(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の検査領域の体表上の照射位置に設定され可視から近赤外の所定の波長を有する検査光を照射する照射用光ファイバと、上記検査領域の体表上で上記照射用光ファイバに隣接した受光位置に設定され隣接した照射用光ファイバから照射され被検体内部を通過して来た検査光を受光する受光用光ファイバとから成る計測チャンネル；
上記受光用光ファイバが受光した検査光の光量を電気信号の形で検出する光検出部；
上記光検出部で検出された電気信号に基づいて上記検査光が透過して来た被検体内部のヘモグロビン濃度を表わすヘモグロビン信号を演算するヘモグロビン信号演算部および上記計測チャンネルを構成する照射用光ファイバあるいは受光用光ファイバの上記検査領域の体表上への設定の適否を評価する光ファイバ設定適否評価部を有する信号演算処理部を備えた生体光計測装置において、
上記信号演算処理部はさらに上記ヘモグロビン信号演算部で演算されたヘモグロビン信号中に含まれる被検体の拍動に由来する脈波成分の強度を演算する脈波演算部を有し、上記光ファイバ設定適否評価部は上記脈波演算部で演算された脈波成分の強度に基づいて照射用光ファイバあるいは受光用光ファイバの被検体の体表上への設定の適否を評価することを特徴とする生体光計測装置。
【請求項２】
上記計測チャンネルは複数個あり、複数個の照射用光ファイバと複数個の受光用ファイバとから成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】
上記脈波演算部が演算する脈波成分の強度は脈波成分中の中心周波数における強度であることを特徴とする請求項１又は２いずれかに記載の生体光計測装置。
【請求項４】
上記脈波演算部が演算する脈波成分の強度は脈波成分中の中心周波数周りの４次の統計量であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の生体光計測装置。
【請求項５】
上記脈波演算部は、上記ヘモグロビン信号演算部により演算したヘモグロビン信号に帯域通過フィルタを施す手段と、上記帯域通過フィルタを施したデータの周波数解析を行う手段を備え、上記周波数解析を行ったデータを基に上記脈波成分の強度を演算することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の生体光計測装置。
【請求項６】
上記帯域通過フィルタは、高周波数帯域通過フィルタあるいは低周波数帯域通過フィルタあるいは、それらの組み合わせであることを特徴とする請求項５に記載の生体光計測装置。
【請求項７】
上記帯域通過フィルタにおける帯域閾値を、操作者が入力する手段を備えたことを特徴とする請求項５又は６いずれかに記載の生体光計測装置。
【請求項８】
上記光ファイバ設定適否評価部は、上記演算した脈波成分の強度が所定の閾値より大きいか小さいかを基に、上記照射用光ファイバおよび／または受光用光ファイバの被検体の体表上への設定の適否を評価することを特徴とする請求項１乃至７いずれか一項に記載の生体光計測装置。
【請求項９】
上記脈波成分の強度の所定の閾値を、操作者が入力する手段を備えたことを特徴とする請求項８に記載の生体光計測装置。
【請求項１０】
上記脈波演算部による脈波成分の強度の演算およびそれに基づく上記光ファイバ設定適否評価部による各計測チャンネルの照射用光ファイバおよび／または受光用光ファイバの設定適否の評価は生体光本計測に先立つ予備計測の際に実行され、上記光ファイバ設定適否評価部によって設定不適と評価された計測チャンネルの照射用光ファイバおよび／または受光用光ファイアバについては再設定が実行されることを特徴とする請求項１乃至９いずれか一項に記載の生体光計測装置。
【請求項１１】
