专利名称：生物体光测量装置及参照图像显示方法生物体光测量装置是如下装置将搭载了多个光纤(光传送部)的探头安装到被检体上，可对被检体低约束且无害地测量被检体内部的血液循环、血液运行动态及血红蛋白浓度变化。作为显示测量的测量数据的方法，将血红蛋白量变化以图表或浓淡图像显示。将探头架安装到被检体时，为提高探头架安装的再现性，专利文献1中记载了通过磁传感器检测探头架的位置的情况。专利文献1中，首先在被检体的参照图像上确定关注区域，根据该关注区域的位置确定推荐探头架位置。并且，检测出当前的探头架的位置， 算出推荐探头架的位置及当前的探头架的位置的距离，当该距离落入规定范围内时，以警报音进行通报。专利文献1 特开2006-122086号公报
但是在专利文献1中，检查者虽然对被检体可掌握探头架的位置，但无法实时确认探头架中的光纤设置位置。因此，在以所设置的光纤测量的测量位置和检查者想测量的测量位置之间，可能产生误差。本发明的目的在于提供一种可实时确认探头架中的光纤(光传送部)设置位置的生物体光测量装置及参照图像显示方法。为实现本发明的目的，本发明中的生物体光测量装置具有多个光传送部；光源部，将近红外线照射到被检体；光测量部，测量上述被检体的多个测量点处的通过光强度； 探头架，固定上述光传送部；信号处理部，处理来自上述光测量部的测量数据并使之图像化；显示部，显示上述信号处理部的处理结果，其具有移动型位置传感器，可在三维空间内移动，检测三维空间内的空间位置；头部表面图像制作部，制作上述被检体的头部表面图像；头部表面点制作部，在上述头部表面图像上制作和上述移动型位置传感器的空间位置对应的头部表面点。检查者在被检体上安装的探头架的光传送部设置位置(孔部)上抵接称为铁笔 (stylus pen)的笔型移动型磁传感器(移动型位置传感器)，从而可使显示部在头部表面图像上显示和移动型磁传感器的空间位置对应的头部表面点。因此，检查者可实时确认此次设置的光传送部的设置位置是否与过去测量时的光传送部设置点对应。并且，本发明的目的也可通过参照图像显示方法实现，该方法具有使用探头架上固定的多个光传送部，将近红外线照射到被检体的步骤；测量上述被检体的多个测量点处的通过光强度的步骤；处理上述测量点处的测量数据并使之图像化的步骤；显示上述处理结果的步骤，其特征在于包括制作上述被检体的头部表面图像的步骤；在上述头部表面图像上制作和可检测出空间位置的移动型位置传感器的空间位置对应的头部表面点的步马聚ο 根据本发明，可实时确认探头架中的光纤(光传送部)设置位置。图1是表示本发明的整体构成的图。 图2是表示本发明的磁单元50的构成的图。 图3是表示本发明的磁单元50的使用方式的图。 图4是表示本发明的信号处理部34和参照图像制作部42的构成的图。 图5是表示算出本发明的基准点60的方式的图。 图6是表示本发明的头部表面图像70的显示方式的图。 图7是表示本发明的实施例2的图。 图8是表示本发明的实施例3的图。 图9是表示本发明的实施例3的图。 附图标记 10光源部 12光测量部 14控制部 16半导体激光 18光模块20照射用光纤(照射用光传送部) 22被检体 23探头架
26检测用光纤(检测用光传送部) 观光电变换元件 30锁相放大器 32A/D变换器 34信号处理部 36显示部 38存储部 40输入输出部 42参照图像制作部 50磁单元(位置传感器单元)
实施方式
以下说明本发明的实施例。 实施例1
