WO2004052211A1 - 計測プローブ及び生体光計測装置 - Google Patents

計測プローブ及び生体光計測装置 Download PDF

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WO2004052211A1
WO2004052211A1 PCT/JP2003/015880 JP0315880W WO2004052211A1 WO 2004052211 A1 WO2004052211 A1 WO 2004052211A1 JP 0315880 W JP0315880 W JP 0315880W WO 2004052211 A1 WO2004052211 A1 WO 2004052211A1
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WO
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holder
optical fiber
subject
measurement
measurement probe
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Application number
PCT/JP2003/015880
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English (en)
French (fr)
Inventor
Takashi Ishizuka
Michiyuki Fujiwara
Original Assignee
Hitachi Medical Corporation
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/1455—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
    • A61B5/14551—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters for measuring blood gases
    • A61B5/14552—Details of sensors specially adapted therefor

Definitions

  • the present invention relates to a measurement probe that irradiates a subject with measurement light and receives light (a light passing through a living body) that has passed through the inside of the subject, and a biological light measurement device including the measurement probe.
  • a conventional biological optical measurement device includes a measurement probe attached to a subject and a device main body connected to the measurement probe. Have.
  • the measurement probe is an irradiation optical fiber that irradiates the subject with the measurement light generated by the device main body, and a detection optical fiber that receives the measurement light that has passed through the inside of the subject, that is, the light that passes through the living body and guides it to the device main body.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a measurement probe and a biological light measurement device capable of performing measurement in a posture in which a subject lies sideways.
  • a measurement probe includes a holder mounted on a subject, and at least one of irradiation and detection in which a tip on the subject side is held by the holder.
  • One of the optical fibers, the optical fiber is drawn out from the side surface of the holder, and is bent in the holder so that the tip is directed toward the object when the holder is attached to the object. ing.
  • a biological optical measurement device includes a measurement probe that has a plurality of optical fibers for irradiating a subject with measurement light and receiving measurement light returning from the subject, and is attached to the subject.
  • the fiber is drawn out from the side surface of the measurement probe, and is bent in the measurement probe so that the tip is directed toward the object when the measurement probe is attached to the object.
  • FIG. 1 is a plan view showing a measurement probe according to Embodiment 1 of the present invention.
  • Fig. 2 is a sectional view of the holder of Fig. 1,
  • FIG. 3 is a plan view showing a state where the holder cover of FIG. 2 is removed
  • FIG. 4 is a plan view showing the holder base of FIG. 2,
  • FIG. 5 is a side view showing the holder base of FIG. 4,
  • FIG. 6 is a sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 4,
  • FIG. 7 is a bottom view showing the holder base of FIG. 4,
  • Fig. 8 is a sectional view of the holder cover of Fig. 2,
  • FIG. 9 is a bottom view showing the holder cover of FIG. 7,
  • FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of a biological light measurement device including the measurement probe of FIG. 1,
  • FIG. 11 is a front view showing a measurement probe according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line XII-XII of FIG.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a state in which the holder cover is removed from the measurement probe of FIG. 11,
  • FIG. 14 is a perspective view showing a state where the holder unit of FIG. 11 is attached to a subject.
  • FIG. 15 is a perspective view showing a state in which a fastening fixture is mounted from above the holder portion of FIG. 14,
  • FIG. 16 is a plan view showing a measuring probe according to Embodiment 3 of the present invention, and
  • FIG. 9 is a plan view showing a measurement probe according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 1 is a plan view showing a measurement probe according to Embodiment 1 of the present invention.
  • a measurement probe according to the present embodiment includes a probe main body 101 attached to a subject and a plurality of irradiation optical fibers for guiding irradiation light from the measurement apparatus main body to the probe main body 101. 102 and a plurality of detection optical fibers 103 for guiding the light passing through the living body from the subject to the main body of the measuring apparatus.
  • irradiation and detection optical fibers 102 and 103 are previously mounted on the probe main body 101. Therefore, by attaching the probe main body 101 to the subject, the irradiation and detection optical fibers 102 and 103 are respectively arranged at desired measurement positions. That is, by placing the probe main body 101 on the head of the subject, the irradiation and detection optical fibers 102 and 103 are respectively arranged at desired measurement positions.
  • One end (tip) of the irradiation and detection optical fibers 102 and 103 is held perpendicular to the contact surface of the probe body 101 with the subject. .
  • the irradiation and detection light beams 102 and 103 are drawn out from the side surface of the probe body 101. Further, the other ends of the irradiation and detection optical fibers 102 and 103 are connected to the measuring device main body.
  • the probe main body 101 has three holder sections 104.
  • Each holder section 104 is provided with three optical fiber head sections (including an irradiation bed section and a detection bed section) at equal intervals.
  • the holder portions 104 are connected at predetermined intervals by connecting portions 105. Thus, the distance between the holder portions 104 is maintained, and the weight and thickness of the entire measurement probe are reduced.
  • a fixing means such as a belt for fixing the measurement probe to the head is provided so that the mounting position of the measurement probe does not shift. It may be connected to the probe body 101.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the holder portion 104 of FIG. 1
  • FIG. 4 is a plan view showing the holder base of FIG. 2
  • FIG. 5 is a side view showing the holder base of FIG. 4
  • FIG. 6 is a cross-section taken along line VI-VI of FIG.
  • FIG. 7 is a bottom view showing the holder base of FIG. 4
  • FIG. 8 is a sectional view of the holder cover of FIG. 2
  • FIG. 9 is a bottom view showing the holder kano of FIG.
  • a holder base 201 as a first member is covered with a holder cover 202 as a second member.
  • the holder base 201 is arranged on the side that comes into contact with the subject, and the holder cover 202 is arranged on the side that does not come into contact with the subject.
  • the holder base 201 is made of a material having more flexibility than the holder cover 202.
  • the holder cover 202 is made of a material having higher rigidity than the holder base 201.
  • the holder base 201 is provided with a plurality of independent optical fiber piping grooves (protection grooves) 207 for accommodating the optical fibers 102 and 103.
  • the optical fibers 102 and 103 are introduced into the holder portion 104 from the side surfaces of the holder portion 104, extend in the holder portion 104 along the extending direction of the holder portion 104, and the distal end portions are bent at substantially right angles. I have.
  • a plurality of optical fiber fixing devices 203 for fixing the tips of the optical fibers 102 and 103, and a plurality of optical fiber protectors 204 for protecting the bent portions of the optical fibers 102 and 103 are provided.
  • a plurality of height adjusting jigs 205 for adjusting the amount of projection of the optical fibers 102 and 103 from the holder pace 201 are provided.
  • the optical fiber fixture 203 holds the optical fibers 102, 103 such that the distal ends of the optical fibers 102, 103 are arranged at the measurement position of the subject.
  • the optical fiber fixture 203 has a built-in panel mechanism (not shown) that holds the optical fibers 102 and 103 and pushes out a small amount from the surface of the holder base 201.
