JP2012152412A - Biological light measuring apparatus - Google Patents
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
【課題】大脳の内側表面における脳活動の計測が可能な生体光計測装置を提供する
【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、を有する計測器を備える、生体に装着可能なプローブ25と、計測部から取得された信号に基づいて、受光した光の分布を解析する解析部と、を有し、プローブ25は、当該プローブが装着された場合、一または複数の計測器が、生体頭部内の大脳縦列を覆い、大脳縦列の長手方向に縦列に配置される形状を有する。
【選択図】図15A living body light measuring device capable of measuring brain activity on the inner surface of the cerebrum is provided. A plurality of light irradiators for irradiating light to a living body head and a living body passing through the living body head. A probe 25 that can be attached to a living body, and includes an optical receiver that detects light emitted from the surface, and an analysis unit that analyzes the distribution of received light based on a signal acquired from the measurement unit When the probe is mounted, the probe 25 has a shape in which one or a plurality of measuring instruments cover the cerebral column in the head of the living body and are arranged in the longitudinal direction of the cerebral column. .
[Selection] Figure 15
Description
本発明は、脳深部活動の計測が容易な生体光計測装置に関するものである。 The present invention relates to a biological light measurement device that can easily measure deep brain activity.
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。臨床現場において,言語機能や神経性発作などの計測が行われている。 Local blood volume changes in the brain can be measured non-invasively by optical topography. In optical topography, the subject is irradiated with light having a wavelength in the visible to infrared range, and multiple signals that have passed through the subject are detected by the same photodetector, and the amount of hemoglobin change (or hemoglobin concentration and optical path) Measure the change in the product of the length). This method is characterized by low restraint on the subject compared to other brain function measurement techniques such as magnetic resonance lithography (MRI) and positron tomography (PET). Measurements of language function and neurological seizures are performed in clinical settings.
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。 A biological optical measurement device that measures changes in blood volume associated with brain activity has already been published in Patent Document 1, and by determining the brain activity site on the surface of the cerebrum, only in the medical field such as mental illness and language function measurement It is widely used in humanities such as psychology and cognitive science.
上記、特許文献1にて公開されている生体光計測装置は、図2に示されるように、頭皮・頭蓋骨7、脳脊髄液層(CSF層)8、白質・灰白質9などの層状に構成される被検査体の頭部の頭皮上に、一対の光照射器10(照射用光源、具体的には、レーザ、発光ダイオード、ランプや、これらの光源から照射された光を導く光導波路、具体的には、光ファイバ他)と生体内を伝搬した光を検出する光検出器11(具体的には、生体内を伝搬した光を検出する光導波路、具体的には、光ファイバ他とその光導波路で検出した光を電気的な信号へ変換する光/電気変換素子、具体的には、フォトダイオード、光電子増倍管)を配置し、脳活動に伴う大脳皮質での血液量変化に伴い、生体内を伝搬し検出器へ到達した光の強度が変化する現象により、血液量変化を推定する技術である。これら光照射器と光検出器は、複数対にて配置し、血液量変化を多点で推定することで、血液量変化部位の画像を作成することも可能である。 As shown in FIG. 2, the biological optical measurement device disclosed in Patent Document 1 is configured in a layered structure such as a scalp / skull 7, a cerebrospinal fluid layer (CSF layer) 8, a white matter / gray matter 9, and the like. A pair of light irradiators 10 (irradiation light sources, specifically, lasers, light emitting diodes, lamps, optical waveguides for guiding light emitted from these light sources, on the scalp of the head of the subject to be inspected, Specifically, the optical detector 11 that detects the light propagated in the living body and the optical fiber (specifically, an optical waveguide that detects the light propagated in the living body, specifically, the optical fiber and the like) An optical / electrical conversion element that converts the light detected by the optical waveguide into an electrical signal (specifically, a photodiode or a photomultiplier tube) is arranged to change blood volume in the cerebral cortex associated with brain activity. As a result, the intensity of light that propagates through the living body and reaches the detector changes. It is a technique for estimating a blood volume change. These light irradiators and photodetectors are arranged in pairs, and it is also possible to create an image of the blood volume change site by estimating the blood volume change from multiple points.
しかし、従来の生体光計測装置では、白質表面(大脳皮質表面)、言い換えると、外側表面(がいそくひょうめん)での脳活動を計測することを目的としていた。この計測装置では、例えば、ブロードマンの脳地図に対応した運動野、言語野などでの脳活動を計測することは可能であり、各種非特許文献などにその結果が計測されている。この計測が可能な理由は、計算機シミュレーションなどにより検討がなされ、非特許文献1等にその根拠が示されている。これは、頭皮表面から照射された光は生体組織内の細胞により散乱されるものの、その一部は、白質と頭蓋骨の間に存在する脳脊髄液層(光散乱係数が小さいことが特長)を伝播し、その脳脊髄液層で散乱された光の一部が白質の表面(大脳皮質)を通過し、その通過光も含めて検出した光は、白質表面での脳血液量変化を反映するからであるとされている。また、この非特許文献1によれば、小脳などの深部へ光が伝播することは無いとされている。そのため、光を照射・受光する計測器の形状や被検体の頭部に装着するプローブの形状、演算処理法などは大脳の外側表面の計測のみをターゲットとした構造となっていた。従って、脳の内側面から取得される脳深部の活動に基づく注意、意思決定などのヒト認知機能情報を積極的に計測するには不向きであった。 However, the conventional biological light measurement device is intended to measure the brain activity on the white matter surface (cerebral cortex surface), in other words, on the outer surface (gaisokukyomen). In this measuring device, for example, it is possible to measure brain activity in a motor area, a language area, or the like corresponding to a Broadman brain map, and the results are measured in various non-patent documents. The reason why this measurement is possible has been studied by computer simulation or the like, and its grounds are shown in Non-Patent Document 1 and the like. This is because the light irradiated from the scalp surface is scattered by cells in the living tissue, but part of it is a cerebrospinal fluid layer (feature with a small light scattering coefficient) existing between the white matter and the skull. The light that propagates and is scattered by the cerebrospinal fluid layer passes through the white matter surface (cerebral cortex), and the detected light, including the passing light, reflects changes in the cerebral blood volume on the white matter surface. It is said that it is from. Moreover, according to this nonpatent literature 1, it is supposed that light does not propagate to deep parts, such as a cerebellum. For this reason, the shape of a measuring instrument that irradiates and receives light, the shape of a probe attached to the head of a subject, a calculation processing method, and the like have a structure that targets only measurement of the outer surface of the cerebrum. Therefore, it is not suitable for actively measuring human cognitive function information such as attention and decision making based on deep brain activity acquired from the inner surface of the brain.
