(57)【要約】  光生体計測装置１であって、脳表面画像２４ｂの所定の位置が入力装置２２で指定されることにより、脳表面画像２４ｂの所定の位置を測定点ｍと定める測定点決定部３４と、測定点ｍに基づいて、頭皮表面画像２４ａの特定の位置を推定点ｓと定めるとともに、推定点ｓの画像表示を行う推定点決定部３５と、推定点ｓと、被験者の基準点に対応する頭皮表面画像２４ａの基準点との頭皮表面に沿った最短経路を示す経路画像Ｌ１、Ｌ２を、頭皮表面画像上２４ａに表示する位置誘導部３８とを備えることを特徴とする。
2013105209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示が行われる表示装置と、入力操作される入力装置とを備える光生体計測装置であって、
頭皮表面と脳表面との位置関係を示す３次元形態画像データに基づいて画像表示された脳表面画像の所定の位置が前記入力装置で指定されることにより、当該脳表面画像の所定の位置を測定点と定める測定点決定部と、
前記測定点に基づいて、前記３次元形態画像データに基づいて画像表示された頭皮表面画像の特定の位置を推定点と定めるとともに、当該頭皮表面画像上に推定点の画像表示を行う推定点決定部と、
前記推定点と、前記被験者の基準点に対応する頭皮表面画像の基準点との頭皮表面に沿った最短経路を示す経路画像を、前記頭皮表面画像上に表示する位置誘導部とを備えることを特徴とする光生体計測装置。
【請求項２】
頭皮表面と脳表面とを含む被験者を示す形態映像データに基づいて、頭皮表面を示す形態映像データを抽出することにより、頭皮表面形態画像データを取得するとともに、脳表面を示す形態映像データを抽出することにより、脳表面形態画像データを取得する形態画像データ取得部と、
前記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、前記３次元形態画像データを作成する形態画像作成部とを備え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】
前記位置誘導部は、前記推定点と、前記被験者の基準点に対応する頭皮表面画像の基準点との頭皮表面に沿った最短距離を表示することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光生体計測装置。
【請求項４】
前記被験者の基準点は、前記被験者の鼻根、頭頂、右耳介前点又は左耳介前点であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の光生体計測装置。
【請求項５】
前記推定点決定部は、前記測定点から最短の距離にある前記頭皮表面画像の特定の位置を推定点と定めることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の光生体計測装置。
【請求項６】
前記頭皮表面に配置される少なくとも一つの送光プローブと、前記頭皮表面に配置される少なくとも一つの受光プローブとを有する測定プローブを備え、
前記送光プローブは、前記頭皮表面に光を出射するとともに、前記受光プローブは、前記頭皮表面から放出される光を検出することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の光生体計測装置。
【請求項７】
前記形態映像データを取得する形態映像データ取得部を備え、
前記形態映像データ取得部は、核磁気共鳴画像診断装置により作成された形態映像データを取得することを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれか１項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、被験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。【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６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る。
送光プローブ１２が被験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が被験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、光は、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。これにより、測定領域の中でも、特に送光点ｔと受光点ｒとを被験者の頭皮表面に沿って最短距離で結んだ線の中点ｓから、送光点ｔと受光点ｒとを被験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験者の測定部位ｍ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。【０００４】
