專利名稱：活體測(cè)量用探頭及使用該探頭的活體光測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測(cè)量活體內(nèi)部生理變化的活體測(cè)量技術(shù)。
背景技術(shù)：
迄今為止，測(cè)量嬰幼兒腦功能的方法可舉出對(duì)聲音刺激產(chǎn)生反應(yīng)而測(cè)量由 腦千部分產(chǎn)生的腦電波的方法。但是，這種方法能夠測(cè)量的主要是腦干部分的 反應(yīng)，難以測(cè)量大腦皮質(zhì)所擔(dān)任的高級(jí)功能。
另一方面，提出了采用光的方法來測(cè)量大腦皮質(zhì)活動(dòng)的方法。在采用了光 的活體測(cè)量中，使用從可見光到近紅外光來對(duì)活體功能進(jìn)行測(cè)量的裝置已在例 如，日本特開昭57-115232號(hào)公報(bào)，或者日本特開昭63-275323號(hào)公才艮所公開。 并且，有關(guān)應(yīng)用該測(cè)量原理、進(jìn)行腦功能的圖像測(cè)量的技術(shù)的方案(光局部解 剖學(xué))已在日本特開平9-98972號(hào)公報(bào)公開。
這些使用以光纖等為代表的光波導(dǎo)裝置，對(duì)照射在活體上的光在離開數(shù)毫 米至數(shù)厘米的位置散射在活體內(nèi)部的光(以下簡(jiǎn)稱活體散射光)進(jìn)行聚光測(cè)量。 根據(jù)被測(cè)量的活體散射光的強(qiáng)度，求出以氧化血紅蛋白及脫氧化血紅蛋白等為 代表的活體內(nèi)部的光吸收物質(zhì)濃度或者相當(dāng)于濃度的值。在求出光吸收物質(zhì)濃 度或者相當(dāng)于濃度的值之際，采用與照射的光的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的、作為目標(biāo)的光吸 收物質(zhì)的光吸收特性。 一般，在測(cè)量活體內(nèi)部深處時(shí)，使用對(duì)活體透過性高的、 波長(zhǎng)在650nm至1300nm范圍內(nèi)的光。
使用這種光的方法， 一般用于人類，特別是成年人的活體測(cè)量。
使用這種光的方法，從安全方面考慮也可以測(cè)量嬰幼兒，有測(cè)量嬰幼兒的 高級(jí)腦功能的可能性。
但是，迄今為止，還難以同時(shí)對(duì)伴隨著嬰幼兒的腦干部分及大腦皮質(zhì)的活
動(dòng)的高級(jí)功能進(jìn)行測(cè)量。假如解決這個(gè)課題的話，就有可能早期發(fā)現(xiàn)嬰幼兒期 從低級(jí)至高級(jí)的功能障礙。從低級(jí)至高級(jí)的功能障礙(例如，聽不見聲音、語
言障礙、視覺障礙等)多數(shù)是在2至3歲學(xué)說話時(shí)發(fā)現(xiàn)的。像這種情況，學(xué)說
話能力比通常的情況滯后，要使其恢復(fù)需要極大的努力。
因而，能夠在早期測(cè)量主要腦功能障礙"見覺、聽覺、語言功能等)的4支 術(shù)方法或者裝置的開發(fā)有很大的社會(huì)需求。
為此，必須解決以下所述的2個(gè)重大的技術(shù)課題(1 )及(2 )。 (1)用于活體光測(cè)量的光纖的固定方法。
活體光測(cè)量中具有照射光的裝置(以下簡(jiǎn)稱光照射裝置)與聚集通過活體 的光的裝置(以下簡(jiǎn)稱聚光裝置)。作為這種光照射裝置與聚光裝置，多數(shù)使 用的是以光纖或者光纖束為代表的光波導(dǎo)。另外，l組光照射用及聚光用的光 波導(dǎo)為表示1個(gè)測(cè)量位置的最小單位(以下簡(jiǎn)稱光照射聚光對(duì))。
日本特開平9-98872號(hào)公報(bào)中提出了設(shè)定數(shù)個(gè)這種最小單位來進(jìn)行活體的 圖像測(cè)量的裝置。這里，光照射聚光對(duì)的照射位置與聚光位置間的距離(以下 簡(jiǎn)稱光照射聚光對(duì)間距)隨著作為測(cè)量對(duì)象區(qū)域的寬度或深度而變化。因此， 在日本特開平9-98972號(hào)公報(bào)的方案中公開了把光照射用的光波導(dǎo)與聚光用的 光波導(dǎo)交互配置在正方格子的頂點(diǎn)上的配置方式以使各光照射聚光對(duì)間距為 等距離。采用這種配置方式的話，由于是l個(gè)光波導(dǎo)被數(shù)個(gè)光照射聚光對(duì)共有 的方式，以少的光波導(dǎo)就可以測(cè)量圖像。因此，能夠在短時(shí)間內(nèi)把光波導(dǎo)佩戴 在活體上。
然而，該配置方式雖然容易用于活體的可與平面近似的那種程度的活體的 狹小范圍(例如，在頭部的情況下為15cm左右見方)，但難以用于曲率大的 范圍。特別是，新生兒*嬰幼兒的頭部形狀等具有大的曲率，不同的人差別也 大。另外，在對(duì)新生兒*嬰幼兒等進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于被檢查者不可能安靜的等 待，就會(huì)產(chǎn)生必須抑制因晃動(dòng)而導(dǎo)致的探頭的偏移等之類對(duì)于大人來說不可想 象的問題。
特別是測(cè)量新生兒.嬰幼兒的腦功能的裝置，迄今為止僅限定于腦電波儀。 但是，腦電波儀空間分辨能力不太高，分離腦中心部位的腦干部分《腦表面的 大腦皮質(zhì)的信息有困難。另一方面，基于光測(cè)量的腦功能測(cè)量方法，由于能夠
無損測(cè)量人類與特別發(fā)達(dá)的高級(jí)腦功能有很大關(guān)聯(lián)的大腦皮質(zhì)，因而被期待成 為認(rèn)知高級(jí)功能的發(fā)展過程上非常有效的方法。但是，雖然原理上有效已廣為 所知，然而迄今為止尚未開發(fā)固定照射光及聚光的光波導(dǎo)的活體測(cè)量用探頭。 為了構(gòu)成實(shí)用的用于新生兒*嬰幼兒的活體測(cè)量用探頭，有以下幾點(diǎn)要求。
列舉如下
a) 柔軟性
所使用的活體測(cè)量用探頭必須能夠柔軟地適合于具有曲率的活體表面。
b) 入射檢測(cè)用光波導(dǎo)間距保持能力
所使用的活體測(cè)量用探頭，針對(duì)具有個(gè)人差別的形狀，入射檢測(cè)用光波導(dǎo) 間距(準(zhǔn)確地說是光照射檢測(cè)用光波導(dǎo)前端間的路程，為了方便稱之為入射檢 測(cè)間距)在容許范圍以上沒有變化。下面與上述a) —起確?？蓳闲浴?br>
C) 體動(dòng)追隨性
所使用的活體測(cè)量用探頭，即使伴有某種程度的晃動(dòng)也不會(huì)偏移。
D) 密合性視認(rèn)度
所4吏用的活體測(cè)量用纟果頭，必須控制在iM見性高且容易密合的狀態(tài)以能夠 確認(rèn)光波導(dǎo)與活體表面之間的密合性，。
e) 舒適性
對(duì)于新生兒和嬰幼兒等對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)能力低的被檢查者，從溫度變化 的觀點(diǎn)來看，不能完全蓋住頭部等。
