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生物體光測(cè)量裝置、生物體光測(cè)量方法以及移動(dòng)型位置傳感器用卡合部件的制作方法

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生物體光測(cè)量裝置、生物體光測(cè)量方法以及移動(dòng)型位置傳感器用卡合部件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的生物體光測(cè)量裝置具有:向被檢體照射光,測(cè)量通過(guò)被檢體的光的光照射/測(cè)量部;處理所述光照射/測(cè)量部的測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)生成生物體光測(cè)量圖像的信號(hào)處理部;以及檢測(cè)所述光照射/測(cè)量部向被檢體的光照射位置以及來(lái)自被檢體的通過(guò)光的取出位置的位置測(cè)量部,所述光照射/測(cè)量部具備:多個(gè)光纖;分別安裝在所述多個(gè)光纖上的多個(gè)光纖插頭;以及裝卸可能地固定在被檢體的測(cè)定部位,并保持所述多個(gè)光纖插頭的底座,所述位置測(cè)量部具備:移動(dòng)型位置傳感器;以及卡合部件,其具有裝卸可能地與安裝在所述移動(dòng)型位置傳感器上并在所述底座上保持的所述多個(gè)光纖插頭卡合的形狀。
【專利說(shuō)明】生物體光測(cè)量裝置、生物體光測(cè)量方法以及移動(dòng)型位置傳 感器用卡合部件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種通過(guò)向生物體照射近紅外光,測(cè)量通過(guò)生物體內(nèi)部或在生物體內(nèi) 部反射的光,來(lái)測(cè)量生物體內(nèi)部的血液循環(huán)、血液流通動(dòng)態(tài)以及血紅蛋白量變化的生物體 光測(cè)量裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 生物體光測(cè)量裝置是將從可見(jiàn)到近紅外的波長(zhǎng)的光從光纖通過(guò)頭皮照射到生物 體上,從頭皮測(cè)定通過(guò)生物體內(nèi)部或在生物體內(nèi)部反射的光的裝置。近年來(lái),實(shí)現(xiàn)了基于多 信道裝置的測(cè)定數(shù)據(jù)的圖像化(例如,專利文獻(xiàn)1)。
[0003] 在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了如下裝置:通過(guò)移動(dòng)型位置傳感器(筆型磁傳感器)測(cè)量 測(cè)定對(duì)象中的光照射位置以及光檢測(cè)位置,將生物體通過(guò)光強(qiáng)度圖像與測(cè)定對(duì)象的頭表圖 像或腦表圖像重疊地顯示的生物體光測(cè)量裝置。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :國(guó)際公開(kāi)第2011/046072號(hào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明要解決的課題
[0008] 然而,在專利文獻(xiàn)1中存在如下問(wèn)題:一旦從探針底座拆下光纖后將移動(dòng)型位置 傳感器插入具有該光纖前端的位置來(lái)進(jìn)行測(cè)定,因此操作員一邊推測(cè)拆下光纖前的前端位 置一邊進(jìn)行測(cè)量,從而不能高精度地進(jìn)行光纖的前端位置的測(cè)量。
[0009] 本發(fā)明的目的是在生物體光測(cè)量裝置的光纖的前端與被檢體接觸的狀態(tài)下,高精 度地測(cè)定光纖的前端位置。
[0010] 解決問(wèn)題的手段
[0011] 為了解決所述課題,在本發(fā)明中具有:向被檢體照射光,測(cè)量通過(guò)被檢體的光的光 照射/測(cè)量部;處理所述光照射/測(cè)量部的測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)生成生物體光測(cè)量圖像的信號(hào)處理 部;以及檢測(cè)所述光照射/測(cè)量部向被檢體的光照射位置以及來(lái)自被檢體的通過(guò)光的取出 位置的位置測(cè)量部,所述光照射/測(cè)量部具備:多個(gè)光纖;分別安裝在所述多個(gè)光纖上的多 個(gè)光纖插頭;以及可裝卸地固定在被檢體的測(cè)定部位,并保持所述多個(gè)光纖插頭的底座,所 述位置測(cè)量部具備:移動(dòng)型位置傳感器;以及卡合部件,其具有可裝卸地與安裝在所述移 動(dòng)型位置傳感器上并保持在所述底座上的所述多個(gè)光纖插頭進(jìn)行卡合的形狀。
[0012] 發(fā)明效果
[0013] 以上,根據(jù)本發(fā)明不是從底座拆下生物體光測(cè)量裝置的光纖以及光纖插頭,而是 能夠在光纖的前端接觸被檢體的狀態(tài)下,測(cè)定光纖的前端部的位置。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1是表示本發(fā)明的生物體光測(cè)量裝置的整體結(jié)構(gòu)的框圖。
[0015] 圖2是安裝了底座108的被檢體107的側(cè)面圖。
[0016] 圖3(a)、(b)以及(c)分別是光纖插頭204的立體圖、截面圖以及截面的立體圖。
[0017] 圖4(a)以及(b)是表示基于光纖插頭204的棒狀部件的突出長(zhǎng)度的光線106的 按壓力的差的說(shuō)明圖。
[0018] 圖5是從底座108的截面方向表示在底座108上固定光纖插頭204的狀態(tài)的說(shuō)明 圖。
[0019] 圖6 (a)是移動(dòng)型位置傳感器118和卡合部件502的部件的立體圖,(b)、(c)以及 (d)是將卡合部件502固定在移動(dòng)型位置傳感器上的狀態(tài)的側(cè)面圖、截面圖以及截面的立 體圖。
[0020] 圖7(a)是插入光纖插頭204之前的卡合部件502的截面圖,(b)是插入后的卡合 部件502的截面圖。
[0021] 圖8是表示將光纖插頭204插入卡合部件502的狀態(tài)的、移動(dòng)型位置傳感器118 的前端坐標(biāo)、軸向向量以及光纖的前端坐標(biāo)的說(shuō)明圖。
[0022] 圖9是表示在卡合部件502安裝了仿真插頭的狀態(tài)的說(shuō)明圖。
[0023] 圖10是表示實(shí)施方式一的生物體光測(cè)量方法的流程的流程圖。
[0024] 圖11 (a)以及(b)是表示在生物體光測(cè)量方法中,信號(hào)處理部113在顯示裝置114 顯示的畫面例的說(shuō)明圖。
[0025] 圖12(a)以及(b)是表示在生物體光測(cè)量方法中,信號(hào)處理部113在顯示裝置114 顯示的畫面例的說(shuō)明圖。
[0026] 圖13是表示在生物體光測(cè)量方法中,信號(hào)處理部113在顯示裝置114顯示的畫面 例的說(shuō)明圖。
[0027] 圖14是表示在底座108上固定光纖插頭204的狀態(tài)下,使卡合部件502沿著光纖 106的前端的軸向接近的說(shuō)明圖。
[0028] 圖15是表示將光纖插頭204插入(卡入)到卡合部件502的開(kāi)口 2511的狀態(tài)的 說(shuō)明圖。
[0029] 圖16是表示被檢體的形態(tài)圖像1402與生物體光測(cè)量圖像1403的重疊圖像的說(shuō) 明圖。
[0030] 圖17是表示在本發(fā)明的測(cè)量方法與比較例的測(cè)量方法中,光纖的前端位置的測(cè) 量所需要的時(shí)間的對(duì)比的圖表。
[0031] 圖18(a)以及(b)是表示比較例的光纖的前端位置的測(cè)量方法的說(shuō)明圖。
[0032] 圖19是表示將僅由固定在光纖106上的部分構(gòu)成的光纖插頭906插入到卡合部 件502的狀態(tài)的說(shuō)明圖。
[0033] 圖20是表示卡合部件502的其他結(jié)構(gòu)例的說(shuō)明圖。
[0034] 圖21是表示實(shí)施方式二的生物體光測(cè)量方法的流程的流程圖。
[0035] 圖22是表示被檢體的仿真形態(tài)圖像(線框圖像)1601與生物體光測(cè)量圖像1403 的重疊圖像的說(shuō)明圖。
[0036] 圖23是表示實(shí)施方式三的生物體光測(cè)量方法的流程的流程圖。
[0037] 圖24是表示實(shí)時(shí)地重疊被檢體的形態(tài)圖像1402與安裝的光纖的前端位置1803 的圖像的說(shuō)明圖。
[0038] 圖25是表示實(shí)施方式四的生物體光測(cè)量方法的流程的流程圖。