  • the optical fibers 102 and 103 are arranged so as to avoid the optical fiber fixture 203 for the other optical fibers 102 and 103.
  • the optical fiber 103 arranged at the position closest to the intake portion of the optical fibers 102 and 103 has a first convex portion 402 a (described later) for fixing the holder base 201 and the holder cover 202. After being bent in the vertical direction by the optical fiber protector 204 through the side close to, it is held by the optical fiber fixture 203. Further, the optical fiber 102 disposed at the intermediate position passes through the outer side of the optical fiber 103 closest to the intake portion, is bent in the vertical direction by the optical fiber protective device 204, and is held by the optical fiber fixing device 203. .
  • optical fiber 103 arranged at the position farthest from the intake portion of the optical fibers 102, 103 passes on the opposite side of the first convex part 402a from the two optical fibers 102, 103 described above, After being bent in the vertical direction by the optical fiber protector 204, it is held by the optical fiber fixture 203.
  • the arrangement of the optical fibers 102 and 103 as described above is performed by inserting the optical fibers 102 and 103 into the optical fiber piping groove 207. At this time, in order to minimize the bending rate when the optical fibers 102 and 103 are bent while protecting the optical fibers 102 and 103 with the optical fiber protector 204, the outer peripheral coating of the optical fibers 102 and 103 is removed. The core portions of 102 and 103 are disposed in the optical fiber piping groove 207. -On the mating surface of the holder base 201 (the surface mating with the holder cover 202), there are provided three concave portions 401 having a cross-sectional circle diameter.
  • each concave portion 401 a through hole 402 penetrating to the subject side is provided.
  • the distal ends of the optical fibers 102 and 103 slightly protrude from the through hole 402 to the outside of the holder pace 201.
  • the concave portion 401 and the through-hole 402 are coaxially arranged.
  • the diameter of the recess 401 is larger than the diameter of the through hole 402.
  • a step is formed at the bottom of the recess 401.
  • the diameter of the concave portion 401 is the same as the outer diameter of the height adjusting jig 205 and the optical fiber fixture 203. Then, the height adjusting jig 205 and the optical fiber fixture 203 are inserted into the recess 401.
  • the holder pace 201 has a plurality of annular projections 403 protruding so as to surround the distal ends of the optical fibers 102 and 103 exposed from the holder base 201 to the outside. Then, by adjusting the amount of protrusion of the optical fibers 102 and 103 with respect to the annular convex portion 403 by the height adjustment jig 205, it is possible to adjust the pressing force when the distal end portions of the optical fibers 102 and 103 hit the subject. It is possible. Also, the optical fibers 102, 103 Is prevented from entering external light.
  • the annular convex portions 403 are formed independently of each other, and are arranged at intervals from each other. As a result, when the measurement probe is placed on the subject, the deformation of the holder portion 104 is allowed such that the annular convex portion 403 is along the measurement portion (contact portion). This makes it possible to make the contact angles of the optical fins 102 and 103 coming into contact with the subject vertical or almost vertical. In addition, the deformation according to the shape of the measurement site can more reliably prevent external light from entering the optical fibers 102 and 103 during measurement.
  • the external shape of the ⁇ -shaped convex portion 403 formed in the center portion is circular, and the external shape of the annular convex portions 403 arranged on both sides thereof is elliptical.
  • the shape of 03 is not limited to this.
  • the height adjustment jig 205 allows the amount of movement of the optical fibers 102 and 103 when the measurement probe is attached to the subject to be deformed by the panel mechanism built into the optical fiber fixture 203. This prevents an excessive burden on the optical fins 102 and 103 due to exceeding the operating range. This prevents the optical fins 102 and 103 from being damaged.
  • Relatively large first protrusions 402 a are formed at both ends of the holder base 201 in the longitudinal direction. Further, between the concave portions 401 adjacent to each other (middle), second convex portions 402 b having smaller cross-sectional diameters and projecting amounts than the first convex portions 402 a are formed. I have.
  • a plurality of housing portions 404 that are concave portions facing the concave portions 401 are formed on a surface of the holder cover 202 that is in contact with the holder base 201.
  • the concave portion 401 and the housing portion 404 form a space for housing the bent portions of the optical fibers 102 and 103.
  • Each accommodating portion 404 accommodates the bent portions of the optical fibers 102, 103, the optical fiber fixing device 203, and the optical fiber protective device 204.
  • the size of the accommodating portion 404 is set so as to be minimized within a range where damage due to bending of the optical fibers 102 and 103 does not occur.
  • the movement of the optical fibers 102 and 103 due to the movement of the distal ends of the optical fibers 102 and 103 causes the movement of the housing section 400. 4 to be absorbed by the bend. With this, the optical fiber The burden on 102, 103 is greatly reduced, and damage to the optical fibers 102, 103 is prevented.
  • the inner peripheral surface of the storage portion 404 is formed to have the same size and shape as the outer peripheral surface of the optical fiber fixture 203. That is, the storage section 404 also functions as a holding means for holding the optical fiber fixture 203. Thereby, when the measurement probe is attached to the subject, the displacement of the optical fiber fixture 203 is prevented, and a more accurate measurement result is obtained.
  • the holder cover 202 In order to make the holder cover 202 as thin and light as possible and to ensure sufficient strength, only the surface opposite to the mating surface (such as a (A portion that comes into contact with).
  • the holder cover 202 has a plurality of grooves 405 through which a part of the bent optical fibers 102 and 103 pass.
  • the groove 405 extends from the housing section 404 in the same direction as the optical fiber pipe groove 207.
  • the holder cover 202 has two insertion holes 400a through which the first projections 402a are inserted, and two fittings into which the second projections 402b are fitted.
  • a fitting recess 406 b is provided.
  • the holder base 2 is formed. 0 1 and the holder cover 202 are combined. Further, the holder cover 202 is fixed to the holder base 201 by, for example, screws.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of a biological optical measurement device including the measurement probe of FIG.
  • the biological optical measurement device consists of a probe body 101, a light source section 501, an oscillating section 503, a plurality of photodiodes 511, a lock-in amplifier module 511, an A / D converter 5 16, a control unit 517, an input / output unit 502, and an image generation unit 521.
  • the light source unit 501 has a plurality (here, for example, four) of optical modules 502.
  • Each optical module 502 is composed of two semiconductors that emit light of a plurality of wavelengths in the visible to infrared wavelength region, for example, two wavelengths of 780 nm and 830 nm. It has a laser (not shown).
  • All the semiconductor lasers included in the light source 501 are modulated by the oscillating section 503, which includes oscillators having different oscillation frequencies. That is, in the transmitting section 503, the semiconductor laser is analog-modulated by a sine wave.
  • the optical module 502 includes an optical fiber coupler (not shown) that introduces light having a wavelength of 780 nm and 830 nm emitted from each semiconductor laser into one irradiation optical fiber 102. (Not shown) is provided.
  • each irradiation optical fin 102 is fixed by the probe main body 101 as described above, and irradiates light to different positions.
