JP2010269008A - 生体光計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高密度計測が可能な生体光計測装置において高密度画像の視認性の向上を図ることを目的とする。
【解決手段】 光源部１０Ａ，１０Ｂと、光源部からの光を被検体の複数の位置に照射するための光照射手段と、被検体からの透過光を複数の位置で検出する受光手段とを交互に配置した複数のプローブモジュール２Ａ，２Ｂを有するプローブ２と、透過光に対応する信号を出力する光検出部２０Ａ，２０Ｂと、光検出部からの信号を用いて被検体の画像を作成する処理部３１と、表示部３４と、を備える。光源部および光検出部は、各プローブモジュールに対応した複数の系統からなり、処理部３１は、複数の系統から得られた信号を全て用いた被検体の高密度画像６１と、各系統から得られた信号のみを用いた通常密度画像６０、６２とを作成する。表示部は、高密度画像６１と通常密度画像６０、６２とを同時に表示する。
【選択図】図５

Description

本発明は生体光計測装置に係り、特に、生体光計測装置により得られた計測結果の表示技術に関する。

生体光計測装置は、生体内部の血液循環、血行動態及びヘモグロビン量変化を、簡便に被検体に対し低拘束で且つ害を与えずに計測できる装置であり、近年、多チャンネル装置による測定データの画像化が実現され、臨床への応用が期待されている。このように生体光計測装置は簡便、無侵襲で、非常に取り扱いが容易であり、様々な使用ニーズを満たす。しかし一方で時間分解能に比べ、空間分解度の低さが指摘されていた。

それを補うために、特許文献１の生体光計測装置では、光照射手段と受光手段とを長方形の格子の格子点上に交互に配置した第１及び第２のプローブを、一方の光照射手段と受光手段との間に他方の光照射手段又は受光手段が位置するように、互いに長辺方向にずらした配置を有するプローブを用い、光源部及び光検出部は、第１及び第２プローブの二系統に対応させ、これら二系統から得た信号をともに用いて被検体の画像（倍密度画像）を作成している。

特開２００７−１３００３８号公報

上記特許文献１に開示された生体光計測装置によれば、二系統の信号をともに用いて作成した画像（以下「倍密度画像」という）と、各系統から得られた信号のみを用いて作成した画像（以下「通常密度画像」という）を作成することができる。通常密度画像には二種類あり、これらのうち、第１プローブからの信号のみに基づく画像を「通常密度画像Ａ」といい、第２プローブからの信号のみに基づく画像を「通常密度画像Ｂ」と定義する。これら３枚の画像―倍密度画像、通常密度画像Ａ、通常密度画像Ｂ―は、その計測原理上、厳密には同じ計測位置の画像とはなっていない。すなわち、一般的な成人が被検者の場合は、光照射手段と受光手段との距離は、被検体の表面から測定を所望する部位までの深度に相当する距離（通常、３０ｍｍであることが多い）であるため、第１プローブと第２プローブでは計測している部位が、正確には１５ｍｍ異なることになる。そのため倍密度画像と通常密度画像との間で反応部位の位置を比較するときに、正確なプローブの関係を把握することが困難になるという問題があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、倍密度画像とそれを構成する複数の通常密度画像との位置関係を把握しやすくした生体光計測装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る生体光計測装置は、光源部と、前記光源部からの光を被検体の複数の位置に照射するための光照射手段と、前記被検体からの透過光を複数の位置で検出する受光手段とを交互に配置した複数のプローブモジュールを有し、一方のプローブモジュールの光照射手段と受光手段との間に、他方のプローブモジュールの光照射手段または受光手段が位置するよう配置させたプローブと、前記受光手段が検出した前記透過光に対応する信号を出力する光検出部と、前記光検出部からの信号を用いて前記被検体の画像を作成する処理部と、前記被検体の画像を表示する表示部と、を備え、前記光源部および前記光検出部は、各プローブモジュールに対応した複数の系統からなり、前記処理部は、前記複数の系統から得られた信号を全て用いた前記被検体の高密度画像と、各系統から得られた信号のみを用いて、その系統に対応した前記被検体の複数の通常密度画像と、を作成し、前記表示部は、前記高密度画像と、前記複数の通常密度画像の少なくとも一つと、を同時に表示する、ことを特徴とする。

本発明によれば、高密度画像と通常密度画像とを同時に視認することができるため、両画像の比較が容易に行える。そのため、両画像の計測位置を把握しやすくなり、画像の解釈をより正しく行なえる。

本発明の生体光計測装置の全体概要を示すブロック図 本発明の生体光計測装置の外観図 プローブの一例を示す模式図 画像表示プログラムの構成を示すブロック図 第一実施形態に係るメイン画面５０を示す模式図 第二実施形態に係るメイン画面７０を示す模式図 第三実施形態で表示される初期状態におけるメイン画面８０を示す模式図 重ね合わせ画像の仕組みを示す模式図 メイン画面が遷移した後の画面８２を示す模式図 第四実施形態で表示されるメイン画面９４を示す模式図

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の生体光計測装置の全体概要を示すブロック図、図２は本発明の生体光計測装置の外観図である。この生体光計測装置１は、被検体５の頭部の皮膚表面から光を照射し、頭部の皮膚表面で検出された透過光で大脳内部を画像化する装置で、図１に示すように、主として光源部１０と、光検出部２０と、制御部３０とを備えている。