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、を有する計測器を備える、生体に装着可能なプローブと、前記計測部から取得された信号に基づいて、前記受光した光の分布を解析する演算部と、を有し、前記プローブは、当該プローブが装着された場合、一または複数の前記計測器が、前記生体頭部内の大脳縦列上部を覆い、当該大脳縦列の長手方向に縦列に配置される形状を有することを特徴とする生体光計測装置を提供する。 A probe that can be attached to a living body, comprising a measuring instrument that has a plurality of light irradiators that irradiate light on the head of the living body and a light receiver that detects light emitted from the surface of the living body through the head of the living body And an arithmetic unit that analyzes the distribution of the received light based on a signal acquired from the measurement unit, and the probe is configured to include one or a plurality of the measurement devices when the probe is mounted. Provides a biological light measurement device characterized by covering the upper part of the cerebral column in the living body head and having a shape arranged in a column in the longitudinal direction of the cerebral column.
本発明の生体光計測装置により、左右半球間に存在する大脳縦列との境界面である内側表面での脳活動の計測が可能になり、その結果、注意、意思決定などのヒト認知機能の計測が新たに可能になる。 The living body optical measurement device of the present invention makes it possible to measure brain activity on the inner surface, which is the boundary surface with the cerebral column existing between the left and right hemispheres. As a result, measurement of human cognitive functions such as attention and decision making Is now possible.
本発明を実施するための原理について、図1を用いて説明する。図1は、本発明による脳計測部位を模式的に示した図である。1は頭部構造の頭皮・頭蓋骨、2は脳脊髄液層、3は白質・灰白質層を示す。この3は大脳縦列4により左右に分かれており、3−1は左半球、3−2は右半球を示す。 The principle for carrying out the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram schematically showing a brain measurement site according to the present invention. Reference numeral 1 denotes a scalp / skull of the head structure, 2 denotes a cerebrospinal fluid layer, and 3 denotes a white matter / gray matter layer. This 3 is divided into right and left by the cerebral column 4, 3-1 indicates the left hemisphere, and 3-2 indicates the right hemisphere.
図1に示した構成は、図2に示したようなこれまでの脳の表側面を計測する場合と比較し、脳の大脳縦列4に沿って光照射器5、光検出器6が配置されている。 The configuration shown in FIG. 1 has a light irradiator 5 and a photodetector 6 arranged along the cerebral cerebral column 4 as compared with the case of measuring the front side of the brain as shown in FIG. ing.
この光照射器5、光検出器6の配置位置について、より詳細に図3、図4を用いて説明する。図3は頭蓋骨の内側に位置する大脳を頭部上部から俯瞰した絵である。図中の3−1は左半球、3−2は右半球を示す。この左半球と右半球は別れて存在し、図1の光照射器5と光検出器6の配置位置は、これら左右半球の中間の直上に位置する。また、図4は、右半球の内側表面を示す。12、13は、それぞれ、大脳、小脳を模式化している。14は、光照射器5から照射され、光検出器へ到達した光の伝播経路を示しており、大脳の内側表面を光が伝播している状態を示している。 The arrangement positions of the light irradiator 5 and the light detector 6 will be described in more detail with reference to FIGS. FIG. 3 is a picture of the cerebrum located inside the skull as seen from the top of the head. In the figure, 3-1 indicates the left hemisphere, and 3-2 indicates the right hemisphere. The left hemisphere and the right hemisphere exist separately, and the arrangement positions of the light irradiator 5 and the photodetector 6 in FIG. 1 are located immediately above the middle of these left and right hemispheres. FIG. 4 also shows the inner surface of the right hemisphere. 12 and 13 respectively model the cerebrum and cerebellum. Reference numeral 14 denotes a propagation path of light irradiated from the light irradiator 5 and reaching the photodetector, and shows a state in which light propagates on the inner surface of the cerebrum.
この図1に示した計測方法の有効性を確認するため、計算機シミュレーションにより実施したので、その方法と結果を以下に説明する。図5は、計算機シミュレーションに使用したモデルを示す。図1にて説明した脳構造と同様の構成となっており、図5の上図では、光照射器5と光検出器6の配置位置を、それぞれ,(x, y, z)=(-15, 0, 50),(x, y, z)=(15, 0, 50)とし,30 mm間隔で一対の光照射器と光検出器が配置されているとした。 In order to confirm the effectiveness of the measurement method shown in FIG. 1, it was carried out by computer simulation. The method and result will be described below. FIG. 5 shows a model used for computer simulation. 1 has the same structure as the brain structure described in FIG. 1. In the upper diagram of FIG. 5, the arrangement positions of the light irradiator 5 and the light detector 6 are respectively (x, y, z) = (− 15, 0, 50), (x, y, z) = (15, 0, 50), and a pair of light emitters and light detectors are arranged at 30 mm intervals.
一方、図5の下図では、同図の上図の1−1’で示したX=0平面での断層構造を示す。大脳縦列4の幅をw mmとした。ここで、図12−1は、脳活動部位の位置であり、脳脊髄液層2から深さD mmの位置に存在すると仮定した。また、この場所にて、脳活動に伴い吸収係数が変化すると仮定した。大脳縦列4が存在する場合と存在しない場合の光伝播特性を評価するために、w=2とw=0の場合を設定し、表1に示す光散乱係数と光吸収係数をシミュレーションの実施のために設定した。尚、設定した係数には非特許文献「2002 Phys. Med. Biol. 47 3429“Arranging optical fibres for the spatial resolution improvement of topographical images”」を参照した。 On the other hand, the lower diagram of FIG. 5 shows the tomographic structure on the X = 0 plane indicated by 1-1 'in the upper diagram of the figure. The width of the cerebral column 4 was w mm. Here, FIG. 12A is the position of the brain activity site, and is assumed to exist at a position of a depth D mm from the cerebrospinal fluid layer 2. It was also assumed that the absorption coefficient changes with brain activity at this location. In order to evaluate the light propagation characteristics when the cerebral column 4 is present and not present, the case of w = 2 and w = 0 is set, and the light scattering coefficient and the light absorption coefficient shown in Table 1 are calculated. Set for. For the set coefficient, the non-patent document “2002 Phys. Med. Biol. 47 3429“ Arranging optical fibers for the spatial resolution improvement of topographical images ”” was referred to.
