JP4484373B2 - 生体光計測装置 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、生体光計測装置に関し、特に、新生児及び術中の被検体へ適用して有効な生体光計測装置の計測プローブに関するものである。
背景技術
従来、生体内部を簡便且つ生体に害を与えずに計測する装置が臨床医学及び脳科学等の分野で切望されていた。この要望に対し、可視から赤外の波長の光を生体に照射し、生体を通過した光を検出することで生体内部を計測する装置が、例えば、特開平９−９８９７２号公報（以下、「文献１」と記す）もしくは特開平９−１４９９０３号公報（以下、「文献２」と記す）に記載されていた。
これらの文献に記載の「生体光計測装置」は、異なる変調周波数の光を発生する変調半導体レーザと、発生された光を生体に誘導し異なる位置に照射する照射用光ファイバと、生体を通過した光を集光しフォトダイオード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生体の所定位置に固定する計測プローブと、フォトダイオードから出力される生体通過光強度を表す電気信号（以下、「生体通過光強度信号」と記す）から波長及び照射位置に対応する反射光強度をそれぞれ分離するロックインアンプと、ロックインアンプの出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換後の生体通過光強度信号から計測点毎の酸化及び還元ヘモグロビン濃度の相対変化量を計算し、この相対変化量を生体通過光強度画像（トポグラフィ画像）として表示する表示装置とから構成されていた。
従来の計測プローブは、照射用光ファイバ及び検出用光ファイバの先端を交互に格子状配列させる光ファイバ固定部材と、この光ファイバ固定部材を生体に固定する固定ベルトとから構成されていた。この光ファイバ固定部材は、例えば、厚さ３ｍｍ程度のプラスチックシートの基盤を、ヘルメットあるいはキャップ形状に形成していた。この光ファイバ固定部材にはベルトが取り付けられており、この光ファイバ固定部材を生体に固定していた。
光ファイバ固定部材には、生体に光を照射・検出する複数の位置毎に穴があけられ、この穴に光ファイバフォルダが配置されていた。この光ファイバフォルダは、中空状のホルダ本体、ナットねじ、光ファイバ固定ねじから構成され、このナットねじにより光ファイバ固定部材にホルダ本体が固定して取り付けられていた。このホルダ本体の内部に、照射用光ファイバもしくは検出用光ファイバを挿入し、生体表面に光ファイバを軽く接触させて光ファイバ固定ねじで固定していた。
本発明者達は、前記従来技術を検討した結果、以下の問題点を見いだした。
近年の医療技術の進歩に伴って、早期発見によってかなりの部分が治療可能となっており、特に、新生児の脳障害の早期発見あるいは心臓手術中における脳血栓の監視に最適な検査装置が切望されている。
例えば、脳障害に起因する新生児の言語障害の場合、早い段階で新生児の言語機能に関わる部分が確立してしまうので、この確立前に脳障害を発見し適切な治療を施さないと、一生涯にわたりこの新生児は言語を喋ることができなくなってしまうということが知られていた。このために、新生児の脳障害を早期発見することが可能な検査装置が切望されていた。
また、視覚障害を持って生まれた新生児の場合、新生児自身が視覚障害を自覚することは不可能であり、両親等が視覚障害を発見することが一般的であった。しかしながら、両親が新生児の視覚障害に気付くまでには生後１年程度の時間を要することが多く、早期発見及び早期治療の観点からは問題があった。
この問題を解決する検査装置として、計測中における計測部位の固定が不要であり拘束性が低く、且つ、任意の場所及び環境で計測が可能な生体光計測装置が注目されている。
しかしながら、従来の生体光計測装置は、座位あるいは立位で使用することを前提として開発されており、新生児のように座位あるいは立位を保持することが難しい生体では、頭が動いた時に照射用及び検出用光ファイバと頭皮との接触位置がずれてしまい正確な計測ができないという問題があった。
同様に、心臓手術中に生じた血栓が脳に運ばれ、脳内血管を詰まらせてしまう脳血栓の監視においても、生体の***は横臥位となるので、照射用及び検出用光ファイバと頭皮との接触位置がずれてしまい計測ができないという問題があった。
さらには、新生児等のように、頭髪が比較的薄い生体に対しては、比較的容易に頭髪を避けて、照射用及び検出用光ファイバと頭皮とを接触させることができたが、頭髪が多く、且つ頭髪の一本一本が硬い成人等の場合には、頭髪を避けることが困難であるという問題があった。
本発明の目的は、横臥位での生体光計測を行うことが可能な生体光計測装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、計測プローブ装着時における髪避けを容易にすることが可能な生体光計測装置を提供することにある。
本発明のその他の目的は、被検体に対して所定の刺激を与えつつ生体光計測を行うことが可能な生体光計測装置を提供することにある。
本発明のその他の目的は、生体光計測に際して診断効率を向上させることが可能な生体光計測装置を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
発明の開示
本願において開示される発明のうち、代表的な特徴の概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
（１）光源から光ファイバで誘導した複数波長の光を被検体に照射し、前記被検体内を通過した光を複数部位から集光する計測プローブを備え、前記集光した通過光から前記被検体の生体通過光強度画像を生成する生体光計測装置において、前記計測プローブは、前記光ファイバを所定間隔で固定する光ファイバ固定部材と、該光ファイバ固定部材を支持し揺動させる支持部材とを備えた。
（２）前述した（１）に記載の生体光計測装置において、前記光ファイバ固定部材には、前記光ファイバの取り付け穴が設けられ、該取り付け穴から連続して外周方向に延在する穴を備えた。
（３）前述した（１）に記載の生体光計測装置において、所定の音波を出力する音響手段及び／又は所定の映像を表示する映像手段を備えた感覚刺激手段と、該感覚刺激手段からの刺激出力を出力し前記被検体の生体通過光強度画像を生成する画像生成手段とを具備する。
（４）前述した（１）に記載の生体光計測装置において、表示装置を備え、前記表示装置に前記生体透過光強度画像を表示させる。
（５）前述した（１）に記載の生体光計測装置において、前記支持部材は、前記光ファイバ固定部をつり下げ支持する手段を備えた。
（６）前述した（１）に記載の生体光計測装置において、前記支持部材は、前記光ファイバ固定部のつり下げ高さを変更させる手段を備えた。
前述した（１）〜（６）の手段によれば、光ファイバを所定間隔で固定する光ファイバ固定部材と、光ファイバ固定部材を揺動可能に支持する支持部材とに分割して計測プローブを構成することによって、光ファイバ固定部材の支持部材への取り付け位置及び高さを調整することによって、被検体の***が横臥位であった場合であっても、光ファイバの間隔すなわち光ファイバの先端部分と被検体の表皮との接触位置を移動させることなく、生体光計測を行うことができる。このとき、光ファイバ固定部材は、支持部材に対して揺動可能に支持されているので、大人等に比較して常時動いている新生児であっても、正確な生体光計測を行うことができる。
このとき、光ファイバの取り付け穴に連続して形成され、該取り付け穴の半径方向外側に延びる穴を光ファイバ固定部材に設けることによって、光ファイバ固定部材への光ファイバの装着時に、外周方向に延在する穴から被検体の髪の毛に直接アクセスすること、すなわち、外周方向に延在する穴から被検体の髪の毛を容易に移動させることが可能となるので、光ファイバの先端部分と頭皮とを容易に直接接触させることができる。すなわち、光ファイバの被検体への接触作業効率を向上させることができる。従って、生体光計測装置での診断効率を向上させることができる。
一方、所定の音波を出力する音響手段あるいは所定の映像を表示する映像手段を備えた感覚刺激手段と、前記音響手段あるいは映像手段からの出力に同期したまたは同期しない被検体の生体通過光強度画像を生成する画像生成手段とを備えることによって、感覚刺激手段を新生児に直接取り付けることなく所定の感覚刺激を与えることができると共に、その刺激を与えた時点からの生体光計測を正確に行うことができるので、被検体に対して所定の刺激を与えながらの生体光計測を精度良く行うことができる。
発明を実施実施するための最良の形態
以下、本発明について、発明の実施の形態（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明する。
なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の生体光計測装置の概略構成を説明するための図であり、１０１は計測プローブ、１０２は変調半導体レーザ、１０３はフォトダイオード、１０４はロックインアンプ、１０５はＡ／Ｄ変換器、１０６は情報処理装置、１０７は照射用光ファイバ、１０８は検出用光ファイバを示す。ただし、計測プローブ１０１を除く他の手段及び機構は、周知の手段及び機構を用いる。なお、実施の形態１においては、被検体となる新生児の***を横臥位に保持し、この新生児の頭部の皮膚上から光を照射・検出することによって、大脳内部を画像化する生体光計測装置を、照射と検出（受信）の中間点を計測点として、計測点の数が２４の場合で示す。
図２において、本実施の形態１の計測プローブ１０１は、例えば、厚さ２ｍｍ程度のプラスチックシートを基盤とする。この基盤を凹面状に形成し、凹面側に被検体と接触する照射用及び検出用光ファイバ１０７，１０８の先端部分が所定位置に配列されるように、これら光ファイバ１０７，１０８を固定することによって、被検体の頭部形状に沿って照射用及び検出用光ファイバを固定する光ファイバ固定部材であるシェルプレート２０１が構成されている。このシェルプレート２０１の両端部分には、それぞれベルトの一端が配置され、ベルトの他端を支持することによってシェルプレート２０１を前後左右すなわち被検体の体軸方向及び体軸と垂直をなす方向に揺動可能となるように支持する構成となっている。ベルトの他端を支持する方法としては、所定の間隔で二本の支柱を設け、この支柱でベルトの他端を支持することによって、シェルプレート２０１によって測定対象である、例えば、新生児を横臥位にしたときの頭部を支えると共に、計測中における頭部の動きに伴う光ファイバと頭皮との接触位置のずれを防止する。すなわち、照射用及び検出用光ファイバ１０７，１０８を取り付けたシェルプレート２０１の裏面側となる凸面側が、被検体を横臥位で支持する寝台等に直接接触することのないように支持することによって、照射用及び検出用光ファイバ１０７，１０８と頭皮との接触位置がずれることを防止する。
本実施の形態１の計測プローブ１０１では、シェルプレート２０１に８本の照射用光ファイバ１０７と８本の検出用光ファイバ１０８とを交互に正方格子状に配置するためのプローブフォルダ２１１が備えられている。なお、計測プローブ１０１の詳細構成については、後述する。
また、シェルプレート２０１は、予め複数個の大きさ及び曲率半径のものを用意しておき、検者が測定対象となる新生児の頭部の大きさに応じて適宜選択することによって、比較的個人差が大きい新生児の頭部の大きさに適合した生体光計測を行うことができる。
次に、図１に基づいて、本実施の形態１の生体光計測装置の構成及び動作を説明する。
変調半導体レーザ１０２は、例えば、７８０ｎｍ及び８３０ｎｍの二波長の光をそれぞれ照射する二個の半導体レーザを備えた光モジュールが８個で構成されている。この各光モジュールには、各半導体レーザを駆動する駆動回路と、該駆動回路にそれぞれ異なる周波数の変調信号を印加し各半導体レーザから放射される光に変調を与える発振器と、それぞれの半導体レーザから放射される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１０７）に導入させる光ファイバ結合器とが備えられている。
従って、変調半導体レーザ１０２から放射される二波長光を混合した光は、各光モジュールに接続される８本の照射用光ファイバ１０７の先端部分から図示しない被検体である新生児の頭部に照射される。このとき、各照射用光ファイバ１０７は計測プローブ１０１のシェルプレート上に配置されたプローブホルダに固定され、被検体のそれぞれ異なる位置に光を照射する。
頭部を通過した光すなわち生体通過光は、シェルプレートに配置されたプローブホルダに固定された８本の検出用光ファイバ１０８でそれぞれ集光され、フォトダイオード１０３に誘導される。フォトダイオード１０３に誘導された光は、８本の各検出用光ファイバ１０８に対応したフォトダイオードで生体通過光強度を表す電気信号である生体通過光強度信号に変換され、ロックインアンプ１０４に出力される。なお、８本の検出用光ファイバ１０８で誘導された光を電気信号に変換する手段としては、フォトダイオードに限定されることはなく、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。
ロックインアンプ１０４に入力された生体通過光強度信号は、各波長及び照射位置に対応する生体通過光強度信号にそれぞれ分離され、Ａ／Ｄ変換器１０５に出力される。Ａ／Ｄ変換器１０５でデジタル変換された各波長及び照射位置毎の生体通過光強度信号は、情報処理装置１０６の内部あるいは外部の図示しない記憶装置に格納される。計測中あるいは計測終了後に、情報処理装置１０６は記憶装置に格納された生体通過光強度信号を使用して、各計測位置の検出信号から求められる酸素化及び脱酸素化ヘモグロビン濃度の相対変化量を演算し、各計測位置におけるヘモグロビン濃度変化の値を演算する。ただし、各計測位置の検出信号から酸素化及び脱酸素化ヘモグロビン濃度の相対変化量を演算する方法について、文献１及び文献２に記載されているので、詳細な説明は省略する。
この後、情報処理装置１０６は、例えば、周知の３次スプライン補間等によって、計測領域におけるヘモグロビン濃度変化の値を演算し、その結果を二次元画像として図示しない表示装置に表示させることによって、新生児等の座位で計測を行うことが困難な被検体に対しても、容易に生体光計測を行うことができる。
次に、図２に実施の形態１の計測プローブ１０１の概略構成を説明するための正面図を、図３に実施の形態１の計測プローブ１０１の概略構成を説明するための上面図を、図４に実施の形態１の計測プローブ１０１の概略構成を説明するための側面図を示し、以下、図２〜４に基づいて、実施の形態１の計測プローブ１０１の構造及び作用を説明する。ただし、図３及び図４では、説明を簡単にするために、シェルプレート２０１に取り付けられているプローブケース２１０の図示を省略している（図５参照）。
図２〜４において、２０１はシェルプレート、２０２はベルト、２０３は被検体固定ベルト、２０４は調整支柱、２０５は支柱、２０６はベルト引掛部、２０７は調整ねじ、２０８は枕ベース、２０９はゴム足、２１１はプローブホルダ、２１２はシリコンゴムシート、２１３はケーブルクランプ、２１４は被検体、２１５はベルト２０２に形成された穴、２１６は髪避け穴（調整穴）を示す。