[0039] 圖26是表示實(shí)時(shí)地將被檢體的形態(tài)圖像1402、安裝的光纖的前端位置1803以及 過(guò)去的光纖的前端位置2004進(jìn)行了重疊的圖像的說(shuō)明圖。
[0040] 圖27(a)、(b)以及(c)是表示為了使三個(gè)地方的光纖位置按照每個(gè)地方的順序與 過(guò)去的光纖位置一致,顯示表示偏差量的誤差條和移動(dòng)方向的圖像例的說(shuō)明圖。
[0041] 圖28是表示為了使三個(gè)地方的光纖位置同時(shí)與過(guò)去的光纖位置一致,顯示表示 偏差量的誤差條和移動(dòng)方向的圖像例的說(shuō)明圖。
[0042] 圖29是表示實(shí)施方式五的生物體光測(cè)量方法的流程的流程圖。
[0043] 圖30是表示實(shí)時(shí)地將被檢體的仿真形態(tài)圖像(線框圖像)2401、安裝的光纖的前 端位置1803以及過(guò)去的光纖的前端位置2004進(jìn)行了重疊的圖像的說(shuō)明圖。

【具體實(shí)施方式】
[0044] 本發(fā)明的生物體光測(cè)量裝置構(gòu)成為具有:向被檢體照射光,測(cè)量通過(guò)被檢體的光 的光照射/測(cè)量部;處理光測(cè)量部的測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)生成生物體光測(cè)量圖像的信號(hào)處理部;以 及測(cè)定光照射/測(cè)量部向被檢體的光照射位置以及被檢體通過(guò)光的測(cè)量位置的位置測(cè)量 部。
[0045] 在此,光照射/測(cè)量部具備:多個(gè)光纖;安裝在光纖上的光纖插頭;以及可裝卸地 固定在被檢體的測(cè)定部位,并保持多個(gè)光纖插頭的底座。
[0046] 位置測(cè)量部包括:移動(dòng)型位置傳感器、安裝在移動(dòng)型位置傳感器上的卡合部件以 及運(yùn)算部。
[0047] 卡合部件具備:通過(guò)保持在底座的光纖插頭和移動(dòng)型位置傳感器的檢測(cè)位置以及 和測(cè)定部位的表面之間的位置關(guān)系(以下,將該位置關(guān)系稱為預(yù)定的位置關(guān)系)而可裝卸 地卡合的形狀。
[0048] 運(yùn)算部根據(jù)通過(guò)卡合部件與光纖插頭卡合的狀態(tài)的移動(dòng)型位置傳感器檢測(cè)出的 位置和預(yù)定的位置的關(guān)系,通過(guò)運(yùn)算計(jì)算出光纖插頭的光纖的前端位置。由此,不是從底座 拆下光纖以及光纖插頭,而是能夠在光纖的前端與被檢體接觸的狀態(tài)下,測(cè)定光纖的前端 部的位置。
[0049] 當(dāng)光纖插頭包括固定在光纖上的固定部的情況下,卡合部件也可以構(gòu)成為:當(dāng)與 光纖插頭卡合時(shí),移動(dòng)型位置傳感器的前端與固定部的端部接觸。作為具體例,固定部構(gòu)成 為:具備固定在光纖上的筒狀部和固定在筒狀部的端部上的棒狀部,移動(dòng)型位置傳感器構(gòu) 成為:與棒狀部的端部接觸并檢測(cè)其位置。
[0050] 例如,卡合部件構(gòu)成為:具備與光纖插頭的外周卡合的形態(tài)的開(kāi)口。作為具體例, 卡合部件的開(kāi)口形成為:深度方向與移動(dòng)型位置傳感器的軸向同軸,使插入開(kāi)口的光纖插 頭的光纖與移動(dòng)型位置傳感器的軸向保持同軸。此時(shí),運(yùn)算部計(jì)算出從移動(dòng)型位置傳感器 的前端向軸向僅隔預(yù)定距離的位置,由此能夠求出光纖的前端位置。
[0051] 光纖插頭也可以構(gòu)成為:包括使固定部相對(duì)光纖的前端部的軸向可移動(dòng)地保持的 保持部。此時(shí),可以在底座上設(shè)置用于保持光纖插頭的多個(gè)孔,使光纖插頭的保持部的外周 與底座的底座孔的周邊卡合,在底座上安裝光纖插頭。此外,光纖也可以構(gòu)成為:將前端部 的外周固定在光纖插頭的固定部,在光纖插頭的內(nèi)部彎曲,從光纖插頭的側(cè)面向外部引出。 此時(shí),在卡合部件的開(kāi)口的邊緣最好設(shè)置插入從光纖插頭的側(cè)面引出的光纖的切口。
[0052] 以預(yù)定的位置關(guān)系在卡合部件上安裝仿真插頭,由此能夠測(cè)定沒(méi)有配置光纖插頭 的被檢體的基準(zhǔn)部位。
[0053] 此外,當(dāng)測(cè)定被檢體的基準(zhǔn)部位時(shí),信號(hào)處理部能夠構(gòu)成為:在顯示裝置顯示催促 操作員將仿真插頭安裝到卡合部件來(lái)測(cè)定被檢體的基準(zhǔn)部位的預(yù)定的顯示,并從位置測(cè)量 部讀取位置測(cè)量部所測(cè)量的被檢體的基準(zhǔn)部位的位置數(shù)據(jù)。
[0054] 此外,當(dāng)測(cè)量光纖的前端位置時(shí),信號(hào)處理部構(gòu)成為:在顯示裝置上顯示催促操作 員從卡合部件拆下仿真插頭來(lái)測(cè)定光纖的前端位置的預(yù)定的顯示,并從位置測(cè)量部讀取位 置測(cè)量部測(cè)量的光纖前端的位置數(shù)據(jù)。并且,信號(hào)處理部將讀取的基準(zhǔn)位置以及光纖前端 的位置信息附加到生物體光測(cè)量圖像上。由此,信號(hào)處理部能夠生成利用位置信息將生物 體光測(cè)量圖像與表示被檢體的形態(tài)的圖像重疊的圖像。
[0055] 此外,作為本發(fā)明的其他方式,提供一種向被檢體照射光,測(cè)量通過(guò)被檢體的光的 生物體光測(cè)量方法。該方法將分別安裝了光纖插頭的多個(gè)光纖的前端配置成通過(guò)保持多個(gè) 光纖插頭的底座而與被檢體接觸。接著,使移動(dòng)型位置傳感器通過(guò)卡合部件依次與多個(gè)光 纖插頭卡合,根據(jù)此時(shí)的移動(dòng)型位置傳感器的檢測(cè)位置和預(yù)定的位置關(guān)系通過(guò)運(yùn)算計(jì)算出 多個(gè)光纖的前端位置,其中,所述移動(dòng)型位置傳感器安裝有通過(guò)預(yù)定的位置關(guān)系能夠與光 纖插頭卡合的卡合部件。
[0056] 在該方法中,以預(yù)定的位置關(guān)系在卡合部件上安裝仿真插頭,使仿真插頭的前端 與沒(méi)有配置光纖插頭的被檢體的基準(zhǔn)部位接觸,根據(jù)此時(shí)的移動(dòng)型位置傳感器的檢測(cè)位置 和預(yù)定的位置關(guān)系通過(guò)運(yùn)算能夠計(jì)算出基準(zhǔn)位置(基準(zhǔn)位置檢測(cè)工序)。
[0057] 能夠在顯示裝置上顯示催促操作員在基準(zhǔn)位置檢測(cè)工序前將仿真插頭安裝在卡 合部件的顯示。
[0058] 可以從光纖向被檢體照射光,使用從光纖讀取通過(guò)被檢體的光測(cè)量的數(shù)據(jù)來(lái)生成 生物體光測(cè)量圖像,使用光纖的前端位置信息,生成將生物體光測(cè)量圖像與表示被檢體的 形態(tài)的圖像進(jìn)行重疊的圖像。
[0059] 并且,在本發(fā)明的其他方式中,提供一種安裝在生物體光測(cè)量裝置的移動(dòng)型位置 傳感器上的卡合部件。該卡合部件具備:通過(guò)預(yù)定的位置關(guān)系可裝卸地與安裝在生物體光 測(cè)量裝置的光纖上的光纖插頭卡合的形狀。通過(guò)使用該卡合部件,即使在當(dāng)前的生物體光 測(cè)量裝置中,也能夠測(cè)定與被檢體接觸的狀態(tài)的光纖的前端位置。
[0060] 〈實(shí)施方式1>
[0061] (裝置結(jié)構(gòu))
[0062] 首先,使用圖1等對(duì)裝置的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖1是生物體光測(cè)量裝置的整體 結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是表示在被檢體107上安裝光纖106、109的狀態(tài)的立體圖。
[0063] 生物體光測(cè)量裝置是向被檢體107內(nèi)照射近紅外光,檢測(cè)從生物體的表面近旁反 射或通過(guò)生物體內(nèi)的光(以下,簡(jiǎn)單地稱為通過(guò)光),產(chǎn)生與光的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的裝 置。如圖1所示,該生物體光測(cè)量裝置具備:照射近紅外光的光照射部101 ;測(cè)量通過(guò)光,并 轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的光測(cè)量部102 ;控制光照射部101以及光測(cè)量部102的驅(qū)動(dòng)的控制部103 ; 信號(hào)處理部113 ;顯示裝置114 ;輸入輸出部116 ;以及存儲(chǔ)部115。