シミュレーションの具体的な方法を以下に述べる。まず、光照射器から照射され光検出器へ到達する光の伝播経路をモンテカルロシミュレーションにより、また、図6(b)に示した換算散乱係数を用いて算出した。次に、図6(b)に示した吸収係数を用いて、フォトン毎の光検出器へ到達した光の強度を、脳活動前後各々に対して算出し、更に、このフォトン毎の結果の総和を求めた。総和より、脳活動前の検出光強度をT1、脳活動後の検出光強度をT2と定義し、吸光度変化ΔAを図22に示した式を用いて算出した。 A specific method of simulation is described below. First, the propagation path of the light irradiated from the light irradiator and reaching the light detector was calculated by Monte Carlo simulation and using the converted scattering coefficient shown in FIG. 6 (b). Next, using the absorption coefficient shown in FIG. 6 (b), the intensity of light reaching the photodetector for each photon is calculated before and after brain activity, and the sum of the results for each photon is calculated. Asked. From the sum, the detected light intensity before brain activity was defined as T1, the detected light intensity after brain activity was defined as T2, and the absorbance change ΔA was calculated using the formula shown in FIG.
このΔAをw=2mmとw=0mmに対して算出し、大脳縦列4の有無に依存した大脳内側表面における計測の可能性を評価した。 This ΔA was calculated for w = 2 mm and w = 0 mm, and the possibility of measurement on the inner surface of the cerebrum depending on the presence or absence of the cerebral column 4 was evaluated.
図6(a)に、算出結果を示す。この算出結果は、吸光度変化(ΔA)とDの関係をw=0mm、w=2mmに対して示している。各Dにおいて、吸光度変化(ΔA)比較すると、各々w=2mmの方がw=0mmに対してΔAが大きい。この結果は、大脳縦列4が存在し、その大脳縦列4上に光照射器5と光検出器6を具備させ脳活動を計測するときに、大脳の内側表面の感度が高い、もしくは向上することを示している。 FIG. 6A shows the calculation result. This calculation result shows the relationship between the change in absorbance (ΔA) and D with respect to w = 0 mm and w = 2 mm. In each D, when comparing changes in absorbance (ΔA), ΔA is larger for w = 2 mm than for w = 0 mm. As a result, the sensitivity of the inner surface of the cerebrum is high or improved when the cerebral column 4 exists and the cerebral column 4 is provided with the light irradiator 5 and the photodetector 6 to measure the brain activity. Is shown.
また、図7に大脳縦列4の有無、即ちw=0mm、w=2mmを各々設定した場合における内部の光伝播特性を可視化した表を示す。この表は、図5に示した座標系において、x=35面から、計算領域内部での光伝播経路を可視化した、言い換えれば透視した図である。大脳縦列4の無い場合(w=0mm)と大脳縦列4が有る場合(w=2mm)を比較すると、有る場合は、大脳縦列4に沿って光が深部まで伝播していることが明らかになった。この結果からも、大脳縦列4が有る場合は、大脳縦列4に沿って光が伝播するため、左右半球の内側表面での脳活動に対する感度が高いことがわかる。 FIG. 7 shows a table visualizing the internal light propagation characteristics when the presence or absence of the cerebral column 4 is set, that is, when w = 0 mm and w = 2 mm, respectively. In this coordinate system shown in FIG. 5, the light propagation path inside the calculation region is visualized from the x = 35 plane, in other words, a perspective view. Comparing the case where there is no cerebral column 4 (w = 0mm) and the case where cerebral column 4 is present (w = 2mm), it becomes clear that light is propagated along the cerebral column 4 to the deep part. It was. From this result, it can be seen that when the cerebral column 4 is present, the light propagates along the cerebral column 4, and thus the sensitivity to the brain activity on the inner surfaces of the left and right hemispheres is high.
次に、同一のモデル内において、複数の光照射器−光検出器対にて同時計測した場合の例を図8以降に示す。図8に示した例では、大脳縦列4の上部に光照射器5と光検出器6の対を配置するとともに、その周囲に別途光照射器15、16並びに光検出器17、18が配置されている。このような同一モデル内での大脳縦列の有無による光の伝搬特性の違いを検証するべく、図9に示すように、光照射器5から照射され光検出器6へ到達したフォトン、並びに、光照射器16から照射され光検出器18へ到達したフォトンの伝播特性の違いを計算結果から算出した。算出結果を図10に示す。光照射器―光検出器の配置位置の違いにより、検出光量が異なり、また、パルスを光照射器から照射した場合は、光検出器6、18で検出されるパルス波形の形状も異なることが明らかになった。この結果は、大脳縦列4上に光照射器―光検出器対を配置した場合と、大脳縦列4上ではない場所に光照射器―光検出器対を配置した場合では、光伝播経路が異なることを示している。 Next, examples of simultaneous measurement with a plurality of light irradiator-photodetector pairs in the same model are shown in FIG. In the example shown in FIG. 8, a pair of the light irradiator 5 and the light detector 6 is disposed at the top of the cerebral column 4, and light irradiators 15 and 16 and light detectors 17 and 18 are separately disposed around the pair. ing. In order to verify the difference in the light propagation characteristics depending on the presence or absence of cerebral tandem in the same model, as shown in FIG. 9, the photons emitted from the light irradiator 5 and reaching the light detector 6, and the light The difference in the propagation characteristics of photons irradiated from the irradiator 16 and reaching the photodetector 18 was calculated from the calculation results. The calculation results are shown in FIG. The amount of light detected differs depending on the arrangement position of the light irradiator and the light detector, and when the pulse is irradiated from the light irradiator, the shape of the pulse waveform detected by the light detectors 6 and 18 may be different. It was revealed. This result shows that the light propagation path is different between the case where the light irradiator-photodetector pair is arranged on the cerebral column 4 and the case where the light irradiator-photodetector pair is arranged not on the cerebral column 4. It is shown that.