  • the tip portions of the irradiation optical fibers 102 and the detection optical fibers 103 are alternately arranged in a square lattice inside the probe main body 101.
  • the light passing through the living body (light passing through the light scattering reflector) returning from the subject passes through a plurality of (for example, five) detection optical fibers 103 arranged in the probe body 101 and passes through each detection light. Detected by a photodiode (photodetector) 511 connected to the other end of the fiber 103.
  • a photodiode (photodetector) 511 connected to the other end of the fiber 103.
  • the photodiode 511 a well-known avalanche photodiode capable of high-sensitivity optical measurement is preferable.
  • a modulation signal selective detection circuit for example, a lock-in amplifier module 512 comprising a plurality of lock-in amplifiers (not shown) selectively detects a modulation signal corresponding to an irradiation position and a wavelength. Is done.
  • the modulated signal output from the lock-in amplifier module 512 is separated into a living body passing intensity signal corresponding to the wavelength and the irradiation position.
  • the same number of lock-in amplifiers (not shown) as the number of signals to be measured (for example, 24) is used.
  • the light intensity signal passing through the living body which is output as an analog signal from the lock-in amplifier module 512, is converted into a digital signal by an A / D converter (analog digital converter) 516 of multiple channels (for example, 24 channels). Is converted.
  • a / D converter analog digital converter
  • Each desi The evening signal is a light intensity signal passing through a living body for each wavelength and irradiation position.
  • the light source section 501, the oscillating section 503, the lock-in amplifier module 512, and the A / D converter 516 are controlled by the control section 517.
  • the living body passing light intensity signal converted into the digital signal is recorded in the storage unit 518 provided in the image generation unit 521.
  • the living body passing light intensity signal recorded in the storage unit 518 is read out by the processing unit 519 provided in the image generation unit 521 similarly.
  • the processing unit 519 calculates the change in oxygenated hemoglobin concentration, the change in deoxygenated hemoglobin concentration, and the total amount of hemoglobin concentration due to brain activity based on the light intensity signal passing through the living body at each detection position. Is calculated. Then, the calculation result is displayed on a display screen (not shown) of the input / output unit 520 as temporal information of a plurality of measurement positions. The time information is stored in the storage unit 518. Since the calculation method in the processing unit 519 is well known, detailed description thereof will be omitted.
  • one end of the irradiation and detection optical fibers 102 and 103 is taken into the probe body 101, and the object is detected inside the probe body 101. It is bent to be perpendicular to the epidermis. Therefore, even when the subject is in a horizontal position, biological light measurement can be performed without damaging the measurement probe (particularly, the irradiation and detection optical fibers 102, 103).
  • the optical fibers 102 and 103 can be bent with a smaller radius.
  • the thickness of the holder 104 can be reduced. This can further reduce the burden on the subject when measuring while lying down.
  • the holder base 201 is made of a material having more flexibility than the holder cover 202, the load on the subject at the time of mounting can be further reduced.
  • the number of holder portions 104 is not limited to three, and may be any number.
  • the number of optical fibers arranged in one holder 104 is not limited to three, and may be any number.
  • the arrangement route of the optical fins 102 and 103 in the holder 104 is not limited to the above-described route.
  • the annular convex portion 403 is formed so as to protrude from the holder base 201.
  • the present invention is not limited to this.
  • the short axis direction of the holder base 201 may be used.
  • the annular convex portion 403 may be formed by forming a concave portion extending to the side.
  • the value of the wavelength of light emitted from the optical module 502 is not limited to 780 nm and 8300 ⁇ m, and the number of wavelengths is not limited to two wavelengths. No.
  • a semiconductor laser is used as a light source in the above example, the present invention is not limited to this.
  • a light emitting diode may be used.
  • the modulation method in the transmitting section 503 is not limited to analog modulation using a sine wave, but may be digital modulation i using rectangular waves at different time intervals. As described above, when digital modulation is used, a digital filter or a digital signal processor is used for detecting a modulation signal.
  • the photodetector is not limited to a photodiode, but may be any other photoelectric conversion element such as a photomultiplier tube.
  • Embodiment 2 is not limited to a photodiode, but may be any other photoelectric conversion element such as a photomultiplier tube.
  • FIG. 11 is a front view showing a measurement probe according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is a sectional view taken along the line XII—XII of FIG. 11
  • FIG. 13 is a measurement probe of FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a state where a holder cover is removed from the plug.
  • a base plate 601 as a bending means is adhered to the holder 104 in order to fit the holder 104 to the shape of the head of the subject.
  • the structure of holder portion 104 is the same as that of the first embodiment.
  • the base plate 600 is made of a hard material such as plastic. For this reason, the holder 104 is reinforced by the base plate 601.
  • the base plate 600 is curved in advance. The curvature of the base plate 601 is previously adjusted to the shape of the head of the subject.
  • the shape of the holder portion 104 is maintained in a curved shape by the base plate 601. Further, the base plate 601 has a structure that does not interfere with the annular convex portion 403 and the distal end portions of the optical fins 102 and 103.
  • the holder 104 can be fixed in close contact with the head of the subject. Therefore, an extra gap is not generated between the head of the subject and the holder 104, and the measurement sensitivity can be improved.
  • a rail may be provided on the subject side of the holder 104 so that the base plate 61 is sandwiched between the rails.
  • the base plate 600 can be exchanged, and the base plate 600 having various shapes can be combined with the relatively soft holder portion 1 ⁇ 4.
  • the holder 104 can be optimally deformed and attached according to the shape.
  • FIG. 14 is a perspective view showing a state in which the holder 104 of FIG. 11 is mounted on the subject
  • FIG. 15 is a state in which the fastening fixture 701 is mounted from above the holder 104 of FIG.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a state in which the state of FIG.
  • the holder 104 is combined with a pace plate 601 having a shape corresponding to the mounting position of each holder. As a result, the holder 104 can be fixed to the head, whose shape is slightly changed depending on the position, in a form that is most fitted.
  • the tube-shaped fastening fixture 701 surrounding the subject, it is possible to prevent the holder portion 104 from coming off, and to attach the holder portion 104 to the subject. Can be in close contact.
  • a material of the fastening fixture 701 an elastic cloth, a ring-shaped balloon which is inflated by injecting air, or the like may be used.
  • the base plate 600 is provided with a connecting portion 602 for connecting to an adjacent base plate 601.
  • a connecting portion 602 for example, a type in which a projection and a hole are fitted, or a type in which a magnet is used to attract an object can be used. This prevents the holder portion 104 from coming off alone.
  • connection hole 603 is provided at an end of each base plate 601.
  • a string or belt (not shown) that can be hung on the subject's chin can be connected to the connection hole 603 as needed.
  • the base plate 601 is formed separately from the holder base 201, but the base plate 601 and the holder base 201 may be integrally formed. Good.
  • the base plate may be made of a material that can be bent freely by hand and that can maintain the bent state.