[0064] 光照射部101具備:射出預(yù)定波長(zhǎng)的光的半導(dǎo)體激光104、光模塊105以及光纖 106。光模塊105包括用于將半導(dǎo)體激光104所產(chǎn)生的光通過(guò)每個(gè)照射位置不同的多個(gè)頻 率進(jìn)行調(diào)制的調(diào)制器。光纖106傳播各光模塊105的輸出光,導(dǎo)入到被檢體107的預(yù)定的 測(cè)量區(qū)域,例如將其導(dǎo)入到頭部的多個(gè)位置為止,從前端向被檢體107進(jìn)行照射。半導(dǎo)體激 光104的波長(zhǎng)基于生物體內(nèi)的關(guān)注物質(zhì)的分光特性,但根據(jù)血液中的氧化血紅蛋白和脫氧 化血紅蛋白的濃度測(cè)量氧飽和度和血液量時(shí),從600nm?1400nm的波長(zhǎng)范圍的光中選擇一 個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)來(lái)使用。具體而言,例如根據(jù)氧化血紅蛋白和脫氧化血紅蛋白兩種測(cè)定對(duì)象, 照射兩種波長(zhǎng),例如780nm以及830nm的光。合成這些二波長(zhǎng)的光,從一個(gè)光纖106的前端 (照射位置)向被檢體107進(jìn)行照射。
[0065] 如圖2所示,通過(guò)帶子(帽帶)202等將用于保持光纖的片狀的底座108固定在被 檢體107的測(cè)定部位。在底座108設(shè)置多個(gè)孔,在孔的邊緣固定環(huán)。在光纖106的前端部 安裝光纖插頭204,通過(guò)與孔的邊緣的環(huán)的卡合,將光纖插頭204的外周可裝卸地固定在底 座108上。由此,使光纖106的前端與被檢體107的測(cè)定部位的表面(例如頭皮)接觸。對(duì) 光纖插頭204的結(jié)構(gòu),在后面進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0066] 光測(cè)量部102包括:光纖109 ;光電轉(zhuǎn)換兀件110 ;鎖定放大器模塊111 ;以及A/D 轉(zhuǎn)換器112。將光纖109配置成前端與測(cè)定部位的預(yù)定的位置接觸,從前端的端面吸取從光 照射部101照射的光中的通過(guò)預(yù)定的測(cè)量區(qū)域且從被檢體的表面射出的光,傳播至光電轉(zhuǎn) 換元件110。光電轉(zhuǎn)換元件將光纖109傳播的光轉(zhuǎn)換成與各自的光量對(duì)應(yīng)的電量的光電二 極管等。鎖定放大器模塊111選擇性地檢測(cè)來(lái)自光電轉(zhuǎn)換元件110的電信號(hào)中的與預(yù)定的 光照射位置對(duì)應(yīng)的調(diào)制信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換器112將鎖定放大器111的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信 號(hào)。由此,得出光照射位置(光纖106的前端位置)與檢測(cè)位置(光纖109的前端位置) 之間的點(diǎn)(測(cè)量點(diǎn))數(shù)的兩倍(2波長(zhǎng))的通道數(shù)量的血紅蛋白量變化信號(hào)。
[0067] 此外,信號(hào)處理部113處理血紅蛋白量變化信號(hào),生成將氧化血紅蛋白濃度變化、 脫氧化血紅蛋白濃度變化以及全血紅蛋白濃度變化等按每個(gè)通道表示的圖表,或者在被檢 體的二維圖像上構(gòu)成它們的圖像(生物體光測(cè)量圖像)。顯示裝置114顯示信號(hào)處理部113 生成的圖表或圖像等。存儲(chǔ)部115存儲(chǔ)信號(hào)處理部113的處理所需要的數(shù)據(jù)或處理結(jié)果或 生成的圖像。
[0068] 輸入輸出部116從操作員接收裝置的動(dòng)作所需要的各種指令的輸入。控制部103 控制裝置整體的動(dòng)作,執(zhí)行生物體光測(cè)量。
[0069] 除此之外,生物體光測(cè)量裝置為了測(cè)量光照射位置(光纖106的前端)和檢測(cè)位 置(光纖109的前端)的三維坐標(biāo),具備三維位置測(cè)量單元117。作為三維位置測(cè)量單元 117,如果是能夠檢測(cè)移動(dòng)型位置傳感器的三維位置的話,則可以使用各種測(cè)定方法。在此, 三維位置測(cè)量單元117具備移動(dòng)型位置傳感器118和磁場(chǎng)產(chǎn)生模塊119,測(cè)量磁場(chǎng)產(chǎn)生模塊 119產(chǎn)生的磁場(chǎng)區(qū)域120中的移動(dòng)型位置傳感器118的三維位置。
[0070] (光纖插頭204的結(jié)構(gòu))
[0071] 如上所述,在光纖106、109的前端部安裝光纖插頭204,通過(guò)使光纖插頭204的外 周與底座108的孔的邊緣的環(huán)卡合,可裝卸地固定在底座108上。以下,使用圖3對(duì)光纖插 頭204的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。圖3(a)、(b)以及(c)分別是光纖插頭204的立體圖、截面 圖以及截面的立體圖。光纖106的光纖插頭204與光纖109的光纖插頭204具有相同的結(jié) 構(gòu),因此在此以光纖106的光纖插頭204為一例進(jìn)行以下的說(shuō)明。
[0072] 如圖3(a)、(b)以及(c)所示,光纖插頭204構(gòu)成為具備:固定在光纖106的前端 近旁的外周上的筒狀部2603 ;固定在筒狀部2603的上部端面上的預(yù)定長(zhǎng)度的棒狀部2607 ; 配置在筒狀部2603的外周,向軸向可動(dòng)地保持筒狀部2603的保持部2602 ;以及彈簧2605。 筒狀部2603和棒狀部2607構(gòu)成針對(duì)光纖106固定的固定部。保持部2602是在圓柱體內(nèi) 部形成空間的形狀,光纖106的前端從設(shè)置在下部端面上的開(kāi)口突出,棒狀部2607從設(shè)置 在上部端面上的開(kāi)口突出。光纖106在光纖插頭204內(nèi)彎曲,從設(shè)置在筒狀部2603的側(cè)面 上的開(kāi)口引出,并且通過(guò)設(shè)置在筒狀的保持部2602側(cè)面的開(kāi)口向外部引出。由此,向大致 90度彎曲的方向引出光纖106的前端的軸向。
[0073] 筒狀部2603和棒狀部2607與光纖106 -體地能夠在保持部2602的內(nèi)部向軸向 移動(dòng)。因此,來(lái)自光纖106的保持部2602的突出量是可變的。彈簧2605被配置在棒狀部 2607的外側(cè),相對(duì)于保持部2062的上部端面,向壓低筒狀部2603的方向進(jìn)行施壓。通過(guò)該 彈簧2605的施壓,能夠使光纖106的前端面與被檢體的表面(頭皮)以適度的按壓力進(jìn)行 接觸。
[0074] 在保持部2602的下部以預(yù)定的距離設(shè)有在外周為螺釘狀的突起2604。該突起 2604與被固定在底座108的孔的周邊的環(huán)卡合,將光纖插頭204可裝卸地固定在底座108 上。
[0075] 棒狀部材2607是被固定在光纖106上的、具有恒定長(zhǎng)度的部件,因此從棒狀部材 2607的上端至光纖106的前端之間的距離2608是恒定的。因此,通過(guò)使移動(dòng)型位置傳感 器118的前端與棒狀部材2607的上端接觸來(lái)在其三維位置進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)運(yùn)算在軸向距離 2608的位置,能夠計(jì)算出光纖106的前端。另外,保持部2602相對(duì)于光纖106是可動(dòng)的,因 此從保持部2602的上部端面至光纖106的前端為止的距離2606根據(jù)向保持部2602的底 座108的固定位置而變動(dòng)。
[0076] 此外,操作員通過(guò)目測(cè)確認(rèn)棒狀部材2607從保持部2602的上端突出的長(zhǎng)度,由此 能夠確認(rèn)彈簧2605的收縮情況。如圖4(a)所示,當(dāng)向棒狀部材2607的上方的突出長(zhǎng)度較 長(zhǎng)時(shí),彈簧2605大幅收縮,基于彈簧2605的光纖106的按壓力較大。因此,在被檢體107 的表面以較強(qiáng)的按壓力按壓光纖106,因此被檢體107可能感到疼痛。相反,如圖4(b)所 示,當(dāng)棒狀部材2607的突出長(zhǎng)度較短時(shí),基于彈簧2605的光纖106的按壓力較小,光纖106 從被檢體107的表面浮起,從而有可能不能接觸。操作員調(diào)整保持在底座108上的保持部 2602的位置,調(diào)整成棒狀部材2607從保持部2602僅突出適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度,由此能夠恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定 光纖106向被檢體107的按壓力。
