(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体に光を照射し、該生体を透過した光を検出する光測定部と、
前記光測定部が検出した光の光量に基づき生体情報を表すトポグラフィを作成する信号処理部と、
少なくとも前記光測定部と信号処理部を収容する筐体と、
前記光測定部に接続した複数の光ファイバの先端を所定の配列に支持し、生体の計測部位に接触させるための装着具と、
前記筐体の側面に突出して設けられる操作部と、
を備えた生体光計測装置であって、
前記生体光計測部の動作確認のためのファントムを備え、
前記操作部から前記筐体への奥行き方向に前記ファントムを収納する収納部を有することを特徴とする生体光計測装置。
【請求項２】
前記装着具は、ソケットを介して前記複数の光ファイバの先端を前記生体の計測部位に接触して取り付けるように構成されるシェルであって、
生体光計測装置が非作動時において、該シェルは、前記ファントムに取り付けられた状態で前記収納部に収納される請求項１記載の生体光計測装置。
【請求項３】
生体光計測装置が作動時において、前記ファントムから前記シェルを取り外して前記生体の計測部位に接触して取り付けるように構成される請求項２記載の生体光計測装置。
【請求項４】
生体に光を照射し、該生体を透過した光を検出する光測定部と、
前記光測定部が検出した光の光量に基づき生体情報を表すトポグラフィを作成する信号処理部と、
少なくとも前記光測定部と信号処理部を収容する筐体と、
前記光測定部に接続した複数の光ファイバの先端を所定の配列に支持し、生体の計測部位に接触させるための装着具と、
を備えた生体光計測装置であって、
前記生体光計測部の動作確認のためのファントムを備え、
前記筐体の一部の空間に設けられ前記装着具が取り付けられた状態の前記ファントムを収納する収納部を有することを特徴とする生体光計測装置。
【請求項５】
生体光計測装置が作動時において、前記装着具は、前記ファントムから取り外して前記生体の計測部位に接触して取り付けるように構成される請求項4記載の生体光計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、生体光計測装置に関し、特に生体光計測装置の動作、出力確認のためのファントムを備えた生体光計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体光計測装置は、所定の波長の光を生体に照射し、生体を透過した光の光量の変化を計測することにより、生体内部の血液循環、血行動態、ヘモグロビン変化等の情報を得るものであり、特に、複数の光照射部と受光部とを配置して、比較的広い範囲の血流情報をトポグラフィとして得るようにした生体光計測装置は、例えばてんかん発作の局所焦点同定など脳の機能の研究や臨床への応用が期待されている。
【０００３】
このような生体光計測装置は、測定系の動作、出力確認のために、擬似的な生体モデルであるファントムを用いる。ファントムには、通常ゲル状のシリコーンが用いられ、図４(ａ)に示すように、これを上面に多数の穴２２を設けた箱２３内に収納、同図(ｂ)に示すように、前穴に、光ファイバ３の先端を取り付け、測定時と同様に光照射、検出を行うことにより、測定系の動作が正常に作動しているか、出力が正常かなどの試験を行う。
【０００４】
実計測時には、光ファイバの先端をシェルと呼ばれる装着具に取り付け、このシェルを被検体に装着させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−２２２７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、従来の生体光計測では、動作試験と実計測毎に光ファイバをファントムまたはシェルに取り付ける作業を要している。通常、一つのシェルに固定される光ファイバの数は、１０数本以上になり、しかも光照射部と光検出部が所定の配列となるように取り付ける必要があるため、この作業は非常に煩雑であった。測定系等の進歩によって、ファイバ数は増加する傾向にあり、さらに作業効率が悪化することが予想される。
【０００７】
また実計測時には、ファントムは不要となるが、それを生体光計測装置の上や近傍においたまま、実計測を行うと、計測の邪魔になる可能性がある。逆にファントムを別の場所に置くことにした場合、光ファイバをセットしたままの状態で装置を移動したりすると、光ファイバを断線したり、取り付け部分を破損するおそれがある。また光ファイバ先端をファントムから取り外し、自由の状態にしておいた場合にも、先端を破損するおそれがある。
【０００８】
