JP6079605B2 - 脳機能計測装置および脳機能計測用データ処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、脳機能計測装置および脳機能計測用データ処理装置に関し、特に、被験者の頭部に計測プローブを取り付けて脳機能計測を行う脳機能計測装置および脳機能計測用データ処理装置に関する。

従来、被験者の頭部に計測プローブを取り付けて脳機能計測を行う脳機能計測装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、被験者の頭部に装着されたホルダ（固定部材）に光ファイバからなる計測プローブを取り付け、近赤外分光法（ＮＩＲＳ）による光計測（脳機能計測）を行う脳機能計測装置が開示されている。この脳機能計測装置では、複数の計測プローブがホルダによって被験者の頭部表面に正方格子状に配置され、複数の計測点が広範囲に分布するようになっている。また、脳機能計測装置は、各計測点における計測結果のグラフを計測点の配置と対応付けて並べて表示画面に表示するとともに、ユーザによる計測点の選択（グラフの選択）を表示画面上で受け付けることにより、関心脳領域（Ｒｅｇｉｏｎ Ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ：ＲＯＩ）の範囲選択を受け付けるように構成されている。関心脳領域は、脳のうちユーザが計測対象として着目する領域である。計測点の選択（グラフの選択）を受け付けると、脳機能計測装置は、選択された計測データの加算平均を関心脳領域（ＲＯＩ）のデータとして算出するように構成されている。

特許第４０９７５２２号公報

ところで、人（被験者）の頭部の大きさは様々であるため、上記特許文献１のようにホルダを用いて複数の計測プローブを正方格子状などの所定分布で配置する場合、個々の計測点において計測される脳部位は、人によって異なる。すなわち、正方格子の一辺の長さはホルダによって一定に保たれるため、たとえば格子の中心位置を位置決めすると、格子の周縁部の測定点は、頭部が小さい被験者では相対的に中心から遠い脳部位を計測し、頭部が大きい被験者では相対的に中心に近い脳部位を計測することになる。したがって、共通のホルダおよび計測プローブ配置を使用しても、各計測点において計測される脳部位は、被験者によって異なる。

このため、上記特許文献１の脳機能計測装置のようにユーザが表示画面上で計測点のグラフを選択することにより関心脳領域を設定する場合には、被験者の頭部形状の個人差に起因してユーザが関心脳領域として意図している脳部位とは異なる脳部位の計測点が選択される可能性がある。したがって、上記特許文献１では、ユーザが関心脳領域を設定する場合に、関心脳領域に対応する計測点（関心脳領域に含まれる計測点）を適切に選択することができないという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、関心脳領域の設定に際して、関心脳領域に対応する計測点を適切に選択することが可能な脳機能計測装置および脳機能計測用データ処理装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における脳機能計測装置は、被験者の頭部に配置された計測プローブにより脳機能計測を行う計測手段と、被験者の頭部の基準位置の情報である第１基準位置情報を取得する基準位置取得手段と、計測プローブによる計測点位置情報を取得する計測位置取得手段と、脳の構造を標準化した標準化脳データにおける基準位置の情報である第２基準位置情報と、取得した被験者の第１基準位置情報と、取得した計測点位置情報とに基づいて、標準化脳データ上での計測プローブによる推定計測点位置を算出する位置算出手段と、算出した標準化脳データ上での推定計測点位置の情報と、標準化脳データにおける関心脳領域の位置情報とに基づいて、標準化脳データ上における関心脳領域に対応する計測点を抽出する計測点抽出手段と、抽出された関心脳領域に対応する計測点における計測手段による計測データに基づいて、関心脳領域の計測データを算出する計測データ算出手段とを備える。なお、標準化脳データは、被験者の脳構造を統計的に処理して標準化したデータであり、標準脳データ、テンプレート脳データなどと呼称されることがある。標準化脳データとしては、ＭＮＩ（Ｍｏｎｔｒｅａｌ Ｎｅｕｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）により作成されたＭＮＩ Ｂｒａｉｎ（ＭＮＩ標準脳）が代表的であるが、ＭＮＩ標準脳以外で独自に作成された標準化脳データであってもよい。

この発明の第１の局面による脳機能計測装置では、上記のように、脳の構造を標準化した標準化脳データにおける基準位置の情報である第２基準位置情報と、取得した被験者の第１基準位置情報と、取得した計測点位置情報とに基づいて、標準化脳データ上での計測プローブによる推定計測点位置を算出する位置算出手段と、算出した標準化脳データ上での推定計測点位置の情報と、標準化脳データにおける関心脳領域の位置情報とに基づいて、標準化脳データ上における関心脳領域に対応する計測点を抽出する計測点抽出手段とを設けることによって、被験者から実測した個人差を含む計測点位置を、個人差のない標準化脳データ上での推定計測点位置に置き換えた上で、関心脳領域に対応する計測点を抽出することができる。これにより、個々の計測点において計測される脳部位が被験者によって異なる場合でも、個人差のない標準化脳データ上での推定計測点位置に基づいて関心脳領域に対応する計測点を適切に選択することができる。また、たとえばユーザが関心脳領域の位置情報を指定すれば対応する計測点を抽出することができるので、ユーザが個々の計測点の位置と関心脳領域の位置とを照らし合わせる必要がなく、ユーザの利便性を向上させることもできる。

上記第１の局面による脳機能計測装置において、好ましくは、計測データ算出手段は、関心脳領域に対応する計測点が複数抽出された場合に、抽出された複数の計測点における計測データについて、推定計測点位置に応じた重み係数を加味した加算平均により、関心脳領域の計測データを算出するように構成されている。このように構成すれば、算出される関心脳領域の計測データの信頼性を向上させることができる。すなわち、ある計測点の推定計測点位置が関心脳領域の外縁近傍であった場合、その計測点は、実際には関心脳領域には含まれていない可能性がある。一方、別の計測点の推定計測点位置が関心脳領域の中央近傍であった場合、その計測点は、ほぼ確実に関心脳領域に含まれている。したがって、推定計測点位置に応じた重み係数を用いて関心脳領域の計測データを算出することによって、関心脳領域に含まれる可能性の低い計測点の計測データには相対的に低い重みを与えることができるので、関心脳領域の計測データの信頼性を向上させることができる。

上記第１の局面による脳機能計測装置において、好ましくは、計測点抽出手段は、標準化脳データにおける関心脳領域の位置から、所定の距離閾値の範囲内に推定計測点位置が位置する計測点を、関心脳領域に対応する計測点として抽出するように構成されている。このように構成すれば、距離閾値に基づいて容易に計測点の抽出を行うことができる。また、この場合、ユーザは標準化脳データにおける関心脳領域の位置（位置座標）と距離閾値とを指定するだけで、容易に、所望の関心脳領域に含まれる計測点を抽出することができる。