[0077] 如圖2所示,將這樣結(jié)構(gòu)的光纖插頭204插入到排列設(shè)置在底座108上的孔中,使 螺釘狀的突起2604與孔的周圍的環(huán)卡合,由此能夠使光纖106的前端面與被檢體108的表 面以預(yù)定的壓力接觸。此時(shí),通過(guò)細(xì)棒等分開(kāi)頭發(fā),以便使頭發(fā)夾在光纖106的前端與被檢 體108的表面之間。在圖5中示意地示出了在底座108上固定光纖插頭204,從底座108的 截面方向查看光纖108的前端306與被檢體107的表面接觸的狀態(tài)。如上所述,在底座108 以預(yù)定的排列固定光照射部101的所有的光纖106的光纖插頭204和光測(cè)量部102的所有 的光纖109的光纖插頭204。通常,光纖106、109的總數(shù)為30?80根。
[0078] 另外,在保持部1602的上部外周具備:用于結(jié)合保持部1602的筒狀的側(cè)面部件和 上部端面的部件的螺釘2609。該螺釘2609從保持部1602的側(cè)面突出,因此在之后說(shuō)明的 卡合部件502,在與該螺釘2609對(duì)應(yīng)的位置形成凹部。
[0079](移動(dòng)型位置檢測(cè)傳感器118和卡合部件502)
[0080] 圖6(a)是移動(dòng)型位置傳感器118的立體圖和在此固定的卡合部件502的部件的 立體圖。圖6(b)、(c)以及(d)是在移動(dòng)型位置傳感器上固定卡合部件502的狀態(tài)的側(cè)面 圖、截面圖以及截面的立體圖。
[0081] 如圖6(a)所示,移動(dòng)型位置傳感器118為筆型,在側(cè)面具備按鍵2505。當(dāng)操作員 按壓側(cè)面的測(cè)量按鍵2505時(shí),三維位置測(cè)量單元117測(cè)量移動(dòng)型位置傳感器118的前端的 三維位置。
[0082] 卡合部件502被安裝在移動(dòng)型位置傳感器上,具備:通過(guò)預(yù)定的位置關(guān)系可裝卸 地與在保持在底座108上的光纖插頭204卡合的形狀(開(kāi)口)。
[0083] 卡合部件502由左側(cè)軀干部2502、右側(cè)軀干部2503、與光纖插頭204卡合的開(kāi)口 部2504以及螺母2505等四個(gè)部件構(gòu)成。移動(dòng)型位置傳感器118是磁傳感器,因此各部件 由不產(chǎn)生磁噪音的非磁性體(例如塑料)構(gòu)成。
[0084] 左側(cè)軀干部2502、右側(cè)軀干部2503以及螺母2505是用于將與光纖插頭204卡合 的開(kāi)口部2504固定在移動(dòng)型位置傳感器118上的部件。
[0085] 左側(cè)軀干部2502以及右側(cè)軀干部2503在內(nèi)部具有收納移動(dòng)型位置傳感器118的 空間,具有夾住移動(dòng)型位置傳感器118的形狀。在左側(cè)軀干部2502、右側(cè)軀干部2503的前 端和尾端形成螺紋,通過(guò)前端與開(kāi)口部2504抒合,尾端與螺母2505抒合,將卡合部件502 一體地固定在移動(dòng)型位置傳感器上。
[0086] 在左側(cè)以及右側(cè)軀干部2502、2503,在移動(dòng)型位置傳感器118的位置設(shè)有按鍵用 孔2506,以便操作員能夠按壓測(cè)量按鍵2505。
[0087] 開(kāi)口部2504在前端設(shè)有與光纖插頭204的保持部2602外周卡合的形狀的開(kāi)口 2511。即,開(kāi)口 2511的徑是在保持部2602的外形上加上了預(yù)定的間隙的大小。在開(kāi)口 2511設(shè)有可插入從保持部2602的側(cè)面引出的光纖106、109的大小的切口 2510,通過(guò)將光 纖106、109插入切口 2508而不妨礙卡合。此外,在開(kāi)口 2511的內(nèi)壁面形成與從保持部2602 的側(cè)面突出的螺釘2609對(duì)應(yīng)的形狀的凹部。
[0088] 將開(kāi)口部2504的軸向設(shè)置成與移動(dòng)型位置傳感器118的軸向一致。由此,如圖 7 (a)、(b)所示,通過(guò)使光纖插頭204與開(kāi)口部2504的開(kāi)口 2511卡合(插入),能夠使光纖 106的前端部的軸向與移動(dòng)型位置傳感器118的軸向一致。
[0089] 此外,在卡合部件502的開(kāi)口部2504的側(cè)面開(kāi)有確認(rèn)用的窗口 2507,以便能夠使 操作員看到移動(dòng)型位置傳感器118的前端部。如圖7(a)、(b)所示,一邊將光纖插頭204卡 合(插入)到開(kāi)口部2504的開(kāi)口 2511,一邊從窗2507通過(guò)目測(cè)確認(rèn)移動(dòng)型位置傳感器118 的前端部2705,由此能夠使卡合部件502和移動(dòng)型位置傳感器118相對(duì)光纖插頭204移動(dòng) 到光纖插頭204的棒狀部材2607的前端與移動(dòng)型位置傳感器118的前端2705接觸的位置。
[0090] 如果移動(dòng)型位置傳感器118的前端與棒狀部件2607接觸,則操作員按壓測(cè)量按鍵 2505。如圖8所示,三維位置測(cè)量單元117測(cè)量移動(dòng)型位置傳感器118的前端的位置坐標(biāo) (xl, yl, zl)和移動(dòng)型位置傳感器118的軸向向量(dx, dy, dz)。然而,(xl, yl, zl)的單 位是mm, (dx,dy,dz)的單位是無(wú)因次量,因此設(shè)成V (dx2+dy2+dz2) = 1。通過(guò)讀入并執(zhí) 行內(nèi)置的程序,信號(hào)處理部113使用下述公式(1)通過(guò)運(yùn)算計(jì)算出從由三維位置測(cè)量單元 117測(cè)量的位置向移動(dòng)型位置傳感器118的軸向僅隔著預(yù)定的距離(L) 2608的位置的坐標(biāo) (x2, y2, z2)。
[0091] (x2, y2, z2) = (xl, yl, zl)+LX (dx, dy, dz)......(1)
[0092] 由此,能夠計(jì)算出光纖106的前端位置(x2、y2、z2)。
[0093] 此外,在卡合部件502的開(kāi)口部2511的側(cè)面沿著軸向設(shè)有多個(gè)小的槽2508。由 此,即使在光纖插頭204的保持部2602的外徑2601中存在偏差,也能夠順暢地插入(卡 合)到開(kāi)口 2511。
[0094] 在生物體光測(cè)量中,需要測(cè)量沒(méi)有安裝光纖106U09的被檢體107上的基準(zhǔn)點(diǎn) (例如,鼻根(nasion)、右耳上端部、左耳上端部等)的位置。在基準(zhǔn)點(diǎn)沒(méi)有安裝光纖106、 109,但是因此不存在光纖插頭204。因此,可以考慮從移動(dòng)型位置傳感器118拆下卡合部件 502,進(jìn)行被檢體107上的基準(zhǔn)點(diǎn)的位置測(cè)量,但拆下或再次安裝卡合部件502的作業(yè)非常 繁雜。此外,當(dāng)拆下卡合部件502時(shí),與安裝卡合部件502的情況不同,不需要進(jìn)行信號(hào)處 理部113的運(yùn)算,而是要直接使用三維位置測(cè)量單元117所求出的位置。因此,必須通過(guò)測(cè) 定基準(zhǔn)點(diǎn)或測(cè)定光纖106、109的前端來(lái)變更運(yùn)算方法,因此變得繁雜。
[0095] 在本發(fā)明中,如圖9所示,當(dāng)測(cè)定基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí),將具有與光纖插頭204相同形狀以及 尺寸的仿真插頭1303插入到合部件502的開(kāi)口 2511。具體而言,將從仿真插頭1303的前 端至后端為止的距離L設(shè)計(jì)成與從圖3 (b)的光纖106的前端至棒狀部材的上端為止的距 離2608相同。由此,操作員使仿真插頭1303的前端1304接觸基準(zhǔn)點(diǎn),如果按壓測(cè)量按鍵 2505則能夠檢測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)的位置。因此,不需要拆下或安裝卡合部件502的繁雜的作業(yè),也不 需要變更信號(hào)處理部113的運(yùn)算方法,而能夠容易地測(cè)量被檢體上的基準(zhǔn)點(diǎn)的位置。
[0096](生物體光測(cè)量方法)
