生体信号処理装置用プローブ装置

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【発明の名称】	生体信号処理装置用プローブ装置
【発明者】	【氏名】藤原倫行【住所又は居所】東京都千代田区内神田一丁目１番１４号株式会社日立メディコ内【氏名】川口常昭【住所又は居所】東京都千代田区内神田一丁目１番１４号株式会社日立メディコ内【氏名】牧敦【住所又は居所】埼玉県比企郡鳩山町赤沼２５２０番地株式会社日立製作所基礎研究所内【氏名】平林由紀子【住所又は居所】埼玉県比企郡鳩山町赤沼２５２０番地株式会社日立製作所基礎研究所内
【要約】	【課題】本発明は、計測のためのセッティングに要する手間を軽減しつつ、生体光計測及び脳波計測の両方を行うことができる生体信号処理装置用プローブ装置を得ることを目的とするものである。【解決手段】ホルダ１は、被検体の頭部に装着される。ホルダ１には、複数の照射用光ファイバ２ａと、複数の受光用光ファイバ２ｂとが互いに間隔をおいて配置されている。また、ホルダ１には、脳波計測用の複数の脳波計電極４が電極用ばね５を介して取り付けられている。各脳波計電極４は、互いに隣接する照射用光ファイバ２ａと受光用光ファイバ２ｂとの中間に配置されている。電極用ばね５は、脳波計電極４が被検体の頭部に押し当てられることにより圧縮される。このとき、電極用ばね５の復元力により、脳波計電極４は被検体の頭部に押し付けられる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に装着されるホルダ、
上記ホルダに取り付けられ、生体光計測用の検査光を上記被検体に照射する照射用光ファイバ、
上記照射用光ファイバに対して間隔をおいて上記ホルダに取り付けられ、上記被検体からの上記検査光の反射光を受光する受光用光ファイバ、及び
上記照射用光ファイバと上記受光用光ファイバとの中間で上記ホルダに取り付けられ、上記被検体に接触される脳波計電極
を備えていることを特徴とする生体信号処理装置用プローブ装置。
【請求項２】
被検体に装着されるホルダ、
上記ホルダに互いに間隔をおいて取り付けられ、生体光計測用の検査光を上記被検体に照射する複数の照射用光ファイバ、
上記照射用光ファイバに対して間隔をおいて上記ホルダに取り付けられ、上記被検体からの上記検査光の反射光を受光する複数の受光用光ファイバ、及び
上記ホルダに取り付けられ、上記被検体に接触される複数の脳波計電極
を備え、上記ホルダには、可視光を反射する材料からなり、上記照射用光ファイバ、上記受光用光ファイバ及び上記脳波計電極の取付位置を示すファイバ用反射部材及び電極用反射部材が設けられていることを特徴とする生体信号処理装置用プローブ装置。
【請求項３】
上記脳波計電極は、弾性体を介して上記ホルダに取り付けられており、上記ホルダを上記被検体に装着した際に上記弾性体が圧縮され、上記脳波計電極が上記被検体に押し付けられるようになっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の生体信号処理装置用プローブ装置。
【請求項４】
被検体に装着されるホルダ、
上記ホルダに取り付けられ、生体光計測用の検査光を上記被検体に照射する照射用光ファイバ、
上記ホルダに取り付けられ、上記被検体からの上記検査光の反射光を受光する受光用光ファイバ、及び
上記照射用光ファイバ及び上記受光用光ファイバの少なくともいずれか一方の先端部を囲繞するスリーブ部材と、上記スリーブ部材の内側に設けられ、導電性の液体を保持する液体保持部材とを有し、上記被検体に接触される脳波計電極
を備えていることを特徴とする生体信号処理装置用プローブ装置。
【請求項５】
被検体に装着される電極用ホルダ、
上記電極用ホルダに取り付けられ、上記被検体に接触される脳波計電極、
上記脳波計電極に係合する電極係合部を有し、上記電極用ホルダ上から上記被検体に装着されるゲル状のファイバ用ホルダ、