f) 壓力分散性
對(duì)于新生兒和嬰幼兒等頭部纖弱的被檢查者，不能在某一點(diǎn)施加高的壓力。
g) 形狀保持性
為了減輕被檢查者的不適，由于需要在短時(shí)間內(nèi)佩戴探頭，這就需要能夠 很容易地改變形狀而且必須保持基本的形狀。
h) 佩戴性
與上述g)同樣的原因，需要很容易地固定探頭的裝置。
i) 固定裝置的形狀*大小適應(yīng)性 固定裝置必須能夠適應(yīng)被檢查者的頭部形狀。
j)固定裝置的加壓性 固定裝置必須能夠施加適當(dāng)?shù)膲毫Α?br>
k)必須求出適合嬰幼兒的腦功能測(cè)量的光照射-聚光照射間距。
(2)嬰幼兒的腦功能檢查裝置
為了在整個(gè)頭部測(cè)量嬰幼兒的腦功能，需要能夠測(cè)量光及腦電波的檢查裝 置。下面列舉與此相關(guān)的具體問題
a)設(shè)計(jì)成能夠在整個(gè)頭部范圍內(nèi)配置光纖和腦電波電極的檢查用床是必 不可少的。特別是通常的床難以在與視覺功能密切相關(guān)的后腦部固定檢測(cè)用探 頭，這是應(yīng)解決的課題。
B)刺激(視覺和聽覺)提示裝置必須配置在安全而有效的位置。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述各點(diǎn)，提供一種對(duì)于具有很大曲率的生體表面可以簡(jiǎn)便佩 戴的活體測(cè)量用探頭，另外，提供采用該探頭對(duì)至今測(cè)量有困難的新生兒和嬰 幼兒等可以測(cè)量其伴隨著頭部的活動(dòng)的生理變化的活體測(cè)量技術(shù)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明中針對(duì)上述技術(shù)課題(1)及(2 )解決裝置如 下所示。
首先，對(duì)于(l),本發(fā)明中，把連接入射用光波導(dǎo)及聚光用光波導(dǎo)前端的 光波導(dǎo)固定部分的連接部及接觸活體的接觸面，由具有柔軟性且摩擦系數(shù)高的 部件一體成型而成。另外，固定光波導(dǎo)的波導(dǎo)支承部由上述部件連接。
另外，在上述部件內(nèi)部埋設(shè)柔軟的薄膜部件，使其同時(shí)具有柔軟性及非伸 縮性(確?？蓳闲?。再有，由實(shí)驗(yàn)求出腦功能信號(hào)靈敏度變高的照射-聚光位 置間的最佳3巨離。
再有，為了實(shí)現(xiàn)同時(shí)測(cè)量活體光測(cè)量和以腦電波為代表的活體電測(cè)量，把 活體光測(cè)量的波導(dǎo)及活體電測(cè)量的電極和電線組裝成固定器具。
其次，對(duì)于(2)，本發(fā)明中，被檢測(cè)體給與聲音—見覺，語言刺激，采用用 光的測(cè)量方法和測(cè)量腦電波的方法，同時(shí)測(cè)量^^人嬰幼兒等的腦部深處(腦千部 分)至腦表面(大腦皮質(zhì))是否有無腦功能障礙。
在此之際，敞開檢查用床的后頭部，做成在頸部及后頭部的下部支起頭部 的結(jié)構(gòu)。另外視聽覺的刺激裝置配置在檢查空間的安全位置。然而，實(shí)際上，
以大小不同的相同結(jié)構(gòu)也可以測(cè)量成人的腦功能。 下面，就本發(fā)明列舉出其代表性的構(gòu)成例。
首先，本發(fā)明的活體測(cè)量用探頭，具有通過多個(gè)光波導(dǎo)把光照射到被檢測(cè) 體頭部的光照射裝置，和把由上述光照射裝置照射的、在被檢測(cè)體頭部?jī)?nèi)部傳
播的光通過多個(gè)光波導(dǎo)聚光的聚光裝置；其包括具有固定上述多個(gè)光波導(dǎo)的 多個(gè)光波導(dǎo)導(dǎo)向部件的多個(gè)光波導(dǎo)固定部，覆蓋地保持上述光波導(dǎo)固定部、安 裝在上述被檢測(cè)體頭部、并由伸縮性帶或繩構(gòu)成的用來將上述光波導(dǎo)對(duì)上述被 檢測(cè)體頭部進(jìn)行加壓的多個(gè)光波導(dǎo)固定部保持部，以及分別連接上述多個(gè)光波 導(dǎo)固定部保持部的光波導(dǎo)固定部保持部連接部。
.所述的活體測(cè)量用探頭，其上述光波導(dǎo)的導(dǎo)向部件的構(gòu)成是，在上述光波 導(dǎo)固定部上，將光照射用的光波導(dǎo)與聚光用的光波導(dǎo)交替地配置在正方格子狀 或菱形格子狀的頂點(diǎn)位置。
所述的活體測(cè)量用探頭，其上述光照射裝置包括光照射用光源和控制向上 述光源注入電流的光源調(diào)整電路；上述聚光裝置包括光^r測(cè)器和處理由上述光 檢測(cè)器得到的檢測(cè)信號(hào)的檢測(cè)信號(hào)電路。
所述的活體測(cè)量用探頭，其做成在上述光波導(dǎo)的導(dǎo)向部件內(nèi)，與上述光波 導(dǎo)一起設(shè)有腦電波測(cè)量用的電極，以同時(shí)進(jìn)行光測(cè)量及腦電波測(cè)量。
所述的活體測(cè)量用探頭，其上述光波導(dǎo)的與上述被檢測(cè)體頭部接觸一側(cè)的 端面，其截面積隨著接近端面而增大。
一種活體光測(cè)量裝置，具有通過多個(gè)光波導(dǎo)把光照射到一皮;險(xiǎn)測(cè)體頭部的光 照射裝置，和把由上述光照射裝置照射的、在被檢測(cè)體頭部?jī)?nèi)部傳播的光通過 多個(gè)光波導(dǎo)聚光的聚光裝置；其具有活體測(cè)量用探頭和對(duì)上述被檢測(cè)體給予刺 激的刺激提示裝置；上述活體測(cè)量用探頭包括具有固定上述多個(gè)光波導(dǎo)的多 個(gè)光波導(dǎo)導(dǎo)向部件的多個(gè)光波導(dǎo)固定部，覆蓋地保持上述光波導(dǎo)固定部、安裝 在上述被檢測(cè)體頭部、并由伸縮性帶或繩構(gòu)成的用來將上述光波導(dǎo)對(duì)上述被檢 測(cè)體頭部進(jìn)行加壓的多個(gè)光波導(dǎo)固定部保持部，分別連接上述多個(gè)光波導(dǎo)固定 部保持部的光波導(dǎo)固定部保持部連接部，以及做成在上述光波導(dǎo)的導(dǎo)向部件 內(nèi)，與上述光波導(dǎo)一起設(shè)有腦電波測(cè)量用的電極，以同時(shí)進(jìn)行光測(cè)量及腦電波 測(cè)量。
所述的活體光測(cè)量裝置，其具有橫放上述被檢測(cè)體的床。
所述的活體光測(cè)量裝置，其具有將上述被檢測(cè)體固定在上述床上的被檢測(cè) 體固定部。
采用本發(fā)明，對(duì)于具有很大曲率的活體表面，由于可以簡(jiǎn)便佩戴基于本發(fā) 明的活體測(cè)量用纟笨頭，就可以測(cè)量至此難以測(cè)量的新生兒、嬰幼兒的頭部和手 臂等的運(yùn)動(dòng)部位的生理變化。
另外，由于可以測(cè)量含新生兒在內(nèi)的嬰幼兒的腦功能，所以就能夠早期發(fā) 現(xiàn)嬰幼兒的腦障礙。特別是，由于融合了腦電波及光測(cè)量，可以同時(shí)測(cè)量腦部 深處及大腦皮質(zhì)兩者，實(shí)現(xiàn)了綜合的腦功能測(cè)量，所以使腦功能障礙的判斷變 得容易。