上記照射用光ファイバあるいは受光用光ファイバの上記再設定実行にもかかわらず、再度の上記照射用光ファイバあるいは受光用光ファイバの上記体表上への設定不適と評価された計測チャンネルについては、本計測後のその計測チャンネルのヘモグロビン信号は生体内部の生体情報を得るためのヘモグロビン信号としては採用しないようにする手段を備えたことを特徴とする請求項１０に記載の生体光計測装置。
【請求項１２】
上記照射用光ファイバあるいは受光用光ファイバの上記体表上への設定の適否の評価を、被検体の生体内部の生体情報を得るための生体光本計測終了後に実行し、上記光ファイバ設定適否評価部によって設定不適と評価された計測チャンネルのヘモグロビン信号は生体内部の生体情報を得るためのヘモグロビン信号としては採用しないようにする手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至１１いずれか一項に記載の生体光計測装置。
【請求項１３】
（１）被検体の検査領域の体表上の照射位置に設定された照射用光ファイバを用い可視から近赤外の所定の波長を有する検査光を照射する工程と、
（２）上記検査領域の体表上で上記照射用光ファイバに隣接した受光位置に設置された受光用光ファイバを用いて隣接した照射用光ファイバから照射され被検体内部を通過して来た検査光を受光する工程と、
（３）上記受光用光ファイバが受光した検査光の光量を電気信号の形で検出する工程と、
（４）上記検出した電気信号に基づいて上記検査光が透過して来た被検査体内部のヘモグロビン濃度を表わすヘモグロビン信号を演算する工程と、
（５）上記照射用光ファイバあるいは受光用光ファイバの上記検査領域の体表上への設定の適否を評価する工程とを有する生体光計測方法において、
上記工程（５）は、
（６）上記工程（４）で演算されたヘモグロビン信号中に含まれる被検体の拍動に由来する脈波成分の強度を演算する工程と、
（７）上記工程（６）において演算された脈波成分の強度に基づいて上記照射用光ファイバあるいは受光用光ファバの被検体の体表上への設定の適否を評価する工程を有することを特徴とする生体光計測方法。
【請求項１４】
上記照射用光ファイバあるいは受光用光ファイバの上記体表上への設定の適否の評価は、被検体の生体内部の生体情報を得るための生体光本計測に先立つ予備計測の際に実行され、上記光ファイバ設定適否評価工程によって設定不適と評価された計測チャンネルの照射用光ファイバおよび／または受光用光ファイバについては再設定が実行されることを特徴とする請求項１３に記載の生体光計測方法。
【請求項１５】
照射用光ファイバおよび／または受光用光ファイバの上記再設定実行にもかかわらず、再度の上記照射用光ファイバあるいは受光用光ファイバの上記体表上への設定不適と評価された計測チャンネルについては、本計測後のその計測チャンネルのヘモグロビン信号は生体内部の生体情報を得るためのヘモグロビン信号としては採用しないようにすることを特徴とする請求項１４に記載の生体光計測装置。
【請求項１６】
上記照射用光ファイバあるいは受光用光ファイバの上記体表上への設定の適否の評価は、被検体の生体内部の生体情報を得るための生体光本計測終了後実行され、上記光ファイバ設定適否評価工程によって設定不適と評価された計測チャンネルのヘモグロビン信号は生体内部の生体情報を得るためのヘモグロビン信号としては採用しないようにすることを特徴とする請求項１３に記載の生体光計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生体光計測装置、特に被検体の検査領域に装着されるプローブ装置の各光ファイバプローブの被検体体表上への設定の適否を正確に評価出来る改良された光ファイバプローブ設定適否評価機能を有する生体光計測装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体光計測装置は、可視から近赤外領域の波長の光を生体に照射し、生体内部を透過して来た光を検出することで、例えば、生体内部の血液循環、血行動態およびヘモグロビン濃度の変化等の生体内部の生体情報を、簡便に、被検者に対して低拘束でかつ生体に対して非侵襲な方法で計測出来る装置である。【０００３】