[0097] 接著,使用圖10等說(shuō)明生成將另外測(cè)定的MRI圖像等的被檢體的形態(tài)圖像與生物 體光測(cè)量圖像進(jìn)行重疊的圖像的方法。MRI圖像等的形態(tài)圖像與生物體光測(cè)量結(jié)果的重疊 圖像的詳細(xì)生成流程是在專利文獻(xiàn)1等中記載的公知的技術(shù),因此,在此說(shuō)明概略,對(duì)該過(guò) 程中的本發(fā)明的光纖以及基準(zhǔn)點(diǎn)的位置測(cè)定方法進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0098] 首先,操作員將所有的光纖106、109的光纖插頭204依次固定在底座108孔中,配 置成在被檢體107的表面上前端以預(yù)定的壓力接觸光纖106、109??梢栽谠摖顟B(tài)下進(jìn)行生 物體光測(cè)量來(lái)生成生物體光測(cè)量圖像,也可以在步驟1205之后進(jìn)行生物體光測(cè)量。在控制 部103的控制下,從光照射部101的光纖106向被檢體107照射光,通過(guò)光纖109吸取通過(guò) 被檢體107的光并進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)信號(hào)處理部113生成生物體光測(cè)量圖像來(lái)進(jìn)行生物體光 測(cè)量。
[0099] 當(dāng)操作員操作輸入輸出部116來(lái)啟動(dòng)圖11 (a)的光纖位置測(cè)量的主畫面2801時(shí), 信號(hào)處理部113在消息窗口 2802顯示催促在進(jìn)行基于移動(dòng)型位置傳感器118的被檢體107 上的基準(zhǔn)點(diǎn)的位置測(cè)量之前在卡合部件(也被稱為磁傳感器罩)502安裝仿真插頭(也被 稱為假插頭)1303的消息(圖10的步驟1208)。
[0100] 當(dāng)按下消息窗口 2802上的"取消"按鍵時(shí),結(jié)束光纖位置測(cè)量的主畫面2801,中斷 光纖位置測(cè)量。
[0101] 按照消息窗口 2802的消息,操作員在卡合部件502安裝仿真插頭1303后,按下 "是"按鍵,則向圖11(b)所示的畫面轉(zhuǎn)移。在圖11(b)的畫面中,顯示區(qū)域2803顯示表示 基于移動(dòng)型位置傳感器118的被檢體107上的基準(zhǔn)點(diǎn)(例如,鼻根(nasion)、右耳上端部、 左耳上端部等)的位置測(cè)量結(jié)果。當(dāng)操作員使仿真插頭1303的前端與被檢體上的基準(zhǔn)點(diǎn) 接觸,按下測(cè)量按鍵2505時(shí),三維位置測(cè)量單元117計(jì)算出此時(shí)的移動(dòng)型位置傳感器118 的位置,信號(hào)處理部118根據(jù)上述的公式(1)通過(guò)運(yùn)算計(jì)算出被檢體上的基準(zhǔn)點(diǎn)位置(步 驟1201)。如圖12 (a)所示,在顯示區(qū)域2803顯示計(jì)算出的基準(zhǔn)點(diǎn)位置,并且存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部 115內(nèi)的預(yù)定區(qū)域。對(duì)所有的基準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)定為止重復(fù)進(jìn)行。
[0102] 若對(duì)所有的基準(zhǔn)點(diǎn)存儲(chǔ)了位置數(shù)據(jù),則如圖12(b)所示,信號(hào)處理部113在消息窗 口 2804顯示催促?gòu)囊苿?dòng)型位置傳感器118的卡合部件502拆下仿真插頭1303的消息。當(dāng) 按下消息窗口 2804上的"取消"按鍵時(shí),向圖11(b)所示的畫面轉(zhuǎn)移,能夠再次進(jìn)行被檢體 107上的基準(zhǔn)點(diǎn)的位置測(cè)量。
[0103] 當(dāng)操作員按照消息從移動(dòng)型位置傳感器118的卡合部件502拆下仿真插頭1303 后,按下消息窗口 2804上的"是"按鍵時(shí),向圖13所示的畫面轉(zhuǎn)移,結(jié)束被檢體107上的基 準(zhǔn)點(diǎn)的位置測(cè)量(步驟1201),能夠進(jìn)行基于移動(dòng)型位置傳感器118的光纖106、109的測(cè)量 (步驟1205)。具體而言,如圖7 (a)以及圖14所示,在將光纖插頭204固定在底座108上 的狀態(tài)下,使卡合部件502沿著光纖106的前端的軸向接近,以便使光纖插頭204的位置不 發(fā)生偏差。
[0104] 然后,如圖7(b)以及圖15所示,將光纖插頭204插入(卡合)到卡合部件502的 開(kāi)口 2511,使移動(dòng)型位置傳感器118的前端與棒狀部材2607的上端接觸。操作員從開(kāi)口部 2504的窗口 2507通過(guò)目測(cè)能夠確認(rèn)是否接觸。在該狀態(tài)下,當(dāng)操作員押下測(cè)量開(kāi)關(guān)2505 時(shí),三維位置測(cè)量單元117計(jì)算出此時(shí)的移動(dòng)型位置傳感器118的位置,信號(hào)處理部118按 照上述的公式(1)通過(guò)運(yùn)算計(jì)算出光纖106的前端306的位置(步驟1205)。在圖13的顯 示區(qū)域2805顯示計(jì)算出的光纖106的前端306的位置,并且存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部115內(nèi)的預(yù)定的 區(qū)域。對(duì)所有的光纖106、109測(cè)定為止進(jìn)行重復(fù)。
[0105] 另一方面,信號(hào)處理部113讀入另外測(cè)定的被檢體的形態(tài)圖像(被檢體的MRI圖 像或CT圖像等的頭表圖像、腦表圖像)(步驟1202)。信號(hào)處理部103將讀入的形態(tài)圖像 通過(guò)圖像處理等計(jì)算出基準(zhǔn)點(diǎn)(例如,鼻根(nasion)、右耳上端部、左耳上端部等)的位置 (步驟 1203)。
[0106] 信號(hào)處理部103計(jì)算出用于將在步驟1201計(jì)算出的基準(zhǔn)點(diǎn)的位置坐標(biāo)投影到在 步驟1203計(jì)算出的被檢體的形態(tài)圖像的基準(zhǔn)點(diǎn)上的變換參數(shù)(步驟1204)。
[0107] 信號(hào)處理部103使用計(jì)算出的變換參數(shù),將在步驟1205計(jì)算出的光纖106,109的 前端位置投影到形態(tài)圖像上,并計(jì)算出其位置坐標(biāo)(步驟1206)。
[0108] 使用形態(tài)圖像上的光纖106、109的前端位置坐標(biāo),將生物體光測(cè)量圖像投影到形 態(tài)圖像上,生成在形態(tài)圖像上重疊生物體光測(cè)量圖像的圖像(步驟1207)。由此,例如圖16 所示,能夠生成生物體光測(cè)量圖像1403與形態(tài)圖像1402重疊的圖像1401。信號(hào)處理部113 在顯示裝置114顯示所生成的重疊圖像1401,并且存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部115中。
[0109] (測(cè)量光纖位置所需要的時(shí)間)
[0110] 根據(jù)如上所述的本實(shí)施方式的位置測(cè)量方法,測(cè)定了進(jìn)行32根光纖106、109的位 置的測(cè)量所需要的作業(yè)時(shí)間。圖17表示該結(jié)果。在圖17,縱軸表示操作所需要的作業(yè)時(shí) 間,橫軸表不五名操作員。
[0111] 作為比較例,顯示按照現(xiàn)有的位置測(cè)量方法同樣測(cè)量32個(gè)光纖的位置時(shí)所需要 的行動(dòng)時(shí)間。如圖18 (a)、(b)所示,比較例的位置測(cè)量方法是從底座108拆下光纖插頭204 的一端,將移動(dòng)型位置傳感器118插入操作員推定為有拆下的光纖106、109的前端位置306 的位置來(lái)推定位置,之后再次將光纖插頭204安裝到底座108上。
[0112] 如從圖17明確的那樣,與比較例的位置測(cè)量方法相比,當(dāng)五名操作員都使用本發(fā) 明的測(cè)量方法時(shí),作業(yè)時(shí)間顯著地縮短。此外,根據(jù)操作員的熟練度位置測(cè)量所需要的作業(yè) 時(shí)間不同,但使用本發(fā)明的測(cè)量方法時(shí),能夠以使用比較例的方法的情況的作業(yè)時(shí)間的約 30%的作業(yè)時(shí)間完成位置測(cè)量。
[0113] 比較例的方法應(yīng)注意從底座108拆下光纖插頭204時(shí),底座108相對(duì)被檢體107 的位置不產(chǎn)生偏差。底座108相對(duì)被檢體107的位置是否發(fā)生偏差基于操作員的技能。此 夕卜,從底座108拆下光纖插頭204后,操作員使用移動(dòng)型位置傳感器118通過(guò)目測(cè)測(cè)量是否 是光纖106的前端位置306的位置,因此存在誤差容易重疊的問(wèn)題。對(duì)此,本發(fā)明的測(cè)量方 法不需要從底座108拆下光纖插頭204,從而能夠直接測(cè)定光纖的前端位置,因此能夠高精 度地測(cè)量光纖的前端位置。
