(57)【要約】【課題】  使い勝手の良い生体測定システムを提供すること。【解決手段】  生体測定システム１０は、近赤外分光法を用いて生体の生体機能を測定する生体測定装置２０に配置される検出部２２０の検出感度に応じて光源部２１０の出力パワーを調整する。生体測定システム１０は、検出部２２０が配置され、サンプリング毎に検出感度の状態を判定する判定部５１と、判定部５１の判定結果を基に、光を出射する際の光源部２１０の出力パワーを調整する調整部３１と、光源部２１０が配置され、調整部３１によって調整された出力パワーで光源部２１０が光を出射する際に、点灯する表示部２１７とを有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
近赤外分光法を用いて生体の生体機能を測定する生体測定装置に配置される検出部の検出感度に応じて前記生体測定装置に配置される光源部の出力パワーを調整する生体測定システムであって、
前記検出部に配置され、サンプリング毎に検出感度の状態を判定する判定部と、
前記判定部の判定結果を基に、光を出射する際の前記光源部の前記出力パワーを調整する調整部と、
前記光源部に配置され、前記調整部によって調整された前記出力パワーで前記光源部が前記光を出射する際に、点灯する表示部と、
を具備することを特徴とする生体測定システム。
【請求項２】
近赤外分光法を用いて生体の生体機能を測定する生体測定装置に配置され且つ互いに異なる個別の識別アドレスを有する光源部及び検出部のパラメータを管理する生体測定システムにおいて、
前記光源部及び前記検出部を検索する検索部と、
前記検索部の検索結果である一覧をリストに表示する第１表示部と、
前記光源部及び前記検出部に配置される第２表示部と、
前記リストのなかから選択された前記光源部と前記検出部とに対して点滅制御指示を出力し、選択された前記光源部と前記検出部との前記第２表示部を点滅させる制御部と、
前記第２表示部の点滅を基に、前記光源部と前記検出部との位置情報を入力し、前記第１表示部に位置情報を表示させて前記パラメータを設定する入力部と、
を具備することを特徴とする生体測定システム。
【請求項３】
近赤外分光法を用いて生体の生体機能を測定する生体測定装置に配置される光源部及び検出部の状態を診断する生体測定システムにおいて、
前記光源部及び前記検出部それぞれに配置され、それぞれの第１制御設定を記録する装置側記録部と、
前記光源部及び前記検出部を制御する測定本体装置に配置され、前記光源部及び前記検出部それぞれの第２制御設定を記録する本体側記録部と、
前記測定本体装置に配置され、前記生体測定システムの起動時において、前記光源部及び前記検出部と前記測定本体装置との間の通信によって、前記第２制御設定が前記第１制御設定と同一か否かを判定する判定部と、
前記光源部及び前記検出部それぞれに配置され、前記判定部によるそれぞれの判定結果に応じた表示をそれぞれにて実施する表示部と、
を具備することを特徴とする生体測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体の状態を光源部と検出部とを有する測定部にて測定する生体測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１は、頭部に装着される測定装置を含む生体測定システムを開示している。この測定装置が頭部に装着され、測定装置の測定部が頭部に密着した状態で、測定装置は近赤外分光法を用いて脳の活動を測定する。測定部は、光源部と検出部とを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１６７０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、測定装置が測定する際、測定装置を含む測定システムの設定等に不具合が発生すると、測定システムの使い勝手が悪くなってしまう。
【０００５】
本発明は、使い勝手の良い生体測定システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明の生体測定システムの一態様は、近赤外分光法を用いて生体の生体機能を測定する生体測定装置に配置される検出部の検出感度に応じて前記生体測定装置に配置される光源部の出力パワーを調整する生体測定システムであって、前記検出部に配置され、サンプリング毎に検出感度の状態を判定する判定部と、前記判定部の判定結果を基に、光を出射する際の前記光源部の前記出力パワーを調整する調整部と、前記光源部に配置され、前記調整部によって調整された前記出力パワーで前記光源部が前記光を出射する際に、点灯する表示部と、を具備することを特徴とする。
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明の生体測定システムの一態様は、近赤外分光法を用いて生体の生体機能を測定する生体測定装置に配置され且つ互いに異なる個別の識別アドレスを有する光源部及び検出部のパラメータを管理する生体測定システムにおいて、前記光源部及び前記検出部を検索する検索部と、前記検索部の検索結果である一覧をリストに表示する第１表示部と、前記光源部及び前記検出部に配置される第２表示部と、前記リストのなかから選択された前記光源部と前記検出部とに対して点滅制御指示を出力し、選択された前記光源部と前記検出部との前記第２表示部を点滅させる制御部と、前記第２表示部の点滅を基に、前記光源部と前記検出部との位置情報を入力し、前記第１表示部に位置情報を表示させて前記パラメータを設定する入力部と、を具備することを特徴とする。