図10による結果は、大脳縦列4を中心に複数の光照射器―光検出器対を配置することで、大脳縦列4上に配置した光照射器―光検出器対を推定することが可能となることを示している。一般に、大脳縦列4は頭蓋骨の内側に存在するため、頭皮上から非侵襲的に大脳縦列4の位置を推定するには、磁気共鳴描画装置(MRI)などの非侵襲的な形態画像計測装置を用いるしか方法は無い。しかし、図10に示した結果から、大脳縦列4上に一番近い光照射器―光検出器対を推定することが可能になり、大脳深部を通過している光を検出している可能性が高い光照射器―光検出器対を推定することが可能となる。第二に、第一で述べた「大脳深部を通過している光を検出している可能性が高い光照射器―光検出器対」と「大脳の外側表面を通過している光を検出している光照射器―光検出器対」との比較が可能となる。これにより、大脳の内側表面と外側表面での脳活動の相関を得ることも可能となるため、従来の内側表面での脳活動の取得だけでは得られなかった新たな脳活動の知見を得ることが可能となる。 As a result of FIG. 10, it is possible to estimate the light irradiator-photodetector pair arranged on the cerebral column 4 by arranging a plurality of light irradiator-photodetector pairs around the cerebral column 4. It shows that it becomes. In general, since the cerebral column 4 exists inside the skull, in order to estimate the position of the cerebral column 4 non-invasively from above the scalp, a non-invasive morphological image measurement apparatus such as a magnetic resonance drawing apparatus (MRI) is used. There is no other way but to use. However, from the result shown in FIG. 10, it is possible to estimate the light illuminator-photodetector pair closest to the cerebral column 4, and the possibility of detecting light passing through the deep cerebrum. It is possible to estimate a light irradiator-photodetector pair having a high value. Second, as described in the first section, “A light irradiator-photodetector pair that has a high possibility of detecting light passing through the deep part of the cerebrum” and “Detecting light passing through the outer surface of the cerebrum. Comparison with the "light irradiator-photodetector pair" is possible. As a result, it is possible to obtain a correlation between brain activity on the inner and outer surfaces of the cerebrum, so new knowledge of brain activity that could not be obtained only by acquiring brain activity on the inner surface was obtained. Is possible.
さらに図11では、光照射器と光検出器が、光照射器19、光照射器20、光検出器21、光検出器22、の順番に並べて配置している。この配列の効果を図12を用いて説明する。図12は、大脳の右半球の内側表面を示している。図12に示すように、光照射器19−光検出器21による光伝播経路23と、光照射器20−光検出器22による光伝播経路24とは、一部、大脳の内側表面上で重なり合うことが分かった。この結果から、図11に示した光照射器―光検出器の配置方法により、内側表面での脳活動を多点で計測することが可能になる。 Further, in FIG. 11, the light irradiator and the light detector are arranged in the order of the light irradiator 19, the light irradiator 20, the light detector 21, and the light detector 22. The effect of this arrangement will be described with reference to FIG. FIG. 12 shows the inner surface of the right hemisphere of the cerebrum. As shown in FIG. 12, the light propagation path 23 by the light irradiator 19-photodetector 21 and the light propagation path 24 by the light irradiator 20-photodetector 22 partially overlap on the inner surface of the cerebrum. I understood that. From this result, the brain activity on the inner surface can be measured at multiple points by the light irradiator-photodetector arrangement method shown in FIG.
本発明を実施するためのプローブ25の一例を図13に示す。大脳縦列を計測するためには、プローブ25を装着した場合、確実に大脳縦列上に計測器26が装着される構造となっている必要がある。さらに大脳縦列は脳の右半球と左半球の割れ目に位置しており、額側から後頭部側にかけて縦長の形状となっている。そのため、光照射器及び光検出器、あるいは光照射器と光検出器によるモジュールは、大脳縦列に沿って縦列に配置されるような構造となっていることが望ましい。 An example of the probe 25 for carrying out the present invention is shown in FIG. In order to measure the cerebral column, when the probe 25 is mounted, it is necessary to have a structure in which the measuring device 26 is securely mounted on the cerebral column. Furthermore, the cerebral column is located at the cleft of the right hemisphere and the left hemisphere of the brain, and has a vertically long shape from the forehead to the back of the head. Therefore, it is desirable that the light irradiator and the light detector, or the module with the light irradiator and the light detector, have a structure that is arranged in tandem along the cerebral tandem.
プローブ25は、被検体の頭頂部へ装着された場合、大脳縦列を覆うように、光照射器及び光検出器により構成された計測器26を縦列して配置されるように構成されている。このような構造にすることで、大脳縦列上へ確実に光照射器及び光検出器を配置することができ、脳の内側部から取得される脳深部の活動特有の情報を積極的に取得することができる。 When the probe 25 is mounted on the top of the subject, the probe 25 is configured to be arranged in a row with measuring instruments 26 composed of a light irradiator and a photodetector so as to cover the cerebral column. By adopting such a structure, the light irradiator and the photodetector can be surely arranged on the cerebral tandem, and information specific to deep brain activity acquired from the inner side of the brain is actively acquired. be able to.
さらに、計測器26を縦列に配置し、大脳縦列のみを計測部位のターゲットとすることで、他の部分からの余剰な情報を抽出してしまうことによる演算処理の不可を軽減し、プローブの製造コストを抑えることもできる。 Furthermore, by arranging the measuring instruments 26 in a column and using only the cerebral column as a target of the measurement site, it is possible to reduce the impossibility of arithmetic processing due to the extraction of excess information from other parts, and to manufacture a probe. Cost can also be reduced.
プローブ25の先端は、前方を額付近、後方を後頭部や頚付近にて固定機構27を備え、頭部に固定されるようにする。 The tip of the probe 25 is provided with a fixing mechanism 27 in the vicinity of the forehead in the front and in the vicinity of the back of the head and the neck, and is fixed to the head.
図14のように頭部に巻き付けるようにベルト部材28を備えてもよい。ベルト部材28を備えることで、被検体がより安定してプローブを装着することができる。さらに計測器26が確実に被検体の頭頂部へ装着されることを補助する役割も担っており、計測精度を向上させることができる。計測器28に備えられる光照射器−光検出器対は、単数であっても複数であってもよい。尚、光照射器と光検出器による計測器26の具体的構成は後述することとする。 You may provide the belt member 28 so that it may wind around a head like FIG. By providing the belt member 28, the subject can mount the probe more stably. Furthermore, it also plays a role of assisting that the measuring instrument 26 is reliably mounted on the top of the subject, thereby improving the measurement accuracy. There may be a single or a plurality of light irradiator-photodetector pairs provided in the measuring instrument 28. The specific configuration of the measuring device 26 using a light irradiator and a light detector will be described later.
次に、本装置のシステムについて、図15を用いて説明する。ただし、本システムは本発明を実施するための一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではないことに注意すべきである。 Next, the system of this apparatus will be described with reference to FIG. However, it should be noted that this system is only an example for carrying out the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention.
本装置はプローブ25と、ロックインアップ29と、アナログ−デジタル変換30(以下、「A/D変換器30」と記載)と、演算部31と、演算部31に含まれる信号解析部32、記憶装置33、光量制御部34、光照射器−光検出器間距離制御部35からなる。 The apparatus includes a probe 25, a lock-in up 29, an analog-digital conversion 30 (hereinafter referred to as “A / D converter 30”), a calculation unit 31, a signal analysis unit 32 included in the calculation unit 31, It comprises a storage device 33, a light quantity controller 34, and a light irradiator-photodetector distance controller 35.
