(57)【要約】【課題】締結部品の緩みに起因してプローブホルダの形状が崩れることにより生じる不具合を防止した光生体測定用のプローブホルダを提供する。【解決手段】一端側に鍔部２１を有する筒体２２の筒孔２５に送受光プローブ６、７を挿入して保持する複数のソケット２と、連結孔１４が少なくとも２つ形成され、可撓性を有する複数のホルダ部品１１と、ホルダ部品１１をソケット２の鍔部２１と協働して挟持する締結部品４とを備え、ホルダ部品１１の連結孔１４にソケット２を嵌入してホルダ部品１１を相互に連結するとともに、ソケット２を一定間隔を隔てて支持し、測定対象物表面の接平面内で回動可能に連結されて網状体を構成するとともに、ソケット２には筒体２２の外周にタケノコ状の凹凸面２３が形成され、締結部品４がタケノコ状の凹凸面２３に密嵌可能な内径の環状部品で形成されるようにする。【選択図】図１
2019107562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側に鍔部を有する筒体からなり、前記筒体の筒孔に送光プローブまたは受光プローブを挿入して保持する複数のソケットと、
連結孔が少なくとも２つ形成され、可撓性を有する複数のホルダ部品と、
前記ホルダ部品を、前記ソケットの鍔部と協働して挟持する締結部品とを備え、
前記複数のホルダ部品の連結孔に前記ソケットを嵌入して前記複数のホルダ部品を相互に連結するとともに、前記ソケットを一定間隔を隔てて支持し、測定対象物表面の接平面内で回動可能に連結されて網状体を構成する光生体測定用のプローブホルダであって、
前記ソケットは前記筒体外周にタケノコ状の凹凸面が形成され、
前記締結部品が前記タケノコ状の凹凸面に密嵌可能な内径の環状部品で形成されることを特徴とする光生体測定用のプローブホルダ。
【請求項２】
前記ホルダ部品は直線状をなし、両端にそれぞれ１つの連結孔が形成されている請求項１に記載の光生体測定用のプローブホルダ。
【請求項３】
前記締結部品が粘着性を有するゴム製環状部品である請求項１または請求項２に記載の光生体測定用のプローブホルダ。
【請求項４】
一端側に鍔部を有する筒体からなり、前記筒体の筒孔に送光プローブまたは受光プローブを挿入して保持する複数のソケットと、
連結孔が少なくとも２つ形成され、可撓性を有する複数のホルダ部品と、
前記ホルダ部品を、前記ソケットの鍔部と協働して挟持する締結部品とを備え、
前記複数のホルダ部品の連結孔に前記ソケットを嵌入して前記複数のホルダ部品を相互に連結するとともに、前記ソケットを一定間隔を隔てて支持し、測定対象物表面の接平面内で回動可能に連結されて網状体を構成する光生体測定用のプローブホルダであって、
前記ソケットは前記筒体外周に断面が鋸刃状の凹凸面が形成され、
前記締結部品が前記凹凸面に密嵌可能な内径の環状部品で形成されることを特徴とする光生体測定用のプローブホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数個の送光プローブおよび受光プローブを頭皮等の体表に密着させて生体内部の光計測を行うときに使用する光生体測定用のプローブホルダに関する。
【背景技術】
【０００２】
生体内では、運動によって酸素が消費されると、血流再配分作用によって運動部位に酸素の供給が行われる。例えば、脳内では脳活動によって酸素が消費されると必要以上の酸素供給が行われ、その結果、脳内の活性化部位では血液中のオキシヘモグロビン量が増加することになる。
一方、近赤外光は、皮膚組織や頭蓋骨等の骨組織を透過し、かつ、血液中のオキシヘモグロビン、デオキシヘモグロビンに対して異なる吸収スペクトル特性を有している。
【０００３】
そこで、頭皮上に配置した送光プローブから近赤外光を生体内に照射し、脳内で吸収・散乱された後に生体から出射される計測光を、頭皮上に配置した受光プローブで検出することにより、脳内測定部位のオキシヘモグロビン量やデオキシヘモグロビン量を計測することができ、この原理を利用して脳活動状態を非侵襲にて測定する脳機能測定装置が実用されている。なお、脳以外の生体の非侵襲測定も可能であるため、広義には光生体測定装置と称されている。
【０００４】
光生体測定装置における送光プローブと受光プローブとのプローブ間隔と、脳の測定部位との関係について図を用いて説明する。図６（ａ）は、一対の送光プローブおよび受光プローブと、脳の測定部位との関係を示す断面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の平面図である。