上記第１の局面による脳機能計測装置において、好ましくは、計測点抽出手段は、推定計測点位置が標準化脳データにおける関心脳領域に属する確率が所定の確率閾値以上となる計測点を、関心脳領域に対応する計測点として抽出するように構成されている。このように構成すれば、確率閾値に基づいて容易に計測点の抽出を行うことができる。また、この場合、ユーザは標準化脳データにおける関心脳領域（たとえばブロードマン番号など）と確率閾値とを指定するだけで、容易に、所望の関心脳領域に含まれる計測点を抽出することができる。

上記計測データ算出手段が重み係数を加味して関心脳領域の計測データを算出する構成において、好ましくは、計測データ算出手段は、関心脳領域の位置と推定計測点位置との間の距離、または、推定計測点位置が関心脳領域に属する確率に基づいて、抽出された計測点の重み係数を決定するように構成されている。このように構成すれば、抽出された計測点が関心脳領域に含まれる可能性に応じた適切な重み付けを行うことができるので、算出される関心脳領域の計測データの信頼性をより向上させることができる。

上記第１の局面による脳機能計測装置において、好ましくは、計測点抽出手段は、複数の脳領域からユーザによる関心脳領域の選択を受け付けるか、または、標準化脳データ上でのユーザによる関心脳領域の位置指定を受け付けることにより、標準化脳データにおける関心脳領域の位置情報を取得するように構成されている。このように構成すれば、ユーザは、たとえばブロードマン領域番号などによる関心脳領域の選択や、たとえば表示画面上での関心脳領域の位置指定などの簡便な方法によって、容易に、所望の関心脳領域に含まれる計測点を抽出することができる。また、関心脳領域の計測データ解析は、ブロードマン脳地図によって分類される脳機能領域との関係で検討されることが多いことから、ブロードマン領域番号によって関心脳領域の選択を行えることは、ユーザにとって利便性が高い。

この発明の第２の局面における脳機能計測用データ処理装置は、被験者の頭部に計測プローブを取り付けて計測を行う脳機能計測に用いられるデータ処理装置であって、脳機能計測データを取得する計測データ取得手段と、被験者の頭部の基準位置の情報である第１基準位置情報を取得する基準位置取得手段と、計測プローブによる計測点位置情報を取得する計測位置取得手段と、脳の構造を標準化した標準化脳データにおける基準位置の情報である第２基準位置情報と、取得した被験者の第１基準位置情報と、取得した計測点位置情報とに基づいて、標準化脳データ上での計測プローブによる推定計測点位置を算出する位置算出手段と、算出した標準化脳データ上での推定計測点位置の情報と、標準化脳データにおける関心脳領域の位置情報とに基づいて、標準化脳データ上における関心脳領域に対応する計測点を抽出する計測点抽出手段と、抽出された関心脳領域に対応する計測点における計測データ取得手段による計測データに基づいて、関心脳領域の計測データを算出する計測データ算出手段とを備える。

この発明の第２の局面による脳機能計測用データ処理装置では、上記のように、脳の構造を標準化した標準化脳データにおける基準位置の情報である第２基準位置情報と、取得した被験者の第１基準位置情報と、取得した計測点位置情報とに基づいて、標準化脳データ上での計測プローブによる推定計測点位置を算出する位置算出手段と、算出した標準化脳データ上での推定計測点位置の情報と、標準化脳データにおける関心脳領域の位置情報とに基づいて、標準化脳データ上における関心脳領域に対応する計測点を抽出する計測点抽出手段とを設けることによって、被験者から実測した個人差を含む計測点位置を、個人差のない標準化脳データ上での推定計測点位置に置き換えた上で、関心脳領域に対応する計測点を抽出することができる。これにより、個々の計測点において計測される脳部位が被験者によって異なる場合でも、個人差のない標準化脳データ上での推定計測点位置に基づいて関心脳領域に対応する計測点を適切に選択することができる。また、たとえばユーザが関心脳領域の位置情報を指定すれば対応する計測点を抽出することができるので、ユーザが個々の計測点の位置と関心脳領域の位置とを照らし合わせる必要がなく、ユーザの利便性を向上させることもできる。

本発明によれば、上記のように、関心脳領域の設定に際して、関心脳領域に対応する計測点を適切に選択することができる。

本発明の第１実施形態による脳機能計測装置の全体構成を示した模式図である。 脳機能計測装置に用いるホルダを示した模式的な斜視図である。 脳機能計測装置の装置構成を示したブロック図である。 脳機能計測装置の本体制御部を説明するための機能ブロック図である。 推定計測点位置を説明するための概念図である。 計測プローブの配置の一例および関心脳領域（ＲＯＩ）の一例を示した模式図である。 関心脳領域に含まれる計測チャンネルの抽出方法を説明するための概念図である。 抽出された計測チャンネルの一例および関心脳領域の領域計測データの一例を説明するための模式図である。 本発明の第１実施形態による脳機能計測装置の領域計測データの算出処理を説明するためのフロー図である。 本発明の第２実施形態によるデータ処理装置の全体構成を示したブロック図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
まず、図１〜図８を参照して、本発明の第１実施形態による脳機能計測装置１００の全体構成について説明する。第１実施形態では、脳機能計測装置１００は、近赤外分光法（ＮＩＲＳ）による光計測（脳機能計測）を行う光計測装置である。

図１に示すように、第１実施形態による脳機能計測装置１００は、光ファイバを介して接続された計測プローブ（送光プローブ１ａおよび受光プローブ１ｂ）を用いて、被験者の脳活動を計測する機能を有する。また、脳機能計測装置１００は、３次元位置計測を行う位置計測器２を備え、位置計測器２によって計測された位置情報を取得可能なように構成されている。

位置計測器２は、たとえば磁場式（磁気式）の３次元デジタイザからなる。位置計測器２は、計測制御処理を行う制御器（本体）２１と、制御器２１に接続されたトランスミッタ（磁場発生部）２２およびレシーバ（磁場検出部）２３とを備える。位置計測器２は、トランスミッタ２２により磁場を発生し、レシーバ２３により磁場を検出することにより、レシーバ２３の３次元位置座標を計測する。レシーバ２３はたとえばペン型のデバイスであり、レシーバ２３の先端部を計測対象に接触させて計測処理を実行することにより、その接触位置の３次元座標を取得することが可能となっている。

脳機能計測装置１００の送光プローブ１ａおよび受光プローブ１ｂは、それぞれ、被験者の頭部に装着されたプローブ固定用のホルダ３に取り付けられることにより、被験者の頭部表面上の所定位置に配置される。そして、脳機能計測装置１００は、送光プローブ１ａから近赤外光の波長領域の計測光を照射し、被験者の頭内で反射した計測光を受光プローブ１ｂに入射させて検出することにより、計測光の強度（受光量）を取得する。取得した計測光の強度に基づいて、脳活動に伴うヘモグロビン量（酸素化ヘモグロビン、脱酸素化へグロビンおよび総ヘモグロビン）の変化を取得することができる。これにより、脳機能計測装置１００は、脳活動に伴うヘモグロビン量の変化、すなわち血流量の変化や酸素代謝の活性化状態を非侵襲で取得することが可能である。光計測では、送光プローブ１ａおよび受光プローブ１ｂのペアによって構成される計測点（計測チャンネル１ｃ、図６参照）毎に、脳活動が計測される。計測データは、脳機能計測におけるレスト期間に対するタスク期間の相対的なヘモグロビン変化量として取得される。