生物体光测量装置是下述装置将近红外线照射到被检体22内，检测出从被检体22的表面附近反射或通过被检体22内的光(以下也简称为通过光)。该生物体光测量装置如图1所示，主要具有照射近红外线的光源部10 ；光测量部12，测量通过光，变换为电气信号；控制部14，控制光源部10及光测量部12的驱动；显示部36等。光源部10具有半导体激光16，放射规定波长的光，多个光模块18，其具有用于以多个不同的频率调制半导体激光16产生的光的调制器，各光模块18的输出光分别经由照射用光纤20照射到被检体22的规定的测量位置。此外，探头架23安装在被检体22上，多个照射用光纤20和检测用光纤沈可装卸地设置在探头架23的各设置位置(孔部)。此外，照射用光纤20可称为照射用光传送部，检测用光纤沈可称为检测用光传送部。也可将光纤称为光传送部。光源部10具有η个(η为自然数)光模块18。光的波长取决于被检体22内的关注物质的分光特性，而根据氧化血红蛋白和脱氧血红蛋白的浓度测量氧饱和度、血液量时， 从600nm 1400nm波长范围的光中选择一个或多个波长使用。具体而言，光源部10产生 2种波长而构成例如780nm及830nm的光，合成这2个波长的光，从1个照射位置照射。光测量部12由以下构成光电二极管等的光电变换元件观，将从被检体22的多个测量位置经由检测用光纤26引导的通过光，分别变换为和光量对应的电气量；锁相放大器30，输入来自光电变换元件观的电气信号，选择性检测和光照射位置对应的调制信号； A/D变换器32，将锁相放大器30的输出信号变换为数字信号。锁相放大器30选择性地检测光照射位置和与该2个波长对应的调制信号。并且，生物体光测量装置具有信号处理部34，处理变换为数字信号的血红蛋白量变化信号，按照各通道制作图表、制作按照各通道内插了各血红蛋白量变化信号的二维图像或三维图像的浓淡图像；参照图像制作部42，制作被检体22的头部表面图像、脑表面图像、测量点等；显示部36，显示信号处理部34的处理结果、头部表面图像、脑表面图像、测量点等；存储部38，用于存储信号处理部34、参照图像制作部42的处理所需的数据、处理结果；输入输出部40，用于输入装置运行所需的各种指令。进一步，生物体光测量装置具有磁单元50 (位置传感器单元)，用于确认设置有各光纤20 J6的探头架23的光纤设置位置。磁单元50连接到控制部14。也可将光纤设置位置称为光传送部设置位置。图2表示磁单元50的构成，图3表示磁单元50的使用方式。磁单元50由磁源 51、基准磁传感器52、移动型磁传感器53 (移动型位置传感器)构成。移动型磁传感器53 可在三维空间内移动，是检测三维空间中的空间位置的移动型位置传感器。磁源51、基准磁传感器52、移动型磁传感器53分别连接到控制部14。此外，探头架23上设置有多个作为光纤设置位置的孔部230。在图3中，在探头架23上设置有9个孔部230。磁源51由磁场产生线圈构成，用于在三维空间内产生3轴正交系的磁场。磁源51 例如固定到生物体光测量装置的附近。生物体光测量装置的附近是指，基准磁传感器52和移动型磁传感器53可接收来自磁源51的磁场的位置。基准磁传感器52是设置在通过磁源51产生的磁场空间内的传感器，是作为移动型磁传感器53的基准位置的传感器。具体而言，如图3所示，基准磁传感器52设置在安装到被检体22的探头架23上。移动型磁传感器53是下述移动型位置传感器可检测出基准磁传感器52相对基准位置的相对位置(空间位置)，经由控制部14，将移动型磁传感器53的空间位置显示到显示部36，或将移动型磁传感器53的空间位置存储到存储部38。移动型磁传感器53是被称为铁笔的笔型传感器，是在通过磁源51产生的磁场空间内(三维空间内)可由检查者手持自由移动的传感器。并且，移动型磁传感器53中设置有存储键(未图示)，用于将笔尖的空间位置存储到存储部38。检查者按下移动型磁传感器53的存储键后，控制部14可将按下存储键时的移动型磁传感器53的空间位置存储到存储部38。图4表示信号处理部34和参照图像制作部42的构成。信号处理部34由以下构成图表制作部35，处理通过A/D变换器32变换为数字信号的血红蛋白量变化信号，将氧化血红蛋白浓度变化、脱氧血红蛋白浓度变化、全血红蛋白浓度变化等按照各通道制作图表；图像制作部37，制作将血红蛋白量变化信号按照各通道内插的二维图像或三维图像的浓淡图像。该通道对应于测量位置。