[0114] 另外,在本實(shí)施方式中,如圖3所示,將光纖插頭204分為固定在光纖106上的部 分2603、2607和保持它們的保持部2602,在這些之間配置彈簧2605的結(jié)構(gòu),本發(fā)明并不局 限于該結(jié)構(gòu)。通過(guò)移動(dòng)型位置傳感器118測(cè)量固定在光纖106、109上的插頭位置的話,能 夠得到相同的效果。
[0115] 例如,圖19所不,僅由固定在光纖106上的部分構(gòu)成光纖插頭906時(shí),通過(guò)移動(dòng)型 位置傳感器118測(cè)量光纖插頭906的上部面907的位置即可。
[0116] 在本實(shí)施方式中,從移動(dòng)型位置傳感器118與棒狀部材2607的接觸部的位置,通 過(guò)運(yùn)算計(jì)算出光纖106的前端306的三維位置,因此從減少測(cè)量誤差的觀點(diǎn)來(lái)看,從棒狀部 材2607的上端到光纖的前端306為止的距離L最好較短。另一方面,如圖20所示,為了使 移動(dòng)型位置傳感器118的方向與光纖插頭204的方向一致,插入卡合部件502的開(kāi)口的光 纖插頭204的長(zhǎng)度L2最好較長(zhǎng),希望至少在lcm以上。作為一例,從對(duì)L、L2滿足上述的要 件,并且光纖插頭204的結(jié)構(gòu)上的限制,能夠設(shè)定L為約2?5cm左右,L2為約1?3cm左 右。
[0117] 為了使移動(dòng)型位置傳感器118的方向與光纖插頭204的方向一致,基于操作員的 卡合部件502的保持部(軀干部2502、2503)的長(zhǎng)度L3最好較長(zhǎng)。另一方面,考慮基于操 作員的卡合部件502的保持部(軀干部2502、2503)的手環(huán)時(shí),L3最好是比較容易安裝的 長(zhǎng)度??紤]這些時(shí),作為一例,能夠?qū)⒖ê喜考?02的長(zhǎng)度L3設(shè)計(jì)成為8?15cm左右。
[0118] 此外,將卡合部件502卡合到光纖插頭204后,為了從光纖插頭204平緩地拆下卡 合部件502,卡合部件502能夠采用如下的結(jié)構(gòu)。例如,在卡合部件502的開(kāi)口 2511內(nèi)事先 涂上潤(rùn)滑油,將卡合部件502平緩地連接至光纖插頭204,能夠從光纖插頭204平緩地拆下 卡合部件502。此外,如圖20所示,也可以構(gòu)成為:將塑料等非磁性體材料的彈簧1010配 置在卡合部件502的開(kāi)口 2511內(nèi),在卡合部件502與光纖插頭204的上表面之間產(chǎn)生彈簧 1010的反作用力,從而從光纖插頭204平緩地拆下卡合部件502。
[0119] 〈實(shí)施方式二〉
[0120] 在實(shí)施方式一中,將生物體光測(cè)量圖像重疊到被檢體的形態(tài)圖像上,但本發(fā)明并 不局限于此。在實(shí)施方式二中,生成被檢體的仿真形態(tài)圖像與生物體光測(cè)量結(jié)果的重疊圖 像。
[0121] 圖21是表示被檢體的頭表圖像的仿真形態(tài)圖像與生物體光測(cè)量結(jié)果的重疊圖像 的生成流程。被檢體的頭表圖像的仿真形態(tài)圖像與生物體光測(cè)量結(jié)果的重疊圖像的詳細(xì)的 生成流程是在專利文獻(xiàn)1和日本專利第4266453號(hào)公報(bào)等中詳細(xì)地被記載的公知的方法, 因此,在此說(shuō)明概略,對(duì)該流程中的應(yīng)用本發(fā)明的地方進(jìn)行如下說(shuō)明。
[0122] MRI裝置和CT裝置的價(jià)格較高,因此經(jīng)常難以取得MRI圖像等的被檢體的形態(tài)圖 像。在這樣的情況下,通過(guò)使用被檢體107的頭表圖像的仿真形態(tài)圖像,能夠在檢體的仿真 形態(tài)圖像上簡(jiǎn)易地顯示生物體光測(cè)量結(jié)果。
[0123] 首先,與實(shí)施方式一的圖10的步驟1208U201相同,通過(guò)移動(dòng)型位置傳感器118 測(cè)量被檢體上的基準(zhǔn)點(diǎn)的位置。
[0124] 接著,預(yù)先準(zhǔn)備的頭表圖像的仿真形態(tài)圖像的讀入(步驟1502)。在本實(shí)施方式 中,作為仿真形態(tài)圖像使用線框圖像。在讀入的仿真形態(tài)圖像上,通過(guò)圖像處理等計(jì)算出預(yù) 定的基準(zhǔn)點(diǎn)(鼻根(nasion)、右耳上端部、左耳上端部等)步驟1503)。
[0125] 接著,使用在步驟1201進(jìn)行了測(cè)定的被檢體107的基準(zhǔn)點(diǎn)位置和上述的預(yù)先準(zhǔn)備 的仿真形態(tài)圖像中的基準(zhǔn)點(diǎn)位置,針對(duì)仿真形態(tài)圖像進(jìn)行尺寸的校正等,生成與被檢體107 的基準(zhǔn)點(diǎn)位置一致的基準(zhǔn)點(diǎn)的仿真形態(tài)圖像(步驟1504)。這樣仿真形態(tài)圖像(線框圖像) 的生成方法是在日本專利第4266453號(hào)公報(bào)(圖4等)中記載公知的技術(shù)。
[0126] 之后,與實(shí)施方式一的步驟1204相同,計(jì)算出將在被檢體107測(cè)定的基準(zhǔn)點(diǎn)位置 投影到被檢體的仿真形態(tài)圖像上的基準(zhǔn)點(diǎn)的變換參數(shù)(步驟1505)。
[0127] 信號(hào)處理部103使用計(jì)算出的變換參數(shù),將在步驟1205計(jì)算出的光纖106、109的 前端位置投影到仿真形態(tài)圖像上,并計(jì)算出該位置坐標(biāo)(步驟1507)。使用仿真形態(tài)圖像上 的光纖106U09的前端位置坐標(biāo),將生物體光測(cè)量圖像投影到仿真形態(tài)圖像上,生成在仿 真形態(tài)圖像上與生物體光測(cè)量圖像重疊的圖像(步驟1508)。由此,例如圖22所示,能夠生 成將生物體光測(cè)量圖像1403與仿真形態(tài)圖像(線框圖像)1601重疊的圖像。
[0128] 〈實(shí)施方式三〉
[0129] 在實(shí)施方式三中,將光纖插頭204安裝在底座108上,在使光纖106、109接觸被檢 體107的作業(yè)中,實(shí)時(shí)地顯示在MRI圖像等的被檢體的形態(tài)圖像上的光纖106、109的前端 位置。由此,輔助光纖106、109的設(shè)置位置的決定。在向被檢體107設(shè)置光纖106、109的 作業(yè)中,實(shí)時(shí)地顯示在MRI圖像等的被檢體的形態(tài)圖像上的光纖設(shè)置位置的方法是在專利 文獻(xiàn)1中記載的公知的技術(shù),因此在此說(shuō)明概略,以下對(duì)該流程中的應(yīng)用本發(fā)明的測(cè)量手 法的地方進(jìn)行說(shuō)明。
[0130] 圖23是表示實(shí)時(shí)地在形態(tài)圖像上顯示光纖設(shè)置位置的流程的流程圖。與實(shí)施方 式一的步驟1208U201相同,使用移動(dòng)型位置傳感器118進(jìn)行被檢體107上的基準(zhǔn)點(diǎn)的位 置測(cè)量。但是,在實(shí)施方式一中,最初在底座108上安裝所有的光纖插頭204后進(jìn)行步驟 1208、1201,但在實(shí)施方式三中,在安裝光纖插頭204前,進(jìn)行步驟1208、1201來(lái)測(cè)量基準(zhǔn) 點(diǎn)。
[0131] 接著,與實(shí)施方式一的步驟1202、1203以及1204相同,讀取預(yù)先拍攝的形態(tài)圖像 (通過(guò)MRI裝置或CT裝置等拍攝的被檢體的頭表圖像、腦表圖像),計(jì)算出基準(zhǔn)點(diǎn)的位置, 計(jì)算出將在步驟1201測(cè)量的基準(zhǔn)點(diǎn)投影到被檢體的形態(tài)圖的基準(zhǔn)點(diǎn)上的變換參數(shù)。
[0132] 將光纖插頭204安裝在底座108上,與實(shí)施方式一的步驟1209、1205相同,使卡合 部件502與所安裝的光纖插頭204卡合,通過(guò)移動(dòng)型位置傳感器118測(cè)量光纖106、109的 前端位置(步驟1705)。該測(cè)量,可以在每次安裝一個(gè)光纖插頭204時(shí)進(jìn)行,也可以在安裝 幾個(gè)光纖插頭204后統(tǒng)一對(duì)其進(jìn)行測(cè)量。