上記ファイバ用ホルダに取り付けられ、生体光計測用の検査光を上記被検体に照射する照射用光ファイバ、及び
上記ホルダに取り付けられ、上記被検体からの上記検査光の反射光を受光する複数の受光用光ファイバ
を備えていることを特徴とする生体信号処理装置用プローブ装置。

【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
この発明は、被検体（被検者）の頭部に装着され、生体信号処理に用いられる情報を得るための生体信号処理装置用プローブ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、いわゆる光トポグラフィの技術により大脳の血液量の変化を計測する生体光計測装置においては、被検体の頭部にプローブ装置が装着される。このプローブ装置には、検査光照射用の複数の光ファイバと反射光受光用の複数の光ファイバとが設けられている（例えば、特許文献１参照）。
また、脳機能の診断のためには、生体光計測装置による計測データに加えて、脳波計測装置による脳波形の計測データが用いられることがあった。脳波計測装置による脳波計測においては、複数の電極が頭部に装着される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２－１１０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような生体光計測装置のプローブ装置においては、多くの光ファイバを頭部の所定の位置に配置する必要があり、また計測の妨げとなる頭髪を光ファイバ毎に掻き分ける等の作業が必要であり、計測開始までの準備に多くの手間を要していた。また、脳波計測装置による脳波計測も行う場合には、多くの電極を頭部に配置する手間がさらに加わり、計測のためのセッティングに要する手間を軽減することが求められている。
【０００５】
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、計測のためのセッティングに要する手間を軽減しつつ、生体光計測及び脳波計測の両方を行うことができる生体信号処理装置用プローブ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る生体信号処理装置用プローブ装置は、被検体に装着されるホルダ、ホルダに取り付けられ、生体光計測用の検査光を被検体に照射する照射用光ファイバ、照射用光ファイバに対して間隔をおいてホルダに取り付けられ、被検体からの検査光の反射光を受光する受光用光ファイバ、及び照射用光ファイバと受光用光ファイバとの中間でホルダに取り付けられ、被検体に接触される脳波計電極を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の生体信号処理装置用プローブ装置は、共通のホルダに照射用及び受光用光ファイバと脳波計電極とを取り付け、かつ脳波計電極を照射用光ファイバと受光用光ファイバとの中間でホルダに取り付けたので、計測のためのセッティングに要する手間を軽減しつつ、生体光計測及び脳波計測の両方を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
【０００９】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による生体信号処理装置用プローブ装置を示す断面斜視図であり、図１ではホルダ１の一部を切断して示している。図において、ホルダ１は、被検体（生体）の頭部に装着される。ホルダ１には、例えば遠赤外光等の検査光を頭部に照射する複数の照射用光ファイバ２ａと、検査光の反射光を受光する複数の受光用光ファイバ２ｂとが互いに間隔をおいて配置されている。各照射用光ファイバ２ａは、互いに隣接する受光用光ファイバ２ｂの中間に配置されている。図１では、１個の照射用光ファイバ２ａ及び２個の受光用光ファイバ２ｂのみを示したが、実際には、複数の照射用光ファイバ２ａ及び複数の受光用光ファイバ２ｂが格子状に配置されている。
