(57)【要約】【課題】  皮膚に存在する血管等におけるオキシヘモグロビンの濃度変化等がタスクに同期した場合等にも、脳に存在する血管のみによる受光量情報ΔＡを取得することができる光生体測定装置を提供する。【解決手段】  送光プローブ１２から第一設定距離ｒ１で離れた受光プローブ１４で検出された第一受光量情報ΔＡ１を取得する第一受光量情報取得部２１ａと、送光プローブ１２から第二設定距離ｒ２で離れた受光プローブ１３で検出された第二受光量情報ΔＡ２を取得する第二受光量情報取得部２１ｂと、第一受光量情報ΔＡ１及び第二受光量情報ΔＡ２を用いて、脳活動に関する受光量情報ΔＡを算出する受光量情報算出部２１ｄとを備える光生体測定装置１であって、被検者の皮膚付近に存在する血管を所定の時間間隔で圧迫する圧迫機構５０を備えることを特徴とする。【選択図】図１
2013212310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検者の頭皮表面上に配置される送光プローブと、当該頭皮表面上に配置される受光プローブとを有する送受光部と、
前記送光プローブから第一設定距離ｒ１で離れた受光プローブで検出された第一受光量情報ΔＡ１を取得する第一受光量情報取得部と、
前記送光プローブから、第一設定距離ｒ１より長い第二設定距離ｒ２で離れた受光プローブで検出された第二受光量情報ΔＡ２を取得する第二受光量情報取得部と、
第一受光量情報ΔＡ１及び第二受光量情報ΔＡ２を用いて、脳活動に関する受光量情報ΔＡを算出する受光量情報算出部とを備える光生体測定装置であって、
前記被検者の皮膚付近に存在する血管を所定の時間間隔で圧迫する圧迫機構を備えることを特徴とする光生体測定装置。
【請求項２】
前記受光量情報算出部は、下記式（１）に基づいて、脳活動に関する受光量情報ΔＡを算出することを特徴とする請求項１に記載の光生体測定装置。
ΔＡ＝ΔＡ２−ＫΔＡ１  ・・・（１）
【請求項３】
前記圧迫機構で血管を所定の時間間隔で圧迫しながら、前記第一受光量情報取得部は第一受光量情報ΔＡ１’を取得するとともに、前記第二受光量情報取得部は第二受光量情報ΔＡ２’を取得して、
下記式（２）に基づいて、係数Ｋを算出して記憶部に記憶させる係数算出部を備えることを特徴とする請求項２に記載の光生体測定装置。
Ｋ＝ΔＡ２’／ΔＡ１’・・・（２）
【請求項４】
前記圧迫機構は、前記被検者の頭皮表面付近に存在する血管又は前記被検者の頭皮表面付近に存在する血管につながる血管を圧迫することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の光生体測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非侵襲で脳活動を測定する光生体測定装置に関する。特に、脳内各部の血流の経時変化や酸素供給の経時変化を測定することにより、生体の組織が正常であるか否かを診断するための酸素モニタ等として使用することができる光生体測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、脳の活動状況を観察するために、光を用いて簡便に非侵襲で測定する光脳機能イメージング装置が開発されている。このような光脳機能イメージング装置では、被検者の頭皮表面上に配置した送光プローブにより、異なる３種類の波長λ１、λ２、λ３（例えば、７８０ｎｍと８０５ｎｍと８３０ｎｍ）の近赤外光を脳に照射するとともに、頭皮表面上に配置した受光プローブにより、脳から放出された各波長λ１、λ２、λ３の近赤外光の強度変化（受光量情報）ΔＡ（λ１）、ΔＡ（λ２）、ΔＡ（λ３）をそれぞれ検出する。