并且，在存储部38中预先存储和被检体22的头部对应的三维线框或三维形态图像的头部表面图像；作为使用MRI装置、X线CT装置等三维图像诊断装置获得的被检体22 的三维图像的脑表面图像；过去测量时的探头架23的光纤设置位置(孔部)的空间位置。参照图像制作部42由以下构成头部表面图像制作部43，读出存储部38中存储的头部表面图像，根据被检体22的头部表面的空间位置，制作和被检体22的头部的大小、 形状对应的头部表面图像；脑表面图像制作部44，读出和存储部38中存储的被检体22对应的脑表面图像，制作脑表面图像；头部表面点制作部45，将和通过移动型磁传感器53指定的点对应的被检体22的头部表面的空间位置作为头部表面点在头部表面图像上制作； 脑表面点制作部46，将和通过移动型磁传感器53指定的点对应的被检体22的脑表面的空间位置作为脑表面点在脑表面图像上制作；光纤设置点制作部47，从存储部38读出与过去测量时的光纤设置位置(孔部)对应的光纤设置点的空间位置，在头部表面图像或脑表面图像上制作光纤设置点；测量点制作部48，将与相当于光纤设置点的中点的测量位置对应的测量点，在头部表面图像或脑表面图像上制作。也可将光纤设置点称为光传送部设置点。在此说明将与过去测量时的光纤设置位置(孔部)对应的光纤设置点或测量点、 及与移动型磁传感器53的空间位置对应的头部表面点显示到头部表面图像上的方式。首先，作为初始设定，使用移动型磁传感器53测量被检体22的头部。通过移动型磁传感器53存储的第1点、第2点……以基准磁传感器52的基准位置的空间位置为基准， 测量相对坐标，分别获得第1点、第2点……的空间位置。并且，存储部38存储第1点、第 2点……的空间位置。具体而言，如图5所示，将第1点、第2点、第3点作为国际10-20法下的鼻根63、 右耳的上端部61、左耳的上端部62存储到存储部38。并且，参照图像制作部42将与从鼻根63划到右耳上端部61和左耳上端部62之间的直线上的垂直线的交点，作为基准点60。基准点60是根据被检体22的头部表面求得的基准点。第4点之后存储的测量点以基准点60为原点，分别算出空间位置。此外，在本实施例中，作为移动型磁传感器53的基准位置的传感器，使用基准磁传感器52，但如果可正确获得相对磁源51的移动型磁传感器53的空间位置，则基准磁传感器52不是必须的。并且，说明了使用磁单元50的例子，但也可替代磁单元50，使用可检测出可在三维空间内自由运动的移动型光学传感器的空间位置的光学单元等。即，移动型光学传感器可在三维空间内移动，是可检测出三维空间内的空间位置的移动型位置传感器。图6表示下述显示方式将过去测量时的光纤设置位置(孔部)所对应的光纤设置点80或测量点81、及与算出的移动型磁传感器53的空间位置对应的头部表面点65，显示到头部表面图像70上。头部表面制作部43首先根据测量作为被检体22的测量部位的头部的大小、形状的空间位置，制作三维线框或三维形态图像形成的头部表面图像70。具体而言，使用图5中存储的3点(鼻根63、右耳上端部61、左耳上端部62)的空间位置，进行抛物线近似，从而将和被检体22的头部大小、形状对应的三维线框图像或三维形态图像，作为头部表面图像制作。头部表面点制作部45掌握通过头部表面图像制作部43制作的头部表面图像70 整体的空间位置，使移动型磁传感器53的空间位置与头部表面图像70的空间位置对应。并且，头部表面点制作部45在头部表面图像70上制作与移动型磁传感器53对应的头部表面点65。光纤设置点制作部47掌握通过头部表面图像制作部43制作的头部表面图像70 整体的空间位置，在头部表面图像70上制作与过去测量时的光纤设置位置(孔部)对应的光纤设置点80。具体而言，光纤设置点制作部47从存储部38读出过去测量时的光纤设置位置(孔部)的空间位置。并且，光纤设置点制作部47掌握通过头部表面图像制作部43 制作的头部表面图像70整体的空间位置，制作和读出的光纤设置位置(孔部)的空间位置对应的光纤设置点80。