ところが、医師や検査技師等は、測定部位ｍは脳の部位であるが、脳の外側に頭皮が存在するので、脳の位置を確認しながら、送光プローブ１２及び受光プローブ１３の配置位置を決めることはできない。
そのため、医師や検査技師等は、脳の位置を基準にして送光プローブ１２及び受光プローブ１３の配置位置を決めるのではなく、頭皮表面に設定された基準点を基にして送光プローブ１２及び受光プローブ１３の配置位置を決めている。なお、頭皮表面に設定された基準点としては、例えば、国際１０−２０法が発表されている（例えば、非特許文献２参照）。【０００５】
しかしながら、ヒトの脳の形状は、実際には歪んでおり、非対称であることが多い。ヒトの脳が左右非対称であるにもかかわらず、送光プローブ１２及び受光プローブ１３の配置位置を頭皮表面に対して均等な位置に配置して脳活動を測定すると、測定したい脳の部位の脳活動が測定されないという問題が生じた。
また、脳の解剖学的構造には個人差がある。つまり、脳の形状がヒトによって違っている場合も多いため、国際１０−２０法に基づいて測定された脳活動データを複数のヒトで比較することができなかった。【０００６】
そこで、送光プローブ１２及び受光プローブ１３等を配置するために、頭皮表面と脳表面との位置関係を示す３次元形態画像の画像表示を行うことができる光生体計測装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。図７は、頭皮表面と脳表面との位置関係を示す３次元形態画像を示す図である。このような光生体計測装置は、頭皮表面画像と脳表面画像との位置関係を示す３次元形態画像の画像表示を行う形態画像表示手段と、脳表面画像の所定の位置が指定されることにより、脳表面画像の所定の位置を測定点ｍと定める測定点決定手段と、測定点ｍに基づいて、頭皮表面画像の特定の位置を推定点ｓと定めるとともに、推定点ｓの画像表示を行う推定点決定手段とを備える。
このような光生体計測装置によれば、医師や検査技師等は頭皮表面画像と脳表面画像との位置関係を示す３次元形態画像の画像表示を観察しながら、被験者の頭皮表面に送光プローブ１２及び受光プローブ１３等を正確に配置することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−３１５８２７号公報
【非特許文献】
【０００８】
【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
【非特許文献２】“Three-dimensional probabilistic anatomical cranio-cerebral correlation via the international 10-20 system oriented for transcranial functional brain mapping” (NeuroImage 21 (2004) 99-111)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述したような光生体計測装置では、頭皮表面画像上に推定点の画像表示が行われるが、実際の被験者の頭皮表面には目印がないため、推定点ｓに対応する被験者の頭皮表面の位置を正確に判断することが困難であった。その結果、被験者の頭皮表面に送光プローブ１２及び受光プローブ１３等を正確に配置することができず、測定点ｍに関する受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）を得られないことがあった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本件発明者は、上記課題を解決するために、推定点ｓに対応する被験者の頭皮表面の位置を正確に判断する方法について検討を行った。そこで、国際１０−２０法等によって頭皮表面に設定された基準点を利用することを見出した。【００１１】
すなわち、本発明の光生体計測装置は、画像表示が行われる表示装置と、入力操作される入力装置とを備える光生体計測装置であって、頭皮表面と脳表面との位置関係を示す３次元形態画像データに基づいて画像表示された脳表面画像の所定の位置が前記入力装置で指定されることにより、当該脳表面画像の所定の位置を測定点と定める測定点決定部と、前記測定点に基づいて、前記３次元形態画像データに基づいて画像表示された頭皮表面画像の特定の位置を推定点と定めるとともに、当該頭皮表面画像上に推定点の画像表示を行う推定点決定部と、前記推定点と、前記被験者の基準点に対応する頭皮表面画像の基準点との頭皮表面に沿った最短経路を示す経路画像を、前記頭皮表面画像上に表示する位置誘導部とを備えるようにしている。【００１２】