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明の生体測定システムの一態様は、近赤外分光法を用いて生体の生体機能を測定する生体測定装置に配置される光源部及び検出部の状態を診断する生体測定システムにおいて、前記光源部及び前記検出部それぞれに配置され、それぞれの第１制御設定を記録する装置側記録部と、前記光源部及び前記検出部を制御する測定本体装置に配置され、前記光源部及び前記検出部それぞれの第２制御設定を記録する本体側記録部と、前記測定本体装置に配置され、前記生体測定システムの起動時において、前記光源部及び前記検出部と前記測定本体装置との間の通信によって、前記第２制御設定が前記第１制御設定と同一か否かを判定する判定部と、前記光源部及び前記検出部それぞれに配置され、前記判定部によるそれぞれの判定結果に応じた表示をそれぞれにて実施する表示部と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、使い勝手の良い生体測定システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る、生体測定装置と制御装置と測定本体装置とを有する生体測定システムの概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、測定部の配列を前端部側から見た斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、測定部の配列を後端部側から見た斜視図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、生体測定システムの構成を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の第１の実施形態に係る、チャンネル配列の一例を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、動作モードを選択する前における、チャンネル配列を含む表示部の表示の一例を示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、図３Ｂに示す状態から動作モードとしてＡｕｔｏモードが選択されて、各チャンネルに対する判定結果を表示する表示部の表示の一例を示す図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、判定結果と、チャンネル配列における色の表示と、光源部の出力パワーの調整との関係の一例を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の第２の実施形態を示し、表示部における検索入力部から検索指示の入力を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、表示部におけるリストの表示と、リストから選択された光源部及び検出部の表示部の点滅確認後に表示部にて位置情報の入力と、表示部における位置情報の保存の入力とを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。  
例えば、図１において保持部３００の図示を省略するように、一部の図面では、図示の明瞭化のために、部材の一部の図示を省略する。各構成部材の前端部とは測定装置２０が頭部１１に装着された際に頭部１１に近い側を示し、各構成部材の後端部とは測定装置２０が頭部１１に装着された際に頭部１１から離れている側を示す。
【００１２】
［第１の実施形態］  
以下に、本発明の第１の実施形態について説明する。  
図１に示すような生体測定システム（以下、測定システム１０と称する）は、例えば近赤外分光法（以下、ＮＩＲＳ：Ｎｅａｒ  ｉｎｆｒａｒｅｄ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて生体に向けて例えば透過性が高い近赤外光を照射し、生体によって拡散反射された近赤外光を受光及び検出する。測定システム１０は、検出結果を基に生体に流れる血液中の例えばヘモグロビンの酸素状態を測定し、測定したヘモグロビンの酸素状態を基に生体の活動状態（生体機能）を測定し、この測定結果を管理する。近赤外光は、一般的に筋肉及び骨などの生体組織を透過し、血液中のヘモグロビンに吸収される性質を有するため、本実施形態では利用される。近赤外光の波長は、例えば、７００ｎｍ〜１０００ｎｍである。なお以下において、本実施形態では、生体の一例である頭部１１及び頭部１１の脳を用い、生体機能の一例である脳機能を測定する方法について説明する。このような測定システム１０は、図１に示すように、生体機能を測定する携帯型且つ小型な生体測定装置（以下、測定装置２０と称する）と、測定装置２０を制御する携帯型且つ小型な制御装置３０とを有する。測定システム１０は、制御装置３０に例えば有線または無線にて接続され、測定装置２０が測定した測定結果をリアルタイムで表示し、この測定結果を保存及び管理する測定本体装置４０を有する。
【００１３】
図１に示すように生体の一例である頭部１１に装着される測定装置２０は、ＮＩＲＳを用いて例えば頭部１１に向けて近赤外光を照射し、脳によって拡散反射された近赤外光を受光及び検出する。そして測定装置２０は、検出した検出結果を基に脳に流れる血液中の例えばヘモグロビンの酸素状態を測定し、測定したヘモグロビンの酸素状態を基に脳機能を測定する。なお測定装置２０は、ＮＩＲＳを用いて脳機能を測定するが、これに限定される必要はない。測定装置２０は、生体に装着され、ＮＩＲＳを用いて生体に向けて近赤外光を照射し、生体によって拡散反射された近赤外光を検出し、検出結果を基に生体機能を測定する生体測定装置として機能すればよい。測定装置２０は、近赤外光によって、無侵襲にリアルタイムで測定する。図１に示すように、測定装置２０は、例えば１本の有線ケーブル２１にて制御装置３０に接続され、測定結果を制御装置３０に送信する。
【００１４】
図１に示すような制御装置３０は、測定装置２０から送信された測定結果を測定本体装置４０に送信するなど、測定本体装置４０と無線通信を実施する。このように、測定装置２０は、制御装置３０を通じて無線によって測定本体装置４０に接続され、制御装置３０を介して測定本体装置４０に測定結果を送信する。なお制御装置３０は、例えば、測定装置２０の初期設定と、計測の開始と停止と、測定結果の取得と一時保存と、測定装置２０への電力供給と、測定本体装置４０との無線通信とを制御する。
【００１５】