図２〜４から明らかなように、実施の形態１の計測プローブ１０１は、照射用光ファイバ１０７及び検出用光ファイバ１０８の先端部分を被検体２１４の頭部の所定位置に固定させる光ファイバ固定部材と、該光ファイバ固定部材及び光ファイバ固定部材で支持される被検体２１４の頭部を懸架支持する支持部材とから構成される。
実施の形態１の光ファイバ固定部材は、シェルプレート２０１、シェルプレート２０１を支持部材に懸架するためのベルト２０２、シェルプレート２０１を被検体２１４の頭部に固定する被検体固定ベルト２０３、及び被検体２１４の頭部とシェルプレート２０１との間に配置されるシリコンゴムシート２１２から構成される。
実施の形態１のシェルプレート２０１は、前述したように、例えば厚さ２ｍｍ程度のプラスチックシートを基盤とし、この基盤は凹面状に形成されている。これによって、被検体２１４の頭部の重さを支えた場合に、変形が起こらない程度の強度を実現している。シェルプレート２０１には、照射用光ファイバ１０７及び検出用光ファイバ１０８をシェルプレート２０１に固定配置させるためのプローブホルダ２１１が１６個取り付けられいる。このプローブホルダ２１１の取り付け位置は、図２及び図３から明らかなように、シェルプレート２０１の表面形状に沿って格子状配列となっている。なお、実施の形態１では、８本の照射用光ファイバ１０７と８本の検出用光ファイバ１０８との合計１６本の光ファイバを使用するので、１６個のプローブホルダ２１１が取り付けられている。ただし、プローブホルダ２１１の詳細構造については、後述する。
また、生体光計測を行う場合には、照射用及び検出用光ファイバ１０７，１０８の先端部分と被検体の皮膚表面である頭皮とを直接接触させる必要がある。すなわち、光ファイバ１０７，１０８と頭皮との間に頭髪等が存在した場合には、この頭髪によって照射光あるいは検出光が遮られてしまい、計測精度が大きく低下してしまう、あるいは、計測ができなくなってしまうということが知られている。しかしながら、実施の形態１のシェルプレート２０１には、プローブホルダ２１１と共に、髪避け穴２１６が複数個形成されており、この髪避け穴２１６から被検体２１４の頭髪を移動させることができるので、光ファイバ１０７，１０８の先端部分と頭皮とを容易に接触させることができる。すなわち、光ファイバ１０７，１０８の被検体への接触作業効率を向上させることができる。従って、実施の形態１の生体光計測装置での診断効率を向上させることができる。
また、この髪避け穴２１６は、計測中の通気口としても機能するので、計測が長時間に及んだ場合であっても、被検体にかかる負担を低減できる。
シェルプレート２０１の両端部には、ベルト２０２及び被検体固定ベルト２０３を通すための穴がそれぞれ１個ずつ設けられている。特に、実施の形態１のシェルプレート２０１では、ベルト２０２を通すための２つの穴を結ぶ直線が、シェルプレート２０１の中心あるいは中心付近を通るように、ベルト２０２を通すための穴が形成されているので、シェルプレート２０１に被検体の頭部を載せた時の安定性を増すことができるという効果がある。
ベルト２０２にはその延在方向に沿って複数個の穴２１５が形成されており、調整支柱２０４の先端部分に取り付けられたベルト引掛部２０６に通す穴２１５を適宜選択することによって、シェルプレート２０１の揺動量を任意に調整することができる。このとき、被検体２１４の体軸周りにシェルプレート２０１を回転させることも可能となるので、被検体２１４の***に応じたシェルプレート２０１の角度調整すなわち傾き調整を行うことも可能となる。さらには、シェルプレート２０１の高さ調整を行うことが可能となる。ただし、シェルプレート２０１の高さ調整は、後述する調整支柱２０４の送り出し量を調整する場合の方がシェルプレート２０１の揺動自由度の調整が容易となる。
被検体固定ベルト２０３は、比較的弾性が小さい樹脂系の材質で形成されており、これにより計測時間が比較的長時間に及んだ場合であっても、被検体２１４の頭部が常時締め付けられ続けることによる被検体２１４の負担を軽減させることが可能となる。ただし、弾性の大きいゴム等で被検体固定ベルト２０３を形成した場合であっても、締め付けの力が大きくならないように配慮することによって、負担を軽減させることができることはいうまでもない。
シリコンゴムシート２１２は、比較的硬いシェルプレート２０１及びプローブホルダ２１１が直接頭皮に接触することを防止するためのシートであり、クッション材すなわち緩衝材及び滑り止めとして機能する。シリコンゴムシート２１２には、プローブホルダ２１１の取り付け位置に対応する個所に照射用光ファイバ１０７及び検出用光ファイバ１０８を通すためのおよび髪避け穴に対応する図示しない穴が形成されており、これらの穴を通して光ファイバの先端を被検体２１４の頭皮に接触させる構成となっている。
一方、実施の形態１の支持部材は、支柱２０５、調整支柱２０４、ベルト引掛部２０６、調整ねじ２０７、枕ベース２０８、及びゴム足２０９で構成されている。
図２及び図３から明らかなように、枕ベース２０８は、例えば厚さ５ｍｍ程度のアルミ板を基盤とし、この基盤をコの字型に形成することによって、計測プローブ１０１を被検体２１４の頭部に配置するときの自由度を確保している。この枕ベース２０８の裏面側には４個のゴム足２０９がそれぞれの角に配置されており、このゴム足２０９によって、計測中に実施の形態１の計測プローブ１０１が滑ってしまうことを防止すると共に、シェルプレート２０１に振動が伝搬し光ファイバ１０７，１０８の位置がずれてしまうことを防止している。
枕ベース２０８の対向する２つの辺には、それぞれ表面側に支柱２０５が上面方向に向かって取り付けられている。この支柱２０５には、その延在方向に沿って円筒形の穴が形成されると共に、支柱２０５の側面から中心に向かって調整ねじ２０７が配置されている。
調整支柱２０４の一端は、支柱２０５に形成された円筒形の穴に嵌合する円柱状に形成され、その側面には複数個の溝が形成されている。すなわち、実施の形態１の支持部材では、支柱２０５からの調整支柱２０４の送り出し量を調整し、調整ねじ２０７を溝に嵌合させることによって、シェルプレート２０１の高さを任意に調整することができると共に、シェルプレート２０１の傾きを調整することができる。ただし、前述するように、シェルプレート２０１の傾きは、ベルト２０２に形成された穴２１５の選択によっても可能である。
一方、調整支柱２０４の他端は少なくともベルト２０２が当たる全ての角が面取りされた直方体状に形成されており、その頂上部すなわち端部には、先端部分が曲面状に形成された円筒形のベルト引掛部２０６が取り付けられている。このように、実施の形態１では、調整支柱２０４の他端であるベルト２０２が取り付けられる側の角を面取りすることによって、ベルト２０２の摩耗を防止している。ただし、ベルト引掛部２０６の直径は、ベルト２０２に形成された穴２１５の直径よりも小さく形成され、前述するように、ベルト２０２に形成された複数個の穴２１５を適宜選択し調整することができる。
このように、実施の形態１の支持部材では、支柱２０５及び調整支柱２０４によって、シェルプレート２０１を空中に宙釣りさせるための高さを確保している。
また、実施の形態１の支持部材には、照射用光ファイバ１０７及び検出用光ファイバ１０８を束ねるための周知のケーブルクランプ２１３が配置されている。このケーブルクランプ２１３は、シェルプレート２０１の移動が比較的少ない方向であるベルト２０２の取り付け方向に光ファイバ１０７，１０８を束ねるために、枕ベース２０８の短手方向の表面側に配置され、光ファイバ１０７，１０８に不要な力が加わることを防止している。
図５は実施の形態１のプローブホルダ２１１及びプローブケースの概略構成を説明するための縦断側面図であり、２１０はプローブケース、５０１はバネ機構、５０２はケース押さえねじを示す。
図５から明らかなように、プローブケース２１０は円筒状に形成されており、一方の側面は先端に近づくに従って徐々にその直径が細くなるように形成されている。また、各プローブケース２１０の内周部には、周知のバネ機構５０１が内蔵されており、このバネ機構５０１の可動側に光ファイバが固定されている。このとき、光ファイバを固定しているバネ機構の可動側は、光ファイバの先端部分をプローブケース２１０の徐々に細くなっている側すなわち被検体２１４に接触される側に押し出す向きとなっている。
従って、実施の形態１の計測プローブ１０１では、プローブホルダ２１１にプローブケース２１０を装着した状態でシェルプレート２０１を被検体２１４の頭部に押し当てながら上下左右に移動させることによって、頭皮と光ファイバ１０７，１０８の先端部分との間に挟まれている頭髪を容易に避けることができる。すなわち、頭皮と光ファイバの先端部分との間に挟まれている頭髪が、シェルプレート２０１の移動に伴って一旦はずれてしまうと、バネ機構５０１による押し出し力によって、光ファイバ１０７，１０８が再び頭髪の上に乗り上げてしまうことを防止できるので、光ファイバ１０７，１０８の先端部分を頭皮に容易に接触させることができる。
一方、プローブホルダ２１１も円筒状に形成されており、一端がシェルプレート２０１に固定されており、他端にはプローブケース２１０をプローブホルダ２１１内に挿入させておくためのケース押さえねじ５０２が配置されている。
なお、実施の形態１においては、ベルト引掛部２０６の延在方向を支柱２０５の延在方向と一致させる構成としたが、後述する実施の形態２におけるベルト引掛部２０６と同様に、先端部分をＬ字型に曲げることによって、ベルト２０２が容易にはずれてしまうことを防止できる。
また、実施の形態１においては、例えば、図６（ａ）（ｂ）に示すように、シェルプレート２０１に配したプローブホルダ２１１の位置に穴を設けたシリコンゴムシート２１２を、図６（ｃ）に示すように、被検体２１４とシェルプレート２０１との間に配置する構成としたが、これに限定されることはなく、図７（ａ）（ｂ）に示すように、プローブホルダ２１１の裏面側形状と同じＣ字型に形成したシリコンゴム５８０１を、図７（ｃ）に示すように、プローブホルダ２１１の裏面側に固定した構成でもよいことはいうまでもない。また、シリコンゴム５８０１及びシリコンゴムシート２１２には、スポンジ等の弾性があり、滑り止め効果のあるものであれば、他の介在物でもよいことはいうまでもない。
なお、図６（ａ）、７（ａ）に示すようにプローブホルダ２１１の一部を切り欠いて不完全円筒状に形成することによってプローブホルダ２１１の固定用穴に直接アクセスできるので、特別に髪避け穴を設けなくても頭皮と光ファイバ間に入り込んだ毛髪をこの部分から移動させることができる。
（実施の形態２）
図８は本発明の実施の形態２の生体光計測装置における計測プローブ１０１の概略構成を説明するための正面図であり、図９は本発明の実施の形態２の生体光計測装置における計測プローブ１０１の概略構成を説明するための上面図であり、図１０は本発明の実施の形態２の生体光計測装置における計測プローブ１０１の概略構成を説明するための側面図である。ただし、以下の説明では、実施の形態１の生体光計測装置と構成が異なる計測プローブ１０１部分についてのみ説明する。
図８〜１０において、６０１は第一の枕ベース、６０２は第二の枕ベース、６０３はゴムプレート、６０４は鏡、６０５は第一のシリコンゴムプレート、６０６は第二のシリコンゴムプレート、６０７は第一のシェルプレート、６０８は第二のシェルプレート、６０９は第一の固定ベルト、６１０は第二の固定ベルト、６１１はプローブケース、６１２はプローブホルダ、６１３はシェルプレート置き台、６１４は髪避け穴を示す。
実施の形態２の光ファイバ固定部材は、第一のシリコンゴムプレート６０５、第二のシリコンゴムプレート６０６、第一のシェルプレート６０７、第二のシェルプレート６０８、第一の固定ベルト６０９、第二の固定ベルト６１０及びベルト２０２から構成される。
第一のシェルプレート６０７及び第二のシェルプレート６０８は、実施の形態１のシェルプレート２０１と同様に、例えば厚さ３ｍｍ程度のプラスチックシートを基盤とし、この基盤は凹面状に形成されている。これによって、図示しない被検体の頭部の重さを支えた場合に、変形が起こらない程度の強度を実現している。
実施の形態１のシェルプレート２０１と同様に、第一のシェルプレート６０７及び第二のシェルプレート６０８には、照射用光ファイバ１０７及び検出用光ファイバ１０８を第一のシェルプレート６０７及び第二のシェルプレート６０８に固定配置させるためのプローブホルダ６１２がそれぞれ８個ずつ取り付けられている。これらのプローブホルダ６１２の取り付け位置は、実施の形態１と同様に、第一のシェルプレート６０７及び第二のシェルプレート６０８の表面形状に沿って格子状配列位置となっている。なお、実施の形態２の生体光計測装置でも、８本の照射用光ファイバ１０７と８本の検出用光ファイバ１０８との合計１６本の光ファイバを使用するので、それぞれのシェルプレート６０７，６０８に８個ずつのプローブホルダ６１２が取り付けられている。ただし、実施の形態２のプローブホルダ６１２の詳細構造については、後述する。
第一のシェルプレート６０７には、プローブホルダ６１２から延びた髪避け穴６１４が形成されており、この髪避け穴６１４から図示しない被検体の頭髪を移動させることによって、第一のシェルプレート６０７に取り付けられた照射用及び検出用光ファイバ１０７，１０８の先端部分を被検体の頭皮へ直接接触させるための作業効率を向上させることができる。従って、実施の形態２の生体光計測装置を使用した時の診断効率を向上させることができる。また、この髪避け穴６１４は、実施の形態１の髪避け穴２１６と同様に、計測中の通気口としても機能するので、計測が長時間に及んだ場合であっても、被検体にかかる負担を低減できる。実施の形態２では、図示しない被検体の後頭部すなわち下面側は第一のシェルプレート６０７上に配置されるので、作業性が低下する第一のシェルプレート６０７にのみ髪避け穴６１４を設けた構成とした。しかしながら、髪避け穴６１４を第二のシェルプレート６０８に設けてよいことはいうまでもない。
第一のシェルプレート６０７の両端部には、ベルト２０２、第一の固定ベルト６０９及び第二の固定ベルト６１０を通すための穴がそれぞれ１個ずつ設けられている。一方、第二のシェルプレート６０８の両端部には、第一の固定ベルト６０９及び第二の固定ベルト６１０を通すための穴がそれぞれ１個ずつ設けられている。実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、被検体の頭部を支持することとなる第一のシェルプレート６０７の中心あるいは中心付近を通るようにベルト２０２を通すための穴が形成されている。
また、実施の形態２においても、ベルト２０２にはその延在方向に沿って複数個の穴２１５が形成されており、調整支柱２０４の先端部分に取り付けられたベルト引掛部２０６に通す穴２１５を適宜選択することによって、第一のシェルプレート６０７の揺動量を任意に調整することができる。このとき、被検体の体軸周りに第一のシェルプレート６０７を回転させることも可能となるので、被検体の***に応じた第一のシェルプレート６０７の傾き調整を行うことも可能となる。さらには、第一のシェルプレート６０７の高さ調整を行うことが可能となる。ただし、第一のシェルプレート６０７の高さ調整は、実施の形態１と同様に、調整支柱２０４の送り出し量を調整することによって行った方が第一のシェルプレート６０７の揺動自由度の調整が容易となる。
