処理中

しばらくお待ちください...

設定

設定

出願の表示

1. WO2011067833 - 光計測システム、それに用いられる携帯型光計測装置及びそれを用いたリハビリ計画方法

Document

明 細 書

発明の名称 光計測システム、それに用いられる携帯型光計測装置及びそれを用いたリハビリ計画方法

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009  

先行技術文献

特許文献

0010  

非特許文献

0011  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0012   0013  

課題を解決するための手段

0014   0015   0016   0017  

発明の効果

0018   0019   0020   0021   0022   0023  

図面の簡単な説明

0024  

発明を実施するための形態

0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062  

産業上の利用可能性

0063  

符号の説明

0064  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18  

明 細 書

発明の名称 : 光計測システム、それに用いられる携帯型光計測装置及びそれを用いたリハビリ計画方法

技術分野

[0001]
 本発明は、光を用いて非侵襲で生体内部情報(測定データ)を測定する光計測システム、それに用いられる携帯型光計測装置及びそれを用いたリハビリ計画方法に関し、さらに詳細には、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マルチチャンネル方式の光計測システム、それに用いられる携帯型光計測装置及びそれを用いたリハビリ計画方法に関する。
 本発明は、例えば、脳内各部の血流の経時変化や、生体内部の酸素供給の変化を測定することで、脳機能計測や循環器系障害診断を行う医用機器等に適用される。

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λ 、λ 、λ (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λ 、λ 、λ の近赤外光の強度(受光量情報)A(λ )、A(λ )、A(λ )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(λ )、A(λ )、A(λ )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(λ )=E (λ )×[oxyHb]+E (λ )×[deoxyHb]・・・(1)
  A(λ )=E (λ )×[oxyHb]+E (λ )×[deoxyHb]・・・(2)
  A(λ )=E (λ )×[oxyHb]+E (λ )×[deoxyHb]・・・(3)
 なお、E (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 (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12(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12(b)は、図12(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(λ )、A(λ )、A(λ )が得られるとしている。
[0004]
 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13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。また、図14は、図13に示す近赤外分光分析計の外観の一例を示す斜視図である。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101は、直方体形状(例えば、70cm×100cm×120cm)の筐体11を有する。
 筐体11の内部には、光を出射する光源ドライバ(発光部)2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、16個の送光プローブ(送光手段)12と、16個の受光プローブ(受光手段)13と、16本の送光用光ファイバ14と、16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。
[0005]
 光源ドライバ2は、送受光用制御部21から入力された駆動信号により各送光プローブ12に光をそれぞれ送光する光源であり、例えば、異なる3種類の波長λ 、λ 、λ 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、各受光プローブ13で受光した近赤外光をそれぞれ検出することにより、16個の受光信号(受光量情報)A(λ )、A(λ )、A(λ )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。
[0006]
 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、光源ドライバ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。
[0007]
 このような近赤外分光分析計101においては、16個の送光プローブ12と16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130が使用される。図15は、16個の送光プローブと16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 T16と受光プローブ13 R1~13 R16とは、縦方向に4個と横方向に8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(λ )、A(λ )、A(λ )を得ている。なお、プローブ間隔は、チャンネルと呼ばれ、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(λ )、A(λ )、A(λ )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(λ )、A(λ )、A(λ )を得ている。
[0008]
 なお、ホルダ130のどの貫通孔に、どの送光プローブ12 T1~12 T16又は受光プローブ13 R1~13 R16が挿入されたかが認識されるように、各貫通孔には、異なる番号(T1、T2、・・・、R1、R2、・・・)がそれぞれ振り当てられているとともに、各送光プローブ12 T1~12 T16にも、異なる番号(T1、T2、・・・)がそれぞれ振り当てられ、各受光プローブ13 R1~13 R16にも、異なる番号(R1、R2、・・・)がそれぞれ振り当てられている。これにより、各送光プローブ12 T1~12 T16と各受光プローブ13 R1~13 R16とは、対応する番号の各貫通孔にそれぞれ挿入されることになる。
 また、被検者の頭部表面の曲率は、男女差、年齢差、個人差によって異なるために、頭部表面の曲率の差異があっても容易に対応可能にするものとして、送光プローブ12 T1~12 T16と受光プローブ13 R1~13 R16とが保持される保持部を頭部表面に格子状に配置するとともに、保持部を互いに可撓性を示す連結部で連結し、さらに、所定の角度内で保持部を回転軸として連結部の回転可変性を有するホルダ130が使用されている(例えば、特許文献2参照)。
[0009]
 そして、このような16個の送光プローブ12 T1~12 T16と16個の受光プローブ13 R1~13 R16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しないで、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、光源ドライバ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ドライバ2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15に示すように平面視すると、合計52個(S1~S52)の受光量情報A(λ )、A(λ )、A(λ )の収集が行われる。
 そして、解析用制御部22は、合計52個の受光量情報A(λ )、A(λ )、A(λ )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。

先行技術文献

特許文献

[0010]
特許文献1 : 特開2001-337033号公報
特許文献2 : 特開2002-143169号公報

非特許文献

[0011]
非特許文献1 : Factors affecting the accuracy of near-infrared spectroscopy concentration calculations for focal changes in oxygenation parameters, NeuroImage 18, 865-879, 2003

