(57)【要約】【課題】プローブの装着時に、被検体への負荷が少なく、短時間に、1名の検査技師または医師が装着することができる生体光計測装置用プローブを提供する。【解決手段】生体頭部に光を照射する複数の光照射器と、生体頭部内を通過して生体表面から出射する光を検出する光受光器と、当該光照射器および光受光器を固定するホルダ１−３を有し、生体に装着可能な生体光計測装置用プローブにおいて、前記プローブは、可とう性を有する樹脂または金属から成る取り付け部材１−４を備え、前記取り付け部材により、前頭部および／または頭頂部側から、生体頭部へ前記プローブを固定するように構成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体頭部に光を照射する複数の光照射器と、生体頭部内を通過して生体表面から出射する光を検出する光受光器と、当該光照射器および光受光器を固定するホルダを有し、生体に装着可能な生体光計測装置用プローブにおいて、
前記プローブは、可とう性を有する取り付け部材を備え、前記取り付け部材により、前頭部および／または頭頂部側から、生体頭部へ前記プローブを固定するように構成されていることを特徴とする生体光計測装置用プローブ。
【請求項２】
請求項１に記載の生体光計測装置用プローブにおいて、
前記取り付け部材は、樹脂または金属から成ることを特徴とする生体光計測装置用プローブ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の生体光計測装置用プローブにおいて、
前記取り付け部材は、半円状の形状であることを特徴とする生体光計測装置用プローブ。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一つに記載の生体光計測装置用プローブにおいて、
前記可とう性を有する取り付け部材は、前記ホルダの両へりに配置されていることを特徴とする生体光計測装置用プローブ。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一つに記載の生体光計測装置用プローブにおいて、
前記光照射器および光受光器を固定するホルダは、生体頭部の前頭部または側頭部へ配置されることを特徴とする生体光計測装置用プローブ。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一つに記載の生体光計測装置用プローブにおいて、
前記取り付け部材は、耳掛け部を備えることを特徴とする生体光計測装置用プローブ。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一つに記載の生体光計測装置用プローブを具備し、前記光検出器から取得された信号に基づいて、生体内代謝物質の濃度もしくは濃度変化を計測する生体光計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、寝た状態でも脳活動の計測を容易に実現することが可能な生体光計測装置用プローブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
脳の局所的血液量変化は、光トポグラフィ法により無侵襲に計測可能である。光トポグラフィ法では可視から赤外領域に属する波長の光を被検体に照射し、被検体内部を通過した複数信号の光を同一の光検出器で検出し、ヘモグロビン変化量（または、ヘモグロビン濃度と光路長の積の変化量）を計測する。この方法は、磁気共鳴描画装置（MRI）、ポジトロン断層撮影法（PET）等の他の脳機能計測技術に比べ被験者に対する拘束性も低いという特徴を有する。この特徴を活かして、臨床現場などの場において、言語機能や神経性発作などの計測が行われている。
【０００３】
脳活動に伴う血液量変化を計測する生体光計測装置は、既に特許文献１にて公開され、大脳表面での脳活動部位を決定することで、精神疾患、言語機能計測などの医療分野のみならず、心理学、認知科学分野などの人文科学分野などへ広く活用されている。
【０００４】
脳神経外科向けの臨床応用としては、神経性発作の手術前の診断、言語機能の診断・計測などが挙げられ、保健収載の上臨床現場でも使用されている。このような臨床応用に加え、被験者に酸素吸入を行うことで脳梗塞部位周囲の酸素の伝播を計測することで脳梗塞部位を推定する診断方法の研究も進んでいる。この脳梗塞部位の診断は、複数波長を用いて大脳皮質における酸素化ヘモグロビンと脱酸素化ヘモグロビンの濃度変化の計測が可能な光トポグラフィ法のメリットを活用している。梗塞部位へは血液が流れないため、この血液により伝播される酸素も到達しないことから、酸素濃度の空間分布の差異を用いて診断を行うものである。
【０００５】
生体光計測装置用プローブは、生体頭部に光を照射する複数の光照射器と、生体頭部内を通過して生体表面から出射する光を検出する光受光器と、これらの光照射器および光受光器を固定するホルダから構成されている。生体光計測装置用プローブを被検体に装着するための構成として、例えば特許文献２，３記載のものがある。
【０００６】
特許文献２には、照射・受光点に接続された光ファイバ固定ソケット１７が取り付けられたシェル３の上から、固定用帽子１８を被せて、プローブ全体を頭に固定することが、開示されている。（図２１）