そこで本発明は、ファントムを用いた動作試験および実計測における光ファイバの取り付けの作業性を改善し、極めて容易に動作試験および実計測を行うことが可能な生体光計測装置を提供することを目的とする。また本発明は、非計測状態のときにも実計測時にも、不注意な扱いや動作によってファントムや光ファイバを損傷するおそれがなく、装置の安全性を改善した生体光計測装置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】
【０００９】
上記目的を達成する本発明の生体光計測装置は、生体に光を照射する光照射部と、生体を透過した光を検出する光検出部と、光検出部が検出した光の光量に基づき生体情報を表すトポグラフィを作成する信号処理部とを備えた生体光計測部、および光照射部と光検出部に接続した複数の光ファイバの先端を所定の配列に支持し、生体の計測部位に接触させるための装着具を備えた生体光計測装置であって、さらに生体光計測部の動作確認用のファントムを有し、ファントムは、装着具に係合する形状を有することを特徴とする。
【００１０】
この生体光計測装置によれば、予め光ファイバを所定の配列で支持した装着具にファントムを被せるだけで、ファントムと光ファイバ先端との接触を図ることができ、光ファイバ先端の取り付け動作をしなくても簡単に装置の動作確認試験を行うことができる。
【００１１】
また本発明の生体光計測装置は、少なくとも光照射部および光検出部を収納する筐体を備え、この筐体にファントムを収納する収納部を有するものである。
【００１２】
ファントムが筐体と一体化されているので、生体光計測時等にファントムが邪魔になることがなく、またベッドサイドに移動して院内を巡回して使用されることも充分考えられるので、筐体をキャスター等で移動した場合にも、光ファイバの断線や先端の損傷などを引き起こすおそれをなくすことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、生体光計測装置が備えるファントムとして、被検体への装着具であるシェルと同形状のものを用いるとともに、装置の筐体内にこのようなファントムを格納する空間を設けたことにより、装置の動作試験や実計測時の作業性を大幅に改善することができ、また光ファイバの断線やその先端の損傷などの事故を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】  本発明の生体光計測装置の一実施形態を示す図。
【図２】  本発明の生体光計測装置のファントムとシェルを示す図。
【図３】  図２のシェルにおける光ファイバの配列を示す図。
【図４】  従来のファントムを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の生体光計測装置の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明が適用される生体光計測装置の全体概要を示す図で、この生体光計測装置は、図示するように、車輪７を備えた筐体４の内部に、被検体に光を照射し、また被検体を透過した光を検出する光測定部１３と、光測定部１３の駆動を制御すると共に光検出部が検出した光量に基づき被検体の生体情報を表すトポグラフィを作成する信号処理部１１と、電源部１２が収納され、筐体４の上部にトポグラフィや操作に必要なＧＵＩ(Graphic User Interface)を表示するためのディスプレイ９と、プリンタ１０とを備えている。測定に必要な条件等を入力する操作部８は、筐体４の前面に設けられている。なお、信号処理部１１は、汎用のパーソナルコンピュータ内に構築することができ、この実施形態では信号処理部１１としてこのような小型コンピュータが搭載されている。
【００１７】
さらに図示する実施形態では、信号処理部１１と電源部１２は筐体４の最下部に設置され、その上に図示しない仕切り板を介して光測定部１３が設置される。光測定部１３は、光照射部と光検出部からなり、基板上に形成され、複数の光ファイバに接続されている。光測定部１３の上部には、空冷用のファン１４が設けられている。光測定部１３に接続された光ファイバは、さらにファイバ取り付け部６を介して、被検体に装着するための光ファイバ３に接続されている。この光ファイバ３は、被検体と筐体４との距離に自由度をもたせるために、ある程度の長さを有し、その先端が装着具（図１には示していない）に固定される。
【００１８】
また筐体４には、操作部８の奥行き側の空間を利用して、初期動作試験用のファントム（図１には示していない）を設置するための格納部５が設けられている。ファントムは、この格納部５に、光ファイバ先端を被検体に装着するための装着具（シェル）とともに格納される。
【００１９】