圖1是說明把本發(fā)明的活體測(cè)量用探頭佩戴在被檢測(cè)體上的佩戴例子圖。
圖2是說明本發(fā)明的活體測(cè)量用探頭的一個(gè)實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)圖。 圖3是表示圖2所示的光波導(dǎo)固定部的變型模式圖。 圖4是說明基于本發(fā)明的腦功能測(cè)量裝置的 一個(gè)實(shí)施例圖。 圖5是說明基于本發(fā)明的腦功能測(cè)量裝置的被檢查者固定器具的一個(gè)構(gòu) 成例圖。
圖6是從斜上方所見到的圖5所示的被檢查者固定器具圖。
圖7 (a)是^f吏用圖4及圖5中所示的裝置測(cè)量得到的新生兒對(duì)純音的腦
干腦電波的變化，圖7 (b)及圖7 (c)是表示其腦內(nèi)血液循環(huán)的動(dòng)態(tài)變化圖。 圖8是表示改變本發(fā)明的活體測(cè)量探頭的照射-聚光波導(dǎo)間的間隔時(shí)，大
腦活動(dòng)時(shí)的腦內(nèi)血紅蛋白(Hb)濃度隨時(shí)間的變化圖。 圖9是說明本發(fā)明的活體測(cè)量用探頭的其它構(gòu)成例圖。 圖10是說明用于同時(shí)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的光測(cè)量及腦電波測(cè)量的活體測(cè)量用探
頭的一個(gè)構(gòu)成例圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。
首先，用圖1來說明把基于本發(fā)明的活體測(cè)量用探頭的光波導(dǎo)固定部佩戴 到被檢測(cè)體(此處為頭部)上的佩戴例子。
圖1所示的光波導(dǎo)固定部1-1及1-2由光波導(dǎo)固定部保持部1-3及1-4保 持。光波導(dǎo)固定部保持部1-3及1-4由伸縮性帶或者繩1-3-1、 1-3-2、 1-3-3、 1-4-1、 1-4-2、及1-4-3所構(gòu)成，在各光波導(dǎo)固定部保持部1-3及1-4的兩端連 結(jié)著各伸縮性帶或者繩。
上述各伸縮性帶或者繩，為了使其重量輕，并有利于能夠易于確認(rèn)光波導(dǎo) 的接觸狀態(tài)，以盡可能細(xì)者為好。雖然本發(fā)明中使用的是有伸縮性的布，但只 要具有同樣功能也可以使用不同材質(zhì)。
光波導(dǎo)固定部保持部連結(jié)部1-5及1-6目的是把光波導(dǎo)固定部保持部1-3 及l(fā)-4連結(jié)起來。光波導(dǎo)固定部保持部連結(jié)部1-5及1-6，由下面的理由決定 其形狀及功 能。
第l，由于測(cè)量對(duì)象是活體，所以其大小因人而異。為了用于不同人體， 連結(jié)的距離就必須能夠變更。本發(fā)明中，把摘戴自如的布帶安裝在光波導(dǎo)固定 部保持部1-3及1-4的兩端及光波導(dǎo)固定部保持部連結(jié)部1-5及1-6的兩端， 則可與頭部周長(zhǎng)度相應(yīng)答調(diào)整其距離。
第2，由于光波導(dǎo)固定部保持部連結(jié)部1-5及1-6直接與被檢查者的皮膚 接觸，所以必須考慮其寬度及被檢查者接觸面。為了避免對(duì)被檢查者皮膚壓力 的集中，構(gòu)成光波導(dǎo)固定部保持部l-3及l(fā)-4的伸縮性帶或者繩的樣式，并非 越細(xì)越好，必須具有一定的寬度。其寬度最好在lcm至4cm之間。另外，光 波導(dǎo)固定部保持部連結(jié)部l-5及l(fā)-6與被檢查者的接觸面，最好用柔軟而且摩 擦系數(shù)高的(不光滑)材料。作為這種材料，可舉出聚硅酮橡膠和海綿、橡膠 及其他有機(jī)材料。當(dāng)然，只要具有同等功能，其他材料也可以。
光波導(dǎo)固定部1-1及1-2小時(shí)，釆用上述說明的構(gòu)成要素可以摘戴。但是， 在光波導(dǎo)固定部l-l及l(fā)-2大時(shí)，必須使用下面說明的輔助保持部，以對(duì)各光 波導(dǎo)給與均勻的壓力。
在本發(fā)明中，安裝有輔助保持部l-7-l-a l-7-5-a及l(fā)-7-l-b~l-7-5-b。在各 輔助保持部l-7-l-a l-7-5-a及l(fā)-7-l-b~l-7-5-b的前端安裝著摘戴自如的布帶， 例如，將輔助保持部l-7-l-a與輔助保護(hù)部l-7-l-b根據(jù)被檢查者頭部的形狀調(diào) 整其長(zhǎng)度而連接起來。其他的輔助保持部也同樣，調(diào)整a-b間的長(zhǎng)度而連接起 來。各輔助保持部l-7-l-a l-7-5-a及l(fā)-7-l-b l-7-5-b的材料，使用盡可能細(xì)的
伸縮性帶或者繩。
在光波導(dǎo)l-8的樣式里，光波導(dǎo)插入全部的光波導(dǎo)導(dǎo)向中。佩帶的順序?yàn)?br>
A—B —C,就能夠簡(jiǎn)便地佩帶。
該光波導(dǎo)固定保持部具有以下的特征
1) 能夠簡(jiǎn)便且麻利地配戴。
2) 能夠適應(yīng)各種各樣的被檢查者測(cè)量部位的形狀及大小。 3 ) 對(duì)—皮;險(xiǎn)查者的皮膚能夠施加均勻且適當(dāng)?shù)膲毫Α?根據(jù)測(cè)量部位，光波導(dǎo)固定保持部的形狀雖可變?yōu)楦鞣N各樣，但構(gòu)成上述
光波導(dǎo)固定保持部的要點(diǎn)如下
1) 分成數(shù)個(gè)，在佩帶時(shí)連結(jié)在一起。(測(cè)量整個(gè)腦部之際，頭側(cè)部2 面、頭前部1面、頭后部l面，總計(jì)由4面測(cè)量)。
2) 做成在連結(jié)部分上咳進(jìn)行長(zhǎng)度調(diào)整。
3) 使用伸縮性帶或者繩。
為了實(shí)現(xiàn)上述1)及2)，使用例如佩帶自如的布帶，為了實(shí)現(xiàn)3),使用 伸縮性布和橡膠等。
圖2表示用于圖1所示的佩帶例的本發(fā)明的活體測(cè)量用探頭的一個(gè)實(shí)施例 的光波導(dǎo)固定部。由于其基本上由相同的模式重復(fù)構(gòu)成，圖2所示的是固定光 波導(dǎo)為3x3共9個(gè)時(shí)的光波導(dǎo)固定部的例子。上圖僅表示了光波導(dǎo)固定部， 下圖所示的A-A，斷面表示佩帶著光波導(dǎo)2-5及頭蓋2-4的圖。
光波導(dǎo)2-5在以彈簧和海綿為代表的伸縮部件2-6上沿垂直方向(圖中沿 光波導(dǎo)導(dǎo)向2-1的軸向)可以移動(dòng)。這里，伸縮部件2-6被夾在頭蓋2-4及連 結(jié)著光波導(dǎo)2-5的伸縮部件止動(dòng)部2-7之間。
