１４４とを接続する第２回動軸１６２は、接続部材１４３とベース部材１４４との接続部分を貫通するように、Ｘ方向（左右基準線の延びる方向）に沿って延びるように設けられている。なお、第２回動軸１６２の両端には抜止部１６３が設けられており、接続部材１４３とベース部材１４４との接続部分が第２回動軸１６２の端部から抜け落ちるのを防止している。これにより、ベース部材１４４は、接続部材１４３により、左右基準線に沿う第２回動軸１６２回りに前後方向（Ｙ方向）に回動可能に支持されている。この第２回動軸１６２は、上記第１実施形態における接続部材４３（図４参照）の前後方向へのねじり（弾性）変形に対応する動作を可能とする機能を有する。

【0071】

なお、第２実施形態の接続部材１４３は、樹脂製の構造体として構成されているため、引っ張り方向（左右基準線に沿った方向）への変形は生じない。このため、接続部材１４３は、計測プローブ２の計測位置の左右方向（Ｘ方向）の位置決め（位置保持）としての機能を有している。同様に、支持部材１４１、接続部材１４３およびベース部材１４４がそれぞれ対応する第１回動軸１６１および第２回動軸１６２を介して連結されているので、第２実施形態では、たとえば前後方向（Ｙ方向）への変位などの２つの回動軸回りの回動以外による計測位置ずれは生じない。このため、第２実施形態の接続部材１４３では、計測位置の位置決め（位置保持）精度をさらに向上させることが可能である。

【0072】

第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

【0073】

第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0074】

第２実施形態では、上記のように、支持部材１４１とベース部材１４４とを回動可能に接続する関節部からなる接続部材１４３を設ける。これにより、接続部材１４３（関節部）の回動によってベース部材１４４を支持部材１４１に対して揺動させることができるので、ベース部材１４４を支持部材１４１に対して揺動可能に接続する接続部材１４３を備える構成を容易に実現することができる。また、接続部材１４３に複数（２つ）の第１回動軸１６１および第２回動軸１６２を設けることによって、所望の揺動（回動）方向にのみ回動し、不所望の揺動（回動）方向には回動しない構成を得ることができる。この結果、被験者の頭部１０１に対するベース部材１４４（すなわち、計測プローブ２）の位置合わせを容易に行うことができる。

【0075】

なお、第２実施形態においても、頭部表面と保持部３２（ベース部材１４４）との間に所定間隔Ｄ（図７と同様）の広いスペースが形成され、指や棒状の道具を差し込んで頭髪をかき分けることができるので、髪避け作業を容易化することができる。その結果、髪避け作業の作業時間も短縮することができる。

【0076】

第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

【0077】

（第３実施形態）
次に、図１、図２、図８、図１１および図１２を参照して、本発明の第３実施形態による光計測装置について説明する。第３実施形態では、光計測プローブからなる計測プローブをベース部材に取り付けるように構成した上記第１実施形態の構成に加えて、さらに電極部を備えた脳波計測プローブをベース部材に取付可能に構成した例について説明する。なお、ホルダについて、上記第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。

【0078】

図１１に示すように、第３実施形態による光計測装置３００（図１および図２参照）のホルダ２０３の保持部２３２は、光計測プローブからなる計測プローブ２を有するプローブ部５０と、脳波計測プローブからなる計測プローブ１０２を有するプローブ部２５０とをそれぞれ保持するベース部材２４４を含んでいる。なお、計測プローブ１０２は、本発明の「脳波計測プローブ」の一例である。また、光計測装置３００は、本発明の「脳機能計測装置」の一例である。また、ホルダ２０３は、本発明の「脳機能計測装置用プローブホルダ」の一例である。

【0079】

図１２に示すように、プローブ部２５０は、ベース部材２４４において正方形状に配置された４つのプローブ部５０に囲まれるように、４つのプローブ部５０間の中央の位置（図８の重心Ｇの位置に相当）に配置されている。プローブ部２５０は、計測プローブ１０２と、計測プローブ１０２が取り付けられる装着部２３１と、付勢部材２５１とを含む。また、プローブ部２５０は、プローブ部５０と同様に、これらの各部によって構成される計測プローブ１０２の接触位置の調節機構（ストローク機構）を有している。

