(57)【要約】      （修正有）【課題】光源プローブと受光プローブ間の距離の測定あるいは入力の煩雑さを解消することが可能な生体光計測装置を提供する。【解決手段】光源プローブ２１−１と受光プローブ２２−ｎとの距離において、ファントムを介した光源プローブ２１−１からの発光を受光プローブ２２−ｎで受光して複数の距離に対する予備計測値を計測し、予備計測値のうちの一を基準距離に対する基準出力値とし、基準距離及び基準距離と異なるその他の距離の予備計測値の出力値を、基準距離と異なるその他の距離と基準距離基準距離と異なるその他の距離と基準距離に対応づけて記憶部に記憶させ、被検体に配置された光源プローブ２１−１と受光プローブ２２−ｎに対して被検体を介して光源プローブ２１−１からの発光を受光プローブ２２で受光した測定値を計測し、測定値と予備計測値とを比較し、それらの比較結果に基づき光源プローブ２１−１と受光プローブ２２の距離を演算する。【選択図】図１
2015150186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源プローブを用いて近赤外光を照射する光源部と、複数の受光プローブを用いて被検体の複数の測定点における通過光の信号強度を計測し、測定点毎の通過光の信号を計測する光計測部と、前記信号をデータ処理する信号処理部と、前記データ処理の結果を表示する表示部と、入出力部からの入力パラメータを受けて前記光源部、前記光計測部、前記信号処理部及び前記表示部を制御する制御部と、を備えた生体光計測装置であって、前記制御部は複数の光源プローブのうちの所定の光源プローブと、当該光源プローブと受光プローブとの距離において、ファントムを介した前記光源プローブからの発光を前記受光プローブで受光して複数の距離に対する予備計測値を計測し、前記予備計測値のうちの一を基準距離に対する基準出力値とし、前記基準距離及び前記基準距離と異なるその他の距離の前記予備計測値の出力値を、前記基準距離と異なるその他の距離と前記基準距離と異なるその他の距離と前記基準距離に対応づけて記憶部に記憶させ、前記被検体に配置された前記光源プローブと前記受光プローブに対して前記被検体を介して前記光源プローブからの発光を前記受光プローブで受光した信号強度の測定値を計測し、前記測定値と前記予備計測値とを比較し、それらの比較結果に基づき前記光源プローブと前記受光プローブの距離を演算することを特徴とする生体光計測装置。
【請求項２】
前記制御部は、複数の対の前記光源プローブと前記受光プローブを用いて、前記光源プローブと前記受光プローブの配置を求めることを特徴とする請求項１に記載の生体光計測装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記受光プローブの指定回数からチャンネル番号を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の生体光計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、近赤外光を生体に照射し、生体内部を通過或いは生体内部で反射した光を計測し、生体内部の血液循環、血行動態及びヘモグロビン量変化を計測する生体光計測装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生体光計測装置は、被検体に光を照射し、被検体を通過した光を計測する光照射・計測部と、前記光照射・計測部の計測データを処理して生体光計測画像を生成する信号処理部と、前記光照射・計測部の被検体への光照射位置および被検体からの通過光の取り出し位置を測定する位置計測部とを有し、前記光照射・計測部は、複数の光ファイバと、前記複数の光ファイバにそれぞれ取り付けられた複数の光ファイバプラグと、被検体の測定部位に着脱可能に固定され、前記複数の光ファイバプラグを保持するホルダとを備えるものである。前記位置計測部は、移動型位置センサと、前記移動型位置センサに取り付けられ前記ホルダに保持された前記複数の光ファイバプラグと着脱可能に係合する形状である係合部材とを具備する。