第一の固定ベルト６０９及び第二の固定ベルト６１０は、実施の形態１の被検体固定ベルト２０３と同様に、比較的弾性が小さい樹脂系の材質で形成されており、これにより計測時間が比較的長時間に及んだ場合であっても、被検体の頭部が常時締め付けられ続けることによる被検体の負担を軽減させることが可能となる。ただし、弾性の大きいゴム等で第一の固定ベルト６０９及び第二の固定ベルト６１０を形成した場合であっても、締め付けの力が大きくならないように配慮することによって、負担を軽減させることができることはいうまでもない。
この第一及び第二の固定ベルト６０９，６１０によって、第一及び第二のシェルプレート６０７，６０８は、図示しない被検体に固定されるので、被検体が動いた場合であっても、照射用及び検出用光ファイバ１０７，１０８の先端位置と頭皮との接触位置が簡単にずれてしまうことを防止できる。特に、実施の形態２では、第一及び第二の固定ベルト６０９，６１０という二本の固定ベルトで、第一及び第二のシェルプレート６０７，６０８を固定しているので、より接触位置のずれが生じ難いという効果がある。
第一のシリコンゴムプレート６０５は、比較的弾性が小さいために硬い第一及び第二の固定ベルト６０９，６１０が被検体の耳等に当たるのを防止するためのプレートであり、両端部分に第一及び第二の固定ベルト６０９，６１０を通すための穴が形成されている。
第二のシリコンゴムプレート６０６は、実施の形態１のシリコンゴムシート２１２と同様に、比較的硬い第一のシェルプレート６０７及びプローブホルダ６１２が直接頭皮に接触することを防止するためのプレートであり、クッション材すなわち緩衝材及び滑り止めとして機能する。第二のシリコンゴムプレート６０６には、プローブホルダ６１２の位置に対応する個所に照射用光ファイバ１０７及び検出用光ファイバ１０８を通すための図示しない穴が形成されており、この穴を通して光ファイバの先端を被検体の頭皮に接触させる構成となっている。
このように、実施の形態２の計測プローブ１０１を用いた生体光計測では、第一のシェルプレート６０７に配置された検出用光ファイバ１０８で集光された生体を通過した光から得られた計測領域におけるヘモグロビン濃度変化値の二次元画像からは後頭部に関係する機能を計測することができる。一方、第二のシェルプレート６０８に配置された検出用光ファイバ１０８で集光された生体を通過した光から得られた計測領域におけるヘモグロビン濃度変化値の二次元画像からは前頭部に関係する機能を計測することができる。従って、実施の形態２の計測プローブ１０１を用いた生体光計測装置では、例えば、手術中（特に、心臓手術）にできた血栓が脳内に運ばれ、脳内の血管を詰まらせてしまうような、広い範囲での脳の状態を監視する場合に適している。
一方、実施の形態２の支持部材は、実施の形態１の支柱２０５、調整支柱２０４、ベルト引掛部２０６及び調整ねじ２０７に加え、第一の枕ベース６０１、第二の枕ベース６０２、ゴムプレート６０３、鏡６０４、及びシェルプレート置き台６１３で構成されている。
図８及び図９並びに図１０から明らかなように、第一の枕ベース６０１は、実施の形態１の枕ベース２０８と同様に、例えば厚さ５ｍｍ程度のアルミ板を基盤とし、この基盤をコの字型に形成することによって、計測プローブ１０１を被検体の頭部に配置するときの自由度を確保している。
第二の枕ベース６０２は、例えば厚さ３ｍｍ程度のアルミ板を基盤とし、この基盤を長方形に形成することによって、第一の枕ベース６０１及び鏡６０４を当該第二の枕ベース６０２の上面側に配置する領域を確保している。第二の枕ベース６０２の裏面側には、第一の枕ベース６０１に沿って、３個のゴムプレート６０３が配置されており、実施の形態１のゴム足２０９と同様に、計測中に実施の形態２の計測プローブ１０１が滑ってしまうことを防止すると共に、第一のシェルプレート６０７に振動が伝搬し光ファイバ１０７，１０８の位置がずれてしまうことを防止している。
図８及び図１０から明らかなように、第一の枕ベース６０１の上面には、計測プローブ１０１の不使用時等に第二のシェルプレート６０８を一時的に保管しておくためのシェルプレート置き台６１３が配置されている。このシェルプレート置き台６１３は、第一の枕ベース６０１の上面から上面方向に延在された柱状体を、ほぼ第一のシェルプレート６０７と平行となる方向に曲げた後に、その先端部分を再び上面方向に曲げた形状の柱状体を第一の枕ベース６０１と平行に併設した構成となっている。
第二の枕ベース６０２の上面に配置された鏡６０４は、第一のシェルプレート６０７に被検体の頭部を搭載した状態で髪避けを行う際の確認用であり、確実に頭皮に光ファイバの先端を接触させることが可能となると共に、その作業効率を向上させることができる。
図１１（ａ）、（ｂ）は実施の形態２のプローブホルダ６１２及びプローブケース６１１の概略構成を説明するための図であり、特に、図１１（ａ）は実施の形態２のプローブホルダ６１２及びプローブケース６１１の縦断側面図を、図１１（ｂ）は実施の形態２のプローブホルダ６１２及びプローブケース６１１の正面図を示す。
図１１（ａ）において、９０１はバネ機構、９０２は第一のケース押さえねじ、９０３は第二のケース押さえねじを示す。
図１１（ａ）から明らかなように、実施の形態２のプローブケース６１１は円筒状に形成されており、一方の側面は先端に近づくに従って徐々にその直径が細くなるように形成されている。また、プローブケース６１１の内周部には、周知のバネ機構９０１が内蔵されており、このバネ機構９０１の一端はプローブケース６１１本体に固定されており、他端は光ファイバを挟持する可動部に固定されている。ただし、光ファイバを挟持する可動部は、光ファイバの先端部分がプローブケース６１１の徐々に細く形成されている側、すなわち被検体２１４に接触される側に押し出されるような向きとなっている。従って、プローブケース６１１をプローブホルダ６１２に取り付けた状態では、実施の形態１と同様に、第一及び第二のシェルプレート６０７，６０８の凹面側に光ファイバが押し出されるような力が常時かかることとなる。
また、実施の形態２のプローブケース６１１には、外周面の対向する位置に溝が設けられており、プローブホルダ６１２に配置された第一及び第二のケース押さえねじ９０２，９０３の先端部分が外周面に形成された溝に挿入されるように構成されている。
一方、実施の形態２のプローブホルダ６１２は円筒状の一部に切り欠きが形成されており、この切り欠き部分が第一のシェルプレート６０７の切り欠きに一致するように固定されている。また、プローブホルダ６１２には、前述するように、外周面の対向する位置に第一及び第二のケース押さえねじ９０２，９０３が配置されている。この第一及び第二のケース押さえねじ９０２，９０３は、その先端部分がプローブホルダ６１２の内周面から突出するような長さで形成されており、その先端部分がプローブケース６１１の外周面の溝に挿入されることによって、プローブケース６１１をプローブホルダ６１２内に保持させておく構成となっている。
また、実施の形態２では、プローブホルダ６１２の内周面の直径よりもプローブケース６１１の外周面の直径が小さく構成されているので、第一及び第二のケース押さえねじ９０２，９０３の先端部分が挿入された位置を支点として、プローブケース６１１の先端部分すなわち光ファイバの先端部分が、第一及び第二のケース押さえねじ９０２，９０３を結ぶ直線と直交した方向に移動可能に支持される。従って実施の形態２では、第一の及び第二のシェルプレート６０７，６０８を被検体に装着した後に、該シェルプレート６０７，６０８に設けた切り欠き方向へ頭髪を移動することが可能であることに加え、第一の及び第二のシェルプレート６０７，６０８に配置されるプローブホルダ６１２にプローブケース６１１すなわち光ファイバを装着した後に、プローブケース６１１を、支点を中心としてスウィングさせることができる。すなわち、実施の形態２では、第一及び第二のケース押さえねじ９０２，９０３を結ぶ直線と直交する方向に、照射用及び検出用光ファイバ１０７，１０８の先端部分をスウィングさせることが可能となる。従って、新生児等に比較して頭髪が多い被検体であっても、頭皮と光ファイバ１０７，１０８との間に挟まれている頭髪を容易に避けることができる。その結果、被検体の頭皮の所定位置に照射用及び検出用光ファイバ１０７，１０８の先端部分を直接接触させるための作業効率を向上させることができる。よって、実施の形態２の生体光計測装置による被検体の診断効率を向上させることができる。
なお、切り欠きとプローブケース６１１のスウィング方向は、任意の方向でよいが、９０°に設定することが最も望ましいことはいうまでもない。
（実施の形態３）
図１２は本発明の実施の形態３の生体光計測装置における計測プローブ１０１の概略構成を説明するための縦断側面図であり、図１３は実施の形態３の生体光計測装置における計測プローブ１０１の概略構成を説明するための上面図であり、図１４は実施の形態３の生体光計測装置における計測プローブ１０１の概略構成を説明するための側面図である。ただし、以下の説明では、実施の形態１の生体光計測装置と構成が異なる計測プローブ１０１部分についてのみ説明する。また、説明を簡単にするための、照射用光ファイバ１０７及び検出用光ファイバ１０８がそれぞれ２本ずつの場合について説明する。
図１２〜１４において、１００１はケース、１００２はプローブホルダ、１００３はプローブケース、１００４はケース押さえねじを示す。
図１２〜１４から明らかなように、実施の形態３の計測プローブ１０１は、プローブホルダ１００２及びプローブケース１００３をケース１００１に納めることによって、図示しない被検体が横臥位で計測を行う場合であっても、プローブケース１００３及び照射用及び検出用光ファイバ１０７，１０８に不要な力がかからないような構造となっている。
ケース１００１の上面は、実施の形態１のシェルプレート２０１と同様に、凹面状に形成されており、この上面にプローブホルダ１００２が配置されている。
このように、ケース１００１の上面から照射用及び検出用光ファイバ１０７，１０８の先端部分を突出させることによって、横臥位における図示しない被検体の頭部を支持すると共に、頭皮と光ファイバ１０７，１０８の接触位置を容易に決定することができる。
ただし、実施の形態３では、プローブホルダ１００２を配置したケース１００１の上面と対向する面を平面としたがこれに限定されることはなく、図１５に示すように、ケース１００１の上面と対向する面を曲面状あるいは半円筒状に形成することによって、図示しない被検体の頭部の動きにあわせてケース１００１本体すなわち照射用及び検出用光ファイバ１０７，１０８の先端部分を動かすことができるので、被検体の頭部の動きによる検出位置のずれを防止することができる。このとき、ケース１００１の上面であるシェルプレート２００１部分に、実施の形態３の計測プローブ１０１を被検体に固定するためのベルトである第一及び第二の被検体固定ベルト２００２，２００３を設けることによって、被検体２１４に対する計測プローブ１０１の追従性をさらに向上させることができるので、被検体の頭部の動きによる検出位置のずれを防止する性能をさらに向上させることができる。また、シェルプレート２００１部分を比較的柔らかい材質で形成することによって、特に、実施の形態３の計測プローブ１０１を乳幼児に生体光計測に使用した場合の違和感を大きく低減させることができる。さらには、実施の形態３の計測プローブ１０１を乳児に使用した場合には、乳児の主な動きである体軸を中心とした動きに計測プローブ１０１を容易に追従させることができるので、被検体の頭部の動きによる検出位置のずれを防止できる。
（実施の形態４）
図１６は本発明の実施の形態４の生体光計測装置の概略構成を説明するための図であり、１３０１は刺激装置を示す。ただし、以下の説明では、実施の形態１の生体光計測装置と構成が異なる、刺激装置１３０１の構成及び動作についてのみ説明する。
実施の形態４の生体光計測装置は、例えば、実施の形態１の情報処理装置１０６からの制御信号である映像信号及び音声信号に基づいて、所定の表示出力及び音声出力を行う刺激装置１３０１を有している。従って、図示しない被検体に与える映像刺激及び音声刺激を与えながら、脳の活動状況を計測することができるので、より正確な計測が可能となる。なお、被検体に与える映像刺激及び音声刺激は、計測に同期させて与えても良く、この場合には、刺激を与えてから反応が検出されるまでの計測精度を高めた計測ができる。ただし、映像刺激としては、一般的なフラッシュの他にも、種々の画像を表示させることができる。
図１７は実施の形態４の生体光計測装置における刺激装置の概略構成を説明するための図であり、１４０１は表示部、１４０２はスピーカ、１４０３はフレキシブルチューブ、１４０４はスタンドを示す。
表示部１４０１は、例えば周知の液晶表示装置で構成され、この液晶表示装置の下部に音声を出力する周知のスピーカ１４０２が配置されている。この表示部１４０１は、フレキシブルチューブ１４０３を介してスタンド１４０４に取り付けられている。従って、例えば、図１８に示すように、実施の形態１，２の計測プローブ１０１と共に、被検体の頭部に容易に刺激を与えることが可能となるので、例えば、従来では不可能であった新生児等に対する計測を行うこともできる。
この場合、実施の形態４の刺激装置１３０１では、フレキシブルチューブ１４０３を介して表示部１４０１とスタンド１４０４とが接続されているので、図示しない被検体に対する表示部１４０１の位置及び角度等を容易に変更することが可能である。従って、被検体の頭部の大きさや計測姿勢を種々に変更して計測を行う場合であっても、表示部１４０１を被検体に対して最適に設定できる。
この場合には、前述するように、新生児に与える刺激とその刺激によって得られる脳活動とを同期して計測することが可能となるので、診断効率を向上させることができる。
なお、実施の形態４では、光の刺激と音の刺激とを与えるのみであるが、これに限定されることはなく、予め臭いの基となる香料を複数種類用意しておき、その香料を情報処理装置１０６からの指示に基づいて混合し、表示部１４０１の前面から放出することによって、臭覚に対する刺激の同期計測を行うこともできる。また、予め味の基となる溶液を複数種類用意しておき、その溶液を情報処理装置１０６からの指示に基づいて混合し、表示部１４０１の前面に設けたチューブ等を介して被検体に与えることによって、味覚に対する刺激の同期計測を行うこともできる。
また、実施の形態４では、光刺激の発生手段である表示部１４０１に液晶表示装置を用いることとしたが、これに限定されることはなく、例えば、周知の電球、ストロボ装置、プロジェクタ装置、あるいは液晶表示装置に用いられるバックライト装置等を用いてもよいことはいうまでもない。特に、被検体として乳幼児等を計測する場合には、表示部１４０１を注視させることが困難となるので、比較的高容量の発光が可能な電球、ストロボ装置あるいはプロジェクタ装置が適している。
さらには、実施の形態４では、フレキシブルチューブ１４０３の一端にスタンド１４０４を配置する構成としたが、これに限定されることはなく、例えば、フレキシブルチューブ１４０３の一端に周知のクランプを配置することによって、被検体２１４を設定した寝台や該寝台に配置される手すり等に容易に取り付けることができるので、被検体に最も適した位置に表示部１４０１を配置することができるという効果がある。