  • the holder can be optimally deformed and attached according to various shapes of the head of the subject without replacing the base plate.
  • the holder portion is made of a material having higher flexibility than the base plate, and is bent along the pace plate along with the bending of the base plate, and does not hinder the holding of the bent state of the base plate.
  • FIG. 16 is a plan view showing a measurement probe according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the plurality of holder portions 104 are connected by the connecting portion 105, but in the third embodiment, the plurality of holder portions 104 are integrally formed in advance.
  • at least one of the holder pace 201 and the holder cover 202 may have an integral structure.
  • FIG. 17 is a plan view showing a measurement probe according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the irradiation optical fiber is used in both the longitudinal direction of each holder 104 (the horizontal direction in FIG. 17) and the direction perpendicular to the longitudinal direction of each holder 104.
  • the tips of 102 and the tips of the detection optical fibers 1 • 3 are alternately arranged.
  • the distance between the adjacent holder portions 104 is kept constant by the connecting portion 105.
  • the distal ends of the optical fibers 102 and 103 are arranged in a square lattice shape, and the distal ends of the irradiating optical fins 102 are arranged in any of two directions orthogonal to each other. Since the distal ends of the detection optical fibers 103 are alternately arranged, more effective measurement can be realized.

Abstract

計測プローブにおいては、被検体に装着されるホルダ部により、照射用光ファイバ及び検出用光ファイバの被検体側の先端部が保持されている。光ファイバは、ホルダ部の側面から引き出されている。また、光ファイバは、ホルダ部が被検体に装着されたときに光ファイバの先端部が被検体に向くように、ホルダ部内で屈曲されている。

Description

計測プロ一ブ及び生体光計測装置
技術分野
この発明は、 被検体に計測光を照射すると共に、 被検体内を通過した光 （生体 通過光） を受光する計測プローブ、 及び計測プローブを有する生体光計測装置に 関するものである。
明
背景技術
ffl
従来の生体光計測装置は、 例えば特閧平 9書- 9 8 9 7 2号公報に記載されてい るように、 被検体に装着される計測プローブと、 計測プローブに接続された装置 本体とを有している。 計測プローブは、 装置本体で生成された計測光を被検体に 照射する照射用光ファイバと、 被検体内を通過した計測光、 即ち生体通過光を受 光し装置本体に誘導する検出用光ファイバと、 照射用及び検出用光ファイバの先 端部分を被検体の所定位置に固定するための固定部材と、 固定部材を被検体に固 定するための固定ベルトとを有している。
しかし、 例えば新生児の計測を行う場合や長時間の計測を行う場合には、 座位 及び立位での計測の他に、 被検体が寝たままの体位での計測も必要となり、 その ような計測が可能な計測プローブが切望されている。 即ち、 被検体が寝たままで も、 光ファイバを損傷させることなく被検体に装着することが可能な計測プロ一 ブが切望されている。 発明の開示
この発明は、 上記のような課題を解決するためになされたものであり、 被検体 が横になつた姿勢での計測が可能な計測プローブ及び生体光計測装置を得ること を目的とする。
この発明による計測プローブは、 被検体に装着されるホルダ部と、 被検体側の 先端部がホルダ部により保持されている照射用及び検出用の少なくともいずれか 一方の光ファイバとを備え、 光ファイバは、 ホルダ部の側面から引き出されてお り、 かつホルダ部が被検体に装着されたときに先端部が被検体に向くようにホル ダ部内で屈曲されている。
また、 この発明による生体光計測装置は、 被検体に計測光を照射すると共に被 検体から戻る計測光を受光するための複数の光ファイバを有し被検体に装着され る計測プローブを備え、 光ファイバは、 計測プローブの側面から引き出されてお り、 かつ計測プローブが被検体に装着されたときに先端部が被検体に向くように 計測プローブ部内で屈曲されている。 図面の簡単な説明
図 1はこの発明の実施の形態 1による計測プローブを示す平面図、
図 2は図 1のホルダ部の断面図、
図 3は図 2のホルダカバ一を取り外した状態を示す平面図、
図 4は図 2のホルダベースを示す平面図、
図 5は図 4のホルダベースを示す側面図、
図 6は図 4の V I— V I線に沿う断面図、
図 7は図 4のホルダベースを示す底面図、
図 8は図 2のホルダカバーの断面図、
図 9は図 7のホルダカバ一を示す底面図、
図 1 0は図 1の計測プローブを含む生体光計測装置の概略構成を示すプロック 図、
図 1 1はこの発明の実施の形態 2による計測プローブを示す正面図、 図 1 2は図 1 1の X I I— X I I線に沿う断面図、
図 1 3は図 1 1の計測プローブからホルダカバ一を取り外した状態を示す斜視 図、
図 1 4は図 1 1のホルダ部を被検体に装着した状態を示す斜視図、
図 1 5は図 1 4のホルダ部の上から締付固定具を装着した状態を示す斜視図、 図 1 6はこの発明の実施の形態 3による計測プロ一ブを示す平面図、 図 1 7はこの発明の実施の形態 4による計測プロ一ブを示す平面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態 1 .