光波導(dǎo)固定部基本上由光波導(dǎo)導(dǎo)向2-1、用于連結(jié)及保持光波導(dǎo)導(dǎo)向的基 座2-2、薄膜或者線材2-3構(gòu)成。光波導(dǎo)導(dǎo)向2-l，由以塑料等為代表的固體材 料構(gòu)成。用于連結(jié)及保持光波導(dǎo)導(dǎo)向的基座2-2,由以硅等為代表的柔軟且與 人體適應(yīng)性高的材料構(gòu)成。薄膜或者線材2-3由以PET薄膜為代表的塑料材 料構(gòu)成。連結(jié)及保持光波導(dǎo)導(dǎo)向用的基座2-2用模具制作成一定形狀，由于硬 化需要時(shí)間，通過在硬化過程中配置光波導(dǎo)導(dǎo)向部件2-l，則將用于連結(jié)及保 持光波導(dǎo)導(dǎo)向的基座2-2和光波導(dǎo)導(dǎo)向部件2-l固定起來。另外，薄膜或者線
材2-3也在用于連結(jié)及保持光波導(dǎo)導(dǎo)向的臺(tái)座2-2的硬化過程中埋設(shè)或者與表 面連才妾。
因此，光波導(dǎo)固定部一體成型，兼有柔軟性、非伸縮性、活體適合性。另 夕卜，2-1至2-5的全部材料，為了抑制眩光的影響，最好是黑色或者添加了吸 收照射光和可見光的色素。
另外，雖然在圖2中光波導(dǎo)2-5與被檢測(cè)體接觸的端面被畫成與基座2-2 與被檢測(cè)體的接觸面同樣的水平位置上，然而通過H基座2-2的硬度與伸縮部 件2-6的伸縮性保持均衡，就能夠調(diào)節(jié)到不會(huì)讓被;險(xiǎn)測(cè)體感到不舒適的位置。
光波導(dǎo)2-5分別與活體光測(cè)量裝置2-8內(nèi)部的光源2-9及檢測(cè)器2-10連接。 該例中，雖然只記載光源有2個(gè)、檢測(cè)器有1個(gè)，但在本實(shí)施例中，由于縱橫 交替配置光照射位置與聚光位置，有4個(gè)光源、5個(gè)檢測(cè)器。另外，將光照射 位置與聚光位置反過來時(shí)，就有5個(gè)光源、5個(gè)^r測(cè)器。另外，光照射及聚光 的位置，作為基本的構(gòu)成例，雖設(shè)定為3x3，但也容易擴(kuò)展到4x4或3x5 的模式、或者通過消除不必要的部分也很容易縮小。
圖9中表示的是本發(fā)明的活體測(cè)量用探頭的其它構(gòu)成例，表示在上述的實(shí) 施例所示的光波導(dǎo)固定部中包括光照射所需要的光源2-9與控制注入電流的光 源調(diào)整電路2-11、及光檢測(cè)所需要的檢測(cè)器2-10與放大檢測(cè)信號(hào)并進(jìn)行電流 電壓變換等的檢測(cè)信號(hào)電路2-12時(shí)的構(gòu)成例。
根據(jù)光源2-9及^r測(cè)器2-10的結(jié)構(gòu)，通過兼做頭蓋2-4，能夠減少零部件 的數(shù)目。
光源調(diào)整電路2-11與活體光測(cè)量裝置2-8連接，通過信號(hào).電源線2-13 進(jìn)行注入電流及控制信號(hào)等的所需信息的相互通信。另夕卜，檢測(cè)信號(hào)電路2-12 與活體光測(cè)量裝置2-8連接，通過信號(hào).電源線2-13進(jìn)行;險(xiǎn)測(cè)信號(hào)和放大率 的設(shè)定等所需信息的相互通信。這里，光源調(diào)整電路2-11與檢測(cè)信號(hào)電路2-12 及活體光測(cè)量裝置2-8中裝有通信裝置，除去電源線等所需線以外而實(shí)現(xiàn)無線 化。
光波導(dǎo)2-5與光源2-9及檢測(cè)器2-10接合在一起，為了減弱可見光等在測(cè) 量波長(zhǎng)中成為噪音的光，根據(jù)需要把濾光器夾在結(jié)合部。
這樣，該結(jié)構(gòu)應(yīng)用于頭部時(shí)，通過將光源檢測(cè)器直接配置在活體上，由于
光波導(dǎo)有不受發(fā)干擾的作用，效果很好。
在圖2、圖3(后述)、圖9所示的那樣的基座部件上，為使熱量流通，孔
穴做成空的，其中可以埋入活體電測(cè)量(腦電波等)用的電極等。但是,考慮 到佩戴性，最好活體測(cè)量用的光波導(dǎo)與活體電測(cè)量用的電極和電線一體化。在
一體化時(shí)，若兩者總稱為能量傳送部件的話，在圖9的例子中，也包含信號(hào)及 電源用配線。
圖10是表示用于同時(shí)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的光測(cè)量及腦電波測(cè)量的活體測(cè)量用探 頭的一個(gè)構(gòu)成例(只表示圖2的一部分)。
在光波導(dǎo)2-5上設(shè)置腦電波用的電極2-14,在該電極2-14的中心部位， 為了使光波導(dǎo)2-5的端面與被檢測(cè)體面相接觸而把孔穴做成空的。從腦電波用 電極至活體電測(cè)量裝置的電線2-15沿連結(jié)在活體光測(cè)量裝置的光波導(dǎo)2-5布 線。另外，以電線電路構(gòu)成基座2-2內(nèi)部的薄膜或者線材2-3時(shí)，由基座2-2 內(nèi)部的電線或者電路2-16傳送來自電極2-14的信號(hào)。有多個(gè)電極2-14時(shí)，電 線或者電路2-16變?yōu)殡娋€束，通過從基座2-2露出的外部電線束2-17連接到 外部的活體電測(cè)量裝置上。
進(jìn)而，作為變型，不把電極2-14設(shè)置在光波導(dǎo)2-5上，而設(shè)置在與基座 2-2的被檢測(cè)體及被檢查者相接觸的低面。
該光波導(dǎo)固定部的特征，列舉如下
1) 由于連結(jié)的部件由非常柔軟的材料構(gòu)成，能夠適應(yīng)任何形狀。
2) 由于連結(jié)在光波導(dǎo)前端部，在被4全測(cè)體接觸部，光波導(dǎo)間的距離(實(shí) 際路程)沒有變化。這樣，在各測(cè)量部光的浸潤(rùn)度是固定的，有助于空間均勻 信號(hào)的取得。如圖2所示，各光波導(dǎo)的中心之間的距離以30mm制作的話，即 使與任何形狀的局部表面接觸時(shí)，光波導(dǎo)之間的前端部的間距也保持在 30mm。
3) 由于連結(jié)部件有適度的摩擦系數(shù)，所以即使發(fā)生身體晃動(dòng)時(shí)也不會(huì)有 偏移。
4) 在連結(jié)部件用不著的部分設(shè)有空的孔穴，用于確認(rèn)光波導(dǎo)的密合性的 可視性高。
5) 在連結(jié)部件用不著的部分沒有多余的材料，被檢查者的皮膚可以通氣
而未被捂住，舒適性好。
6)對(duì)被檢查者皮膚表面，不只對(duì)光波導(dǎo)前端部施加壓力，能夠在大的范 圍施加壓力，而且由于把壓力分別施加在軟墊上，所以給與被檢查者的痛苦招_ 小。
圖8表示使用圖IO所示的活體測(cè)量用探頭測(cè)量到的結(jié)果，表示的是改變 照射-聚光光波導(dǎo)間的間隔時(shí)腦活動(dòng)時(shí)的腦內(nèi)血紅蛋白(Hb)濃度隨時(shí)間的變 化。縱軸表示Hb的濃度變化、橫軸表示時(shí)間。另外，圖中，點(diǎn)劃線表示得到 氧的氧化Hb ( oxy-Hb )的濃度變化、虛線表示氧離開的脫氧化Hb ( deoxy-Hb ) 的濃度變化、實(shí)線表示與作為oxy-Hb濃度變化與deoxy-Hb濃度變化的總和的 總Hb (total-Hb)濃度變化相當(dāng)?shù)闹怠?br>