（実施の形態５）
図１９は本発明の実施の形態５の生体光計測装置における計測プローブ１０１の一部の概略構成を説明するための図であり、１６０１はガイドレール、１６０２はベルトを示す。ただし、以下の説明では、実施の形態１の計測プローブ１０１と構成が異なる、調整支柱２０４の構成についてのみ説明する。
図１９に示すように、実施の形態５の計測プローブ１０１は調整支柱２０４の他端に枕ベース２０８と平行に形成されたガイドレール１６０１が配置されている。また、このガイドレール１６０１は、実施の形態５の計測プローブ１０１を図示しない被検体２１４に設定したときに、その延在方向が被検体２１４の体軸方向と平行となるように形成されている。具体的には、コの字型に形成された枕ベース２０８の中で、支柱２０５が形成されている二辺に平行にガイドレール１６０１が形成されている。
ガイドレール１６０１には、その延在方向に移動可能な図示しないベルト引掛部が形成されている。ベルト１６０２に形成された穴２１５には、該ベルト引掛部が掛けられる。
実施の形態１と同様に、ベルト１６０２の一端には図示しないシェルプレート２０１が配置されており、他端には複数個の穴２１５が形成されている。従って、実施の形態５の計測プローブ１０１においても、ベルト１６０２の他端を支持することによって、シェルプレート２０１を前後左右すなわち被検体の体軸方向及び体軸と垂直をなす方向に揺動可能となるように支持する構成となっている。特に、実施の形態５の計測プローブ１０１では、被検体２１４の頭部を支えるシェルプレート２０１を両側から吊っているベルト１６０２が体軸方向に移動可能に支持されているので、特に被検体２１４の前後方向への移動に伴う光ファイバと頭皮との接触位置のずれを防止することができる。
（実施の形態６）
図２０は本発明の実施の形態６の生体光計測装置における計測ブローブ１０１の概略構成を説明するための図であり、１７０１は第二の被検体固定ベルトを示す。ただし、以下の説明では、実施の形態１の計測プローブ１０１と構成が異なる、被検体固定ベルト１７０１の構成についてのみ説明する。
図２０に示すように、実施の形態６の計測プローブ１０１では、実施の形態１の被検体固定ベルト２０３と同じように、比較的弾性が小さい樹脂系の材質で形成された第二の被検体固定ベルト１７０１が配置されている。
特に、実施の形態６では、シェルプレート２０１の両端部に配置されたベルト２０２を通すための穴に対して、一方の側には被検体固定ベルト２０３を通すための穴が形成されており、他方の側には第二の被検体固定ベルト１７０１を通すための穴が形成されている。このように、実施の形態６の計測プローブ１０１では、例えば、被検体固定ベルト２０３を被検体２１４の額側に通し、第二の被検体固定ベルト１７０１を被検体２１４の顎の部分に通すことによって、２個所でシェルプレート２０１を被検体２１４に固定することができる。
その結果、被検体２１４の揺動に伴うシェルプレート２０１のずれに起因する光ファイバと頭皮との接触位置のずれを防止することができる。
（実施の形態７）
図２１（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態７の生体光計測装置における計測プローブ１０１の概略構成を説明するための図であり、特に、図２１（ａ）は実施の形態１のプローブケース２１０のバリエイション概略構成を説明するための図であり、図２１（ｂ）は実施の形態７のプローブケースとプローブホルダとの概略構成を説明するための図である。ただし、以下の説明では、実施の形態１の計測プローブ１０１と構成が異なる、プローブケースとプローブホルダとの構成についてのみ説明する。
図２１（ａ）から明らかなように、実施の形態１のプローブケース２１０のバリエーションでは、照射用あるいは検出用光ファイバ１０７，１０８の取り出し位置に、例えば、ステンレスで形成されたサスパイプ１８０１が配置されている。このサスパイプ１８０１は、例えば９０度に曲げられており、サスパイプ１８０１内に照射用あるいは検出用光ファイバ１０７，１０８を通す構成となっている。このように、サスパイプ１８０１で光ファイバ１０７，１０８を覆う構成とすることによって、実施の形態１のプローブケース２１０のバリエーションでは、計測プローブ１０１を図示しない被検体２１４の後頭部に配置した場合に、照射用及び検出用光ファイバ１０７，１０８が極端に変形されてしまうことによる破損を防止している。
一方、図２１（ｂ）に示す実施の形態７では、検出用あるいは照射用光ファイバ１０７，１０８の先端部分に、周知のプリズム１８０３が配置されている。該プリズム１８０３は、一方の入出射面と他方の入出射面とが９０度をなすように形成されており、他方の入出射面に照射用あるいは検出用光ファイバ１０７，１０８の端部が配置されている。該プリズム１８０３の一方の入出射面は、被検体２１４の表面に接触するように配置されている。すなわち、プリズム１８０３の一方の入出射面の側は、実施の形態７のプローブホルダ１８０２に保持される。従って、実施の形態７ではプローブケースの高さＨ２を実施の形態１のプローブケースおよびそのバリエーションの高さＨ１よりも小さくすることができる。その結果、実施の形態７の計測プローブ１０１では、計測中における計測プローブ１０１の高さを低くすることが可能となるので、計測プローブ１０１を被検体２１４の後頭部に設置した場合には、被検体２１４にかかる負荷を低減させることが可能となる。
なお、プリズム１８０３の一方の入出射面と他方の入出射面とのなす角度は９０度に限定されることはなく、任意の角度で形成してよいことはいうまでもない。
（実施の形態８）
図２２（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態８の生体光計測装置における計測プローブ１０１の概略構成を説明するための図であり、特に、図２２（ａ）は実施の形態８の計測プローブ１０１の斜視図であり、図２２（ｂ）は実施の形態８の計測プローブ１０１の裏面図である。ただし、以下の説明では、実施の形態１の生体光計測装置と構成が異なる、計測プローブ１０１の構成についてのみ説明する。
図２２（ａ）、（ｂ）において、１９０１はシェルプレート、１９０２は第一のローラ、１９０３は第二のローラ、１９０４は第三のローラ、１９０５はケース、１９０６はボールタイヤを示す。
図２２（ａ）から明らかなように、実施の形態８の計測プローブ１０１は、ケース１９０１の側面の中で隣接する二辺に第一のローラ１９０２と第二のローラ１９０３とがそれぞれ配置されている。また、第一及び第二のローラ１９０１，１９０２が配置されていない二辺が接する頂角部分に第三のローラ１９０４が配置されている。
ここで、実施の形態８では、シェルプレート１９０１は、第一〜第三のローラ１９０２〜１９０４上に載置することによって、該第一〜第三の３個のローラ１９０２〜１９０４でシェルプレート１９０１を支持する構成となっている。その結果、実施の形態８の計測プローブ１０１では、ケース１９０５に対するシェルプレート１９０１の動きの自由度を大きくすることが可能となるので、被検体２１４の揺動に伴うシェルプレート１９０１のずれに起因する光ファイバと頭皮との接触位置のずれを防止する性能を向上させることができる。
また、実施の形態８の計測プローブ１０１では、ケース１９０５の表面に４個の周知のボールタイヤ１９０６がそれぞれ配置されているので、図示しない被検体２１４を横臥位にし、後頭部に実施の形態８の計測プローブ１０１を設定した場合には、被検体２１４を配置した面と平行に被検体２１４が移動した場合であっても、計測プローブ１０１を追従して移動させることが可能となる。その結果、被検体２１４の揺動に伴うシェルプレート１９０１のずれに起因する光ファイバと頭皮との接触位置のずれを防止する性能を向上させることができる。
なお、実施の形態８の計測プローブ１０１は、ケース１９０５に対するシェルプレート１９０１の位置を移動可能とすると共に、ケース１９０５本体をも移動可能としたが、これに限定されることはなく、例えば、ボールタイヤ１９０６をなくしてケース１９０５に対してシェルプレート１９０１を移動可能にするのみでもよいことはいうまでもない。また、前述した実施の形態３のように、シェルプレート１９０１をケース１９０５に固定し、ケース１９０５の裏面にボールタイヤ１９０６を配置する構成としてもよいことはいうまでもない。
また、第一〜第三のローラ１９０２〜１９０４を上下方向へ移動させるための周知の上下機構を設けることによって、計測部位に対するシェルプレート１９０１の角度を変化させることが可能となる。また、第一〜第三のローラ１９０２〜１９０４を同じように移動させることによって、被検体２１４の個人差によって異なる首の高さに応じて、シェルプレート１９０１の高さを調整することができる。さらには、シェルプレート１９０１の両端部に当該シェルプレート１９０１を被検体２１４に固定する被検体固定ベルトを設けることによって、被検体２１４の揺動に伴うシェルプレート１９０１のずれに起因する光ファイバと頭皮との接触位置のずれを防止する性能をさらに向上させることができる。
（実施の形態９）
図２３（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態９の生体光計測装置における計測プローブ１０１の概略構成を説明するための図であり、図２３（ａ）は実施の形態９の計測プローブ１０１の斜視図であり、図２３（ｂ）は実施の形態９の計測プローブ１０１のシェルプレート２１０４部分の詳細構造を説明するための図である。ただし、以下の説明では、実施の形態１の生体光計測装置と構成が異なる、計測プローブ１０１の構成についてのみ説明する。
図２３（ａ）、（ｂ）において、２１０１はケース、２１０２は掛け布団、２１０３はケースの足、２１０４はシェルプレートを示す。
図２３（ａ）から明らかなように、実施の形態９の計測プローブ１０１は、ケース２１０１がベビーベッド状に形成されいる。また、実施の形態９の計測プローブ１０１では、ケース２１０１に載置される被検体２１４の動きを少なくするように、被検体２１４に掛ける掛け布団２１０２が設けられている。ここで、例えば、掛け布団２１０２をケース２１０１に固定する手段を設けることによって、被検体２１４をケース２１０１に固定することが可能となる。
また、ケース２１０１の裏面には４本のケースの足２１０３が配置されており、被検体２１４が動いた場合であっても、ケース２１０１が容易に転倒してしまうことを防止している。
次に、図２３（ｂ）に基づいて、実施の形態９の計測プローブ１０１の詳細構成を説明する。
実施の形態９の計測プローブ１０１では、被検体２１４を上向きで寝かせた時に、後頭部に相当する位置にシェルプレート２１０４が配置されている。このシェルプレート２１０４には、被検体２１４の頭部を固定するための被検体固定ベルト２１０５が配置されており、実施の形態１の計測プローブ１０１と同様に、この被検体固定ベルト２１０５を被検体２１４の額にあてる構成となっている。また、シェルプレート２１０４には、例えば実施の形態１に示すプローブホルダが配置されており、該プローブホルダにプローブケースを取り付ける構成となっている。
このように、実施の形態９の計測プローブ１０１では、ケース２１０１をベビーベッド形状に形成することによって、被検体２１４の動きを拘束すると共に、後頭部あるいはその他の計測位置に相当する位置にシェルプレート２１０４を配置し、該シェルプレート２１０４を被検体固定ベルト２１０５で被検体２１４の頭部に固定することによって、光ファイバと頭皮との接触位置のずれを防止することができる。
（実施の形態１０）
図２４（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態１０の生体光計測装置における計測プローブ１０１の概略構成を説明するための図であり、図２４（ａ）は被検体の頭部のみを覆う計測プローブ１０１の概略構成を説明するための図であり、図２４（ｂ）は被検体の上半身を覆う計測プローブ１０１の概略構成を説明するための図である。ただし、以下の説明では、実施の形態１の生体光計測装置と構成が異なる、計測プローブ１０１の構成についてのみ説明する。
図２４（ａ）において、２２０１はシェルプレート、２２０２は被検体固定ベルト、２２０３は顎用プレートを示す。
図２４（ａ）に示すように、実施の形態１０の計測プローブ１０１では、シェルプレート２２０１はキャップ形状に形成されており、その材質は、例えば、布あるいはゴムを用いる。このシェルプレート２２０１には、実施の形態１のシェルプレートと同様に、プローブホルダ２１１が配置されており、該プローブホルダ２１１にプローブケース２１０を取り付けることによって、照射用及び検出用光ファイバ１０７，１０８の先端部分を被検体２１４の表皮（皮膚表面）に接触させる構成となっている。また、実施の形態１０の計測プローブ１０１では、被検体２１４の頭髪部分を覆うようにシェルプレート２２０１が形成されているので、シェルプレート２２０１の下部すなわち被検体２１４の首に近い位置に配置される部分の拘束性能を向上させ、光ファイバと表皮との接触位置のずれを防止するために、シェルプレート２２０１の下部には被検体固定ベルト２２０２が配置されている。
ただし、被検体固定ベルト２２０２は、被検体２１４の顎の部分に掛ける必要があるので、該被検体固定ベルト２２０２の位置ずれを防止すると共に、被検体２１４に与える不快感を低減させる必要がある。このために実施の形態１０の計測プローブ１０１では、被検体固定ベルト２２０２の中間部分で、被検体２１４の顎に当たる部分に、顎用プレート２２０３が配置されている。
一方、図２４（ｂ）に示すように、シェルプレート２２０４をスーツのように被検体２１４が着用可能に形成することによって、シェルプレート２２０４となるプローブホルダ２１１を配置した個所と被検体２１４との位置ずれを防止できるので、光ファイバと頭皮との接触位置のずれを防止することができる。
なお、シェルプレート２２０１および２２０４を布で形成する場合には、伸縮性を有する布を用いることによって、照射用及び検出用光ファイバ１０７，１０８の被検体表面への接触性、すなわち、光ファイバと表皮との接触位置のずれを防止する性能を向上させることができる。
また、計測プローブ１０１を図２４（ｂ）に示すように、スーツ状に形成した場合には、ファスナー等を配置した開閉部を設けることによって、計測プローブ１０１の脱着を容易にさせることができる。
（実施の形態１１）
図２５は本発明の実施の形態１１の生体光計測装置における計測プローブ１０１の概略構成を説明するための図であり、２３０１は枕ベース、２３０２はサイド支柱、２３０３は水平支柱、２３０４は顎押さえ、２３０５は水平ベルト、２３０６はシェルプレートを示す。ただし、以下の説明では、実施の形態１の生体光計測装置と構成が異なる、計測プローブ１０１の構成についてのみ説明する。
図２５に示すように、実施の形態１１の計測プローブ１０１は、被検体２１４を所定位置に拘束する拘束部材と、該拘束部材に拘束された被検体２１４の計測部位に図示しない照射用及び検出用光ファイバ１０７，１０８の先端部分を固定させる光ファイバ固定部材とから構成される。