ここで、「頭皮表面と脳表面との位置関係を示す３次元形態画像データ」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験者の映像データから、頭皮表面及び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次元形態画像データのことをいう（図７参照）。
また、「基準点」とは、国際１０−２０法等によって定義された点等のことをいい、例えば、鼻根(Nasion＝Nz)、後頭結節(Inion＝Iz)、左右両耳介前点（AL，AR）等が挙げられる。
また、「測定点」とは、入力装置等を用いて脳表面画像上で指定された任意の位置のことをいい、例えば、運動野、体性感覚野、視覚野、聴覚野、運動性言語中枢等が挙げられる。
また、「推定点」とは、測定点に基づいて頭皮表面画像上で決定される位置のことをいい、例えば、測定点から最短の距離にある頭皮表面画像の位置や、球体の半径を拡大し球体によりえぐられる頭皮表面の重心座標等が挙げられる。
本発明の光生体計測装置によれば、脳表面画像上で測定点が指定されることにより、頭皮表面画像上で推定点を決定すると、推定点と、被験者の基準点に対応する頭皮表面画像の基準点との頭皮表面に沿った最短経路を示す経路画像を、頭皮表面画像上に表示する。これにより、医師や検査技師等は被験者の基準点からの経路画像を参考にしながら、推定点に対応する被験者の頭皮表面の位置を判断することができる。
【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、推定点に対応する被験者の頭皮表面の位置を正確に判断することができるため、送光プローブ及び受光プローブ等を正確に配置することができる。【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は、頭皮表面と脳表面とを含む被験者を示す形態映像データに基づいて、頭皮表面を示す形態映像データを抽出することにより、頭皮表面形態画像データを取得するとともに、脳表面を示す形態映像データを抽出することにより、脳表面形態画像データを取得する形態画像データ取得部と、前記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、前記３次元形態画像データを作成する形態画像作成部とを備えるようにしてもよい。
以上のように、本発明の光生体計測装置によれば、頭皮表面と脳表面との位置関係を示す３次元形態画像データを作成するので、正確な頭皮表面と脳表面との位置関係を示すことができる。
また、本発明の光生体計測装置は、前記位置誘導部は、前記推定点と、前記被験者の基準点に対応する頭皮表面画像の基準点との頭皮表面に沿った最短距離を表示するようにしてもよい。
以上のように、本発明の光生体計測装置によれば、推定点と基準点との最短距離が表示されるので、推定点に対応する被験者の頭皮表面の位置をより正確に判断することができる。【００１５】
また、本発明の光生体計測装置は、前記被験者の基準点は、前記被験者の鼻根、頭頂、右耳介前点又は左耳介前点であるようにしてもよい。
また、本発明の光生体計測装置は、前記推定点決定部は、前記測定点から最短の距離にある前記頭皮表面画像の特定の位置を推定点と定めるようにしてもよい。【００１６】
そして、本発明の光生体計測装置は、前記頭皮表面に配置される少なくとも一つの送光プローブと、前記頭皮表面に配置される少なくとも一つの受光プローブとを有する測定プローブを備え、前記送光プローブは、前記頭皮表面に光を出射するとともに、前記受光プローブは、前記頭皮表面から放出される光を検出するようにしてもよい。
本発明の光生体計測装置によれば、測定プローブにより、脳の解剖学的構造の個人差にかかわらず、測定したい脳の部位の脳活動を測定することができる。
さらに、本発明の光生体計測装置は、前記形態映像データを取得する形態映像データ取得部を備え、前記形態映像データ取得部は、核磁気共鳴画像診断装置により作成された形態映像データを取得するようにしてもよい。
【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】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】ＭＲＩにより得られた３方向の２次元画像を示す図。
【図５】本発明に係る生体計測装置による検査方法の一例について説明するフローチャート。
【図６】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。
【図７】頭皮表面と脳表面との位置関係を示す３次元形態画像を示す図。
【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ことはいうまでもない。
【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。