図２に示すように、ホルダ３は、等間隔（たとえば３ｃｍ）で行列状に配列された多数の取付穴３ａを有しており、それぞれの取付穴３ａに１つずつ計測プローブを挿入して固定することが可能となっている。このため、送光プローブ１ａと受光プローブ１ｂとの間隔（すなわち、取付穴３ａ間の距離）は、一定となっている。送光プローブ１ａおよび受光プローブ１ｂは、各取付穴３ａに対して、行および列の各方向に交互に並ぶように配置される。これにより、隣接する送光プローブ１ａと受光プローブ１ｂとの間に計測点（計測チャンネル１ｃ、図６参照）が形成される。使用者は、計測したい部位（前頭部、頭頂部、側頭部、後頭部など）に応じて取付穴３ａへのプローブ配置を決定し、計測プローブをホルダ３に取り付ける。

次に、脳機能計測装置１００の装置構成について詳細に説明する。

図３に示すように、脳機能計測装置１００は、光出力部１１と、光検出部１２と、計測制御部１３と、本体制御部１４と、記憶部１５と、入出力部１６とを備えている。また、脳機能計測装置１００は、表示部１７および操作部１８と、光ファイバを介して接続された上記の送光プローブ１ａおよび受光プローブ１ｂとを備えている。光出力部１１、光検出部１２および計測制御部１３は、本発明の「計測手段」の一例である。

光出力部１１は、半導体レーザーを光源として備え、近赤外光の波長領域で複数波長の計測光を送光プローブ１ａに出力可能に構成されている。光検出部１２は、光電子増倍管を検出器として備え、受光プローブ１ｂに入射した計測光を光ファイバを介して取得し、検出するように構成されている。光検出部１２は検出した計測光に応じた受光量信号を出力する。

計測制御部１３は、被験者の頭部に配置された計測プローブ（送光プローブ１ａおよび受光プローブ１ｂ）により脳機能計測を行う機能を有する。計測制御部１３は、本体制御部１４により設定される計測条件や計測パラメータに従って、光出力部１１および光検出部１２の動作制御を行う。また、計測制御部１３は、光出力部１１の点灯および消灯のタイミングを制御するとともに、光検出部１２から受光量信号を取得する。

本体制御部１４は、ＣＰＵやメモリなどから構成されるコンピュータであり、記憶部１５に格納された各種プログラムを実行することにより、脳機能計測装置１００の本体制御部１４として機能するように構成されている。すなわち、脳機能計測装置１００は、装置構成上は、本体制御部１４、記憶部１５、入出力部１６、表示部１７および操作部１８を含むコンピュータ（ＰＣ）を備えている。そして、このコンピュータにより、光出力部１１、光検出部１２および計測制御部１３を含む計測機構の制御が行われる。

記憶部１５は、たとえばＨＤＤ（ハードディスクドライブ）からなり、本体制御部１４が実行する制御プログラム１５ａや設定情報を格納するとともに、計測の結果得られた計測データ１５ｂを記憶することが可能である。また、第１実施形態では、後述するテンプレート脳データ１５ｃや、位置計測器２により計測された位置情報（基準点位置情報、計測点位置情報）１５ｄが記憶部１５に格納されている。計測データ１５ｂには、個々の計測チャンネル１ｃの計測データ４１と、後述する関心脳領域ＲＯＩの領域計測データ４２とが含まれる。また、入出力部１６は、位置計測器２などの外部機器との接続用インターフェースである。本体制御部１４は、この入出力部１６を介して、位置計測器２から計測された位置情報を取得する。なお、テンプレート脳データ１５ｃは、本発明の「標準化脳データ」の一例である。

表示部１７は、液晶ディスプレイなどからなり、計測データ画面やその他の設定画面などを表示する。操作部１８は、キーボードおよびマウスなどにより構成される。

ここで、第１実施形態では、図４に示すように、本体制御部１４は、記憶部１５に記憶された制御プログラム１５ａを実行することによって、基準位置情報取得部１４ａ、計測点位置情報取得部１４ｂ、推定位置算出部１４ｃ、計測点抽出部１４ｄ、および、データ算出部１４ｅとして機能するように構成されている。これらの各部の処理によって、第１実施形態による脳機能計測装置１００は、個々の計測点（計測チャンネル１ｃ）毎に得られる計測データ４１を、ユーザにより指定された関心脳領域ＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ Ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）の領域計測データ４２として再構成する処理を行うように構成されている。

基準位置情報取得部１４ａは、入出力部１６（図３参照）を介して、位置計測器２（図１参照）により計測された被験者の頭部の基準位置情報（第１基準位置情報）を取得するように構成されている。基準位置情報は、被験者の頭部の代表的な基準点の３次元位置座標である。脳機能計測におけるプローブ配置は、国際１０−２０法に従って設定されることが多く、第１実施形態の基準点は、この国際１０−２０法における鼻根（Ｎｚ）、左右耳介前点（ＡＲ、ＡＬ）および後頭結節（Ｉｚ）の４点（図示せず）を含む。位置計測器２および基準位置情報取得部１４ａは、本発明の「基準位置取得手段」の一例である。

計測点位置情報取得部１４ｂは、計測プローブ（送光プローブ１ａおよび受光プローブ１ｂ）による計測点位置情報を取得するように構成されている。位置計測器２および計測点位置情報取得部１４ｂは、本発明の「計測位置取得手段」の一例である。

計測点位置情報は、計測プローブの３次元位置に基づいて取得される計測点（計測チャンネル１ｃ）の３次元位置座標である。具体的には、計測プローブ（送光プローブ１ａおよび受光プローブ１ｂ）が取り付けられるホルダ３の取付穴３ａに位置計測器２のレシーバ２３を挿入（図２参照）して、プローブ先端と頭表とが接触する位置を計測することにより、各計測プローブの３次元位置座標が取得される。送光プローブ１ａおよび受光プローブ１ｂのペアによって計測点（計測チャンネル１ｃ）が構成されるため、計測点位置情報取得部１４ｂは、送光プローブ１ａおよび受光プローブ１ｂのペアの中点位置（３次元位置座標）を、計測点位置情報として算出する。

推定位置算出部１４ｃは、脳の構造を標準化したテンプレート脳データ１５ｃにおける基準位置情報（第２基準位置情報）と、基準位置情報取得部１４ａにより取得した被験者の基準位置（第１基準位置情報）と、計測点位置情報取得部１４ｂにより取得した計測点位置（計測点位置情報）とに基づいて、テンプレート脳データ１５ｃ上での計測プローブ（送光プローブ１ａおよび受光プローブ１ｂ）による推定計測点位置Ｅを算出するように構成されている。推定位置算出部１４ｃは、本発明の「位置算出手段」の一例である。