生体光計測装置による被検体である生体の生体光計測に際しては、まず、例えば、４×４の各格子点にそれぞれ交互に配設された照射用光ファイバプローブおよび受光用光ファイバプローブを有する光ファイバプローブ装置を被査体の検査領域の体表上、例えば、頭部上に装着する。この４×４の各格子点にそれぞれ交互に配設された照射用光ファイバプローブおよび受光用光ファイバプローブを有する光ファイバプローブ装置の場合には、それぞれ隣接する照射用光ファイバプローブおよび受光用光ファイバプローブ間にその中間の計測点を含む合計24の計測チャンネルが被検体である生体内部に形成される。【０００４】
図２〜図５は被検体である生体の体表上に設定され、その間に計測点を含む計測チャンネルを形成している互いに隣接する照射用光ファイバと受光用光ファイバの設定の４つの様子を模式的に示した図である。【０００５】
図２は光ファイバの設定が適切な例であり、照射用光ファイバ２０１から照射された検査光２０３が生体内部２０５を通り、生体外部に出た光２０４が受光用光ファイバ２０２に入射している状態を示す。この光ファイバ設定状態では、生体内部のヘモグロビンによる吸収・反射を受けた十分な近赤外光を検出することができる。【０００６】
図３は照射用光ファイバの設定が不適切な例であり、照射用光ファイバ３０１から照射された検査光３０３が、髪等の障害物３０６を通り、光強度が弱くなった光３０７が生体内部３０５を通り、生体外部に出た透過光３０４が受光用光ファイバ３０２に入射している状態を示す。この光ファイバ設定状態では、照射光３０３の信号が障害物３０６により妨害されるため、生体内部３０５のヘモグロビンによる吸収・反射を受けた十分な近赤外光を検出することができない。なお、照射用光ファイバ３０１と生体表面間に挟まれた髪等の障害物３０６が無い場合でも、照射用光ファイバ３０１が生体表面から遠く離れ、照射光の減衰が著しい場合にも、被検体を透過した十分な検査光を検出出来ないので、光ファイバの設定は不適切と評価される。【０００７】
図４は受光用光ファイバの設定が不適切な例であり、照射用光ファイバ４０１から照射された照射光４０３が、生体内部４０５を通り、生体外部に出た光４０４が髪等の障害物４０６を通り、光強度が弱くなった光４０７が受光用光ファイバ４０２に入射している状態を示す。この光ファイバ設定状態では、透過光４０４の信号が障害物４０６により妨害されるため、生体内部３０５のヘモグロビンによる吸収・反射を受けた十分な近赤外光を検出することができない。なお、受光用光ファイバ４０２と生体表面間に挟まれた髪等の障害物４０６が無い場合でも、受光用光ファイバ４０２が生体表面から遠く離れ、検査光の減衰が著しい場合にも、被検体を透過した十分な検査光を検出出来ないので、光ファイバの設定は不適切と評価される。【０００８】
図５は計測対象である生体から照射用、受光用の両方の光ファイバが不適切に離れていて設定が不適切な例であり、照射用光ファイバ５０１が生体から離れているために強度が弱くなった照射光５０３が、生体内部５０５を通り、生体外部に出た光強度が弱くなった透過光５０４が受光用光ファイバ５０２に入射している。一方で、受光用光ファイバ５０２も生体表面から離れているために生体内部を通過した光に比べて光強度が強い照射用光ファイバ５０１からの光が、直接受光用光ファイバ５０２に入射している。この状態では、生体内部５０５を通過した透過光５０４と生体外部からの直接の光５０６とが混在しているため受光量は多いが、計測対象となる生体内部５０５のヘモグロビンによる吸収・反射を受けた十分な近赤外光を検出することができない。【０００９】