并且，测量点制作部48算出通过光纤设置点制作部47制作的光纤设置点80的中点的空间位置，在头部表面图像70上制作与算出的中点的空间位置、即测量位置对应的测量点81。并且，显示部36根据头部表面图像制作部43、头部表面点制作部45、光纤设置点制作部47、测量点制作部48的输出，分别在头部表面图像70上显示头部表面点65、光纤设置点80或测量点81。显示部36例如可在头部表面图像70上显示过去测量时的光纤设置点80或测量点81、和移动型磁传感器53对应的头部表面点65。因此，检查者在被检体22上安装的探头架23的光纤设置位置(孔部)上抵接称为铁笔的笔型移动型磁传感器53，从而使显示部 36将与过去测量时的光纤设置点80或测量点81与移动型磁传感器53的空间位置对应的头部表面点65同时显示到头部表面图像70上。因此，检查者可实时确认此次设置的光纤的设置位置(孔部)。并且，可实时确认此次设置的光纤的设置位置(孔部)是否与过去测量时的光纤设置点80或测量点81对应。并且，参照图像制作部42根据过去测量时的光纤设置点80或测量点81的空间位置，制作相当于探头架23的外周的支架框82，在显示部36中，可将支架框82显示到头部表面图像70上。以全部覆盖过去测量时的多个光纤设置点80的形式形成矩形的支架框82。 检查者可根据对头部表面图像70的支架框82的位置，确认探头架23整体的安装位置。进一步，头部表面点制作部45掌握通过头部表面图像制作部43制作的头部表面图像70整体的空间位置，可在头部表面图像70上制作和移动型磁传感器53的空间位置对应的头部表面点65的移动轨迹83。头部表面点65的移动轨迹83根据头部表面点65移动的时序，以规定时间(例如1秒)显示。检查者根据头部表面点65的移动轨迹，可确认移动型磁传感器53的移动轨迹。因此，根据实施例1，检查者可实时确认设置各光纤的探头架23的光纤设置位置。此外，在本实施例中，使用多个照射用光纤(照射用光传送部)20和检测用光纤 (检测用光传送部) 进行了说明，但照射用光纤20可置换为可将2个波长的光照射到被检体22的发光二极管(LED)，检测用光纤沈可置换为检测照射到被检体22的光并输出电气信号的光电二极管。此时，光源部10进行向发光二极管发送电气信号并发光的动作，光测量部12处理来自光电二极管的电气信号并发送到信号处理部34。实施例2在此主要使用图7说明实施例2。和实施例1不同的点是易于比较过去测量时的光纤设置点80的空间位置、和多个存储的登录点90的空间位置。图7 (a)表示探头架23的安装位置调整前的情况，图7 (b)表示探头架23的安装位置调整后的情况。图7(a)中，通过实施例1中说明的方法，过去测量时的光纤设置点80显示到头部表面图像70上。在探头架23的光纤设置位置(孔部)的至少3处抵接移动型磁传感器 53，将移动型磁传感器53的空间位置分别存储到存储部38。存储部38例如存储和探头架 23的角落的光纤设置位置(孔部)对应的3个点的空间位置。存储的3个空间位置作为登录点90显示到显示部36。并且，参照图像制作部42比较存储部38中存储的过去测量时的光纤设置点80 的空间位置、和存储的登录点90的空间位置。比较的对象是登录点90 (3处)的空间位置、和登录点90的位置对应的光纤设置点80 (3处)的空间位置。参照图像制作部42在光纤设置点80和登录点90的空间位置有误差时，制作表示相当于该误差的距离和方向的标记(箭头91)，显示到显示部36上。检查者参考显示的标记(箭头91)，调整探头架23的安装位置。探头架23的安装位置调整后，如图7(b)所示，光纤设置点80和登录点90—致。此时，表示相当于误差的距离和方向的标记(箭头91)不显示到显示部36。因此，根据实施例2，检查者通过识别登录点90、标记(箭头91)，可掌握过去测量时的探头架23的安装位置和此次测量的探头架23的安装位置是否一致。实施例3在此参照图8、9说明实施例3。和实施例1、2的不同点是将与头部表面图像上显示的头部表面点对应的脑表面点，显示到脑表面图像上。