光生体計測装置１は、核磁気共鳴画像診断装置（以下、ＭＲＩと略す）２と、測定プローブ１１と、光生体計測装置１全体の制御を行う制御系（コンピュータ）２０とにより構成される。
図２及び図３は、生体計測装置１により得られる画像が画像表示されたモニタ画面２３ａの一例を示す図である。図２では、モニタ画面２３ａには頭皮表面画像２４ａと脳表面画像２４ｂとの位置関係を示す３次元形態画像２４ｄの画像表示が行われている。また、ポインタ２４ｃと測定点ｍと推定点ｓとの画像表示が行われている。なお、頭皮表面画像２４ａは、半透明で画像表示されている。図３は、頭皮表面画像２４ａを示す３次元形態画像２４ｄの画像表示が行われている。また、経路画像Ｌ１、Ｌ２の画像表示が行われている。
【００２０】
ＭＲＩ２は、図４に示すような３方向の２次元画像を示す形態映像データを作成するものである。なお、形態映像データは、頭皮表面と脳表面とを含む被験者を示すものである。また、形態映像データは、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。
測定プローブ１１は、送光プローブ１２と受光プローブ１３とを有する。送光プローブ１２は、コンピュータ２０から入力された駆動信号により光を出射する。受光プローブ１３は、光を検出することにより、受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）をコンピュータ２０に出力する。
【００２１】
コンピュータ２０においては、ＣＰＵ２１を備え、さらに形態映像データや頭皮表面形態画像データや脳表面形態画像データや脳活動データ等を記憶するメモリ２５と、モニタ画面２３ａ等を有する表示装置２３と、入力装置２２であるキーボード２２ａやマウス２２ｂ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、形態映像データ取得部３１と、形態画像データ取得部３２と、形態画像作成部３３と、測定点決定部３４と、推定点決定部３５と、ポインタ表示制御部３６と、位置誘導部３８と、脳活動データ取得部３７とを有する。
【００２２】
ポインタ表示制御部３６は、モニタ画面２３ａにポインタ２４ｃの画像表示を行うとともに、マウス２２ｂから出力された入力信号に基づいて、モニタ画面２３ａに画像表示されたポインタ２４ｃを移動したり、ポインタ２４ｃで位置を指定したりする制御を行う。
形態映像データ取得部３１は、ＭＲＩ２により作成された形態映像データを取得するとともに、形態映像データをメモリ２５に記憶させる制御を行う。
【００２３】
形態画像データ取得部３２は、メモリ２５に記憶された形態映像データに基づいて、頭皮表面を示す形態映像データを抽出することにより、頭皮表面形態画像データを取得し、かつ、脳表面を示す形態映像データを抽出することにより、脳表面形態画像データを取得するとともに、頭皮表面形態画像データと脳表面形態画像データとをメモリ２５に記憶させる制御を行う。
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。このように形態映像データを抽出することにより、頭皮表面形態画像データ及び脳表面形態画像データを取得するので、鮮明な画像データを取得することができる。
【００２４】
形態画像作成部３３は、メモリ２５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、３次元形態画像２４ｄの画像表示をモニタ画面２３ａに行う制御を行う。このとき、頭皮表面画像２４ａと脳表面画像２４ｂとを重ねて表示するときには、頭皮表面画像２４ａは半透明で画像表示される。なお、形態映像データに基づいて、頭皮表面形態画像データと脳表面形態画像データとを合成することにより、３次元形態画像２４ｄは頭皮表面と脳表面との位置関係を正確に示すことができる。
【００２５】
測定点決定部３４は、モニタ画面２３ａに画像表示された脳表面画像２４ｂの所定の位置がポインタ２４ｃで指定されることにより、脳表面画像２４ｂの所定の位置を測定点ｍと定めるとともに、脳表面画像２４ｂ上に測定点ｍの画像表示をモニタ画面２３ａに行う制御を行う。
推定点決定部３５は、測定点ｍに基づいて、モニタ画面２３ａに画像表示された頭皮表面画像２４ａの特定の位置を推定点ｓと定めるとともに、頭皮表面画像２４ａ上に推定点ｓの画像表示をモニタ画面２３ａに行う制御を行う。このとき、推定点決定部３５は、例えば、測定点ｍから最短の距離にある頭皮表面画像２４ａの特定の位置を推定点ｓと定める。なお、推定点決定部３５は、球体の半径を拡大し球体によりえぐられる頭皮表面の重心座標を推定点ｓと定めてもよい。
【００２６】