圖8中(a)、 (b)是同時(shí)測(cè)量的。嬰幼兒被檢查者在刺激期間聽到錄在錄 音帶上的本國(guó)語的話。由該結(jié)果可知，比起(a)所示的20mm的照射-聚光光 波導(dǎo)間隔，(b)所示的30mm的照射-聚光光波導(dǎo)間隔信號(hào)更大。由此可知， 最好設(shè)定照射-聚光光波導(dǎo)間隔(即方格的一邊為30mm以上)在30mm以上。
圖3表示圖2所示的光波導(dǎo)固定部的變化模式。圖2所示的正方格形狀的 模式能夠用于在沒有特別障礙的活體表面。但是在頭側(cè)部等有耳朵等障礙物時(shí) 將不能配置。在那種場(chǎng)合必須變成避開障礙物的形狀。圖3所示的模式克配置 成，第2列偏移到上方(該場(chǎng)合是lcm)，在這種偏移下可露出耳朵。在進(jìn)行 這種變化之際，為了使全部的照射-聚光位置間的間隔保持一定，基本的格子 形狀克以為菱形(包含正方形)。由于基本結(jié)構(gòu)與圖2相同所以省略其說明。 另外，下圖表示上圖的A-C斷面圖。
本發(fā)明的特征， 一般說來都是有利的，并非只限定于嬰幼兒等的測(cè)量，只 要保持構(gòu)成要素，通過變更大小和光波導(dǎo)的配置，不管是大人頭部的測(cè)量還是 頭部以外的肌肉內(nèi)的測(cè)量等都可以使用。
其次，對(duì)使用本發(fā)明的活體測(cè)量用#:頭的裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
圖4表示基于本發(fā)明的腦功能測(cè)量裝置的一個(gè)實(shí)施例。被檢查者(例如， 嬰幼兒)4-1安靜地橫躺在床上及保育器4-2的狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)量。在嬰幼兒頭 部佩戴著數(shù)條光纖4-3 (實(shí)線)與腦電波電極及信號(hào)線4-4 (點(diǎn)劃線)。光纖具 有從頭皮上照射來自各光源的光的照射用光纖和把通過活體內(nèi)部而散射的光
聚光并導(dǎo)波到?jīng)_企測(cè)器的聚光用光纖，以各個(gè)組合測(cè)量1個(gè)區(qū)域。
通常照射的光是對(duì)活體透過性高的800nm左右的近紅外光。由該近紅外 光被活體內(nèi)部吸收的值就能夠測(cè)量相當(dāng)于血紅蛋白(Hb)的濃度變化(這里， 所謂濃度是指單位組織中的Hb分子量)的量。由于Hb中有得到氧的oxy-Hb 與脫氧的deoxy-Hb，在各自分離測(cè)量時(shí)，選擇適當(dāng)?shù)?種波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)量。在 這里，作為oxy-Hb濃度變化與deoxy-Hb濃度變化的總和的total-Hb的濃度變 化，相當(dāng)于血液量的變化。
在成人腦功能的活動(dòng)與血液量變化及oxy-Hb濃度變化與deoxy-Hb濃度變 化(以下把這些總稱為血液循環(huán)的動(dòng)態(tài)變化)中已知存在密切關(guān)系。這是因?yàn)?引起腦功能活動(dòng)時(shí)，在擔(dān)任該功能的腦內(nèi)局部范圍代謝亢進(jìn),為了給那個(gè)范圍 供氧局部血液量和oxy-Hb濃度增加，deoxy-Hb濃度由此減小。因此，通過測(cè) 量血液量變化及oxy-Hb濃度變化與deoxy-Hb濃度變化，就能夠知道成人的腦 功能活動(dòng)。迄今為止，使用近紅外光的方法可以測(cè)量或者圖像化成人的腦功能 活動(dòng)(參照日本特開平9-98972號(hào)公才艮)已眾所周知。
但是，卻沒有伴隨著新生兒和嬰幼兒的腦活動(dòng)的血液循環(huán)動(dòng)態(tài)變化在不進(jìn) 行麻醉時(shí)進(jìn)行測(cè)量的方法。因此，嬰幼兒的腦活動(dòng)與血液循環(huán)動(dòng)態(tài)變化的關(guān)系
還不知道，當(dāng)然腦活動(dòng)之類情況也不知道。像本實(shí)施例這樣在使用光的方法中， 只需將光導(dǎo)纖維4-l佩戴在頭部，而不用麻醉就能夠進(jìn)行測(cè)量。
另外，腦電波早已在臨床上廣泛使用，尤其是在聽聲音時(shí)產(chǎn)生的聽力腦干 反應(yīng)對(duì)聽覺障礙的早期發(fā)現(xiàn)非常有效。
但是，在活體光測(cè)量裝置中，主要是測(cè)量與高級(jí)功能相關(guān)的大腦皮質(zhì)，腦 電波儀把腦干部分產(chǎn)生的腦電波和不能特定比較的部位的腦神經(jīng)活動(dòng)進(jìn)行測(cè) 量。因此，要綜合地判斷腦障礙在哪一方有困難。
本發(fā)明中，腦功能測(cè)量裝置4-5將使用了該近紅外光的測(cè)量裝置與腦電波 測(cè)量裝置融為一體。不過，根據(jù)需要分離開也沒關(guān)系。在該腦功能測(cè)量裝置 4-5中，多條光纖4-3與電極及信號(hào)線4-4連接在一起，內(nèi)裝有數(shù)個(gè)光源和光 檢測(cè)器及腦電波電位測(cè)量裝置。腦功能測(cè)量裝置4-5中，進(jìn)行活體內(nèi)的血液循 環(huán)動(dòng)態(tài)變化及腦電波的時(shí)間系列處理和圖像化等，在顯示裝置4-6上顯示。
聽覺/語言/視覺刺激控制裝置4-7是控制給與嬰幼兒的聽覺/語言/視覺刺
激的裝置。在該聽覺/語言/#見覺刺激控制裝置4-7中，語言/聽覺刺激用的聲音
(嘟嘟聲和嗒嗒聲等) 語音(沒有語言的聲音等) 語言(說話聲) 圖像數(shù) 據(jù)(閃爍和檢查圖案及動(dòng)畫等)，作為模擬或者數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被記錄下來。在任意
時(shí)間發(fā)送該聲音.語音 語言.圖像數(shù)據(jù)，以一個(gè)以上的揚(yáng)聲器及/或耳機(jī)4-8 播放聲音 語音 語言并提示，另外，以圖像顯示裝置4-10提示圖像數(shù)據(jù)。 這些揚(yáng)聲器及/或耳機(jī)4-8、及圖像顯示裝置4-10被固定在床及保育器4-2上。 其配置位置雖可認(rèn)為有各種各樣，后面用圖5敘述一個(gè)例子。
然后，來自聽覺/語言/視覺刺激控制裝置4-7的聲音.語音.語言.圖像 數(shù)據(jù)發(fā)出的時(shí)間及時(shí)刻和被選擇的聲音.語音.語言.圖像數(shù)據(jù)的種類被記錄 在腦功能測(cè)量裝置4-5。另外，反過來，時(shí)刻和作為刺激發(fā)出的聲音 語音 語言.圖像的種類由腦功能測(cè)量裝置4-5指示，與由刺激控制裝置4-7的指示 相一致、也可以從被記錄下來的聲音.語音.語言.圖像中選擇作為信號(hào)輸出。 即，重要的是腦功能測(cè)量裝置4-5與聽覺/語言/視覺刺激控制裝置4-7以任意 的手段實(shí)現(xiàn)同步。