そして、このようにして得られた受光量情報ΔＡ（λ１）、ΔＡ（λ２）、ΔＡ（λ３）から、脳血流中のオキシヘモグロビンの濃度変化・光路長積[oxyHb]と、デオキシヘモグロビンの濃度変化・光路長積[deoxyHb]とを求めるために、例えば、Modified Beer Lambert則を用いて関係式（３）（４）（５）に示す連立方程式を作成して、この連立方程式を解いている。さらには、オキシヘモグロビンの濃度変化・光路長積[oxyHb]と、デオキシヘモグロビンの濃度変化・光路長積[deoxyHb]とから総ヘモグロビンの濃度変化・光路長積（[oxyHb]＋[deoxyHb]）を算出している。
ΔＡ（λ１）＝ＥＯ（λ１）×[oxyHb]＋Ｅｄ（λ１）×[deoxyHb]  ・・・（３）
ΔＡ（λ２）＝ＥＯ（λ２）×[oxyHb]＋Ｅｄ（λ２）×[deoxyHb]  ・・・（４）
ΔＡ（λ３）＝ＥＯ（λ３）×[oxyHb]＋Ｅｄ（λ３）×[deoxyHb]  ・・・（５）
なお、ＥＯ（λｍ）は、波長λｍの光におけるオキシヘモグロビンの吸光度係数であり、Ｅｄ（λｍ）は、波長λｍの光におけるデオキシヘモグロビンの吸光度係数である。
【０００３】
ここで、送光プローブと受光プローブとの間の距離（チャンネル）と、測定部位との関係について説明する。図４は、一対の送光プローブ及び受光プローブと、測定部位との関係を示す断面図である。送光プローブ１２が被検者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が被検者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入射させる。このとき、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。すなわち、光は、送光点Ｔ近傍の皮膚に存在する血管と、脳に存在する血管と、受光点Ｒ近傍の皮膚に存在する血管とを通過することになる。
【０００４】
そこで、脳に存在する血管のみによる受光量情報ΔＡを取得するために、送光プローブ１２と受光プローブ１３との間の距離（チャンネル）を、短距離ｒ１としたものと長距離ｒ２としたものとを備えるものが開示されている（例えば、特許文献１や非特許文献１参照）。図５は、送光プローブ１２と短距離ｒ１となる受光プローブ１４及び長距離ｒ２となる受光プローブ１３と、測定部位との関係を示す断面図である。これにより、長距離ｒ２のチャンネルで、送光点Ｔ近傍の皮膚に存在する血管と、脳に存在する血管と、受光点Ｒ２近傍の皮膚に存在する血管とによる受光量情報ΔＡ２を取得するとともに、短距離ｒ１のチャンネルで、送光点Ｔ近傍の皮膚に存在する血管（受光点Ｒ１近傍の皮膚に存在する血管）のみによる受光量情報ΔＡ１を取得している。
【０００５】
そして、このようにして得られた受光量情報ΔＡ１、ΔＡ２から式（１）を用いて、脳に存在する血管のみによる受光量情報ΔＡを求めている。
ΔＡ＝ΔＡ２−ＫΔＡ１  ・・・（１）
ところで、式（１）において受光量情報ΔＡを求めるために係数Ｋを決定する必要があり、係数Ｋを算出する算出方法が開示されている（例えば、非特許文献２参照）。この算出方法では、最小二乗誤差を用いて係数Ｋを算出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−６４６７５号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Rolf B. Saager, and Andrew J. Berger "Direct characterization and removal of interfering absorption trends in two-layer turbid media" J. Opt. Soc. Am. A/Vol.22, No.9/September 2005.