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0012]
 ところで、上述したような近赤外分光分析計101で、被検者がリハビリ等の運動を行っている際の被検者の脳内各部の血流の経時変化を測定しようとすると、大きさが70cm×100cm×120cmである筐体11は室内のどこかに固定されることになるので、送光プローブ12 T1~12 T16や受光プローブ13 R1~13 R16がホルダ130の貫通孔から外れてしまうことがあった。つまり、被検者が激しく動いている際には、測定することができなかった。
 また、被検者がリハビリ等の運動を行う時間は、1時間程度であるのに、医師等が被検者の頭部にホルダ130を取り付け、そして、送光プローブ12 T1~12 T16や受光プローブ13 R1~13 R8をホルダ130の貫通孔に取り付ける時間も、1時間程度かかった。つまり、被検者がリハビリ等の運動を行う時間に対して、被検者の頭部にホルダ130や送光プローブ12 T1~12 T16や受光プローブ13 R1~13 R16を装着する準備時間が非常に長かった。
[0013]
 さらに、被検者はリハビリ等の運動を毎日行うこともあり、その場合、被検者はリハビリ等の運動を行う場所は、被検者の家等であることもあり、近赤外分光分析計101が各家庭に配置されることは、配置スペースやコスト面等から不可能に近い。
 また、家族等が被検者の頭部にホルダ130や送光プローブ12 T1~12 T16や受光プローブ13 R1~13 R16を取り付けるには非常に手間がかかるし、被検者一人では自分自身の頭部にホルダ130や送光プローブ12 T1~12 T16や受光プローブ13 R1~13 R16を取り付けることはできなかった。

課題を解決するための手段

[0014]
 本件発明者らは、上記課題を解決するために、被検者が激しく動いている際にも測定することができる光計測装置について検討を行った。そこで、被検者の脳内各部の血流の経時変化を精密に測定(診断)する場合には、多数の送光プローブと多数の受光プローブとを備える光計測装置が必要となるが、被検者がリハビリ等の運動を行っている際の被検者の脳内各部の血流の経時変化を測定する場合には、その運動を行うための特定部分の脳内各部の血流の経時変化を測定すれば充分であるため、少数の送光プローブと少数の受光プローブとを備える光計測装置を用いることができることがわかった。その結果、多数の送光プローブと多数の受光プローブと筐体(例えば、70cm×100cm×120cm)とを備える主光計測装置と、少数の送光プローブと少数の受光プローブと筐体(例えば、10cm×10cm×5cm)とを備える携帯型光計測装置との2種類の光計測装置を用いて使い分けることを見出した。これにより、携帯型光計測装置は、プローブ数が少ないため、筐体の大きさを小さくすることができるので、被検者が携帯型光計測装置を携帯することができ、その結果、被検者が激しく動いている際にも測定することができようになる。
[0015]
 さらに、被検者がリハビリ等の運動を行う場所は、被検者の家等である場合もあるため、被検者一人でも自分自身の頭部にホルダや送光プローブや受光プローブを取り付けることができる携帯型光計測装置について検討を行った。一般的に上述したような近赤外分光分析計に用いられるホルダは、頭部表面の曲率の差異があっても容易に対応可能にするため、連結部が可撓性を示したり、所定の角度内で保持部を回転軸として連結部の回転可変性を有したりするので、変形することが可能となっている。よって、ホルダ自体が変形するため、被検者一人で自分自身の頭部にホルダや送光プローブや受光プローブを取り付けることが困難であった。そこで、携帯型光計測装置で用いられるホルダを、測定を行う被検者本人のみにしか用いることができなくなるが、ホルダが変形せずに被検者の頭部の形のみにあうように、変形しない様々な種類のホルダから特定のホルダを選択したり、被検者本人専用のホルダを製造したりすることを見出した。そして、被検者の特定部分の脳内各部の血流の経時変化を確実に測定することができるように、主光計測装置で診断した際に得られた測定データに基づいて、様々な種類のホルダから特定のホルダを選択したり、被検者本人専用のホルダを製造したりすることも見出した。これにより、被検者一人でも自分自身の頭部にホルダや送光プローブや受光プローブを取り付けることができるし、装着する準備時間も非常に短くなる。
[0016]
 すなわち、本発明の光計測システムは、主光計測装置と携帯型光計測装置とを備える光計測システムであって、前記主光計測装置は、第一筐体と、被検者に光を照射するA個の第1送光手段と、前記被検者から放出される光を受光するB個の第1受光手段と、表示装置と、前記被検者の頭部に装着され、少なくとも(A+B)個の貫通孔が設けられた第一ホルダと、前記第一筐体の内部に配置され、前記第1送光手段及び第1受光手段を制御することで、脳活動に関する測定データを得て、当該測定データを表示装置に表示させる制御部とを備え、前記携帯型光計測装置は、前記被検者に携帯可能となる第二筐体と、被検者に光を照射するC個の第2送光手段と、前記被検者から放出される光を受光するD個の第2受光手段と、前記被検者の頭部に装着され、少なくとも(C+D)個の貫通孔が設けられた第二ホルダと、前記第二筐体の内部に配置され、前記第2送光手段及び第2受光手段を制御することで、脳活動に関する測定データを得る制御部と、前記主光計測装置と通信することが可能である通信部とを備え、(C+D)>(A+B)を満足し、前記携帯型光計測装置の通信部は、前記携帯型光計測装置の制御部で得られた測定データを主光計測装置に送信するようにしている。
[0017]
 ここで、「携帯可能」とは、被検者が身に付けることができることをいい、例えば、ポケットに入れたり、ランドセルのように背負ったり、ウエストポーチの中に入れたりすることになる。そのため、第二筐体の大きさは、10cm 以上20cm 以下であることが好ましい。
 また、「通信部」は、携帯型光計測装置の制御部で得られた測定データを主光計測装置に送信することができればよく、例えば、無線や有線でリアルタイムに通信を行ったり、可搬メモリ等を用いて携帯型光計測装置から主光計測装置にデータを受け渡したりしてもよい。