図２５から明らかなように、実施の形態１１の拘束部材は、２本の枕ベース２３０１とサイド支柱２３０２とをそれぞれＴ字型に形成し、サイド支柱２３０２を水平支柱２３０３で向かい合わせに連結することによって形成されている。このとき、実施の形態１１の拘束部材では、水平支柱２３０３に被検体２１４の顎を固定するための顎押さえ２３０４が配置されており、被検体２１４を拘束したときに頭部位置を固定する構成となっている。また、実施の形態１１の拘束部材には、被検体２１４を当該拘束部材に拘束するための図示しない拘束ベルトが配置されている。
また、実施の形態１１の計測プローブ１０１の拘束部材では、２本のサイド支柱２３０２に水平ベルト２３０５が掛け渡されており、この水平ベルト２３０５にシェルプレート２３０６が取り付けられている。なお、シェルプレート２３０６の構成は、前述した実施の形態１のシェルプレートと同様の構成となるので、詳細な説明は省略する。
特に、実施の形態１１の計測プローブ１０１の拘束部材では、被検体２１４の頭部を拘束する頭部拘束ベルトと、被検体２１４の体部分を水平支柱２３０３に拘束する胴体拘束ベルトとの２本の拘束ベルトを配置することによって、拘束性能を向上させることが可能となる。
なお、実施の形態１１の拘束部材を構成する枕ベース２３０１、サイド支柱２３０２、及び水平支柱２３０３のそれぞれの表面にクッション材を配置することによって、被検体２１４を拘束部材に拘束した場合の違和感を低減させることが可能となる。
（実施の形態１２）
図２６は本発明の実施の形態１２の生体光計測装置における計測プローブ１０１の概略構成を説明するための図であり、２４０１はシェルプレート、２４０２は調整支柱、２４０３は水平支柱、２４０４は水平調整ねじ、２４０５は引掛ピンを示す。ただし、以下の説明では、実施の形態１の生体光計測装置と構成が異なる、計測プローブ１０１の構成についてのみ説明する。
図２６に示すように、実施の形態１２の計測プローブ１０１は、実施の形態１の計測プローブ１０１と同様に、光ファイバ固定部材となるシェルプレート２４０１と、シェルプレート２４０１及び該シェルプレート２４０１で支持される被検体２１４の頭部を懸架支持する支持部材とから構成される。
実施の形態１２のシェルプレート２４０１は、例えば、ポリエステルやビニールレザー等で形成された布のように、柔軟性と強度とを有する布で構成されている。このシェルプレート２４０１の両端部には、それぞれ１個ずつの穴が形成されており、この穴に水平支柱２４０３の一端に取り付けられた引掛ピン２４０５を通すことによって、シェルプレート２４０１を懸架支持する。なお、実施の形態１２のシェルプレート２４０１の詳細については、後述する。
実施の形態１２の支持部材は、実施の形態１の支持部材と同様に、この字型に形成された枕ベース２０８の対向する２つの辺の上面側に、上方方向に向かって支柱２０５がそれぞれ取り付けられている。支柱２０５には、その延在方向に沿って円柱形の穴が形成されており、支柱２０５の側面からは中心に向かって調整ねじ２０７が配置されている。
次に、図２６に基づいて、実施の形態１と異なる部分について説明する。
実施の形態１２の調整支柱２４０２の一端は円柱状に形成されており、支柱２０５に設けた穴に挿入される。一方、調整支柱２４０２の他端には、その延在方向と垂直をなす円柱状の穴が形成されており、調整支柱２４０２の上部からは円柱状の穴の中心に向かって水平調整ねじ２４０４が配置されている。調整支柱２４０２に形成された穴には水平支柱２４０３が通されており、穴の中心軸方向すなわち水平支柱２４０３の延在方向に移動可能となっている。ただし、実施の形態１２の計測プローブ１０１では、水平調整ねじ２４０４を締めることによって、水平支柱２４０３の移動を制限する、すなわち、対向配置される水平支柱２４０３の間隔を任意の間隔に設定することが可能な構成となっている。
このように、実施の形態１２の計測プローブ１０１では、シェルプレート２４０１に被検体２１４の頭部を覆うことが可能な幅の布を使用し、このシェルプレート２４０１の両端部を支持部材で懸架支持することによって、被検体２１４が動いた場合であっても、光ファイバと頭皮との接触位置のずれを防止することができる。
図２７（ａ）、（ｂ）は実施の形態１２のシェルプレート２４０１の詳細構成を説明するための図であり、特に、図２７（ａ）はシェルプレート２４０１の詳細構成を説明するための正面図であり、図２７（ｂ）はシェルプレート２４０１の詳細構成を説明するための側面図である。
図２７（ａ）に示すように、実施の形態１２のシェルプレート２４０１は、被検体２１４の頭部を包むように形成されている。このシェルプレート２４０１の中央部分には図示しないプローブソケット（ホルダ）が配置されており、被検体２１４を上向きで計測する時に、プローブケース２１０の先端部分すなわち照射用及び検出用光ファイバ１０７，１０８の先端部分が被検体２１４の後頭部に接触するように構成されている。
また、図２７（ｂ）に示すように、シェルプレート２４０１の両端部には、それぞれの水平支柱２４０３の一端に取り付けられた引掛ピン２４０５に通すための穴２４０６が設けられており、この穴２４０６の強度を増すために各穴２４０６には周知のカシメ２４０７が配置されている。
図２８（ａ）、（ｂ）〜図３１（ａ）、（ｂ）に生体光計測位置とプローブホルダ位置との関係を説明するための図であり、特に、図２８（ａ）〜３１（ａ）はシェルプレート２４０１に形成されたプローブホルダ位置を説明するための図であり、図２８（ｂ）〜３１（ｂ）は生体光計測位置と被検体の***との関係を説明するための図である。
図２８（ａ）に示すように、シェルプレート２４０１の中央部分に４×４個のプローブホルダ２１１を配置することによって、被検体２１４の後頭部における生体光計測に適したシェルプレート２４０１を構成することができる。図２８（ａ）に示すシェルプレート２４０１を用いて生体光計測を行う場合には、図２８（ｂ）に示すように、被検体２１４の頭部を上向きに懸架支持することによって、プローブホルダ２１１に配置したプローブケース２１０の先端部分である図示しない照射用及び検出用光ファイバ１０７，１０８を被検体２１４の後頭部に接触させることが可能となる。
図２９（ａ）に示すように、シェルプレート２４０１の左右部にそれぞれ３×３個のプローブホルダ２１１を配置することによって、被検体２１４の側頭部を左右同時に計測するに適したシェルプレート２４０１を構成することができる。図２９（ａ）に示すシェルプレート２４０１を用いて生体光計測を行う場合には、図２９（ｂ）に示すように、被検体２１４の頭部を上向きに懸架支持することによって、プローブホルダ２１１に配置したプローブケース２１０の先端部分である図示しない照射用及び検出用光ファイバ１０７，１０８を被検体２１４の側頭部の左右に同時に接触させることが可能となる。
図３０（ａ）に示すように、シェルプレート２４０１の左右部にそれぞれ２×４個のプローブホルダ２１１を配置することによって、被検体２１４の前頭部と後頭部とを同時に計測するに適したシェルプレート２４０１を構成することができる。図３０（ａ）に示すシェルプレート２４０１を用いて生体光計測を行う場合には、図３０（ｂ）に示すように、被検体２１４の頭部を横向きに懸架支持することによって、プローブホルダ２１１に配置したプローブケース２１０の先端部分である図示しない照射用及び検出用光ファイバ１０７，１０８を被検体２１４の前頭部と後頭部とに同時に接触させることが可能となる。
図３１（ａ）に示すように、シェルプレート２４０１の左右部にそれぞれ２×２個のプローブホルダ２１１を配置すると共に、シェルプレート２４０１の中央部分に２×４個のプローブホルダ２１１を配置することによって、被検体２１４の前頭部と後頭部とを同時に計測するに適したシェルプレート２４０１を構成することができる。図３１（ａ）に示すシェルプレート２４０１を用いて生体光計測を行う場合には、図３１（ｂ）に示すように、被検体２１４の頭部を上向きに懸架支持することによって、プローブホルダ２１１に配置したプローブケース２１０の先端部分である図示しない照射用及び検出用光ファイバ１０７，１０８を被検体２１４の前頭部と後頭部とに同時に接触させることが可能となる。ただし、図３１（ａ）に示すシェルプレート２４０１を用いた場合には、被検体２１４の頭部を下向きに懸架支持した場合であっても、プローブホルダ２１１に配置したプローブケース２１０の先端部分である図示しない照射用及び検出用光ファイバ１０７，１０８を被検体２１４の前頭部と後頭部とに同時に接触させることが可能となる。
このように、実施の形態１２の計測プローブ１０１では、プローブホルダ２１１の配置パターン及び配置位置を変えることによって、計測部位を容易に変更することが可能となる。従って、プローブホルダ２１１の配置パターン及び配置位置を変えたシェルプレート２４０１を予め複数種類用意しておき、計測部位及び被検体２１４の頭部の大きさに応じたシェルプレート２４０１を適宜選択することによって、種々の***及び計測位置に対応した生体光計測を行うことができる。
図３２（ａ）、（ｂ）は実施の形態１２の計測プローブ１０１の他の構成例を説明するための図であり、特に、図３２（ａ）は実施の形態１２の他のシェルプレート２４０１の概略構成を説明するための図であり、図３２（ｂ）は実施の形態１２のその他のシェルプレート２４０１の概略構成を説明するための図である。
図３２（ａ）に示す実施の形態１２のシェルプレート２４０１を用いた計測プローブ１０１は、実施の形態１の計測プローブ１０１と同様に、頭部を懸架支持する時のシェルプレート２４０１の自由度及び懸架高さを調整するために、シェルプレート２４０１の延在方向に複数個の穴２４０６を設けた構成となっている。
図３２（ｂ）に示すシェルプレート２４０１は、被検体２１４の頭部に当該シェルプレート２４０１を交差するように巻き付けたときに不要となる交差部分を取り除いた形状に形成されている。このように、シェルプレート２４０１の交差部分を取り除くことによって、交差に伴ってシェルプレート２４０１がよじれてしまうことを防止できる。その結果、よじれに伴う計測位置のずれを防止できる。
なお、光刺激等を与える際の障害とならないように、実施の形態１２のシェルプレート２４０１は、被検体２１４の目にかからないような形状に形成されていることはいうまでもない。また、被検体２１４を実施の形態１２の計測プローブ１０１に設定する際にもこの点を注意する必要があることはいうまでもない。
また、実施の形態１２の計測プローブ１０１では、円柱状の水平支柱２４０３を用いることとしたが、これに限定されることはなく、角柱状の水平支柱を用いることによって、水平支柱２４０３の送り出し量の調整時における支柱自身の回転を防止できるという効果がある。水平支柱２４０３の回転防止には、他の方法として、円柱状に形成した水平支柱２４０３の延在方向に沿った凸部及び／又は凹部を設けると共に、調整支柱２４０２設けた穴に水平支柱２４０３の凸部及び／又は凹部に嵌合する凹部及び／又は凸部を形成する方法がある。さらには、水平支柱２４０３の断面形状を楕円形、あるいは円と直線とを組み合わせた形状に形成すると共に、調整支柱２４０２に設けた穴の形状を水平支柱２４０３の形状と対応するように形成してもよい。
また、実施の形態１２では、シェルプレート２４０１の両端部をそれぞれ１個所で支持する構成としたが、これに限定されることはなく、例えば、図３３に示すように、水平支柱２４０３の一端に該水平支柱２４０３と垂直に第二の水平支柱３１０１を設け、該第二の水平支柱３１０１に複数個の引掛ピン２４０５を並設することによって、支持部材を形成する。一方、シェルプレート３１０２は、両端部の幅Ｈが第二の水平支柱３１０１の長さに適合するように形成され、シェルプレート３１０２の幅方向にそれぞれの引掛ピン２４０５に掛けるための穴２４０６が複数個形成されている。ここで、各穴２４０６をそれぞれの引掛ピン２４０５に掛けることによって、計測中における被検体２１４の体軸方向への安定性を向上させることが可能となる。ただし、シェルプレート３１０２は、両端部の幅Ｈを長くし、複数個の穴２４０６を設けた以外の構成は、前述したシェルプレート２４０１と同様である。
さらには、図３４に示すように、シェルプレート３２０１を被検体２１４の頭部に巻き付けることなく、実施の形態１の支持部材に掛けて使用してもよいことはいうまでもない。
（実施の形態１３）
図３５は本発明の実施の形態１３の生体光計測装置における計測プローブ１０１の概略構成を説明するための図であり、３３０１はシェルプレート、３３０２は額固定バンド、３３０３は後ろ側ベルト、３３０４は第一の前側ベルト、３３０５は第二の前側ベルト、３３０６はボディバンドを示す。
実施の形態１３の計測プローブ１０１は、シェルプレート３３０１と、該シェルプレート３３０１の両端部の上部に端部がそれぞれ配置された額固定バンド３３０２と、該額固定バンド３３０２に一端が固定された第一の前側ベルト３３０４及び第二の前側ベルト３３０５と、一端がシェルプレート３３０１の下部に配置された後ろ側ベルト３３０３と、第一及び第二の前側ベルト３３０４，３３０５並びに後ろ側ベルト３３０３の他端が固定されたボディベルト３３０６とから構成される。
図３５に示すように、実施の形態１３の計測プローブ１０１の装着時は、額固定バンド３３０２が被検体２１４の額に装着され、ボディベルト３３０６が被検体２１４の胸部に装着される。このとき、第一及び第二の前側ベルト３３０４，３３０５は、被検体２１４の顎の下部すなわち喉の部分で交差するように配置することによって、被検体２１４が頭部を動かした場合における第一及び第二の前側ベルト３３０４，３３０５のゆるみを吸収することが可能となる。
なお、実施の形態１３の計測プローブ１０１では、第一及び第二の前側ベルト３３０４，３３０５並びに後ろ側ベルト３３０３の他端をボディベルト３３０６に固定するボディハーネス式の計測プローブとしたが、これに限定されることはなく、図３６に示すように、被検体２１４の顎に配置される顎用プレート３４０１を設け、この顎用プレート３４０１に、額固定ベルト３３０２から延びる２本のの前側ベルト３４０２の他端と、シェルプレート３３０１の両端部の下部に取り付けられた左右２本の後ろ側ベルト３４０３の他端とを固定するチンガード式の計測プローブ１０１でもよいことはいうまでもない。
また、図３７に示すように、被検体２１４の左右の側頭部の生体光計測を行う場合には、左右それぞれに配置されたシェルプレート３５０１が上部に配置された２本の連結ベルト３５０２で連結される。一方、シェルプレート３５０１の下部には、前側ベルト３５０３及び後ろ側ベルト３５０４の一端が固定されている。この前側ベルト３５０３及び後ろ側ベルト３５０４の他端は、被検体２１４の胸部に装着されたボディベルト３５０５にそれぞれ固定される。このとき、左右のシェルプレート３５０１からの前側ベルト３５０３は、被検体２１４の顎の下で交差するように配置される。左右のシェルプレート３５０１からの後ろ側ベルト３５０４も同様に、被検体２１４の背中部分で交差するように配置される。特に、シェルプレート３５０１を側頭部に配置した場合には、前側及び後ろ側ベルト３５０３，３５０４のそれぞれを交差させることによって、左右のシェルプレート３５０１が被検体表皮から浮いてしまうことを防止できるという効果もある。
さらには、被検体２１４の後頭部にシェルプレート３３０１を配置する場合には、図３８に示すように、シェルプレート３３０１の下部に一端が固定された後ろ側ベルト３６０１の他端を、被検体２１４の胸部に装着されたボディベルト３６０２に固定してもよい。このときも、後ろ側ベルト３６０１を被検体２１４の背中部分で交差させたほうがよい。