従来の生体光計測装置、例えば、特開平１１−３１１５９９号公報に開示されている生体光計測装置では、被検体の検査領域の体表上に装着されるプローブ装置のそれぞれ計測チャンネルを構成する隣接する対の光ファイバの設定の適否の評価、判断は、それぞれの光ファイバ設定後、本計測開始に先立って短時間の予備計測を実行し、照射用光ファイバからの照射光量と受光用光ファイバの受光量のゲインを検出し、具体的には各計測チャンネルのゲイン調整を実行し、ゲイン調整不可能のチャンネルについては光ファイバの設定が不適切と評価、判断し、該当するそれぞれの計測チャンネルについてはその光ファイバについて再設定の作業を実行していた。【００１０】
しかし、上記した従来の生体光計測装置に開示されている手法では、図５に例示したような光ファイバの設定不適切な状態を、ヘモグロビン信号を含んでいる生体内部を透過した透過光量が不足しているにもかかわらず、受光用光ファイバが受光する受光量が十分なため、光ファイバの設定適切と評価、判断していた。【００１１】
このため、このような計測チャンネルの計測データは、誤った計測データであるにもかかわらず、正しい計測データとして取り扱われ、演算、処理される結果、誤診断あるいは診断効率の低下を引き起す恐れがあった。【００１２】
本発明の１つの目的は、被検体の検査領域の体表上に装着されるプローブ装置のそれぞれ計測チャンネルを構成する隣接する対の光ファイバの体表上への設定の適否を正確に評価、判断出来る機能を有する生体光計測装置および方法を提供することである。【００１３】
本発明のもう１つの目的は被検体の検査領域の体表上に装着されるプローブ装置のそれぞれ計測チャンネルを構成する隣接する対の光ファイバの体表上への設定不適切による誤診断あるいは診断効率の低下を阻止出来る生体光計測装置および方法を提供することである。
【発明の開示】
【００１４】
本発明は、光照射位置から異なる変調を受けた光を生体に照射する照射用光ファイバを含む光照射手段と、前記生体内を透過した光を検出位置で検出し、光照射位置との関係で決まる計測部位についての、検出した光量に対応する電気信号を出力する受光用光ファイバを含む光検出手段と、前記光検出手段からの電気信号に基づき前記計測部位毎のヘモグロビン濃度を計算する信号処理手段と、前記信号処理手段の計算結果を表示する表示手段とを備えた生体光計測装置において、前記信号処理手段は、該ヘモグロビン信号に含まれる脈波の強度を評価、判断する評価判断手段を有し、該評価、判断に基づき照射用および／または受光用光ファイバの生体体表上への設定状態の適否の評価、判断を行うことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の前記評価判断手段は、前記ヘモグロビン信号の統計量の中心周波数のピークの大小に基づき評価、判断することを特徴とする。
【００１６】
本発明生体光計測装置によれば、そのプローブ装置の照射用光ファイバおよび／または受光用光ファイバの被検体体表上への設定状態の適否が正確に評価、判断出来る。
【００１７】
また本発明生体光計測装置によれば、設定状態不適切なそのプローブ装置の照射用および受光用光ファイバの対によって構成される計測チャンネルからの誤計測データの混入が排除されるので、誤診断あるいは診断効率の低下が阻止出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明生体光計測装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】照射用光ファイバとそれに隣接する受光用光ファイバが被検体である生体の体表上に適切に設定された計測チャンネルについての照射用光ファイバから受光用光ファイバまでへの検査光の減衰の様子を説明する図。
【図３】照射用光ファイバとそれに隣接する受光用光ファイバが被検体である生体の表面上に不適切に、即ち照射用光ファイバが生体の体表面から離れ、かつその間に髪が挟って、設定された計測チャンネルについての照射用光ファイバから受光用光ファイバまでへの検査光の減衰の様子を説明する図。