【非特許文献２】Francesco Fabbri, Angelo Sassaroli, Michael e Henry and Sergio Fantini "Optical measurements of absorption changes in two-layered diffusive media" Phys. Med. Biol. 49(2004) 1183-1201.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、最小二乗誤差を用いて係数Ｋを算出する算出方法では、送光点Ｔ近傍の皮膚に存在する血管等におけるオキシヘモグロビンの濃度変化等（受光量情報ΔＡ１）がタスクに同期した場合等には、妥当でない係数Ｋが算出される問題点のあることが示されている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本件発明者は、最小二乗誤差以外を用いて係数Ｋを算出する方法について検討を行った。ここで、図６は、送光プローブ１２と短距離ｒ１となる受光プローブ１４及び長距離ｒ２となる受光プローブ１３と、測定部位との関係を示す断面図である。２層媒体モデル１０は、上層１０Ａと下層１０Ｂとが積層された２層からなる。上層１０Ａの吸収係数変化はΔμａＡであり、下層１０Ｂの吸収係数変化はΔμａＢであるとする。そして、送光プローブ１２が上層１０Ａ表面の送光点Ｔに押し当てられるとともに、第一の受光プローブ１４が上層１０Ａ表面の受光点Ｒ１（送光点Ｔと距離ｒ１離れた位置）に押し当てられ、第二の受光プローブ１３が上層１０Ａ表面の受光点Ｒ２（送光点Ｔと距離ｒ２離れた位置）に押し当てられている。
【００１０】
送光プローブ１２から光を照射させるとともに、第一の受光プローブ１４に２層媒体モデル１０から放出される光を入射させる。このとき、送光点Ｔから照射された光のうちで、バナナ形状を通過した光が受光点Ｒ１に到達する。すなわち、第一の受光プローブ１４で検出される受光量情報ΔＡ１は、上層１０Ａ内を距離＜ＬＡ１＞で通過して、下層１０Ｂ内を距離＜ＬＢ１＞で通過するので、下記式（６）が成立することになる。
ΔＡ１＝＜ＬＡ１＞ΔμａＡ＋＜ＬＢ１＞ΔμａＢ  ・・・（６）
【００１１】
また、送光プローブ１２から光を照射させるとともに、第二の受光プローブ１３に２層媒体モデル１０から放出される光を入射させる。このとき、送光点Ｔから照射された光のうちで、バナナ形状を通過した光が受光点Ｒ２に到達する。すなわち、第二の受光プローブ１３で検出される受光量情報ΔＡ２は、上層１０Ａ内を距離＜ＬＡ２＞で通過して、下層１０Ｂ内を距離＜ＬＢ２＞で通過するので、下記式（７）が成立することになる。
ΔＡ２＝＜ＬＡ２＞ΔμａＡ＋＜ＬＢ２＞ΔμａＢ  ・・・（７）
【００１２】
ここで、式（１）に式（６）（７）を代入すると、下記式（８）のようになる。
ΔＡ＝ΔＡ２−ＫΔＡ１＝ΔμａＡ（＜ＬＡ２＞−Ｋ＜ＬＡ１＞）＋ΔμａＢ（＜ＬＢ２＞−Ｋ＜ＬＢ１＞）  ・・・（８）
よって、Ｋ＝＜ＬＡ２＞／＜ＬＡ１＞とすれば、式（８）の第一項を消去することができることになる。しかしながら、実際に＜ＬＡ１＞と＜ＬＡ２＞とを知ることは困難である。
【００１３】
さて、皮膚に存在する血管（上層１０Ａ）のみでオキシヘモグロビンの濃度等が変化する場合には、脳に存在する血管（下層１０Ｂ）ではオキシヘモグロビンの濃度等が変化していないため、ΔμａＢ＝０となるので、式（６’）（７’）が成立することになる。
ΔＡ１’＝＜ＬＡ１＞ΔμａＡ  ・・・（６’）
ΔＡ２’＝＜ＬＡ２＞ΔμａＡ  ・・・（７’）
このとき、＜ＬＡ２＞／＜ＬＡ１＞＝ΔＡ２’／ΔＡ１’となる。
【００１４】
また、式（１）において正確な係数Ｋが算出されているとすれば、脳に存在する血管（下層１０Ｂ）でオキシヘモグロビンの濃度等が変化していないため、ΔＡ＝０と算出されなければならないことになるので、式（１’）が成立することになる。
０＝ΔＡ２’−ＫΔＡ１’・・・（１’）
式（１’）を変形すると、下記式（２）のようになる。
Ｋ＝ΔＡ２’／ΔＡ１’・・・（２）
【００１５】