（実施の形態１４）
図３９は本発明の実施の形態１４の髪避け治具の概略構成を説明するための図であり、３７０１は保持部、３７０２はスイッチ、３７０３はガイド、３７０４は電池蓋を示す。
図３９に示すように、実施の形態１４の髪避け治具は、保持部３７０１と該保持部３７０１から延びるガイド３７０３とから構成される。
保持部３７０１には図示しない電池及び光源が内蔵されており、保持部３７０１の側面にはスイッチ３７０２が配置されている。また、保持部３７０１の裏面側には電池蓋３７０４が配置されており、この電池蓋３７０４の開閉によって電池の交換が可能となっている。
ガイド３７０３は円柱あるいは角柱状の周知の透明樹脂で形成されており、その一端は保持部３７０１に内蔵される光源に隣接配置されている。よって、光源から照射された光はガイド３７０３内を通り、他端で照射されることとなる。
また、実施の形態１４の髪避け治具では、ガイド３７０３の他端寄り、すなわち先端寄りが屈曲されている。従って、髪避け作業個所の表皮と髪避け治具とを平行にして髪避けを行う場合であっても、ガイド３７０３の先端部が表皮に接する角度をつけることができるので、髪避け作業の効率を向上することができる。
なお、髪避け治具としては、周知のエアブロワ３８０１を用いることができる。このエアブロワ３８０１を使用した髪避けでは、図４０に示すように、プローブホルダ２１１の切り欠き部分から圧縮された空気を矢印で示す方向に噴射させることによって、その風速で髪の毛を避ける。
（実施の形態１５）
図４１は本発明の実施の形態１５の生体光計測装置におけるプローブケースおよびプローブホルダの概略構成を説明するための図であり、３９０１はプローブケース、３９０２はエアホース、３９０３はエア噴出口を示す。ただし、以下の説明では、実施の形態１の生体光計測装置と構成が異なる、プローブケース３９０１の構成についてのみ説明する。
図４１に示すように、実施の形態１５のプローブケース３９０１の先端部には、圧縮された空気の噴き出し口となるエア噴出口３９０２が形成されている。また、プローブケース３９０１の他端側には、照射用あるいは検出用光ファイバ１０７，１０８の他に、プローブケース３９０１に圧縮空気を供給するエアホース３９０２が配置されている。エアホース３９０２は図示しない圧縮機に接続されており、該圧縮機で生成される圧縮空気をプローブケース３９０１に供給する。
従って、図示しない被検体２１４の頭部に装着されたシェルプレートに配置されたプローブホルダ２１１に、プローブケース３９０１を装着する際、矢印で示す方向に圧縮された空気が噴出されているので、プローブケース３９０１の先端部すなわち光ファイバの先端部分にある髪の毛は風速で避けられこととなる。すなわち、実施の形態１５のプローブケース３９０１では、前述した髪避け用の治具を用いることなく髪避けを行うことができるので、生体光計測の作業効率を向上させることができる。
なお、髪避けはプローブケース３９０１の装着時に必要となるので、計測中等の間は図示しない圧縮機を停止させ、エア噴出口３９０３からの高速空気の供給を停止させてもよい。
（実施の形態１６）
図４２（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態１６の生体光計測装置における計測プローブ１０１の概略構成を説明するための図であり、特に、図４２（ａ）は実施の形態１６のプローブケースの概略構成を説明するための側面図であり、図４２（ｂ）は実施の形態１６のプローブホルダの概略構成を説明するための斜視図である。ただし、以下の説明では、実施の形態１の生体光計測装置と構成が異なる、プローブケース４００１及びプローブホルダ４００４の構成についてのみ説明する。
図４２（ａ）、（ｂ）において、４００１はプローブケース、４００２は係止ツメ、４００３は解放ボタン、４００４はプローブホルダ、４００５は固定溝を示す。
図４２（ａ）に示すように、実施の形態１６のプローブケース４００１は、ケース本体の先端部分寄りに２つの係止ツメ４００２が設けられている。この係止ツメ４００２は、プローブケース４００１の後ろ寄りに配置された解放ボタン４００３と連動しており、この解放ボタン４００３をプローブケース４００１の中心軸方向に押し込むことによって、係止ツメ４００３はプローブケース４００１内に引き込まれる構造となっている。また、係止ツメ４００３は、プローブケース４００１から突出している部分の形状が先端側から後ろ側にかけて徐々に突出量が大きくなるように形成されている。なお、係止ツメ４００２と解放ボタン４００３との詳細構造について、後述する。
一方、図４２（ｂ）に示すように、プローブホルダ４００４の内周面には、円周方向に沿って所定幅の固定溝４００５が形成されており、このプローブホルダ４００４にプローブケース４００１を挿入した際には、固定溝４００５に係止ツメ４００２が入り込み、プローブケース４００１が固定されることとなる。
このとき、実施の形態１６のプローブケース４００１では、係止ツメ４００２の突出量が先端方向から徐々に大きくなるような傾斜が形成されているので、プローブケース４００１の挿入時には解放ボタン４００３を操作することなくプローブケース４００１の装着作業を行うことができるので、装着効率を向上させることができる。
次に、図４３に実施の形態１６のプローブケース４００１の縦断側面図を示し、以下、図４３に基づいて、プローブケース４００１の構成を説明する。
図４３に示すように、プローブケース４００１内には、一端に係止ツメ４００２が形成され、他端に解放ボタン４００３が形成された係止部材４００６が配置されている。この係止部材４００６には一端がプローブケース４００１に固定されたバネ４００７の他端が固定されている。
このように、実施の形態１６のプローブケース４００１では、係止ツメ４００２と解放ボタン４００３とが一体となっているので、解放ボタン４００３を押し込むことによって、係止ツメ４００２もプローブケース４００１内に退避され、プローブケース４００１がプローブホルダ４００４から解放される。
なお、実施の形態１６では、プローブケース４００１の側に係止ツメ４００２を設けることとしたが、これに限定されることはなく、プローブホルダ４００４の側に係止ツメを設けてもよいことはいうまでもない。
また、実施の形態１６では、係止ツメ４００２の後端部分をプローブケース４００１の中心軸に垂直となるように形成したが、これに限定されることはなく、例えば、徐々に突出量が小さくなるように形成してもよいことはいうまでもない。このとき、係止ツメ４００２の傾斜角度を調整することによって、プローブケース４００１の先端に配置された光ファイバに所定以上の力が加わった場合に、プローブケース４００１をプローブホルダ４００４から自動的に取り出すことが可能となるので、光ファイバの先端部分の破損を防止できるという効果もある。
（実施の形態１７）
図４４は本発明の実施の形態１７の生体光計測装置におけるプローブケースの縦断側面図であり、４２０１はプローブケース、４２０２圧力センサ、４２０３はセンサケーブル、５０１ａは可動部、５０１ｂはバネを示す。ただし、以下の説明では、実施の形態１の生体光計測装置と構成が異なる、プローブケース４００１の構成についてのみ説明する。
図４４において、圧力センサ４２０２はバネ機構５０１に加わる圧力を検出する周知の圧力センサであり、検出出力はセンサケーブル４２０３を介して情報処理装置１０６に出力される。
次に、図４４に基づいて、実施の形態１７のプローブケース４２０１の構成を説明する。
実施の形態１７のプローブケース４２０１は、実施の形態１に示すプローブケース２１０と同様に、プローブケース４２０１の内周部には、バネ５０１ｂと該バネ５０１ｂに一端が固定された可動部５０１ａとから構成されるバネ機構５０１が配置されている。該可動部５０１ａには照射用あるいは検出用光ファイバ１０７，１０８が固定されている。
一方、バネ５０１ｂの他端は圧力センサ４２０２に固定されており、この圧力センサ４２０２がプローブケース４２０１の内周面に固定されている。
圧力センサ４２０２にはセンサケーブル４２０３の一端が接続されており、該センサケーブル４２０３は、プローブケース４２０１に形成された図示しないケーブル引き出し口から引き出され、他端が情報処理装置１０６に接続されている。
従って、プローブケース４２０１が図示しない被検体２１４に装着されている状態では、バネ機構５０１による光ファイバ１０７，１０８の押し出しの力によって、該光ファイバ１０７，１０８の先端部分は被検体２１４の頭皮に押しつけられている。すなわち、被検体２１４に装着された図示しないシェルプレートにプローブケース４２０１が装着され、光ファイバ１０７，１０８の先端部分が計測部位の表皮に接触されている状態では、バネ５０１ｂは押し縮められた状態を保持することとなる。
その結果、圧力センサに４２０２に加わる圧力が上昇することとなり、その検出値が情報処理装置１０６に出力される。
ここで、情報処理装置１０６でプローブケース４２０１に加わる圧力を監視することによって、被検体２１４の表面に光ファイバ１０７，１０８の先端部分が接触しているか否かを容易に監視することができる。従って、計測プローブ１０１の装着不良による誤計測を低減させることができる。また、誤計測に伴う再計測の回数を低減できるので、診断効率を向上させることができる。
さらには、計測された圧力値に基づいて、計測データである生体通過光強度を補正する光強度補正手段を情報処理装置１０６に設けることによって、光ファイバ１０７，１０８の表皮への接触度合いに応じて変化することとなる、光ファイバ１０７，１０８で表皮を押すことによって生じる血流の変化、及び表皮から光ファイバ１０７，１０８への通過光の伝搬効率の差に伴う計測誤差を最小限に押さえることが可能となる。なお、圧力と補正量との関係は、計測部位や計測プローブ１０１の形状に毎に実験等によって求められる。
（実施の形態１８）
図４５は本発明の実施の形態１８の生体光計測装置におけるプローブケースの概略構成を説明するための斜視図であり、図４６は実施の形態１８のプローブケースの未装着時における構成を説明するための縦断側面図であり、図４７は実施の形態１８のプローブケースの装着時における構成を説明するための縦断側面図である。ただし、以下の説明では、実施の形態１の生体光計測装置と構成が異なる、プローブケース４３０１及びプローブホルダ４３０８の構成についてのみ説明する。
図４５〜図４７において、４３０１はプローブケース、４３０２はガイドスリット、４３０３はスライドツメ、４３０４はカバー、４３０５はスライド部材、４３０６はジョイント、４３０７はバネ、４３０８はプローブホルダを示しており、以下、図４５〜図４７に基づいて、実施の形態１８のプローブケー４３０１について説明する。
図４５から明らかなように、実施の形態１８のプローブケース４３０１は、当該プローブケース４３０１の先端部分に配置された４枚のカバー４３０４と、外周面に配置された４個のスライドツメ４３０３とから構成されるシャッター機構を備える。４枚のカバー４３０４は、当該プローブケース４３０１の先端部分から突き出す光ファイバを覆うカバーとして機能する。各カバー４３０４は、それぞれのスライドツメ４３０３に連結されており、スライドツメ４３０３を移動させることによって、当該プローブケース４３０１内に格納される。ただし、スライドツメ４３０３の移動は、プローブケース４３０１の中心軸方向と平行に形成されたガイドスリット４３０２に制限される。
次に、図４６及び図４７に基づいて、実施の形態１８のシャッター機構について説明する。
図４６に示すように、実施の形態１８では、プローブケース４３０１内にガイドスリット４３０２に沿ってスライド部材４３０５が配置されている。該スライド部材４３０５の一端には周知のジョイント４３０６が取り付けられており、他端にはスライドツメ４３０３が形成されている。該ジョイント４３０６にはカバー４３０４が取り付けられており、スライド部材４３０５を矢印方向にスライドさせることによってカバー４３０４が開き、当該プローブケース４３０１内に格納される構成となっている。ただし、各ジョイント４３０６には、カバー４３０４を閉じるための図示しない周知のバネが配置されている。
スライド部材４３０５の他端側には周知のバネ４３０７が配置されており、該バネ４３０７の一端がスライド部材４３０５に固定されており、他端がプローブケース４３０１の外周に形成されたガイドスリット４３０２の終端部分に固定されている。従って、スライド部材４３０５には、常時、矢印と反対の方向への力が加えられている。
一方、実施の形態１８のプローブホルダ４３０８の内周面は、図４７に示すように、段差が形成されている。すなわち、実施の形態１８のブローブホルダ４３０８では、図示しない被検体２１４に配置される側の内周径はプローブケース４３０１の本体部分が挿入可能な内周径Ｌ１に形成されており、被検体２１４から遠い側の内周径はスライドツメ４３０３部分も挿入可能な内周径Ｌ２に形成されている。
従って、図４７に示すように、プローブホルダ４３０８にプローブケース４３０１を挿入することによって、内周径Ｌ１と内周径Ｌ２との段差の部分でスライドツメ４３０３が矢印方向にスライドされることとなるので、カバー４３０４が開かれ、光ファイバの先端部分が露出されることとなる。
このように、実施の形態１８の計測プローブ１０１では、プローブホルダ４３０８にプローブケース４３０１を挿入（装着）した場合にのみ、シャッター機構のカバー４３０４が開き光ファイバの先端部分が露出される構成となっているので、非装着時におけるレーザ光の照射を防止することができる。従って、図示しない変調半導体レーザ１０２の出力を停止させることなく、計測プローブ１０１本体の脱着及びプローブケース４３０１の脱着を行うことができる。その結果、生体光計測における診断効率を向上させることができる。
なお、実施の形態１８では、シャッター機構として光ファイバ前面にカバー４３０４が迫り出し、そのカバー４３０４で光ファイバを覆う構成としたが、これに限定されることはなく、例えば、光ファイバをプローブケース４３０１内に後退させて、該光ファイバの先端部分をカバーで覆う構成としてもよいことはいうまでもない。
（実施の形態１９）
図４８（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態１９の遮光マスクの概略構成を説明するための図であり、図４９（ａ）、（ｂ）は実施の形態１９の計測プローブ１０１の概略構成を説明するための図である。特に、図４８（ａ）は実施の形態１９の遮光マスクの斜視図であり、図４８（ｂ）は遮光マスクの装着状態を説明するための図であり、図４９（ａ）は実施の形態１９の計測プローブ１０１の概略構成を説明するための斜視図であり、図４９（ｂ）は実施の形態１９の計測プローブ１０１の概略構成を説明するための後面図である。
図４８（ａ）、（ｂ）および図４９（ａ）、（ｂ）において、４６０１は遮光マスク、４６０２は遮光部材、４６０３は緩衝部材、４６０４は固定部材、４６０５は吸気口、４７０１はシェルプレート、４７０２〜４７０５は固定ベルトを示す。
図４８（ａ）から明らかなように、実施の形態１９の遮光マスク４６０１は、例えば、プラスチック等の近赤外光の吸収が大きい部材を用いており、この部材をすり鉢状に成型し遮光部材４６０２としている。この遮光部材４６０２の端部には、装着時の違和感を低減させるために、例えば、ゴムやスポンジあるいは中にスポンジを詰めたビニールレザークッション等の部材が緩衝部材４６０３として配置される。また、緩衝部材４６０３は、比較的個人差が大きい顔の凹凸等に起因する遮光部材４６０１と、被検体２１４の頭部との間に隙間ができてしまうことも防止している。