図 1はこの発明の実施の形態 1による計測プローブを示す平面図である。 図に おいて、 本実施の形態の計測プローブは、 被検体に装着されるプローブ本体 1 0 1と、 計測装置本体からの照射光をプローブ本体 1 0 1に導くための複数の照射 用光ファ 1 0 2と、 被検体からの生体通過光を計測装置本体に導くための複 数の検出用光ファイバ 1 0 3とを有している。
本実施の形態の計測プローブでは、 従来の計測プローブとは異なり、 照射用及 び検出用光ファイバ 1 0 2 , 1 0 3がプローブ本体 1 0 1に予め装着されている。 従って、 プローブ本体 1 0 1を被検体に装着することにより、 照射用及び検出用 光フ ' 1 0 2 , 1 0 3が所望の計測位置にそれそれ配置される。 即ち、 被検 体の頭部にプローブ本体 1 0 1を載置することによって、 照射用及び検出用光 ファイバ 1 0 2 , 1 0 3が所望の計測位置にそれそれ配置される。
また、 照射用及び検出用光ファイバ 1 0 2 , 1 0 3の一端 （先端） は、 プロ一 ブ本体 1 0 1の被検体への接触面に対して垂直に保持されるようになっている。 そして、 照射用及び検出用光フ ' 1 0 2 , 1 0 3は、 プローブ本体 1 0 1の 側面から引き出されている。 さらに、 照射用及び検出用光ファイバ 1 0 2 , 1 0 3の他端は、 計測装置本体に接続される。
プローブ本体 1 0 1は、 3個のホルダ部 1 0 4を有している。 各ホルダ部 1 0 4には、 3個の光ファイバヘッド部 （照射ベッド部及び検出ベッド部を含む） が 等間隔で設けられている。 ホルダ部 1 0 4は、 連結部 1 0 5により所定の間隔を もって連結されている。 これにより、 ホルダ部 1 0 4間の間隔が保持されている と共に、 計測プローブ全体の軽量化及び薄型化が図られている。
また、 横臥位等の横になつた姿勢で被検体が動いても、 計測プローブの装着位 置がずれないように、 計測プローブを頭部に固定するベルト等の固定手段 （図示 せず） をプローブ本体 1 0 1に接続してもよい。
次に、 図 2は図 1のホルダ部 1 0 4の断面図、 図 3は図 2のホルダカバーを取 り外した状態を示す平面図、 図 4は図 2のホルダべ一スを示す平面図、 図 5は図 4のホルダベースを示す側面図、 図 6は図 4の VI— VI線に沿う断面図、 図 7 は図 4のホルダベースを示す底面図、 図 8は図 2のホルダカバーの断面図、 図 9 は図 7のホルダカノ を示す底面図である。
図において、 第 1の部材としてのホルダベース 201には、 第 2の部材として のホルダカバー 202が被せられている。 ホルダべ一ス 201は、 被検体に接触 させる側に配置され、 ホルダカバー 202は、 被検体と接触されない側に配置さ れる。 ホルダベース 201は、 ホルダカバ一 202よりも柔軟性を有する材料で 構成されている。 ホルダカバ一 202は、 ホルダベース 201よりも剛性の高い 材料で構成されている。
ホルダベース 201とホルダカバー 202との間には、 3本の光ファイバ 10 2， 103が保持される。 ホルダベース 201には、 光ファイバ 102, 103 が収容される互いに独立した複数の光ファイバ配管溝 （保護溝） 207が設けら れている。 また、 光ファイバ 102, 103は、 ホルダ部 104の側面からホル ダ部 104内に導入され、 ホルダ部 104内ではホルダ部 104の延在方向に 沿って延び、 先端部がほぼ直角に屈曲されている。
ホルダ部 104内には、 光ファイバ 102, 103の先端を固定するための複 数の光ファイバ固定具 203と、 光ファイ ノ 102, 103の屈曲部を保護する ための複数の光ファイバ保護具 204と、 ホルダペース 201からの光ファイバ 102， 103の突出量を調整するための複数の高さ調整治具 205とが設けら れている。
光ファイバ固定具 203は、 光ファイ ノ 102, 103の先端部分が被検体の 計測位置に配置されるように光ファイバ 102, 103を保持する。 また、 光 ファイバ固定具 203には、 光フアイ ノ' 102， 103を保持してホルダべ一ス 201の面より微少量押し出すパネ機構 （図示せず） が内蔵されている。
光フ ァイ ク、 102， 103は、 他の光ファイ ノ' 102, 103用の光ファイバ 固定具 203を避けるように配設されている。 例えば、 光ファイバ 102， 10 3の取り入れ部分に最も近い位置に配置される光ファイバ 103は、 ホルダべ一 ス 201とホルダカバ一 202とを固定するための第 1の凸部 402 a (後述す る） に近い側を通り、 光ファイバ保護具 204により垂直方向に屈曲された後に、 光ファイバ固定具 203で保持される。 また、 中間位置に配置される光ファイバ 102は、 取り入れ部分に最も近い光ファイバ 103の外側を通り、 光フアイ 保護具 204によって垂直方向に屈曲された後に、 光ファイバ固定具 203で保 持される。 さらに、 光ファイバ 102, 103の取り入れ部分から最も遠い位置 に配置される光ファ 103は、 第 1の凸部 402 aに対して前述した 2本の 光ファ 102 , 103とは反対側を通り、 光ファイバ保護具 204により垂 直方向に屈曲された後に、 光ファイバ固定具 203で保持される。
前述するような光ファ 102, 103の配設は、 光ファイバ配管溝 207 に光ファ 102, 103を挿入することによってなされるものである。 この とき、 光ファイバ保護具 204で光ファ 102， 103を保護しつつ屈曲さ せる際の屈曲率を可能な限り小さくするために、 光フ ' 102, 103の外 周被覆が取り除かれ、 光ファイバ 102， 103の芯線部分が光ファイバ配管溝 207に配設される。 - ホルダべ一ス 201の合わせ面 （ホルダカバ一 202と合わせる面） には、 断 面円径の 3つの凹部 401が設けられている。 各凹部 401の底部には、 被検体 側へ貫通する貫通孔 402が設けられている。 光ファイバ 102， 103の先端 部は、 貫通孔 402からホルダペース 20 1外へ僅かに突出される。
凹部 40 1と貫通孔 402とは、 同軸に配置されている。 凹部 401の径は、 貫通孔 402の径よりも大きくなつている。 これにより、 凹部 401の底部には、 段部が形成されている。 また、 凹部 401の径は、 高さ調整治具 205及び光 ファイバ固定具 203の外周径と同じ大きさとなっている。 そして、 高さ調整治 具 205及び光ファイバ固定具 203は、 凹部 401内に挿入されている。
また、 ホルダペース 20 1には、 ホルダベース 20 1から外部に露出した光 ファイバ 102, 103の先端部の周りを囲むようにして突出した複数の環状凸 部 403が形成されている。 そして、 環状凸部 403に対する光ファ 102, 103の突出量を高さ調整治具 205で調整することによって、 光ファイバ 10 2, 103の先端部分が被検体に当たるときの押圧力を調整することが可能と なっている。 また、 環状凸部 403により、 計測中に光ファイバ 102 , 103 に外光が入射するのが防止される。
また、 環状凸部 4 0 3は、 それそれ独立して形成され、 互いに間隔をおいて配 置されている。 その結果、 計測プローブを被検体に配置したとき、 それそれの環 状凸部 4 0 3が測定部位 （当接部位） に沿うように、 ホルダ部 1 0 4の変形が許 容される。 これにより、 被検体に当接される光ファイ ノ 1 0 2 , 1 0 3の当接角 度を垂直又はほぼ垂直にすることが可能となる。 また、 測定部位の形状に応じた 変形により、 計測中に光ファイバ 1 0 2 , 1 0 3に外光が入射するのがより確実 に防止される。
