JP5076065B2 - 視神経活動測定支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、被験者の眼に光刺激を与えて、視神経の活動を測定するのに用いられる視神経活動測定支援装置に関する。

例えば、麻酔下で脳神経外科手術を行う際に、患者（被験者）の眼に光を照射し、それに伴う脳波をモニターすることで、患部除去の可否や器具の使用の適否などを判断する装置が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
また、この種の装置において被験者の両眼に光刺激を付与する支援装置としては、特許文献３，４に記載のものが知られている。
特開２００３−１３５４１４号公報 特開２００６−２８０４２１号公報 特開２００３−１９９７２２号公報 特開２００７−１８５３２６号公報

しかし、上記文献３，４に記載の支援装置は、シリコンゴムやプラスチック等で形成されたゴーグル状の本体を主体としているため硬く、長時間眼球圧迫することになって結膜潰瘍の原因となるおそれがある。また、上記文献３，４に記載の支援装置は、ゴーグル状のため厚みと重量があることから、強力な粘着テープで被験者の身体に固定する必要があり、眼球圧迫の程度がさらに増大する。また、装置やケーブルが重く、長時間の手術の間に装置の位置がずれやすいうえ、手術中に被験者の***が変化したり、医師や看護師の身体がケーブルに触れたりすると、支援装置にケーブルの重みが作用し、位置がずれやすいという問題がある。さらに、上記の支援装置は頭部に装着し、測定器や発光器は離れた場所に設置するが、剛性のあるケーブルを使っているため手術時に外れやすいという問題がある。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、上記の問題を一挙に解決することができ、被験者及び医師の負担のきわめて小さく、かつ、取り扱いが容易で低コストの視神経活動測定支援装置の提供を目的とする。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、請求項１に記載の発明は、被験者の身体に固定した状態で前記被験者の眼に光刺激を与え、前記被験者の視神経の活動を測定するのに用いられる視神経活動測定支援装置において、幅方向に連結された複数本の光ファイバを有する薄肉帯状の本体と、前記光ファイバの外周面に形成された複数の漏光部からなり、前記被験者の眼の位置に合わせて前記本体に配置された少なくとも一つの発光領域と、前記光ファイバの少なくとも一端に設けられ、前記複数本の光ファイバの各々に光を供給する発光手段に接続するための接続部とを有する構成としてある。

この構成によれば、本体が薄肉帯状に形成されているため、視神経活動測定支援装置を軽量にすることができる。
本発明に用いる光ファイバは、小径のものほどよいが、請求項２に記載するように、直径０．５ｍｍ以下で柔軟性に優れるものを用いるとよい。前記光ファイバを含む前記本体の肉厚は１ｍｍ以下、重量が５０ｇ／ｍ以下、好ましくは３０ｇ／ｍ以下がよい。
前記本体の素材は、薄肉，軽量で柔軟性と容易に断裂しない丈夫さを有し、かつ、複数本の光ファイバを連結することができるのであれば、樹脂フィルムや紙（和紙）など種々のものを用いることができるが、請求項３に記載するように、布帛から前記本体を形成し、前記布帛を構成する長手方向の経糸の一部又は全部を前記光ファイバで置換したものが好適である。なお、この場合、緯糸による光ファイバの湾曲が可能な限り抑制されるように布帛を編成するとともに、緯糸の密度を粗にするとよい。これにより、光の伝搬効率を高めることができる。

前記光ファイバに形成する漏光部は、光ファイバ内を伝搬される光のうちの一部を被験者の眼の方向に差し向け、かつ、光刺激によってモニターに脳波変化が出現するだけの照度を得ることができるものでなければならない。本発明では、請求項４に記載するように、前記光ファイバの外周面に鋭角状に切り込み形成した漏光部とし、かつ、前記漏光部の各々の向き及び間隔を変化させることで、
十分な照度と全域に亘って均一発光の発光領域を得ることができた。また、請求項５に記載するように、前記光ファイバの一端を束ねて溶融切断することで、発光手段の光を効率よく伝搬することができるようになった。この場合、溶融切断後に、切断面を研磨してもよい。