【図４】照射用光ファイバとそれに隣接する受光用光ファイバが被検体である生体の表面に不適切に、即ち受光用光ファイバが生体の体表面から離れ、かつその間に髪が挟って、設定された計測チャンネルについての照射用光ファイバから受光用光ファイバまでへの検査光の減衰の様子を説明する図。
【図５】照射用光ファイバとそれに隣接する受光用光ファイバが被検体である生体の表面に不適切に、即ち照射用光ファイバおよび受光用の光ファイバの両方が生体の体表面から離れて設定された計測チャンネルについての照射用光ファイバから受光用光ファイバまでへの検査光の減衰の様子を説明する図。
【図６】本発明生体光計測装置の信号演算処理部で実行される、各計測チャンネルの両端で、被検体である生体の体表上に設定されるそれぞれの組の照射用光ファイバおよび受光用光ファイバの設定の適否を評価する手順の実施例を説明するフローチャート。
【図７】図６のステップ６０１で実行された照射用光ファイバおよび／または受光用光ファイバの設定が適切であった、ある計測チャンネルについての計算された酸化ヘモグロビン変化信号を表わすグラフ。
【図８】図７の酸化ヘモグロビン変化信号に図６のステップ６０２に従ってＨＰＦ（高周波数帯域通過フィルタ）をかけて抽出された拍動に由来する脈波を含む周波数帯域の酸化ヘモグロビン変化信号を表わすグラフ。
【図９】図８の酸化ヘモグロビン変化信号に図６のステップ６０３に従って周波数解析を行い、各周波数ｆごとに求めた信号強度Ｐ（ｆ）を表わすグラフ。
【図１０】図６のステップ６０１で実行された照射用光ファイバおよび／または受光用光ファイバの設定が不適切であった、別のある計測チャンネルについての計算された酸化ヘモグロビン変化信号を表わすグラフ。
【図１１】図１０の酸化ヘモグロビン変化信号に図６のステップ６０２に従ってＨＰＦ（高周波数帯域通過フィルタ）をかけて抽出された拍動に由来する脈波を含む周波数帯域の酸化ヘモグロビン変化信号を表わすグラフ。
【図１２】図１１の酸化ヘモグロビン変化信号に図６のステップ６０３に従って周波数解析を行い、各周波数ｆごとに求めた信号強度Ｐ（ｆ）を表わすグラフ。
【図１３】図６の実施例に示したような各計測チャンネルの光ファイバ設定の適否を評価する機能を有する本発明生体光計測装置による生体光計測の手順の実施例を説明するフローチャート。
【図１４】図６の実施例に示したような各計測チャンネルの光ファイバ設定の適否を評価する機能を有する本発明の生体光計測装置による生体光計測の手順の他の実施例を説明するフローチャート。
【図１５】図６の実施例に示したような各計測チャンネルの光ファイバ設定の適否を評価する機能を有する本発明生体光計測装置による生体光計測の手順のさらにもう一つの実施例を説明するフローチャート。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。図１は、本実施例における生体光計測装置の構成図である。生体光計測装置１００は生体光計測部１０１および生体光信号演算表示部１０８から構成され、生体光計測部１０１は、人体を透過しやすい波長６００〜１２００ｎｍ程度の近赤外線を発生させるレーザ発生部１０２と、レーザ発生部１０２から発したレーザ光を、例えば、頭皮部へ導き照射するファイバ部１０３、脳表面上でヘモグロビンによる吸収、反射を受けた近赤外光を受光、検出するファイバ部１０３’と、ファイバ部１０３、１０３’を頭部に装着するためのプローブ１０４と、入力された近赤外光を電気信号に変換するアバランシェフォトダイオード１０５と、その電気信号を増幅するロックインアンプ１０６及び連続可変アンプ１０７を有し、生体光信号演算表示部１０８は、上記連続可変アンプ１０７からの電気信号を記録するメモリ１０９と、電気信号をヘモグロビン信号に変換する中央演算処理装置ＣＰＵ１１０と、ヘモグロビン信号を記録するハードディスク１１１と、ヘモグロビン信号を表示するモニタ１１２とから構成される。【００２０】