具体的には、推定位置算出部１４ｃは、基準位置情報取得部１４ａにより取得した４点の基準位置座標（Ｎｚ、ＡＲ、ＡＬおよびＩｚ）と、テンプレート脳データ１５ｃ上での対応する基準位置の座標（Ｎｚ、ＡＲ、ＡＬおよびＩｚ）とを照合することにより、位置計測器２の計測座標系からテンプレート脳データ１５ｃの脳座標系への座標変換のための係数を決定する。

テンプレート脳データ１５ｃとしては、たとえばＭＮＩ（Ｍｏｎｔｒｅａｌ Ｎｅｕｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）により作成されたＭＮＩ Ｂｒａｉｎ（ＭＮＩ標準脳）のデータが利用可能である。テンプレート脳データ１５ｃでは、テンプレート脳（標準脳）における位置が標準脳座標系によって表現される。標準脳座標系としては、タライラッハ座標系や、ＭＮＩ座標系などが知られており、上記のＭＮＩ標準脳はＭＮＩ座標系によって表される。

推定位置算出部１４ｃは、図５に示すように、得られた座標変換係数を用いて、計測点位置情報取得部１４ｂにより取得した計測点位置（位置計測器２の計測座標系）を、テンプレート脳データ１５ｃの脳座標系（標準脳座標系）へ座標変換することにより、テンプレート脳データ１５ｃ上での計測チャンネル１ｃの推定計測点位置Ｅを算出する。

座標変換においては、拡大縮小や平行移動を含む剛体変換やシアー変換を含むアフィン変換と、非線形変換（ノンアフィン変換）とが行われることにより、４つの基準点から得られる被験者個人の脳形状が、テンプレート脳の形状に合わせ込まれる。この結果、被験者個人の計測点位置が、テンプレート脳においてどの位置に相当するか（テンプレート脳に置き換えた場合の推定計測点位置Ｅ）が、取得される。また、推定位置算出部１４ｃは、得られた推定計測点位置Ｅが、ブロードマン脳地図上において含まれる脳領域番号と、その脳領域番号に含まれる確率を算出するように構成されている。ブロードマン脳地図は、脳組織を５２の領域に区分して番号付けを行ったものである。

このような位置計測器２の計測座標系からテンプレート脳の座標系への座標変換（推定計測点位置Ｅの算出）処理と、推定計測点位置Ｅに対応する脳領域を特定する処理とは、いわゆるレジストレーションと呼ばれる統計処理であり、ＳＰＭ（ＮＩＲＳ−ＳＰＭ：ＮＩＲＳ−Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ Ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ Ｍａｐｐｉｎｇ）などの統計ソフトウェアにおいて実現されている。図５には、位置計測器２により得られた被験者個人の計測点位置に基づいて算出した推定計測点位置Ｅを、テンプレート脳データ１５ｃ上にプロットした変換結果の例を示している。すなわち、図２の破線で囲まれた４行４列分の取付穴３ａに計測プローブを取り付けて計測を行うと、図６に示すように送光プローブ１ａと受光プローブ１ｂとの間の合計２４点の計測チャンネル１ｃにおいて計測値が取得される。これらの各計測チャンネル１ｃについてテンプレート脳データ１５ｃ上にプロットした変換結果が、図５の２４個の推定計測点位置Ｅ（Ｅ１〜Ｅ２４）となる。

図４に示すように、計測点抽出部１４ｄは、算出した推定計測点位置Ｅと、テンプレート脳データ１５ｃにおける関心脳領域ＲＯＩの位置情報とに基づいて、テンプレート脳データ１５ｃ上における関心脳領域ＲＯＩに対応する計測点（計測チャンネル１ｃ）を抽出するように構成されている。この際、計測点抽出部１４ｄは、複数の脳領域の中からユーザによる関心脳領域ＲＯＩの選択を受け付けるか、または、テンプレート脳データ１５ｃ上でのユーザによる関心脳領域ＲＯＩの中心位置指定を受け付けることにより、テンプレート脳データ１５ｃにおける関心脳領域ＲＯＩの位置情報を取得するように構成されている。計測点抽出部１４ｄは、本発明の「計測点抽出手段」の一例である。

関心脳領域ＲＯＩの選択を受け付ける場合、選択対象となる脳領域としては、たとえばブロードマン脳領域を採用することができる。計測点抽出部１４ｄは、たとえば表示部１７にブロードマンの脳領域番号および名称などを選択可能に表示し、操作部１８を介したユーザの選択操作によって、関心脳領域ＲＯＩとなる脳領域番号を特定する。記憶部１５には、テンプレート脳データ１５ｃにおける各ブロードマン脳領域の位置座標が記憶されており、計測点抽出部１４ｄは、選択された脳領域番号に基づいて関心脳領域ＲＯＩの位置座標を取得する。

また、関心脳領域ＲＯＩの位置指定を受け付ける場合、計測点抽出部１４ｄは、表示部１７に図７に示したテンプレート脳データ１５ｃの画面を表示し、操作部１８を介したユーザのポインティング操作によって、テンプレート脳データ１５ｃにおける関心脳領域ＲＯＩの中心位置Ｃの指定を受け付ける。これにより、計測点抽出部１４ｄは、中心位置座標に基づいて関心脳領域ＲＯＩの位置座標を取得する。

関心脳領域ＲＯＩが特定されると、計測点抽出部１４ｄは、関心脳領域ＲＯＩに対応する計測点（計測チャンネル１ｃ）を抽出するように構成されている。具体的には、ブロードマン脳領域番号の選択によって関心脳領域ＲＯＩが特定された場合、計測点抽出部１４ｄは、操作部１８を介して、ユーザから確率閾値（図示せず）の入力を受け付ける。そして、計測点抽出部１４ｄは、推定計測点位置Ｅが関心脳領域ＲＯＩとして選択された脳領域に含まれる確率が、設定された確率閾値以上となる計測チャンネル１ｃを、関心脳領域ＲＯＩに対応する計測点として抽出する。

また、テンプレート脳データ１５ｃにおける位置指定によって関心脳領域ＲＯＩが特定された場合（図７参照）には、計測点抽出部１４ｄは、操作部１８を介して、ユーザから距離閾値Ｔｈの入力を受け付ける。そして、計測点抽出部１４ｄは、テンプレート脳データ１５ｃ上において、関心脳領域ＲＯＩとして指定された中心位置Ｃから、設定された距離閾値Ｔｈの範囲内に推定計測点位置Ｅが位置する計測チャンネル１ｃを、関心脳領域ＲＯＩに対応する計測点として抽出する。図６および図７では、関心脳領域ＲＯＩとして指定された中心位置Ｃから距離閾値Ｔｈの範囲内に存在する計測チャンネル１ｃ（１３ｃｈ、１６ｃｈ、２０ｃｈ）を抽出した例を示している。