送光プローブ１２が被検体の頭皮表面の送光点Ｔに押し当てられるとともに、受光プローブ１３が被検体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検出させる。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とを被検体の頭皮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とを被検体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Ｌ／２である被検体の部位Ｓの受光量情報（オキシヘモグロビン濃度、デオキシヘモグロビン濃度、さらにはこれらから算出される全ヘモグロビン濃度）が最も反映されているため、この部位Ｓを測定ポイントとする計測データとして取得される。
【０００５】
そして、光生体測定装置（脳機能測定装置）では、多数の送光プローブと受光プローブを用意し、頭皮上にプローブホルダを用いてプローブを網目状（あるいは格子状）になるように配置して近赤外光を生体内に照射し、多数の測定ポイントからの計測光に含まれる生体内部情報を取得して、脳活動分布を画像化することで脳活動状態を画像計測することが行われている。
【０００６】
光生体測定装置で用いられる送光プローブおよび受光プローブは、光ファイバの先端面が光照射面または光受光面となることから、例えば脳機能測定を行うときには、先端面を頭皮に密着させておく必要があり、もし先端面が頭皮から浮いてしまうと正確な計測データを得ることができなくなる。
【０００７】
ところで、被検体の頭部の形状には様々な差異（男女差、年齢差、個人差）があり、被検体ごとに頭部の曲率や形状が異なっている。そのため、送受光プローブを装着するプローブホルダの最適な全体形状は被検体ごとに微妙に異なり、ある一定形状の成型プローブホルダを全被検体に対して用いた場合には、個々の被検体の頭部に全てのプローブの先端を密着させることは困難である。したがって、プローブホルダには、個々の被検体の頭部の曲率や形状に合わせてプローブの取付位置を調整可能にすることが望まれていた。
【０００８】
このような観点から、被検体の頭部の曲率や形状に合わせて調整可能なプローブホルダとして、プローブを１つずつ装着する孔が形成された複数のソケットと、各ソケットの外周に形成された雄ネジに螺合させる締結用のナットと、一対のソケット間を一定間隔（体表から測定ポイントまでの深さにより間隔が定められる）で連結するようにして支持する直線状のホルダ部品とを用いて、ソケットどうしを網目状に連結するように構成したプローブホルダが開示されている（特許文献１、２参照）。
【０００９】
図７は、特許文献１、２に記載されているプローブホルダの構成部品を説明する図である。図８は図７の構成部品を組み立てた状態におけるソケット部分を説明するための図であって、図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は断面図である。図９は図７の構成部品を組み立てたプローブホルダの全体構成を示す図である。
プローブホルダＢは、適宜の可撓性を有する直線状のホルダ部品１１、筒孔１７を有するソケット１５、ナット１６で構成される。ホルダ部品１１の両端には連結孔１４、１４が形成してあり、この連結孔１４にソケット１５が挿入されるようにしてある。ソケット１５の外周には雄ネジが加工してあり、ナット１６の雌ネジ（図示略）と螺合される。また、ソケット１５の筒孔１７の内周には雌ネジ（図示略）が加工してあり、外周面に雄ネジが加工されたプローブ１８が筒孔１７で螺合するようにしてある。
【００１０】
そして、２つのホルダ部品１１の各々一方の連結孔１４を重ね合わせて、その重ねられた連結孔１４にプローブ１８が螺合されたソケット１５を挿入し、２つのホルダ部品１１を挟んでナット１６で締め付けることにより、ホルダ部品１１が連結される。２つのホルダ部品１１のなす角度は、ソケット１５とナット１６との締め付けを緩めることで回動可能となって角度調整することができ、角度調整後に再び締め付けて固定することで、頭部形状に全体形状を一致させた状態で保持させた網状体のプローブホルダＢとすることができる。
【００１１】
そして、網状体にしたプローブホルダＢを頭部に装着するときには、頭部に巻き付けるためのベルト１９と、ベルト１９の近傍に位置するホルダ部品１１に着脱可能に固着する固着部材（例えばフック）２０とが装着具として用いられる。
【００１２】