これによって、生体光計測装置の光ファイバの先端が被検体に当接した状態で、精度よく光ファイバの先端位置の測定が可能になる(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開2013/146725号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献1では、検者が計測対象に光源プローブと受光プローブを任意に配置した場合、検者が三次元的な空間を測定する位置センサを使って光源プローブと受光プローブの三次元的な空間位置を測定することが必要である。また、検者が配置された複数の光源プローブと受光プローブの位置関係考慮し各プローブ間にチャンネル番号を割り付けて、割り付けたチャンネル番号に関する情報を信号処理するパーソナルコンピュータ(PC)に入力することが必要である。これらのように、計測対象に任意に配置された光源プローブと受光プローブの配置情報に関して、プローブの数が増え(計測対象領域が増え)ていき、その結果各プローブ間の組み合わせによる計測チャンネルが数10チャンネル、数100チャンネルに及ぶことが想定される。しかしそれらに関してひとつひとつ、間違わずに空間位置測定をすることやその結果をPCへ入力することは検者にとって煩雑な操作である。
【０００５】
そこで、本願発明の目的は、光源プローブと受光プローブの三次元的な空間位置の測定あるいはそれらの情報の入力の煩雑さを解消することが可能な生体光計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の生体光計測装置は、複数の光源プローブを用いて近赤外光を照射する光源部と、複数の受光プローブを用いて被検体の複数の測定点における通過光の信号強度を計測し、測定点毎の通過光の信号を計測する光計測部と、前記信号をデータ処理する信号処理部と、前記データ処理の結果を表示する表示部と、入出力部からの入力パラメータを受けて前記光源部、前記光計測部、前記信号処理部及び前記表示部を制御する制御部と、を備えた生体光計測装置であって、前記制御部は複数の光源プローブのうちの所定の光源プローブと、当該光源プローブと受光プローブとの距離において、ファントムを介した前記光源プローブからの発光を前記受光プローブで受光して複数の距離に対する予備計測値を計測し、前記予備計測値のうちの一を基準距離に対する基準出力値とし、前記基準距離及び前記基準距離と異なるその他の距離の前記予備計測値の出力値を、前記基準距離と異なるその他の距離と前記基準距離と異なるその他の距離と前記基準距離と異なるその他の距離と前記基準距離に対応づけて記憶部に記憶させ、前記被検体に配置された前記光源プローブと前記受光プローブに対して前記被検体を介して前記光源プローブからの発光を前記受光プローブで受光した信号強度の測定値を計測し、前記測定値と前記予備計測値とを比較し、それらの比較結果に基づき前記光源プローブと前記受光プローブの距離を演算することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明によれば、光源プローブと受光プローブの三次元的な空間位置の測定あるいはそれらの情報の入力の煩雑さを解消することが可能な生体光計測装置を提供するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の生体光計測装置の構成例を示す図
【図２】図1の記憶部に記憶される光源プローブと受光プローブ間の距離と光源プローブから受光プローブへファントムを介して得られる信号の出力比の関係を説明する図
【図３】実施例1を説明するための光源プローブと受光プローブの配置例を示す図
【図４】実施例2で解決する問題点を説明するための光源プローブと受光プローブの配置例を示す図
【図５】実施例2を説明するための光源プローブと受光プローブの配置例を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面に従って本願発明の好ましい実施形態について説明する。なお、以下の説明及び添付図面において、同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。
【００１０】
[各実施例共通の生体光計測装置の構成]