上記中央演算処理装置ＣＰＵ１１０は、従来からあるヘモグロビン信号演算部１１３に加えて、本発明を実現するための拍動に由来する脈波の成分を演算する脈波演算部１１４および各計測チャンネルの両端に設定される対の照射用光ファイバおよび受光用光ファイバの設定の適否を評価、判断する設定評価部１１５を有している。【００２１】
以下、本発明による脈波演算部１１４および設定評価部１１５を備えた本発明生体光計測装置による、例えば、図２〜図５で説明したような照射用光ファイバおよび、または受光用光ファイバの被検体である生体の表面上への設定状態の適否の評価の手順を、本発明の一実施例である図６のフローチャートに従って説明する。【００２２】
まず、ステップ６０１でそれぞれの計測ごとに、各計測チャンネルについて、生体光計測の計測結果から、例えば、ヘモグロビンの酸化に由来するoxy−Hb値を求める。本実施例においては、oxy−Hb値を用いているが、還元に由来するdeoxy−Hb値、若しくは全体のtotal−Hb値を用いてもよい。【００２３】
次に、ステップ６０２で、拍動に由来する脈波の成分を抽出する目的で脈波演算部１１４内に備えられたプログラムにより適切な周波数値を用いたＨＰＦ（高周波数帯域通過フィルタ）を計測結果に施す。拍動に由来する脈波の成分を抽出することを目的とするため、通常は、生体光計測の目的となる成分を含む低周波数帯域を除く目的でＨＰＦ（高周波数帯域通過フィルタ）を用いるが、拍動に由来する脈波の成分とは異なる成分を高周波数帯域に含む場合、例えば、特定周波数のノイズの混入が想定される場合には、脈波演算部１１４内に備えられたプログラムによるＬＰＦ（低周波数帯域通過フィルタ）もしくはＢＰＦ（帯域通過フィルタ）を用いる。ＨＰＦに用いる周波数成分は、被検者が新生児の例では、例えば、1Ｈｚを用いる。なぜなら、被検者が新生児とすると、1.6〜2.1Ｈｚの周波数帯域において、拍動に由来する脈波成分が現われ、また、1Ｈｚ以下の周波数帯域においては、計測の本来の目的である生体内部の生体情報（例えば、身体の一部を動かすことによる脳の特定部位のヘモグロビン濃度変化を表わす機能信号等）が現われる。よって、拍動に由来する脈波の成分を抽出するためには、１ＨｚのＨＰＦを用いることが適切である。また、被検者が成人の例では、例えば、0.5ＨｚのＨＰＦを用いることが適切である。ただし、上記帯域通過フィルタ（ＨＰＦやＬＰＦやそれらの組み合わせ）における帯域閾値（何Ｈｚのものを用いるか）は、操作者が入力装置（図示せず。）を介して任意に入力可能である。【００２４】
ステップ６０２で、計測結果から拍動に由来する脈波の成分を含むと考えられる周波数帯域の信号成分を抽出した後、ステップ６０３で脈波演算部１１４内に備えられたプログラムにより周波数解析を行い、各周波数成分ｆの信号の強度Ｐ（ｆ）を計算する。次にステップ６０４で周波数解析を行った結果から、拍動に由来する脈波が含まれていると考えられる周波数帯域の信号中最大の信号強度を持つ周波数を中心周波数foとして検出する。【００２５】
次に、ステップ６０５で検出した中心周波数fo周りの図中に示した４次の統計量Ｋfoを算出して、光ファイバの設定の適切さを判定する指標として用いる。この４次の統計量Ｋfoは中心周波数foにおける信号強度のピークの立ち具合を示すものであり、拍動に由来する脈波の信号が多く含まれている場合には値が大きくなり、拍動に由来する脈波の信号があまり含まれていない場合には値が小さくなる。よって、光ファイバの設定が適切であれば、計測に用いた光は生体内、特に血管を通過し、受光用光ファイバに入射するため、計測結果には必ず、拍動に由来する脈波の信号を多く含む。これに対し、光ファイバの設定が適切でない場合、計測に用いた検査光は生体内の血管を十分には通過していないので、光ファイバの設定が適切でない場合には計測結果には拍動に由来する脈波の信号がほとんど含まれないことになる。【００２６】