したがって、皮膚に存在する血管（上層１０Ａ）のみでオキシヘモグロビンの濃度等が変化する場合には、係数Ｋを算出することができることがわかった。そこで、実際の計測を行う前に、送光点Ｔ近傍の皮膚に存在する血管のみでオキシヘモグロビンの濃度等を強制的に変化させて、係数Ｋを算出することを見出した。具体的には、計測を開始する前に係数Ｋを算出するための測定として、送光点Ｔ近傍の皮膚に存在する血管を所定の時間間隔で圧迫させた上で、長距離ｒ２のチャンネルで、送光点Ｔ近傍の皮膚に存在する血管と、脳に存在する血管と、受光点Ｒ近傍の皮膚に存在する血管とによる受光量情報ΔＡ２’を取得するとともに、短距離ｒ１のチャンネルで、送光点Ｔ近傍の皮膚に存在する血管のみによる受光量情報ΔＡ１’を取得した。このようにして得られた受光量情報ΔＡ１’、ΔＡ２’から式（２）を用いて係数Ｋを算出して記憶部に記憶させた。
【００１６】
そして、計測を行う際には、送光点Ｔ近傍の皮膚に存在する血管を圧迫させることを止めて、長距離ｒ２のチャンネルで、送光点Ｔ近傍の皮膚に存在する血管と、脳に存在する血管と、受光点Ｒ近傍の皮膚に存在する血管とによる受光量情報ΔＡ２を取得するとともに、短距離ｒ１のチャンネルで、送光点Ｔ近傍の皮膚に存在する血管のみによる受光量情報ΔＡ１を取得した。このようにして得られた受光量情報ΔＡ１、ΔＡ２と、記憶された係数Ｋとから式（１）を用いて、脳に存在する血管のみによる受光量情報ΔＡを求めた。
【００１７】
すなわち、本発明の光生体測定装置は、被検者の頭皮表面上に配置される送光プローブと、当該頭皮表面上に配置される受光プローブとを有する送受光部と、前記送光プローブから第一設定距離ｒ１で離れた受光プローブで検出された第一受光量情報ΔＡ１を取得する第一受光量情報取得部と、前記送光プローブから、第一設定距離ｒ１より長い第二設定距離ｒ２で離れた受光プローブで検出された第二受光量情報ΔＡ２を取得する第二受光量情報取得部と、第一受光量情報ΔＡ１及び第二受光量情報ΔＡ２を用いて、脳活動に関する受光量情報ΔＡを算出する受光量情報算出部とを備える光生体測定装置であって、前記被検者の皮膚付近に存在する血管を所定の時間間隔で圧迫する圧迫機構を備えるようにしている。
【００１８】
ここで、「第一設定距離ｒ１」は、送光点Ｔ近傍の皮膚に存在する血管と、脳に存在する血管と、受光点Ｒ近傍の皮膚に存在する血管とによる受光量情報を取得するための距離であり、「第二設定距離ｒ２」は、送光点Ｔ又は受光点Ｒ近傍の皮膚に存在する血管による受光量情報を取得するための距離である。
また、「所定の時間間隔」とは、任意の時間間隔であり、皮膚付近に存在する血管の変化が観察されるものであればよく、例えば、１０秒間隔となる。
さらに、「皮膚付近に存在する血管」とは、脳に存在する血管でないものを指し、例えば、頭皮から約２ｃｍ以内に存在する主要動脈もしくは主要静脈であってもよく、また、送受光部付近の動脈もしくは静脈であってもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の光生体測定装置によれば、皮膚に存在する血管等におけるオキシヘモグロビンの濃度変化等がタスクに同期した場合等にも、脳に存在する血管のみによる受光量情報ΔＡを取得することができる。
【００２０】
（その他の課題を解決するための手段及び効果）
また、本発明の光生体測定装置は、前記受光量情報算出部は、下記式（１）に基づいて、脳活動に関する受光量情報ΔＡを算出するようにしてもよい。
ΔＡ＝ΔＡ２−ＫΔＡ１  ・・・（１）
【００２１】
そして、本発明の光生体測定装置は、前記圧迫機構で血管を所定の時間間隔で圧迫しながら、前記第一受光量情報取得部は第一受光量情報ΔＡ１’を取得するとともに、前記第二受光量情報取得部は第二受光量情報ΔＡ２’を取得して、下記式（２）に基づいて、係数Ｋを算出して記憶部に記憶させる係数算出部を備えるようにしてもよい。
Ｋ＝ΔＡ２’／ΔＡ１’・・・（２）
【００２２】