発明の効果

[0018]
 以上のように、本発明の光計測システムによれば、携帯型光計測装置は、(C+D)は、(A+B)より小さくなり、表示装置も備える必要がなくなるので、第二筐体の大きさを小さくすることができるため、被検者が携帯することができ、その結果、被検者が激しく動いている際にも測定することができる。
[0019]
(その他の課題を解決するための手段及び効果)
 また、本発明の光計測システムは、前記主光計測装置の制御部で得られた測定データに基づいて、前記携帯型光計測装置で用いられる第二ホルダが選択或いは作製されているようにしてもよい。
 本発明の光計測システムによれば、第二ホルダは、(C+D)個の貫通孔しか設けられていないが、被検者の特定部分の脳内各部の血流の経時変化を確実に測定することができる第二ホルダを選択或いは作製することができる。これにより、被検者一人でも自分自身の頭部に第二ホルダや第2送光手段や第2受光手段を取り付けることができるし、装着する準備時間も非常に短くなる。よって、被検者がリハビリ等の運動を行っている際の被検者の脳内各部の血流の経時変化を容易に測定することができるようになる。
[0020]
 また、本発明の光計測システムは、前記携帯型光計測装置の制御部で得られる測定データは、前記被検者が運動を行っている際のデータであり、前記主光計測装置の制御部で得られる測定データは、前記被検者が静止している際のデータであるようにしてもよい。
 本発明の光計測システムによれば、被検者の脳内各部の血流の経時変化を精密に測定(診断)する場合には、主光計測装置を用い、一方、被検者がリハビリ等の運動を行っている際の被検者の脳内各部の血流の経時変化を測定する場合には、携帯型光計測装置を用いることができる。
[0021]
 また、本発明の光計測システムは、表示装置と、前記測定データを表示装置に表示させる制御部とを備える解析装置を備え、前記携帯型光計測装置は、前記解析装置と通信することが可能である通信部を備え、前記携帯型光計測装置の通信部は、前記携帯型光計測装置の制御部で得られた測定データを解析装置に送信するようにしてもよい。
 本発明の光計測システムによれば、主光計測装置がない場所でも、解析装置さえあれば、携帯型光計測装置を使用することができる。よって、被検者がリハビリ等の運動を行う場所が、被検者の家等であっても、測定することができるようになる。
[0022]
 そして、本発明は、上述したような光計測システムに用いられる携帯型光計測装置であって、通信部は、制御部で得られた測定データを主光計測装置に送信するようにしている。
 さらに、本発明の携帯型光計測装置は、前記通信部は、前記被検者が運動を行っている際の測定データを主光計測装置に送信するようにしてもよい。
[0023]
 そして、本発明は、上述したような光計測システムを用いたリハビリ計画方法であって、主光計測装置の制御部で、被検者が静止している際の測定データを得る主光計測装置使用ステップと、前記主光計測装置使用ステップで得られた測定データを観察して、診断する診断ステップと、携帯型光計測装置の制御部で、被検者が運動を行っている際の測定データを得る携帯型光計測装置使用ステップと、前記携帯型光計測装置使用ステップで得られた測定データを観察して、主光計測装置使用ステップ又は携帯型光計測装置使用ステップのどちらを実行するかを判断する判断ステップとを含むようにしている。

図面の簡単な説明

[0024]
[図1] 本発明の一実施形態である光計測システムの概略構成の一例を示すブロック図である。
[図2] 図1に示す主光計測装置の概略構成を示す詳細ブロック図である。
[図3] 図1に示す携帯型光計測装置の概略構成を示す詳細ブロック図である。
[図4] 携帯型光計測装置の外観の一例を示す斜視図である。
[図5] 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第一ホルダの一例を示す平面図である。
[図6] 4個の送光プローブと4個の受光プローブとが挿入される第二ホルダの一例を示す平面図である。
[図7] 送光プローブとナット部品と2個の接続部品とソケット部品とを示す分解斜視図である。
[図8] 組み立てた後の送光プローブとナット部品と2個の接続部品とソケット部品とを示す図である。
[図9] 光計測システムによる第二ホルダの選択方法の一例について説明するためのフローチャートである。
[図10] 光計測システムによる検査方法の一例について説明するためのフローチャートである。
[図11] 光計測システムによる検査方法の一例について説明するためのフローチャートである。
[図12] 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。
[図13] 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。
[図14] 図13に示す近赤外分光分析計の外観の一例を示す斜視図である。
[図15] 16個の送光プローブと16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である。
[図16] 本発明の一実施形態である光計測システムの概略構成の他の一例を示すブロック図である。
[図17] 光計測システムによる検査方法の一例について説明するためのフローチャートである。
[図18] 光計測システムによる検査方法の一例について説明するためのフローチャートである。