上述したプローブホルダＢのホルダ部品１１、ソケット１５、ナット１６は、樹脂（例えばポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール等）により形成される。また、ホルダ部品１１は可撓性を有する一方、伸縮性を有しないようにしてあり、これにより頭部の曲率に合わせるための適度な柔軟性が得られ、しかも隣接するソケット１５、１５間の距離を一定に維持することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００７−１１１４０７号公報
【特許文献２】特開２００４−３１３７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
頭皮上に送光プローブと受光プローブとを配置して脳機能を画像計測する光生体測定装置では、多数の測定ポイントで広範囲の生体内部情報を得ることが望ましいため、多数のプローブを使用することが多い。また、脳機能測定では運動等の負荷を与えながら計測することもあり、計測中にプローブホルダに振動や外力が加わった状態で計測を続けることもある。さらには、１回のみの計測で短時間のうちに終了することは稀であり、ある程度の時間をかけて計測を繰り返すことが多い。
【００１５】
したがって、測定開始前にプローブホルダＢを頭部にセットした当初はソケット１５の雄ネジとナット１６の雌ネジとがしっかり締結されていても、計測中に振動や外力の影響を受けて次第にナット１６が緩み、プローブホルダＢの形状が崩れてしまうことがあった。また、場合によってはナット１６自体が脱落または紛失することもあった。ナット１６の緩みにより生じる不具合は、装着するプローブ本数が多いほど発生する確率が高くなる。
【００１６】
さらに、プローブホルダＢの形状が崩れると、ソケット１５に装着したプローブ１８の先端が頭皮から浮いてしまい、測定に支障を来すおそれもあった。
そこで本発明は、締結用のナットの緩みに起因してプローブホルダの形状が崩れることにより生じる不具合を防止した光生体測定用のプローブホルダ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】
【００１７】
上記目的を達成するために本発明では次のような技術的手段を講じた。すなわち、本発明に係るプローブホルダは、一端側に鍔部を有する筒体からなり、前記筒体の筒孔に送光プローブまたは受光プローブを挿入して保持する複数のソケットと、連結孔が少なくとも２つ形成され、可撓性を有する複数のホルダ部品と、前記ホルダ部品を、前記ソケットの鍔部と協働して挟持する締結部品とを備え、前記複数のホルダ部品の連結孔に前記ソケットを嵌入して前記複数のホルダ部品を相互に連結するとともに、前記ソケットを一定間隔を隔てて支持し、測定対象物表面の接平面内で回動可能に連結されて網状体を構成する光生体測定用のプローブホルダであって、前記ソケットは前記筒体外周にタケノコ状の凹凸面が形成され、前記締結部品が前記タケノコ状の凹凸面に密嵌可能な内径の環状部品で形成されるようにしてある。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のプローブホルダによれば、可撓性を有し、撓むことによって測定対象物表面（例えば頭部表面）の法線方向に対する角度が変更可能な複数のホルダ部品を、ソケットによって測定対象物表面の接平面内で回動可能に次々と連結していくことにより、種々の曲率の測定対象物表面（頭部表面）に対し、その曲率にかかわらず、また、その曲率が不規則に変化していても、確実にソケットが測定対象物表面に密着するようにした網状体を形成することができる。そして、網状体に形成されたプローブホルダにおいて、個々のソケットに連結されているホルダ部品をソケットの鍔部と締結部品とで挟持する。
本発明のプローブホルダでは、ソケットの筒体外周にタケノコ状の凹凸面が形成してあり、締結部品はタケノコ状の凹凸面に密嵌可能な内径の環状部品で形成してある。
タケノコ状の凹凸面は、比較的簡単に環状部品を凹凸面に嵌め込むことができる一方、環状部品を凹凸面から引き抜く方向には大きな抵抗が生じることになるので、環状部品を凹凸面に嵌め込んだ後は簡単に緩むことがなくなり、故意に引き抜かない限り、ホルダ部品とソケットとはしっかり固定される。
したがって、従来のナットによる締結のように振動等で緩んで脱落することはなく、網状体のプローブホルダの形状が崩れるのを防ぐことができる。
また、タケノコ状の凹凸面は樹脂成型加工で製造することができ、製造が容易である。
