(57)【要約】【課題】磁気共鳴描画装置などの機能部位撮像装置を使用せずに、計測した部位を低コストで再現性高く計測し得る生体光計測技術を提供する。【解決手段】被検体へ光を照射するための光照射手段と、前記光照射手段から照射され前記被検体内を伝播した通過光を検出するための光検出手段とを備えたプローブ（１１−４）を、前記被検体上の計測領域に装着して、前記光照射手段の光照射位置と前記光検出手段の光検出位置により定まる部位を計測部位として、前記光検出手段によって検出された信号に基き、被検体内の情報を計測するよう構成した生体光計測装置において、前記被検体上の特定の機能部位を基準点（１１−５）として、前記計測部位と共に重畳表示し、前記基準点をもとに前記被検体上の位置を求めるよう構成する。【選択図】  図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の複数の光照射位置へ光を照射するための光照射手段と、前記光照射手段から照射され前記被検体内を伝播した通過光の前記被検体の複数の光検出位置を検出するための光検出手段とを備えたプローブを、前記被検体上に装着して、前記光検出手段によって検出された信号に基づき前記光照射手段の前記光照射位置のそれぞれと前記光検出手段の光検出位置のそれぞれにより各々定まる複数の計測領域にそれぞれ対応した複数組の計測信号を前記被検体内の情報として計測するように構成した生体光計測装置において、前記複数組の計測信号とともに、前記照射位置および前記検出位置を基準とする前記被検体の特定部位の位置情報を記憶手段に記憶するように構成したことを特徴とする生体光計測装置。
【請求項２】
前記複数の計測領域の相対位置関係に対応して、前記複数の計測信号若しくはそれらから算出した前記被検体内の計測情報を画面表示し、これに前記位置情報から生成したマークを重畳表示する手段を有することを特徴とする請求項１記載の生体光計測装置。
【請求項３】
前記複数の計測領域の相対位置関係に対応して、前記複数の計測信号のタイムコース若しくは前記複数の計測信号から算出した前記被検体内の計測情報を示す表層画像を表示し、これに前記位置情報から生成したマークを重畳表示する表示手段を有することを特徴とする請求項１記載の生体光計測装置。
【請求項４】
前記表示手段は、前記被検体上に装着した前記プローブに前記複数の光照射位置と前記複数の光検出位置とを配備して示す画像に、前記マークを重畳表示する機能を含むことを特徴とする請求項３記載の生体光計測装置。
【請求項５】
前記プローブは、前記光照射手段と前記光検出手段とを交互に２次元的に配列された構成を有することを特徴とする請求項１記載の生体光計測装置。
【請求項６】
生体の複数の光照射位置へ光を照射するための光照射手段と、前記光照射手段から照射され前記生体内を伝播した通過光の前記生体の複数の光検出位置を検出するための光検出手段とを備えたプローブを、前記生体上に装着して、前記光検出手段によって検出された信号に基づき前記光照射手段の前記光照射位置のそれぞれと前記光検出手段の光検出位置のそれぞれとの間の略中点で定まる複数の計測領域にそれぞれ対応した複数組の計測信号を前記被検体内の情報として計測するように構成した生体光計測装置において、前記複数組の計測信号とともに、前記照射位置および前記検出位置を基準とする前記生体の特定部位の位置情報を記憶手段に記憶するように構成したことを特徴とする生体光計測装置。
【請求項７】
前記複数の計測領域の相対位置関係に対応して、前記複数の計測信号若しくはそれらから算出した前記生体内の計測情報を画面表示し、これに前記位置情報から生成したマークを重畳表示する手段を有することを特徴とする請求項６記載の生体光計測装置。
【請求項８】
前記複数の計測領域の相対位置関係に対応して、前記複数の計測信号のタイムコース若しくは前記複数の計測信号から算出した前記生体内の計測情報を示す表層画像を表示し、これに前記位置情報から生成したマークを重畳表示する表示手段を有することを特徴とする請求項６記載の生体光計測装置。
【請求項９】
前記表示手段は、前記生体上に装着した前記プローブに前記複数の光照射位置と前記複数の光検出位置とを配備して示す画像に、前記マークを重畳表示する機能を含むことを特徴とする請求項８記載の生体光計測装置。
【請求項１０】
前記生体の特定部位の位置情報は、前記生体の頭部の３個の所定の機能部位がなす略正三角形の位置関係に基づいて設定されることを特徴とする請求項６記載の生体光計測装置。