シェルとファントムの関係を図２に示す。図示するように、シェル２は、被検体（人）の頭部に合わせたヘルメット型の形状を有し、両側頭部に対応する領域にそれぞれ照射用光ファイバと検出用光ファイバの各ファイバ３の先端を取り付けるためのソケット２１(後述の図３に図示)が設けられている。
【００２０】
照射用光ファイバと検出用光ファイバの各先端には、このソケットに係合する取り付け具が設けられており、着脱自在にシェルに取り付けられる。ソケット２１は、図３に示すように、正格子の格子点に交互に位置するように配置され、これによって一つの格子点に配置された照射用ファイバから照射された光は、それを取り囲む４つの格子点に配置された検出用ファイバによって検出され、格子点と格子点との間が測定位置となる。尚、図では側頭部の片側について、格子点の数が９の場合を示しているが、それより多くても少なくてもよい。
【００２１】
ファントム１は、シリコーン等の所定の光学特性を有する材料からなり、シェル２の内側の形状とほぼ一致する半球状の外形を有している。このようなファントム１は、格納部５内に固定されていてもよいし、単に格納部５に載置されていてもよい。そして、この生体光計測装置が非作動時には、光ファイバ３の先端をシェル２のソケットに取り付けた状態で、シェル２をファントム１に被せて格納部５に収納しておく。この状態で、光ファイバ２の先端はファントム１の表面に接触している。
【００２２】
次にこのような構成における生体光計測装置の動作を説明する。まず、シェル２をファントム１に被せた状態で電源を投入し、初期動作試験を行う。この動作試験は、所定の条件で光の照射と検出を行ない、光源の出力が十分か、各光ファイバの断線がないか、測定系が正常に動作するか等を試験する。この初期試験の結果、正常であった場合には、所望の測定場所に筐体４ごと移動して、格納部５からシェル２のみを取りだし、被検体１に装着する。
【００２３】
光ファイバ先端と被検体頭部表面との接触状態を確実にするために、必要に応じて光ファイバをソケットから外して、例えば髪の毛をよけるなどして、再度、光ファイバ先端をソケットに取り付ける。この作業は、各光ファイバ先端とソケットとの対応関係が予め決まった状態で行われるので、光ファイバが所定の配列となるように初めからセットするのに比べ煩雑さがなく簡単に行うことができる。
【００２４】
こうして光ファイバ先端と被検体表面との接触を図った後、実計測を行う。即ち、光照射部は、光源から発生した光に異なる変調を加え、これら複数の光を複数の光ファイバを介して被検体に照射する。被検体に照射され、被検体の表面を透過した光は複数の光ファイバを介して光検出部に入力される。光検出部は、被検体を透過した光を、計測位置毎の信号に変換し、さらにデジタル信号に変換して、信号処理部１１に送る。信号処理部１１は、計測位置毎の信号を元に、計測部位のヘモグロビン量変化を表すトポグラフィを形成し、これをディスプレイ９上に表示させる。
【００２５】
このような生体光計測は、被検体に作業をさせたり、被検体に手術等を施しながら行うことができ、その際、初期動作試験に用いたファントム１は、筐体４内に格納されているので、作業の妨げになることなく、円滑に作業を行うことができる。
【００２６】
また装置の非作動状態においては、光ファイバ先端をシェルに取り付けた状態でファントム１に被せて、収納するようにし、筐体４内に格納しているので、不注意や不適切な扱い等によって光ファイバやその先端を損傷することが防止できる。
【００２７】
以上、本発明の一実施形態を説明した、本発明はこれら図面に示された実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、図１では光計測部１３と信号処理部１１とが一つの筐体４に収納された生体光計測装置を示したが、光計測部１３と光ファイバ３およびシェルを一つの筐体に格納し、信号処理部１１と切り離し、その間は伝送路等によって信号の送受を行うような生体光計測装置であっても同様に適用できる。
【００２８】
また上記では、シェル２の形状としてヘルメット型のものを示したが、両側頭部に対応して２つに分割されたシェルであっても、図２に示す形状のファントムを適用することができる。
【００２９】
さらにファントム及びシェルを格納する格納部５についても、筐体４の任意の利用可能な空隙を利用することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１  ファントム、２  シェル、３  光ファイバ、４  筐体、５  格納部、１１  信号処理部、１３  光計測部
【図１】
0004603718.tif 000002
【図２】
0004603718.tif 000003
【図３】
0004603718.tif 000004
【図４】
0004603718.tif 000005