一つの本体に複数の発光領域を設ける場合は、請求項６に記載するように、一つの前記本体に平行配置した複数本の光ファイバにおける前記漏光部の形成位置を、一本又は複数本おきに、左右の前記発光領域の位置に合わせて交互に形成するとよい。
また、本発明では、請求項７に記載するように、前記本体を複数有する構成とするとよい。このようにすることで、単一の本体だけでは照度が不足しても、複数枚を積層することで、十分な照度を得ることができる。この場合、手術等の医療の現場で医師等の邪魔にならないように、本体が被験者の身体の片側だけに配置されるように、前記光ファイバの光の伝搬方向を合わせて複数の本体を積層するようにするとよい。

本発明の視神経活動測定支援装置は、薄肉で軽量かつ柔軟な本体で光ファイバを連結しているため、前記本体を被験者の身体に容易に密着させることができ、長時間の眼球圧迫を生じることもない。また、前記本体を被験者の身体に貼り付けるだけで固定できるので、眼球圧迫を増大させることもない。さらに、本体はきわめて軽量であるため、長時間の手術の間に位置がずれるということもなく、手術時にも外れにくい。また、光ファイバを織り込んだ布帛を用いることで、大量生産が可能で安価に製造が可能な視神経活動測定支援装置を得ることができる。
このように、本発明は、患者等の被験者にも医師等にも負担が少なく、取り扱いが容易な視神経活動測定支援装置を安価に提供できる。また、一回使い切りタイプで安全性の高い視神経活動測定支援装置を得ることができる。

以下、本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の視神経活動測定支援装置の第一の実施形態にかかり、その全体構成を説明する概略斜視図である。
視神経活動測定支援装置１は、薄肉で柔軟性を有する長尺の帯状に形成された本体１０を主要な構成要素とする。この本体１０は、長手方向に沿って平行に配置した複数本の光ファイバ１１を、幅方向に連結して形成される。本体１０の末端は、本体１０から露出させた光ファイバ１１を束ねてコネクタ１２ａに挿入され、このコネクタ１２ａを介して発光器１２に着脱自在に接続される。そのため、一回の手術等で使用した本体１０は、コネクタ１２ａの部分で発光器１２から取り外して処分し、次の手術時には新しいものと交換することが可能である。

［本体及び光ファイバ］
本体１０は、軽量で、柔軟性と容易に断裂しない丈夫さを有し、かつ、複数本の光ファイバ１１を平行に配置して連結することができるのであればよい。この実施形態では、本体１０は、経糸と緯糸とからなる布帛で、長手方向に伸びる経糸の一部又は全部を光ファイバ１１に置換したものである。
経糸としての光ファイバ１１は、本体１０の柔軟性を妨げず、かつ、視神経活動測定支援に必要な照度を得ることができるのであれば、径，配置本数は特に限定されない。材質は、耐屈曲性に優れ、取り扱いが容易なプラスチック性のものが好ましい。光ファイバ１１の直径は、０．５ｍｍ以下が好ましい。一例として、直径０．２５ｍｍ程度のポリメチルアクリレート系，ポリエチルアクリレート系又はポリスチレン系の光ファイバを用い、２０本／ｃｍ〜４０本／ｃｍの密度で配置したものを挙げることができる。もちろん、０．２５ｍｍより細径の光ファイバ１１を用いてもよい。

このような光ファイバ織物は、例えば、特開昭６２−１９２７０１号公報や、本願出願人の一人である津谷織物株式会社による特開２００７−１６９８０７号公報等で公知である。
光ファイバ１１による光の伝送効率を可能な限り高くするには、緯糸１０ａによる光ファイバ１１の湾曲は可能な限り小さいものが好ましい。このような編成及び編成の方法としては、例えば本願出願人による特開２００８−４００４６号公報のように、密に配置した光ファイバ１１を極細の緯糸で連結するものが挙げられる。なお、光ファイバ１１のコネクタ１２ａを設けるため、又は、手術中にコネクタ１２ａが本体１０から容易に外れないようにするために、本体１０は、シャットルやニードル織機で編成するのがよく、また、両側に強固な耳を設けるのが好ましい。

緯糸１０ａは、本体１０の柔軟性を保ちつつ、複数本の光ファイバ１１を横方向（幅方向）に連結することができるのであれば、材質や径、密度等は限定されない。また、緯糸１０ａは、測定器へのノイズ発生防止のために非導電性のものが好ましい。
上記の条件を満たす緯糸１０ａとしては、ポリエチレンテレフタレートやＰＴＴ（ポリトリメチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等のポリエステル系繊維、ナイロン（ポリアミド繊維）、アラミド（芳香族ポリアミド繊維）、ポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフイン系繊維、アクリル等の合成繊維、レーヨン、アセテート等の化学繊維、綿、麻、ウール、絹等の天然繊維を挙げることができる。