光源部は、二系統の光源部１０Ａ、１０Ｂからなり、それぞれ可視から赤外の波長領域中の所定の波長の光を出力する半導体レーザ１１と、半導体レーザ１１から出力される光に、光の照射位置によって異なる変調を与える光モジュール１２とを備えている。図では半導体レーザ１１は一系統につき一つしか図示されていないが、通常、複数の波長の光を放射するために複数個の半導体レーザ１１が用いられる。光の波長は、生体内の注目物質の分光特性によるが、酸素化ヘモグロビンと脱酸素化ヘモグロビンの濃度変化を計測する場合は６００ｎｍ〜１４００ｎｍの波長範囲の光の中から複数選択される。本実施形態では７８０ｎｍ及び８３０ｎｍの二波長の光をそれぞれ放射するために２個の半導体レーザ１１が用いられる。ただし二波長の値は、７８０ｎｍと８３０ｎｍとに限定されるものではなく、波長数も二波長に限定されるものではない。また半導体レーザ１１の代わりに発光ダイオードを用いてもよい。

半導体レーザ１１からの光は、発振周波数の異なる発振器で構成される発振部（図示せず）により変調される。変調の方式は、本実施の形態では正弦波によるアナログ変調を採用しているが、これに限定されることはなく、それぞれ異なる時間間隔の矩形波によるデジタル変調を用いてもよい。光モジュール１２には、それぞれの半導体レーザ１１から放射された７８０ｎｍ及び８３０ｎｍの波長の光を１本の光ファイバ（照射用光ファイバ１３）に導入させる図示しない光ファイバ結合器が備えられている。

照射用光ファイバ１３の先端は、図２に示すように、検出用光ファイバ２１の先端とともに、所定の位置関係となるように光ファイバ固定部材３に固定されている。光ファイバ固定部材３には、二系統の光源部１０Ａ、１０Ｂに対応した二つのプローブモジュール（第１のプローブモジュールと第２のプローブモジュール）が固定される。各プローブモジュールは、検出用光ファイバ２１の先端と照射用光ファイバ１３の先端とが交互に配置される。そして、第１のプローブモジュールと第２のプローブモジュールとは、第１のプローブモジュールの検出用光ファイバ２１の先端と照射用光ファイバ１３の先端との間に、第２のプローブモジュールの検出用光ファイバ２１の先端を配置させて光ファイバ固定部材３に固定される。また被検体５に装着される計測プローブ２には、光ファイバ固定部材３に固定された光ファイバ先端を受け入れるソケットが配置されている。この計測プローブ２を被検体５の頭部に装着し、光ファイバ固定部材３に固定された光ファイバ先端をソケットに嵌着することにより、頭部の皮膚表面に照射用光ファイバ１３および検出用光ファイバ２１の各先端を接触させることができる。

光検出部は、上記二系統の光源部に対応した二系統の光検出部２０Ａ、２０Ｂからなり、それぞれ、各検出用光ファイバ２１の他端に接続される。二系統の光検出部２０Ａ、２０Ｂは、生体を透過した光（以下「透過光」という）を電気信号（透過光強度信号）に変換する光検出器と、変調信号を選択的に検出する弁別回路と、弁別回路の出力をＡ/Ｄ変換するＡ/Ｄ変換器２４とを備えている。本実施形態では、光検出器として、フォトダイオード２２を用いる。フォトダイオード２２としては、例えば高感度な光計測が実現可能な周知のアバランシェフォトダイオードが望ましい。ただし光検出器としては、フォトダイオードのほか、光電子増倍管等の光電変換素子を用いることができる。また本実施形態では、弁別回路として、複数のロックインアンプから構成されるロックインアンプモジュール２３が用いられる。ロックインアンプモジュール２３におけるロックインアンプ数は、プローブのサンプリング点と同数かそれより多くなる。

照射用光ファイバ１３から頭部に照射され、頭部を透過した光すなわち透過光は、検出用光ファイバ２１でそれぞれ集光され、フォトダイオード２２で検出された後、ロックインアンプモジュール２３で、照射位置且つ波長に対応した変調信号が選択的に検出される。ロックインアンプモジュール２３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透過光強度信号にそれぞれ分離されたものである。ロックインアンプモジュール２３からアナログ出力される透過光強度信号は、Ａ／Ｄ変換器(アナログデジタル変換器）２４によりそれぞれデジタル信号に変換される。

制御部３０は、２系統の光検出部２０Ａ、２０Ｂからそれぞれ入力される透過光強度信号（デジタル信号）を記録する記録部３２と、記録部３２から各検出位置の透過光強度信号を読み出し、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、ヘモグロビン濃度総量などを計算するとともに、複数の計測位置の経時情報を表すグラフや分布画像を作成する処理部３１、処理結果の表示やユーザーによる指令の入力などを行う入出力部３３を備えている。入出力部３３には、画像を表示するためのモニタ３４が含まれる。処理部３１における処理に必要なデータや処理前後のデータも記録部３２に記録される。記録部３２の透過光強度信号は、その信号が得られた照射用光ファイバ１３及び検出用光ファイバ２１の位置を示すデータ、例えば、信号が得られた照射用光ファイバ１３及び検出用光ファイバ２１に対応するチャンネル番号、又は信号が得られた照射用光ファイバ１３及び検出用光ファイバ２１のプローブ２上における座標、又は信号が得られた照射用光ファイバ１３及び検出用光ファイバ２１の中間位置であるサンプリング点のいずれかと関係付けて記録される。この位置を示すデータは、後述する正位置データとして用いられる。