【0080】

装着部２３１は、ベース部材２４４に対して着脱可能に構成された樹脂製（たとえばＰＯＭなど）の円筒状部材である。また、装着部２３１は、保持部２３２（ベース部材２４４）から被験者の頭部１０１側に向けて突出するように形成されるとともに、装着部２３１の上端部２３３がベース部材２４４により保持されている。なお、装着部２３１の上端部２３３は、プローブ部２５０全体における他端部２５２に一致する。

【0081】

計測プローブ１０２は、一端部２２３が装着部２３１の先端の開口部から頭部１０１側に突出した状態で、装着部２３１の内部に収容されている。計測プローブ１０２の一端部２２３は、脳波計測用の電極部であり、頭部表面と接触して脳波（脳内電気活動）検出を行うことが可能なように構成されている。なお、一端部２２３は、本発明の「電極部」の一例である。

【0082】

付勢部材２５１は、圧縮コイルバネからなり、装着部２３１に保持された計測プローブ１０２を一端部２２３側に向けて付勢するように構成されている。これにより、プローブ部２５０は、プローブ部５０と同様に、被験者の頭部１０１の形状に合わせて計測プローブ１０２が他端部２５２側にストローク可能となっているとともに、付勢部材２５１の一端部２２３側への付勢力によって一端部２２３と頭部表面との接触状態を維持するように構成されている。

【0083】

ホルダ２０３が被験者に装着される際には、頭部表面に対するプローブ部５０およびプローブ部２５０の接触が確保されるように、ベース部材２４４の頭部表面に対する角度調節が自動で行われる点は、上記第１実施形態と同様である。ホルダ２０３の装着後は、プローブ部２５０に対しても、一端部２２３を頭部表面と接触させるための髪避け作業が実施される。また、脳波計測では頭皮に導電性のジェルを塗布する場合（湿式計測）もある。この場合には、髪避け作業の後で、計測位置（一端部２２３と頭部表面と接触位置）に導電性ジェルを塗布する塗布作業も実施される。第３実施形態では、頭部表面と保持部２３２（ベース部材２４４）との間に所定間隔Ｄの広いスペースが形成されるので、髪避け作業だけでなく、塗布作業も容易に実施することが可能となっている。

【0084】

このような構成により、第３実施形態による光計測装置３００（図１参照）は、光計測プローブからなる計測プローブ２を用いた脳機能計測（光計測）に加えて、脳波計測プローブからなる計測プローブ１０２を用いた脳機能計測（脳波計測）を同時に並行して実行することが可能なように構成されている。このような機能を実現するため、光計測装置３００は、光出力部１１および光検出部１２に加えて、計測プローブ１０２が接続されて信号検出を行う脳波検出部（図示せず）を本体部３０１（図２参照）に内蔵している。ただし、脳波検出を行うための装置構成自体は公知のものを採用可能であるので、説明は省略する。また、光計測装置３００の本体部３０１に脳波検出部を設ける構成のほか、たとえば外部の（外付けの）脳波検出ユニット（図示せず）と本体部１とを接続して、脳機能（脳波）計測を行う構成を採用してもよい。

【0085】

第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

【0086】

第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0087】

第３実施形態では、上記のように、計測光を送光または受光する光計測用の計測プローブ２を有するプローブ部５０と、電極部を備えた脳波計測用の計測プローブ１０２を有するプローブ部２５０との両方を設ける。これにより、光計測プローブを用いる場合には頭髪が計測光を遮るために髪避け作業が必要となり、脳波計測プローブを用いる場合にも電極を確実に接触させるために髪避け作業が必要となるので、頭部表面と保持部２３２（ベース部材２４４）との間に所定間隔Ｄの広いスペースが形成される第３実施形態の光計測装置３００によって、それぞれの計測に伴う髪避け作業を容易化することができる。また、脳波計測では、導電性ジェルの塗布作業も容易化することができる。

【0088】

第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

【0089】

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

【0090】

たとえば、上記第１および第２実施形態では、脳機能計測装置として、光計測プローブを備えた光計測装置の例を示し、上記第３実施形態では、脳機能計測装置として、光計測プローブに加えて脳波計測プローブをさらに備え、光計測のみならず脳波計測も行うことが可能な光計測装置の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、光計測プローブを備えることなく、脳波計測プローブのみを備える脳波計を脳機能計測装置として用いてもよい。