位置誘導部３８は、モニタ画面２３ａに画像表示された頭皮表面画像２４ａの２箇所の所定の位置がポインタ２４ｃで指定されることにより、頭皮表面画像２４ａの２箇所の所定の位置をそれぞれ基準点Ｏ１、Ｏ２と定めるとともに、推定点ｓと基準点Ｏ１との頭皮表面に沿った最短経路を示す経路画像Ｌ１と、推定点ｓと基準点Ｏ２との頭皮表面に沿った最短経路を示す経路画像Ｌ２との画像表示をモニタ画面２３ａに行う制御を行う。
上述した基準点としては、例えば、鼻根画像、頭頂画像、右耳介前点画像、左耳介前点画像等が挙げられる。また、上述した経路画像Ｌ１、Ｌ２を作成する方法としては、例えば、推定点ｓと基準点とを含む平面の頭部断面を再構成し、推定点ｓと基準点との間の外層ピクセルの距離を算出する方法や、推定点ｓと基準点とを通る直線の中点の頭皮表面での対応点を求め、さらに対応点と推定点ｓ（基準点）とを通る直線の中点の頭皮表面での対応点を求め、これを繰り返して経路とする方法等が挙げられる。
【００２７】
脳活動データ取得部３７は、入力装置２２から出力された入力信号に基づいて、脳活動データを取得する駆動信号を送光プローブ１２に出力するとともに、受光プローブ１３から受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）が入力されることにより、メモリ２５に脳活動データを記憶させる制御を行う。よって、脳活動データにより、例えば、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、総ヘモグロビンの濃度・光路長積（[oxyHb]＋[deoxyHb]）とを求める。
【００２８】
ここで、本発明の生体計測装置１により、脳の部位の脳活動を測定する検査方法について説明する。図５は、生体計測装置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Ｓ１０１の処理において、ＭＲＩ２から、頭皮表面と脳表面とを含む被験者を示す形態映像データを取得するとともに、形態映像データをメモリ２５に記憶させる（図４参照）。このとき、形態映像データは、別に設けられたＭＲＩから記憶媒体等を用いてメモリ２５に記憶されるようにしてもよい。
【００２９】
次に、ステップＳ１０２の処理において、メモリ２５に記憶された形態映像データに基づいて、頭皮表面を示す形態映像データを抽出することにより、頭皮表面形態画像データを取得するとともに、頭皮表面形態画像データをメモリ２５に記憶させる。このとき、例えば、サーフェースレンダリング法により頭皮表面を示す形態映像データを抽出する（図７（ａ）参照）。
次に、ステップＳ１０３の処理において、メモリ２５に記憶された形態映像データに基づいて、脳表面を示す形態映像データを抽出することにより、脳表面形態画像データを取得するとともに、脳表面形態画像データをメモリ２５に記憶させる。このとき、例えば、ボリュームレンダリング法により脳表面を示す形態映像データを抽出する（図７（ｂ）参照）。
【００３０】
次に、ステップＳ１０４の処理において、メモリ２５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させることにより、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、３次元形態画像２４ｄの画像表示をモニタ画面２３ａに行わせる（図７（ｃ）参照）。
次に、ステップＳ１０５の処理において、モニタ画面２３ａに画像表示された脳表面画像２４ｂの所定の位置をポインタ２４ｃで指定することにより、脳表面画像２４ｂの所定の位置を測定点ｍと定める。このとき、モニタ画面２３ａに測定点ｍの画像表示を行わせる（図２参照）。所定の位置としては、例えば、運動野、体性感覚野、視覚野、聴覚野、運動性言語中枢等が挙げられる。つまり、所定の位置の脳活動を測定できることになる。
次に、ステップＳ１０６の処理において、測定点ｍに基づいて、モニタ画面２３ａに画像表示された頭皮表面画像２４ａの特定の位置を推定点ｓと定めさせる。このとき、モニタ画面２３ａに推定点ｓの画像表示を行わせる（図２参照）。
【００３１】
次に、ステップＳ１０７の処理において、モニタ画面２３ａに画像表示された頭皮表面画像２４ａの２箇所の所定の位置をポインタ２４ｃで指定することにより、頭皮表面画像２４ａの２箇所の所定の位置をそれぞれ基準点Ｏ１、Ｏ２と定めさせる。
次に、ステップＳ１０８の処理において、推定点ｓと基準点Ｏ１との頭皮表面に沿った最短経路を示す経路画像Ｌ１と、推定点ｓと基準点Ｏ２との頭皮表面に沿った最短経路を示す経路画像Ｌ２との画像表示を行わせる（図３参照）。
【００３２】
次に、ステップＳ１０９の処理において、送光プローブ１２の一端１２ａが配置される位置と受光プローブ１３の一端１３ａが配置される位置とを頭皮表面に沿って最短距離で結んだ線の中点が、推定点ｓに対応する頭皮表面の位置と同一の位置となるように、被験者に１個の送光プローブ１２と１個の受光プローブ１３とを配置する。つまり、図３に示される画像表示されたモニタ画面２３ａを参考にしながら測定プローブ１１を配置する。