本システムにより、光照射器と光検出器から構成される計測器26において,可視から赤外領域に属する波長の光を被検体頭部に照射し,被検体内部を通過した複数信号の光を光検出器で検出し計測することで、脳血液に含まれる脳の活動に基づく情報を得る。 With this system, the measuring instrument 26 composed of a light irradiator and a light detector irradiates the subject's head with light having a wavelength belonging to the visible to infrared region, and receives a plurality of signals of light that have passed through the subject. Information based on the activity of the brain contained in the brain blood is obtained by detecting and measuring with a photodetector.
前記計測器26は被験体内部で反射された光を検出し電気信号に変換するもので,光受光器としては光電子増倍管やフォトダイオードに代表される光電変換素子を用いる。光受光器で光電変換された生体通過光強度を表す電気信号は,それぞれロックインアンプ29に入力される。 The measuring device 26 detects light reflected inside the subject and converts it into an electrical signal. As the optical receiver, a photoelectric conversion element typified by a photomultiplier tube or a photodiode is used. Electric signals representing the intensity of light passing through the living body photoelectrically converted by the optical receiver are respectively input to the lock-in amplifier 29.
ロックインアップ29によるロックイン処理により出力された各波長の通過光強度信号をA/D変換器30でアナログ−デジタル変換した後に,演算部31に送られる。演算部31では、演算部31内の信号解析部32によって、通過光強度信号を使用して各検出点の検出信号から酸素化ヘモグロビン濃度,脱酸素化ヘモグロビン濃度および総ヘモグロビン濃度の相対変化量(または,より正確には各ヘモグロビン濃度と光路長の積の変化量)を演算し,複数の計測点の経時情報として記憶装置33に格納する。 The transmitted light intensity signal of each wavelength output by the lock-in process by the lock-in up 29 is analog-digital converted by the A / D converter 30 and then sent to the calculation unit 31. In the calculation unit 31, the signal analysis unit 32 in the calculation unit 31 uses the passing light intensity signal to detect relative changes in the oxygenated hemoglobin concentration, the deoxygenated hemoglobin concentration, and the total hemoglobin concentration from the detection signal at each detection point ( Or more precisely, the amount of change in the product of each hemoglobin concentration and optical path length) is calculated and stored in the storage device 33 as time-dependent information of a plurality of measurement points.
尚,ここではロックイン処理を行ってからアナログ−デジタル変換を行う例を記載したが,受光器からの信号を増幅・アナログ−デジタル変換した後に,ロックイン処理をデジタル的に行うことも可能である。 Although an example in which analog-to-digital conversion is performed after lock-in processing is described here, lock-in processing can also be performed digitally after amplifying and analog-to-digital conversion of the signal from the optical receiver. is there.
また,ここでは,複数の光を変調方式により分離する実施例を記載したが,これに限定されず,たとえば,複数の光を照射するタイミングを時間的にずらすことで複数光を弁別する時分割方式を用いることも可能である。 In addition, although an embodiment in which a plurality of lights are separated by a modulation method has been described here, the present invention is not limited to this. For example, time division for discriminating a plurality of lights by shifting the timing of irradiating the plurality of lights in time. It is also possible to use a method.
演算部31における信号解析部32によって、記憶装置33に格納されたプログラムにより、取得した信号の特性等が解析される。信号解析部32は、図10等を基に設定された大脳縦列と判断する光強度の所定の値と比較し、大脳縦列上、つまりは脳の内側部を透過した光であるかどうかを判定し、当該判定により大脳縦列上にあると判断された光照射器―光検出器対による情報を脳の内側部の情報として取得する。 The signal analysis unit 32 in the calculation unit 31 analyzes the characteristics of the acquired signal and the like by a program stored in the storage device 33. The signal analysis unit 32 compares the light intensity determined to be a cerebral column set based on FIG. 10 and the like to determine whether the light is transmitted on the cerebral column, that is, the inner side of the brain. Then, information by the light irradiator-photodetector pair determined to be on the cerebral column by the determination is acquired as information on the inner side of the brain.
このように、脳の内側部の情報を取得することに特化したプローブの形状、計測器の構造、演算手法等とすることで、脳の内側部から取得される脳深部の活動特有の情報を取得することができる。 In this way, information specific to activities in the deep brain acquired from the inner part of the brain by using the probe shape, measuring instrument structure, calculation method, etc. specialized for acquiring information on the inner part of the brain Can be obtained.
本実施例による脳の内側部に基づく情報を取得する精度をさらに向上させる方法として、計測器26に複数の光照射器を具備し、大脳縦列上に存在する計測器を特定するためのプリスキャン機能を計測工程に加えることが有効である。 As a method for further improving the accuracy of acquiring information based on the inner side of the brain according to the present embodiment, the measuring instrument 26 includes a plurality of light irradiators, and a prescan for identifying measuring instruments existing on the cerebral tandem It is effective to add functions to the measurement process.
図16は、大脳縦列上に対応する光照射器―光検出器対を特定するための、計測器26によるプローブアレー36の構成の一例である。破線1は大脳縦列の位置である。さらに、光照射器のみで構成された照射用計測器37、光検出器のみで構成された受光用計測器38を示す。本実施例では、照射用計測器37、受光用計測器38それぞれに光照射器5、光検出器6が、各々5つ具備されているが、この個数に限定されるものではない。一般に、頭皮上からは大脳縦列の位置を見つけることは不可能であり、本実施例では、アレーの中心に位置する照射用計測器37及び受光用計測器38が大脳縦列上に位置していると仮定する。 FIG. 16 shows an example of the configuration of the probe array 36 by the measuring instrument 26 for specifying the corresponding light irradiator-photodetector pair on the cerebral column. Dashed line 1 is the position of the cerebral column. Furthermore, an irradiation measuring instrument 37 composed of only a light irradiator and a light receiving measuring instrument 38 composed of only a photodetector are shown. In the present embodiment, each of the irradiation measuring instrument 37 and the light receiving measuring instrument 38 includes five light irradiators 5 and five photodetectors 6, but the number is not limited thereto. In general, it is impossible to find the position of the cerebral column from above the scalp. In this embodiment, the irradiation measuring device 37 and the light receiving measuring device 38 located at the center of the array are positioned on the cerebral column. Assume that
プローブアレー36は、図17のように各計測器26の中心に光受光器6を配置し、周辺に複数の光照射器5を配置して複数の計測器26によるアレーを構成してもよい。この構成により、波線1で示した大脳縦列のように、個人差によって変曲していたとしても、各計測点に対応した光照射器を特定できるため、個人差に依らず、大脳縦列の形状に沿って計測することが可能となる。 In the probe array 36, as shown in FIG. 17, the optical receiver 6 may be arranged at the center of each measuring instrument 26, and a plurality of light irradiators 5 may be arranged in the periphery to constitute an array of the measuring instruments 26. . With this configuration, it is possible to identify the light irradiator corresponding to each measurement point even if it is inflected due to individual differences, such as the cerebral tandem indicated by the wavy line 1, so that the shape of the cerebral tandem is not dependent on individual differences. It becomes possible to measure along.