図１に示すような測定本体装置４０は、測定結果を表示及び管理する例えばパソコンなどを有する。測定本体装置４０は、制御装置３０から例えば無線通信によって測定結果を受信し、測定結果を蓄積及び管理する。なお測定本体装置４０は、例えば所定の情報を制御装置３０に送信してもよい。測定本体装置４０は、携帯型且つ小型なタイプであってもよい。測定本体装置４０は、制御装置３０を有してもよい。測定本体装置４０は、例えば無線通信等によって、複数の測定装置２０に直接接続されてもよい。これにより、１台の測定本体装置４０で、同時測定を一括で表示及び管理できる。
【００１６】
測定装置２０は、子供または大人といった様々な被験者の頭部１１（被装着体）に直接装着される。測定装置２０は、頭部１１に装着される際、頭部１１の周囲を囲む。本実施形態における脳とは例えば前頭葉を示し、頭部１１は額を含む。測定装置２０は、装着された状態で、脳機能を測定するヘッドバンドタイプである。本実施形態の測定装置２０は、装着時に補助者が不要となっており、被検者自らが容易に装着できるように頭部１１に装着される装着体である。
【００１７】
図１と図２Ａと図２Ｂとに示すように、測定装置２０は、頭部１１に装着される装着本体部１００と、脳機能を測定する測定部２００と、保持対象である測定部２００を保持する保持部３００とを有する。また測定装置２０は、図２Ａと図２Ｂとに示すように保持部３００を支持し、測定部２００を保持している保持部３００を支持した状態で図１に示すように装着本体部１００に取り付けられ、図１に示すように装着本体部１００を介して頭部１１に装着される支持部５００を有する。
【００１８】
図１に示すように装着本体部１００は、測定部２００が前額部とこめかみ部周辺とを帯状に囲うように、頭部１１に装着される。このとき装着本体部１００は、頭部１１の周方向に沿って、少なくとも前額部とこめかみ部と後頭部とを帯状に囲う。また本実施形態では、装着本体部１００は、一方のこめかみ部周辺から頭頂部を介して他方のこめかみ部周辺まで頭部１１を帯状に囲い、且つ一方のこめかみ部周辺から頭頂部及び後頭部の間を介して他方のこめかみ部周辺まで頭部１１を帯状に囲う。装着本体部１００は、装着本体部１００が様々なサイズ及び形状の頭部１１にフィットするように、伸縮性、柔軟性、または弾力性を有する。装着本体部１００は、例えば、ゴム、エラストマ、樹脂、ナイロンなどを有する。
【００１９】
図１と図２Ａとに示すように、測定部２００は、頭部１１に向けて近赤外光を出射する光源部２１０と、光源部２１０から出射された後に脳によって拡散反射された近赤外光を検出する検出部２２０とを有する。光源部２１０と検出部２２０とは、それぞれ、保持部３００によって保持される保持対象である。光源部２１０と検出部２２０とはマイコンを搭載するカートリッジとして単体で機能してもよい。光源部２１０と検出部２２０とは、新規の光源部２１０と検出部２２０とに対して入れ替え及び交換が可能であり、光源部２１０自体及び検出部２２０自体で販売なども可能である。またマイコンにより、光源部２１０と検出部２２０とにおいて、部品点数を削減でき、軽量及び小型にできる。また電気配線束を省略でき、電気配線束が測定時に邪魔になることを解消でき、美観及びデザイン性が損なわれることを防止できる。また測定部２００が保持部３００に対して取り外し可能で交換可能であるが、測定部２００を含む保持部３００が支持部５００に対して取り外し可能で交換可能であってもよい。
【００２０】
図２Ａと図２Ｂとに示すように、光源部２１０は、頭部１１に向けて近赤外光を出射する図示しない光源本体部と、光源本体部を内部に収納する筒形状の光源収納部２１３と、光源収納部２１３に取り付けられ、光源本体部を保護するためにカバーする光源カバー部２１５とを有する。
【００２１】
光源本体部は、例えば近赤外光を出射するレーザダイオード（Laser Diode：ＬＤ）を有してもよいし、発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）を有してもよい。光源本体部は、レーザダイオードまたはＬＥＤを制御する例えば基板状の制御部を有している。制御部はマイクロコンピュータにより構成される。
【００２２】
図２Ａに示すように、光源収納部２１３の前端面には、近赤外光が出射する出射口部２１３ｄが配設される。この前端面は、頭部１１に密着する面を示し、光源部２１０の前端面として機能する。図２Ｂに示すように、光源収納部２１３の基端部は後端部から見て例えば６角形形状である。光源収納部２１３の基端部は、例えば、中空の６角柱形状である。６角形形状（６角柱形状）は、正６角形形状（６角柱形状）でもよいし、後述する支持部５００の長手軸Ｌ２に直交する方向に細長い６角形形状（６角柱形状）でもよい。基端部は、多角形形状（多角柱形状）、例えば、４角形形状（４角柱形状）、５角形形状（５角柱形状）または８角形形状（８角柱形状）であってもよい。光源収納部２１３の先端部は、例えば円筒形状であり、光源収納部２１３の基端部よりも細い。
【００２３】
光源カバー部２１５は、例えば、蓋であり、光源収納部２１３にネジ止めされる。
【００２４】
光源部２１０は、表示部２１７を有する。表示部２１７は、例えば、発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）により構成される。表示部２１７は、例えば、点灯または点滅する。表示部２１７は、点灯または点滅といった表示が光源部２１０の外側または測定者から確認できるような位置に配置される。表示部２１７は、例えば、光源カバー部２１５に配置される。例えば、光源カバー部２１５と光源収納部２１３の筐体が透明で、測定者が表示部２１７の表示を確認できるのであれば、表示部２１７が光源収納部２１３に収納されてもよい。
【００２５】
図２Ａと図２Ｂとに示すように、検出部２２０は、光源本体部から出射された後に脳によって拡散反射された近赤外光を検出する図示しない検出本体部と、検出本体部を内部に収納する筒形状の検出収納部２２３と、検出収納部２２３に取り付けられ、検出本体部を保護するためにカバーする検出カバー部２２５とを有する。検出部２２０は、表示部２２７を有する。