【００１０】
各光ファイバ２ａ，２ｂは、光ファイバ取付具３によりホルダ１に取り付けられている。光ファイバ取付具３には、ファイバ用ばね（図示せず）が内蔵されている。ファイバ用ばねは、光ファイバ２ａ，２ｂが被検体の頭部に押し当てられることにより圧縮される。このとき、ファイバ用ばねの復元力により、光ファイバ２ａ，２ｂの先端部は被検体の頭部に押し付けられる。
【００１１】
ホルダ１には、脳波計測用の複数の脳波計電極４が弾性体としての電極用ばね５を介して取り付けられている。各脳波計電極４は、互いに隣接する照射用光ファイバ２ａと受光用光ファイバ２ｂとの中間に配置されている。さらに詳細には、各脳波計電極４は、互いに隣接する照射用光ファイバ２ａと受光用光ファイバ２ｂとを結ぶ線分の中心又はほぼ中心に配置されている。電極用ばね５は、脳波計電極４が被検体の頭部に押し当てられることにより圧縮される。このとき、電極用ばね５の復元力により、脳波計電極４は被検体の頭部に押し付けられる。
【００１２】
次に、動作について説明する。ホルダ１を被検体の頭部に装着することにより、照射用光ファイバ２ａ、受光用光ファイバ２ｂ及び脳波計電極４が同時に被検体の頭部に装着される。そして、適正な計測が行えるように、照射用光ファイバ２ａ、受光用光ファイバ２ｂ及び脳波計電極４と被検体の頭部との接触状態が調整される。この後、照射用光ファイバ２ａを介して被検体の頭部に検査光が照射される。被検体の頭部からの検査光の反射光は、受光用光ファイバ２ｂにより受光され、生体光計測装置本体（図示せず）に送られる。生体光計測装置本体では、受光用光ファイバ２ｂにより送られた反射光から、生体内の生理的変化が計測される。一方、脳波計電極４からの出力信号は、リード線１３（図５参照）を介して脳波計測装置本体（図示せず）に送られる。これにより、脳波計測装置本体では、被検体の脳波が計測される。
【００１３】
このような生体信号処理装置用プローブ装置によれば、照射用光ファイバ２ａ、受光用光ファイバ２ｂ及び脳波計電極４が共通のホルダ１に取り付けられているので、計測のためのセッティングに要する手間を軽減しつつ、生体光計測及び脳波計測の両方を行うことができる。また、生体光計測装置では、照射用光ファイバ２ａと受光用光ファイバ２ｂとの中間位置の脳機能が計測されるが、この例では照射用光ファイバ２ａと受光用光ファイバ２ｂとの中間に脳波計電極４が配置されているので、生体光計測装置による計測位置と脳波計測装置による計測位置とをほぼ一致させることができ、生体光計測装置と脳波計測装置とを組み合わせた全体の計測精度を向上させることができる。
【００１４】
さらに、この例では、脳波計電極４が電極用ばね５を介してホルダ１に取り付けられているので、脳波計電極４を被検体の頭部にしっかりと接触させることができ、脳波を安定して計測することができる。
【００１５】
実施の形態２．
次に、図２はこの発明の実施の形態２による生体信号処理装置用プローブ装置を示す断面斜視図である。図において、各ファイバ取付具３には、可視光を反射する材料からなるファイバ用反射部材６が貼り付けられている。また、ホルダ１の脳波計電極４の取付位置には、可視光を反射する材料からなる電極用反射部材７が貼り付けられている。他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００１６】
このような生体信号処理装置用プローブ装置では、二次元で撮影できるＣＣＤカメラ等の撮影装置によりホルダ１を撮影することにより、ファイバ用反射部材６及び電極用反射部材７の互いの相対的な位置を求める。これにより、照射用光ファイバ２ａ、受光用光ファイバ２ｂ及び脳波計電極４の計測位置を、個々に実測することなく、容易に把握することができる。従って、計測のためのセッティングに要する手間を軽減することができる。
【００１７】