根據(jù)從揚(yáng)聲器及/或耳機(jī)4-8發(fā)出的聲音.語音 語言和在圖像顯示裝置 4-10提示的圖像，由于聽覺/語言/視覺功能的活動(dòng)，發(fā)生腦內(nèi)的血液循環(huán)動(dòng)態(tài) 變化。該血液循環(huán)動(dòng)態(tài)變化被腦功能測(cè)量裝置4-5記錄。測(cè)量中信號(hào)顯示在顯 示裝置4-6上，另外，全部測(cè)量結(jié)束后進(jìn)行再處理，其結(jié)果顯示在顯示裝置4-6 上。由于把2種以上不同種類的信號(hào)以同一畫面'同一時(shí)空間尺度顯示，使用 者能夠容易理解信號(hào)。
如圖IO所示那樣，若使用活體測(cè)量用探頭，可以同時(shí)測(cè)量光測(cè)量信號(hào)與 腦電波之類的電測(cè)量信號(hào)，并把兩種信號(hào)的處理結(jié)果用曲線或者圖像顯示在顯 示裝置4-6上。
圖5中表示從橫向所見的在床及保育器4-2上配置揚(yáng)聲器及/或耳機(jī)4-8及 圖像顯示裝置4-10的方式圖。
床及保育器4-2如圖所示做成包圍被4全查者4-l的方式，用透明的塑料等 做成從內(nèi)部可以看清的樣子。被檢查者4-l安靜地仰臥在傾斜的被檢查者固定 器具4-11上以便能舒適地測(cè)量。被檢查者腿部支撐部4-11-1被固定在被檢查 者固定器具4-11上，綁住被檢查者4-1的腿部以防被檢查者4-1從被檢查者固定器具4-ll上滑落下來。
揚(yáng)聲器及/或耳機(jī)4-8被埋設(shè)在被檢查者固定器具4-11的頭部固定部?jī)蓚?cè)。 尤其是，在使右耳與左耳同時(shí)聽不同聲音時(shí)，使用耳機(jī)比使用揚(yáng)聲器更理想。
圖像顯示裝置4-10用圖像顯示裝置固定器具4-12固定在床或者保育器4-2 不在被檢查者4-l正上方的位置。這是考慮到安全而配置的，即使萬一圖像顯 示裝置4-10掉下來也不會(huì)傷及被)險(xiǎn)查者4-1。因此，由于必須使被沖企查者4-l 傾斜仰臥，就需要傾斜的被檢查者固定器具4-11。
揚(yáng)聲器及/或耳機(jī)4-8及圖像顯示裝置4-10由信號(hào)線4-13-l 4-13-2與刺激 控制裝置4-18(例如，聽覺/語言/視覺刺激控制裝置)連接在一起。中間借助 于連接器4-14的話就很容易分離，場(chǎng)所的移動(dòng)等能夠簡(jiǎn)單地進(jìn)行。
腦功能測(cè)量使用的光纖及腦電波電極由光纖及腦電波信號(hào)線4-15通過連 接器4-16連接在腦功能測(cè)量裝置4-17上。
圖6是表示從斜上方所見到的被檢查者固定器具4-11的一個(gè)構(gòu)成例子。 在被檢查者固定器具4-11上，設(shè)置被檢查者腿部支撐部4-11-1與被檢查者頭 部支撐部4-11-2。通過用被檢查者腿部支撐部4-11-1挾住被檢查者腿部，就防 止了被檢查者從傾斜的被檢查者固定器具4-11上滑落下來。
還有，被檢查者頭部支撐部4-11-2配置成從頸部支撐頭后部的下部，如圖 所示，采用有寬度調(diào)整、角度調(diào)整、上下方向可以移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。根據(jù)這種形狀， 敞開頭后部可以^f艮容易地安裝腦功能測(cè)量用的探頭。另外，通過傾斜被檢查者 固定器具，就不必把用于視覺提示的顯示裝置等置于被檢查者的正上方。
圖7是表示使用圖4、及圖5所示的裝置測(cè)量得到的新生兒隨聲音的腦電 波變化及血液循環(huán)動(dòng)態(tài)變化。圖7 (a)為聽到單純音(200ms的嗒嗒聲)時(shí)， 對(duì)單純音腦干腦電波的算術(shù)平均信號(hào)。重復(fù)進(jìn)行大約1000次。聽覺沒有異常 時(shí)，如圖所示作為腦干部分的反應(yīng)從聽到聲音起在10ms以內(nèi)作為腦電波觀察 到具有6至7個(gè)峰。
圖7 (b)及圖7 (c)的各圖表示伴隨著隨單純音及說話的大腦皮質(zhì)反應(yīng) 的腦內(nèi)血液循環(huán)動(dòng)態(tài)變化。圖7 (b)及圖7 (c)的各圖的縱軸表示相當(dāng)于 total-Hb、 oxy國(guó)Hb、 doexy畫Hb的濃度變4匕(concentration changes)的<直，4黃軸 表示時(shí)間。另夕卜，實(shí)線表示total-Hb、點(diǎn)劃線表示oxy-Hb、虛線表示doexy-Hb。 圖7 (b)及圖7 (c)的結(jié)果是在新生兒左側(cè)頭部的耳穴1.5cm上的地方 測(cè)得的數(shù)據(jù)。圖7 (b)、圖7 (c)分別把1次的刺激時(shí)間15秒、刺激時(shí)間前 的5秒、還有刺激時(shí)間之后的15秒總計(jì)35秒作為l個(gè)圖表列出。由于圖7(b)、 圖7 (c)中刺激共重復(fù)10次，把10次進(jìn)行算術(shù)平均求出血液循環(huán)動(dòng)態(tài)變化 的時(shí)間系列數(shù)據(jù)。
這些結(jié)果中，從圖7 (a)可知被檢查者至少從耳朵至腦干傳達(dá)聽覺信號(hào)， 反應(yīng)正常。信號(hào)從腦干向大腦皮質(zhì)的傳送，由于用腦電波難以確定，所以通過 能夠測(cè)量伴隨大腦皮質(zhì)活動(dòng)的血液循環(huán)動(dòng)態(tài)變化的反應(yīng)的光測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行 判斷。但是，用單純音如圖7 (b)所示，在大腦皮質(zhì)中沒有引起顯著的反應(yīng)。 其原因是在擔(dān)任高級(jí)功能的大腦皮質(zhì)中，用單純音幾乎沒有引起太大的活動(dòng)。 但是，如圖7(c)所示可知，聽到像說話那樣的復(fù)雜的聲音時(shí)，即使是新生兒大 腦皮質(zhì)也加大活動(dòng)，對(duì)語言是認(rèn)知的。由該結(jié)果可知，該被檢查者聽覺及語言 功能為正?；顒?dòng)。
至此，歸納本發(fā)明，有以下幾點(diǎn)
1) 一種活體測(cè)量用探頭，具有在被檢測(cè)體上通過第1光波導(dǎo)把光照射 到被檢測(cè)體上的光照射裝置；和把由上述光照射裝置照射的、在被檢測(cè)體內(nèi)部 傳播的光通過第2光波導(dǎo)聚光的聚光裝置；其特征是，具有分別被上述第1 光波導(dǎo)及上述第2光波導(dǎo)所嵌入的通路，分別固定上述第1光波導(dǎo)及上述第2 光波導(dǎo)的第1及第2導(dǎo)向部件，和把上述第1及上述第2導(dǎo)向部件連接起來并 保持，形成與上述凈皮4企測(cè)體接觸部分的基座部件。
2) —種活體測(cè)量用探頭，其特征是，在上述1)的結(jié)構(gòu)中，以柔軟性和 活體適應(yīng)性高的材料構(gòu)成上述基座部件。
3) —種活體測(cè)量用探頭，其特征是，在上述1)的結(jié)構(gòu)中，把上述第1 及上述第2導(dǎo)向部件內(nèi)的上述第1光波導(dǎo)及上述第2光波導(dǎo)設(shè)置成分別沿軸向 可動(dòng)的伸縮部件。