発明を実施するための形態

[0025]
 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。
[0026]
<第一の実施形態>
 図1は、本発明の一実施形態である光計測システムの概略構成を示すブロック図である。なお、図2は、図1に示す主光計測装置の概略構成を示す詳細ブロック図であり、図3は、図1に示す携帯型光計測装置の概略構成を示す詳細ブロック図である。また、図4は、携帯型光計測装置の外観の一例を示す斜視図である。
 そして、図5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第一ホルダの一例を示す平面図であり、図6は、4個の送光プローブと4個の受光プローブとが挿入される第二ホルダの一例を示す平面図である。
 光計測システム1は、第一ホルダ30を有する1台の主光計測装置10と、第二ホルダ60を有する1台の携帯型光計測装置40とを備える。なお、近赤外分光分析計101と同様のものについては、同じ符号を付している。
 第一の実施形態では、主光計測装置10と携帯型光計測装置40とは、病院に配置されることになる。
[0027]
 まず、第一ホルダ30について説明する。図7は、送光プローブ12とナット部品32と2個の接続部品31とソケット部品33とを示す分解斜視図であり、図8は、組み立てた後の送光プローブ12とナット部品32と2個の接続部品31とソケット部品33とを示す図である。
 第一ホルダ30は、送光プローブ12や受光プローブ13を固定する128個のソケット部品33と、232個の接続部品31と、128個のナット部品32とを備える。
[0028]
 接続部品31は、一の字形状の板状体である。そして、接続部品31は、両端に円環形状の挿入部31aと、両端の挿入部31aをチャンネル長さXで連結する連結部31bとを有する。各挿入部31aの中央には、ソケット部品33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31b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チャンネル長さ30mmとなるように形成されており、厚さ方向にだけ可撓性を有する。つまり、両端の挿入部31aは、常にチャンネル長さXで保持されるようになっている。
[0029]
 ソケット部品33は、円筒形状の本体部33aと、円環形状の顎部33bと、円環形状の底部33cとを有し、その内側に送光プローブ12や受光プローブ13を挿入可能とするとともに、本体部33aの外周面にナット部品32が螺合されるネジが形成されている。
 ナット部品32は、円形状の貫通孔を有する円環形状であり、その内周面にソケット部品33の本体部33aに螺合されるメスネジが形成されている。なお、貫通孔の大きさは、上方から見ると、ソケット部品33の本体部33aの大きさよりも大きく、ソケット部品33の顎部33bよりも小さくなっている。
[0030]
 これにより、ナット部品32の内側にソケット部品33の本体部33aをネジ機構を用いて挿入することにより、ソケット部品33の顎部33bとナット部品32との間に接続部品31の挿入部31aを挟み込んで固定することができる。このとき、1個の接続部品31を固定するときには、ソケット部品33の顎部33bとナット部品32との間に1個の接続部品31の挿入部31aを挟み込むことになる。一方、4個の接続部品31を固定するときには、ソケット部品33の顎部33bとナット部品32との間に4個の接続部品31の挿入部31aを挟み込むことになる。すなわち、任意の数の接続部品31を固定することができるようになっている。
[0031]
 そして、例えば、128個のソケット部品33と232個の接続部品31と128個のナット部品32とを用いて、図5に示す第一ホルダ30を作製する。このような第一ホルダ30によれば、頭部表面に密着するように装着するために、図8(a)に示すように一の接続部品31と他の接続部品31とは、上方から見てソケット部品33を軸として所望角度を形成するように固定するとともに、図8(b)に示すように接続部品31の連結部31bは可撓性を有するので、頭部表面と一致するような曲率を有する面となるように変形することができる。このとき、変形が加えられた状態で、一の接続部品31と他の接続部品31との間の角度で形成される角度が固定されると、その曲率が保持される結果となる。
 なお、測定を行う際には、各送光プローブ12 T1~12 T64と各受光プローブ13 R1~13 R64とが、対応する番号のソケット部品33の内側にそれぞれ挿入されることになる。
[0032]
 主光計測装置10は、直方体形状(例えば、70cm×100cm×120cm)の第一筐体11を有する。
 第一筐体11の内部には、光を出射する光源ドライバ(第一発光部)2と、光を検出する光検出器(第一光検出部)3と、A/D5と、携帯型光計測装置40の送受光用制御部51と無線で通信を行う無線装置(通信部)6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、第一筐体11の外部には、64(A)個の送光プローブ(第1送光手段)12 T1~12 T64と、64個(B)の受光プローブ(第1受光手段)13 R1~13 R64と、64(A)本の送光用光ファイバ14と、64(B)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。
 よって、主光計測装置10は、64個の送光プローブ12 T1~12 T64と、64個の受光プローブ13 R1~13 R64とを備えるので、被検者の脳内各部の血流の経時変化を精密に測定(診断)することができるようになっている。
[0033]
 送光プローブ12 T1~12 T64は、ソケット部品33と固定するために上端部が少し大きくなった細長い円柱形状をしている。そして、送光プローブ12 T1~12 T64の上端部は、送光用光ファイバ14を介して光源ドライバ2と接続され、下端部から光を照射するようになっている。
 受光プローブ13 R1~13 R64も、送光プローブ12 T1~12 T64と同様な上端部が少し大きくなった細長い円柱形状をしている。そして、受光プローブ13 R1~13 R64の上端部は、受光用光ファイバ15を介して光検出器3と接続され、その下端部で光を受光するようになっている。
[0034]
 送受光用制御部21が処理する機能をブロック化して説明すると、光源ドライバ2に駆動信号を出力する発光制御部21aと、光検出器3からの受光信号を受けることにより受光信号(受光量情報)A(λ )、A(λ )、A(λ )をメモリ23に記憶させる光検出制御部21bと、無線装置6を制御する通信制御部21cとを有する。
 発光制御部21aは、キーボード27からスタート信号「診断」を受信すると、メモリ23に記憶された制御テーブルに基づいて、送光プローブ12 T1~12 T64に光を送光する駆動信号を光源ドライバ2に出力する制御を行う。
 光検出制御部21bは、キーボード27からスタート信号「診断」を受信すると、メモリ23に記憶された制御テーブルに基づいて、光検出器3からの受光量情報A(λ )、A(λ )、A(λ )をメモリ23に記憶させる制御を行う。
 通信制御部21cは、キーボード27からスタート信号「リハビリ」を受信すると、無線装置6を介して、後述する携帯型光計測装置40の送受光用制御部51で得られた受光量情報A(λ )、A(λ )、A(λ )を受信して、受光量情報A(λ )、A(λ )、A(λ )をメモリ23に記憶させる制御を行う。
[0035]
 解析用制御部22が処理する機能をブロック化して説明すると、演算部22aと、被検者の脳画像データを取得する脳画像データ取得部22bと、脳活動画像表示制御部22cとを有する。