なお、複数の撮影装置で互いに異なる角度からホルダ１を撮影することにより、照射用光ファイバ２ａ、受光用光ファイバ２ｂ及び脳波計電極４の三次元的な計測位置を把握するようにしてもよい。
また、ファイバ用反射部材６と電極用反射部材７とを、互いに異なる色としたり、互いに異なる形状としたりして、容易に識別できるようしてもよい。
さらに、照射用光ファイバ２ａに対応したファイバ用反射部材６と受光用光ファイバ２ｂに対応したファイバ用反射部材６とを、互いに異なる色としたり、互いに異なる形状としたりして、容易に識別できるようしてもよい。
【００１８】
実施の形態３．
次に、図３はこの発明の実施の形態３による生体信号処理装置用プローブ装置の要部を示す斜視図、図４は図３の光ファイバの先端部を示す底面図である。図において、照射用光ファイバ２ａ及び受光用光ファイバ２ｂの先端部は、例えば銅又は黄銅等の導電性の材料からなるスリーブ部材８により囲繞されている。スリーブ部材８は、照射用光ファイバ２ａ及び受光用光ファイバ２ｂの先端部に固定されている。
【００１９】
スリーブ部材８と光ファイバ２ａ，２ｂとの間には、導電性の液体が含浸された液体保持部材９が充填されている。導電性の液体としては、例えば生理食塩水が用いられる。液体保持部材９としては、例えばスポンジ等の多孔質部材が用いられる。脳波計電極１０は、スリーブ部材８及び液体保持部材９を有している。また、脳波計電極１０は、リード線を介して脳波計測装置本体に接続されている。光ファイバ２ａ，２ｂは、ファイバ取付具３によりホルダ１（図１参照）に取り付けられている。
【００２０】
このような生体信号処理装置用プローブ装置によれば、生体光計測用の光ファイバ２ａ，２ｂの先端部に脳波計電極１０を一体に設けたので、光ファイバ２ａ，２ｂを被検体の頭部に接触させることにより、脳波計電極１０も同時に被検体の頭部に接触させることができ、計測のためのセッティングに要する手間を軽減することができる。
【００２１】
実施の形態４．
次に、図５はこの発明の実施の形態４による生体信号処理装置用プローブ装置を示す側面図である。図において、紐状（又はネット状）のホルダ１１は、被検体の頭部に装着される。ホルダ１１には、複数の照射用光ファイバ２ａ、複数の受光用光ファイバ２ｂ、及び複数の脳波計電極４が取り付けられている。各光ファイバ２ａ，２ｂは、ファイバ取付具１２によりホルダ１１に取り付けられている。ファイバ取付具１２には、ホルダ１１を構成する紐を通すためのスリット（図示せず）が設けられている。即ち、ファイバ取付具１２は、ホルダ１１の紐をスリットに通すことによりホルダ１１に取り付けられている。各脳波計電極４は、互いに隣接する照射用光ファイバ２ａと受光用光ファイバ２ｂとの中間に配置されている。また、各脳波計電極４は、リード線１３を介して脳波計測装置本体に接続されている。
【００２２】
このような生体信号処理装置用プローブ装置では、脳波計電極４装着用のホルダ１１の紐に光ファイバ２ａ，２ｂを取り付けられるようにしたので、計測のためのセッティングに要する手間を軽減しつつ、生体光計測及び脳波計測の両方を行うことができる。
【００２３】
実施の形態５．
次に、図６はこの発明の実施の形態５による生体信号処理装置用プローブ装置を示す側面図である。図において、照射用光ファイバ２ａ及び受光用光ファイバ２ｂは、ファイバ取付具１４によりホルダ１１に取り付けられている。ファイバ取付具１４のホルダ１１への取付構造は、脳波計電極４のホルダ１１への取付構造と同様になっている。
【００２４】
このように、脳波計電極４及び光ファイバ２ａ，２ｂのホルダ１１への取付構造を互いに同じにすることにより、全体の構造を簡単にすることができ、計測のためのセッティングに要する手間を軽減することができる。
【００２５】
実施の形態６．
次に、図７はこの発明の実施の形態６による生体信号処理装置用プローブ装置を示す側面図、図８は図７の要部を示す底面図である。図において、照射用光ファイバ２ａ及び受光用光ファイバ２ｂは、ゲル状のファイバ用ホルダ（保護ゲル）１５にファイバ取付具１６を介して取り付けられている。ゲル状のファイバ用ホルダ１５は、被検体の頭部の少なくとも一部を面で覆うものである。