4) 一種活體測(cè)量用探頭，其特征是，在上述l)的結(jié)構(gòu)中，上述第l及 上述第2導(dǎo)向部件配置成在上述基座部件上，使其相互交替地位于正方格子形 狀或者菱形格子形狀的頂點(diǎn)位置的結(jié)構(gòu)。
5) —種活體測(cè)量用探頭，其特征是，在上述1)的結(jié)構(gòu)中，上述基座部
件與上述被檢測(cè)體接觸的部分，由分割成的數(shù)個(gè)面構(gòu)造部件構(gòu)成，而且上述面 構(gòu)造的各部件之間通過柔軟性部件連接在一起。
6) —種活體測(cè)量用探頭，其特征是，在上述1)的結(jié)構(gòu)中，上述光照射 裝置包括光照射用光源、和控制向上述光源注入電流的光源調(diào)整電路，上述 聚光裝置包括光檢測(cè)器、和對(duì)由上述光檢測(cè)器獲得的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理的檢 測(cè)信號(hào)電路。
7) —種活體測(cè)量用探頭，其特征是，在上述l)的結(jié)構(gòu)中，在上述基座 部件內(nèi)設(shè)置上述第1光波導(dǎo)及上述第2光波導(dǎo)的同時(shí)、設(shè)置腦電波測(cè)量用的電 極，其結(jié)構(gòu)可同時(shí)進(jìn)行光測(cè)量及腦電波測(cè)量。
8) —種活體測(cè)量裝置，其特征是，該裝置使用具有通過光波導(dǎo)將光照射 到被檢測(cè)體上的光照射裝置和將由上述光照射裝置所照射的、在被檢測(cè)體內(nèi)部 傳播的光通過光波導(dǎo)聚光的聚光裝置的活體測(cè)量用探頭，對(duì)被檢測(cè)體內(nèi)部的生 理變化進(jìn)行檢測(cè)；其特征在于，上述探頭具有分別被插入上述光照射用的光波 導(dǎo)及上述聚光用的光波導(dǎo)的通路，用于分別固定上述各光波導(dǎo)的第1及第2 導(dǎo)向部件；將上述第l及第2導(dǎo)向部件之間連接起來并予保持，形成與上述被 檢測(cè)體接觸的部分的基座部件；和在上述第1及上述第2導(dǎo)向部件內(nèi)具有使上 述第1光波導(dǎo)及上述第2光波導(dǎo)分別沿軸向可動(dòng)的伸縮部件。
9) 一種活體光測(cè)量裝置，其特征是，在上述8)的結(jié)構(gòu)中，上述光照射 裝置包括光照射用光源和控制向上述光源注入電流的光源調(diào)整電路；上述聚 光裝置包括光檢測(cè)器和對(duì)由上述光檢測(cè)器獲得的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理的檢測(cè)信 號(hào)電路，而且上述光源調(diào)整電路與上述檢測(cè)信號(hào)電路分別通過各自的通信裝置 進(jìn)行控制。
10) —種腦功能測(cè)量裝置，其特征是，具有使用具有通過光波導(dǎo)將光照 射到被檢測(cè)體上的光照射裝置和將由上述光照射裝置所照射的、在被檢測(cè)體內(nèi) 部傳播的光通過光波導(dǎo)聚光的聚光裝置的活體測(cè)量用探頭，測(cè)量被檢測(cè)體內(nèi)部 的生理變化的活體光4全測(cè)裝置；電測(cè)量腦電波的腦電波測(cè)量裝置；具有對(duì)被斗全 測(cè)體施加有關(guān)聲音、語音、語言、圖像的數(shù)據(jù)并進(jìn)行控制的刺激控制裝置；和 具有再生有關(guān)上述聲音、語音、語言、圖像的數(shù)據(jù)并對(duì)被檢測(cè)體進(jìn)行提示的提 示裝置，將從上述刺激控制裝置送出的上述聲音、語音、語言、圖像中至少一
種通過上述提示裝置對(duì)被檢測(cè)體進(jìn)行提示的同時(shí)測(cè)量被檢測(cè)體的腦功能活動(dòng) 信號(hào)。
11) 一種腦功能測(cè)量裝置，其特征是，使用上述7)的活體測(cè)量用探頭， 形成利用光測(cè)量及腦電波測(cè)量來測(cè)量^皮;險(xiǎn)測(cè)體的腦功能活動(dòng)信號(hào)的結(jié)構(gòu)。
12) —種腦功能測(cè)量裝置，其特征是，包括具有用于對(duì)活體照射光的光 照射裝置、和把通過活體內(nèi)部的活體通過光聚光進(jìn)行檢測(cè)的聚光檢測(cè)裝置的活 體光測(cè)量裝置；測(cè)量腦電波的腦電波測(cè)量裝置；具有與聲音、語音、語言有關(guān) 的多種數(shù)據(jù)的聲音刺激控制裝置；把聲音、語音、語言提供給嬰幼兒被檢查者 的揚(yáng)聲器及耳機(jī)；具有與圖像有關(guān)的多種數(shù)據(jù)的視覺刺激控制裝置；把圖像提 供給被檢查者的圖像顯示裝置。來自上述聲音刺激裝置的聲音、語音、語言及 來自上述視覺刺激控制裝置的圖像數(shù)據(jù)， 一邊由上述揚(yáng)聲器及耳機(jī)和上述圖像 顯示裝置播放提供給被檢查者， 一邊測(cè)量被4企查者的腦功能活動(dòng)信號(hào)。
13) —種腦功能測(cè)量裝置，其特征是，在上述12)的腦功能測(cè)量裝置中， 將再生刺激并提供給被檢查者的上述揚(yáng)聲器及耳機(jī)與上述圖像顯示裝置設(shè)置 成與被檢查者所躺的床及保育器一體化。
14) 一種腦功能測(cè)量裝置，其特征是，在上述12)的腦功能測(cè)量裝置中， 位于被檢查者所躺的床及保育器上的固定被檢查者的固定器具是傾斜的。
15) —種腦功能測(cè)量裝置，其特征是，在上述12)的腦功能測(cè)量裝置中， 位于被檢查者所躺的床及保育器上的固定被檢查者的固定器具內(nèi)設(shè)有揚(yáng)聲器 及耳機(jī)。
16) —種腦功能測(cè)量裝置，其特征是，在上述12)的腦功能測(cè)量裝置中， 圖像顯示裝置被固定在被檢查者所躺的床及保育器內(nèi)部不處于被檢查者正上 方的位置。
17) —種腦功能測(cè)量裝置，其特征是，在上述12)的腦功能測(cè)量裝置中， 固定被檢查者的固定器具具有支撐被檢查者腿部的部件。
18) —種腦功能測(cè)量裝置，其特征是，在上述12)的腦功能測(cè)量裝置中， 位于被檢查者所躺的床上的固定被檢查者的固定器具具有敞開頭后部支撐被 檢查者的頭部及頸部的部件。
19) 一種腦功能測(cè)量裝置，其特征是，在上述12)的腦功能測(cè)量裝置中，
位于被檢查者所躺的床上的固定被檢查者的固定器具是傾斜的，而且具有支撐 被檢查者腿部的部件，還具有敞開頭后部支撐被檢查者的頭部及頸部的部件。
20) —種固定被檢查者的固定器具，其特征是，在上述17)的固定被檢 查者的固定器具中，支撐^皮;險(xiǎn)查者腿部的部件可以移動(dòng)。
21) —種固定被檢查者的固定器具，其特征是，在上述18)的固定被檢 查者的固定器具中，支撐^皮4企查者頭部及頸部的部件可以移動(dòng)、形狀可改變。