制御部３０は、上述した信号の処理のほか、光源部１０および光検出部２０による計測を制御する。制御は、入出力部３３を介して送られる指令に基づく、計測の開始、終了、繰り返し計測の場合の間隔などのほか、２系統の光源部１０Ａ、１０Ｂおよび光検出部２０Ａ、２０Ｂの切り替え制御を含む。光源部１０Ａ、１０Ｂおよび光検出部２０Ａ、２０Ｂを切り替え制御するため、制御部３０には、光源部１０Ａ、１０Ｂにオンオフ制御信号を送るとともにそれと同期して光検出部２０Ａ、２０Ｂからの信号の取り込みを切り換える切り換え手段（シーケンサ）３５が備えられている。

次に図３に基づいて、本発明のプローブ、照射用光ファイバ１３と検出用光ファイバ２１の配置について説明する。図３は、プローブの一例を示す模式図である。図３（ａ）の●（黒丸）は第１のプローブモジュール（第一系統）２Ａの照射用光ファイバ１３の先端（すなわち光照射器）、○（白丸）は検出用光ファイバ２１の先端（すなわち受光器）を表し、それらの中間の◇（白い四角）はサンプリング点を表している。また、図３（ｂ）の■（黒い四角）は第２のプローブモジュール（第二系統）２Ｂの照射用光ファイバ１３の先端（すなわち光照射器）、□は（白い四角）は検出用光ファイバ１３の先端（すなわち受光器）を表し、それらの中間の◆（黒い四角）はサンプリング点を表している。

本実施形態のプローブ２は、図３（ｃ）に示すように、二つの３×５のプローブモジュール２Ａ、２Ｂ（図３（Ａ）、（Ｂ））を互いに半ピッチ（隣接する光照射器と受光器との間隔を１ピッチとする）長辺方向にずらし、一方の光ファイバ先端位置が他方のサンプリング点位置にくるように重ねた配置を有している。すなわち縦横二つの配列方向のうち横方向（長手方向）の光ファイバの配列密度が縦方向の配列密度の倍となっている。第１のプローブモジュール２Ａの光照射器及び受光器は、光源部の第１系統１０Ａおよび光検出部の第１系統２０Ａに接続され、第２のプローブモジュール２Ｂの光照射器及び受光器は、光源部の第２系統１０Ｂおよび光検出部の第２系統２０Ｂに接続される。第一系統２０Ａから得られた信号、すなわち、図３（Ａ）のサンプリング点（◇：白い四角）から得られた信号のみを基に作成された画像を通常密度画像Ａといい、第二系統２０Ｂから得られた信号、すなわち、図３（Ｂ）のサンプリング点（◆：黒い四角）から得られた信号のみを基に作成された画像を通常密度画像Ｂという。

また、図３（ｄ）は、図３（ｃ）に示すプローブ２のサンプリング点、即ち図３（Ａ）と図３（Ｂ）のサンプリング点の信号をともに用いて作成された画像であり、通常密度画像Ａ及び通常密度画像Ｂに対し長辺及び短辺方向のサンプリング点の密度が倍になることから、倍密度画像という。図３（ｄ）に示すように、通常密度画像Ａのサンプリング点と、通常密度画像Ｂのサンプリング点とは、第１のプローブモジュール２Ａの照射用光ファイバ１３（又は検出用光ファイバ２１）と第２のプローブモジュール２Ｂの照射用光ファイバ１３（又は検出用光ファイバ２１）とのピッチの半値幅（半ピッチ）相当の位置ずれが生じる。本実施形態では、第一のプローブモジュール２Ａの照射用光ファイバ１３（又は検出用光ファイバ２１）の位置に対し、第二のプローブモジュール２Ｂの照射用光ファイバ１３（又は検出用光ファイバ２１）の位置は右へ半ピッチずれる。

次に本実施形態の生体光計測装置１の動作を説明する。生体光計測は、プローブ２を被検体５の頭部に装着し、例えば被検体５に言語発生や指先のタッピングなどの課題を与えながら、頭部表面に光を照射し、受光器で光を検出する。このような課題を与え、課題負荷前後の信号を差分することにより脳活動に伴うヘモグロビン濃度変化を計測することができる。通常、課題は一定の休止期間を置いて繰り返し行なわれ、１回の課題負荷と休止とを含む期間を計測単位として、複数回計測を繰り返し、複数回の計測で得られた信号の統計処理等を行う。

本実施形態の生体光計測装置１では、制御部３０が光源部の第１系統１０Ａと第２系統１０Ｂとを所定の周波数（時間間隔）で切り換えながら、上記の生体光計測が実行される。切り替えの時間間隔は、特に限定されないが、それぞれのＯＮ時に各光検出部から十分な信号が取得できる時間（例えば数ミリ秒）とする。１回の課題負荷と休止とを含む期間を計測単位として計測を繰り返す場合には、計測の繰り返し単位と同じにしてもよい。また一方をＯＮにした時の光量が他方に影響を与えないために、一定の休み時間を設けてもよい。

本実施形態に係る生体光計測装置１の記録部３２には、第一系統の信号を基に作成された通常密度画像Ａと、第二系統の信号を基に作成された通常密度画像Ｂと、第一及び第二系統の信号をともに用いて作成された倍密度画像と、を表示するための画像表示プログラム４が格納される。次に、図４に基づいて本実施形態に格納される画像表示プログラム４について説明する。図４は、画像表示プログラム４の構成を示すブロック図である。