【0091】

また、上記第１〜第３実施形態では、ベース部材に４つのプローブ部５０（光計測用のプローブ部）を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ベース部材に取り付けられるプローブ部５０は、４つ以外の２つ、３つ、６つ以上でもよい。プローブ数に対してチャンネル数を多くするためには、送光用プローブと受光用プローブとが同数の偶数個が好ましい。また、上記第３実施形態では、４つの光計測用のプローブ部５０と、１つの脳波計測用のプローブ部２５０とを設けた例を示したが、脳波計測用のプローブ部２５０を２つ以上設けてもよい。ベース部材に設けるプローブ部の数は、測定を行う脳領域の範囲に応じて決定すればよい。

【0092】

また、上記第１〜第３実施形態では、ベース部材に４つのプローブ部５０（光計測用のプローブ部）を等間隔の矩形状に配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ベース部材に取り付けられるプローブ部５０の配置は、矩形状（正方形状）でなくてもよい。ただし、プローブ数に対してチャンネル数を多くするためには、送光用プローブと受光用プローブとが互い違いに隣接するように等間隔の矩形状（格子状）に配列するのが好ましい。

【0093】

また、上記第１〜第３実施形態では、プローブ部が取り付けられる一対のベース部材を被験者の左中心部（Ｃ３）および右中心部（Ｃ４）の位置に配置するように保持部を構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ベース部材（すなわち計測プローブ）は、Ｃ３およびＣ４以外の位置に配置されてもよく、測定対象となる脳領域に対応した位置に配置されればよい。

【0094】

また、上記第１〜第３実施形態では、プローブ部が取り付けられる一対（２つ）のベース部材を保持部に設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ベース部材を１つだけ設けてもよいし、３つ以上のベース部材を設けてもよい。また、ベース部材を設けずに、たとえば支持部材にプローブ部を取り付けてもよい。

【0095】

また、上記第１〜第３実施形態では、プローブ部の他端部（すなわち、装着部の上端部）を保持部（ベース部材）が保持するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、プローブ部のうち、他端部側を保持するように保持部が構成されていればよい。すなわち、保持部によるプローブ部の保持位置が、少なくとも被験者の頭部から離間した側（他端部側）に位置すればよく、これにより保持部と被験者の頭部との間を離間させてスペースを形成することが可能である。そのため、たとえばプローブ部の中央近傍の他端部側の位置を保持するように保持部を構成してもよい。

【0096】

また、上記第１〜第３実施形態では、計測プローブを装着部に取り付けることによって構成されたプローブ部を保持部（ベース部材）により保持するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、装着部を設けることなく、計測プローブ自体の他端部側を直接保持するように、保持部（ベース部材）を構成してもよい。このように、プローブ部は、計測プローブのみから構成されてもよい。

【0097】

また、上記第１〜第３実施形態では、接続部材を介してベース部材を支持部材に接続した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ベース部材を支持部材に直接取り付けてもよい。

【0098】

また、上記第１〜第３実施形態では、押圧部材がベース部材に矩形状に配置された４つのプローブ部５０の重心Ｇの位置を中心にベース部材を押圧するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。押圧部材は、重心Ｇを通る位置を押圧するのが好ましいが、プローブ部５０の間の位置であれば、押圧位置が重心から僅かにずれていても問題ない。また、プローブ部５０がたとえば３つの場合には、他のプローブ部とのバランスをとるための脚部をベース部材に設けて、頭部表面に対する接触点数が矩形状の４点になるようにし、その４点の重心位置を押圧部材により押圧するように構成してもよい。

【0099】

また、上記第１〜第３実施形態では、プローブ部に装着部と付勢部材とを設けて、計測プローブを他端部側にストローク可能に構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、計測プローブを装着部に固定してもよい。

【符号の説明】

【0100】

１００、２００、３００ 光計測装置（脳機能計測装置）
２ 計測プローブ（光計測プローブ）
３、１０３、２０３ ホルダ（脳機能計測装置用プローブホルダ）
２３ 一端部
５０、２５０ プローブ部
５０ａ 他端部
３２、１３２、２３２ 保持部
３１、２３１ 装着部
４１、１４１ 支持部材
４３ 接続部材（弾性部材）
４４、１４４、２４４ ベース部材
４５ 押圧部材
５１、２５１ 付勢部材
１０１ 頭部
１０２ 計測プローブ（脳波計測プローブ）
１４３ 支持部材（関節部）
２２３ 一端部（電極部）
２５２ 他端部
Ｄ 所定間隔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】