図1は、本発明の生体光計測装置の構成例を示す図である。生体光計測装置は、近赤外光を生体(被検体)内に照射し、被検体の表面近傍から反射或いは被検体内を通過した光(以下、単に通過光という)を検出し、光の強度に対応する電気信号を発生する装置である。生体光計測装置は、図1に示すように、光源部100と、光計測部120と、制御部14と、信号処理部34と、表示部36と、記憶部38と、入出力部40と、を備える。
【００１１】
光源部100は、近赤外光を照射するものであって、所定の波長の光を放射する半導体レーザ16と、半導体レーザ16が発生する光を複数の異なる周波数で変調するための変調器を備えた複数の光モジュール18-1、・・・、18-nと、光モジュール18-1、・・・、18-nと光源プローブ21-1、・・・、21-nを接続する光ファイバ20-1、・・・、20-nと、光ファイバ20-1、・・・、20-nを介して各光モジュール18-1、・・・、18-nの出力光を被検体の頭部に照射する光源プローブ21-1、・・・、21-nと、光源プローブ21-1、・・・、21-nを被検体の頭部に固定するプローブホルダ23と、を備える。
【００１２】
各光モジュール18-1、・・・、18-nからの光の波長は被検体内の注目物質の分光特性によるが、還元ヘモグロビンと酸化ヘモグロビンの濃度から酸素飽和度や血液量を計測する場合には600nm〜1400nmの波長範囲の光の中から1あるいは複数波長選択して用いる。具体的には、光源部100は被検体の血液中の酸素化ヘモグロビンと脱酸素化ヘモグロビンの2種類の測定対象に対応して2種類の波長、例えば780nm及び830nmの光を発生するように構成され、これら2種類の波長の光は合成され一つの照射位置から照射される。
【００１３】
光計測部120は、被検体の通過光を受光し、電気信号に変換するものであって、プローブホルダ23に固定され被検体の通過光を受光する受光プローブ22-1、・・・、22-nと、受光プローブ22-1、・・・、22-nと光電変換素子28-1、・・・、28-nを接続する検出用光ファイバ26-1、・・・、26-nと、検出用光ファイバ26-1、・・・、26-nを介して受光プローブ22-1、・・・、22-nからの通過光のそれぞれ光量を電気量に変換するフォトダイオード等の光電変換素子28-1、・・・、28-nと、光電変換素子28-1、・・・、28-nからの電気信号を入力し、光照射位置に対応した変調信号を選択的に検出するロックインアンプ30と、ロックインアンプ30の出力信号をデジタル信号に変換するA/D変換器32と、を備える。
【００１４】
制御部14は光源部100及び光計測部120の駆動を制御するもので、光源部100及び光計測部120のそれぞれに次の制御を行わせる。
【００１５】
制御部14は光源部100に2種類の測定対象に対応して2種類の波長の光を発生させ、これら2種類の波長の光は合成され一つの照射位置から照射させる。次に、制御部14は光計測部120のロックインアンプ30に光照射位置とこれら2種類の波長に対応した変調信号を選択的に検出させる。光照射位置と検出位置との間の点(計測点)の数の2倍のチャンネル数の酸素化ヘモグロビン又は脱酸素化ヘモグロビンのヘモグロビン量変化信号が得られる。
【００１６】
また、デジタル信号に変換されたヘモグロビン量変化信号を処理し、酸素化ヘモグロビン濃度変化、脱酸素化ヘモグロビン濃度変化、全ヘモグロビン濃度変化などをチャンネル毎に示すグラフやそれを被検体の二次元画像上にプロットした画像を作成する信号処理部34と、信号処理部34の処理結果を表示する表示部36と、信号処理部34の処理に必要なデータや処理結果を記憶するための記憶部38と、装置の動作に必要な種々の指令を入力するための端末として入出力部40を備えている。
【実施例１】
【００１７】
次に、本発明の実施例1について図1乃至図3を用いて説明する。実施例1では光源プローブと受光プローブの間の距離を求める例を示している。
【００１８】
図2は図1の記憶部38に記憶される光源プローブと受光プローブ間の距離と信号の出力比の関係を説明する図である。この図2には、光源プローブから受光プローブへファントムを介して得られる信号に基準距離(例えば30mm)の出力を1としたとき、他の距離の基準距離に対する出力比の関係を説明している。図3は実施例1を説明するための光源プローブと受光プローブの配置例を示す図である。
【００１９】
[実施例1の生体光計測装置の特徴部分の構成]