画像表示プログラム４は、モニタ３４の表示画面上に、表示サイズと表示位置とが可変な表示領域（以下「ウィンドウ」という）を作成するウィンドウ作成部４０と、ウィンドウのサイズ及び表示位置を変更するウィンドウ変更処理部４１と、通常密度画像Ａ、通常密度画像Ｂ、及び倍密度画像の基準画像サイズのデータ（以下「正サイズデータ」という）と、位置合わせの基準位置のデータ（以下「正位置データ」という）と、を格納する正サイズデータ・正位置データ格納部（以下「格納部」と略記する）４２と、格納部４２の正サイズデータに基づいて通常密度画像Ａ、通常密度画像Ｂ、及び倍密度画像を正サイズに修正するサイズ調整部４３と、正位置データに基づいて、倍密度画像上の基準点と、通常密度画像Ａ及び通常密度画像Ｂの上記基準点に対応する点とが、表示画面の一方向に沿って並ぶように、倍密度画像と通常密度画像Ａ及び通常密度画像Ｂとの位置を合わせる位置合わせ部４４と、倍密度画像の基準点と、通常密度画像Ａ及び通常密度画像Ｂの上記基準点に相当する点とがモニタ３４の表示画面上の一点において重なるように配置し、重なった状態において最背面よりも前に位置する画像に対して、最背面の画像が透けて見えるように半透明処理を施す重畳処理部４５と、通常密度画像Ａ、通常密度画像Ｂ、及び倍密度画像の種別又は各画像のサンプリング点、光照射点、受光点の少なくとも一つの位置を示すガイド画像を表示するガイド表示部４６と、各画像のモニタ３４への表示制御を行う表示制御部４７と、を備える。格納部４２は、記録部３２を用いてもよい。上記画像表示プログラム４は記録部３２に格納され、制御部３０を構成するハードウェア（中央演算装置、メモリなど）がロードして実行することにより、その機能を実現する。
＜＜第一実施形態＞＞

第一実施形態は、各画像ウィンドウの位置と大きさを正しい関係に配置して並べて表示する形態である。以下、図５を用いて第一実施形態について説明する。図５は、第一実施形態に係る生体光計測装置１のメイン画面５０を示す模式図である。メイン画面５０は、第１系統から得られた信号を基に作成された通常密度画像Ａ６０と、第１系統及び第２系統から得られた信号を基に作成された倍密度画像６１と、第２系統から得られた信号を基に作成された通常密度画像Ｂ６２と、がメイン画面５０の縦方向に並べて表示される。（なお、三つの画像を横方向に並べて表示することもあるが、本実施形態では縦方向に並べて表示する場合を例に説明する。）更に、メイン画面５０には、被検体の氏名、年齢、性別など、被検体の属性情報を表示する被検体情報エリア５１と、タイムスコープや設定されている計測用のパラメータなどを表示する計測パラメータエリア５２と、ユーザーインターフェースとして計測の開始、一時停止、終了、処理部３１における処理などの指令を入力するためのアイコンが表示される操作ボタンエリア５３とが備えられる。操作ボタンエリア５３には、プローブ２上におけるサンプリング点等の位置を正位置とし、又プローブ２上におけるサンプリング点のピッチを正サイズとし、通常密度画像Ａ６０と倍密度画像６１と通常密度画像Ｂ６２との画像サイズと位置とを正しい関係に調整するための「Ｗｉｎｄｏｗ Ａｄｊｕｓｔ」アイコン５４が備えられる。

ウィンドウ作成部４０は、被検体情報エリア５１、計測パラメータエリア５２、及び操作ボタンエリア５３の各エリアに対して一つずつウィンドウを生成する。更に、ウィンドウ作成部４０は、通常密度画像Ａ６０と倍密度画像６１と通常密度画像Ｂ６２のそれぞれを一つずつ表示するための三つのウィンドウを作成する。三つのウィンドウは、通常密度画像Ａ６０、倍密度画像６１、及び通常密度画像Ｂ６２の各輪郭線により囲まれた領域のサイズと同サイズに作成される。よって、以下の処理において、通常密度画像Ａ６０、倍密度画像６１、及び通常密度画像Ｂ６２の画像サイズの変更と各ウィンドウサイズの変更とは同義である。

メイン画面５０の初期画面を表示する前に、サイズ調整部４３は、格納部４２から正サイズデータを読み込み、通常密度画像Ａ６０と倍密度画像６１と通常密度画像Ｂ６２とをそれぞれ正サイズに調整する。本実施形態では、正サイズとして、プローブ２におけるサンプリング点の実測値、即ち、照射用光ファイバ１３の先端部の位置及び検出用光ファイバ２１の先端部の位置の中点の実測値を用いる。また位置合わせ部４４は、格納部４２から正位置データ（サンプリング点、照射用光ファイバ１３及び検出用光ファイバ２１のチャンネル番号や座標等）を読み込み、倍密度画像６１の基準点と通常密度画像Ａ６０及び通常密度画像Ｂ６２の基準点に相当する点とが、メイン画面５０の一方向に沿って並ぶように、倍密度画像６１と二つの通常密度画像Ａ６０、Ｂ６２の位置を合わせる。本実施形態では、サンプリング点を基準点として、倍密度画像６１と二つの通常密度画像Ａ６０、Ｂ６２とをメイン画面５０の縦方向に並べて位置合わせを行う。この位置合わせは、各画像における同一のサンプリング点がメイン画面５０の縦ライン上に並ぶように行う。表示制御部４７は、正サイズ及び正位置に位置合わせをされた通常密度画像Ａ６０と倍密度画像６１と通常密度画像Ｂ６２とを縦方向に並列表示した初期画面を表示する。