また、遮光部材４６０２の端部には、当該遮光マスク４６０１を被検体２１４の頭部に固定するための周知の固定部材４６０４が配置されている。実施の形態１９の固定部材４６０４は、遮光部材４６０２の端部の対向する位置に掛け渡された伸縮性を有する周知のバンドで構成されている。固定部材４６０４は、計測部位にかからないような位置に取り付ける必要があることはいうまでもない。そのために、固定部材４６０４の取り付け位置を上下に移動可能な周知のスライド機構を遮光部材の端部に設けてもよい。あるいは、取り付け位置をずらした遮光マスク４６０１を複数種類用意しておき、計測部位に応じて随時選択することとしてもよい。
遮光部材４６０２の表面には複数個の穴が吸気口４６０５として形成されている。吸気口４６０５の形成位置は、図４８（ｂ）に示すように、装着時に被検体２１４の口と同じ位置となるように形成される。これによって、被検体２１４にかかる負荷を低減させる。
図４８（ｂ）から明らかなように、実施の形態１９の遮光マスク４６０１の装着位置は被検体２１４の頭部であり、遮光部材４６０２が顔面を覆うように装着することによって、図示しないプローブケースの脱着時における近赤外先の顔面への直接照射を防止できる。
次に、図４９（ａ）、（ｂ）に基づいて、側頭部計測用の実施の形態１９の計測プローブ１０１の構成を説明する。
図４９（ａ）、（ｂ）から明らかなように、実施の形態１９の計測プローブ１０１は、図示しないプローブホルダが配置された２枚のシェルプレート４７０１と、シェルプレート４７０１を被検体２１４に装着する第一〜第四の固定ベルト４７０２，４７０３，４７０４，４７０５とから構成される。なお、各シェルプレート４７０１の所定位置には、図示しないプローブホルダが配置されている。 第一のベルト４７０２は頭頂部に配置され、第二のベルト４７０３は顎の部分、第三のベルト４７０４は後頭部、第四のベルト４７０５は顔面側に配置される。このとき、実施の形態１９では、図４９（ａ）に示すように、遮光マスク４６０１が装着された被検体２１４に計測プローブ１０１を装着する際には、すなわち、遮光マスク４６０１の上に第四のベルト４７０５をかけることとなるので、遮光部材４６０２を考慮した長さに設定されている。
図４９（ｂ）から明らかなように、遮光マスク４７０１及び計測プローブ１０１を装着した状態であっても、固定部材４６０４はシェルプレート４７０１と接触することがないので、所望の計測位置での生体光計測を行うことができる。
なお、本実施の形態１９の遮光マスク４６０１では、被検体２１４の顔面のみを覆う構成としたが、これに限定されることはなく、例えば、前述の実施の形態１０のシェルプレート２２０１，２２０４の顔面部分に遮光部材４６０２を配置してもよいことはいうまでもない。さらには、あたかもフェンシングのフェイスマスクのように、被検体２１４の頭部のみを覆うシェルプレートの顔面部分に遮光部材４６０２を配置し、後頭部や側頭部等にプローブホルダを配置したシェルプレートでもよいことはいうまでもない。
また、頭部の寸法は比較的個人差が大きいので、複数種類の遮光マスク４６０１を予め用意しておき、被検体２１４の頭部形状に応じて最も適したものを選択使用することによって、遮光マスク４６０１と頭部との間に隙間が生じることを防止できる。
また、図５０（ａ）、（ｂ）に示すように、遮光マスク４６０１を被検体２１４に固定する固定部材４８０１〜４８０５の他端をシェルプレートに固定する、すなわち、遮光マスク４６０１と計測プローブ１０１とを一体に形成することによって、遮光マスク４６０１と計測プローブ１０１との装着を同時に行うことが可能となるので、診断効率を向上させることができる。さらには、遮光マスク４６０１と計測プローブ１０１とを一体に形成することによって、装着時におけるシェルプレート４８０１と固定部材４８０２〜４８０５との接触を防止できるという効果もある。
（実施の形態２０）
図５１は本発明の実施の形態２０の生体光計測装置における刺激装置の概略構成を説明するための図であり、４９０１は表示支持部、４９０２は支柱、４９０３は高さ調整ねじ、４９０４は表示装置を示す。ただし、以下の説明では、実施の形態４と同様に、実施の形態１の生体光計測装置と構成が異なる刺激装置の構成についてのみ説明する。Ｘ，Ｙ，ＺはそれぞれＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を示す。
図５１から明らかなように、実施の形態２０の刺激装置は、中央部分に表示装置４９０４が配置された平板状の表示支持部４９０１と、該表示支持部４９０１の四隅に配置され当該表示支持部４９０１を所定の高さに保持する４本の支柱４９０２と、表示支持部材４９０１の側面に配置された４個の高さ調整ねじ４９０３と、表示支持部４９０１の中央部分に配置される表示装置４９０４とから構成される。
表示装置４９０４は、例えば、実施の形態４と同様に、図示しない周知の液晶表示装置と、該液晶表示装置の表示面と同じ側に配置された図示しない周知のスピーカとから構成されている。
表示支持部４９０１は、中央部分が開口されており、この開口部分に表示装置４９０４が配置されている。また、表示支持部４９０１の四隅にはそれぞれＺ軸方向に貫通した穴が形成されており、各穴に支柱４９０２が通されている。表示支持部４９０１のＸ軸方向あるいはＹ軸方向の少なくとも一方の長さは、計測対象となる被検体２１４の頭部幅以上に形成されている。
高さ調整ねじ４９０３は、表示支持部４９０１の側面すなわちＺ軸と平行な面に配置されている。この高さ調整ねじ４９０３は、表示支持部４９０１の四隅に形成された穴の内周面から先端が突出する長さに形成されている。
従って、実施の形態２０の刺激装置では、高さ調整ねじ４９０３で表示支持部４９０１を固定する位置を調整することによって、被検体２１４から表示装置４９０４の表示面までの距離を任意に設定することができる。これによって、大人や子供等の頭部の大きさが異なる全ての被検体２１４に対した計測を行うことが可能となる。さらには、強い刺激を与えたときの緩和や被検体２１４が一点に集中できない場合等に高さを調整できる。
さらには、実施の形態２０の刺激装置は、４本の支柱４９０２のそれぞれの高を独立して調整することが可能となるので、例えば、当該刺激装置の設置個所に凹凸がある、あるいは設置個所が傾斜している場合でも、被検体２１４と平行に設置できるという効果もある。
以上説明したように、実施の形態２０の刺激装置は、表示装置４９０４の位置を任意に設定することができるので、被検体の目線位置に合わせて表示装置を最適な位置に設置できる。すなわち、刺激装置を体軸方向に移動させることによって、目線を下に向けた計測、目線を正面に向けた計測、あるいは目線を上に向けた計測を必要に応じて選択することが可能となる。従って、目線を上に向けることが困難な乳児への光刺激に適した、目線を下に向けた生体光計測を容易に行うことができる。
なお、実施の形態２０では、光刺激の発生手段である表示装置４９０４に液晶表示装置を用いることとしたが、これに限定されることはなく、例えば、周知の電球、ストロボ装置、プロジェクタ装置、あるいは液晶表示装置に用いられるバックライト装置等を用いてもよいことはいうまでもない。実施の形態４と同様に、乳幼児を被検体２１４とする生体光計測を行う場合には、表示装置４９０４を注視させることが困難となるので、比較的高容量の発光が可能な電球、ストロボ装置あるいはプロジェクタ装置が適している。
また、電球、ストロボ装置、プロジェクタ装置、及びバックライト装置等の複数種類の装置を予め用意しておき、光の点滅のような単純な光刺激を与える計測とパターンのような複雑な光刺激を与える計測とで表示支持部４９０１に配置する装置の種別を適宜選択することによって、最適な光刺激を被検体２１４に与えることができるので、計測精度を向上させることができる。
さらには、乳児用に適した刺激装置ならば、図５２に示すように、周知の保育器の上面部に固定機構５００２を設け、該固定機構５００２に表示装置４９０４を配置した保育器５００１が考えられる。図５２に示す刺激装置では、被検体２１４は保育器５００１内に設定されているので、体軸方向への移動が制限される。従って、目線を上に向けることが困難な乳児への光刺激に適した、目線を下に向けた生体光計測を容易に行うことができる。
図５２に示す刺激装置において、固定装置５００２に周知のスライド機構を設け、スライド方向を被検体２１４の体軸方向すなわち保育器５００１の長手方向とすることによって、被検体２１４の設定位置に関わりなく、最適の条件で被検体２１４に刺激を与えることができる。
（実施の形態２１）
図５３は本発明の実施の形態２１の生体光計測装置の概略構成を説明するための図であり、５１０１はビデオカメラ、５１０２は制御合成ユニットを示す。ただし、以下の説明では、実施の形態１および４の生体光計測装置と構成が異なる、ビデオカメラ５１０１及び制御合成ユニット５１０２についてのみ説明する。 図５３において、ビデオカメラ５１０１は図示しない被検体２１４の様子を撮影し録画する周知のビデオカメラであり、実施の形態２１においては、特に被検体２１４の前面すなわち刺激装置１３０１が配置される側を撮影するように設定される。
制御合成ユニット５１０２は、情報処理装置１０６からの計測開始に基づいて、ビデオカメラ５１０１に被検体２１４の録画開始及び終了を指示すると共に、録画開始からの経過時間を情報処理装置１０６に出力する。また、制御合成ユニット５１０２は、情報処理装置１０６からの再生指示に基づいて、指定された時間の画像を情報処理装置１０６に出力する。この再生画像は、画像処理装置１０６に接続される図示しない表示装置の表示画面上に表示される。
次に、図５４に実施の形態２１の生体光計測装置による表示例を示し、以下、図５４に基づいて、実施の形態２１の生体光計測装置の動作を説明する。
図５４において、５２０１は表示画面、５２０２は再生画像の表示領域、５２０３〜５２０８は計測結果の表示領域を示す。
録画された被検体２１４の状態を再生画像の表示領域５２０２に再生表示し、そのとき得られた計測データを計測結果の表示領域５２０３〜５２０８に表示する。
以上説明したように、実施の形態２１の生体光計測装置では、生体光計測時における被検体２１４の様子（状態）を常時計測することができるので、特に乳児を被検体２１４とした生体光計測結果を解析する場合において、刺激に対して被検体２１４が興味を示しているか、すなわち、刺激を意識しているかを確認することができる。その結果、被検体２１４が刺激に対して意識をしているときの計測結果のみから解析を行うことができるので、正確な解析を行うことが可能となる。従って、再計測や複数回の同じ計測を行う必要がなくなるので、診断効率（計測効率）を向上させることができる。
（実施の形態２２）
図５５（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態２２の生体光計測装置における計測プローブ１０１の概略構成を説明するための図であり、図５６（ａ）、（ｂ）は実施の形態２２の計測プローブ１０１の装着状態を説明するための図である。特に、図５５（ａ）はシェルプレートの概略構成を説明するための図であり、図５５（ｂ）はエアバルーンの概略構成を説明するための図であり、図５６（ａ）は計測プローブ１０１の装着直後の状態を説明するための図であり、図５６（ｂ）はエアバルーンに空気を入れた状態を説明するための図である。ただし、以下の説明では、実施の形態１の生体光計測装置と構成が異なる、計測プローブ１０１中の本実施の形態２２に係わる構成についてのみ説明する。
図５５（ａ）に示すように、実施の形態２２のシェルプレート５３０１は、前述したシェルプレートと同じ構成である。このシェルプレートの端部には、図示しないベルト５３０５が配置されており、このベルト５３０５でシェルプレート５３０１を被検体２１４に固定する。ただし、説明を簡単にするために、プローブホルダは省略し、該プローブホルダが配置される穴５３０２のみを示す。
エアバルーン５３０３は、例えば、周知の浮き輪等のように、柔軟性を有する樹脂等から形成されており、図５５（ｂ）に示すように、シェルプレート５３０１に設けた穴５３０２に対応する位置に開口部５３０４が形成されている。このエアバルーン５３０３には、図示しない空気口が形成されており、この空気口から空気を入れることによって、所定の体積にまで膨張する。
次に、図５６（ａ）、（ｂ）に基づいて、実施の形態２２の計測プローブ１０１の装着手順及び効果を説明する。
図５６（ａ）に示すように、被検体２１４の頭部は個人差によって様々な形状をしており、予め用意されたシェルプレート５３０１では、シェルプレート５３０１と頭部との間には隙間５３０６ができてしまうことがある。すなわち、シェルプレート５３０１と頭部との接触面積が小さくなってしまうので、シェルプレート５３０１のずれが生じやすい。
従って、図５６（ｂ）に示すように、エアバルーン５３０３をシェルプレート５３０１と頭部との間に配置し、空気を入れることによって、エアバルーン５３０３がシェルプレート５３０１と頭部との隙間５３０６を埋める、すなわち計測プローブ１０１を被検体２１４に密着させるので、計測プローブ１０１のずれを防止することが可能となる。その結果、生体光計測の精度を向上させることができる。また、計測プローブ１０１のずれを防止できるので、ずれに起因する計測のやり直しを減少させることが可能となり、診断効率を向上させることができる。
ただし、実施の形態２２のシェルプレート５３０１に設けたベルト５３０５には、顎用プレート５３０７が配置されており、この顎用プレート５３０７が被検体２１４の顎部分にかかっている。すなわち、エアバルーン５３０３の膨張によるシェルプレート５３０１の移動をベルト５３０５が規制するので、計測プローブ１０１を被検体２１４に密着できる。
（実施の形態２３）
図５７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は実施の形態２３の生体光計測装置における計測プローブの１０１の概略構成を説明するための図であり、特に、図５７（ａ）はシェルプレートの概略構成を説明するための図であり、図５７（ｂ）はシェルプレートの縦断側面図であり、図５７（ｃ）は計測プローブ１０１の装着状態を説明するための図である。ただし、以下の説明では、実施の形態１の生体光計測装置と構成が異なる、計測プローブ１０１中の本実施の形態２３に係わるシェルプレートの構成についてのみ説明する。
図５７（ａ）から明らかなように、実施の形態２３のシェルプレート５５０１は、図示しないプローブホルダが配置される穴５５０２の近傍に、空気を導くための空気路５５０３が形成されている。従って、空気路５５０３の一端が一個所にまとめられエアホース５５０４に接続されている。一方、空気路５５０３の他端はシェルプレート５５０１の被検体側に開口されている。エアホース５５０４には圧縮された空気が供給されている。