緯糸１０ａの具体例として、２２〜５６ｄｔｘ程度、２ｆ〜２４ｆのマルチフィラメントで撚糸回数が１００ｔ／ｍ以下のポリエステル系繊維を挙げることができる。
また、ポリウレタン弾性糸（３３ｄｔｘ／３ｆ）を芯糸とし、ナイロン仮撚加工糸（３３ｄｔｘ／１０ｆ）を鞘糸とするシングルカバーリング加工糸（Ｐｕ３３／Ｎｙ３３）を挙げることができる。
上記した経糸（光ファイバ１１）と緯糸１０ａとを用いた布帛の編成は、光ファイバ１１の横方向の移動を可能な限り小さくするために、平織りが好ましく、この平織り編成で光ファイバ１１をしっかりと連結する。緯糸１０ａの密度は、緯糸１０ａによる光ファイバ１１の湾曲を可能な限り小さくするために粗い方が好ましく、７本〜９本／ｃｍ程度とするのがよい。
布帛からなる本体１０の具体的寸法としては、例えば、幅３０ｍｍ〜４５ｍｍ程度、長さ１．５ｍ〜３ｍ程度、厚さ１．０ｍｍ以下（好ましくは０．３ｍｍ〜０．８ｍｍ程度、細径の光ファイバ１１を用いることで０．３ｍｍ以下も可）を挙げることができる。また、布帛の重量は、５０ｇ／ｍ以下、好ましくは３０ｇ／ｍ以下、さらに好ましくは７．３ｇ／ｍ〜２０ｇ／ｍ程度とするとよい。

本体１０には、被験者の左右の眼の位置に合わせて、二つの発光領域１３ａ，１３ｂを形成する。発光領域１３ａ，１３ｂの位置は、被験者の眼の位置に合わせて予め設定される。人間の両眼の位置は、成人と子供とで多少の違いはあるものの、それほど大きな個人差はない。そのため、平均的な両眼の位置に、ある程度の拡がり持たせて発光領域１３ａ，１３ｂを設定した本体１０を、成人用及び子供用のそれぞれについて準備しておけば、ほぼ全ての被験者に対応が可能である。

［発光領域及び漏光部］
発光領域１３ａ，１３ｂの各々は、光ファイバ１１に形成された複数の漏光部１１ｃの集合から構成される。左右の発光領域１３ａ，１３ｂから照射される照度は、発光領域１３ａ，１３ｂの全体に亘って可能な限り均一であるのが好ましい。
図２は、漏光部１１ｃの一例にかかり、（ａ）は、漏光部１１ｃを形成した光ファイバ１１の部分拡大断面図、（ｂ）は、漏光部１１ｃを形成した光ファイバ１１の部分拡大平面図である。
一般に、光ファイバ１１は、コア１１ａとクラッド１１ｂとから構成されている。漏光部１１ｃは、コア１１ａに達するまでクラッド１１ｂの一部に切り込みを入れたもので、光ファイバ１１内を伝搬される光のうち、一部の光の進行方向を変化させて、被験者の眼の方向に差し向けるものである。この目的を達成できるのであれば、漏光部１１ｃの形態は特に限定されない。漏光部１１ｃの形成は、ヤスリやナイフ、サンドブラスト、サンドペーパー等研磨材による物理的加工、ヒートカット、ホットスタンプ等の熱的加工、紫外線等のレーザ加工や薬品処理による加工等の公知の手段を用いて行うことができる。

この実施形態では、カッター等の刃を、光ファイバ１１の軸線と交叉する方向に差し向けて光ファイバ１１の表面に押し当て、クラッド１１ｂからコア１１ａに達するまで前記刃を切り込ませる。これにより形成される漏光部１１ｃの断面形状は、図２（ａ）に示すような鋭角状になる。漏光部１１ｃの間隔、向き及び深さは、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、各々異ならせるとよい。漏光部１１ｃの各々からあらゆる方向に漏出した光の集合が、被験者の眼に均一発光の照射光として照射される。
漏光部１１ｃを形成するに当たっては、光ファイバ１１に光を伝搬させた状態で、漏光部１１ｃから漏出する光の照度を確認しつつ、漏光部を形成すると良い。また、本体１０に光ファイバ１１を織り込んだ後に漏光部１１ｃを形成すると良く、漏光部１１ｃの形成位置をわかりやすくするために、本体１０を編成する際に、染色した糸（先染糸）や原着糸等の容易に識別可能な糸からなる経糸（緯糸）を用いるとよい。