さらに、本発明の光生体測定装置は、前記圧迫機構は、前記被検者の頭皮表面付近に存在する血管又は前記被検者の頭皮表面付近に存在する血管につながる血管を圧迫するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態である光生体測定装置の構成を示すブロック図。
【図２】送光プローブと受光プローブと圧迫機構との位置関係を示す平面図。
【図３】光生体計測装置による計測方法の一例について説明するフローチャート。
【図４】一対の送光プローブ及び受光プローブと、測定部位との関係を示す断面図。
【図５】送光プローブと短距離受光プローブ及び長距離受光プローブと、測定部位との関係を示す断面図。
【図６】送光プローブと短距離受光プローブ及び長距離受光プローブと、測定部位との関係を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態である光生体測定装置の構成を示すブロック図である。また、図２は、送光プローブ１２と受光プローブ１３、１４と圧迫機構５０との位置関係を示す平面図である。光生体測定装置１は、ホルダ（送受光部）１１と、発光部２と、光検出部３と、圧迫機構５０と、光生体測定装置１全体の制御を行う制御部（コンピュータ）２０とにより構成される。
【００２６】
ホルダ１１は、５個の送光プローブ１２ａ〜１２ｅと、１個の第一の受光プローブ１４と、４個の第二の受光プローブ１３ａ〜１３ｄとを有する。送光プローブ１２ａ〜１２ｅは、光を出射するものであり、一方、第一の受光プローブ１４と第二の受光プローブ１３ａ〜１３ｄとは、光量を検出するものである。
送光プローブ１２ａ〜１２ｅと第二の受光プローブ１３ａ〜１３ｄとは、行方向及び列方向に交互となるように正方格子状に配置されている。このとき、送光プローブ１２ａ〜１２ｅと第二の受光プローブ１３ａ〜１３ｄとの間の間隔である第二設定距離ｒ２は、３０ｍｍとなっている。
また、第一の受光プローブ１４は、送光プローブ１２ａと第二の受光プローブ１３ａとの間で、送光プローブ１２ａと第二設定距離ｒ２で離れた位置に配置されており、送光プローブ１２ａと第一の受光プローブ１４との間の間隔である第一設定距離ｒ１は、１０ｍｍとなっている。
【００２７】
発光部２は、コンピュータ２０から入力された駆動信号により５個の送光プローブ１２ａ〜１２ｅのうちから選択される１個の送光プローブ１２に光を送光する。上記光としては、近赤外光（例えば、７８０ｎｍと８０５ｎｍと８３０ｎｍとの３波長光）が用いられる。
光検出部３は、４個の第二の受光プローブ１３ａ〜１３ｄで受光した近赤外光（例えば、７８０ｎｍと８０５ｎｍと８３０ｎｍとの３波長光）を個別に検出することにより、４個の第二受光量情報ΔＡ２ｙ（λ１）、ΔＡ２ｙ（λ２）、ΔＡ２ｙ（λ３）（ｙ＝１，２，・・・，４）をコンピュータ２０に出力するとともに、１個の第一の受光プローブ１４で受光した近赤外光（例えば、７８０ｎｍと８０５ｎｍと８３０ｎｍとの３波長光）を検出することにより、第一受光量情報ΔＡ１（λ１）、ΔＡ１（λ２）、ΔＡ１（λ３）をコンピュータ２０に出力する。
【００２８】
圧迫機構５０は、コンピュータ２０からの駆動信号に基づいて、所定の時間間隔で対象物を押圧部等によって圧迫することができるようになっている。そして、圧迫機構５０は、被検者の頭皮表面付近に存在する血管（対象物）を圧迫するように配置されたり、被検者の頭皮表面付近に存在する血管につながる血管（対象物）を圧迫するように配置されたりされるようになっている。
【００２９】
コンピュータ２０においては、ＣＰＵ２１を備え、さらにメモリ２５と、モニタ画面２３ａ等を有する表示装置２３と、入力装置２２であるキーボード２２ａやマウス２２ｂとが連結されている。ＣＰＵ２１が処理する機能をブロック化して説明すると、発光部２及び光検出部３を制御する送受光部制御部４０と、第一受光量情報取得部２１ａと、第二受光量情報取得部２１ｂと、係数Ｋを算出する係数算出部２１ｃと、受光量情報算出部２１ｄと、解析用制御部２１ｅとを有する。また、メモリ２５は、受光量情報ΔＡ１（λ１）、ΔＡ１（λ２）、ΔＡ１（λ３）、ΔＡ２ｙ（λ１）、ΔＡ２ｙ（λ２）、ΔＡ２ｙ（λ３）を記憶していく受光量情報記憶領域２５ａと、係数Ｋ（λ１）、Ｋ（λ２）、Ｋ（λ３）を記憶する係数記憶領域２５ｂとを有する。