【００１９】
ここで、前記ホルダ部品は直線状をなし、両端にそれぞれ１つの連結孔が形成されているようにしてもよい。
両端にそれぞれ１つの連結孔を有した直線状のホルダ部品とすることで、隣接するソケットごとに測定対象物表面の接平面内で回動可能に連結され、これにより自由度の高い網状体を構成することができる。
【００２０】
また、前記締結部品は、粘着性を有するゴム製環状部品としてもよい。
ゴムの粘着性により、タケノコ状の凹凸面に対し、さらにしっかりと密着させることができる。
【００２１】
また、別の観点からなされた本発明に係るプローブホルダは、一端側に鍔部を有する筒体からなり、前記筒体の筒孔に送光プローブまたは受光プローブを挿入して保持する複数のソケットと、連結孔が少なくとも２つ形成され、可撓性を有する複数のホルダ部品と、前記ホルダ部品を、前記ソケットの鍔部と協働して挟持する締結部品とを備え、前記複数のホルダ部品の連結孔に前記ソケットを嵌入して前記複数のホルダ部品を相互に連結するとともに、前記ソケットを一定間隔を隔てて支持し、測定対象物表面の接平面内で回動可能に連結されて網状体を構成する光生体測定用のプローブホルダであって、前記ソケットは前記筒体外周に断面が鋸刃状の凹凸面が形成され、前記締結部品が前記凹凸面に密嵌可能な内径の環状部品で形成されるようにしてある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係るプローブホルダの一部分を示す組立分解図。
【図２】本発明に係るプローブホルダの使用状態を示す全体図。
【図３】図１に示すソケットの正面図および断面図。
【図４】図１に示す環状部品の正面図および断面図。
【図５】本発明に係るプローブホルダの組立状態を示す断面図。
【図６】一対の送光プローブおよび受光プローブと脳測定部位との関係を示す図。
【図７】従来のプローブホルダの構成部品を示す説明図。
【図８】図７に示す構成部品の組立状態におけるソケット部分の説明図。
【図９】図７に示す構成部品の組立状態におけるプローブホルダの全体構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明のプローブホルダの実施形態について図面を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施例であるプローブホルダＡの一部分を示す組立分解図であり、図２はプローブホルダＡの使用状態を示す全体図である。
プローブホルダＡは、ホルダ部品１１と、ソケット２と、環状部品４とからなり、これらを複数用いて組み立てることにより網状体が構成される。
網状体に組み立てられたプローブホルダＡは、従来例と同様に、頭部に巻き付けるためのベルト１９と、固着部材（例えばフック）２０とからなる装着具により、頭部に装着するようにしてある。なお、頭部に装着するための装着具については、これ以外のものであってもよい。
【００２４】
プローブホルダＡのホルダ部品１１は、従来と同様のものが用いられており、両端にソケット２が嵌め込まれる大きさの連結孔１４が形成されている。ホルダ部品１１は、具体的には幅２ｃｍ、厚さ０．１ｍｍ程度で厚さ方向に可撓性を有するポリプロピレン製であり、プローブ間の距離を一定に保つため伸縮性は有さない。また、連結孔１４、１４間の距離（プローブ間のチャンネル長さ）は３ｃｍ程度にしてある。
【００２５】
図３はソケット２の正面図であり、片側半分を断面図で示している。また、図４は環状部品４の正面図であり、図３と同様に片側半分を断面図で示している。
ソケット２は、一端（下端）側に鍔部２１が形成された筒体２２からなる。筒体２２の鍔部２１と反対側の端部（上端）から中央高さ付近までの外周面には、この部分に環状部品４が外嵌された後、当該環状部品４を引き抜くときに抵抗を生じさせる「タケノコ状」の凹凸面２３が形成してある。この凹凸面は、円周方向に１周つながった凸面を備えており、タケノコ継手（barb fitting）と同じように、断面が鋸刃状となっている。
タケノコ状の凹凸面２３の下方側には、ホルダ部品１１が外嵌される平坦面２４が形成してある。平坦面２４の高さは、タケノコ状の凹凸面２３の下側一部分から平坦面２４にかけて、２〜４つのホルダ部品１１を嵌め込んで、その上に環状部品４が外嵌できる高さにしてある。
また、ソケット２の筒孔２５には、後述するプローブ６、７の突部６ｃ、７ｃが係合する溝２５ａが形成してある。
【００２６】