【００２６】
検出本体部は、近赤外光を受光及び検出する基板と、基板を制御する制御部とを有する。検出本体部は、マイコンとして構成されてもよい。検出本体部は、近赤外光を基に脳機能を測定する。このように測定部２００は、測定した近赤外光を基に、脳機能を計測する。
【００２７】
検出収納部２２３と検出カバー部２２５と表示部２２７との構成は、光源収納部２１３と光源カバー部２１５と表示部２２７との構成と略同一であるため、詳細な説明を省略する。図２Ａに示すように、検出部２２０の前端面には、近赤外光が入射する入射口部２２３ｄが配設される。
【００２８】
図２Ａと図２Ｂとに示すような支持部５００は、光源部２１０と検出部２２０とが様々なサイズ及び形状の頭部１１に密着するように、言い換えると、光源部２１０と検出部２２０とが頭囲の長さと頭部１１の微小な凸凹とに対応するように、弾力性、柔軟性、変形性、または伸縮性を有する。このような支持部５００は、例えば、ゴム、エラストマ、樹脂、ナイロンなどを有する。
【００２９】
支持部５００は、光源部２１０と検出部２２０とを頭部１１に密着させるために、保持部３００を介して光源部２１０と検出部２２０とを頭部１１に押し付ける押し付け部として機能してもよい。支持部５００は、頭部１１の周方向に略直交する傾斜方向における凸凹と、例えば前額における頭部１１の傾斜といった頭部１１の曲率とに対して、光源部２１０と検出部２２０とを頭部１１に密着させるために、光源部２１０と検出部２２０とを頭部１１に押し付ける押し付け力（自在性）を有してもよい。例えば、支持部５００は、押し付け力によって、頭部１１に対する光源部２１０及び検出部２２０の角度を調整してもよい。なお支持部５００の自在性は、大人と子供との頭部１１に応じて光源部２１０と検出部２２０とを、頭部１１に密着させるように所望に調整できることが好適である。
【００３０】
図２Ａと図２Ｂとに示すように、支持部５００は、長手軸Ｌ２を有する。図１に示すように、支持部５００が頭部１１に装着された際、長手軸Ｌ２は、頭部１１の周方向である、一方のこめかみ部周辺から前額部を介して他方のこめかみ部周辺まで沿う。支持部５００は、保持部３００を支持部５００の長手軸方向に沿って列状で支持する。具体的には、支持部５００は、長手軸方向に沿って互いに対して並列されている複数の列で保持部３００を支持する。図２Ａと図２Ｂとに示すように、支持部５００は、複数の列のうちの少なくとも１列の保持部３００が係合するベース部材５１０と、ベース部材５１０に取り付けられ、ベース部材５１０における列の脇に配置される残りの列の保持部３００が係合する図示しない受部材とを有する。
【００３１】
本実施形態では、列は、３列であるものとして説明する。この場合、１列目５３０ａはベース部材５１０に配設され、２列目５３０ｂと３列目５３０ｃとは１列目５３０ａを間に挟んで配設され、受部材に配設される。
【００３２】
ベース部材５１０は、例えば帯状となっている。ベース部材５１０は、装着本体部１００に着脱自在に取り付けられる。取付位置は、例えば、ベース部材５１０の両端である。ベース部材５１０が装着本体部１００に取り付けられ、装着本体部１００が頭部１１に装着された際、ベース部材５１０は、上述した支持部５００の弾力性等によって、頭部１１に対して微小にずれることが可能である。なお、シート状の装着本体部１００が頭頂部を覆う際、ベース部材５１０は、引っ掛かり部５１０ａを介して装着本体部１００に吊り下げられてもよい。ベース部材５１０は、前額部とこめかみ部周辺とを帯状に囲うように、配設される。
【００３３】
ベース部材５１０において、１列目５３０ａには、例えば検出部２２０を保持する１つの保持部３００のみが取り付けられる。ベース部材５１０は、検出部２２０を直接支持するのではなく、検出部２２０を保持する保持部３００を介して検出部２２０を間接的に支持する。言い換えると、ベース部材５１０に配設される１列目５３０ａの保持部３００は、検出部２２０のみを保持することとなる。
【００３４】
またベース部材５１０には、１つの受部材が取り付けられる。受部材は、光源部２１０と検出部２２０とを直接支持するのではなく、光源部２１０を保持する保持部３００を介して光源部２１０を間接的に支持し、検出部２２０を保持する保持部３００を介して検出部２２０を間接的に支持する。受部材は、保持部３００を介して１つの光源部２１０と１つの検出部２２０とを１つのユニットとして支持する。
【００３５】
図２Ａと図２Ｂとに示すように、１つのユニットを保持する受部材がベース部材５１０に取り付けられると、２列目５３０ｂと３列目５３０ｃとが、ベース部材５１０の幅方向において１列目５３０ａを間に挟むように形成される。言い換えると、１列目５３０ａは、２列目５３０ｂと３列目５３０ｃとに挟まれる。ベース部材５１０に係合する１列目５３０ａの保持部３００と、１列目５３０ａの両脇に配設される２列目５３０ｂ及び３列目５３０ｃの保持部３００とは、支持部５００の長手軸方向に沿って互い違いに配設される。この配置によって、３つの保持部３００はベース部材５１０の幅方向において同一直線上に配設されるのではなく、支持部５００の長手軸方向またはベース部材５１０の幅方向に対して斜行する傾斜方向において３つの保持部３００が同一直線上に並んで配設される。言い換えると３つの測定部２００が傾斜方向において同一直線上に並んで配設される。
【００３６】
図２Ａと図２Ｂとに示すように、２列目５３０ｂ及び３列目５３０ｃの保持部３００において、光源部２１０はベース部材５１０の幅方向において検出部２２０に隣り合い、光源部２１０と検出部２２０とは支持部５００の長手軸方向において互い違いに配設される。このため２列目５３０ｂと３列目５３０ｃとにおいて、図２Ａと図２Ｂとに示すように、受部材は、１つの光源部２１０と１つの検出部２２０とがベース部材５１０の幅方向において互いに対して対向し対の関係を有するように、１つの光源部２１０と１つの検出部２２０とを１つのユニットとして支持する。また図２Ａと図２Ｂとに示すように、２列目５３０ｂと３列目５３０ｃとにおいて、受部材は、支持部５００の長手軸方向に沿って光源部２１０と検出部２２０とが互い違い配設されるように、ベース部材５１０に取り付けられる。