図４に示すように、データ算出部１４ｅは、抽出された関心脳領域ＲＯＩに対応する計測チャンネル１ｃにおける計測制御部１３による計測データ４１に基づいて、関心脳領域ＲＯＩの領域計測データ４２を算出するように構成されている。データ算出部１４ｅは、本発明の「計測データ算出手段」の一例である。

ここで、第１実施形態では、関心脳領域ＲＯＩに対応する計測チャンネル１ｃが複数抽出された場合に、データ算出部１４ｅは、抽出された複数の計測チャンネル１ｃの計測データ４１について、推定計測点位置Ｅに応じた重み係数を加味した加算平均（加重平均）を行うことにより、関心脳領域ＲＯＩの領域計測データ４２を算出するように構成されている。この際、データ算出部１４ｅは、関心脳領域ＲＯＩの位置座標と推定計測点位置Ｅとの間の距離、または、推定計測点位置Ｅが関心脳領域ＲＯＩに属する確率に基づいて、抽出された計測チャンネル１ｃ毎の重み係数を決定するように構成されている。

すなわち、テンプレート脳データ１５ｃにおける位置指定によって関心脳領域ＲＯＩが特定された場合には、データ算出部１４ｅは、関心脳領域ＲＯＩの中心位置Ｃの座標と推定計測点位置Ｅとの間の距離ｄに基づいて重み係数を決定する。

具体的には、たとえば図８に示した関心脳領域ＲＯＩの中心位置Ｃに対して、１３ｃｈ、１６ｃｈおよび２０ｃｈの３つの計測チャンネル１ｃが抽出されたとする。データ算出部１４ｅは、関心脳領域ＲＯＩの中心位置Ｃの位置座標と、各計測チャンネル１ｃの推定計測点位置Ｅとの間の距離ｄ１、ｄ２およびｄ３を、それぞれ算出する。そして、得られた距離ｄ（ｄ１〜ｄ３）の値と下式（１）とにより、重み係数Ｐ（ｎ）を算出する。
Ｐ（ｎ）＝１／ｄ（ｎ）^Ｒ ・・・ （１）
ここで、べき乗指数Ｒは２以上の整数である。ｄ（ｎ）は、関心脳領域ＲＯＩの中心位置Ｃと推定計測点位置Ｅとの間の距離である。また、ｎは、抽出された計測チャンネル１ｃのうち、ｎ番目の計測チャンネルであることを示している。

一方、ブロードマンの脳領域番号の選択によって関心脳領域ＲＯＩが特定された場合には、データ算出部１４ｅは、推定計測点位置Ｅが関心脳領域ＲＯＩに属する確率に基づいて重み係数を決定する。この場合、重み係数Ｐ（ｎ）は、各計測チャンネルの確率の値そのものを、重み係数として用いることができる。たとえば図８に示すように、ブロードマンの脳領域番号のある番号（Ａ番領域とする）を関心脳領域ＲＯＩに指定した場合に、１３ｃｈ、１６ｃｈおよび２０ｃｈの各計測チャンネル１ｃがＡ番領域に属する確率が、それぞれ、５０％（１３ｃｈ）、９０％（１６ｃｈ）および６０％（２０ｃｈ）であったとする。データ算出部１４ｅは、この確率の値をそのまま各チャンネルの重み係数Ｐ（ｎ）として用いる。

重み係数が得られると、データ算出部１４ｅは、下式（２）に示す重み係数を加味した加算平均（加重平均）により、関心脳領域ＲＯＩの領域計測データ４２を算出するように構成されている。
ＲＯＩ＝｛ΣＰ（ｎ）×Ｘ（ｎ）｝／ΣＰ（ｎ） ・・・ （２）
ここで、Ｘ（ｎ）は、ｎ番目の計測チャンネル１ｃの計測データ４１のそれぞれのサンプリング時間における計測値である。

上式（２）では、重み係数Ｐ（ｎ）によって、推定計測点位置Ｅとの間の距離ｄが大きい（または推定計測点位置ＥがＲＯＩに含まれる確率が小さい）計測チャンネル１ｃほど、その計測チャンネル１ｃの計測値が領域計測データ４２に与える影響が小さくなる。

以上のような構成により、脳機能計測装置１００は、個々の計測チャンネルから関心脳領域ＲＯＩに属する計測チャンネルを抽出して、関心脳領域ＲＯＩ全体としての領域計測データ４２を算出する。

次に、図１、図４および図９を参照して、第１実施形態の脳機能計測装置１００による関心脳領域ＲＯＩの領域計測データ４２の算出処理について説明する。以下の制御処理は、脳機能計測装置１００の本体制御部１４（基準位置情報取得部１４ａ、計測点位置情報取得部１４ｂ、推定位置算出部１４ｃ、計測点抽出部１４ｄ、および、データ算出部１４ｅ）（図４参照）によって実行される。

まず、図９のステップＳ１において、基準位置情報取得部１４ａ（図４参照）は、位置計測器２（図１参照）により計測された被験者の基準位置情報（第１基準位置情報）を取得する。具体的には、ユーザが位置計測器２を用いて被験者の基準位置（Ｎｚ、ＡＲ、ＡＬおよびＩｚ）の位置計測を行い、基準位置情報取得部１４ａは、得られた基準位置情報を位置計測器２から取得する。

ステップＳ２において、計測点位置情報取得部１４ｂ（図４参照）は、位置計測器２により計測されたプローブ位置座標を取得する。具体的には、ユーザが位置計測器２を用いてプローブ位置の位置計測を行い、計測点位置情報取得部１４ｂは、得られたプローブ位置情報を位置計測器２から取得する。そして、計測点位置情報取得部１４ｂは、ステップＳ３において、計測チャンネル１ｃを構成する送光プローブ１ａおよび受光プローブ１ｂのペアの中点位置を、計測点位置座標として算出する。

ステップＳ４において、推定位置算出部１４ｃ（図４参照）は、基準位置情報取得部１４ａにより取得した４点の基準位置座標（Ｎｚ、ＡＲ、ＡＬおよびＩｚ）と、テンプレート脳データ１５ｃ上での基準位置（第２基準位置情報）の座標（Ｎｚ、ＡＲ、ＡＬおよびＩｚ）とを照合することにより、座標変換係数を決定する。

ステップＳ５において、推定位置算出部１４ｃは、得られた座標変換係数を用いて計測点位置座標を座標変換することにより、テンプレート脳データ１５ｃ上での各計測チャンネル１ｃの推定計測点位置Ｅを算出（推定）する。この際、推定位置算出部１４ｃは、各推定計測点位置Ｅが含まれるブロードマン脳領域番号と、その脳領域に推定計測点位置Ｅが含まれる確率も算出する。以上のステップＳ１〜Ｓ５により、関心脳領域ＲＯＩに対応する計測チャンネル１ｃ（計測点）を抽出するための位置取得および変換処理が完了する。