この例では、 中央部に形成される璟状凸部 4 0 3の外形形状を円形とし、 その 両側に配置される環状凸部 4 0 3の外形形状を楕円形としているが、 環状凸部 4 0 3の形状はこれに限定されるものではない。
高さ調整治具 2 0 5は、 被検体への計測プローブの装着に伴う光ファイバ 1 0 2， 1 0 3の移動量が、 光ファイバ固定具 2 0 3に内蔵されたパネ機構の変形可 能範囲を超えてしまうことによる光ファイ ノ 1 0 2 , 1 0 3への過度な負担を防 止する。 これにより、 光ファイノ 1 0 2 , 1 0 3の損傷が防止される。
ホルダベース 2 0 1の長手方向の両端部には、 比較的大きい第 1の凸部 4 0 2 aが形成されている。 また、 互いに隣接する凹部 4 0 1の間 （中間） には、 断面 径及び突出量が第 1の凸部 4 0 2 aよりも小さい第 2の凸部 4 0 2 bがそれそれ 形成されている。
ホルダカバ一 2 0 2のホルダべ一ス 2 0 1との合わせ面には、 凹部 4 0 1に対 向する凹部である複数の収容部 4 0 4が形成されている。 凹部 4 0 1と収容部 4 0 4とにより、 光ファイバ 1 0 2 , 1 0 3の屈曲部を収容する空間部が構成され ている。 各収容部 4 0 4には、 光ファイバ 1 0 2， 1 0 3の屈曲部、 光ファイバ 固定具 2 0 3、 及び光ファイバ保護具 2 0 4が収容される。 収容部 4 0 4の大き さは、 光ファイバ 1 0 2， 1 0 3の屈曲による損傷が生じない範囲で最小となる ように設定されている。
また、 計測プロ一プを被検体に装着した際に、 光ファイバ 1 0 2 , 1 0 3の先 端部分が可動することによる光ファイバ 1 0 2 , 1 0 3の移動は、 収容部 4 0 4 に収容される屈曲部分で吸収されるようになっている。 これにより、 光ファイバ 1 0 2， 1 0 3にかかる負担が大きく低減され、 光ファ 1 0 2 , 1 0 3の破 損が防止される。
さらに、 収納部 4 0 4の内周面は、 光ファイバ固定具 2 0 3の外周面と同じ大 きさ及び形状で形成される。 即ち、 収納部 4 0 4は、 光ファイバ固定具 2 0 3を 保持するための保持手段としても機能している。 これにより、 計測プローブを被 検体に装着したとき、 光ファイバ固定具 2 0 3の位置ずれが防止され、 より正確 な計測結果が得られる。
ホルダカバ一 2 0 2を可能な限り薄くかつ軽くすると共に、 十分な強度を確保 するため、 収容部 4 0 4が形成される部分にのみ、 合わせ面と反対側の面 （計測 時にべッド等に接触する部分） に凸部が形成されている。
ホルダカバ一 2 0 2には、 屈曲された光ファイバ 1 0 2 , 1 0 3の一部が通る 複数の溝 4 0 5が形成されている。 溝 4 0 5は、 収容部 4 0 4から光ファイバ配 管溝 2 0 7と同方向へ延びている。 これらの溝 4 0 5内に光ファ 1 0 2 , 1 0 3の一部が保持されることにより、 最小の空間で光ファイバ 1 0 2 , 1 0 3を 屈曲させ、 かつ光ファイバ 1 0 2 , 1 0 3にかかる負担を最小としている。 . また、 ホルダカバ一 2 0 2には、 第 1の凸部 4 0 2 aが挿通される 2つの挿通 孔 4 0 6 aと、 第 2の凸部 4 0 2 bが嵌合される 2つの嵌合凹部 4 0 6 bとが設 けられている。 第 1の凸部 4 0 2 aを揷入孔 4 0 6 aに挿通し、 第 2の凸部 4 0 2 bを嵌合凹部 4 0 6 bに嵌合させることにより、 ホルダべ一ス 2 0 1とホルダ カバー 2 0 2とが組み合わせられる。 さらに、 ホルダカバ一 2 0 2は、 例えばね じ等によりホルダベース 2 0 1に固定される。
次に、 図 1 0は図 1の計測プローブを含む生体光計測装置の概略構成を示すブ ロック図である。 図において、 生体光計測装置は、 プローブ本体 1 0 1、 光源部 5 0 1、 発振部 5 0 3、 複数のフォトダイオード 5 1 1、 ロックインアンプモ ジュール 5 1 2、 A/D変換器 5 1 6、 制御部 5 1 7、 入出力部 5 0 2、 及び画 像生成部 5 2 1を有している。
光源部 5 0 1は、 複数個 （ここでは、 例えば 4個） の光モジュール 5 0 2を有 している。 各光モジュール 5 0 2は、 可視から赤外の波長領域中で複数の波長、 例えば 7 8 0 n m及び 8 3 0 n mの二波長の光をそれそれ放射する 2個の半導体 レーザ （図示せず） を有している。
光源 5 0 1に含まれる全ての半導体レーザは、 それそれ発振周波数の異なる発 振器で構成される発振部 5 0 3により、 それそれ変調される。 即ち、 発信部 5 0 3では、 半導体レーザが正弦波によりアナログ変調される。 また、 光モジュール 5 0 2には、 それぞれの半導体レーザから放射された 7 8 0 nm及び 8 3 0 nm の波長の光を 1本の照射用光ファイバ 1 0 2に導入する光ファイバ結合器 （図示 せず） が設けられている。
従って、 光源部 5 0 1から放射される二波長光を混合した光は、 各光モジュ一 ル 5 0 2に接続される複数の照射用光ファイバ 1 0 2の先端部分から照射対象と なる被検体に照射される。 このとき、 各照射用光ファイノ 1 0 2は、 上述したよ うにプロ一ブ本体 1 0 1で固定され、 それそれ異なる位置に光を照射する。 例え ば、 照射用光ファイバ 1 0 2及び検出用光ファイバ 1 0 3の先端部分は、 プロ一 ブ本体 1 0 1の内部で正方格子状に交互に配置される。
被検体から戻る生体通過光 （光散乱反射体を通過した光） は、 プローブ本体 1 0 1に配設された複数本 （例えば 5本） の検出用光ファイバ 1 0 3を通して、 各 検出用光ファイバ 1 0 3の他端に接続されたフォトダイオード （光検出器） 5 1 1で検出される。 このフォ卜ダイオード 5 1 1としては、 高感度な光計測が可能 な周知のアバランシェフオトダイオードが望ましい。
生体通過光は、 フォトダイオード 5 1 1で電気信号 （生体通過光強度信号） に 変換される。 この後、 変調信号の選択的な検出回路、 例えば複数のロックインァ ンプ （図示せず） から構成されるロックインアンプモジュール 5 1 2で、 照射位 置かつ波長に対応した変調信号が選択的に検出される。
このとき、 ロックインアンプモジュール 5 1 2から出力される変調信号は、 波 長及び照射位置に対応する生体通過強度信号にそれそれ分離されたものである。 ロックインアンプモジュール 5 1 2では、 計測すべき信号数 （例えば 2 4 ) と同 数のロックインアンプ （図示せず） が用いられる。
ロックインアンプモジュール 5 1 2からアナログ出力される生体通過光強度信 号は、 複数チャンネル (例えば 2 4チャンネル) の A/D変換器 （アナログデジ タル変換器） 5 1 6によりそれそれデジタル信号に変換される。 それそれのデジ 夕ル信号は、 波長及び照射位置毎の生体通過光強度信号である。
光源部 5 0 1、 発振部 5 0 3、 ロックインアンプモジュール 5 1 2及び A/D 変換器 5 1 6は、 制御部 5 1 7により制御されている。