22) —種腦功能測(cè)量裝置，其特征是，具備具有用于對(duì)活體照射光的光 照射裝置、和把通過活體內(nèi)部的活體通過光聚光進(jìn)行才企測(cè)的聚光檢測(cè)裝置的活 體光測(cè)量裝置；測(cè)量腦電波的腦電波測(cè)量裝置；具有與聲音、語音、語言有關(guān) 的多種數(shù)據(jù)的聲音刺激控制裝置；把聲音、語音、語言提供給嬰幼兒被檢查者 的揚(yáng)聲器及耳機(jī)；具有與圖像有關(guān)的多種數(shù)據(jù)的視覺刺激控制裝置；把圖像提 供給被檢查者的圖像顯示裝置。上述活體光測(cè)量裝置、上述腦電波測(cè)量裝置、 上述聲音刺激控制裝置和上述視覺刺激控制裝置同步來獲取提供聲音、語音、 語言、圖像刺激的時(shí)刻、時(shí)間、長(zhǎng)度、刺激的種類等信號(hào)，使上述信號(hào)同步并 把來自上述聲音刺激裝置及上述視覺刺激控制裝置的聲音、語音、語言、圖像 數(shù)據(jù)在上述揚(yáng)聲器及耳機(jī)和上述圖像顯示裝置播放并提供給被檢查者。
采用本發(fā)明，對(duì)于具有很大曲率的活體表面，由于可以簡(jiǎn)便佩戴基于本發(fā) 明的活體測(cè)量用纟果頭，就可以測(cè)量至此難以測(cè)量的新生兒、嬰幼兒的頭部和手
臂等的運(yùn)動(dòng)部位的生理變化。
另外。由于可以測(cè)量含新生兒在內(nèi)的嬰幼兒的腦功能，所以就能夠早期發(fā) 現(xiàn)嬰幼兒的腦障礙。特別是，由于融合了腦電波及光測(cè)量，可以同時(shí)測(cè)量腦部 深處及大腦皮質(zhì)兩者，實(shí)現(xiàn)了綜合的腦功能測(cè)量，所以使腦功能障礙的判斷變 得容易。
這樣，利用本發(fā)明，使活體光測(cè)量的應(yīng)用范疇擴(kuò)大，有助于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展， 特別是，對(duì)腦功能發(fā)育過程的理解，有助于教育等帶給社會(huì)的極大影響的領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種活體測(cè)量用探頭，具有通過多個(gè)光波導(dǎo)把光照射到被檢測(cè)體頭部的光照射裝置，和把由上述光照射裝置照射的、在被檢測(cè)體頭部?jī)?nèi)部傳播的光通過多個(gè)光波導(dǎo)聚光的聚光裝置；其特征在于，包括具有固定上述多個(gè)光波導(dǎo)的多個(gè)光波導(dǎo)導(dǎo)向部件的多個(gè)光波導(dǎo)固定部，覆蓋地保持上述光波導(dǎo)固定部、安裝在上述被檢測(cè)體頭部、并由伸縮性帶或繩構(gòu)成的用來將上述光波導(dǎo)對(duì)上述被檢測(cè)體頭部進(jìn)行加壓的多個(gè)光波導(dǎo)固定部保持部，以及分別連接上述多個(gè)光波導(dǎo)固定部保持部的光波導(dǎo)固定部保持部連接部。
2. 如權(quán)利要求1所述的活體測(cè)量用探頭，其特征在于，上述光波導(dǎo)的導(dǎo) 向部件的構(gòu)成是，在上述光波導(dǎo)固定部上，將光照射用的光波導(dǎo)與聚光用的光 波導(dǎo)交替地配置在正方格子狀或菱形格子狀的頂點(diǎn)位置。
3. 如權(quán)利要求1所述的活體測(cè)量用探頭，其特征在于，上述光照射裝置 包括光照射用光源和控制向上述光源注入電流的光源調(diào)整電路；上述聚光裝置 包括光檢測(cè)器和處理由上述光檢測(cè)器得到的檢測(cè)信號(hào)的檢測(cè)信號(hào)電路。
4. 如權(quán)利要求1所述的活體測(cè)量用探頭，其特征在于，做成在上述光波 導(dǎo)的導(dǎo)向部件內(nèi)，與上述光波導(dǎo)一起設(shè)有腦電波測(cè)量用的電極，以同時(shí)進(jìn)行光 測(cè)量及腦電波測(cè)量。
5. 如權(quán)利要求1所述的活體測(cè)量用探頭，其特征在于，上述光波導(dǎo)的與 上述被;險(xiǎn)測(cè)體頭部接觸一側(cè)的端面，其截面積隨著接近端面而增大。
6. —種活體光測(cè)量裝置，具有通過多個(gè)光波導(dǎo)把光照射到被檢測(cè)體頭部 的光照射裝置，和把由上述光照射裝置照射的、在被檢測(cè)體頭部?jī)?nèi)部傳播的光 通過多個(gè)光波導(dǎo)聚光的聚光裝置；其特征在于具有活體測(cè)量用探頭和對(duì)上述被檢測(cè)體給予刺激的刺激提示裝置；上述活體測(cè)量用探頭包括具有固定上述多個(gè)光波導(dǎo)的多個(gè)光波導(dǎo)導(dǎo)向部件的多個(gè)光波導(dǎo)固定部， 覆蓋地保持上述光波導(dǎo)固定部、安裝在上述被檢測(cè)體頭部、并由伸縮性帶或繩構(gòu)成的用來將上述光波導(dǎo)對(duì)上述被;險(xiǎn)測(cè)體頭部進(jìn)行加壓的多個(gè)光波導(dǎo)固定部保持部，分別連接上述多個(gè)光波導(dǎo)固定部保持部的光波導(dǎo)固定部保持部連接部，以及做成在上述光波導(dǎo)的導(dǎo)向部件內(nèi)，與上述光波導(dǎo)一起設(shè)有腦電波測(cè)量用的 電極，以同時(shí)進(jìn)行光測(cè)量及腦電波測(cè)量。
7. 如權(quán)利要求6所述的活體光測(cè)量裝置，其特征在于，具有橫放上述被 檢測(cè)體的床。
8. 如權(quán)利要求7所述的活體光測(cè)量裝置，其特征在于，具有將上述被檢 測(cè)體固定在上述床上的被檢測(cè)體固定部。
全文摘要
本發(fā)明涉及測(cè)量活體內(nèi)部生理變化的活體測(cè)量技術(shù)，提供一種對(duì)于有很大曲率的活體表面可以簡(jiǎn)便佩戴的活體測(cè)量用探頭，同時(shí)提供一種使用該探頭的活體光測(cè)量裝置?；铙w測(cè)量用探頭具有通過多個(gè)光波導(dǎo)把光照射到被檢測(cè)體頭部的光照射裝置，和把由上述光照射裝置照射的、在被檢測(cè)體頭部?jī)?nèi)部傳播的光通過多個(gè)光波導(dǎo)聚光的聚光裝置；其特征在于，包括具有固定上述多個(gè)光波導(dǎo)的多個(gè)光波導(dǎo)導(dǎo)向部件的多個(gè)光波導(dǎo)固定部，覆蓋地保持上述光波導(dǎo)固定部、安裝在上述被檢測(cè)體頭部、并由伸縮性帶或繩構(gòu)成的用來將上述光波導(dǎo)對(duì)上述被檢測(cè)體頭部進(jìn)行加壓的多個(gè)光波導(dǎo)固定部保持部，以及分別連接上述多個(gè)光波導(dǎo)固定部保持部的光波導(dǎo)固定部保持部連接部。
文檔編號(hào)A61B5/00GK101185570SQ20071019706
公開日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2002年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月12日
發(fā)明者敦 牧, 藤原倫行 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所;株式會(huì)社日立醫(yī)藥