 脳画像データ取得部22bは、被検者の脳画像データを取得して、メモリ23に記憶させる制御を行う。例えば、測定を行う前に、核磁気共鳴画像診断装置(以下、MRIと略す)等で被検者を撮影することにより、脳画像データを作成しておく。そして、MRIから脳画像データをメモリ23に記憶させることになる。
[0036]
 演算部22aは、メモリ23に記憶されていく受光量情報A(λ )、A(λ )、A(λ )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])を求める制御を行う。
 脳活動画像表示制御部24cは、モニタ画面26aに、情報の表示を行う制御を行う。例えば、脳平面での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])の等高線グラフを脳画像データ上に表示する。このとき、送受光用制御部21で得られた測定データを表示している際には、脳全面上に等高線グラフが表示され、一方、送受光用制御部51で得られた測定データを表示している際には、脳の一部上に等高線グラフが表示されることになる。
[0037]
 第二ホルダ60は、櫛形形状の板状体であり、所定の幅(例えば、10mm)の直線状の4本の枝部61が間隔(例えば、30mm)を空けて平行に並べられるとともに、これらの枝部61の片側端どうしを接続する直線状の1本の基幹部62が設けられている。
 そして、各枝部61の先端部に円環形状の貫通孔が形成されるとともに、その貫通孔とチャンネル長さX(例えば、30mm)で離れる基幹部62の位置に円環形状の貫通孔が形成されている。このとき、基幹部62に形成された貫通孔どうしも、チャンネル長さX(例えば、30mm)で離れるようになっている。
 このような第二ホルダ60は、測定を行う被検者本人のみに用いられるように作製されており、被検者一人で自分自身の頭部に取り付けられるようになっている。
 なお、測定を行う際には、携帯型光計測装置40の各送光プローブ12 T1~12 T4と各受光プローブ13 R1~13 R4とが、対応する番号の貫通孔の内側にそれぞれ挿入されることになる。
[0038]
 携帯型光計測装置40は、直方体形状(例えば、10cm×10cm×5cm)の第二筐体41を有する。よって、被検者は、携帯型光計測装置40をポケット等に入れて携帯することができるようになっている。
 第二筐体41の内部には、光を出射する光源ドライバ(第二発光部)42と、光を検出する光検出器(第二光検出部)43と、A/D45と、主光計測装置10の送受光用制御部21と無線で通信を行う無線装置(通信部)46と、送受光用制御部51と、メモリ53とを備えるとともに、第二筐体41の外部には、4(C)個の送光プローブ(第2送光手段)12 T1~12 T4と、4(D)個の受光プローブ(第2受光手段)13 R1~13 R4と、4(C)本の送光用光ファイバ14と、4(D)本の受光用光ファイバ15と、携帯型光計測装置40の電源をON/OFFするためのスイッチ(入力装置)57とを備える。
[0039]
 光源ドライバ42は、送受光用制御部51から入力された駆動信号により各送光プローブ12 T1~12 T4に光をそれぞれ送光する光源であり、例えば、異なる3種類の波長λ 、λ 、λ の近赤外光を出射することができる発光ダイオードLED1、LED2、LED3等である。よって、発光ダイオードLED1、LED2、LED3であるため、第二筐体41を小さくすることができる。
 光検出器43は、各受光プローブ13 R1~13 R4で受光した近赤外光をそれぞれ検出することにより、4個の受光信号(受光量情報)A(λ )、A(λ )、A(λ )をA/D45を介して送受光用制御部51に出力する検出器であり、例えば、フォトダイオード等である。よって、フォトダイオードであるため、第二筐体41を小さくすることができる。
[0040]
 送受光用制御部51が処理する機能をブロック化して説明すると、光源ドライバ42に駆動信号を出力する発光制御部51aと、光検出器43からの受光信号を受けることにより受光信号(受光量情報)A(λ )、A(λ )、A(λ )を無線装置46を介して送信する光検出制御部51bとを有する。
 発光制御部51aは、スイッチ57からスタート信号を受信すると、メモリ53に記憶された制御テーブルに基づいて、送光プローブ12 T1~12 T4に光を送光する駆動信号を光源ドライバ42に出力する制御を行う。
 光検出制御部51bは、スイッチ57からスタート信号を受信すると、メモリ53に記憶された制御テーブルに基づいて、光検出器43からの受光量情報A(λ )、A(λ )、A(λ )を無線装置46を介して送信する制御を行う。
[0041]
 次に、光計測システム1により、測定を行う被検者本人のみに用いられる第二ホルダ60を選択或いは作製する選択方法について説明する。光計測システム1では、第二ホルダ60は、8個の貫通孔しか設けられないが、被検者の特定部分の脳内各部の血流の経時変化を確実に測定することができるように、第二ホルダ60を選択或いは作製することになる。
 図9は、光計測システム1による第二ホルダ60の選択方法の一例について説明するためのフローチャートである。
 まず、ステップS101の処理において、医師等がMRIで被検者の脳画像データを撮影して、脳画像データ取得部22dは、MRIから被検者の脳画像データを取得して、メモリ23に記憶させる。
 次に、ステップS102の処理において、医師等は、被検者の頭部表面に、第一ホルダ30と送光プローブ12 T1~12 T64と受光プローブ13 R1~13 R64とを配置する。このとき、1時間程度の時間がかかる。
[0042]
 次に、ステップS103の処理において、医師等がキーボード27でスタート信号「診断」を入力して、送受光用制御部21は、光源ドライバ2に駆動信号を出力するとともに、光検出器3からの受光信号を受けることにより受光信号(受光量情報)A(λ )、A(λ )、A(λ )をメモリ23に記憶させる(主光計測装置使用ステップ)。つまり、232箇所の受光量情報A(λ )、A(λ )、A(λ )がメモリ23に記憶される。
 次に、ステップS104の処理において、演算部24bは、メモリ23に記憶されていく受光量情報A(λ )、A(λ )、A(λ )に基づいて、関係式(1)(2)(3)を用いて、各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])を求める。
 次に、ステップS105の処理において、脳活動画像表示制御部24cは、モニタ画面26aに、情報の表示を行う。このとき、脳全面上に等高線グラフが表示されることになる。
[0043]
 次に、ステップS106の処理において、医師等は、モニタ画面26aに表示された情報を観察しながら、被検者がリハビリ等の運動を行っている際に測定したい被検者の脳内各部のうちの特定部分やホルダの形状やプローブ位置や使用するプローブ数やリハビリ期間等を示す測定方針を決定する(診断ステップ)。
 次に、ステップS107の処理において、第二ホルダ60を選択或いは作製する設計者等は、医師等が決定した測定方針に基づいて、様々な種類のホルダから第二ホルダ60を選択したり、新たに第二ホルダ60を作製したりする。
 最後に、ステップS107の処理が終了した場合には、本フローチャートを終了させることになる。
[0044]
 次に、光計測システム1により、被検者がリハビリ等の運動を行っている際の被検者の脳内各部の血流の経時変化を測定する検査方法について説明する。図10は、主として被検者(患者)が病院へ通いながらリハビリを行う場合において、光計測システム1による検査方法の一例について説明するためのフローチャートである。