【００３７】
このように光源部２１０と検出部２２０とは、交互且つ略格子状に並んで配設される。支持部５００の長手軸方向と幅方向とにおいて、光源部２１０の周辺には３つまたは４つの検出部２２０が配設されることとなる。そして、光源部２１０から出射された近赤外光は、隣り合う検出部２２０によって検出される。
【００３８】
図２Ａに示すように、測定装置２０は、支持部５００に配設される中継部６００を有する。中継部６００は、制御装置３０から供給される電力を測定部２００に中継し、制御装置３０と測定部２００との間で送受信される信号等を中継する。信号は、例えば、測定装置２０を制御する制御情報や、測定部２００の測定結果等を含む。
【００３９】
本実施形態の測定システム１０は、近赤外分光法を用いて生体の生体機能を測定する測定装置２０に配置される検出部２２０の検出感度に応じて測定装置２０に配置される光源部２１０の出力パワーを調整する。光源部２１０の出力パワーとは、例えば、光源本体部が出力する近赤外光の光量である。検出感度とは、例えば、検出本体部の基板の近赤外光の受光感度である。
【００４０】
図２Ｃと図３Ａと図３Ｂに示すように、測定本体装置４０は、チャンネル配列４５ａと光源部２１０の動作モードとを記録する記録部４１と、動作モードを選択し選択した動作モードと、光源部２１０及び検出部２２０に対する制御装置３０の制御開始指示及び制御終了指示とを制御装置３０に入力する入力部４３と、チャンネル配列４５ａと選択された動作モードとを表示する表示部４５とを有する。
【００４１】
記録部４１は、例えば、メモリなどを有する。動作モードとは、測定装置２０が測定する際に動作する光源部２１０の事前設定を確認するモードであり、測定装置２０が測定を開始する前における光源部２１０の予備動作である。動作モードは、全ての光源部２１０に対して適用される。図３Ｂに示すように、動作モードは、例えば、検出部２２０の検出感度に応じて光源部２１０の出力パワーを制御するＡｕｔｏモードと、光源部２１０の出力パワーを高めに制御するＨｉｇｈモードと、光源部２１０の出力パワーを低めに制御するＬＯＷモードと、光源部２１０の出力パワーを制御しないＯＦＦモードとを有する。
【００４２】
入力部４３は、例えば、一般的な入力用の機器であり、例えば、キーボード、マウス等のポインティングデバイスでよい。入力部４３は、表示部４５に配置されるタッチパネルでもよい。入力部４３は、測定者が表示部４５を目視した状態で操作される。
【００４３】
表示部４５は、例えばチャンネル配列４５ａを表示する画面を有する。ここで図３Ａを用いて、チャンネル配列４５ａの表示の一例について説明する。Ｌ１〜Ｌ１２は光源部用チャンネルを示し、Ｄ１〜Ｄ１２は２列目と３列目とにおける検出部用チャンネルを示す。ＤＤ１〜ＤＤ１１は、１列目における検出部用チャンネルを示し、皮膚血流考慮用の検出部用チャンネルを示す。Ｍ１〜Ｍ３４は計測用チャンネルを示し、ａ１〜ａ２２は皮膚血流考慮用計測用チャンネルを示す。光源部用チャンネルＬ１〜Ｌ１２と検出部用チャンネルＤ１〜Ｄ１２，ＤＤ１〜ＤＤ１１とは、実際の光源部２１０及び検出部２２０の配列に倣っている。計測用チャンネルＭ１〜Ｍ３４は、光源部用チャンネルＬ１〜Ｌ１２の周囲に配置される。計測用チャンネルＭ１〜Ｍ３４と皮膚血流考慮用計測用チャンネルａ１〜ａ２２とは、光源部用チャンネルＬ１〜Ｌ１２と検出部用チャンネルＤ１〜Ｄ１２，ＤＤ１〜ＤＤ１１との間に、任意に配置される。
【００４４】
表示部４５は、選択された動作モードを表示する。図３Ｂと図３Ｃとに示すように、例えば、Ａｕｔｏモードが入力部４３によって指示された際、表示部４５において、光源部用チャンネルＬ１〜Ｌ１２は、黄色に表示される。同様に、Ｈｉｇｈモードでは光源部用チャンネルＬ１〜Ｌ１２は例えばピンク色に表示され、Ｌｏｗモードでは光源部用チャンネルＬ１〜Ｌ１２は例えば薄紫色に表示され、ＯＦＦモードでは光源部用チャンネルＬ１〜Ｌ１２は例えばピンク色に表示される。動作モードに応じて、表示部４５は、色分け表示すればよい。このように表示部４５は、色を、表示部４５に表示されるチャンネル配列４５ａの光源部用チャンネルＬ１〜Ｌ１２に重ねて表示する。
【００４５】
図３Ｃに示すように、表示部４５は、光源部２１０が選択された動作モードで駆動した際に、制御装置３０から通知される近赤外光の検出感度の状態（以下、感度状態と称する）を例えば色分けして表示する。感度状態は、検出部２２０の検出判定部２２９（図２Ｃ参照）によって判定された結果である。検出判定部２２９は、検出収納部２２３に収納される。検出判定部２２９は、検出本体部に含まれてもよく、マイコンなどによって構成されても良い。感度状態は、例えば、感度が良すぎることを示すＯｖｅｒ判定と、感度の調整が終了したことを示すＮｏｒｍａｌ判定と、感度が悪いことを示すＵｎｄｅｒ判定と、外光を受光したことを示すＳｔｒａｙ判定とを有する。Ｏｖｅｒ判定は例えば赤色に表示され、Ｎｏｒｍａｌ判定は例えば緑色に表示され、Ｕｎｄｅｒ判定は例えば青色に表示され、Ｓｔｒａｙ判定は例えば紫色に表示される。これら表示は、表示部４５に表示される。感度状態の判定に応じて、表示部４５は、色分け表示すればよい。図３Ｃに示すように、表示部４５は、色を、表示部４５に表示されるチャンネル配列４５ａにおいて、検出部２２０に対応する計測用チャンネルＭ１〜Ｍ３４に重ねて表示する。表示部４５は、感度状態を、リアルタイムで表示する。
【００４６】
制御装置３０は、測定本体装置４０の入力部４３から動作モードを入力された際に、制御装置３０の図示しない記録部に予め記録される各動作モードにおける出力パワーの初期値の設定を読み出す。制御装置３０は、測定本体装置４０の入力部４３から動作開始指示を入力された際に、初期値の設定と動作開始指示とを全ての光源部２１０に出力する。制御装置３０は、入力部４３から動作終了指示を入力された際に、光源部２１０の制御を終了し、光源部２１０を停止させる。制御装置３０は、入力部４３から動作開始指示を入力された際に、動作開始指示を全ての検出部２２０に出力する。制御装置３０は、入力部４３から動作終了指示を入力された際に、検出部２２０の制御を終了し、検出部２２０を停止させる。