図1に示される制御部14には、上記説明した機能に次の機能が追加される。
【００２０】
(1)予備計測の実施：複数の光源プローブ21-1、・・・、21-nのうちの所定の光源プローブと、当該光源プローブとの間で距離を特定したい受光プローブの複数の距離においてファントムを介した前記光源プローブからの発光を前記受光プローブで受光した予備計測値を計測する。
【００２１】
(2)予備計測値の出力比への換算：前記予備計測値のうちの基準距離(例えば30mm)の出力値を基準出力値とし、前記基準距離を除くその他距離に対する出力値と基準出力値の比を出力比として演算する。ここでは、前記基準距離の出力比を1と換算し、前記その他距離の出力比はそれぞれ前記基準距離の換算値によって求められる。光源ー受光プローブ間距離[mm]対出力比は、グラフで示せば図2の38aで示すようになり、表で示せば図2の38bで示すようになる。今後距離として説明する15、30、45、60mmはそれぞれ、8.8333、1.0000、0.16358、0.02235の出力比となる。この出力比は、最も小さい値の60mmを1として換算すれば、15、30、45、60mmはそれぞれ395、45、7、1となる。
【００２２】
(3)予備計測値の出力比の記憶：前記基準距離及びその他の距離と対応づけて前記予備計測値の出力比を記憶部38に記憶させる。
【００２３】
なお、上記の(1)乃至(3)は、予め予備計測の実施、予備計測値の出力比への換算及び予備計測値の出力比の記憶を行っていれば、毎回行う必要はない。
【００２４】
(4)距離推定計測の実施：被検体に配置された前記光源プローブと前記受光プローブに対して前記被検体を介して前記光源プローブからの発光を前記受光プローブで受光した測定値を計測する。
【００２５】
(5)プローブ間距離の演算：前記測定値と前記予備計測値のそれぞれの信号強度を比較し、それぞれの信号強度の比較結果に基づき前記光源プローブと前記受光プローブの距離を演算する。
【００２６】
[実施例1の生体光計測装置の特徴部分の動作]
[予備計測の実施]
検者は入出力部40の端末を操作して予備計測の実行開始を入力する。実行開始の方法は、例えば、端末に「予備計測」を示すアイコンが表示されており、マウスなどのポインティングデバイスを用いて「予備計測」のアイコン上にカーソルを移動させ、カーソルが「予備計測」のアイコンと重なったときに検者がクリックする(図示省略)。制御部14は入力された「予備計測」を受けて、被検体を模したファントムを使用した計測を行い、距離30mmでの光受信強度(出力)を1として他の距離の光受信強度を測定する。
【００２７】
[予備計測値の出力比への換算]
制御部14は、距離30mmでの光受信強度と他の距離の光受信強度の比を予備計測値の出力比として換算する。
【００２８】
[予備計測の出力比の記憶]
制御部14は前記基準距離及びその他の距離と対応づけて前記予備計測値の出力比を記憶部38に記憶させる。
【００２９】
なお、上記の(1)乃至(3)は、予め予備計測の実施、予備計測値の出力比への換算及び予備計測値の出力比の記憶を行っていれば、[予備計測の実施]、[予備計測値の出力比への換算]及び[予備計測の出力比の記憶]の実行を省略できる。
【００３０】
[プローブの任意配置]
検者は光源プローブ21-1、・・・、21-n、受光プローブ22-1、・・・、22-nをプローブホルダ23に固定された状態で、被検体の頭部に装着する。検者は光源プローブ21-1、・・・、21-n、受光プローブ22-1、・・・、22-n間の距離を任意に設定する。光源プローブと受光プローブの配置の仕方は次の方法がある。
【００３１】
(1)略等距離の配置：図3(a)に示すように、丸で示す第11チャンネル、第12チャンネル、第13チャンネル、第14チャンネルの光源プローブに囲まれ、その中心位置に第11チャンネルの受光プローブを第11乃至第14チャンネルと検者の目視で等距離を配置する。ここでは等距離の仮想値を30mmとする。
【００３２】
(2)異なる距離の配置：図3(b)に示すように、丸で示す第11チャンネル、第12チャンネル、第13チャンネル、第14チャンネルの光源プローブに囲まれ、その中心位置に第11チャンネルの受光プローブを第11乃至第14チャンネルと検者の目視でそれぞれ異なる距離を配置する。ここで距離の仮想値は第11チャンネルの受光プローブを起点として、第11チャンネルの光源プローブへは30mmとする。また、第12チャンネルの光源プローブへは15mmとし、第13チャンネルの光源プローブへは45mmとし、第14チャンネルの光源プローブへは60mmとする。