【請求項１１】
前記プローブは、前記光照射手段と前記光検出手段とを交互に２次元的に配列された構成を有することを特徴とする請求項６記載の生体光計測装置。
【請求項１２】
前記表示手段は、前記計測部位を異なるタスクシーケンスで計測した複数個の計測情報を、同一画面上に分割して表示し、かつ、それぞれ前記基準点と重畳表示するよう構成されていることを特徴とする請求項６記載の生体光計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光を用いて生体の代謝物質濃度もしくはその濃度変化を計測する生体光計測技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
人の脳の活動を知ることが出来れば、脳の病気の診断が可能になるのみならず、人の心理状態を知ることが可能となる。その結果、医療・福祉分野など幅広い応用をもたらすことが期待されている。このような脳を計測する装置としては、陽電子断層撮像法、機能的磁気共鳴描画装置、脳波形などがある。
【０００３】
一方、これらの技術に加えて、近赤外光に代表される光を用いて、脳活動に伴う大脳皮質での血液量変化を多点で計測し、その血液量変化を動画像や静止画像として表示する技術（生態光計測装置）が、既に実用化されている（例えば、非特許文献１参照）。この非特許文献１などで公開されている計測技術を、以下に説明する。
【０００４】
図２は、上記非特許文献１などで提案されている計測方法の装置構成を示す。被検査体（２−１）は、計測に際してヘルメット（２−２）を装着する。このヘルメットは、発光ダイオード、半導体レーザ、ランプに代表される光照射器（２−３）へ接続した光ファイバ（２−４）やアバランシェホトダイオード、光電子増倍管に代表される光検出器（２−５）を接続した光ファイバ（２−６）を接続するために、光ファイバホルダ（２−７）を具備する。２−４や２−６に示した光ファイバは、被検査体（２−１）の頭髪を掻き分けて、その頭皮上に軽く接触させる。前記光照射器は複数具備されており、それぞれの時刻に対する出力光強度は制御装置（２−８）にて管理される。その制御内容は、伝送ケーブル（２−９）を用いて、光検出器（２−５）へ接続した信号処理装置（２−１０）へ接続し、生体内部を通過した光の強度変化を推定することに使用する場合もある。また、２−１１は、パーソナルコンピュータ、ワークステーションに代表される電子計算機であり、制御装置（２−８）への制御内容を決定したり、信号処理装置（２−１０）での処理結果を取り込み、解析を行ったりする。解析結果は、２−１１に示した画面にて表示される。
【０００５】
図３は、前記光照射器へ接続した光ファイバ（３−１）を固定するホルダ（３−２）と前期光検出器へ接続した光ファイバ（３−３）を固定するホルダ（３−４）との間を伝播する光の経路（３−５）を示している。各ホルダは、光ファイバをネジ（３−６）を用いて固定している。これらホルダは、樹脂（３−７）で固定されており、その結果、光ファイバの先端は被検査体の頭皮（３−８）へ接触している。
【０００６】
図３では、ヒトの典型的な脳の構造を示している。この脳の構造とは、前記した頭皮に加えて、頭蓋骨（３−９）、脳脊髄液層（３−１０）、大脳皮質（３−１１）などから構成されている。これら生体組織は、光学的な散乱特性と吸収特性を有し、特に頭蓋骨の光散乱特性は大きいことが知られている。このため、光照射器から照射された光は、光散乱特性により散乱され、また、光吸収特性により、徐々に強度が失われることが知られている。
【０００７】
ここで、図中に示したホルダは約３０ｍｍ間隔で配置されている。このような配置間隔とすると、光照射器へ接続した光ファイバから照射された光は、図に示したようなバナナ形状（３−５）で生体組織内部を伝播し、光検出器へ接続した光ファイバへ到達し検出されることが知られている。尚、計測には、生体組織に対して透過性の高い近赤外光（波長：６００ナノメートルから９００ナノメートル）を使用する。図中の３−１２は、脳の活動に伴い、血液量が増加した領域を示している。血液は様々な物質から構成されているが、その中でヘモグロビン（酸素化ヘモグロビンと脱酸素化ヘモグロビン）は計測に使用する近赤外光を吸収することが知られている。その結果、血液量が増加すると、検出される光の強度が減衰することが知られている。