尚、プローブアレー36は、より精度良く脳の内側部の情報を抽出するべく、光照射器と光検出器間の距離を変化させることのできる可動式の機構にして、プリスキャンによって特定された大脳縦列上の光照射器―光検出器対において、最適な光強度や波形の特性が鮮明に抽出できる光照射器―光検出器間距離に演算部31における光照射器−光検出器間距離制御部35にて制御できるようにしてもよい。また、大脳縦列上の光照射器―光検出器が特定された後、特定された光照射器―光検出器を大脳縦列測定に適当な光照射器―光検出器のモジュールに交換できるよう、計測器26に設置されている光照射器及び光検出器を交換して光照射器―光検出器間距離を変化させられるよう、交換式の機構を備えてもよい。 The probe array 36 is specified by pre-scanning as a movable mechanism that can change the distance between the light irradiator and the light detector in order to extract information on the inner side of the brain with higher accuracy. In the light irradiator-photodetector pair on the cerebral column, the optimal light intensity and waveform characteristics can be clearly extracted. You may enable it to control by the control part 35. FIG. In addition, after the illuminator-photodetector on the cerebral tandem is identified, the identified illuminator-photodetector can be replaced with a suitable illuminator-photodetector module for cerebral tandem measurement. An interchangeable mechanism may be provided so that the distance between the light irradiator and the light detector can be changed by exchanging the light irradiator and the light detector installed in the measuring instrument 26.
次に、図15及び図18を用いて、大脳縦列上に対応する光照射器―光検出器対を特定するためのプリスキャンの演算方法について述べる。 Next, using FIG. 15 and FIG. 18, a pre-scan calculation method for identifying a corresponding light irradiator-photodetector pair on the cerebral column will be described.
図18に、解析内容についての一例を示す。信号解析部32は、取得した信号の光量及び受光された光受光器を解析し、大脳縦列上、つまりは脳の内側部を透過した光であるかどうかを判定し、判定された光照射器を大脳縦列上に位置する光照射器として特定する。 FIG. 18 shows an example of analysis contents. The signal analysis unit 32 analyzes the light amount of the acquired signal and the received light receiver, determines whether the light is transmitted through the cerebral column, that is, the inner part of the brain, and the determined light irradiator Is identified as a light illuminator located on the cerebral column.
本発明は、脳の表平面を計測する従来技術とは異なり、脳の内側表面を計測するという特有を持つため、脳の深層部まで照射され受光した光ほど、光強度は減少してしまう。したがって、特定された光照射器からの光は、他の光照射器からの光と比較して減衰しているため、図18の「光量制御」等の解析結果に基づいて、特定された光照射器からの光の光量を他の光照射器からの光の光強度と比較して大きくする。あるいは、予め基準となる光強度を設定しておき、当該基準値に近くなるよう、光量を制御してもよい。 Unlike the prior art that measures the surface of the brain, the present invention has the characteristic of measuring the inner surface of the brain, so that the light intensity is reduced as the light is irradiated to the deep layer of the brain and received. Therefore, the light from the specified light irradiator is attenuated as compared with the light from the other light irradiators, so the specified light is based on the analysis result such as “light quantity control” in FIG. The amount of light from the irradiator is increased compared to the light intensity of light from other light irradiators. Alternatively, a reference light intensity may be set in advance, and the light amount may be controlled so as to be close to the reference value.
このようにすることで、検出される光の強度のノイズレベルを揃えることができ、精度良く大脳縦列上の信号を取得することが出来る。 また、当該光量制御を行う際、特定された光照射器以外の光照射器からの光量を減衰あるいは消灯させてもよい。当該制御により、演算処理の負荷低減やノイズによるエラーの抑制を可能にすることができる。 In this way, the noise level of the detected light intensity can be made uniform, and signals on the cerebral tandem can be acquired with high accuracy. Moreover, when performing the said light quantity control, you may attenuate or light-extinguish the light quantity from light irradiation devices other than the specified light irradiation device. With this control, it is possible to reduce the processing load and suppress errors due to noise.
信号解析部は、特定された光照射器―光検出器対に依る情報は、大脳縦列上による情報を脳の内側部の情報として取得される。 The signal analysis unit acquires information based on the identified light irradiator-photodetector pair as information on the inner side of the brain as information on the cerebral column.
このようなプリスキャン機能を備えることで、本発明の第一の目的である脳の内側部から取得される脳深部の活動特有の情報の取得をより精度良く行うことが可能となる。 By providing such a pre-scan function, it is possible to more accurately acquire information specific to deep brain activity acquired from the inner side of the brain, which is the first object of the present invention.
また、図19のように、計測される信号によって光が脳の内側部を透過した部位によって差異が生じる。つまりは、得られる脳の特性に由来する情報がそれぞれ異なるため、光強度等から、それぞれの光が脳のどの部位を透過したのかを推定することが必要となる。 Further, as shown in FIG. 19, a difference occurs depending on a site where light is transmitted through the inner side of the brain depending on a measured signal. That is, since the information derived from the characteristics of the obtained brain is different, it is necessary to estimate which part of the brain each light has transmitted from the light intensity or the like.
図19は、深さ方向に計測する場合において、光照射器と光検出器の距離を複数設定し、この設定により光伝播経路が異なることに着目して、各々異なる深さ情報を計測する場合の模式図を示している。本図において、各対(3対)の光伝播経路は異なり、5-1、6-1の間を通過する光強度の減少は、5-3、6-3の間を通過する光強度の減少と比較して大きい。このため、3点において同一の光強度を照射された場合、6-1で検出される光強度は最小となる。そこで、最小となる光強度から脳表面付近までの光強度とを相対比較を行うこと等により、光強度の減衰率の度合いから、各光照射器が透過した脳の深さ方向での位置を推定して計測することができる。 FIG. 19 shows a case where a plurality of distances between the light irradiator and the light detector are set in the case of measuring in the depth direction, and different depth information is measured by paying attention to the fact that the light propagation path is different depending on this setting. The schematic diagram is shown. In this figure, the light propagation path of each pair (3 pairs) is different, and the decrease in light intensity passing between 5-1 and 6-1 is the light intensity passing between 5-3 and 6-3. Large compared to the decrease. For this reason, when the same light intensity is irradiated at three points, the light intensity detected at 6-1 is minimized. Therefore, by comparing the light intensity from the minimum light intensity to the vicinity of the brain surface, etc., the position in the depth direction of the brain that each light illuminator has transmitted is determined from the degree of the light intensity attenuation rate. It can be estimated and measured.