【００３３】
[距離推定計測の実施]
制御部14は被検体に配置された前記光源プローブと前記受光プローブに対して前記被検体を介して前記光源プローブからの発光を前記受光プローブで受光した測定値を計測する。
【００３４】
ここで、前記第11チャンネルの受光プローブの信号強度は、次に示される。
(1)略等距離の配置：光源プローブと受光プローブの間の光減衰量αがほぼ同じと仮定した場合、検出される信号強度ATは第11乃至14チャンネルの光源プローブのそれぞれの強度A1〜A4の合計となる。
【００３５】
すわなち  
AT＝α(A1＋A2＋A3＋A4)・・・(1)
となる。
ここでA1〜A4はほぼ同じ強度と仮定しているため、以下に近似される。
AT＝4αA1・・・(2)
【００３６】
(2)異なる距離の配置：光源プローブと受光プローブの間の光減衰量αがほぼ同じと仮定した場合、検出される信号強度ATは、略等距離の配置と同様に第11乃至14チャンネルの光源プローブのそれぞれの信号強度A1〜A4の合計となる。
【００３７】
しかし図3(a)の場合と異なり、この信号強度A1〜A4から受光する実際の信号強度は異なっている。出力比を計算するため、最も長距離のA4からの受光する信号強度を1とした場合の、各信号強度の関係は図2の38bの換算値に示すように、以下のとおりである。
A1：A2：A3：A4＝45：395：7：1・・・(3)
【００３８】
[プローブ間距離の演算]
制御部14は前記測定値と前記予備計測値のそれぞれの信号強度を比較し、それぞれの信号強度の比較結果に基づき前記光源プローブと前記受光プローブの距離を演算する。
【００３９】
(1)略等距離の配置：制御部14は第11チャンネルの受光プローブに対し第11チャンネルの光源プローブのみを選択的に発光させ、第11チャンネルの受光プローブの信号強度A1がATの1/4に近似する値であるか否か判定する。判定の結果、近似する値であれば、第11チャンネルの受光プローブと第11チャンネルの光源プローブの距離を30mmと推定する。
【００４０】
同様に、順次、第12チャンネルの光源プローブのみ、第13チャンネルの光源プローブのみ、第14チャンネルの光源プローブのみについても選択的に発光させ、第12チャンネルの受光プローブの信号強度A2、第13チャンネルの受光プローブの信号強度A3、第14チャンネルの受光プローブの信号強度A4がそれぞれATの1/4に近似する値であるか否か判定する。判定の結果、近似する値であれば、第12チャンネル、第13チャンネル、第14チャンネルの受光プローブと第11チャンネルの光源プローブの距離を30mmと推定する。
【００４１】
(2)異なる距離の配置：
制御部14は第11チャンネルの受光プローブに対し第11乃至14チャンネルの光源プローブ全て発光させた状態から選択的に消光させ、第11チャンネルの受光プローブの信号強度A1を消光したAT1がATの403/448(＝45＋395＋7＋1)に近似する値であるか否か判定する。判定の結果、近似する値であれば、第11チャンネルの受光プローブと第11チャンネルの光源プローブの距離を30mmと推定する。
【００４２】
同様に、制御部14は第12チャンネルの受光プローブに対し第11乃至14チャンネルの光源プローブ全て発光させた状態から選択的に消光させ、第12チャンネルの受光プローブの信号強度A2を消光したAT2がATの53/448(＝45＋395＋7＋1)に近似する値であるか否か判定する。判定の結果、近似する値であれば、第11チャンネルの受光プローブと第12チャンネルの光源プローブの距離を15mmと推定する。
【００４３】
また、同様に、制御部14は第13チャンネルの受光プローブに対し第11乃至14チャンネルの光源プローブ全て発光させた状態から選択的に消光させ、第13チャンネルの受光プローブの信号強度A3を消光したAT3がATの441/448(＝45＋395＋7＋1)に近似する値であるか否か判定する。判定の結果、近似する値であれば、第11チャンネルの受光プローブと第13チャンネルの光源プローブの距離を45mmと推定する。