 まず、ステップS201の処理において、被検者は、被検者自身の頭部表面に、第二ホルダ60と送光プローブ12 T1~12 T4と受光プローブ13 R1~13 R4とを配置する。このとき、被検者一人でも自分自身の頭部に第二ホルダ60や送光プローブ12 T1~12 T4や受光プローブ13 R1~13 R4を取り付けることができ、装着する準備時間(例えば、5分)も非常に短くなる。
 次に、ステップS202の処理において、被検者がキーボード27でスタート信号「リハビリ」を入力する。つまり、主光計測装置10の電源をONにすることになる。
[0045]
 次に、ステップS203の処理において、被検者がスイッチ57でスタート信号を入力して、送受光用制御部51は、光源ドライバ42に駆動信号を出力するとともに、光検出器43からの受光信号を受けることにより受光信号(受光量情報)A(λ )、A(λ )、A(λ )を無線装置46を介して送信する(携帯型光計測装置使用ステップ)。このとき、被検者は、リハビリ等の運動を行っている。そして、10箇所の受光量情報A(λ )、A(λ )、A(λ )が送信される。
 次に、ステップS204の処理において、通信制御部21cは、無線装置6を介して、受光量情報A(λ )、A(λ )、A(λ )を受信して、受光量情報A(λ )、A(λ )、A(λ )をメモリ23に記憶させる。つまり、10箇所の受光量情報A(λ )、A(λ )、A(λ )がメモリ23に記憶される。
 次に、ステップS205の処理において、演算部24bは、メモリ23に記憶されていく受光量情報A(λ )、A(λ )、A(λ )に基づいて、関係式(1)(2)(3)を用いて、各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])を求める。
[0046]
 次に、ステップS206の処理において、脳活動画像表示制御部24cは、モニタ画面26aに、情報の表示を行う。このとき、脳の一部上に等高線グラフが表示されることになる。
 次に、ステップS207の処理において、医師と被検者とは、モニタ画面26aに表示された情報を観察する。このとき、医師は、測定方針を変更したり変更しないと決定したりすることができ、一方、被検者は、リハビリが順調に進んでいるかを確認することができる。つまり、被検者も観察することで、リハビリのインセンティブになる。
 次に、ステップS208の処理において、被検者は、被検者自身の頭部表面から、第二ホルダ60と送光プローブ12 T1~12 T4と受光プローブ13 R1~13 R4とを取り外す。
[0047]
 次に、ステップS209の処理において、医師は、測定方針に基づいて、診断時期であるか否かを判断する(判断ステップ)。診断時期でないと判断したときには、ステップS201の処理に戻る。つまり、次回のリハビリ時(例えば翌日)にステップS201の処理からステップS209の処理までの処理を繰り返すことになるが、ステップS201の処理からステップS209の処理までの処理は、短い準備時間で行うことができる。一方、診断時期であると判断したときには、ステップS210の処理において、医師等は、被検者の頭部表面に、第一ホルダ30と送光プローブ12 T1~12 T64と受光プローブ13 R1~13 R64とを配置する。このとき、1時間程度の時間がかかる。
[0048]
 次に、ステップS211の処理において、医師等がキーボード27でスタート信号「診断」を入力して、送受光用制御部21は、光源ドライバ2に駆動信号を出力するとともに、光検出器3からの受光信号を受けることにより受光信号(受光量情報)A(λ )、A(λ )、A(λ )をメモリ23に記憶させる(主光計測装置使用ステップ)。つまり、232箇所の受光量情報A(λ )、A(λ )、A(λ )がメモリ23に記憶される。
 次に、ステップS212の処理において、演算部24bは、メモリ23に記憶されていく受光量情報A(λ )、A(λ )、A(λ )に基づいて、関係式(1)(2)(3)を用いて、各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])を求める。
 次に、ステップS213の処理において、脳活動画像表示制御部24cは、モニタ画面26aに、情報の表示を行う。このとき、脳全面上に等高線グラフが表示されることになる。
[0049]
 次に、ステップS214の処理において、医師等は、モニタ画面26aに表示された情報を観察しながら、被検者にリハビリをまだ行わせるか、もう行わせないかを判断する(診察ステップ)。このとき、医師は、測定方針を変更したり変更しないと決定したりすることができる。その結果、リハビリをまだ行わせると判断したときには、ステップS201の処理に戻る。つまり、ステップS201の処理からステップS209の処理までの処理を繰り返すことになるが、ステップS201の処理からステップS209の処理までの処理は、短い準備時間で行うことができる。
 一方、リハビリをもう行わせないと判断したときには、本フローチャートを終了させることになる。
[0050]
 以上のように、本発明の光計測システム1によれば、携帯型光計測装置40は、4個の送光プローブ12 T1~12 T4と、4個の受光プローブ13 R1~13 R4とを備え、表示装置を備える必要がなくなるので、第二筐体41の大きさを小さくすることができるため、被検者が携帯することができ、その結果、被検者が激しく動いている際にも測定することができる。
 また、被検者一人でも自分自身の頭部に第二ホルダ60や送光プローブ12 T1~12 T4や受光プローブ13 R1~13 R4を取り付けることができるし、装着する準備時間も非常に短くなる。よって、被検者がリハビリ等の運動を行っている際の被検者の脳内各部の血流の経時変化を容易に測定することができるようになる。
 さらに、本発明の光計測システム1によれば、第二ホルダ60は、8個の貫通孔しか設けられていないが、被検者の特定部分の脳内各部の血流の経時変化を確実に測定することができる第二ホルダ60を選択或いは作製することができる。
[0051]
<第二の実施形態>
 図16は、本発明の一実施形態である光計測システムの概略構成を示すブロック図である。なお、光計測システム1と同様のものについては、同じ符号を付している。
 光計測システム90は、第一ホルダ30を有する1台の主光計測装置10と、第二ホルダ60を有する1台の携帯型光計測装置40と、1台の解析装置80とを備える。
 第二の実施形態では、主光計測装置10は、病院に配置され、一方、携帯型光計測装置40と解析装置80とは、被検者の家に配置される。そして、主光計測装置10と解析装置80とは、インターネット88等で通信が可能となっている。
[0052]
 解析装置80は、直方体形状(例えば、50cm×50cm×50cm)の第三筐体81を有する。
 第三筐体81の内部には、携帯型光計測装置40の送受光用制御部51と無線で通信を行う無線装置(通信部)85と、解析用制御部82と、メモリ83とを備えるとともに、第三筐体81の外部には、モニタ画面86a等を有する表示装置86と、キーボード(入力装置)87とを備える。
[0053]
 解析用制御部82が処理する機能をブロック化して説明すると、演算部82aと、脳活動画像表示制御部82cと、無線装置85を制御する通信制御部82bとを有する。
 通信制御部82bは、キーボード87からスタート信号「リハビリ」を受信すると、無線装置85を介して、携帯型光計測装置40の送受光用制御部51で得られた受光量情報A(λ )、A(λ )、A(λ )を受信して、受光量情報A(λ )、A(λ )、A(λ )をメモリ83に記憶させる制御を行う。
[0054]