次に、ステップＳ１１０の処理において、送光プローブ１２の一端１２ａから光を出射させるとともに、受光プローブ１３の一端１３ａに、頭皮表面から放出される光を検出させる。このとき、光は、頭皮表面の送光点ｔから、脳表面画像２４ｂの測定点ｍに対応する脳の位置を通って頭皮表面の受光点ｒまで移動することになる（図６参照）。よって、脳表面画像２４ｂの測定点ｍに対応する脳の位置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、総ヘモグロビンの濃度・光路長積（[oxyHb]＋[deoxyHb]）とを求めることになる。
そして、ステップＳ１１０の処理が終了したときには、本フローチャートを終了させる。
【００３３】
以上のように、生体計測装置１によれば、推定点ｓに対応する被験者の頭皮表面の位置を正確に判断することができるため、送光プローブ１２及び受光プローブ１３を正確に配置することができる。
【００３４】
＜他の実施形態＞
（１）上述したＸ線検査装置１では、１個の送光プローブ１２と１個の受光プローブ１３とを有する測定プローブ１１を備える構成を示したが、測定プローブ１１の代わりに、格子状の多数の送光プローブ及び受光プローブを有する測定プローブを備える構成としてもよい。
このときには、送光プローブが配置される位置と受光プローブが配置される位置とを頭皮表面に沿って最短距離で結んだ線の中点が、できる限り複数の推定点と同一の位置となるように配置させることになる。
（２）上述したＸ線検査装置１では、ＭＲＩを備える構成を示したが、ＭＲＩの代わりに、ＣＴ等を備える構成としてもよい。
【００３５】
（３）上述したＸ線検査装置１では、推定点ｓと基準点Ｏ１との頭皮表面に沿った最短経路を示す経路画像Ｌ１と、推定点ｓと基準点Ｏ２との頭皮表面に沿った最短経路を示す経路画像Ｌ２との画像表示を行う構成を示したが、さらに推定点ｓと基準点Ｏ１との頭皮表面に沿った最短距離を示す数値と、推定点ｓと基準点Ｏ２との頭皮表面に沿った最短距離を示す数値との画像表示を行う構成としてもよい。
（４）上述したＸ線検査装置１では、位置誘導部３８は、頭皮表面画像２４ａの２箇所の所定の位置がポインタ２４ｃで指定されることにより、頭皮表面画像２４ａの２箇所の所定の位置をそれぞれ基準点Ｏ１、Ｏ２と定める構成を示したが、国際１０−２０法等によって定義された点のうちで推定点ｓの近傍となる２（もしくは３）つの点を自動検出して選択することにより、頭皮表面画像の２（もしくは３）箇所の所定の位置をそれぞれ基準点と定める構成としてもよい。
例えば、位置誘導部は、３次元形態画像データから正規化パターン認識法による特徴点検出装置により基準点（例えば、国際１０−２０法等によって定義された点）を自動的に抽出し、抽出された複数の基準点とターゲットの点（推定点ｓ）との距離をそれぞれ算出する。このように算出された距離の小さい基準点を２個もしくは３個、自動的に選択する。
これにより、医師や検査技師等が基準点をポインタで指定する必要をなくすことができる。
（５）上述したＸ線検査装置１では、位置誘導部３８は、頭皮表面画像２４ａの２箇所の所定の位置がポインタ２４ｃで指定されることにより、頭皮表面画像２４ａの２箇所の所定の位置をそれぞれ基準点Ｏ１、Ｏ２と定める構成を示したが、常に鼻根(Nasion＝Nz)、後頭結節(Inion＝Iz)、左右両耳介前点（AL，AR）を基準点と定める構成としてもよい。
これにより、医師や検査技師等が基準点をポインタで指定する必要をなくすことができる。
【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
２：  ＭＲＩ
１１：  測定プローブ
１２：  送光プローブ
１３：  受光プローブ
２２：  入力装置
２３：  表示装置
３１：  形態映像データ取得部
３２：  形態画像データ取得部
３３：  形態画像作成部
３４：  測定点決定部
３５：  推定点決定部
３８：  位置誘導部
ｔ：  送光点
ｒ：  受光点
ｍ：  測定点
ｓ：  推定点
【図１】
2013105209.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年1月27日(2015.1.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示が行われる表示装置と、入力操作される入力装置とを備える光生体計測装置であって、
被験者の頭皮表面と当該被験者の脳表面との位置関係を示す３次元形態画像データに基づいて画像表示された脳表面画像の所定の位置が前記入力装置で指定されることにより、当該脳表面画像の所定の位置を測定点と定める測定点決定部と、
前記測定点に基づいて、前記３次元形態画像データに基づいて画像表示された頭皮表面画像の特定の位置を推定点と定めるとともに、当該頭皮表面画像上に推定点の画像表示を行う推定点決定部と、