続いて、ステップＳ６において、計測点抽出部１４ｄ（図４参照）は、ユーザから関心脳領域ＲＯＩの位置情報（ブロードマン脳領域番号または位置指定）および閾値情報（確率閾値または距離閾値Ｔｈ）を受け付け、関心脳領域ＲＯＩに対応する計測チャンネル１ｃを抽出する。

また、ステップＳ７では、データ算出部１４ｅ（図４参照）は、関心脳領域ＲＯＩの位置座標と推定計測点位置Ｅとの間の距離ｄ、または、推定計測点位置Ｅが関心脳領域ＲＯＩに属する確率に基づいて、抽出された計測チャンネル１ｃの重み係数Ｐ（ｎ）を決定する。

ここで、本体制御部１４は、計測制御部１３を制御して、送光プローブ１ａおよび受光プローブ１ｂによる被験者の脳機能計測を実施する。これにより、抽出された計測チャンネル１ｃの計測データ４１（計測値Ｘ（ｎ））が所定のサンプリング時間毎に取得される。そして、ステップＳ８において、データ算出部１４ｅは、算出した重み係数Ｐ（ｎ）と、抽出された計測チャンネル１ｃの計測値Ｘ（ｎ）との重み付き加算平均（加重平均）処理（上式（２）参照）により、関心脳領域ＲＯＩの領域計測データ４２を算出する。

算出された関心脳領域ＲＯＩの領域計測データ４２は、ステップＳ９において、本体制御部１４により表示部１７に表示されるとともに、記憶部１５に記憶される。なお、個々の計測チャンネル１ｃの計測データ４１も記憶部１５に記憶される。本体制御部１４は、たとえば図８に示したトレンドグラフ形式で、関心脳領域ＲＯＩの領域計測データ４２を表示する。その後、ステップＳ１０において、本体制御部１４は、ユーザにより選択された次の関心脳領域ＲＯＩがあるか否かを判断する。次の関心脳領域ＲＯＩがある場合には、本体制御部１４は、次の関心脳領域ＲＯＩについてステップＳ６〜Ｓ９の処理を実行する。次の関心脳領域ＲＯＩがなければ、脳機能計測の終了とともに、関心脳領域ＲＯＩの領域計測データ４２の算出が終了する。

なお、図９のフローチャートに示した制御処理は、計測プローブ（送光プローブ１ａおよび受光プローブ１ｂ）による計測動作と並行して、関心脳領域ＲＯＩの領域計測データ４２の算出をリアルタイムで行う例について示している。脳機能計測装置１００は、この他にも、予め計測および記憶しておいた各計測チャンネル１ｃの計測データ４１に対して、関心脳領域ＲＯＩの領域計測データ４２の算出を事後的な処理として行うことも可能である。この場合には、ステップＳ１〜Ｓ５の処理を、計測プローブによる計測動作の前または後に実施して記憶しておくことができる。そして、ステップＳ６〜Ｓ９において関心脳領域ＲＯＩの領域計測データ４２の算出を行う場合には、記憶しておいた推定計測点位置Ｅや各計測チャンネル１ｃの計測データ４１を記憶部１５から読み込めばよい。

第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、脳の構造を標準化したテンプレート脳データ１５ｃにおける基準位置情報と、取得した被験者の基準位置情報と、取得した計測点位置情報とに基づいて、テンプレート脳データ１５ｃ上での計測プローブによる推定計測点位置Ｅを算出する推定位置算出部１４ｃと、算出したテンプレート脳データ１５ｃ上での推定計測点位置Ｅと、テンプレート脳データ１５ｃにおける関心脳領域ＲＯＩの位置情報とに基づいて、テンプレート脳データ１５ｃ上における関心脳領域ＲＯＩに対応する計測チャンネルを抽出する計測点抽出部１４ｄとを設けることによって、被験者から実測した個人差を含む計測点位置を、個人差のないテンプレート脳データ１５ｃ上での推定計測点位置Ｅに置き換えた上で、関心脳領域ＲＯＩに対応する計測点を抽出することができる。これにより、個々の計測点において計測される脳部位が被験者によって異なる場合でも、個人差のないテンプレート脳データ１５ｃ上での推定計測点位置Ｅに基づいて関心脳領域ＲＯＩに対応する計測点（計測チャンネル１ｃ）を適切に選択することができる。また、たとえばユーザが関心脳領域ＲＯＩの位置情報を指定すれば対応する計測チャンネル１ｃを抽出することができるので、ユーザが個々の計測チャンネル１ｃの位置と関心脳領域ＲＯＩの位置とを照らし合わせる必要がなく、ユーザの利便性を向上させることもできる。

また、第１実施形態では、上記のように、抽出された複数の計測チャンネル１ｃにおける計測データ４１について、推定計測点位置Ｅに応じた重み係数Ｐ（ｎ）を加味した加算平均（加重平均）により、関心脳領域ＲＯＩの領域計測データ４２を算出するようにデータ算出部１４ｅを構成する。これにより、算出される関心脳領域ＲＯＩの領域計測データ４２の信頼性を向上させることができる。

具体的には、たとえば図８の１３ｃｈ、１６ｃｈおよび２０ｃｈに加えて、１７ｃｈの計測チャンネル１ｃが抽出された場合に、１７ｃｈの計測チャンネル１ｃが被験者の脳形状の個人差によって実際には関心脳領域ＲＯＩには含まれていないとする。このように被験者個人について、抽出した計測チャンネル１ｃが実際に関心脳領域ＲＯＩに含まれているか否かを厳密に判断するのは困難である。この場合に、単純な加算平均により領域計測データ４２を算出する場合には、１３ｃｈ、１６ｃｈ、２０ｃｈおよび１７ｃｈの計測データ４１が全て均等重みで算入される結果、領域計測データ４２に対する関心脳領域ＲＯＩ以外の計測値（１７ｃｈの計測データ）の混入の影響が大きくなる。これに対して、１７ｃｈの計測チャンネルの推定計測点位置Ｅと関心脳領域ＲＯＩの中心位置Ｃとの距離ｄ４（ｄ４＞ｄ１、ｄ２、ｄ３）に応じた重み係数Ｐ（ｎ）を用いて関心脳領域ＲＯＩの領域計測データ４２を算出することによって、関心脳領域ＲＯＩ以外の計測値（１７ｃｈの計測データ）が領域計測データ４２へ与える影響を相対的に小さくすることができる。この結果、被験者の個人差に起因して実際には関心脳領域ＲＯＩには含まれていない計測データ４１が混入した場合にも、関心脳領域ＲＯＩ以外の計測値の混入による影響を抑制することができるので、関心脳領域ＲＯＩの領域計測データ４２の信頼性を向上させることができる。なお、確率に基づく重み係数の場合も同様である。