また、特許文献３には、複数のプローブ装着部を有するプローブホルダと、上記プローブホルダを固定する帯状の装着具本体と、上記装着具本体の長手方向の両端部にその一端が接続され、その他端で係合されるベルトと、上記装着具本体の短手方向において上記プローブホルダが固定される位置で上記装着具本体と接続される調整用ベルトとを備える生体光計測装置のプローブホルダ装着具が、開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０８−１０３４３４号公報
【特許文献２】特開２００４−１２１７０２号公報
【特許文献３】国際公開第２００７／０２６６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
脳神経外科向けの臨床計測などでは、被験者はベッド上にて寝た状態で計測を行うことも多い。この場合、被験者の頭部へプローブを装着する際に、言語機能などのヒト固有の脳機能が集中する両側頭部へ、被験者への負荷がより少なくプローブ（照射用光ファイバ、検出用光ファイバ、これらの光ファイバを固定するホルダ）を装着できる必要がある。また、装着に際しては、検査技師１名のみで対応できることが、検査にかかわる人件費を抑制するなど、病院経営上も必要不可欠である。また、装着時に、被験者が出来るだけ動かずに装着できることも医学上きわめて好ましい。しかし、それに資するプローブはいまだ開示されていない。
【０００９】
本発明は、プローブの装着時に、被検体への負荷が少なく、短時間に、1名の検査技師または医師が装着することができる生体光計測装置用プローブ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】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の生体光計測装置用プローブは、生体頭部に光を照射する複数の光照射器と、生体頭部内を通過して生体表面から出射する光を検出する光受光器と、当該光照射器および光受光器を固定するホルダを有し、生体に装着可能な生体光計測装置用プローブにおいて、前記プローブは、可とう性を有する取り付け部材を備え、前記取り付け部材により、前頭部および／または頭頂部側から、生体頭部へ前記プローブを固定するように構成されているものである。
【００１１】
本発明の生体光計測装置用プローブにおいて、前記取り付け部材は、樹脂または金属から成るものでよい。
また、本発明の生体光計測装置用プローブにおいて、前記取り付け部材は、半円状の形状であるものでよい。
また、本発明の生体光計測装置用プローブにおいて、前記可とう性を有する取り付け部材は、前記ホルダの両へりに配置されているものでよい。
また、本発明の生体光計測装置用プローブにおいて、前記光照射器および光受光器を固定するホルダは、生体頭部の前頭部または側頭部へ配置されるものでよい。
また、本発明の生体光計測装置用プローブにおいて、前記取り付け部材は、耳掛け部を備えるものでよい。
【００１２】
本発明の生体光計測装置は、上記の生体光計測装置用プローブを具備し、前記光検出器から取得された信号に基づいて、生体内代謝物質の濃度もしくは濃度変化を計測するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の生体光計測装置用プローブによれば、被検体の負荷が少なくプローブの装着が可能になる。また、短時間に、かつ、1名の検査技師もしくは医師がプローブを装着することが可能となる。そして、臨床検査のコストを低減することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１の生体光計測装置用プローブの装着状態を示す図。
【図２】本発明の実施例１の生体光計測装置用プローブの全体構成を示す図。
【図３】生体光計測装置の一例を示す図。
【図４】従来技術における生体光計測装置用プローブの一例を示す図。
【図５】従来技術における生体光計測装置用プローブの他の一例を示す図。
【図６】図４で示した生体光計測装置用プローブの使用方法を示す図。
【図７】本発明の実施例２の生体光計測装置用プローブの装着状態を示す図。
【図８】本発明の実施例２の生体光計測装置用プローブの全体構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施の形態を説明する前に、本発明の生体光計測装置用プローブが適用される生体光計測装置の構成について、図３を用いて説明する。図３は、頭部を代表とする生体について、生体内の代謝物質の濃度、もしくはその濃度変化を計測する生体光計測装置の装置構成図の一例を示す。３−１は、計測制御を行い、また、計測結果を表示することに代表される機能を有する電子計算機である。この電子計算機は、３−２に示す制御装置へ接続されており、３−３に示す計測システム内に具備する光源（半導体レーザ、発光ダイオード、ランプなどから構成）の点滅周期、光検出器（フォトダイオード、アバランシェフォトダイオード、などから構成）からの生体内光伝播強度、もしくはその伝播強度の変化の取り込みなどを実施する。３−４は計測用光導波路であり、３−３に示す計測システムと３−５に示す被検体との間を、光ファイバに代表される光学素子、並びに、３−６に示す光ファイバホルダを用いて、光信号の伝送を実施する。また、３−６に示した光ファイバホルダは、光源に結合された光ファイバおよび光検出器に結合された光ファイバを被検体３−５の頭皮上に複数点、空間分布を持たせて配置し、被検体内部の血液量変化に代表される生体内代謝物質の濃度、もしくはその濃度変化を空間的に取得することを可能とする。
【００１６】
なお、図３では、計測システムの光源または光検出器と被検体とを光ファイバに代表される光学素子を用いて伝送する例を説明したが、光ファイバを介することなく、ホルダ３−６上に直接に光源および光検出器を設けるようにしてもよい。