前記推定点と、前記被験者の基準点に対応する頭皮表面画像の基準点との頭皮表面に沿った最短経路を示す経路画像を、前記頭皮表面画像上に表示する位置誘導部とを備えることを特徴とする光生体計測装置。
【請求項２】
前記被験者の頭皮表面と前記被験者の脳表面とを含む形態映像データに基づいて、前記被験者の頭皮表面を示す形態映像データを抽出することにより、頭皮表面形態画像データを取得するとともに、前記被験者の脳表面を示す形態映像データを抽出することにより、脳表面形態画像データを取得する形態画像データ取得部と、
前記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、前記３次元形態画像データを作成する形態画像作成部とを備え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】
前記位置誘導部は、前記推定点と、前記被験者の基準点に対応する頭皮表面画像の基準点との頭皮表面に沿った最短距離を表示することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光生体計測装置。
【請求項４】
前記被験者の基準点は、前記被験者の鼻根、頭頂、右耳介前点又は左耳介前点であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の光生体計測装置。
【請求項５】
前記推定点決定部は、前記測定点から最短の距離にある前記頭皮表面画像の特定の位置を推定点と定めることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の光生体計測装置。
【請求項６】
前記頭皮表面に配置される少なくとも一つの送光プローブと、前記頭皮表面に配置される少なくとも一つの受光プローブとを有する測定プローブを備え、
前記送光プローブは、前記頭皮表面に光を出射するとともに、前記受光プローブは、前記頭皮表面から放出される光を検出することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の光生体計測装置。
【請求項７】
前記形態映像データを取得する形態映像データ取得部を備え、
前記形態映像データ取得部は、核磁気共鳴画像診断装置により作成された形態映像データを取得することを特徴とする請求項２に記載の光生体計測装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
すなわち、本発明の光生体計測装置は、画像表示が行われる表示装置と、入力操作される入力装置とを備える光生体計測装置であって、被験者の頭皮表面と当該被験者の脳表面との位置関係を示す３次元形態画像データに基づいて画像表示された脳表面画像の所定の位置が前記入力装置で指定されることにより、当該脳表面画像の所定の位置を測定点と定める測定点決定部と、前記測定点に基づいて、前記３次元形態画像データに基づいて画像表示された頭皮表面画像の特定の位置を推定点と定めるとともに、当該頭皮表面画像上に推定点の画像表示を行う推定点決定部と、前記推定点と、前記被験者の基準点に対応する頭皮表面画像の基準点との頭皮表面に沿った最短経路を示す経路画像を、前記頭皮表面画像上に表示する位置誘導部とを備えるようにしている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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は、前記被験者の頭皮表面と前記被験者の脳表面とを含む形態映像データに基づいて、前記被験者の頭皮表面を示す形態映像データを抽出することにより、頭皮表面形態画像データを取得するとともに、前記被験者の脳表面を示す形態映像データを抽出することにより、脳表面形態画像データを取得する形態画像データ取得部と、前記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、前記３次元形態画像データを作成する形態画像作成部とを備えるようにしてもよい。
以上のように、本発明の光生体計測装置によれば、頭皮表面と脳表面との位置関係を示す３次元形態画像データを作成するので、正確な頭皮表面と脳表面との位置関係を示すことができる。
また、本発明の光生体計測装置は、前記位置誘導部は、前記推定点と、前記被験者の基準点に対応する頭皮表面画像の基準点との頭皮表面に沿った最短距離を表示するようにしてもよい。
以上のように、本発明の光生体計測装置によれば、推定点と基準点との最短距離が表示されるので、推定点に対応する被験者の頭皮表面の位置をより正確に判断することができる。
【国際調査報告】
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