如图8所示，脑表面点制作部46将和移动型磁传感器53的头部表面点65对应的被检体22的脑表面的空间位置，作为脑表面点66在脑表面图像71上制作。具体而言，将作为使用MRI装置、X线CT装置等三维图像诊断装置获得的被检体 22的三维图像的脑表面图像71，预先存储到存储部38，脑表面点制作部46从存储部38取入被检体22的脑表面图像71。并且，显示部36显示被检体22的脑表面图像71。显示头部表面图像70和脑表面图像71时，显示部36使用通过所存储的3点(鼻根63、右耳的上端部61、左耳的上端部6 算出的基准点60的空间位置等，一并显示头部表面图像70和脑表面图像71各自的位置。并且，显示部36使头部表面图像70半透明显示，以可确认脑表面图像71地显示。检查者在被检体22的头部表面抵接移动型磁传感器53的笔尖。头部表面点制作部45将和移动型磁传感器53的空间位置对应的被检体22的头部表面的空间位置，作为头部表面点65在头部表面图像70上制作。脑表面点制作部46如图8所示，根据基准点(原点)60、作为移动型磁传感器53 的空间位置算出的头部表面点65的空间位置，计算通过基准点(原点)60和头部表面点65 的直线67。并且，脑表面点制作部46将算出的直线67和脑表面图像71交叉的点作为脑表面点66算出。在解剖学上，脑表面距头部表面具有2cm左右的深度，因此脑表面点制作部46 例如将头部表面和脑表面之间的距离设定为2cm，将靠近距头部表面点65有2cm的基准点 60的直线67上的点，作为脑表面点66算出。显示部36根据算出的脑表面点66的空间位置，在脑表面图像71上显示脑表面点66。此外也可是使用输入输出部40，任意设定头部表面和脑表面之间的距离，脑表面点制作部46将靠近距头部表面点65任意距离的基准点 60的直线67上的点，作为脑表面点66算出。进一步，显示部36对应移动型磁传感器53的运动(空间位置的变化)，算出脑表面点66的空间位置，可将与移动型磁传感器53的运动对应的脑表面点66实时显示到脑表面图像71上。在图8中，重叠显示施加了头部表面点65的头部表面图像70、和施加了脑表面点 66的脑表面图像71，但如图9所示，显示部36也可分别在同一画面上显示附加了头部表面点65的头部表面图像70、和被附加了脑表面点66的脑表面图像71。图像制作部37制作基于氧化血红蛋白浓度变化、脱氧血红蛋白浓度变化、全血红蛋白浓度变化的三维图像，使用基准点60的空间位置，对应制作的三维图像的空间位置、 及头部表面图像70及脑表面图像71的空间位置。显示部36将三维图像的浓淡图像100 显示到头部表面图像70上，将三维图像的浓度图像101显示到脑表面图像71上。如透过基于血红蛋白浓度变化的三维图像的浓淡图像100在脑表面图像71上映射，则检查者可具体掌握脑部的哪个部位在活动。并且，使用实施例1及实施例2的方法，显示部36可将头部表面点65显示到头部表面图像70上，将脑表面点66显示到脑表面图像71上。因此，根据实施例3，检查者对通过使移动型磁传感器53的笔尖与被检体22的头部表面抵接而显示的头部表面点65和脑表面点66，以不同的图像确认，从而可实时确认固定各光纤20、26的探头架23的光纤20、26的设置位置。


提供一种可实时确认探头架中的光纤(光传送部)设置位置的生物体光测量装置及参照图像显示方法，具有多个光纤(光传送部)(20、26)；光源部(10)，将近红外线照射到被检体(22)；光测量部(12)，测量被检体(22)的多个测量点上的通过光强度；探头架(23)，固定光纤(光传送部)(20、26)；信号处理部(34)，处理来自光测量部(12)的测量数据并使之图像化；移动型位置传感器(53)，可在三维空间内移动，检测三维空间中的空间位置；头部表面图像制作部(44)，制作被检体(22)的头部表面图像；头部表面点制作部(45)，在头部表面图像上制作和移动型位置传感器(53)的空间位置对应的头部表面点。