【０００８】
図４は、図３で示した脳の活動に伴う検出光強度の変化を示すタイムコースの一例を示す。これは、図２に示した或る光照射器から照射され、その光照射器の隣に存在する或る光検出器で検出された光の強度変化である。計測に際しては１２秒から２４秒にかけて、手の把握運動を実施した。０秒から１２秒、２４秒から３６秒では、被検査体に対して安静状態を保つように指示した。この様な血液量変化から生体内での血液量変化を推定することが可能であり、その詳細な手段は、上記非特許文献１に記載されている。
【０００９】
上記非特許文献１に記載された生体光計測装置の大きな特長は、図５に示すように、このような光照射器と光検出器を被検査体の頭皮上に２次元的に配置していることである。この結果、脳活動に伴う血液量変化の分布を可視化することが可能になる。図５には、光照射器へ接続した光ファイバホルダ（５−１、５−２、５−３、５−４）と光検出器へ接続した光ファイバホルダ（５−５、５−６、５−７、５−８、５−９）の配置位置を示している。これらのホルダは、約３０ｍｍ間隔で空間的に交互に配置されていることが特長である。
【００１０】
ここで、再度、図３を参照する。図３によれば、バナナ形状（３−５）の太さは光照射器へ接続した光ファイバホルダと光検出器へ接続した光ファイバホルダの略中点で最大となっている。このため、血液量変化に対する感度は、この略中点で最大となることが知られている。そこで、この略中点をサンプリング点と呼び、１対の光ファイバで検出された血液量変化の位置情報を与える点としている。図中には、５−１０をはじめとして、１２個のサンプリング点が存在する。この１２個のサンプリング点での情報を用いて、以下、図６、７に示すような脳活動の可視化が可能になっている。
【００１１】
図６は、各サンプリング点での脳活動に伴う血液量変化のタイムコースの表示方法を示している。この１２枚のタイムコース（６−１）の空間的な配置は、図５に示したサンプリング点の空間的な分布と対応している。各タイムコースの横軸は時刻（ｔ）であり、縦軸は、血液量の変化を示している。
【００１２】
また、図７は、図６に示した１２枚のタイムコースで、或る時刻ｔ（７−１）での各１２枚のタイムコースでの血液量変化から、その血液量変化の分布を再構成したトポグラフィ画像（表層画像）（７−２）を示している。このトポグラフィ画像の濃淡（７−３）は、血液量変化量を示している。また、これらの画像では、被験者の氏名（７−４）や計測日（７−５）などの計測に関する情報を明示することも可能である。
【００１３】
上述のような従来の技術的な背景の中で、磁気共鳴描画装置（ＭＲＩ）を用いて、脳表面における解剖学的な画像を撮影し、その画像の上に、トポグラフィ画像を貼付（インポーズ）する方法が提案されている（例えば、非特許文献２参照）。
【００１４】
【非特許文献１】
Ａｔｓｕｓｈｉ  Ｍａｋｉ，  ｅｔ  ａｌ．：  “Ｓｐａｃｉａｌ  ａｎｄ  ｔｅｍｐｏｒａｌ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ｈｕｍａｎ          ｍｏｔｏｒ  ａｃｔｉｖｉｔｙ（ヒト運動野の活性化状態の時空間解析）”，  Ｍｅｄｉｃａｌ            Ｐｈｙｓｉｃｓ，  Ｖｏｌ．２２  （Ｎｏ．１２），  ｐｐ．１９９７−２００５  （１９９５）
【非特許文献２】
Ｅｉｊｕ  Ｗａｔａｎａｂｅ，  ｅｔ  ａｌ．：  “Ｎｏｎ−ｉｎｖａｓｉｖｅ  ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ  ｏｆ  ｌａｎｇｕａｇｅ            ｄｏｍｉｎａｎｃｅ  ｗｉｔｈ  ｎｅｏｎ−ｉｎｆｒａｒｅｄ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ  ｍａｐｐｉｎｇ  （近赤外光を用いた言語優位半球の無侵襲評価）”、Ｎｅｕｒｏｓｃｉｅｎｃｅ  ｌｅｔｔｅｒｓ  ２５６          （１９９８），  ｐ．４９−５２
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
図６や図７に示したタイムコース、画像では、血液量変化の可視化は可能であるにしても、脳の活動部位との対応を記録に残すことが出来ない。
【００１６】