本実施形態では、図３のプローブ２が、第一系統のプローブモジュール２Ａに対して第二系統のプローブモジュール２Ｂを半ピッチ右方向へずらして構成されていることから、通常密度画像Ａ６０に対して、通常密度画像Ｂ６２は半ピッチ分だけ右方向にずれる。すなわち、倍密度画像６１を基準とした場合、通常密度画像Ａ６０の最左部は倍密度画像６１のそれと一致するが、通常密度画像Ａ６０の最右部は倍密度画像６１のそれよりも半ピッチ分左へずれる。一方、通常密度画像Ｂ６２の最左部は倍密度画像６１のそれよりも半ピッチ分右へずれるが、通常密度画像Ａ６０の最右部は倍密度画像６１のそれと一致する。そのため、図５では、通常密度画像Ａの最左部のサンプリング点と、倍密度画像６１の最左部のサンプリング点と、がメイン画面５０の左側一点鎖線Ｌ上に共に位置するように位置合わせが行われる。同様に、倍密度画像６１の最右部のサンプリング点と、通常密度画像Ｂの最右部のサンプリング点と、がメイン画面５０の右側一点鎖線Ｒ上に共に位置するように位置合わせが行われる。なお、図５の一点鎖線は、実際の画面に表示する必要はない。

その後、操作者がマウス３３を用いて、通常密度画像Ａ６０と倍密度画像６１と通常密度画像Ｂ６２のそれぞれが収められた三つのウィンドウのうち、任意のものを選択し、選択されたウィンドウの片隅をドラッグして画像サイズの変更量を入力すると、ウィンドウ変更処理部４１は、選択されたウィンドウ及びウィンドウ内の画像を変更量に従ってサイズ変更し、表示制御部４７がサイズ変更後のウィンドウと画像とを表示する。

また、操作者がマウスを用いて通常密度画像Ａ６０と倍密度画像６１と通常密度画像Ｂ６２のそれぞれが収められた三つのウィンドウのうちの任意のものを選択し，ドラッグして移動すると、ウィンドウ変更処理部４１が、メイン画面５０上の表示位置を変更する。これにより、操作者が任意の画像を任意のサイズで、かつ任意の配置で表示させることができる。

サイズ変更及び／又は画像移動後に、操作者が変更及び／又は移動前の状態に画面を遷移させたい場合には、操作者が「Ｗｉｎｄｏｕ Ａｄｊｕｓｔ」アイコン５４をクリックする。すると、サイズ調整部４３は、格納部４２から正サイズデータを読みだし、再度、通常密度画像Ａ６０と倍密度画像６１と通常密度画像６２の三つの画像を正サイズに変更する。それと同時に、位置合わせ部４４も、格納部４２から正位置データを読みだし、通常密度画像Ａ６０と倍密度画像６１と通常密度画像６２の三つの画像のサンプリング点の位置が、メイン画面５０の縦方向に沿うよう位置合わせを行う。そして、表示制御部４７は、正サイズに変更された後の三つの画像を、位置合わせをした状態でメイン画面５０の縦方向に沿って並べて表示する。

本実施形態によれば、通常密度画像Ａと倍密度画像と通常密度画像Ｂとのそれぞれのサイズを統一するとともに、メイン画面５０の縦方向に沿ってサンプリング点の位置を揃えて並列表示できるため、これらの画像の位置関係を把握しやすくなる。さらに、三つの画像のサイズや配置を任意に変更した後も、再度、三つの画像を正サイズに統一するとともに、位置合わせをして並列表示をさせることができ、各画像の位置関係の把握が容易となる。更に、本発明を装置のメンテナンスモードとしても使用した場合、通常密度計測と倍密度計測との画像を同時に比較することができるため、一度の計測で二つの画面モード（高密度画像と通常密度画像）の両方を計測でき、検査工数の低減をはかることができる。加えて二つの画像モードを容易に比較できることで、装置の不具合を事前に見つけ出す可能性が高まる効果が期待できる。

本実施形態では、メイン画面５０の初期画面において正サイズに調整し、かつ正位置に位置合わせをした通常密度画像Ａと倍密度画像と通常密度画像Ｂとを表示したが、初期画面で正サイズ、正位置の位置合わせを行なわず、「Ｗｉｎｄｏｕ Ａｄｊｕｓｔ」アイコン５４のクリックにより位置合わせと正サイズへの調整を行うようにしてもよい。
＜＜第二実施形態＞＞

第二実施形態は、第一実施形態と同様、各画像ウィンドウの位置と大きさを正しい関係に配置して並べて表示する形態であるが、通常密度画像Ａ６０と倍密度画像６１と通常密度画像６２とのいずれか一つの画像サイズ又は表示位置を変更すると、他の二つの画像もそれに追従して連動する実施形態である。以下、図６に基づいて第二実施形態について説明する。図６は、第二実施形態に係るメイン画面７０を示す模式図である。

本実施形態では、ウィンドウ作成部４０が作成した一つのウィンドウ７１内において、位置合わせ部４４が通常密度画像Ａ６０と倍密度画像６１と通常密度画像Ｂ６２とを、メイン画面７０の縦方向に沿ってサンプリング点の位置を揃えて配置する。そして、表示制御部４７が、三つの画像を収めたウィンドウ７１を表示する。