[0133] 使用在步驟1204計(jì)算出的變換參數(shù),將被測(cè)量的光纖106、109的前端位置投影到 形態(tài)圖像上,并求出該位置坐標(biāo)(步驟1706)。在形態(tài)圖像上顯示形態(tài)圖像上的光纖106、 109的前端位置(步驟1707)。
[0134] 由此,例如圖24所示,能夠生成并顯示使光纖106、109的前端位置1803與形態(tài)圖 像1402重疊的圖像1801。通過(guò)重復(fù)步驟1705?1707直到設(shè)置所有的光纖106、109為止, 能夠在形態(tài)圖像1402顯示所有的光纖106、109的位置。
[0135] 操作員可實(shí)時(shí)地掌握光纖設(shè)置位置在被檢體的形態(tài)圖像上處于哪個(gè)位置。因此, 圖像1801幫助向被檢體107的光纖設(shè)置位置的決定。
[0136] 在本發(fā)明中,無(wú)需從底座108拆下光纖插頭204,也能夠進(jìn)行基于移動(dòng)型位置傳感 器118的光纖106U09的前端位置的測(cè)量,因此能夠準(zhǔn)確地顯示安裝的光纖106U09的位 置。此外,不需要為了位置測(cè)量拆下光纖插頭204的作業(yè),因此能夠進(jìn)一步提高光纖設(shè)置點(diǎn) 的顯示的實(shí)時(shí)性。
[0137] 〈實(shí)施方式四〉
[0138] 在實(shí)施方式四中,與實(shí)施方式三同樣,一邊在被檢體107的形態(tài)圖像上安裝光纖 106、109, 一邊實(shí)時(shí)地顯示該前端位置,并且一并顯示過(guò)去進(jìn)行生物體光測(cè)量時(shí)的光纖106、 109的前端位置,操作員在圖像上能夠掌握該位置關(guān)系。
[0139] 有時(shí)希望針對(duì)相同的被檢體107,以進(jìn)行其病狀的經(jīng)過(guò)觀察等為目的,進(jìn)行重復(fù), 在相同的位置設(shè)置光纖106、109,進(jìn)行生物體光測(cè)量。然而,很難將光纖106U09設(shè)置成與 過(guò)去配置的光纖106、109的前端位置完全一致,因此在本實(shí)施方式四中,在MRI圖像等被檢 體的形態(tài)圖像上,生成實(shí)時(shí)地顯示過(guò)去的光纖106、109的位置與當(dāng)前正在進(jìn)行安裝作業(yè)的 光纖106、109的位置的圖像并進(jìn)行顯示,由此幫助光纖的設(shè)置作業(yè)。另外,生成這樣的圖像 是在專利文獻(xiàn)1中記載的公知的技術(shù),因此在此說(shuō)明概略,對(duì)該流程中的、應(yīng)用本發(fā)明的測(cè) 量方法的地方進(jìn)行如下的說(shuō)明。
[0140] 圖25是表示本實(shí)施方式的流程的流程圖。對(duì)于步驟1201?1204、1208、1705以 及1706,與實(shí)施方式三相同,因此省略其說(shuō)明。根據(jù)這些步驟進(jìn)行作業(yè)來(lái)計(jì)算出所安裝的光 纖106、109的前端位置在被檢體的形態(tài)圖像上的位置坐標(biāo)。
[0141] 另一方面,在步驟1907從存儲(chǔ)部115讀入過(guò)去測(cè)量時(shí)的被檢體107上的基準(zhǔn)點(diǎn)的 位置,計(jì)算出將該基準(zhǔn)點(diǎn)投影到在步驟1202讀入的形態(tài)圖像上的變換參數(shù)(步驟1908)。 該處理與步驟1204相同。
[0142] 信號(hào)處理部103從存儲(chǔ)部115讀入過(guò)去測(cè)量時(shí)的光纖106、109的前端位置,使用 計(jì)算出的變換參數(shù)投影到形態(tài)圖像上,計(jì)算出該位置坐標(biāo)(步驟1909、1909)。能夠與步驟 1706同樣地進(jìn)行該處理。在步驟1909從存儲(chǔ)部115讀入過(guò)去的光纖106、109的前端位置 可以僅與在步驟1705測(cè)量的光纖106,109對(duì)應(yīng),也可以對(duì)所有的光纖106、109讀入。
[0143] 在形態(tài)圖像上重疊地顯示在步驟1706計(jì)算出的當(dāng)前正在安裝的光纖106、109的 前端位置和過(guò)去的光纖106、109的位置(步驟1910)。
[0144] 由此,例如圖26所示,能夠生成當(dāng)前正在安裝的光纖106、109的前端位置1803和 過(guò)去測(cè)量時(shí)的光纖106、109的前端位置2004與形態(tài)圖像1402重疊的圖像1801并進(jìn)行顯 示。因此,操作員能夠掌握在被檢體的形態(tài)圖像1402上過(guò)去進(jìn)行生物體光測(cè)量時(shí)的光纖 106、109的設(shè)置位置與通過(guò)當(dāng)前的作業(yè)正在安裝的光纖106、109的位置是否一致的位置關(guān) 系,當(dāng)存在偏差時(shí),能夠移動(dòng)底座108的位置來(lái)進(jìn)行重新安裝光纖插頭204等的修正。因此, 能夠使光纖接觸與過(guò)去測(cè)量中的光纖位置一致的位置來(lái)進(jìn)行生物體光測(cè)量。
[0145] 在此,使用圖27以及圖28進(jìn)一步說(shuō)明使通過(guò)當(dāng)前的作業(yè)安裝的光纖的前端位置 與過(guò)去測(cè)量時(shí)的光纖的前端位置一致的方法。在生物體光測(cè)量中,具有多個(gè)光纖106、109, 每一個(gè)都是通過(guò)底座108保持,因此不能使光纖106、109相互完全獨(dú)立地移動(dòng)。在本實(shí)施 方式中,使三個(gè)位置的光纖設(shè)置點(diǎn)與過(guò)去生物體光測(cè)量時(shí)的光纖設(shè)置點(diǎn)的位置一致。
[0146] 首先,使用圖27說(shuō)明使每個(gè)位置一致的方法。
[0147] 如圖27(a)所示,同被檢體的頭表圖像2101、腦表圖像2102 -起顯示過(guò)去生物體 光測(cè)量時(shí)的光纖前端的位置A (2104)、位置B (2105)以及位置C (2106)。底座108的位置并 不一定重要,有時(shí)不顯示,但在此為了便于說(shuō)明,在圖中進(jìn)行了記載。
[0148] 實(shí)時(shí)地顯示最初設(shè)置的光纖的前端位置a(2107)。修正底座108的位置以便使這 些與位置A (2104) -致。將位置a (2107)的坐標(biāo)值設(shè)為a,將位置A (2104)的坐標(biāo)值設(shè)為A 時(shí),以輔助光纖的設(shè)置為目的,作為位置a(2107)與位置A(2104)的偏差,信號(hào)處理部113 能夠顯示與|A - a|成比例的長(zhǎng)度的誤差條2112、2113。將偏差較大時(shí)的誤差條2112的長(zhǎng) 度顯示成較長(zhǎng),將偏差較小時(shí)的誤差條2113顯示成較短。操作員進(jìn)行移動(dòng)底座108的操作 以便使誤差條變得較短,由此能夠容易地將第一光纖設(shè)置在位置A(2104)上。
[0149] 此外,也可以構(gòu)成為:信號(hào)處理部113在顯示畫面上顯示表示與用于糾正偏差方 向的操作方向相當(dāng)?shù)南蛄緼 - a的方向的箭頭2114。并且,也可以發(fā)出與偏差大小|A - a|成比例的音量的嗶嗶聲,以便操作員通過(guò)聲音也能夠識(shí)別偏差的大小。
[0150] 接著,在圖27(b)上表示進(jìn)行第二光纖的設(shè)置的情況。實(shí)時(shí)地顯示要第二設(shè)置的 光纖設(shè)置點(diǎn)的位置M2108),以這些與位置B(2105) -致的方式設(shè)置光纖。此時(shí),第一光 纖插頭與第二光纖插頭通過(guò)底座108連接,因此為了不使已經(jīng)設(shè)置完成的第一光纖從位置 A(2109)移動(dòng),用手按壓的同時(shí)移動(dòng)底座108,以第二設(shè)置的光纖的位置b(2108)與過(guò)去的 位置B(2105) -致的方式進(jìn)行設(shè)置。此時(shí),與第一光纖設(shè)置時(shí)相同,以輔助第二光纖的位置 為目的,顯示與位置b(2108)和位置B(2105)的偏差的大小|B - b|成比例的長(zhǎng)度的誤差 條2115、2116,或者顯示表示與用于糾正偏差方向的操作方向相當(dāng)?shù)南蛄緽 - b的方向的箭 頭2117,或者可以發(fā)出與偏差大小|B - b|成比例的首量的嗶嗶聲。
[0151] 之后,在圖27(c)上表示進(jìn)行第三光纖的設(shè)置的情況。實(shí)時(shí)地顯示要第三設(shè)置的 光纖設(shè)置點(diǎn)的位置c(2110),以這些與位置C(2106) -致的方式設(shè)置光纖。此時(shí),第一光纖 插頭以及第二光纖插頭與第三光纖插頭通過(guò)底座連接,因此為了不使已經(jīng)設(shè)置完成的第一 以及第二光纖從各自的位置A(2109)以及位置B(2111)移動(dòng),用手按壓的同時(shí)進(jìn)行在第三 設(shè)置的光纖的設(shè)置。同樣,顯示與|C - c|成比例的長(zhǎng)度的誤差條2118、2119,或顯示箭頭 2120,或可發(fā)出嗶嗶聲。