【００４７】
ここで、動作モードがＡｕｔｏモードにおける、表示部４５における感度状態の色分け表示について説明する。
【００４８】
光源部２１０は、制御装置３０から入力された初期値で近赤外光を頭部に向けて出射する。近赤外光は、脳によって拡散反射される。
【００４９】
次に各検出部２２０は、脳によって拡散反射された近赤外光をリアルタイムに検出する。このとき、各検出部２２０は、例えば、ゲイン値を６倍に固定する。
【００５０】
各検出部２２０は、受光信号（受光光量）の最大値（ｌｐｈ，ｌｐＨ＿ａｖｅ）と最小値（ｌｐＬ）とを測定する。  
各検出部２２０は、暗電流（ｌｄａｒｋ＿ａｖｅ）を測定する。
【００５１】
次に検出判定部２２９は、サンプリング毎に検出感度の状態（感度状態）を判定する。  
例えば、検出判定部２２９は、暗電流（ｌｄａｒｋ＿ａｖｅ）とＳｔａｙ閾値とを比較し、暗電流（ｌｄａｒｋ＿ａｖｅ）がＳｔａｙ閾値以上の場合、Ｓｔｒａｙと判定する。  
例えば、検出判定部２２９は、最大値（ｌｐＨ）とＯｖｅｒ閾値とを比較し、最大値（ｌｐＨ）がＯｖｅｒ閾値以上の場合、Ｏｖｅｒと判定する。  
例えば、検出判定部２２９は、最大値（ｌｐＨ＿ａｖｅ）−暗電流（ｌｄａｒｋ＿ａｖｅ）とＵｎｄｅｒ閾値とを比較し、最大値（ｌｐＨ＿ａｖｅ）−暗電流（ｌｄａｒｋ＿ａｖｅ）がＵｎｄｅｒ閾値以下の場合、Ｕｎｄｅｒと判定する。  
例えば、検出判定部２２９は、最小値（ｌｐｌ）とＬｏｗレベル閾値とを比較し、最小値（ｌｐｌ）がＬｏｗレベル閾値の場合、ＶＲ不良と判定する。  
例えば、検出判定部２２９は、上記に該当しない場合、Ｎｏｒｍａｌと判定する。  
Ｓｔａｙ閾値とＯｖｅｒ閾値とＵｎｄｅｒ閾値とＬｏｗレベル閾値とは、検出部２２０の検出記録部２２１ａ（図２Ｃ参照）に予め記録されている。検出記録部２２１ａは、例えば、メモリを有する。検出記録部２２１ａは、検出収納部２２３に収納される。
【００５２】
各検出部２２０は、上記判定結果を基に推奨ゲイン値を計算し、それぞれの検出記録部２２１ａに推奨ゲイン値を記録する。検出記録部２２１ａは、最終的な推奨ゲイン値のみを記録してもよい。各検出部２２０は、判定結果と推奨ゲイン値とを制御装置３０を介して表示部４５に出力する。各検出部２２０は、例えば、１００ｍｓ毎に出力する。
【００５３】
図３Ｃに示すように、表示部４５は、光源部２１０の周囲にある計測用チャンネルＭ１〜Ｍ３４に対応する検出部２２０の判定結果を感度状態として、表示部４５のチャンネル配列４５ａに表示される計測用チャンネルＭ１〜Ｍ３４にて色分けで表示する。色分けは、Ｍ１〜Ｍ３４に重ねて表示される。つまり表示部４５は、各検出部２２０の判定結果を個別に色分け表示する。例えば、Ｏｖｅｒ判定の場合には赤色が、Ｎｏｒｍａｌ判定の場合には緑色が、Ｕｎｄｅｒ判定の場合には青色が、Ｓｔａｙ判定の場合には紫色が、チャンネル配列４５ａの計測用チャンネルＭ１〜Ｍ３４に表示される。
【００５４】
次に、検出判定部２２９の判定結果を基にした光源部２１０の出力パワーの調整について説明する。図２Ｃに示すように、制御装置３０は、検出判定部２２９の判定結果を基に言い換えると感度状態を考慮して、近赤外光を出射する際の光源部２１０の出力パワーを調整する調整部３１を有する。調整部３１は、例えば、ＡＳＩＣなどを含むハードウエア回路またはプロセッサによって構成されても良い。制御装置３０は、調整と調整に伴う検出結果（推奨ゲイン値）とをサンプリング周期でフィードバックする。
【００５５】
図３Ｄに示すように、Ｏｖｅｒ判定のみの場合、赤色がチャンネル配列４５ａにおいて表示され、調整部３１は光源部２１０の出力パワーを前回値よりも減少させる。  
Ｎｏｒｍａｌ判定のみの場合、緑色がチャンネル配列４５ａにおいて表示され、調整部３１は光源部２１０の出力パワーを調整しない。  
Ｕｎｄｅｒ判定のみの場合、青色がチャンネル配列４５ａにおいて表示され、調整部３１は光源部２１０の出力パワーを前回値よりも増加させる。  
Ｏｖｅｒ判定とＮｏｒｍａｌ判定との場合、赤色がチャンネル配列４５ａにおいて表示され、調整部３１は光源部２１０の出力パワーを前回値よりも減少させる。  
Ｕｎｄｅｒ判定とＮｏｒｍａｌ判定との場合、青色がチャンネル配列４５ａにおいて表示され、調整部３１は光源部２１０の出力パワーを前回値よりも増加させる。
【００５６】
Ｏｖｅｒ判定とＵｎｄｅｒ判定との混合の場合、白色がチャンネル配列４５ａにおいて表示され、調整部３１は光源部２１０の出力パワーを調整しない。
【００５７】
Ｓｔａｙ判定が混合した場合、紫色がチャンネル配列４５ａにおいて表示され、調整部３１は光源部２１０の出力パワーを調整しない。
【００５８】
フィードバックによりこれら制御と表示が繰り返され、測定装置２０が頭部に対して装着を調整され、例えば全てがＮｏｍａｌ判定となったといった所望するタイミングで、動作終了指示が出力される。各光源部２１０は、再調整された最終的な出力パワーの値を各光源部２１０の光源記録部２１１ａ（図２Ｃ参照）に記録する。光源記録部２１１ａは、例えば、メモリを有する。光源記録部２１１ａは、光源収納部２１３に収納されている。各検出部２２０は、最終的な推奨ゲイン値を検出記録部２２１ａに記録する。
【００５９】
制御装置３０は、調整部３１によって調整された最終的な出力パワーの値で近赤外光を出射するように光源部２１０を制御すると共に、点灯するように表示部２１７を制御する。したがって光源部２１０は、調整部３１によって調整された最終的な出力パワーの値で近赤外光を出射する。表示部２１７は、調整部３１によって調整された出力パワーで光源部２１０が近赤外光を出射する際に、点灯する。
【００６０】
測定システム１０の一般的な調整では、光源部２１０の出力パワーを固定し、検出部２２０が検出する近赤外光の光量が一定となるように、可変ゲインアンプの切替えを行っている。しかし、この調整では、例えば、額、有髪部位、個人差等によって近赤外光の透過率が異なることで検出部２２０の検出感度が良すぎたり、反対に検出感度が悪かったりして、検出感度をうまく調整することができないことがある。