図15の演算部31内の信号解析部32は、図18の解析内容のように、光量の度合いによって深層レベルを分類し、脳の深さ方向について、どの深さの情報を受光した光を有しているのかを推定する。当該推定結果に基づいて脳内側部の計測部位を特定することで、脳の内側部から取得される脳深部の活動特有の情報をより明確に取得することが可能になる。 The signal analysis unit 32 in the calculation unit 31 in FIG. 15 classifies the depth level according to the amount of light as shown in the analysis content in FIG. 18, and determines which depth information is received in the depth direction of the brain. Estimate whether you have it. By specifying the measurement site in the inner side of the brain based on the estimation result, it becomes possible to more clearly acquire information specific to the activity of the deep brain acquired from the inner side of the brain.
大脳縦列直上の情報は、右脳、左脳それぞれの情報を併せて取得している場合がある。そのため、これまでの実施例などによって特定した光照射器と隣接する光照射器から取得された情報との相関から、左右の脳活動の違いや、大脳縦列上の情報について、左脳、右脳の情報との相関性を計測することができる。 The information directly above the cerebral column may be obtained by combining the information of the right brain and the left brain. Therefore, from the correlation between the light illuminator specified by the previous examples and the information acquired from the adjacent light illuminator, the left and right brain information about the difference in left and right brain activity and information on the cerebral tandem The correlation with can be measured.
図20は、大脳縦列上、並びにその近傍に複数対の光照射器、光検出器対を具備したことを特徴とする生体光計測装置である。図20では、左脳の境界面上、大脳縦列上、右脳の境界面上にプローブ25を配置しているため、各々光伝播経路が異なる。得られた信号の特性は、演算部31による波形特性の違いやメモリ内の参照波形との比較などによって類似性、相関性について解析される。 FIG. 20 is a biological light measurement device comprising a plurality of pairs of light irradiators and light detector pairs on and near the cerebral tandem. In FIG. 20, since the probes 25 are arranged on the boundary surface of the left brain, the cerebral column, and the boundary surface of the right brain, the light propagation paths are different. The characteristics of the obtained signals are analyzed for similarity and correlation by a difference in waveform characteristics by the calculation unit 31 and comparison with a reference waveform in the memory.
その結果、大脳縦列に沿う、大脳皮質上の活動に関して、左右半球での脳活動の違いを計測することが出来る。
さらに、脳の同一測定対象部位における表平面と内側部の情報を同時に取得することにより、対象部位の脳活動の情報をより詳細に解析することが可能となる。図21は、大脳縦列上以外の脳の表面を計測する外側面計測器39と一体化させた構成である。当該構成を用いれば、脳の同一測定部位を、表面と内側部の両方から計測することが可能となる。得られた同一測定部位の表面からの情報と内側部からの情報との相関を比較することで、測定部位の情報をより精度よく検出することが可能となる。
As a result, regarding the activity on the cerebral cortex along the cerebral tandem, it is possible to measure the difference in brain activity in the left and right hemispheres.
Furthermore, by acquiring information on the front surface and the inner part at the same measurement target part of the brain at the same time, it becomes possible to analyze the information on the brain activity of the target part in more detail. FIG. 21 shows a configuration integrated with an outer surface measuring instrument 39 that measures the surface of the brain other than on the cerebral tandem. If the said structure is used, it will become possible to measure the same measurement site | part of a brain from both the surface and an inner part. By comparing the correlation between the obtained information from the surface of the same measurement site and the information from the inner side, the information on the measurement site can be detected with higher accuracy.
1 頭皮・頭蓋骨
2 脳脊髄液層
3 灰白質・白質
3−1 左半球
3−2 右半球
4 大脳縦列
5 光照射器
6 光検出器
7 頭皮・頭蓋骨
8 脳脊髄液層(CSF層)
9 白質・灰白質
10 光照射器
11 光検出器
12 大脳
12−1 脳活動部位の位置
13 小脳
14 光照射器から照射され、光検出器へ到達した光の伝播経路
15 光照射器
16 光照射器
17 光検出器
18 光検出器
19 光照射器
20 光照射器
21 光検出器
22 光検出器
23 光照射器19と光検出器21による光伝播経路
24 光照射器20と光検出器22による光伝播経路
25 プローブ
26 計測器
27 固定機構
28 ベルト部材
29 ロックインアンプ
30 A/D変換器
31 演算部
32 信号解析部
33 記憶装置
34 光量制御部
35 光照射器−光検出器間距離制御部
36 プローブアレー
37 照射用計測器
38 受光用計測器
39 外側面計測器
1 scalp / skull 2 cerebrospinal fluid layer 3 gray matter / white matter 3-1 left hemisphere 3-2 right hemisphere 4 cerebral tandem 5 light irradiator 6 light detector 7 scalp / skull 8 cerebrospinal fluid layer (CSF layer)
9 White matter / gray matter 10 Light irradiator 11 Light detector 12 Cerebrum 12-1 Location of brain active site 13 Cerebellum 14 Light propagation path from light irradiator and reaching light detector 15 Light irradiator 16 Light irradiation Device 17 Light detector 18 Light detector 19 Light irradiator 20 Light irradiator 21 Light detector 22 Light detector 23 Light propagation path 24 by light irradiator 19 and light detector 21 By light irradiator 20 and light detector 22 Light propagation path 25 Probe 26 Measuring instrument 27 Fixing mechanism 28 Belt member 29 Lock-in amplifier 30 A / D converter 31 Calculation unit 32 Signal analysis unit 33 Storage device 34 Light quantity control unit 35 Light irradiation device-photodetector distance control unit 36 Probe array 37 Irradiation measuring instrument 38 Light receiving measuring instrument 39 External surface measuring instrument
Claims (12)
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、
を有する計測器を備える、生体に装着可能なプローブと、
前記計測部から取得された信号に基づいて、前記受光した光の分布を解析する演算部と、
を有し、
前記プローブは、
当該プローブが装着された場合、一または複数の前記計測器が、前記生体頭部内の大脳縦列を覆い、当該大脳縦列の長手方向に縦列に配置される形状を有することを特徴とする生体光計測装置。 A plurality of light irradiators that irradiate light on the head of the living body;
A light receiver that detects light emitted from the surface of the living body through the living body head;
A probe that can be attached to a living body,
Based on a signal acquired from the measurement unit, a calculation unit that analyzes the distribution of the received light,
Have
The probe is
When the probe is mounted, one or a plurality of the measuring instruments cover a cerebral column in the living body head and have a shape arranged in tandem in the longitudinal direction of the cerebral column Measuring device.