図８には、ヒトの脳の形状と、機能領野の分布を示している。図８に示すように、言語生成、注意、運動企画に関する機能が前頭葉（８−１）で、言語機能（８−２）、聴覚機能（８−３）、運動機能（８−４）、感覚機能（８−５）が側頭部に、視覚機能が後頭部（８−６）に存在することが知られている。
【００１７】
図２に示した計測装置では、局在化した機能領野での脳活動に伴う血液量変化の可視化が可能になるものの、図６、図７に示した画像とその機能局在部位との対応が明確になっていない。そのため、図６や図７に示した画像では、機能局在部位が表示されていないため、計測後、どこの部位を計測した画像であるかが不明確である。
【００１８】
この課題を解決する方法として、上述した非特許文献２などに提案されている方法が存在する。しかし、この方法には、以下のような課題を有する。
【００１９】
第一に、この磁気共鳴描画装置は、大型であり、磁気シールドルームを必要とするため、特別な検査室を必要とする。このため、この装置を導入できるのは、特別な大規模病院に限定されているのが実情であり、診療所などの小さな病院では、撮影が困難である。これに対して、図２に示した生体光計測装置は、半導体製の光源・検出器、光ファイバ、電子計算機を使用しているため小型である。このため、小さな病院でも脳機能の計測が可能になっている。しかし、このような病院では、機能部位との対応を明確にすることが困難であり、被験者（患者）は、結果として大病院へ足を運び、磁器共鳴描画装置を用いて脳表面における解剖学的画像を撮影しなければならない。
【００２０】
第二に、第一の場合と関連するが、磁気共鳴描画装置を用いて脳表面の画像を撮影するには、結果として健康保険を適用したとしても、費用が発生する。費用が発生しない計測方法が確立されれば、結果として、被験者（患者）の経済的な負担を低減できる。
【００２１】
第三に、磁気共鳴描画装置を用いて解剖学的な画像を撮影する時、計測装置に対して頭部の位置を固定する必要がある。このため、検査中、被験者は身動きをとることが困難である。このため、じっとしていることが苦手な被験者には、この磁気共鳴描画装置を用いて脳表面における解剖学的な画像を撮影することは困難である。
【００２２】
これらの理由から、より容易に計測結果を示すトポグラフィ画像と機能部位との対応が明確になる計測方法の開発が切望されていた。
【００２３】
本発明は、上記の点に鑑みて為されたものであり、磁気共鳴描画装置などの機能部位撮像装置を使用せずに、計測した部位を低コストで再現性高く計測し得る生体光計測技術を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、脳の機能領野に関して、以下の知見を見出した。本発明は、この新しい知見に基づく。
【００２５】
すなわち、図９に示すように、例えば、目尻（９−１）と耳介（外耳道の入口）（９−２）とブローカ領野の後部（９−３）（以降、Ｂ−ｐｏｉｎｔ（ビーポイント）と呼ぶ。）は、空間的に、略正三角形状の位置関係を構成することがわかった。この場所は、ヒト固有の脳機能である言語機能、運動機能、前頭葉、聴覚機能などが隣接している場所であり、脳機能計測上、研究向けのみならず、臨床向けとしても、きわめて重要である。
【００２６】
従って、ヒトの外見上の構造から脳の機能部位の位置がおおよそでも指定できれば、例えば、磁気共鳴描画装置に代表される脳の構造情報を撮影する装置を使用せずに局在化した機能部位の位置を推定することが可能になる。その結果、図１０に示すように、それぞれ光照射器や光検出器へ接続した光照射手段（１０−３）や光検出手段（１０−４）を備えたプローブ（１０−１）の配置位置とＢ−ｐｏｉｎｔ（１０−２）の相対的な位置関係（言い換えれば、複数の光照射位置と光検出位置で囲まれた範囲を計測領域し、それとＢ−ｐｏｉｎｔとの相対的な位置関係）を決定することが出来る。また、この結果、得られたトポグラフィ画像が表示する部位の位置をユーザが用意に把握でき、計測後もカルテなどに記録を残すことが可能になる。カルテへ記録することが可能になれば、例えば、脳の病気の回復過程を計測する場合など、被験者に対して繰り返して計測を行う必要がある場合、プローブ（１０−１）の装着位置の再現性を上げるために、非常に有効になる。
【００２７】
以下、本発明の代表的な構成例を示す。
【００２８】