【実施例１】
【００１７】
図1に、本発明の実施例１の生体光計測装置用プローブを被検体に装着した状態を示す。また、図２に、この実施例の生体光計測装置用プローブを被検体から外した状態を示す。１−１は被検体であり、ベッド上などで仰向けに寝ている状態を図示している。１−２は枕などに代表される頭部固定具であり、被検体の快適性のためにベッド上などに配置される寝具などである。１−３はプローブホルダであり、本実施例では９箇所の照射用光ファイバもしくは検出用光ファイバの装着位置を有している。プローブホルダは、例えば柔らかいプラスチックやゴムで形成され、装着時に頭部に沿うように構成されている。脳神経外科向けの臨床計測では、このようなプローブホルダを、一般に前頭部や側頭部に装着する必要がある、これら前頭部もしくは側頭部へ装着する理由としては、前頭部については、判断・意思に関する脳機能が集中しており、一方、側頭部については、言語・運動に関する脳機能が集中しているためである。しかし、１−３に示すようなプローブホルダを載置するだけでは、頭皮上において、被検体上から脱落してしまい、実際にヒトの脳機能の検査に使用することは困難である。そこで、プローブホルダ１−３を固定する方法が必要となる。
【００１８】
図４もしくは図５に、従来技術におけるプローブホルダの固定方法を示す。図４では、樹脂、もしくは布から構成される帽子状(水泳帽）の固定具４−１の内部に、光照射／検出用ホルダ４−２を固定したプローブホルダを示している。同様に、図５では、樹脂、もしくは布から構成されるバンド状（はちまき）の固定具５−１の内部に、光照射／検出用ホルダ５−２を固定したプローブホルダを示している。これらのプローブホルダであっても、被検査体４−３、５−３への装着感は得られるものの、安定して固定をするためには、複数人の検査技師・医師によりプローブホルダを装着する必要がある。また、図６に示すように被検体の頭部６−１が枕に代表される頭部固定具６−２の上部に存在する場合もある。特に、脳梗塞のような疾患では、被検体の頭部を動かすことは、生命維持のためにも可能な限り回避すべきであり、これは頭部へプローブホルダを装着する際にも同様にいえる。
【００１９】
実施例１では、プローブホルダ１−３の取り付けに、可とう性を有する樹脂もしくは金属から成る取り付け部材１−４を用いる。この取り付け部材１−４は、図２に示すように、半円状の形状をしており、この取り付け部材１−４を、図１に示すように、前頭部側を経由させてプローブホルダ１−３を被検体１−１の側頭部に固定する。ここで、可とう性を有する取り付け部材１−４は、線材で形成されており、取り付けには複数本用いることが望ましい。また、該取り付け部材は前頭部および／または頭頂部を通すことが望ましい。
【００２０】
プローブホルダ１−３上への配置位置については、プローブホルダ１−３の両へりへ可とう性を有する取り付け部材１−４を配置することが望ましい。プローブホルダの両へりへ可とう性を有する取り付け部材を配置することにより、面状のプローブホルダの端の領域においても、光導波路先端と被検体との接触を確保することができる。
【００２１】
この実施例においては、可とう性を有する樹脂または金属から成る取り付け部材を用いて、被検体の前頭部および／または頭頂部側からプローブホルダを取り付けることにより、ベッド上に寝た状態の被検体に対して頭部を持ち上げることなくプローブの装着が可能になり、プローブ装着時の被検体の負荷を少なくすることができる。また、短時間に、一人の検査技師または医師がプローブを装着することが可能になる。
【実施例２】
【００２２】
実施例１では、可とう性を有する樹脂もしくは金属から成る取り付け部材を前頭部もしくは頭頂部を経由して配置して、プローブを被検体に装着することを開示したが、その他の頭部部位との固定方法を開示する。図7に、本発明の実施例２の生体光計測装置用プローブを被検体に装着した状態を示す。また、図８に、この実施例の生体光計測装置用プローブを被検体から外した状態を示す。この実施例では、実施例１の構成に加えて、可とう性のある樹脂もしくは金属から成る取り付け部材７−１に、耳掛け部７−５を設け、被検体の耳７−２の下部へ通す方法を開示している。また、プローブホルダ７−３の間を通す方法も開示している。この実施例によれば、取り付け部材が耳掛け部７−５を備えることから、被検査体７−４に対して、快適に、また、プローブの脱落が無くプローブを装着することが可能となる。
【符号の説明】
【００２３】
１−１  被検体
１−２  枕などに代表される頭部固定具
１−３  プローブホルダ
１−４  可とう性を有する樹脂もしくは金属から成る取り付け部材
３−１  電子計算機
３−２  制御装置
３−３  計測システム
３−４  計測用光導波路
３−５  被検体
３−６  光ファイバホルダ
４−１  樹脂、もしくは布から構成される帽子状の固定具
４−２  光照射／検出用ホルダ
４−３  被検体
５−１  樹脂、もしくは布から構成されるバンド状の固定具
５−２  光照射／検出用ホルダ
５−３  被検体
６−１  被検体
６−２  枕
７−１  樹脂もしくは金属から成る可とう性のある取り付け部材
７−２  耳
７−３  プローブホルダ
７−４  被検体
７−５  耳掛け部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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