生体内部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、
を備えるプローブと、
前記光検出器から取得された信号に基づいて、前記受光した光の分布を解析する演算部と、
を有し、
前記プローブは、
前記複数の光照射器及び前記複数の光受光器が、当該プローブの中点と交わる略直線上に配置されることを特徴とする生体光計測装置。 A plurality of light irradiators for irradiating light on the surface of the living body;
A light receiver that detects light emitted from the surface of the living body through the inside of the living body;
A probe comprising:
Based on a signal acquired from the photodetector, an arithmetic unit that analyzes the distribution of the received light;
Have
The probe is
The biological light measurement device, wherein the plurality of light irradiators and the plurality of light receivers are arranged on a substantially straight line intersecting a midpoint of the probe.
前記一または複数の計測器の有する前記複数の光照射器のうち、大脳縦列へ照射された光を受光する一または複数の前記光照射器を特定することを特徴とする請求項1または2記載の生体光計測装置。 The computing unit is
The one or a plurality of the light irradiators that receive the light irradiated to the cerebral tandem among the plurality of the light irradiators included in the one or a plurality of measuring devices are specified. Biological light measuring device.
前記受光する光の光量が所定の値より低い場合、大脳縦列へ照射された光を受光する光照射器として特定することを特徴とする請求項2記載の生体光計測装置。 The computing unit is
The living body light measuring device according to claim 2, wherein when the amount of light received is lower than a predetermined value, the light irradiated to the cerebral tandem is specified as a light irradiator.
前記特定された光照射器における計測結果に基づいて、前記照射する光の光強度を変化させることを特徴とする請求項4記載の生体光計測装置。 The computing unit is
The biological light measurement device according to claim 4, wherein the light intensity of the light to be irradiated is changed based on a measurement result in the specified light irradiator.
前記特定された光照射器以外の一または複数の前記光照射器の照射する光強度を所定の値よりも小さくさせることを特徴とする請求項3記載の生体光計測装置。 The computing unit is
The biological light measurement device according to claim 3, wherein the light intensity irradiated by one or a plurality of the light irradiators other than the specified light irradiator is made smaller than a predetermined value.
前記特定された光照射器と隣接する一または複数の前記光照射器からの光に基づく信号を取得し、
前記特定された光照射器からの光に基づく信号と、前記隣接する一または複数の前記光照射器からの光に基づく信号との相関を解析することを特徴とする請求項3記載の生体光計測装置。 The computing unit is
Obtaining a signal based on light from one or more of the light illuminators adjacent to the identified light illuminator;
The biological light according to claim 3, wherein a correlation between a signal based on light from the identified light irradiator and a signal based on light from the one or more adjacent light irradiators is analyzed. Measuring device.
前記大脳縦列へ照射された光を受光する計測器の計測結果に基づいて、脳の内側部の深さ方向の光の照射位置を解析することを特徴とする請求項3記載の生体光計測装置。 The computing unit is
4. The biological light measurement apparatus according to claim 3, wherein the irradiation position of the light in the depth direction of the inner side of the brain is analyzed based on a measurement result of a measuring instrument that receives light irradiated to the cerebral tandem. .
披検体の頭部へ着脱するベルト部材を有することを特徴とする請求項1または2記載の生体光計測装置。 The probe is
The living body light measurement apparatus according to claim 1, further comprising a belt member attached to and detached from the head of the sample.
前記特定された光照射器からの光の光強度に基づいて、当該特定された光照射器と前記光受光器との間隔を変化させることを特徴とする請求項3記載の光計測装置。 The computing unit is
The optical measurement apparatus according to claim 3, wherein an interval between the specified light irradiator and the light receiver is changed based on light intensity of light from the specified light irradiator.
当該計測器の有する前記複数の光照射器または光検出器の一部を交換し、前記光照射器と前記光検出器の間の距離を変更する機構を有することを特徴とする請求項3記載の生体光計測装置。 The measuring instrument is
4. A mechanism for exchanging a part of the plurality of light irradiators or light detectors of the measuring instrument and changing a distance between the light irradiators and the light detectors. Biological light measuring device.
当該プローブが装着された場合、前記計測部により計測される部位を、前記計測部が設置される側面と別の側面から計測する外側面計測器を有し、
前記演算部は、
脳の同一部位における前記計測器と前記外側面計測器からの信号との相関に基づいて、前記受光した光の分布を解析することを特徴とする請求項1記載の生体光計測装置。 The probe is
When the probe is attached, it has an outer surface measuring instrument that measures a part measured by the measuring unit from a side surface different from the side surface on which the measuring unit is installed,
The computing unit is
The biological light measurement apparatus according to claim 1, wherein the distribution of the received light is analyzed based on a correlation between the measurement device and a signal from the outer surface measurement device in the same part of the brain.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011014699A JP2012152412A (en) | 2011-01-27 | 2011-01-27 | Biological light measuring apparatus |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011014699A JP2012152412A (en) | 2011-01-27 | 2011-01-27 | Biological light measuring apparatus |
Publications (1)
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JP2012152412A true JP2012152412A (en) | 2012-08-16 |
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JP2011014699A Pending JP2012152412A (en) | 2011-01-27 | 2011-01-27 | Biological light measuring apparatus |
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Country | Link |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015198373A1 (en) * | 2014-06-23 | 2015-12-30 | 株式会社日立製作所 | Biophotonic measurement device and method |
JP2018015586A (en) * | 2017-09-28 | 2018-02-01 | 株式会社日立製作所 | Biological light measurement device |
-
2011
- 2011-01-27 JP JP2011014699A patent/JP2012152412A/en active Pending
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WO2015198373A1 (en) * | 2014-06-23 | 2015-12-30 | 株式会社日立製作所 | Biophotonic measurement device and method |
JPWO2015198373A1 (en) * | 2014-06-23 | 2017-04-20 | 株式会社日立製作所 | Biological light measurement device and method |
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