環状部品４は、シリコンゴムなどのゴム製リング、あるいは、タイゴン（登録商標）チューブ等の粘着性（弾性）を有する材料で形成される。ゴムチューブ、タイゴンチューブのような長尺のチューブ材を用いる場合は、輪切りにしてリング状にすることで環状部品４として使用することができる。環状部品４の内径は、ソケット２のタケノコ状の凹凸面２３に外嵌することができるとともに、外嵌状態から引き抜くときには粘着性により十分な抵抗が生じてしっかりと固着される寸法にしてある。
【００２７】
送光プローブ６および受光プローブ７は、図１に示すように、細径の光ファイバ本体６ａ、７ａの先端部分の周囲にプローブ端子６ｂ、７ｂが固定してある。プローブ端子６ｂ、７ｂは、ソケット２の筒孔２５内に送光プローブ６、受光プローブ７が固定できるように、筒孔２５に嵌着可能な外径にしてある。さらに、プローブ端子６ｂ、７ｂの外周面には突部６ｃ、７ｃが形成してあり、ソケット２の筒孔２５に挿入したときに溝２５ａに係合され、光ファイバ本体６ａ、７ａの先端面がソケット２の下端面と一致するとともに、周方向および高さ方向の位置が定まるようにしてある。
【００２８】
図５は、ソケット２と環状部品４とによりホルダ部品１１を固定してプローブホルダＡを構成し、送光プローブ６（または受光プローブ７）を挿入した状態を示す断面図である。２つのホルダ部品１１、１１の連結孔１４、１４どうしを重ね合わせ、ソケット２の筒体２２を連結孔１４、１４に挿入し、筒体２２の先端側が連結孔１４、１４を貫通して反対側に突き出るようにする。そして、突き出た筒体２２のタケノコ状の凹凸面２３に環状部品４を押し込んで密嵌する。環状部品４を押し込むときのタケノコ状の凹凸面２３の抵抗は小さいため、ホルダ部品１１に接するまでしっかり押し込み、環状部品４と鍔部２１との間でホルダ部品１１、１１を挟持する。
【００２９】
そして、環状部品４がタケノコ状の凹凸面２３に密嵌されると、環状部品４をタケノコ状の凹凸面２３から引き抜く方向には大きな抵抗が生じることになるので、振動等が加えられても簡単に緩むことはない。
これにより、タケノコ状の凹凸面２３に対する環状部品４の粘着性（弾性）により、環状部品４が緩んで脱落することはなくなる。また、ホルダ部品１１がしっかりと固定されることにより、プローブホルダの形状が崩れることはなく、長時間の測定であっても測定者は安心して測定に臨むことができる。
【００３０】
以上本発明の典型的な実施例について説明したが、本発明は必ずしも上記の実施形態のみに限定されるものではない。
例えば、上記の実施例では、両端に連結孔１４が形成された直線状のホルダ部品１１のみを使用したが、ソケット２を取り付ける連結孔が一定の距離を隔てて３つ以上設けられている形状のホルダ部品を併用してもよい。具体的には、上記特許文献１（特開２００７−１１１４０７号公報）で「交差型部材」と称されるような、十字状に延びる４本の直線部分の先端にそれぞれ連結孔を有するとともに中央の交差部分にも連結孔を有し、合計５つのプローブ取付用の連結孔が形成された特殊形状のホルダ部品を本発明のホルダ部品１１と併用して網状体を形成してもよい。
要するに、可撓性を有するホルダ部品で、少なくとも２つの連結孔が一定距離を隔てて形成されており、当該連結孔にソケット２および環状部品４を用いてプローブを装着することができるものであれば併用できる。
【００３１】
また、本発明のプローブホルダは、体表に送受光プローブを装着して生体内を光計測するものであれば、頭部装着用以外にも用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、光生体測定用のプローブホルダとして利用することができる。
【符号の説明】
【００３３】
Ａ  プローブホルダ
２  ソケット
４  環状部品（締結部品）
６  送光プローブ
７  受光プローブ
６ａ、７ａ  光ファイバ本体
６ｂ、７ｂ  プローブ端子
６ｃ、７ｃ  突部
１１  ホルダ部品
１４  連結孔
２１  鍔部
２２  筒体
２３  タケノコ状の凹凸面
２４  平坦面
２５  筒孔
２５ａ  溝
【図１】
2019107562.tif 000003
【図２】
2019107562.tif 000004
【図３】
2019107562.tif 000005
【図４】
2019107562.tif 000006
【図５】
2019107562.tif 000007
【図６】
2019107562.tif 000008
【図７】
2019107562.tif 000009
【図８】
2019107562.tif 000010
【図９】
2019107562.tif 000011