 演算部82aは、メモリ83に記憶されていく受光量情報A(λ )、A(λ )、A(λ )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])を求める制御を行う。
 脳活動画像表示制御部82cは、モニタ画面86aに、情報の表示を行う制御を行う。例えば、脳平面での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])の等高線グラフを表示する。このとき、脳の一部の等高線グラフが表示されることになる。
[0055]
 次に、主として被検者(患者)が自宅など病院外にてリハビリを行う場合において、光計測システム90により、被検者がリハビリ等の運動を行っている際の被検者の脳内各部の血流の経時変化を測定する検査方法について説明する。図17は、光計測システム90による検査方法の一例について説明するためのフローチャートである。
 まず、ステップS301の処理において、被検者は、被検者自身の頭部表面に、第二ホルダ60と送光プローブ12 T1~12 T4と受光プローブ13 R1~13 R4とを配置する。このとき、被検者一人でも自分自身の頭部に第二ホルダ60や送光プローブ12 T1~12 T4や受光プローブ13 R1~13 R4を取り付けることができ、装着する準備時間(例えば、5分)も非常に短くなる。
 次に、ステップS302の処理において、被検者がキーボード87でスタート信号「リハビリ」を入力する。つまり、解析装置80の電源をONにすることになる。
[0056]
 次に、ステップS303の処理において、被検者がスイッチ57でスタート信号を入力して、送受光用制御部51は、光源ドライバ42に駆動信号を出力するとともに、光検出器43からの受光信号を受けることにより受光信号(受光量情報)A(λ )、A(λ )、A(λ )を無線装置46を介して送信する(携帯型光計測装置使用ステップ)。このとき、被検者は、リハビリ等の運動を行っている。そして、10箇所の受光量情報A(λ )、A(λ )、A(λ )が送信される。
 次に、ステップS304の処理において、通信制御部82bは、無線装置85を介して、受光量情報A(λ )、A(λ )、A(λ )を受信して、受光量情報A(λ )、A(λ )、A(λ )をメモリ83に記憶させる。つまり、10箇所の受光量情報A(λ )、A(λ )、A(λ )がメモリ83に記憶される。
 次に、ステップS305の処理において、演算部82aは、メモリ83に記憶されていく受光量情報A(λ )、A(λ )、A(λ )に基づいて、関係式(1)(2)(3)を用いて、各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])を求める。
[0057]
 次に、ステップS306の処理において、脳活動画像表示制御部82cは、モニタ画面86aに、情報の表示を行う。このとき、脳の一部の等高線グラフが表示されることになる。
 次に、ステップS307の処理において、被検者は、モニタ画面86aに表示された情報を観察する。このとき、被検者は、リハビリが順調に進んでいるかを確認することができる。なお、主光計測装置10と解析装置80とは、インターネット88等で通信が可能となっているので、通信を行うことで、病院にいる医師に観察してもらってもよい。
 次に、ステップS308の処理において、被検者は、被検者自身の頭部表面から、第二ホルダ60と送光プローブ12 T1~12 T4と受光プローブ13 R1~13 R4とを取り外す。
[0058]
 次に、ステップS309の処理において、被検者は、脳の一部の等高線グラフに変化があったか否かを判断する(判断ステップ)。変化がないと判断したときには、ステップS301の処理に戻る。つまり、ステップS301の処理からステップS309の処理までの処理を繰り返すことになるが、ステップS301の処理からステップS309の処理までの処理は、被検者の家で行え、被検者一人でもできるし、短い準備時間で行うことができる。
 一方、変化があったと判断したときには、被検者は病院に出かけて、ステップS310の処理において、医師等は、被検者の頭部表面に、第一ホルダ30と送光プローブ12 T1~12 T64と受光プローブ13 R1~13 R64とを配置する。このとき、1時間程度の時間がかかる。
[0059]
 次に、ステップS311の処理において、医師等がキーボード27でスタート信号「診断」を入力して、送受光用制御部21は、光源ドライバ2に駆動信号を出力するとともに、光検出器3からの受光信号を受けることにより受光信号(受光量情報)A(λ )、A(λ )、A(λ )をメモリ23に記憶させる(主光計測装置使用ステップ)。つまり、232箇所の受光量情報A(λ )、A(λ )、A(λ )がメモリ23に記憶される。
 次に、ステップS312の処理において、演算部24bは、メモリ23に記憶されていく受光量情報A(λ )、A(λ )、A(λ )に基づいて、関係式(1)(2)(3)を用いて、各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])を求める。
 次に、ステップS313の処理において、脳活動画像表示制御部24cは、モニタ画面26aに、情報の表示を行う。このとき、脳全面上に等高線グラフが表示されることになる。
[0060]
 次に、ステップS314の処理において、医師等は、モニタ画面26aに表示された情報を観察しながら、被検者にリハビリをまだ行わせるか、もう行わせないかを判断する(診断ステップ)。このとき、医師は、測定方針を変更したり変更しないと決定したりすることができる。その結果、リハビリをまだ行わせると判断したときには、ステップS301の処理に戻る。つまり、ステップS301の処理からステップS309の処理までの処理を繰り返すことになるが、ステップS301の処理からステップS309の処理までの処理は、被検者の家で行え、被検者一人でもできるし、短い準備時間で行うことができる。
 一方、リハビリをもう行わせないと判断したときには、本フローチャートを終了させることになる。
[0061]
 以上のように、本発明の光計測システム90によれば、主光計測装置10がない場所でも、解析装置80さえあれば、携帯型光計測装置40を使用することができる。よって、被検者がリハビリ等の運動を行う場所が、被検者の家等であっても、測定することができるようになる。
[0062]
(他の実施形態)
(1)上述した光計測システム1では、携帯型光計測装置40は、4個の送光プローブ12 T1~12 T4と4個の受光プローブ12 T1~12 T4とを備えるような構成を示したが、例えば、8個の送光プローブと8個の受光プローブとを備えたり、8個の送光プローブと4個の受光プローブとを備えたりするような構成としてもよい。また、主光計測装置10は、64個の送光プローブ12 T1~12 T64と64個の受光プローブ12 T1~12 T64とを備えるような構成を示したが、例えば、32個の送光プローブと32個の受光プローブとを備えたり、32個の送光プローブと64個の受光プローブとを備えたりするような構成としてもよい。
(2)上述した光計測システム1では、1台の主光計測装置10は、1台の携帯型光計測装置40と通信を行うような構成を示したが、例えば、3台の携帯型光計測装置と通信を行うような構成としてもよい。
(3)上述した光計測システム1では、第一ホルダ30を用いるような構成を示したが、128個の貫通孔が設けられている別のホルダが用いられてもよい。
(4)上述した光計測システム1では、主光計測装置10と携帯型光計測装置40とは、無線装置6、46を用いて無線で通信を行うような構成を示したが、例えば、可搬メモリを用いて携帯型光計測装置から主光計測装置に受け渡すことにより通信を行うような構成としてもよい。