従って、図５７（ｂ）及び図５７（ｃ）に示すように、空気路５５０３を介して供給された圧縮空気は、この開口部分となるプローブホルダの取り付け位置すなわち図示しない光ファイバ１０７，１０８の端部が配置される位置に、矢印で示すように噴射されるので、髪の毛は噴出された圧縮空気によって移動され、噴出個所では地肌が露出される。すなわち、図示しないプローブケースの装着に伴う髪避けを行うことが不要となるので、計測プローブの装着が容易となる。その結果、診断効率を向上させることができる。さらには、圧縮空気を噴出させるのみとなるので、被検体２１４の頭皮に傷等を付けることなく髪避けを行うことができる。ただし、圧縮空気が噴出される開口部分の位置及び角度は使用されるプローブケースやシェルプレート等によって、予め計測を行い最適な位置及び角度を決定する。
なお、本発明の実施の形態においては、半導体レーザを光源として用いることとしたが、これに限定されることはなく、例えば、チタンサファイアレーザや発光ダイオード等を光源としてもよいことはいうまでもない。
また、三次スプライン補間演算によって得られた表示画像データである生体通過光強度画像は、表示装置に表示するのみでなく、例えば、情報処理装置１０６に接続される図示しない外部記憶装置である磁気ディスク装置や光ディスク装置等に格納してもよいことはいうまでもない。
また、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲ装置で計測した三次元像に外部記憶装置に格納される生体通過光強度画像を重ね合わせて表示させてもよいことはいうまでもない。 さらには、本実施の形態の計測プローブ１０１では、枕ベース２０８の長手方向すなわちベルト２０２の懸架方向の長さが固定されている場合について説明したが、枕ベース２０８の構造はこれに限定されることはなく、例えば、図５８（ａ）に示すように、枕ベース２０８の長手方向部分を２つに分割し、その間にレール５６０１を配置する周知のレール機構を設け、分割された枕ベース２０８とレール５６０１とをねじ５６０２で固定する周知の固定機構を設けることによって、支柱２０５の間隔を調整することが可能となるので、被検体２１４の頭部の大きさに最も適した計測を行うことが可能となる。図５８（ｂ）はレール機構部分の縦断側面図であり、図５８（ｂ）から明らかなように、コの字状に枕ベース２０８を形成する。その空間部分にレール５６０１を通し、このレール５６０１をねじ５６０２によって枕ベース２０８に固定することによって、支柱２０５の間隔を所定の間隔に調整する。
以上、本発明者達によってなされた発明を、前記発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）横臥位での生体光計測を行うすることができる。
（２）計測プローブ装着時における髪避けを容易にすることができる。
（３）被検体に対して所定の刺激を与えつつ生体光計測を行うことができる。
（４）診断効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の実施の形態１の生体光計測装置の概略構成を説明するための図である。
図２は本発明の実施の形態１の計測プローブの概略構成を説明するための正面図である。
図３は本発明の実施の形態１の計測プローブの概略構成を説明するための上面図である。
図４は本発明の実施の形態１の計測プローブの概略構成を説明するための側面図である。
図５は本発明の実施の形態１のプローブホルダ及びプローブケースの概略構成を説明するための縦断側面図である。
図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の実施の形態１のシェルプレートとシリコンゴムシートとの関係を説明するための図である。
図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の実施の形態１の他のシリコンゴムシートの概略構成を説明するための図である。
図８は本発明の実施の形態２の生体光計測装置における計測プローブの概略構成を説明するための正面図である。
図９は本発明の実施の形態２の生体光計測装置における計測プローブの概略構成を説明するための上面図である。
図１０は本発明の実施の形態２の生体光計測装置における計測プローブの概略構成を説明するための側面図である。
図１１（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態２のプローブホルダ及びプローブケースの概略構成を説明するための図である。
図１２は本発明の実施の形態３の生体光計測装置における計測プローブの概略構成を説明するための縦断側面図である。
図１３は本発明の実施の形態３の生体光計測装置における計測プローブの概略構成を説明するための上面図である。
図１４は本発明の実施の形態３の生体光計測装置における計測プローブの概略構成を説明するための側面図である。
図１５は本発明の実施の形態３の生体光計測装置における他の計測プローブの概略構成を説明するための図である。
図１６は本発明の実施の形態４の生体光計測装置の概略構成を説明するための図である。
図１７は本発明の実施の形態４の生体光計測装置における刺激装置の概略構成を説明するための図である。
図１８は本発明の実施の形態１，２の計測プローブと刺激装置とをあわせて使用するときの動作を説明するための図である。
図１９は本発明の実施の形態５の生体光計測装置における計測プローブの概略構成を説明するための図である。
図２０は本発明の実施の形態６の生体光計測装置における計測プローブの概略構成を説明するための図である。
図２１（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態７の生体光計測装置における計測プローブで使われるプローグケースの概略構成を説明するための図である。
図２２（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態８の生体光計測装置における計測プローブの概略構成を説明するための図である。
図２３（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態９の生体光計測装置における計測プローブの概略構成を説明するための図である。
図２４（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態１０の生体光計測装置における計測プローブの概略構成を説明するための図である。
図２５は本発明の実施の形態１１の生体光計測装置における計測プローブの概略構成を説明するための図である。
図２６は本発明の実施の形態１２の生体光計測装置における計測プローブの概略構成を説明するための図である。
図２７（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態１２のシェルプレートの詳細構成を説明するための図である。
図２８（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態１２の生体光計測位置とプローブホルダ位置との関係を説明するための図である。
図２９（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態１２の生体光計測位置とプローブホルダ位置との関係を説明するための図である。
図３０（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態１２の生体光計測位置とプローブホルダ位置との関係を説明するための図である。
図３１（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態１２の生体光計測位置とプローブホルダ位置との関係を説明するための図である。
図３２（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態１２の他の計測プローブに使われるその他のシェルプレートの構成例を説明するための図である。
図３３は本発明の実施の形態１２のその他の計測プローブに使われるその他のシェルプレートの構成例を説明するための図である。
図３４は本発明の実施の形態１２のその他の計測プローブに使われるその他のシェルプレートの構成例を説明するための図である。
図３５は本発明の実施の形態１３の生体光計測装置における計測プローブの概略構成を説明するための図である。
図３６は本発明の実施の形態１３の生体光計測装置における他の計測プローブの概略構成を説明するための図である。
図３７は本発明の実施の形態１３の生体光計測装置におけるその他の計測プローブの概略構成を説明するための図である。
図３８は本発明の実施の形態１３の生体光計測装置におけるその他の計測プローブの概略構成を説明するための図である。
図３９は本発明の実施の形態１４の髪避け治具の概略構成を説明するための図である。
図４０は本発明の実施の形態１４の他の髪避け治具の概略構成を説明するための図である。
図４１は本発明の実施の形態１５の生体光計測装置におけるプローブケースの概略構成を説明するための図である。
図４２（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態１６の生体光計測装置における計測プローブに使われるプローブケースおよびプローブホルダの概略構成を説明するための図である。
図４３は本発明の実施の形態１６のプローブケースの縦断側面図である。
図４４は本発明の実施の形態１７の生体光計測装置における計測プローブに使われるプローブケースの縦断側面図である。
図４５は本発明の実施の形態１８の生体光計測装置における計測プローブに使われるプローブケースの概略構成を説明するための斜視図である。
図４６は本発明の実施の形態１８のプローブケースの未装着時における構成を説明するための縦断側面図である。
図４７は本発明の実施の形態１８のプローブケースの装着時における構成を説明するための縦断側面図である。
図４８（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態１９の生体光計測装置の計測プローブと共に使われる遮光マスクの概略構成を説明するための図である。
図４９（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態１９の遮光マスクと共に使われる計測プローブの概略構成を説明するための図である。
図５０（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態１９の遮光マスクと共に使われる他の計測プローブの概略構成を説明するための図である。
図５１は本発明の実施の形態２０の生体光計測装置における刺激装置の概略構成を説明するための図である。
図５２は本発明の実施の形態２０の生体光計測装置における他の刺激装置の概略構成を説明するための図である。
図５３は本発明の実施の形態２１の生体光計測装置の概略構成を説明するための図である。
図５４は実施の形態２１の生体光計測装置による表示例を示した図である。
図５５（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態２２の生体光計測装置における計測プローブの概略構成を説明するための図である。
図５６（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態２２の計測プローブの装着状態を説明するための図である。
図５７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の実施の形態２３の生体光計測装置における計測プローブの概略構成を説明するための図である。
図５８（ａ）、（ｂ）は本発明の計測プローブで使用される他の支持部材の概略構成を説明するための図である。

Claims (11)

1. 光源から光ファイバで誘導した複数波長の光を被検体に照射し、上記被検体内を通過した光を複数部位から集光する計測プローブを備え、上記集光した通過光から上記被検体の生体通過光強度画像を生成する生体光計測装置において、
   上記計測プローブは、上記光ファイバを所定間隔で固定する光ファイバ固定部材と、上記被検体の頭部に装着され、該光ファイバ固定部材を支持するシェルプレートとを備え、該光ファイバ固定部材は中空体であり毛髪を移動させるためのアクセス用切り欠き部を有していることを特徴とする生体光計測装置。
2. さらに、所定の音波を出力する音響手段及び／又は所定の映像を表示する映像手段を備えた感覚刺激手段と、該感覚刺激手段からの刺激出力に関連する上記被検体の生体通過光強度画像を生成する画像生成手段とを具備することを特徴とする請求項1記載の生体光計測装置。
3. 複数周波数の光を光ファイバを介して被検体の複数位置からその皮膚表面に光ファイバを接触して照射し、そして別の光ファイバを介してその被検体内を通過した光を被検体の他の複数の位置からその皮膚表面に光ファイバを接触して集光する計測プローブを使って、この集光した被検体内通過光に基づいて被検体の生体通過光強度画像を生成する生体光計測装置において、
   上記計測プローブは所定の光ファイバ配列パターンに対応したプローブホルダ取付け穴を有するシェルプレート、上記シェルプレートのそれぞれのプローブホルダ取付け穴に取付られたプローブホルダ、および上記それぞれのプローブホルダ中にはめ込まれるそれぞれの光ファイバの先端部を挟持しているプローブケースから構成されると共に、上記計測プローブのプローブホルダは、中空円筒体であり髪を移動するためのアクセス用切り欠き部を有していることを特徴とする生体光計測装置。
4. 上記シェルプレートは、上記シェルプレートの両端に取り付けられたベルトを介して一対の固定の支柱に支持されていることを特徴とする請求項３に記載の生体光計測装置。
5. 上記計測プローブのシェルプレートにはそれぞれのプローブホルダ取付け穴の外側でかつプローブホルダの切欠部側に光ファイバと被検体皮膚表面間に入り込むことがある毛髪を移動させるために利用される穴が設けられていることを特徴とする請求項３記載の生体光計測装置。
6. 上記計測プローブは更に、光ファイバと被検体皮膚表面間に入り込むことがある毛髪を移動させるための圧縮空気噴き出し手段を備えていることを特徴とする請求項３記載の生体光計測装置。
7. 上記計測プローブのプローブケースにはそれが挟持している光ファイバの被検体皮膚表面への接触圧力を監視する圧力センサが設けられていることを特徴とする請求項３記載の生体光計測装置。
8. 上記計測プローブのプローブケースにはそれが挟持している光ファイバからの光を遮光するシャッターが設けられていることを特徴とする請求項３記載の生体光計測装置。
9. 上記計測プローブのプローブホルダとプローブケース間にはばね機構が設けられており、プローブケースが挟持している光ファイバを被検体の皮膚表面に押圧するように働いていることを特徴とする請求項３記載の生体光計測装置。
10. 上記計測プローブは上記被検体が上記支持部材と一体となって揺動可能に保持されていることを特徴とする請求項１記載の生体光計測装置。
11. 上記光ファイバ固定部材はその内側に光ファイバを保持する筒状のプローブケースを有し、上記光ファイバ固定部材と上記プローブケース間にはばね機構が設けられており、上記プローブケースが挟持している光ファイバを被検体の皮膚表面に押圧するように働いていることを特徴とする請求項１記載の生体光計測装置。

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