デジタル信号に変換された生体通過光強度信号は、 画像生成部 5 2 1に設けら れた記憶部 5 1 8に記録される。 記憶部 5 1 8に記録された生体通過光強度信号 は、 同じく画像生成部 5 2 1に設けられた処理部 5 1 9において読み出される。 一般の生体光計測の場合、 処理部 5 1 9では、 各検出位置の生体通過光強度信号 に基づいて、 脳活動に伴う酸素化ヘモグロビン濃度変化、 脱酸素化ヘモグロビン 濃度変化、 及びヘモグロビン濃度総量が計算される。 そして、 計算結果は、 複数 の計測位置の経時情報として入出力部 5 2 0の表示画面 （図示せず） 上に表示さ れる。 また、 この経時情報は、 記憶部 5 1 8に格納される。 なお、 処理部 5 1 9 での計算方法については、 周知であるので、 詳細な説明は省略する。
上記のように構成された生体光計測装置では、 プローブ本体 1 0 1に照射用及 び検出用光ファイバ 1 0 2 , 1 0 3の一端が取り込まれ、 プローブ本体 1 0 1の 内部で被検体表皮に対して垂直となるように屈曲されている。 従って、 被検体が 横になつた姿勢であっても、 計測プローブ （特に、 照射用及び検出用光ファイバ 1 0 2， 1 0 3 ) を損傷することなく、 生体光計測が可能となる。
その結果、 従来の計測プローブを用いた生体光計測では困難であった、 被検体 に睡眠等の休息が必要となるような長時間に及ぶ生体光計測も可能となる。 従つ て、 従来では同定が困難であった睡眠性のてんかん焦点等の正確な位置を同定す ることが可能となり、 治療成績を大幅に向上させることができる。
また、 光ファイバ 1 0 2 , 1 0 3の芯線部分のみをホルダ部 1 0 4内に収容し たので、 より小さい半径で光ファイバ 1 0 2 , 1 0 3を屈曲させることが可能と なり、 ホルダ部 1 0 4の厚さを薄くすることができる。 これにより、 横になつて 計測を.行う際に、 被検体の負担をさらに軽減することができる。
さらに、 ホルダべ一ス 2 0 1はホルダカバー 2 0 2よりも柔軟性を有する材料 で構成されているので、 装着時の被検体の負担をさらに軽減することができる。 なお、 ホルダ部 1 0 4の個数は 3個に限定されるものではなく、 何個であって もよい。 また、 1個のホルダ部 1 0 4に配置する光ファイバの本数も 3本に限定されず、 何本であってもよい。
さらに、 ホルダ部 1 0 4内での光ファイノ 1 0 2 , 1 0 3の配設経路は、 上記 の経路に限定されるものではない。
さらにまた、 本実施の形態では、 ホルダベース 2 0 1から突出させるようにし て環状凸部 4 0 3を形成したが、 これに限定されることはなく、 例えばホルダ ベース 2 0 1の短軸方向に延びる凹部を形成することによって環状凸部 4 0 3を 形成してもよい。
また、 光モジュール 5 0 2が放射する光の波長の値は、 7 8 0 nmと 8 3 0 η mとに限定されるものではなく、 また、 波長数も二波長に限定されるものではな い。
さらに、 上記の例では光源として半導体レーザを用いたが、 これに限定される ものではなく、 例えば発光ダイォードを用いてもよい。
さらにまた、 発信部 5 0 3での変調方法は、 正弦波によるアナログ変調に限定 されるものではなく、 例えばそれそれ異なる時間間隔の矩形波によるデジタル変 iであってもよい。 このように、 デジタル変調を用いた場合には、 変調信号検出 としてデジタルフィル夕又はデジタルシグナルプロセッサが用いられる。
また、 光検出器は、 フォトダイオードに限定されるものではなく、 光電子増倍 管等の光電変換素子ならば他のものでもよい。 実施の形態 2 .
次に、 図 1 1はこの発明の実施の形態 2による計測プローブを示す正面図、 図 1 2は図 1 1の X I I—X I I線に沿う断面図、 図 1 3は図 1 1の計測プロ一プ からホルダカバ一を取り外した状態を示す斜視図である。
実施の形態 2では、 ホルダ部 1 0 4を被検体の頭部形状に合わせるために、 ホ ルダ部 1 0 4に湾曲手段としてのベース板 6 0 1が接着されている。 ホルダ部 1 0 4の構造は、 実施の形態 1と同様である。 ベース板 6 0 1は、 プラスチック等 の硬い材料により構成されている。 このため、 ホルダ部 1 0 4は、 ベース板 6 0 1により補強されている。 ベース板 6 0 1は、 予め湾曲されている。 ベ一ス板 6 0 1の曲率は、 被検体の 頭部形状に予め合わされている。 ホルダ部 1 0 4の形状は、 ベース板 6 0 1によ り湾曲した形状に保たれる。 また、 ベース板 6 0 1は、 環状凸部 4 0 3や光ファ イノ 1 0 2 , 1 0 3の先端部と干渉しない構造となっている。
このようなベース板 6 0 1を用いることにより、 ホルダ部 1 0 4を被検体の頭 部に密着した状態で固定できる。 従って、 被検体の頭部とホルダ部 1 0 4との間 に余分な隙間が生じたりしなくなり、 計測感度を向上させることができる。
また、 図示はしていないが、 ホルダ部 1 0 4の被検体側にレールを設け、 レ一 ルにベース板 6 0 1が挟み込まれるようにすることもできる。 これにより、 ベ一 ス板 6 0 1が交換可能となり、 比較的軟らかいホルダ部 1◦ 4に対して色々な形 状のベース板 6 0 1を組み合わせることができ、 被検体の頭部の様々な形状に応 じて最適にホルダ部 1 0 4を変形して取り付ける可能である。
図 1 4は図 1 1のホルダ部 1 0 4を被検体に装着した状態を示す斜視図、 図 1 5は図 1 4のホルダ部 1 0 4の上から締付固定具 7 0 1を装着した状態を示す斜 視図である。
ホルダ部 1 0 4には、 それそれの装着位置に対応する形状のペース板 6 0 1が 組み合わされている。 これにより、 位置によって微妙に形状が変化する頭部に、 最もフィットした形でホルダ部 1 0 4を固定することができる。
さらに、 被検体を囲繞するチューブ状の締付固定具 7 0 1を装着することによ り、 ホルダ部 1 0 4が外れるのを防止することができると共に、 ホルダ部 1 0 4 を被検体に密着させることができる。 締付固定具 7 0 1の材料としては、 伸縮性 のある布や、 空気が注入されて膨張するリング状の風船等を用いればよい。
また、 ベース板 6 0 1には、 隣接するベース板 6 0 1との連結部 6 0 2が設け られている。 連結部 6 0 2としては、 例えば突起と孔とを嵌合させるタイプのも のや、 磁石を用いて吸着させるタイプのものを用いることができる。 これにより、 ホルダ部 1 0 4が単独で外れるのが防止される。
さらに、 各ベース板 6 0 1の端部には、 接続用孔 6 0 3が設けられている。 接 続用孔 6 0 3には、 被検体の顎に掛けられる紐やベルト （図示せず） を必要に応 じて接続することができる。 なお、 実施の形態 2ではべ一ス板 6 0 1をホルダべ一ス 2 0 1とは別個のもの としているが、 ベース板 6 0 1とホルダべ一ス 2 0 1とを一体成型としてもよい。 また、 ベース板は、 手で自由に湾曲でき、 かつ湾曲した状態を保持できる材料 により構成してもよい。 これにより、 ベース板を交換することなく、 被検体の頭 部の様々な形状に応じて最適にホルダ部を変形して取り付けることができる。 こ の場合、 ホルダ部は、 ベース板よりも高い柔軟性を有する材料で構成されており、 ベース板の湾曲に伴ってペース板に沿って湾曲され、 ベース板の湾曲状態の保持 を妨げない。 実施の形態 3 .