操作者が、図示しないマウスでウィンドウ７１のサイズ変更の指示を入力すると、ウィンドウ変更処理部４１が、入力された変更量に従って、ウィンドウ７１およびその中に表示された三つの画像を同じ倍率でサイズ変更を行う。また、操作者がウィンドウ７１を選択してドラッグすると、ウィンドウ変更処理部４１がドラッグされた位置にウィンドウ７１を再配置するが、ウィンドウ７１内の三つの画像の位置関係は、メイン画面７０の縦方向に沿ってサンプリング点の位置が揃った状態を維持し続ける。

本実施形態によれば、通常密度画像Ａ６０と倍密度画像６１と通常密度画像Ｂ６２とを連動させて表示位置及びサイズの変更が行える。そのため、三つの画像はメイン画面７０の縦方向に沿ってサンプリング点の位置が揃った状態で常に表示され、それらの比較が容易に行える。

本実施形態では、三つの画像を一つのウィンドウ７１に収め、このウィンドウ７１のサイズと位置とを変更することで、三つの画像を連動させる構成としたが、第一実施形態のように、各画像に対して一つずつ、合計三つのウィンドウを設け、これら三つのウィンドウを連動させてサイズ及び位置の変更をするように構成してもよい。
＜＜第三実施形態＞＞

第三実施形態は、通常密度画像Ａ６０、倍密度画像６１、及び通常密度画像Ｂ６２を重ね合わせて表示する実施形態である。以下、図７、８、９に基づいて第三実施形態について説明する。図７は、第三実施形態で表示される初期状態におけるメイン画面８０を示す模式図、図８は、重ね合わせ画像の仕組みを示す模式図、図９は、メイン画面が遷移した後の画面８２を示す模式図である。

第三実施形態にかかる図７のメイン画面８０は、初期状態において、操作ボタンエリア５３に倍密度画像６１と通常密度画像Ａ６０及び通常密度画像Ｂ６２とを重畳表示するための指示を入力する「Ｓｕｐｅｒｉｍｐｏｓｅ」アイコン８１が備えられる。操作者が「Ｓｕｐｅｒｉｍｐｏｓｅ」アイコン８１をクリックすると、図８に示すように、重畳処理部４５は、半透明処理を施した通常密度画像Ａ６０ａと通常密度画像Ｂ６２ｂとを生成する。次に、重畳処理部４５は、倍密度画像６１を最背面に位置させて、その上に半透明処理を施した通常密度画像Ａ６０ａ（長破線）と通常密度画像Ｂ６２ｂ（破線）とを、三つの画像のサンプリング点が表示画面上において一致するように配置して重ね合わせる。各画像の位置精度が相対的に高い重ね合わせ画像８３では三つの画像はほぼ重なるが、位置精度が相対的に低い重ね合わせ画像８４では、重ねた画像にずれが生じる。表示制御部４７は、重ね合わせ画像８３をメイン画面８０内に表示する。

図９のメイン画面８２は、操作者が「Ｓｕｐｅｒｉｍｐｏｓｅ」アイコン８１をクリック後に遷移した状態を示す。メイン画面８２には、倍密度画像６１と通常密度画像Ａ６０及び通常密度画像Ｂ６２に加え、重ね合わせ画像８３が表示される。メイン画面８２内の倍密度画像６１と通常密度画像Ａ６０及び通常密度画像Ｂ６２は、重ね合わせ画像８３のモニタ上での表示領域を確保するために縮小されて表示されるが、各画像のサンプリング点が画面の縦方向に沿って位置合わせされており、三つの画像の位置関係は正しく表示されている。メイン画面８２には、重ね合わせ画像８３だけを表示するように構成してもよい。また、操作ボタンエリア５３に通常密度画像Ａ６０とＢ６１との半透明度を調整するためのゲージを設け、操作者が半透明度を任意に設定できるように構成してもよい。また、上記では、例えば重ね合わせる画像の順序を上から順に、通常密度画像Ａ、通常密度画像Ｂ、倍密度画像（最背面）としたが、順序は任意に設定できるように構成してもよい。また、重ね合わせる画像の組み合わせを任意に選択できるように構成してもよい。例えば、図７のメイン画面８０において並列表示された通常密度画像Ａ、通常密度画像Ｂ、倍密度画像から複数の任意の画像を選択し、そのあと「Ｓｕｐｅｒｉｍｐｏｓｅ」アイコン８１をクリックすると、選択された画像のみが重ね合わされるようしてもよい。この場合、選択されなかった画像と重ね合わせ画像とは、位置合わせ部４４により、例えばサンプリング点を基準として位置合わせされて表示されてもよい。また、「Ｓｕｐｅｒｉｍｐｏｓｅ」アイコン８１をクリックして重ね合わせ画像が表示されている間に、重ね合わせ処理を解除して並列表示に戻す指示を入力するためのアイコンを表示させてもよい。これにより、重畳表示と並列表示との切り替えを行うことができる。

本実施形態によれば、三つの画像（倍密度画像６１と通常密度画像Ａ６０及び通常密度画像Ｂ６２）を、上になる画像に半透明処理を施してから重ね合わせることにより、下の画像も隠されることなく表示することができる。これにより、三つの画像の位置の比較がより容易になる。
＜＜第四実施形態＞＞