また、第１実施形態では、上記のように、テンプレート脳データ１５ｃにおける関心脳領域ＲＯＩの位置から、所定の距離閾値Ｔｈの範囲内に推定計測点位置Ｅが位置する計測チャンネル１ｃを、関心脳領域ＲＯＩに対応する計測チャンネル１ｃとして抽出するように計測点抽出部１４ｄを構成する。これにより、距離閾値Ｔｈに基づいて容易に計測チャンネル１ｃの抽出を行うことができる。また、この場合、ユーザはテンプレート脳データ１５ｃにおける関心脳領域ＲＯＩの位置（位置座標）と距離閾値Ｔｈとを指定するだけで、容易に、所望の関心脳領域ＲＯＩに含まれる計測チャンネル１ｃを抽出することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、推定計測点位置Ｅがテンプレート脳データ１５ｃにおける関心脳領域ＲＯＩに属する確率が所定の確率閾値以上となる計測チャンネル１ｃを、関心脳領域ＲＯＩに対応する計測点として抽出するように計測点抽出部１４ｄを構成する。これにより、確率閾値に基づいて容易に計測チャンネル１ｃの抽出を行うことができる。また、この場合、ユーザはテンプレート脳データ１５ｃにおける関心脳領域ＲＯＩ（ブロードマン領域番号）と確率閾値とを指定するだけで、容易に、所望の関心脳領域ＲＯＩに含まれる計測チャンネル１ｃを抽出することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、データ算出部１４ｅは、関心脳領域ＲＯＩの位置と推定計測点位置Ｅとの間の距離、または、推定計測点位置Ｅが関心脳領域ＲＯＩに属する確率に基づいて、抽出された計測チャンネル１ｃの重み係数Ｐ（ｎ）を決定するように構成されている。このように構成すれば、抽出された計測チャンネル１ｃが関心脳領域ＲＯＩに含まれる可能性に応じた適切な重み付けを行うことができるので、算出される関心脳領域ＲＯＩの領域計測データ４２の信頼性をより向上させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、複数のブロードマン脳領域からユーザによる関心脳領域ＲＯＩの選択を受け付けるか、または、テンプレート脳データ１５ｃ上でのユーザによる関心脳領域ＲＯＩの位置指定を受け付けることにより、テンプレート脳データ１５ｃにおける関心脳領域ＲＯＩの位置情報を取得するように計測点抽出部１４ｄを構成する。これにより、ユーザは、ブロードマン領域番号による関心脳領域ＲＯＩの選択や、表示部１６の表示画面上での関心脳領域ＲＯＩの位置指定などの簡便な方法によって、容易に、所望の関心脳領域ＲＯＩに含まれる計測チャンネル１ｃを抽出することができる。また、関心脳領域ＲＯＩの計測データ解析は、ブロードマン脳地図によって分類される脳機能領域との関係で検討されることが多いことから、ブロードマン領域番号によって関心脳領域ＲＯＩの選択を行えることは、ユーザにとって利便性が高い。

（第２実施形態）
次に、図１０を参照して、本発明の第２実施形態による脳機能計測用データ処理装置について説明する。第２実施形態では、計測データ４１の計測と、関心脳領域ＲＯＩの領域計測データ４２の算出との両方を行う脳機能計測装置１００の例を示した上記第１実施形態とは異なり、脳機能計測装置から取得した被験者の計測データに基づいて関心脳領域ＲＯＩの領域計測データ４２の算出を行う脳機能計測用データ処理装置の例について説明する。なお、第２実施形態において、上記第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。

図１０に示すように、第２実施形態による脳機能計測用データ処理装置（以下、「データ処理装置」という）２００は、装置構成上は、本体制御部１１４、記憶部１１５、入出力部１１６、表示部１１７および操作部１１８を備えるコンピュータ（ＰＣ）から構成されている。また、データ処理装置２００は、位置計測器２を備え、位置計測器２によって計測された位置情報を入出力部１１６を介して取得可能に構成されている。また、データ処理装置２００は、入出力部１１６を介して、脳機能計測装置１００によって計測された各計測チャンネル１ｃの計測データ４１を取得可能に構成されている。

データ処理装置２００の本体制御部１１４は、記憶部１１５に記憶された制御プログラム１５ａを実行することによって、基準位置情報取得部１４ａ、計測点位置情報取得部１４ｂ、推定位置算出部１４ｃ、計測点抽出部１４ｄ、および、データ算出部１４ｅとして機能するように構成されている。これらの基準位置情報取得部１４ａ、計測点位置情報取得部１４ｂ、推定位置算出部１４ｃ、計測点抽出部１４ｄ、および、データ算出部１４ｅの構成（機能）は、上記第１実施形態と同様である。

また、データ処理装置２００の記憶部１１５、入出力部１１６、表示部１１７および操作部１１８の構成は、それぞれ、上記第１実施形態における脳機能計測装置１００の記憶部１５、入出力部１６、表示部１７および操作部１８と同様である。本体制御部１１４および脳機能計測装置１００は、本発明の「計測データ取得手段」の一例である。

このような構成により、データ処理装置２００は、位置計測器２によって計測された位置情報（基準位置情報およびプローブ位置情報）と、テンプレート脳データ１５ｃとに基づいて、テンプレート脳データ１５ｃ上での推定計測点位置Ｅを算出する。また、データ処理装置２００は、操作部１１８を介して、ユーザからの関心脳領域ＲＯＩの選択（または位置指定）および閾値（距離閾値Ｔｈまたは確率閾値）の入力を受け付け、関心脳領域ＲＯＩに対応する計測チャンネル１ｃを抽出する。そして、データ処理装置２００は、脳機能計測装置１００から個々の計測チャンネル１ｃの計測データ４１を取得するとともに、抽出された計測チャンネル１ｃの計測データ４１について、推定計測点位置Ｅに応じた重み係数Ｐ（ｎ）を加味した加算平均（加重平均）処理を行うことにより、関心脳領域ＲＯＩの領域計測データ４２を算出する。

第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、上記のように、テンプレート脳データ１５ｃにおける基準位置情報と、取得した被験者の基準位置情報と、取得した計測点位置情報とに基づいて、テンプレート脳データ１５ｃ上での計測プローブによる推定計測点位置Ｅを算出する推定位置算出部１４ｃと、テンプレート脳データ１５ｃ上での推定計測点位置Ｅと、テンプレート脳データ１５ｃにおける関心脳領域ＲＯＩの位置情報とに基づいて、関心脳領域にＲＯＩ対応する計測チャンネルを抽出する計測点抽出部１４ｄとを設けることによって、上記第１実施形態による脳機能計測装置１００と同様に、テンプレート脳データ１５ｃ上での推定計測点位置Ｅに基づいて関心脳領域ＲＯＩに対応する計測チャンネル１ｃ（計測点）を適切に選択することができる。また、ユーザが個々の計測チャンネル１ｃの位置と関心脳領域ＲＯＩの位置とを照らし合わせる必要がなく、ユーザの利便性を向上させることもできる。