【００２６】
脳波計電極４は、電極用ホルダとしての紐状（又はネット状）のホルダ１１に取り付けられている。ファイバ用ホルダ１５には、脳波計電極４に係合する電極係合部として、脳波計電極４の側面部を囲繞する複数の電極囲繞部１５ａが設けられている。また、各電極囲繞部１５ａには、紐状のホルダ１１を逃がす複数のスリット１５ｂが設けられている。
【００２７】
このような生体信号処理装置用プローブ装置では、照射用光ファイバ２ａ及び受光用光ファイバ２ｂは、ファイバ用ホルダ１５に予め取り付けられている。また、脳波計電極４は、紐状のホルダ１１に取り付けられている。光ファイバ２ａ，２ｂ及び脳波計電極４を被検体の頭部に配置する場合、まず紐状のホルダ１１を頭部に装着し、その上から紐状のホルダ１１を覆うようにファイバ用ホルダ１５を頭部に装着する。このとき、電極囲繞部１５ａに脳波計電極４を嵌合する。
【００２８】
このように、ゲル状のファイバ用ホルダ１５で外周部を覆うことにより、被検体が寝たままの状態で計測を行う際に、被検体が寝返りをうった場合などに、光ファイバ２ａ，２ｂ及び脳波計電極４の位置ずれを防止することができる。特に、この例では、脳波計電極４を囲繞する電極囲繞部１５ａを設けたので、ファイバ用ホルダ１５に直接取り付けられた光ファイバ２ａ，２ｂだけでなく、紐状のホルダ１１に取り付けられた脳波計電極４の位置ずれもより確実に防止することができる。従って、計測のためのセッティングに要する手間を軽減しつつ、生体光計測及び脳波計測の両方を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の実施の形態１による生体信号処理装置用プローブ装置を示す断面斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態２による生体信号処理装置用プローブ装置を示す断面斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態３による生体信号処理装置用プローブ装置の要部を示す斜視図である。
【図４】図３の光ファイバの先端部を示す底面図である。
【図５】この発明の実施の形態４による生体信号処理装置用プローブ装置を示す側面図である。
【図６】この発明の実施の形態５による生体信号処理装置用プローブ装置を示す側面図である。
【図７】この発明の実施の形態６による生体信号処理装置用プローブ装置を示す側面図である。
【図８】図７の要部を示す底面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１，１１ホルダ、２ａ照射用光ファイバ、２ｂ受光用光ファイバ、４，１０脳波計電極、６ファイバ用反射部材、７電極用反射部材、８スリーブ部材、９液体保持部材、１５ファイバ用ホルダ、１５ａ電極囲繞部（電極係合部）。

【出願人】	【識別番号】０００１５３４９８【氏名又は名称】株式会社日立メディコ【住所又は居所】東京都千代田区内神田１丁目１番１４号【識別番号】０００００５１０８【氏名又は名称】株式会社日立製作所【住所又は居所】東京都千代田区丸の内一丁目６番６号
【出願日】	平成１５年９月１９日（２００３．９．１９）
【代理人】	【識別番号】１０００５７８７４【弁理士】【氏名又は名称】曾我道照【識別番号】１００１１０４２３【弁理士】【氏名又は名称】曾我道治【識別番号】１０００８４０１０【弁理士】【氏名又は名称】古川秀利【識別番号】１０００９４６９５【弁理士】【氏名又は名称】鈴木憲七【識別番号】１００１１１６４８【弁理士】【氏名又は名称】梶並順
【公開番号】	特開２００６－１８７３０４（Ｐ２００６－１８７３０４Ａ）
【公開日】	平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【出願番号】	特願２００３－３２７３５４（Ｐ２００３－３２７３５４）