本発明では、メモリ１０９とハードディスク１１１に記憶されているヘモグロビン信号情報から、脈波演算部１１４を通して拍動に由来する脈波に関連する信号成分を抽出し、設定評価部１１５で４次の統計量Ｋfoの値の中心周波数foにおけるピークの大小を演算、評価することにより、光ファイバの設定の適切さの判定を可能とした。閾値としては、例えば、４次の統計量Ｋfoが正規分布において持つ値が３であるため、例えば、閾値として３を採用し、４次の統計量Ｋfoが３以上であれば光ファイバの設定が適切であり、３以下であれば不適切であると判定する。ただし、この閾値は操作者が入力装置（図示せず。）を介して任意に入力可能である。【００２７】
４次の統計量Ｋfoの値の大小を用いた本発明の判定は、計測に用いた検査光が生体内部を通過した光量が多いかどうかに依存するため、光ファイバの設定が適切な場合（図２）と計測対象である生体表面から光ファイバが不適切に離れている場合（図５）との判別が可能である。また同時に４次の統計量Ｋfoの値の大小を用いた本発明の判定は、光ファイバの設定が適切な場合（図２）と照射用光ファイバの設定が不適切な場合（図３）及び受光用光ファイバの設定が不適切な場合（図４）の判別も可能である。【００２８】
次に、図６の実施例によるヘモグロビン信号の処理の具体例を示す。図７〜図９を用いて光ファイバの設定が適切である場合を示す。図７は生体光計測の１つのチャンネルの計測結果を示したもので、図６のフローチャートのステップ６０１に対応する。図８は図７に示した生体光計測の１つのチャンネルの計測結果に図６のステップ６０２の処理、ＨＰＦ（高周波数帯域通過フィルタ）を施した処理結果である。図９は図８に示した生体光計測の１つのチャンネルの計測結果の処理結果に図６のステップ６０３の処理、周波数解析を行った処理結果である。図９に示した処理結果において、拍動に由来する脈波の成分を表わす周波数帯域の信号について、最大のパワーを持つ周波数を中心周波数foとして検出する。本例では新生児における計測結果であるので、1.6〜2.1Ｈｚの周波数帯域信号中で、1.9Ｈｚの中心周波数（９０１）が検出された。【００２９】
この中心周波数foを用いて求めた４次の統計量Ｋfoは7.43となり、正規分布をなす場合の４次の統計量Ｋfoの値３を閾値とした場合、この例においては計測結果は相当量の脈波信号を含み、光ファイバの設定は適切であると判定される。また、例えば、被検者が成人の例においては、0.8〜1.2Ｈｚを拍動に由来する脈波の成分を表わす周波数帯域として用いる。【００３０】
図１０〜図１２を用いて光ファイバの設定が不適切である場合を示す。図１０は被検者を新生児とした例における生体光計測の図７とは別の１つのチャンネルの計測結果を示したものである。図６のフローチャートのステップ６０１に対応する。図１１は図１０に示した生体光計測の１つのチャンネルの計測結果に図６のステップ６０２の処理、ＨＰＦ（高周波数帯域通過フィルタ）を施した処理結果である。図８に用いた処理と同様、ＨＰＦに用いる周波数成分は、被検者を新生児とした例においては、例えば、１Ｈｚを用いる。図１２は図１１に示した生体光計測の１つのチャンネルの計測結果の処理結果に図６のステップ６０３の処理、周波数解析を行った処理結果である。図１２に示した処理結果において、拍動に由来する脈波の成分を表わしている周波数帯域において、最大のパワーを持つ周波数を中心周波数foとして検出する。この例は新生児における計測結果であるので、1.6〜2.1Ｈｚの周波数帯域の信号中で、1.8Ｈｚの中心周波数（１２０１）が検出された。【００３１】
この中心周波数foを用いて求めた４次の統計量Ｋfoは2.74となり、正規分布をなす場合の４次の統計量Ｋfoの値３を閾値とした場合、この例においては計測結果は相当量の脈波信号を含まず、光ファイバの設定は不適切であると判定される。【００３２】
図１３から図１５は、図６のフローチャートを使って説明した照射用光ファイバおよびあるいは受光用光ファイバの設定適否評価判断機能を備えた本発明生体光計測装置による生体光計測の手順についての実施例を説明するフローチャートである。【００３３】