第四実施形態は、通常密度画像Ａ６０、倍密度画像６１、及び通常密度画像Ｂ６２のそれぞれについて、光照射器と受光器との位置（またはサンプリング点の位置）を示すガイド画像を並べて表示する実施形態である。以下、図１０に基づいて第四実施形態について説明する。図１０は、第四実施形態で表示されるメイン画面９４を示す模式図である。

第四実施形態では、メイン画面の初期状態において、操作ボタンエリア５３に各画像の光照射器と受光器との位置を示すガイド画像を表示させるための指示を入力する「Ｇｕｉｄｅ」アイコン９０が備えられる。図１０は、操作者が「Ｇｕｉｄｅ」アイコン９０をクリックして、初期状態のメイン画面から遷移したメイン画面９４を示す。ガイド表示部４６は、「Ｇｕｉｄｅ」アイコン９０がクリックされると、各画像の光照射器及び受光器の位置を示すガイド画像を各画像の横に並べて表示する。メイン画面９４では、通常密度画像Ａ６０の信号を得るための光照射器（●）及び受光器（○）の位置を示すガイド画像９１と、倍密度画像６１の信号を得るための光照射器（●と■）及び受光器（○と□）の位置を示すガイド画像９２と、通常密度画像Ｂ６２の信号を得るための光照射器（■）及び受光器（□）の位置を示すガイド画像９３とが、通常密度画像Ａ６０と倍密度画像６１と通常密度画像Ｂ６２とのそれぞれの画像に並べて表示される。位置合わせ部４４は、各画像９１、９２、９３の光照射器及び受光器の位置と、他の画像における上記光照射器及び受光器に対応する光照射器及び受光器とが、表示画面の縦方向のライン上に並ぶように位置合わせをする。また、位置合わせ部４４は、通常密度画像Ａ６０、倍密度画像６１、及び通常密度画像Ｂ６２のうちの一つの画像のサンプリング点と、他の画像における前述のサンプリング点に相当するサンプリング点とが、画面の縦ライン上に並ぶように位置合わせを行う。表示制御部４７は、位置合わせをされた三つの画像６０、６１、６２とそれに対応するガイド画像９１、９２、９３とを並べて表示する。本実施形態のガイド画像は、各画像の光照射器及び受光器の位置を示したが、各画像のサンプリング点（すなわち、光照射器及び受光器の中間点）の位置を示してもよい。

本実施形態によれば、三つの画像（倍密度画像６１と通常密度画像Ａ６０及び通常密度画像Ｂ６２）とともに、各画像に対応するガイド画像を表示するため、画像の種別や計測部位を理解しやすくなる。

上記実施形態では、二つの通常密度画像と倍密度画像との三つを表示させる構成にしたが、どちらか一方の通常密度画像と倍密度画像との組み合わせや、二つの通常密度画像の組み合わせなど、任意の画像の組み合わせに対し、上記各実地形態に適用してもよい。

また、上記実施形態では、プローブ２を第１のプローブモジュールと第２のプローブモジュールとを備えて、二系統の信号取得ができるように構成し、二種類の通常密度画像と倍密度（＝２倍密度）画像とを例に挙げて説明したが、例えばプローブ２を三系統以上の信号取得ができるように構成して、３倍密度や４倍密度の高密度画像と、三種類以上の通常密度画像とを作成する場合でも、本実施形態を適用することができる。さらに、上記実施形態では、三つの画像を表示画面の縦方向に沿って並べ、各画像のサンプリング点が縦方向に沿って揃うように位置合わせを行ったが、画像を並べる方向と、位置合わせを行う方向とは上記に限らない。

また、上記実施形態では、通常密度画像は四隅を切り欠いた形状で表示し、倍密度画像は矩形状に表示することにより、倍密度画像と通常密度画像との識別ができるようにしたが、通常密度画像と倍密度画像とを同じ形状、例えば全て矩形状に表示してもよい。また、通常密度画像と倍密度画像との識別は、画像の形状を変える他、画像の枠線を変えたり、「通常密度画像Ａ」「倍密度画像」「通常密度画像Ｂ」のような画像の名称を付記したりしてもよい。

１：生体光計測装置、２：プローブ、２Ａ：第一のプローブモジュール、２Ｂ：第二のプローブモジュール、３：光ファイバ固定部材、４：画像表示プログラム、５：被検体、１０Ａ：第一系統の光源部、１０Ｂ：第二系統の光源部、１１：半導体レーザ、１２：光モジュール、１３：照射用光ファイバ、２０Ａ：第一系統の光検出部、２０Ｂ：第二系統の光検出部、２１：検出用光ファイバ、２２：フォトダイオード、２３：ロックインアンプモジュール、２４：Ａ／Ｄ変換器、３０：制御部、３１：処理部、３２：記録部、３３：入出力部、３４：モニタ、３５：シーケンサ、４０：ウィンドウ作成部、４１：ウィンドウ変更処理部、：４２：正サイズデータ・正位置データ格納部、４３：サイズ調整部、４４：位置合わせ部、４５：重畳処理部、４６：ガイド表示部、４７：表示制御部、５０：メイン画面、５１：被検体情報エリア、５２：計測パラメータエリア、５３：操作ボタンエリア、５４：Ｗｉｎｄｏｗ Ａｄｊｕｓｔアイコン、６０：通常密度画像Ａ、６０ａ：半透明処理後の通常密度画像Ａ、６１：倍密度画像、６２：通常密度画像Ｂ、６２ａ：半透明処理後の通常密度画像Ｂ、７０：メイン画面、７１：ウィンドウ、８０：メイン画面、８１：Ｓｕｐｅｒｉｍｐｏｓｅアイコン、８３：重ね合わせ画像、８４：重ね合わせ画像、９０：Ｇｕｉｄｅアイコン、９１：ガイド画像、９２：ガイド画像、９３：ガイド画像、９４：メイン画面