【００３０】
送受光部制御部４０は、発光部２に駆動信号を出力する発光制御部４２と、光検出部３からの受光量情報ΔＡ１（λ１）、ΔＡ１（λ２）、ΔＡ１（λ３）、ΔＡ２ｙ（λ１）、ΔＡ２ｙ（λ２）、ΔＡ２ｙ（λ３）を受けることにより受光量情報記憶領域２５ａに記憶させる光検出制御部４３とを有する。発光制御部４２は、送光プローブ１２に光を送光する駆動信号を発光部２に出力する制御を行う。光検出制御部４３は、光検出部３からの１個の第一受光量情報ΔＡ１（λ１）、ΔＡ１（λ２）、ΔＡ１（λ３）と４個の第二受光量情報ΔＡ２ｙ（λ１）、ΔＡ２ｙ（λ２）、ΔＡ２ｙ（λ３）とを受光量情報記憶領域２５ａに記憶させる制御を行う。つまり、１個の送光プローブ１２から光が送光されるごとに、１個の第一受光量情報ΔＡ１（λ１）、ΔＡ１（λ２）、ΔＡ１（λ３）と４個の第二受光量情報ΔＡ２ｙ（λ１）、ΔＡ２ｙ（λ２）、ΔＡ２ｙ（λ３）とが受光量情報記憶領域２５ａに記憶されていくことになる。
【００３１】
第一受光量情報取得部２１ａは、受光量情報記憶領域２５ａに記憶された第一受光量情報ΔＡ１（λ１）、ΔＡ１（λ２）、ΔＡ１（λ３）の中から、送光プローブ１２ａから光が送光された際に、第一の受光プローブ１４で検出された第一受光量情報ΔＡ１（λ１）、ΔＡ１（λ２）、ΔＡ１（λ３）を取得する制御を行う。
【００３２】
第二受光量情報取得部２１ｂは、受光量情報記憶領域２５ａに記憶された第二受光量情報ΔＡ２ｙ（λ１）、ΔＡ２ｙ（λ２）、ΔＡ２ｙ（λ３）の中から、送光プローブ１２から第二設定距離ｒ２で離れた第二の受光プローブ１３で検出された第二受光量情報ΔＡ２ｘ（λ１）、ΔＡ２ｘ（λ２）、ΔＡ２ｘ（λ３）（チャンネル番号ｘ＝１，２，・・・，１２）を取得する制御を行う。つまり、１２個の第二受光量情報ΔＡ２ｘ（λ１）、ΔＡ２ｘ（λ２）、ΔＡ２ｘ（λ３）（ｘ＝１，２，・・・，１２）を取得する。
【００３３】
係数算出部２１ｃは、入力装置２２から係数Ｋを算出するための入力信号を受信したときには、圧迫機構５０に駆動信号を出力するとともに、圧迫機構５０に駆動信号を出力したときにおける第一受光量情報取得部２１ａが取得した第一受光量情報ΔＡ１’（λ１）、ΔＡ１’（λ２）、ΔＡ１’（λ３）と、圧迫機構５０に駆動信号を出力したときにおける第二受光量情報取得部２１ｂが取得した第二受光量情報ΔＡ２ｘ’（λ１）、ΔＡ２ｘ’（λ２）、ΔＡ２ｘ’（λ３）（ｘ＝１）を取得して、式（２）に基づいて、係数Ｋ（λ１）、Ｋ（λ２）、Ｋ（λ３）を算出して係数記憶領域２５ｂに記憶させる制御を行う。
Ｋ（λ１）＝ΔＡ２ｘ’（λ１）／ΔＡ１’（λ１），（ｘ＝１）
Ｋ（λ２）＝ΔＡ２ｘ’（λ２）／ΔＡ１’（λ２），（ｘ＝１）
Ｋ（λ３）＝ΔＡ２ｘ’（λ３）／ΔＡ１’（λ３），（ｘ＝１）
・・・（２）
【００３４】
受光量情報算出部２１ｄは、入力装置２２から計測を行うための入力信号を受信したときには、係数記憶領域２５ｂに記憶された係数Ｋ（λ１）、Ｋ（λ２）、Ｋ（λ３）と、第一受光量情報取得部２１ａが取得した第一受光量情報ΔＡ１と、第二受光量情報取得部２１ｂが取得した１２個の第二受光量情報ΔＡ２ｘ（λ１）、ΔＡ２ｘ（λ２）、ΔＡ２ｘ（λ３）（ｘ＝１，２，・・・，１２）とを用いて、式（１）に基づいて、脳活動に関する受光量情報ΔＡｘ（λ１）、ΔＡｘ（λ２）、ΔＡｘ（λ３）（ｘ＝１，２，・・・，１２）を算出して受光量情報記憶領域２５ａに記憶させる制御を行う。
ΔＡｘ（λ１）＝ΔＡ２ｘ（λ１）−Ｋ（λ１）ΔＡ１（λ１），（ｘ＝１，２，・・・，１２）
ΔＡｘ（λ２）＝ΔＡ２ｘ（λ２）−Ｋ（λ２）ΔＡ１（λ２），（ｘ＝１，２，・・・，１２）