（１）本発明の生体光計測装置は、被検体へ光を照射するための光照射手段と、前記光照射手段から照射され前記被検体内を伝播した通過光を検出するための光検出手段とを備えたプローブを、前記被検体上の計測領域に装着して、前記光照射手段の光照射位置と前記光検出手段の光検出位置により定まる部位を計測部位として、前記光検出手段によって検出された信号に基き、被検体内の情報を計測するよう構成した生体光計測装置において、前記被検体上の特定の機能部位（例えば、言語機能を司るブローカ領域など）を基準点として、前記計測部位（計測位置の情報、計測領域のサイズの情報、プローブの配置位置の情報（回転角度の情報を含む）、そして、Ｂ−ｐｏｉｎｔの位置の情報など）と共に重畳表示し、前記基準点をもとに前記被検体上の位置を求めるよう構成したことを特徴とする。
【００２９】
（２）前記生体光計測装置において、前記特定の機能部位を、マーカー（例えば、Ｂ−ｐｏｉｎｔの位置を示す図形を使用する）として画面上に表示し、かつ、前記被検体上に装着された前記プローブを示す画像または前記計測部位より検出された情報の表示画像と重畳表示するよう構成したことを特徴とする。
【００３０】
（３）前記生体光計測装置において、前記特定の機能部位を、マーカーとして画面上に表示し、かつ、前記計測領域上に装着された前記プローブを示す画像および前記計測部位より検出された情報の表示画像と重畳表示する（例えば、計測領域の相対位置関係に対応して、計測情報を画面表示し、これにマークを重ねて表示する）よう構成したことを特徴とする。
【００３１】
（４）本発明の生体光計測装置は、生体へ光を照射する光照射手段と、前記光照射手段から照射され前記生体内を伝播した通過光を検出する光検出手段とを備えたプローブを、前記生体上の計測領域上に装着して、前記光照射手段の光照射位置と前記光検出手段の光検出位置との間の略中点を計測部位として、前記光検出手段によって検出された信号に基き、前記生体内の情報を計測し画像表示するよう構成した生体光計測装置において、前記生体の特定の機能部位を基準点として記録する手段と、前記基準点と前記計測部位とを画面上に重畳表示する手段とを設けて、前記基準点をもとに前記計測部位の前記前記生体上の位置を求めるよう構成したことを特徴とする。
【００３２】
（５）前記生体光計測装置において、前記表示手段は、前記基準点をマーカーとして画面上に表示し、かつ、前記計測領域上に装着された前記プローブを示す画像または前記計測部位より検出された情報の表示画像と重畳表示するよう構成されていることを特徴とする。
【００３３】
（６）前記生体光計測装置において、前記表示手段は、前記基準点をマーカーとして画面上に表示し、かつ、前記生体上に装着された前記プローブを示す画像および前記計測部位より検出された情報の表示画像と重畳表示するよう構成されていることを特徴とする。
【００３４】
（７）前記生体光計測装置において、前記表示画像が、前記計測領域における計測結果を示す表層画像、または前記計測部位より計測されたタイムコースを前記計測部位に対応して配置せしめた画像、またはその両方の画像であることを特徴とする。
【００３５】
（８）前記生体光計測装置において、前記特定の機能部位は、前記被検体もしくは前記生体の複数の機能部位の相対的な位置関係に基づいて設定されることを特徴とする。特に、前記特定の機能部位は、前記被検体もしくは前記生体の頭部の３個の機能領野の位置がなす略正三角形の位置関係に基づいて設定されることを特徴とする。
【００３６】
（９）前記生体光計測装置において、前記プローブは、前記光照射手段と前記光検出手段とを交互に２次元的に配列された構成を有することを特徴とする。
【００３７】
（１０）前記生体光計測装置において、前記表示手段は、前記計測部位を異なるタスクシーケンスで計測した複数個の計測情報を、同一画面上に分割して表示し、かつ、それぞれ前記基準点と重畳表示するよう構成されていることを特徴とする。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に基づく生体光計測装置の実施例について、図面を参照して説明する。
【００３９】
図１１は、本発明に基づく生体光計測装置による画像表示の一実施例を示す。１１−１は、図２に示した電子計算機（２−１２）が具備する解析結果の表示画面の一例である。まず、１１−２にて計測位置を設定する。設定の方法としては、例えば、計測位置を、前頭部、左側頭部、右側頭部、後頭部の４箇所とし、その中から、まず計測すべき位置を選択する。本図では、一例として、左側頭部を選択しており、その結果、左側頭部にプローブを装着したことをユーザへ提示する画面（本図では、左半球の部分を図示）を表示する。