産業上の利用可能性

[0063]
 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システム等に利用することができる。

符号の説明

[0064]
1:光計測システム
2:光源ドライバ(第一発光部)
3:光検出器(第一光検出部)
10:主光計測装置
11:第一筐体
12:送光プローブ(送光手段)
13:受光プローブ(受光手段)
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)
30:第一ホルダ
40:携帯型光計測装置
41:第二筐体
42:光源ドライバ(第二発光部)
43:光検出器(第二光検出部)
46:無線装置(通信部)
51:送受光用制御部
60:第二ホルダ

請求の範囲

[請求項1]
主光計測装置と携帯型光計測装置とを備える光計測システムであって、
前記主光計測装置は、第一筐体と、
被検者に光を照射するA個の第1送光手段と、
前記被検者から放出される光を受光するB個の第1受光手段と、
表示装置と、
前記被検者の頭部に装着され、少なくとも(A+B)個の貫通孔が設けられた第一ホルダと、
前記第一筐体の内部に配置され、前記第1送光手段及び第1受光手段を制御することで、脳活動に関する測定データを得て、当該測定データを表示装置に表示させる制御部とを備え、
前記携帯型光計測装置は、前記被検者に携帯可能となる第二筐体と、
被検者に光を照射するC個の第2送光手段と、
前記被検者から放出される光を受光するD個の第2受光手段と、
前記被検者の頭部に装着され、少なくとも(C+D)個の貫通孔が設けられた第二ホルダと、
前記第二筐体の内部に配置され、前記第2送光手段及び第2受光手段を制御することで、脳活動に関する測定データを得る制御部と、
前記主光計測装置と通信することが可能である通信部とを備え、
(C+D)>(A+B)を満足し、
前記携帯型光計測装置の通信部は、前記携帯型光計測装置の制御部で得られた測定データを主光計測装置に送信することを特徴とする光計測システム。
[請求項2]
前記主光計測装置の制御部で得られた測定データに基づいて、前記携帯型光計測装置で用いられる第二ホルダが選択或いは作製されていることを特徴とする請求項1に記載の光計測システム。
[請求項3]
前記携帯型光計測装置の制御部で得られる測定データは、前記被検者が運動を行っている際のデータであり、
前記主光計測装置の制御部で得られる測定データは、前記被検者が静止している際のデータであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光計測システム。
[請求項4]
表示装置と、前記測定データを表示装置に表示させる制御部とを備える解析装置を備え、
前記携帯型光計測装置は、前記解析装置と通信することが可能である通信部を備え、
前記携帯型光計測装置の通信部は、前記携帯型光計測装置の制御部で得られた測定データを解析装置に送信することを特徴とする請求項1~請求項3のいずれかに記載の光計測システム。
[請求項5]
請求項1~請求項4のいずれかに記載の光計測システムに用いられる携帯型光計測装置であって、
光計測装置と通信することが可能である通信部を算部2
通信部は、制御部で得られた測定データを主光計測装置に送信することを特徴とする携帯型光計測装置。
[請求項6]
前記光計測装置と通信することが可能である通信部を算部2
通信部は、前記被検者が運動を行っている際の測定データを主光計測装置に送信することを特徴とする請求項5に記載の携帯型光計測装置。
[請求項7]
請求項1~請求項4のいずれかに記載の光計測システムを用いたリハビリ計画方法であって、
主光計測装置の制御部で、被検者が静止している際の測定データを得る主光計測装置使用ステップと、
前記主光計測装置使用ステップで得られた測定データを観察して、診断する診断ステップと、
携帯型光計測装置の制御部で、被検者が運動を行っている際の測定データを得る携帯型光計測装置使用ステップと、
前記携帯型光計測装置使用ステップで得られた測定データを観察して、主光計測装置使用ステップ又は携帯型光計測装置使用ステップのどちらを実行するかを判断する判断ステップとを含むことを特徴とするリハビリ計画方法。
 

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]

[ 図 12]

[ 図 13]

[ 図 14]

[ 図 15]

[ 図 16]

[ 図 17]

[ 図 18]