Claims (11)

1. 光源部と、
   前記光源部からの光を被検体の複数の位置に照射するための光照射手段と、前記被検体からの透過光を複数の位置で検出する受光手段とを交互に配置した複数のプローブモジュールを有し、一方のプローブモジュールの光照射手段と受光手段との間に、他方のプローブモジュールの光照射手段または受光手段が位置するよう配置させたプローブと、
   前記受光手段が検出した前記透過光に対応する信号を出力する光検出部と、
   前記光検出部からの信号を用いて前記被検体の画像を作成する処理部と、
   前記被検体の画像を表示する表示部と、を備え、
   前記光源部および前記光検出部は、各プローブモジュールに対応した複数の系統からなり、
   前記処理部は、前記複数の系統から得られた信号を用いた前記被検体の高密度画像と、少なくとも一の系統から得られた信号を用いて、その系統に対応した前記被検体の通常密度画像と、を作成し、
   前記表示部は、前記高密度画像と、前記通常密度画像と、を同時に表示する、
   ことを特徴とする生体光計測装置。
2. 前記表示部は、前記高密度画像と、複数の前記通常密度画像のうちの少なくとも一つと、を一の表示画面上に並べて表示し、
   前記表示画面上において、前記高密度画像上の基準点と前記通常密度画像上の前記基準点に相当する点とが、前記表示画面上の一方向に沿って並ぶように前記高密度画像と前記通常密度画像との表示位置を合わせる位置合わせ部を更に備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の生体光計測装置。
3. 前記位置合わせ部は、前記透過光に対応する信号が得られた前記光照射手段または受光手段に対応するチャンネル番号、又は前記透過光に対応する信号が得られた前記光照射手段または受光手段の前記プローブ上における座標、又は前記光照射手段または前記受光手段の中間位置のサンプリング点に基づいて、前記高密度画像と前記通常密度画像との表示位置を合わせる、
   ことを特徴とする請求項２に記載の生体光計測装置。
4. 前記高密度画像及び前記通常密度画像のうちの任意の画像を、前記表示画面上の任意の表示位置に移動させる第一画像移動部を更に備え、
   前記位置合わせ部は、前記移動後に、前記高密度画像と前記通常密度画像との表示位置を合わせる、
   ことを特徴とする請求項２に記載の生体光計測装置。
5. 前記表示部は、初期画面において、前記位置合わせ部による位置合わせ後の前記高密度画像と前記通常密度画像とを表示し、
   前記高密度画像及び前記通常密度画像のうちの任意の画像を、前記表示画面上の任意の位置に移動すると、それに連動させて前記表示画面上の他の画像も移動させる第二画像移動部を更に備える、
   ことを特徴とする請求項２に記載の生体光計測装置。
6. 前記表示部の表示画面上において、前記高密度画像及び前記通常密度画像の少なくとも一つを任意の画像サイズを変更する画像サイズ変更部を更に備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の生体光計測装置。
7. 前記画像サイズ変更部により画像サイズが変更された画像を、画像サイズの基準値となる正サイズに再度調整するサイズ調整部を更に備える、
   ことを特徴とする請求項６に記載の生体光計測装置。
8. 前記画像サイズ変更部は、前記高密度画像又は前記通常密度画像のいずれか一つの画像サイズを変更すると、それに連動して前記表示画面上の他の画像の画像サイズを前記変更の倍率と同じ倍率に変更する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の生体光計測装置。
9. 前記表示部の表示画面上に表示位置及び表示サイズが可変な表示領域を作成し、その表示領域内に、前記高密度画像上の基準点と前記複数の通常密度画像のうちの少なくとも一つの画像における前記基準点に相当する点とが、前記表示領域内の一方向に沿って並ぶように表示位置を合わせて配置する表示領域作成部と、
   前記表示領域の表示サイズを変更すると、それに連動して前記表示領域内の前記高密度画像及び前記通常密度画像の画像サイズを変更させるとともに、前記表示領域の表示位置を変更すると、前記高密度画像と前記通常密度画像とが位置合わせされた状態を維持しつつ、前記変更に連動させて前記高密度画像及び前記通常密度画像の表示位置を変更する表示領域変更処理部と、を更に備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の生体光計測装置。
10. 前記高密度画像上の基準点と複数の前記通常密度画像のうちの少なくとも一つの画像における前記基準点に相当する点とが、前記表示部の表示画面上の一点において一致するように重畳し、かつ、重畳した状態において最背面よりも前に位置する画像に対して、前記最背面の画像を可視化するための半透明処理を施す重畳処理部を更に備え、
    前記表示部は、前記高密度画像と複数の前記通常密度画像のうちの少なくとも一つの画像とを重畳表示する、
    ことを特徴とする請求項１に記載の生体光計測装置。
11. 前記複数の系統が有する全ての光照射手段及び受光手段の位置を示す高密度ガイド画像を前記高密度画像に対応させて表示させるとともに、前記通常密度画像の作成に用いた信号を得た系統の光照射手段及び受光手段の位置を示す通常密度ガイド画像を前記通常密度画像に対応させて表示させるガイド表示部を更に備える、
    ことを特徴とする請求項１に記載の生体光計測装置。