次に、 図 1 6はこの発明の実施の形態 3による計測プローブを示す平面図であ る。 実施の形態 1では、 複数のホルダ部 1 0 4を連結部 1 0 5により連結したが、 実施の形態 3では、 複数のホルダ部 1 0 4が予め一体に形成されている。 この場 合、 ホルダペース 2 0 1及びホルダカバー 2 0 2の少なくともいずれか一方を一 体構造とすればよい。
このような構造とすることにより、 部品点数を削減することができると共に、 ホルダ部 1 0 4相互の位置ずれをより確実に防止することができる。 実施の形態 4 .
次に、 図 1 7はこの発明の実施の形態 4による計測プローブを示す平面図であ る。 この例では、 計測プローブ全体で、 各ホルダ部 1 0 4の長手方向 （図 1 7の 左右方向） と、 各ホルダ部 1 0 4の長手方向に直交する方向との両方について、 照射用光ファイバ 1 0 2の先端部と検出用光ファイバ 1◦ 3の先端部とが交互に 配置されている。 また、 互いに隣接するホルダ部 1 0 4の間隔は、 連結部 1 0 5 によって一定に保たれている。
このような計測プローブでは、 光ファイバ 1 0 2 , 1 0 3の先端部が正方格子 状に配置され、 しかも互いに直交する 2方向のいずれの方向についても照射用光 ファイノ 1 0 2の先端部と検出用光ファイバ 1 0 3の先端部とが交互に配置され ているので、 より有効な計測を実現することができる。

Claims

請求の範囲
1 . 被検体に装着されるホルダ部と、
上記被検体側の先端部が上記ホルダ部により保持されている照射用及び検出用 の少なくともいずれか一方の光ファイバと
を備え、 上記光ファイバは、 上記ホルダ部の側面から引き出されており、 かつ 上記ホルダ部が上記被検体に装着されたときに上記先端部が上記被検体に向くよ うに上記ホルダ部内で屈曲されている計測プロ一ブ。
2 . 上記ホルダ部内における上記光ファイバの屈曲部は、 外周被覆が取り除かれ ている請求項 1記載の計測プローブ。
3 . 上記ホルダ部は、 上記被検体に接触する第 1の部材と、 上記第 1の部材に組 み合わせられる第 2の部材とを有している請求項 1記載の計測プローブ。
4 . 上記第 1の部材は、 上記第 2の部材よりも柔軟性を有し、 上記第 2の部材は、 上記第 1の部材ょりも高い剛性を有している請求項 3記載の計測プローブ。
5 . 上記第 1の部材及び上記第 2の部材の少なくともいずれか一方には、 上記光 ファイバが挿入される保護溝が形成されている請求項 3記載の計測プロ一ブ。
6 . 上記ホルダ部には、 上記光ファイバの先端部を露出させる貫通孔と、 上記光 ファイバの先端部の周りを囲むようにして突出した環状凸部とが設けられている 請求項 1記載の計測プローブ。
7 . 上記ホルダ部内には、 上記光ファイバの屈曲部を収容する空間部が設けられ ている請求項 1記載の計測プローブ。
8 . 上記ホルダ部は、 上記被検体に接触する第 1の部材と、 上記第 1の部材に組 み合わせられる第 2の部材とを有し、 上記空間部は、 上記第 1及び第 2の部材の それぞれに設けられた凹部を組み合わせて構成されている請求項 7記載の計測プ ローブ。
9 . 上記ホルダ部内には、 上記光ファイバの先端部を固定するための光ファイバ 固定具が配置されている請求項 1記載の計測プローブ。
1 0 . 上記ホルダ部内には、 上記光ファイバの屈曲部及び上記光ファイバ固定具 を収容する空間部が設けられており、 上記空間部の径は、 上記光ファイバ固定具 の外周径と同じ大きさである請求項 9記載の計測プロ一ブ。
1 1 . 上記光ファイバ固定具は、 上記光ファイバを保持して上記ホルダ部外へ微 少量押し出すパネ機構を有している請求項 8記載の計測プロ一ブ。
1 2 . 上記ホルダ部内には、 上記光ファイバの屈曲部を保護する光ファイバ保護 具が配置されている請求項 1記載の計測プローブ。
1 3 . 上記ホルダ部内には、 上記ホルダ部からの上記光ファイバの突出量を調整 するための高さ調整治具が配置されている請求項 1記載の計測プローブ。
1 4 . 上記ホルダ部に設けられ、 上記ホルダ部を上記被検体に沿って湾曲した形 状に保つ湾曲手段をさらに備えている請求項 1記載の計測プローブ。
1 5 . 上記湾曲手段は、 上記ホルダ部の上記被検体側に取り付けられ、 予め湾曲 されているべ一ス扳である請求項 1 4記載の計測プローブ。
1 6 . 上記湾曲手段は、 上記ホルダ部に対して交換可能になっている請求項 1 4 記載の計測プローブ。
1 7 . 上記湾曲手段には、 隣接する湾曲手段に連結するための連結部が設けられ ている請求項 1 4記載の計測プローブ。
1 8 . 被検体に計測光を照射すると共に上記被検体から戻る上記計測光を受光す るための複数の光ファイバを有し上記被検体に装着される計測プローブを備えた 生体光計測装置であって、
上記光ファイバは、 上記計測プローブの側面から引き出されており、 かつ上記 計測プロープが上記被検体に装着されたときに先端部が上記被検体に向くように 上記計測プローブ部内で屈曲されている生体光計測装置。
1 9 . 上記計測プローブは、 複数のホルダ部を有し、
上記各ホルダ部には、 それそれ複数の上記光ファイバの先端部が互いに間隔を おいて配置されており、
上記光ファイバは、 上記ホルダ部の側面から引き出されている請求項 1 8記載 の生体光計測装置。
2 0 . 上記被検体を囲繞するように上記計測プローブの上から上記被検体に被せ られ、 上記計測プロ一ブが上記被検体から外れるのを防止する締付固定具をさら に備えている請求項 1 8記載の生体光計測装置。
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