一本の光ファイバ１１には、軸線方向に漏光部１１ｃを複数形成する。複数の漏光部１１ｃの配置位置は、左右の発光領域１３ａ，１３ｂで均等な照度となるように、光ファイバ１１の各々について決定する。
図３は、発光領域１３ａ，１３ｂを構成する複数の漏光部１１ｃの配置形態の一例を示す平面図である。図３では、漏光部１１ｃの形成位置を楕円で示している。図３に示す一つ楕円には、光ファイバ１１の軸線方向に形成された複数の漏光部１１ｃが含まれる。
図示の例では、光ファイバ１１における複数の漏光部１１ｃを、光ファイバ１１の一本おきに、左右の発光領域１３ａ，１３ｂの位置に合わせて、交互に配置している。このようにすることで、左右の発光領域１３ａ，１３ｂでほぼ均等な照度を得ることができる。
なお、図示の便宜上、図３では光ファイバ１１を一本おきに互い違いに配置しているが、複数本おき、例えば１０本〜２０本おきに互い違いに配置するのがよい。

［発光器］
発光器１２は、複数本の光ファイバ１１に同時に照射光を供給できるのであれば、公知のものを用いることができる。
発光器１２の光源から光が入射される光ファイバ１１の末端は、光の伝送効率を高めるために、可能な限り平坦状に仕上げるのが好ましい。この実施形態では、複数本の光ファイバ１１の前記末端を束ねて、溶融切断することで、上記の平坦面を得ている。この場合、溶融切断後に、切断面を研磨してもよい。

［本体１０の固定］
本体１０は、医療の現場において、発光領域１３ａ，１３ｂを被験者の両眼Ｅ，Ｅの位置に合わせた後、医療用絆創膏や皮膚刺激の少ない粘着剤を用いて被験者の身体に固定される。
医療用絆創膏を用いる場合は、本体１０の位置合わせを行った後、本体１０の上から医療用絆創膏を貼り付けて被験者の身体に固定する。
粘着剤は、漏光部１１ｃからの光の照射を妨げないように、無色透明のものを用いるのが好ましい。図３に示すように、発光領域１３ａ，１３ｂの外側に張り出す固定部１４，１４を本体１０に設け、この固定部１４，１４の発光領域１３ａ，１３ｂから張り出した部分に予め粘着剤を塗布しておいてもよい。

［第二の実施形態］
図４は、本発明の第二の実施形態にかかり、二つの本体を有する視神経活動測定支援装置の斜視図である。
この実施形態の視神経活動測定支援装置は、左右一対の本体２０ａ，２０ｂを有している。本体２０ａ，２０ｂの構成は、一方の本体２０ａに被験者の片方の眼に光を照射するための発光領域２３ａが設けられ、他方の本体２３ｂに他方の眼に光を照射するための発光領域２３ｂが設けられている点以外は、先の実施形態の本体１０と同じである。

本体２０ａ，２０ｂは、図４に示すように、光の伝送方向が同じになるように積層する。この場合、一方の本体２０ａの発光領域２３ａが被験者の眼の一方に位置し、他方の本体２０ｂの発光領域２３ｂが他方の眼に位置するように、両本体２０ａ，２０ｂを光ファイバ１１の軸線方向にずらして積層する。
このようにすることで、複数の本体２０ａ，２０ｂを被験者の身体の一方に集約させることができる。

漏光部１１ｃの配置は、先の実施形態のように、一本又は複数本の光ファイバ１１ごとに互い違いに配置してもよいが、この実施形態では左右の発光領域２３ａ，２３ｂで同一の配置形態としてもよい。また、例えば、図５に示すように、複数の漏光部１１ｃを千鳥状に配置してもよい。この図５においても、図示の便宜上、漏光部１１ｃを光ファイバ１１一本おきに互い違いに配置しているが、複数本、例えば１０本〜２０本おきに千鳥状に配置してもよい。