【００４０】
次に、１１−３を用いて計測領域のサイズを決定する。これは、現在の生体光計測装置では、例えば、運動機能を計測したい場合は、プローブを運動野の周囲へ配置し、また、前頭葉の脳機能を計測したい場合は、前頭葉の周囲（即ち「おでこ」の上）にベルト状のプローブを配置する、等の計測の目的に応じて、様々な計測領域の形状を決定できるからである。図中の１１−７、１１−８は，それぞれ，光照射位置と光検出位置を示しており，これらで囲まれた領域が，計測領域である。
【００４１】
サイズを決定すると、そのサイズに応じたプローブ（１１−４）が画面に表示される（１１−４）。このプローブ画面は、マウスやキーボードに代表される入力装置を用いて、その位置や回転角度を設定することが出来る。その設定が完了した後、図９に代表される方法で耳や目に代表される顔の表面の位置との位置関係から推定した機能部位（Ｂ−ｐｏｉｎｔ）の位置を、１１−４と同様な方法で（マウスやキーボードに代表される入力装置を用いて）設定する（１１−５）。設定が終了したら、１１−６に示した保存ボタンを押す。その結果、この図１１に示した、計測位置の情報、計測領域のサイズの情報、プローブの配置位置の情報（回転角度の情報を含む）、そして、Ｂ−ｐｏｉｎｔの位置の情報などが、図２に示したパーソナルコンピュータ、ワークステーションに代表される電子計算機（２−１０）の中に具備されているデータ保存装置の内部に保存される。この図１１に示したプロセスは、脳機能計測の前に実施してもかまわないし、脳機能計測後に実施するものでも、何等問題はなく、脳機能計測を実施するプログラム（ソフトウェア）上に、任意に設定することができ、また、ユーザ（医師や検査技師）が自由に設定して構わない。
【００４２】
次に、この図１１に示した設定方法を用いて、トポグラフィ画像の表示を行う方法について、以下、図１、図１２、図１３、図１４、図１５を用いて説明する。
【００４３】
図１２は、脳機能計測を行う上で、タスクの実施方法を説明する。本図では、タスク（Ｔａｓｋ）とレスト（Ｒｅｓｔ）を交互に実施する。この計測方法を使用すると、例えば、指の運動機能や、言語機能などの計測が可能である。これらの計測では、タスク期間は１５秒程度、レスト期間は３０秒程度とするのがよいが、勿論、これらの値は、検査内容は、その検査内容に対する被験者の疲労などを考慮して自由な値に設定しても、何等問題はない。
【００４４】
図１は、図１２に示したタスクシーケンスを用いて計測したトポグラフィ画像（表層画像）の表示方法の一例を示している。本図では、図２に示したパーソナルコンピュータ、ワークステーションに代表される電子計算機（２−１１）が具備する画面（２−１２）に表示される画面（１−１）を示している。
【００４５】
１−２、１−３、１−４は、それぞれ、被験者の氏名、計測日、計測結果が保存されているファイル名を示している。また、１−５、１−６は、それぞれ計測結果を示すトポグラフィ画像、対応する各サンプリング点での血液量変化を示すタイムコースである。これらの画像やタイムコースのサイズは、計測領域のサイズと合致する。図１では、血液量変化の時間的な変動をユーザへより明確に示すために、時刻表示バー（１−７）中の時刻（１−８）の変化に対応したタイムコースの時刻表示図（１−９）が連動して変化し、更に、これらの連動した変化に同期して１−５に示したトポグラフィ画像が同期して変化する。
【００４６】
ここで、トポグラフィ画像（１−５）とタイムコース図（１−６）に重畳表示した丸印状のマーカー（１−１０、１−１１）は、図１１に示したが連動して変化し、更に、これらの連動した変化に同期して１−５に示したトポグラフィ画像が同期して変化する。ここで、トポグラフィ画像（１−５）とタイムコース図（１−６）に示した丸印状のマーカー（１−１０、１−１１）は、図１１に示した方法で入力したＢ−ｐｏｉｎｔの位置を示している。勿論、これらＢ−ｐｏｉｎｔの位置は、図１１に示した方法で入力したＢ−ｐｏｉｎｔの位置と、空間的に連動していなければならない。この連動を実現するためには、図２に示したパーソナルコンピュータ、ワークステーションに代表される電子計算機（２−１０）の中に具備されているデータ保存装置の内部に保存されている情報から、図１１に示したＢ−ｐｏｉｎｔの設定位置を読み出し、トポグラフィ画像（１−５）上とタイムコース図（１−６）上にＢ−ｐｏｉｎｔを表示すればよい。