【００４４】
さらにまた、同様に、制御部14は第14チャンネルの受光プローブに対し第11乃至14チャンネルの光源プローブ全て発光させた状態から選択的に消光させ、第14チャンネルの受光プローブの信号強度A4を消光したAT4がATの447/448(＝45＋395＋7＋1)に近似する値であるか否か判定する。判定の結果、近似する値であれば、第11チャンネルの受光プローブと第14チャンネルの光源プローブの距離を60mmと推定する。
【００４５】
[実施例1の生体光計測装置の効果]
以上説明したように実施例1の生体光計測装置は、複数の光源プローブ21-1、・・・、21-nを用いて近赤外光を照射する光源部100と、複数の受光プローブ22-1、・・・、22-nを用いて被検体の複数の測定点における通過光の信号強度を計測し、測定点毎の通過光の信号を計測する光計測部120と、前記信号をデータ処理する信号処理部34と、前記データ処理の結果を表示する表示部36と、入出力部40からの入力パラメータを受けて前記光源部100、前記光計測部120、前記信号処理部34及び前記表示部36を制御する制御部14と、を備えた生体光計測装置であって、前記制御部14は複数の光源プローブ21-1、・・・、21-nのうちの所定の光源プローブと、当該光源プローブ21-1、・・・、21-nと受光プローブ22-1、・・・、22-nとの距離において、ファントムを介した前記光源プローブからの発光を前記受光プローブで受光して複数の距離に対する予備計測値を計測し、前記予備計測値のうちの一を基準距離に対する基準出力値とし、前記基準距離及び前記基準距離と異なるその他の距離の前記予備計測値の出力値を、前記基準距離と異なるその他の距離と前記基準距離と異なるその他の距離と前記基準距離に対応づけて記憶部に記憶させ、前記被検体に配置された前記光源プローブと前記受光プローブに対して前記被検体を介して前記光源プローブからの発光を前記受光プローブで受光した信号強度の測定値を計測し、前記測定値と前記予備計測値とを比較し、それらの比較結果に基づき前記光源プローブと前記受光プローブの距離を演算するので、検者にとって光源プローブと受光プローブ間の距離の測定あるいは入力の操作を省略できるから、光源プローブと受光プローブ間の距離の測定あるいは入力の煩雑さを解消することが可能となる。
【００４６】
また、通常において距離は15mm単位でしか設定することが望ましいが、15mm単位以外の距離での実施を妨げないものとする。
【実施例２】
【００４７】
次に、本発明の実施例2について図1、図2及び図4、図5を用いて説明する。実施例2では複数の対の光源プローブと受光プローブを用いて、光源プローブと受光プローブの配置を求める例を示している。
【００４８】
図4は実施例2で解決する問題点を説明するための光源プローブと受光プローブの配置例を示す図である。図5は実施例2を説明するための光源プローブと受光プローブの配置例を示す図である。
【００４９】
[実施例2の問題提起]
各光源プローブと受光プローブ距離の演算の手法は実施例1で説明したとおりであるが、例えば、図4(a)に対して図4(b)に示すように、第12チャンネルの光源プローブと第14チャンネルの光源プローブが入れ替わっているかいないかの配置の区別はできない。
そこで、配置の区別ができるようにするため、複数の受信プローブを用いる。
【００５０】
[実施例2の生体光計測装置の動作]
図5(a)において、光源プローブと受光プローブの間の光減衰量がほぼ同じと仮定した場合、第11及び12チャンネルの受光プローブで検出される信号強度AT5および信号強度AT6は第11乃至14チャンネルの光源プローブに由来する信号強度A1〜A4の合計となる。基準の光源プローブとして第11チャンネルの光源プローブと第11チャンネルの受信プローブの距離が30mmであると与えられているものとする。
【００５１】
第12チャンネルの受光プローブに関しては、第11及び第12チャンネルの光源プローブは距離30mmであるが、第13及び第14チャンネルの光源プローブは約80mmとなる。この場合30mmの時の信号強度に対して、約200分の1の強度となりほぼゼロとみなすことができる。
【００５２】
AT5＝A1＋A2＋A3＋A4≒A1＋A2・・・(4)