図１３の実施例では、まずステップ１３０１で被検体の検査領域の体表上に光ファイバの設定を行い、次にステップ１３０２で１０秒程度の短時間の予備計測を行う。次に、ステップ１３０３では、ステップ１３０２での予備計測の結果を用いて図６の光ファイバの設定の適否の評価、判断を各計測チャンネルについて実行し、設定不適切と判断された計測チャンネルが存在した場合にはステップ１３０１に戻り、不適切判断された計測チャンネルの光ファイバを再設定し、ステップ１３０２、１３０３を繰り返し、設定不適切の計測チャンネルが無くなった段階で、ステップ１３０４の本計測へ進む。【００３４】
図１４の実施例では、まず図１３のステップ１３０１と同様にステップ１４０１で被検体の検査領域の体表上に光ファイバの設定を行い、図１３の予備計測は省略し、ステップ１４０２でそのまま本計測を行う。そしてその本計測終了後、ステップ１４０３でその本計測の結果を用いて図６の光ファイバの設定の適否の評価、判断を各計測チャンネルについて実行し、設定適切と判断された計測チャンネルの計測データは、ステップ１４０４で生体光計測装置の本来の目的である生体内部の生体情報を得るために用いるべきヘモグロビン信号として採用され、一方設定不適切と判断された計測チャンネルの計測データは、ステップ１４０５で生体光計測装置の本来の目的である生体内部の生体情報を得るために用いるべきヘモグロビン信号としては不採用とする手段により不採用とされる。【００３５】
図１５は、図１３、図１４の計測手順の考え方を組み合わせたもので、まずステップ１５０１で被検体の検査領域の体表上に光ファイバの設定を行い、次にステップ１５０２で、１０秒程度の短時間の予備計測を行い、次にステップ１５０３で先の予備計測の結果を用いて図６の光ファイバの設定の適否の評価、判断を各計測チャンネルについて実行し、設定不適切と判断された計測チャンネルが存在した場合には、例えばプローブホルダ全体を少し移動する等簡単な再設定作業を行いステップ１５０２、１５０３を繰り返し、設定ほぼＯＫに達した段階で、ステップ１５０４の本計測に進むものである。これは光ファイバ再設定、予備計測、光ファイバ設定適否評価を繰り返すことによって被検者を徒に長時間拘束するのを避けるためである。その後、最後の予備計測で設定適切と判断された計測チャンネルの計測データは、ステップ１５０５で生体光計測装置の本来の目的である生体内部の生体情報を得るために用いるべきヘモグロビン信号として採用され、一方設定不適切と判断された計測チャンネルの計測データは、ステップ１５０６で生体光計測装置の本来の目的である生体内部の生体情報を得るために用いるべきヘモグロビン信号としては不採用とする手段により不採用とされる。図１５の方法によれば、本計測の途中でいずれかのファイバの設定に不具合が生じた場合にも、不具合が生じたファイバからの計測データを被検体の生体内部の生体情報を得るためのデータとして採用することを防ぐことができる。【００３６】
なお、被検者の状況に応じて、図１３〜図１５のいずれかに従った生体光計測の手順が採用される。【００３７】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変形して実施できる。特に上記実施例ではレーザー光を頭皮部へ導き照射するファイバ部１０３および反射を受けた近赤外光を受光、検出するファイバ部１０３’の数については述べなかったが、これらの数はそれぞれ単数であっても複数であっても良いことは言うまでもない。
【図６】
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【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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