ΔＡｘ（λ３）＝ΔＡ２ｘ（λ３）−Ｋ（λ３）ΔＡ１（λ３），（ｘ＝１，２，・・・，１２）
・・・（１）
【００３５】
解析用制御部２１ｅは、受光量情報記憶領域２５ａに記憶された受光量情報ΔＡｘ（λ１）、ΔＡｘ（λ２）、ΔＡｘ（λ３）（ｘ＝１，２，・・・，１２）に基づいて、関係式（３）（４）（５）を用いて、オキシヘモグロビンの濃度変化・光路長積[oxyHb]、デオキシヘモグロビンの濃度変化・光路長積[deoxyHb]及び総ヘモグロビンの濃度変化・光路長積（[oxyHb]＋[deoxyHb]）を求め、モニタ画面２３ａに表示させる制御を行う。
【００３６】
ここで、光生体計測装置１により被検者の脳活動を計測する計測方法について説明する。図３は、光生体計測装置１による計測方法の一例について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ１０１の処理において、ホルダ１１を被検者の頭皮表面に配置する。
次に、ステップＳ１０２の処理において、圧迫機構５０を被検者の頭皮表面付近に存在する血管を圧迫するように配置する。
【００３７】
次に、ステップＳ１０３の処理において、入力装置２２を用いて係数Ｋを算出するための入力信号を入力することにより、係数算出部２１ｃは、圧迫機構５０に駆動信号を出力する。これにより、圧迫機構５０は、コンピュータ２０からの駆動信号に基づいて、所定の時間間隔で被検者の頭皮表面付近に存在する血管を圧迫する。
次に、ステップＳ１０４の処理において、発光制御部４２は、発光部２に駆動信号を出力するとともに、光検出制御部４３は、光検出部３からの受光量情報ΔＡ１’（λ１）、ΔＡ１’（λ２）、ΔＡ１’（λ３）、ΔＡ２ｙ’（λ１）、ΔＡ２ｙ’（λ２）、ΔＡ２ｙ’（λ３）を受けることにより受光量情報記憶領域２５ａに記憶させる。
【００３８】
次に、ステップＳ１０５の処理において、第一受光量情報取得部２１ａは、第一の受光プローブ１４で検出された第一受光量情報ΔＡ１’（λ１）、ΔＡ１’（λ２）、ΔＡ１’（λ３）を取得する。
次に、ステップＳ１０６の処理において、第二受光量情報取得部２１ｂは、送光プローブ１２ａから第二設定距離ｒ２で離れた第二の受光プローブ１３ａで検出された第二受光量情報ΔＡ２ｘ’（λ１）、ΔＡ２ｘ’（λ２）、ΔＡ２ｘ’（λ３），（ｘ＝１）を取得する。
【００３９】
次に、ステップＳ１０７の処理において、係数算出部２１ｃは、第一受光量情報ΔＡ１’（λ１）、ΔＡ１’（λ２）、ΔＡ１’（λ３）と、第二受光量情報ΔＡ２ｘ’（λ１）、ΔＡ２ｘ’（λ２）、ΔＡ２ｘ’（λ３），（ｘ＝１）とを取得して、式（２）に基づいて、係数Ｋ（λ１）、Ｋ（λ２）、Ｋ（λ３）を算出して係数記憶領域２５ｂに記憶させる。
【００４０】
次に、ステップＳ１０８の処理において、係数算出部２１ｃは、圧迫機構５０に駆動停止信号を出力する。これにより、圧迫機構５０は、コンピュータ２０からの駆動停止信号に基づいて、被検者の頭皮表面付近に存在する血管を圧迫することを停止する。
次に、ステップＳ１０９の処理において、入力装置２２を用いて計測を行うための入力信号を入力することにより、発光制御部４２は、発光部２に駆動信号を出力するとともに、光検出制御部４３は、光検出部３からの受光量情報ΔＡ１（λ１）、ΔＡ１（λ２）、ΔＡ１（λ３）、ΔＡ２ｙ（λ１）、ΔＡ２ｙ（λ２）、ΔＡ２ｙ（λ３）を受けることにより受光量情報記憶領域２５ａに記憶させる。
【００４１】
次に、ステップＳ１１０の処理において、第一受光量情報取得部２１ａは、第一の受光プローブ１４で検出された第一受光量情報ΔＡ１（λ１）、ΔＡ１（λ２）、ΔＡ１（λ３）を取得する。
次に、ステップＳ１１１の処理において、第二受光量情報取得部２１ｂは、送光プローブ１２から第二設定距離ｒ２で離れた第二の受光プローブ１３で検出された１２個の第二受光量情報ΔＡ２ｘ（λ１）、ΔＡ２ｘ（λ２）、ΔＡ２ｘ（λ３），（ｘ＝１，２，・・・，１２）を取得する。