【００６１】
このため、動作モードにＨｉｇｈモードとＬｏｗモードとを設け、検出部２２０の検出感度に応じて、動作モードをＨｉｇｈモードとＬｏｗモードとのいずれかに手動で切り替え、光源部２１０の出力パワーを切替える。
【００６２】
検出部２２０の検出感度の良し悪しは、少なくとも一度調整しないと分からないため、また何度か調整を実施しないといけないこともあり、手間と時間とがかかり、使い勝手が良くないこともある。
【００６３】
光源部２１０と検出部２２０とは、例えば３ｃｍ間隔で四方に交互に配置される。このため部分的なＨｉｇｈモードとＬｏｗモードとの切替えでは、出力パワーを微調整できない、四方の計測用チャンネルに影響するため出力パワーをうまく調整できない場合がある。
【００６４】
測定システム１０の調整結果は、専用アプリを用いる測定本体装置４０の表示部４５の画面上でしか確認できないこともある。したがって、測定者は測定装置２０の密着や毛髪の掻き分けの調整で測定本体装置４０と被験者とを行き来しないといけない、または複数人で作業しないといけないこともある。このため、手間がかかることもある。
【００６５】
また、測定装置２０の装着時間が長くなると、頭部の圧迫、測定部２００の密着時の痛み等によって、被験者への負担が大きくなることもあるため、素早く調整できる必要がある。
【００６６】
本実施形態では、検出部２２０の検出感度を基に光源部２１０の出力パワーを調整するＡｕｔｏモードが搭載され、出力パワーを検出部２２０の検出感度を基に調整している。本実施形態では、各検出部２２０の検出判定部２２９でサンプリング毎に検出感度を判定し、判定結果を基に出力パワーを調整部３１にて調整し、調整部３１によって調整された出力パワーで光源部２１０は近赤外光を出射する。そしてこのとき、表示部２１７は、点灯する。
【００６７】
したがって、本実施形態では、測定システム１０の調整において使い勝手の良い測定システム１０を提供できる。また頭部の部位や個人差等によって近赤外光の透過率が異なったとしても、調整を短時間に実施できる。これにより、被験者の負担を軽減できる。表示部２１７の点灯によって、被験者の傍でも調整結果をリアルタイムで確認できるため、測定者の手間を軽減できる。
【００６８】
[第２の実施形態]
以下に、図２Ｃと図４Ａと図４Ｂとを参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態では、第１の実施形態とは異なる構成のみ記載する。
【００６９】
各光源部２１０と各検出部２２０とは、互いに異なる個別の識別アドレスを有しており、測定装置２０の３列において自由に配置可能である。このような各光源部２１０と各検出部２２０とは、生産性及びメンテナンス性を考慮して、それぞれのパラメータを自在に設定することが望まれている。
【００７０】
表示部２１７，２２７の点灯が例えば設定の完了を知らせるのみで使用される状況下では、例えば測定者が各光源部２１０と各検出部２２０とのパラメータを個別に設定する際に、測定者は、識別アドレスに関する情報（以下、アドレス情報と称する）を表示する表示部４５を目視して設定を行うこととなる。この場合、測定者は、誤って違う光源部２１０または検出部２２０を選択してしまい、設定ミスが発生することがある。
【００７１】
このように、測定システム１０の調整に含まれるパラメータの管理において使い勝手の良い測定システム１０が求められている。そこで本実施形態の測定システム１０は、近赤外分光法を用いて生体の生体機能を測定する測定装置２０に配置され且つ互いに異なる個別の識別アドレスを有する光源部２１０及び検出部２２０のパラメータを管理する。
【００７２】
図２Ｃに示すように、測定本体装置４０は、測定装置２０に配置される光源部２１０及び検出部２２０を検索する検索部４７と、制御部４９とを有する。検索部４７と制御部４９とは、例えば、ＡＳＩＣなどを含むハードウエア回路またはプロセッサによって構成されても良い。検索部４７は、制御部４９と同一のハードウエア回路で構成されてもよいし、異なるハードウエア回路で構成されてもよい。制御部４９は、表示部４５といった測定本体装置４０の各構成部材を制御してもよい。
【００７３】
図４Ｂに示すように、表示部４５は、検索部４７の検索結果である一覧をリスト４５ｃとして表示する。また制御部４９は、リスト４５ｃのなかから入力部４３によって選択された光源部２１０と検出部２２０とに対して制御装置３０を通じて点滅制御指示を出力し、入力部４３によって選択された光源部２１０と検出部２２０との表示部２１７，２２７を点滅させる。図４Ｂに示すように、入力部４３は、表示部２１７，２２７の点滅を基に、表示部４５を通じて光源部２１０と検出部２２０との位置情報を測定本体装置４０に入力し、表示部４５に位置情報を表示させてパラメータを設定する。測定本体装置４０は、リスト４５ｃの選択を自動で移動させ、次の光源部２１０と検出部２２０とを選択する。
【００７４】
本実施形態では、図４Ａに示すように、入力部４３が測定者の操作によって表示部４５を通じて検索部４７に検索指示を入力した際、検索部４７は光源部２１０と検出部２２０とを検索する。図４Ｂに示すように検索部４７は検索結果を表示部４５に出力し、表示部４５は検索された光源部２１０と検出部２２０との一覧を検索結果としてリスト４５ｃに表示する。
【００７５】
入力部４３は、表示部４５の画面のリスト４５ｃを目視した測定者の操作によってリスト４５ｃからパラメータを設定する光源部２１０と検出部２２０とを選択する。選択が実施されると、入力部４３は、点滅制御指示の出力を制御部４９に指示する。すると点滅制御指示は、制御部４９から制御装置３０を通じてリスト４５ｃの中から選択された光源部２１０と検出部２２０とに出力される。選択された光源部２１０と検出部２２０とにおける表示部２１７，２２７は、点滅する。
【００７６】