［他の実施形態］
特に図示はしないが、本発明のさらに他の実施形態では、第一の実施形態の本体１０又は第二の実施形態の本体２０ａ，２０ｂを二つ又は三つ以上積層している。
この実施形態の視神経活動測定支援装置では、発光領域１３ａ，１３ｂ，２３ａ，２３ｂのそれぞれが、二層又は三層以上になるので、一層だけでは照度が足りない場合等に有利である。
この場合も、第二の実施形態と同様に、光の伝送方向が同じになるように本体１０，２０ａ，２０ｂを積層させて、複数の本体１０，１０・・及び本体２０ａ，２０ｂ・・・が被験者の身体の一方に集約させるようにするとよい。

本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記の説明で本体は布帛で、光ファイバが前記布帛の一部を構成するものとして説明したが、本体と光ファイバとは上記のように必ずしも一体でなくてもよい。薄肉，軽量で柔軟性と容易に断裂しない丈夫さを有し、かつ、複数本の光ファイバを連結することができるのであれば、光ファイバと本体とは別体であってもよく、樹脂フィルムや紙（和紙）等で形成された本体に光ファイバを固定するようにしてもよい。
また、上記の説明で発光領域１３ａ，１３ｂ，２３ａ，２３ｂは矩形状で示しているが、被験者の眼の形に合わせて円形状又は楕円状に形成してもよい。このようにすることで、余計な漏光を抑制して高い照度の照射光を効率良く得ることができる。
さらに、上記の説明では、光ファイバ１１の一端にコネクタ１２ａを設け、光ファイバ１１の一端のみから光を供給するようにしているが、光ファイバ１１の両端にコネクタ１２ａを設け、光ファイバ１１の両端から光を供給するようにすることで、照度の向上を図ることができる。

本発明の視神経活動測定支援装置は、麻酔下における脳神経外科手術に限らず、被験者の眼に光刺激を与えることで視神経の活動をモニターする必要のあるあらゆる医療行為に適用が可能である。

本発明の視神経活動測定支援装置の第一の実施形態にかかり、その全体構成を説明する概略斜視図である。 漏光部の一例にかかり、漏光部を形成した光ファイバの要部の断面拡大図である。 発光領域を構成する漏光部の配置形態の一例を示す平面図である。 本発明の視神経活動測定支援装置の第二の実施形態にかかり、本体の斜視図である。 第二の実施形態において発光領域を構成する漏光部の配置形態の一例を示す平面図である。

符号の説明

１：視神経活動測定支援装置
１０：本体
１０ａ：緯糸
１１：光ファイバ（経糸）
１２：発光器
１３ａ，１３ｂ：発光領域
２：視神経活動測定支援装置
２０ａ，２０ｂ：本体
２３ａ，２３ｂ：発光領域

Claims (7)

1. 被験者の身体に固定した状態で前記被験者の眼に光刺激を与え、前記被験者の視神経の活動を測定するのに用いられる視神経活動測定支援装置において、
   幅方向に連結された複数本の光ファイバを有する薄肉帯状の本体と、
   前記光ファイバの外周面に形成された複数の漏光部の集合からなり、前記被験者の眼の位置に合わせて前記本体に配置された少なくとも一つの発光領域と、
   前記光ファイバの少なくとも一端に設けられ、前記複数本の光ファイバの各々に光を供給する発光手段に接続するための接続部と、
   を有することを特徴とする視神経活動測定支援装置。
2. 前記光ファイバが直径０．５ｍｍ以下、前記光ファイバを含む前記本体の肉厚が１ｍｍ以下、前記本体の重量が５０ｇ／ｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の視神経活動測定支援装置。
3. 布帛から前記本体を形成し、前記布帛を構成する長手方向の経糸の一部又は全部を前記光ファイバで置換したことを特徴とする請求項１又は２に記載の視神経活動測定支援装置。
4. 前記漏光部が、前記光ファイバの外周面に鋭角状に形成された切り込みから構成され、かつ、前記漏光部の各々の向き及び間隔を変化させたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の視神経活動測定支援装置。
5. 前記光ファイバの一端を、束ねて溶融切断したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の視神経活動測定支援装置。
6. 一つの前記本体に平行配置した複数本の光ファイバにおける前記漏光部の形成位置を、一本又は複数本おきに、左右の前記発光領域の位置に合わせて交互に形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の視神経活動測定支援装置。
7. 前記本体を複数有し、前記光ファイバの光の伝搬方向を合わせて、複数の前記本体を積層したことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の視神経活動測定支援装置。

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