第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１および第２実施形態では、近赤外分光法（ＮＩＲＳ）により光計測を行う脳機能計測装置（光計測装置）の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、電極プローブを用いて脳波計測を行う脳機能計測装置（脳波計）に本発明を適用してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、磁場式デジタイザからなる位置計測器２を用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、磁場式デジタイザ以外の他の位置計測器によって基準位置情報やプローブ位置情報を計測してもよい。たとえば、光学式デジタイザを用いてもよいし、計測位置にマーカーを取り付けて、ステレオカメラや距離画像センサなどを用いて位置計測を行ってもよい。また、被検者のＭＲＩ画像を用いて位置計測を行ってもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、上式（１）に示した重み係数を用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。重み係数は、上式（１）以外の算出式を用いて決定してもよい。重み係数は、推定計測点位置Ｅに応じて、関心脳領域ＲＯＩに含まれる可能性が小さくなるほど、重みが小さくなるように決定されれば、どのような算出方法によって算出されてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、上式（２）に示した重み係数を加味した加算平均処理（加重平均）によって関心脳領域ＲＯＩの領域計測データ４２を算出する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、加算平均（加重平均）以外の他の算出式を用いて領域計測データ４２を算出してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、テンプレート脳データ１５ｃとして、ＭＮＩ Ｂｒａｉｎ（ＭＮＩ標準脳）を例示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ＭＮＩ標準脳以外のテンプレート脳データを用いてもよい。テンプレート脳データとして、ＭＮＩ以外の他の研究機関が提供するデータを利用してもよいし、複数の被験者の脳構造を統計的に処理（標準化）して作成した独自のテンプレート脳データを用いてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、ブロードマン脳領域番号を選択する方法か、または、テンプレート脳データ１５ｃ上での位置指定を行う方法により、関心脳領域ＲＯＩを指定する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、これら以外の他の方法によって関心脳領域ＲＯＩを指定してもよい。たとえば、標準脳座標系における位置座標（座標値）を指定してもよい。また、ブロードマン脳領域以外の他の脳領域分類にしたがって、関心脳領域ＲＯＩを指定してもよい。脳領域分類は、たとえば独自の分類方法によって区分されたものでもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、関心脳領域ＲＯＩに対応する計測チャンネル１ｃを抽出する際に、確率閾値または距離閾値をユーザが入力する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば関心脳領域ＲＯＩの位置に応じた閾値を予め設定しておき、関心脳領域ＲＯＩが指定されると、対応する閾値を自動で設定する構成であってもよい。

１ａ 送光プローブ（計測プローブ）
１ｂ 受光プローブ（計測プローブ）
１ｃ 計測チャンネル（計測点）
２ 位置計測器（基準位置取得手段、計測位置取得手段）
１４ 本体制御部
１４ａ 基準位置情報取得部（基準位置取得手段）
１４ｂ 計測点位置情報取得部（計測位置取得手段）
１４ｃ 推定位置算出部（位置算出手段）
１４ｄ 計測点抽出部（計測点抽出手段）
１４ｅ データ算出部（計測データ算出手段）
４１ 計測データ
４２ 領域計測データ
１００ 脳機能計測装置（計測データ取得手段）
１１４ 本体制御部（計測データ取得手段）
２００ データ処理装置（脳機能計測用データ処理装置）
Ｅ 推定計測点位置
ＲＯＩ 関心脳領域
Ｔｈ 距離閾値

Claims (7)

1. 被験者の頭部に配置された計測プローブにより脳機能計測を行う計測手段と、
   被験者の頭部の基準位置の情報である第１基準位置情報を取得する基準位置取得手段と、
   前記計測プローブによる計測点位置情報を取得する計測位置取得手段と、
   脳の構造を標準化した標準化脳データにおける基準位置の情報である第２基準位置情報と、取得した被験者の前記第１基準位置情報と、取得した計測点位置情報とに基づいて、前記標準化脳データ上での前記計測プローブによる推定計測点位置を算出する位置算出手段と、
   算出した前記標準化脳データ上での前記推定計測点位置の情報と、前記標準化脳データにおける関心脳領域の位置情報とに基づいて、前記標準化脳データ上における前記関心脳領域に対応する計測点を抽出する計測点抽出手段と、
   抽出された前記関心脳領域に対応する前記計測点における前記計測手段による計測データに基づいて、前記関心脳領域の計測データを算出する計測データ算出手段とを備える、脳機能計測装置。
2. 前記計測データ算出手段は、前記関心脳領域に対応する前記計測点が複数抽出された場合に、抽出された複数の前記計測点における計測データについて、前記推定計測点位置に応じた重み係数を加味した加算平均により、前記関心脳領域の計測データを算出するように構成されている、請求項１に記載の脳機能計測装置。
3. 前記計測点抽出手段は、前記標準化脳データにおける前記関心脳領域の位置から所定の距離閾値の範囲内に前記推定計測点位置が位置する前記計測点を、前記関心脳領域に対応する計測点として抽出するように構成されている、請求項１または２に記載の脳機能計測装置。
4. 前記計測点抽出手段は、前記推定計測点位置が前記標準化脳データにおける前記関心脳領域に属する確率が所定の確率閾値以上となる前記計測点を、前記関心脳領域に対応する計測点として抽出するように構成されている、請求項１または２に記載の脳機能計測装置。
5. 前記計測データ算出手段は、前記関心脳領域の位置と前記推定計測点位置との間の距離、または、前記推定計測点位置が前記関心脳領域に属する確率に基づいて、抽出された前記計測点の重み係数を決定するように構成されている、請求項２に記載の脳機能計測装置。
6. 前記計測点抽出手段は、複数の脳領域からユーザによる前記関心脳領域の選択を受け付けるか、または、前記標準化脳データ上でのユーザによる前記関心脳領域の位置指定を受け付けることにより、前記標準化脳データにおける前記関心脳領域の位置情報を取得するように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の脳機能計測装置。
7. 被験者の頭部に計測プローブを取り付けて計測を行う脳機能計測に用いられるデータ処理装置であって、
   脳機能計測データを取得する計測データ取得手段と、
   被験者の頭部の基準位置の情報である第１基準位置情報を取得する基準位置取得手段と、
   前記計測プローブによる計測点位置情報を取得する計測位置取得手段と、
   脳の構造を標準化した標準化脳データにおける基準位置の情報である第２基準位置情報と、取得した被験者の前記第１基準位置情報と、取得した計測点位置情報とに基づいて、前記標準化脳データ上での前記計測プローブによる推定計測点位置を算出する位置算出手段と、
   算出した前記標準化脳データ上での前記推定計測点位置の情報と、前記標準化脳データにおける関心脳領域の位置情報とに基づいて、前記標準化脳データ上における前記関心脳領域に対応する計測点を抽出する計測点抽出手段と、
   抽出された前記関心脳領域に対応する前記計測点における前記計測データ取得手段による計測データに基づいて、前記関心脳領域の計測データを算出する計測データ算出手段とを備える、脳機能計測用データ処理装置。

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