測定者は、点滅する表示部２１７，２２７を目視して光源部２１０と検出部２２０との配置を確認する。入力部４３は、点滅を確認した測定者の操作によって、表示部４５に表示されるチャンネル配列４５ａにおける光源部用チャンネルＬ１〜Ｌ１２と検出部用チャンネルＤ１〜Ｄ１２，ＤＤ１〜ＤＤ１１との中から、点滅している表示部２１７，２２７を有する光源部２１０及び検出部２２０に該当するものを入力（選択）する。入力（選択）された光源部用チャンネルＬ１〜Ｌ１２と検出部用チャンネルＤ１〜Ｄ１２，ＤＤ１〜ＤＤ１１とは位置情報として表示部４５に色付け表示され、位置情報は記録部４１に記録される。
【００７７】
測定者は、点滅する表示部２１７，２２７と表示部４５において色付けされた光源部用チャンネルＬ１〜Ｌ１２と検出部用チャンネルＤ１〜Ｄ１２，ＤＤ１〜ＤＤ１１とをダブルチェックする。そして入力部４３は、測定者の操作によって、選択された光源部２１０及び検出部２２０のパラメータを、表示部４５を通じて測定本体装置４０において設定する。設定されたパラメータは、記録部４１に記録される。
【００７８】
測定本体装置４０は、リスト４５ｃの選択を自動で移動させ、次の光源部２１０と検出部２２０とを選択する。
【００７９】
本実施形態では、測定部２００のパラメータの設定を容易に管理できるため、使い勝手の良い測定システム１０を提供できる。
【００８０】
本実施形態では、表示部２１７，２２７の点滅により選択中の光源部２１０と検出部２２０とを可視化でき、点滅する表示部２１７，２２７と表示部４５の画面とのダブルチェックによりパラメータの設定ミスを軽減できる。
【００８１】
[第３の実施形態]
以下に、図２Ｃを参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態では、第１，２の実施形態とは異なる構成のみ記載する。
【００８２】
一般的に、制御装置３０が光源部２１０と検出部２２０とに対して断線無く通信可能か、光源部２１０と検出部２２０とに予め記録されている制御設定が正常か否かといった診断は、測定本体装置４０の記録部４１のアプリケーションソフトウエアを通じて制御設定を光源部２１０と検出部２２０とから読出し、読み出された制御設定を表示部４５にて確認する必要がある。このような確認は、一定の手間と時間とが掛かり、確認にミスが生じることもある。したがって、使い勝手の良い測定システム１０が求められている。そこで本実施形態の測定システム１０は、近赤外分光法を用いて生体の生体機能を測定する測定装置２０に配置される光源部２１０及び検出部２２０の状態を診断する。
【００８３】
光源部２１０及び検出部２２０それぞれは、それぞれの第１制御設定を記録する装置側記録部である光源記録部２１１ａ，検出記録部２２１ａを有する。記録部４１は、光源部２１０及び検出部２２０それぞれの第２制御設定を記録する本体側記録部である。
【００８４】
測定本体装置４０は、測定システム１０の起動時において、制御装置３０を介した光源部２１０及び検出部２２０と測定本体装置４０との間の通信によって、第１制御設定が第２制御設定と同一か否かを判定する判定部５１を有する。判定部５１は、例えば、ＡＳＩＣなどを含むハードウエア回路またはプロセッサによって構成されても良い。判定部５１がプロセッサで構成される場合、プロセッサがアクセス可能な図示しない内部メモリまたは外部メモリに、プロセッサが実行することで当該プロセッサを判定部として機能させるためのプログラムコードを記録させておく。判定部５１は、制御部４９と同一のハードウエア回路で構成されてもよいし、異なるハードウエア回路で構成されてもよい。各表示部２１７，２２７は、判定部５１によるそれぞれの判定結果に応じた表示をそれぞれにて実施する。
【００８５】
測定システム１０が起動した際に、判定部５１は、記録部４１に記録された第２制御設定が、光源部２１０及び検出部２２０それぞれの記録部２１１ａ，２２１ａに記録された第１設定と同一か否かを判定する。判定部５１は、判定結果を表示部２１７，２２７に出力する。
【００８６】
判定結果が同一であるという判定である場合、通信可能ということでもあるため、測定システム１０が正常であると判定部５１は判定（診断）する。判定部５１はこの判定結果を表示部２１７，２２７に出力し、表示部２１７，２２７はこの判定結果を受けて点灯する。
【００８７】
判定結果が同一ではないという判定である場合、通信はできていることでもあるが判定結果が同一ではないため、測定システム１０が異常であると判定部５１は判定（診断）する。判定部５１はこの判定結果を表示部２１７，２２７に出力し、表示部２１７，２２７はこの判定結果を受けて点滅する。
【００８８】
通信自体ができていない場合、測定システム１０が異常であると判定部５１は判定（診断）する。判定部５１はこの判定結果を表示部２１７，２２７に出力し、表示部２１７，２２７はこの判定結果を受けて消灯する。
【００８９】
なお判定結果に応じた表示部２１７，２２７の表示の仕方は、判定結果に応じて互いに異なれば、適宜変更可能である。
【００９０】
本実施形態では、表示部２１７，２２７の点灯、点滅または消灯によって、診断結果を簡単且つ素早く確認でき、表示部４５における目視を不要にでき、確認ミスを大幅に低減できる。したがって、使い勝手の良い測定システム１０を提供できる。
【００９１】
本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。
【符号の説明】
【００９２】
１０…生体測定システム、２０…生体測定装置、３０…制御装置、３１…調整部、
４０…測定本体装置、４１…記録部、４３…入力部、４５…表示部、４５ａ…チャンネル配列、４５ｃ…リスト、４７…検索部、４９…制御部、５１…判定部、２００…測定部、２１０…光源部、２１１ａ…光源記録部、２１７…表示部、２２０…検出部、２２１ａ…検出記録部、２２７…表示部、２２９…検出判定部。
【図１】
2018068595.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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