【００４２】
次に、ステップＳ１１２の処理において、受光量情報算出部２１ｄは、係数記憶領域２５ｂに記憶された係数Ｋ（λ１）、Ｋ（λ２）、Ｋ（λ３）と、第一受光量情報取得部２１ａが取得した第一受光量情報ΔＡ１と、第二受光量情報取得部２１ｂが取得した１２個の第二受光量情報ΔＡ２ｘ（λ１）、ΔＡ２ｘ（λ２）、ΔＡ２ｘ（λ３），（ｘ＝１，２，・・・，１２）とを用いて、式（１）に基づいて、脳活動に関する受光量情報ΔＡｘ（λ１）、ΔＡｘ（λ２）、ΔＡｘ（λ３），（ｘ＝１，２，・・・，１２）を算出して受光量情報記憶領域２５ａに記憶させる。
次に、ステップＳ１１３の処理において、解析用制御部２１ｅは、受光量情報記憶領域２５ａに記憶された受光量情報ΔＡｘ（λ１）、ΔＡｘ（λ２）、ΔＡｘ（λ３），（ｘ＝１，２，・・・，１２）に基づいて、関係式（３）（４）（５）を用いて、オキシヘモグロビンの濃度変化・光路長積[oxyHb]、デオキシヘモグロビンの濃度変化・光路長積[deoxyHb]及び総ヘモグロビンの濃度変化・光路長積（[oxyHb]＋[deoxyHb]）を求め、モニタ画面２３ａに表示させる。
そして、ステップＳ１１３の処理が終了したときには、本フローチャートを終了させる。
【００４３】
以上のように、光生体測定装置１によれば、皮膚に存在する血管等におけるオキシヘモグロビンの濃度変化やデオキヘモグロビンの濃度変化等がタスクに同期した場合等にも、実際の計測を行う前に、送光点Ｔ近傍の皮膚に存在する血管のみでオオキシヘモグロビンの濃度変化やデオキヘモグロビンの濃度変化等を強制的に変化させて、係数Ｋを算出しているので、脳に存在する血管のみによる受光量情報ΔＡｘ（λ１）、ΔＡｘ（λ２）、ΔＡｘ（λ３），（ｘ＝１，２，・・・，１２）を取得することができる。
【００４４】
＜他の実施形態＞
（１）上述した光生体測定装置１では、計測を行う直前に、係数算出部２１ｃは、係数Ｋ（λ１）、Ｋ（λ２）、Ｋ（λ３）を算出して係数記憶領域２５ｂに記憶させる構成を示したが、係数Ｋ（λ１）、Ｋ（λ２）、Ｋ（λ３）を係数記憶領域２５ｂに予め記憶させておいてもよい。
【００４５】
（２）上述した光生体測定装置１では、係数算出部２１ｃは、係数Ｋ（λ１）、Ｋ（λ２）、Ｋ（λ３）を算出して係数記憶領域２５ｂに記憶させる構成を示したが、係数算出部２１ｃは、全ての波長に共通の係数Ｋを算出して係数記憶領域２５ｂに記憶させる構成としてもよい。
【００４６】
（３）上述した光生体測定装置１では、ホルダ１１は、５個の送光プローブ１２ａ〜１２ｅと、１個の第一の受光プローブ１４と、４個の第二の受光プローブ１３ａ〜１３ｄとを有する構成を示したが、ホルダは５個の送光プローブと５個の第一の受光プローブと４個の第二の受光プローブとを有する構成としてもよく、ホルダは５個の送光プローブと４個の第一の受光プローブと４個の第二の受光プローブとを有する構成としてもよい。つまり、プローブごとに係数Ｋを算出してもよいし、係数Ｋの平均値を算出してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、脳内各部の血流の経時変化や酸素供給の経時変化を測定することにより、生体の組織が正常であるか否かを診断するための酸素モニタ等として使用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１：  光生体測定装置
１１：  ホルダ（送受光部）
１２：  送光プローブ
１３：  第二の受光プローブ
１４：  第一の受光プローブ
２１ａ：  第一受光量情報取得部
２１ｂ：  第二受光量情報取得部
２１ｄ：  受光量情報算出部
５０：  圧迫機構
Ｔ：  送光点
Ｒ：  受光点
【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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