【００４７】
この方法を用いることで、脳機能部位に対するプローブの設定位置がトポグラフィ画像、タイムコース図上で明確になり、更に、トポグラフィ画像とタイムコース図という複数種類の脳活動の表示方法において、活動部位の情報をより比較することが容易になる。尚、この実施例では、Ｂ−ｐｏｉｎｔの可視化の切替機構が１−１２にあり、この切替機構を用いることで、トポグラフィ画像とタイムコース図上へのＢ−ｐｏｉｎｔの表示を点滅することも可能となる。
【００４８】
次に、図１３は、本発明による画像表示方法の他の例を示す。本例では、図１１に示した被験者（１３−１）に対するプローブの設定位置（１３−２）とＢ−ｐｏｉｎｔ（１３−３）の設定位置を表示する画面を、図１に示したトポグラフィ画像（１３−４）およびタイムコース図（１３−５）と並べて配置している。本例でも、被験者の図上に設定したＢ−ｐｏｉｎｔの位置（１３−３）は、トポグラフィ画像上のＢ−ｐｏｉｎｔの位置（１３−６）、タイムコース図上のＢ−ｐｏｉｎｔの位置（１３−７）と一致するように表示する。
【００４９】
また、図１４、図１５は、本発明による画像表示方法のさらに他の例を示す。図１４は、心理テストなどに使用するタスクシーケンスの実施例を示している。本実施例では、時刻の経過に対して、１、２、３、４、２、１、４、３、１、３、４、２の順に４種類のタスクをランダムな順序で実施している。この様なタスクは、複数種類のタスクを被験者へ与え、脳の反応の差を検出するような検査に使用される。ここで、タスク種１、２、３、４は出現間隔をほぼ均等にし、更に、同じタスクが連続しないように設定する。この結果、各種タスクに対するハビチュエーション（慣れ）を低減することができる。
【００５０】
図１４に示したタスクを行った場合の表示方法を、図１５に示す。本図では、図２に示したパーソナルコンピュータ、ワークステーションに代表される電子計算機（２−１１）が具備する画面（２−１１）に表示される画面（１５−１）を示している。
【００５１】
１５−２、１５−３、１５−４は、それぞれ、被験者の氏名、計測日、計測結果が保存されているファイル名を示している。１５−５、１５−６は、それぞれ、図１４に示した４種類のタスクの中から選択した２種類のタスクの名称が記載されている。本実施例では、１５−５にはタスク１を、１５−６にはタスク２を選択した結果を示しているが、１５−５、１５−６には、上述した４種類のタスクの中から任意のタスクを選択すればよい。１５−７、１５−８は、それぞれ、タスク１、タスク２に対する血液量変化を示すタイムコース図、１５−９、１５−１０は、同様にタスク１、タスク２に対するトポグラフィ画像を示している。また、１５−１１は、被験者上に設定したプローブの位置と、Ｂ−ｐｏｉｎｔの決定位置を示している。また、図中、１５−７、１５−８、１５−９、１５−１０上に示した丸印状のマーカーは、同様にＢ−ｐｏｉｎｔを示している。これら全てのＢ−ｐｏｉｎｔの位置は、空間的に連動しており、この連動を実現するためには、図２に示したパーソナルコンピュータ、ワークステーションに代表される電子計算機（２−１０）の中に具備されているデータ保存装置の内部に保存されている情報から、図１１に示したＢ−ｐｏｉｎｔの設定位置を読み出し、表示すればよい。
【００５２】
この方法を用いることで、脳機能部位に対するプローブの設定位置がトポグラフィ画像、タイムコース図上で明確になり、更に、トポグラフィ画像とタイムコース図という複数種類の脳活動の表示方法において、活動部位の情報をより比較することが容易になる。更には、タスク間の脳活動の比較を、機能領野の位置と対応させながらユーザが検討することが容易になる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、磁気共鳴描画装置などの機能部位撮像装置を使用せずに、脳機能の部位を大脳皮質での脳活動を示す画像上に貼付できる生体光計測技術を実現し、低コストで高い再現性を有する生体光計測装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の生体光計測装置による画面表示の例（２）を説明する図。
【図２】従来の生体光計測装置の構成を説明する図。
【図３】光ファイバホルダの構成を説明する図。
【図４】脳の活動に伴う検出光強度の変化を説明する図。