※A3,A4由来の信号強度はほぼゼロである。
【００５３】
上記より、第13及び14チャンネルの光源プローブの位置関係は推定のままで未確定であるが、第11及び12チャンネルの受光プローブおよび第11及び12チャンネルの受光プローブの位置関係61は確定する。
【００５４】
次に図5(b)において距離が異なる場合に、複数の受光プローブを配置した場合を示す。基準プローブとして第11チャンネルの光源プローブと第11チャンネルの受光プローブの距離が30mmであると与えられているものとする。
【００５５】
AT6＝A1(第11チャンネルの光源プローブ)
＋8.7×A1(第12チャンネルの光源プローブ)
＋0.16×A1(第13チャンネルの光源プローブ)
＋0.005×A1(第14チャンネルの光源プローブ)・・・(5)
第13及び14チャンネルの光源プローブに関する信号強度はほぼゼロとみなすことができる。第11チャンネルの光源プローブは基準位置として第11チャンネルの受光プローブとの距離が30mmとわかっているため、第12チャンネルの光源プローブに由来する信号強度が第11チャンネルの光源プローブに由来する信号強度に比べ8.7倍大きいということは、その距離は15mmと推定可能である。
【００５６】
同様の処理を第12チャンネルの受光プローブにも行うことで、第13及び14チャンネルの光源プローブの位置関係は推定のままで未確定であるが、第11及び12チャンネルの光源プローブおよび第11及び第12チャンネルの受光プローブの位置関係71は確定する。
【００５７】
AT6＝A1＋A2＋A3＋A4≒A1＋A2≒A1＋8.7×A1・・・(6)
※A3,A4由来の信号強度はほぼゼロである。
【００５８】
以上、基本的なプローブの位置関係の推定であり、あとは複数の光源プローブ及び受光プローブを配置すれば、より多くの信号強度の情報が得られるため、各プローブの位置関係を推定してもよい。
【００５９】
また、光源プローブに対して受光プローブを指定したら、初期チャンネル(第11チャンネル)から制御部14がカウンタ値を有して、受光プローブを指定するごとにカウントを加算していけば、受光プローブの番号をカウンタ値で割り付けることができる。つまり、前記受光プローブの指定回数からチャンネル番号を設定することができる。
【００６０】
またプローブの位置関係の左右及び上下の、いわゆる鏡状配置に関しては推定が難しい場合があるため、その場合も考慮して、基準プローブの設定には、例えば図中、左上に第11チャンネルの光源プローブと受信プローブを配置するようにし、それを基準位置のプローブとして、絶対的な位置関係を推定する。
【００６１】
[実施例2の生体光計測装置の効果]
以上説明したように実施例2の生体光計測装置は、実施例1で説明した効果の他に、複数の受光プローブを複数有することによって、光源プローブと受光プローブ間の配置の測定あるいは入力の煩雑さを解消することが可能となるという実施例2の特有の効果を奏する。
【００６２】
また、実施例1、2では、各光源プローブを個別に選択的に発光させて、受光プローブと一対一になるような説明であったが、関係する光源プローブを同時に発光させ、受光プローブで同時受信し、各光源プローブに対応した信号に分離する手法もある。これらの分離する手法には、一般的にロックインアンプ技術が知られているが、その他の類似した方法であってもよい。
【００６３】
また上記の実施例1、2の手法で想定した各プローブの位置関係は、あくまで推定であるため、最終的には推定結果を例えば表示部36に表示し、実際に検者が目にし、手動で容易に変更できるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
100  光源部、120  光計測部、140  制御部、16  半導体レーザ、18  光モジュール、20  光ファイバ、22  被検体、26  検出用光ファイバ、28  光電変換素子、30  ロックインアンプ、32  A/D変換器、34  信号処理部、36  表示部、38  記憶部、40  入出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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