【図５】光照射器と光検出器の配置方法の例を説明する図。
【図６】各サンプリング点での脳活動に伴う血液量変化のタイムコースの表示方法を説明する図。
【図７】トポグラフィ画像の一例を説明する図。
【図８】ヒトの脳の形状と機能領野の分布を説明する図。
【図９】目尻、耳介（外耳道の入口）、ブローカ領野の後部との空間的な位置関係を説明する図。
【図１０】光照射器や光検出器へ接続したホルダの配置位置とＢ−ｐｏｉｎｔの関係図
【図１１】本発明の生体光計測装置による画面表示の例（１）を説明する図。
【図１２】本発明におけるタスクシーケンス（１）を説明する図。
【図１３】本発明の生体光計測装置による画面表示の例（３）を説明する図。
【図１４】本発明におけるタスクシーケンス（２）を説明する図。
【図１５】本発明の生体光計測装置による画面表示の例（４）を説明する図。
【符号の説明】
１−１：画面、１−２：被験者の氏名、１−３：計測日、１−４：計測結果が保存されているファイル名、１−５：計測結果を示すトポグラフィ画像、１−６：対応する各サンプリング点での血液量変化を示すタイムコース、１−７：時刻表示バー、１−８：時刻、１−９：時刻表示図、１−１０：Ｂ−ｐｏｉｎｔ、１−１１：Ｂ−ｐｏｉｎｔ、１−１２：Ｂ−ｐｏｉｎｔの可視化の切替機構、２−１：被検査体（２−１）、２−２：ヘルメット、２−３：発光ダイオード、半導体レーザ、ランプに代表される光照射器、２−４：光ファイバ、２−５：アバランシェホトダイオード、光電子増倍管に代表される光検出器、２−６：光ファイバ、２−７：光ファイバホルダ、２−８：制御装置、２−９：伝送ケーブル、２−１０：信号処理装置、２−１１：画面、３−１：光ファイバ、３−２：光ファイバを固定するホルダ、３−３：光検出器へ接続した光ファイバ、３−４：光ファイバを固定するホルダ、３−５：光伝播経路、３−６：ネジ、３−７：樹脂、３−８：被検査体の頭皮、３−９：頭蓋骨、３−１０：脳脊髄液層、３−１１：大脳皮質、３−１２：脳の活動に伴い、血液量が増加した領域、５−１：光照射器へ接続した光ファイバホルダ、５−２：光照射器へ接続した光ファイバホルダ、５−３：光照射器へ接続した光ファイバホルダ、５−４：光照射器へ接続した光ファイバホルダ、５−５：光検出器へ接続した光ファイバホルダ、５−６：光検出器へ接続した光ファイバホルダ、５−７：光検出器へ接続した光ファイバホルダ、５−８：光検出器へ接続した光ファイバホルダ、５−９：光検出器へ接続した光ファイバホルダ、５−１０：サンプリング点、６−１：１２枚のタイムコース、７−１：ある時刻ｔ、７−２：血液量変化の分布を再構成したトポグラフィ画像、７−３：トポグラフィ画像の濃淡、７−４：被験者の氏名、７−５：計測日、８−１：前頭葉、８−２：言語機能、８−３：聴覚機能、８−４：運動機能、８−５：感覚機能、８−６：視覚機能、９−１：目尻、９−２：耳介（外耳道の入口）、９−３：ブローカ領野の後部（Ｂ−ｐｏｉｎｔ（ビーポイント））、１０−１：光照射器や光検出器へ接続したプローブ、１０−２：Ｂ−ｐｏｉｎｔ、１０−３：光照射手段、１０−４：光検出手段、１１−１：図２に示した電子計算機（２−１２）が具備する解析結果の表示画面の１例、１１−２：計測位置を設定、１１−３：計測領域のサイズを設定、１１−４：プローブ、１１−５：Ｂ−ｐｏｉｎｔ、１１−６：保存ボタン、１１−７：光照射位置、１１−８：光検出位置、１３−１：被験者、１３−２：被験者に対するプローブの設定位置、１３−３：Ｂ−ｐｏｉｎｔ、１３−４：トポグラフィ画像、１３−５：タイムコース図、１３−６：トポグラフィ画像上のＢ−ｐｏｉｎｔの位置、１３−７：タイムコース図上のＢ−ｐｏｉｎｔの位置、１５−１：画面、１５−２：被験者の氏名、１５−３：計測日、１５−４：計測結果が保存されているファイル名、１５−５：タスクの名称、１５−６：タスクの名称、１５−７：タスク１に対する血液量変化を示すタイムコース図、１５−８：タスク２に対する血液量変化を示すタイムコース図、１５−９：タスク１に対するトポグラフィ画像、１５−１０：タスク２に対するトポグラフィ画像、１５−１１：被験者上に設定したプローブの位置とＢ−ｐｏｉｎｔの決定位置。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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