[0152] 由此,操作員輔助光纖位置的修正的同時(shí),能夠?qū)崟r(shí)地顯示正在安裝的光纖位置 和過(guò)去的光纖位置。
[0153] 接著,使用圖28說(shuō)明使三個(gè)位置的光纖位置同時(shí)與過(guò)去的三個(gè)位置的光纖位置 一致的方法。
[0154] 圖28實(shí)時(shí)地顯示通過(guò)使用三根移動(dòng)型位置傳感器118同時(shí)測(cè)量三個(gè)位置的光纖 的當(dāng)前位置作為位置a (2207)、位置b (2208)以及位置c (2209)。
[0155] 由于顯示三個(gè)位置的光纖的當(dāng)前位置,因此使該各自的位置與過(guò)去的生物體光測(cè) 量時(shí)的光纖設(shè)置點(diǎn)的位置一致時(shí),能夠同時(shí)毫無(wú)偏差地進(jìn)行設(shè)定。此時(shí),將當(dāng)前的光纖位置 a、b、c(2207、2208、2209)的坐標(biāo)值分別設(shè)成a、b、c、將過(guò)去的光纖位置A、B、C(2204、2205、 2206)的坐標(biāo)值設(shè)為A、B、C時(shí),以輔助三個(gè)位置的光纖設(shè)置為目的,能夠同時(shí)顯示與|A - a|、|B -b|、|C - c|成比例的長(zhǎng)度的誤差條2214、2215、2216、2218、2219、2220作為每個(gè)位 置的偏差。此外,也能夠示出表示向量六一 &、8 - 13、(:一(3的箭頭2210、2211、2212。并且, 作為三個(gè)位置的光纖設(shè)置位置的偏差的平均,能夠顯示與(|A - a| + |B - b| + |C - c|)/3 成比例的長(zhǎng)度的誤差條2213、2217,或者也能夠顯示其向量2221。也能夠發(fā)出與(|A - a| + |B - b| + |C - c|)/3成比例的音量的嗶嗶聲。
[0156] 〈實(shí)施方式五〉
[0157] 在實(shí)施方式四中,在通過(guò)MRI裝置等測(cè)定的被檢體的形態(tài)圖像上重疊地顯示實(shí)時(shí) 的光纖位置,但在實(shí)施方式五中,在被檢體的仿真形態(tài)圖像(線框圖像)上重疊地顯示實(shí)時(shí) 的光纖位置。
[0158] 圖29是表示實(shí)施方式五的流程的流程圖。在圖29的流程中,步驟1201,1205、 1208、1209、1502?1505、1507與實(shí)施方式二的圖21的這些步驟相同,但與實(shí)施方式二的不 同點(diǎn)在于,根據(jù)這些步驟進(jìn)行當(dāng)前作業(yè)來(lái)計(jì)算出所安裝的光纖106、109的前端位置在被檢 體的形態(tài)圖像上的位置坐標(biāo)。對(duì)這些,與實(shí)施方式三、四相同。
[0159] 另一方面,與實(shí)施方式四的步驟1907同樣,從存儲(chǔ)部115讀入過(guò)去測(cè)量時(shí)的被檢 體107上的基準(zhǔn)點(diǎn)的位置,并計(jì)算出將該基準(zhǔn)點(diǎn)投影到在步驟1503讀入的仿真形態(tài)圖像上 的變換參數(shù)(步驟2309)。此外,與實(shí)施方式四的步驟1908?1909同樣,信號(hào)處理部103 從存儲(chǔ)部115讀入過(guò)去測(cè)量時(shí)的光纖106U09的前端位置,并將其投影到仿真形態(tài)圖像上, 計(jì)算出該位置坐標(biāo)(步驟2309?2311)。與實(shí)施方式四的不同點(diǎn)在于,在實(shí)施方式四中投 影到形態(tài)圖像上,但在實(shí)施方式五中投影到仿真形態(tài)圖像上。
[0160] 在仿真形態(tài)圖像上重疊地顯示在步驟1507計(jì)算出的當(dāng)前正在安裝的光纖106、 109的前端位置與過(guò)去的光纖106、109的位置(步驟2312)。由此,能夠在被檢體的仿真形 態(tài)圖像上,實(shí)時(shí)重疊地顯示當(dāng)前正在安裝的光纖的前端位置與過(guò)去的光纖前端位置。
[0161] 在圖30作為一例示出了在被檢體的仿真形態(tài)圖像2401上實(shí)時(shí)地重疊當(dāng)前正在安 裝的光纖的前端位置1803和過(guò)去生物體光測(cè)量時(shí)的光纖的前端位置2004的圖像的例子。
[0162] 以上,根據(jù)說(shuō)明的本發(fā)明的實(shí)施方式,能夠解決以下說(shuō)明的技術(shù)課題。
[0163] 在臨床現(xiàn)場(chǎng)中,使生物體光測(cè)量裝置的圖像與頭表圖像或腦表圖像以及X射線CT 圖像或MRI圖像重疊,為了使用該圖像進(jìn)行診斷,希望高位置精度且準(zhǔn)確地使兩個(gè)圖像重 疊。
[0164] 具體而言,希望以毫米單位以下的精度測(cè)定生物體光測(cè)量裝置的光纖位置。在專 利文獻(xiàn)1中,通過(guò)使移動(dòng)型位置傳感器的前端接觸探針底座的光纖設(shè)置孔,來(lái)檢測(cè)位置。
[0165] 然而,探針底座的光纖設(shè)置孔的大小是1?2cm左右,并且探針底座因頭發(fā)從頭皮 隆起,由此不能從探針底座的光纖設(shè)置孔的位置直接測(cè)定光纖前端與頭皮的接觸位置。此 夕卜,被檢體的頭的大小以及形狀的個(gè)體差異較大,探針底座與頭皮距離較大程度上依賴發(fā) 量,長(zhǎng)度、生長(zhǎng)方式。因此,很難從探針底座的光纖設(shè)置孔的位置高精度地推測(cè)光纖前端的 位置。
[0166] 另一方面,將光纖前端固定在頭皮以便使用生物體光測(cè)量裝置,從光纖向頭皮照 射光,能夠從其他的光纖檢測(cè)光的作業(yè),為了使光纖向頭皮的接觸不會(huì)因頭發(fā)受到妨礙,因 此非常需要耐心。作為具體的作業(yè),首先,將金屬片的探針底座通過(guò)帶子等固定在被檢體的 頭部,通過(guò)細(xì)棒避開(kāi)頭發(fā)的同時(shí)使光纖的前端接觸頭皮,將光纖固定在探針底座上。
[0167] 此時(shí),當(dāng)光纖前端以過(guò)于強(qiáng)的壓力按到頭皮上時(shí),被檢體感到疼痛,因此并非為較 佳,相反,當(dāng)光纖前端從頭皮浮起時(shí),光信號(hào)中混入噪音,不能檢測(cè)光信號(hào)。因此,需要以適 當(dāng)?shù)膲毫κ构饫w前端接觸頭皮。重復(fù)光纖的數(shù)量(通常30根?80根)份進(jìn)行該作業(yè)。并 且,一旦作業(yè)人員的手接觸固定的光纖,即使前端位置偏差0. 5mm,光信號(hào)中也會(huì)混入噪音 而不能進(jìn)行測(cè)定,因此需要細(xì)心地注意不要接觸已經(jīng)固定的光纖以免前端位置發(fā)生偏差的 同時(shí),固定其他的光纖。并且,每個(gè)光纖與電纜連接,在誤接觸電纜而發(fā)生拖拽的情況下,光 纖前端的位置也會(huì)發(fā)生偏差,因此需要不要接觸電纜。
[0168] 如上所述,通過(guò)移動(dòng)型位置傳感器以毫米單位以下的精度檢測(cè)通過(guò)細(xì)心的作業(yè)固 定的光纖前端的位置是非常困難的。在實(shí)際的臨床現(xiàn)場(chǎng)中,為了使生物體光測(cè)量裝置的圖 像與X射線CT圖像等重疊,通過(guò)移動(dòng)型位置傳感器按如下順序測(cè)量光纖前端的位置。該順 序是一種從探針底座的孔拆下一根如上所述細(xì)心注意地固定的光纖,將移動(dòng)型位置傳感器 插入該光纖前端原本所在的位置,使前端與頭皮接觸來(lái)檢測(cè)位置,通過(guò)棒避開(kāi)頭發(fā)的同時(shí) 重新將光纖固定在原來(lái)的位置上的方法。在此期間,需要避免接觸鄰接的光纖或電纜。對(duì) 所有的光纖(通常30根?80根),依次重復(fù)該作業(yè)。
[0169] 因此,通過(guò)移動(dòng)型位置傳感器測(cè)定光纖與頭皮的接觸位置的方法,到測(cè)定為止準(zhǔn) 備需要時(shí)間,因此存在能夠一天內(nèi)測(cè)定的被檢體數(shù)量被限制為一人至二人的問(wèn)題。將光纖 向被檢體安裝需要時(shí)間,因此被檢體也會(huì)感到負(fù)擔(dān)。此外,一旦從探針底座拆下光纖,將移 動(dòng)型位置傳感器插入具有該光纖前端的位置來(lái)進(jìn)行測(cè)定,因此不能直接測(cè)定光纖向頭皮的 接觸位置,操作員一邊推測(cè)拆下之間的前端位置一邊進(jìn)行測(cè)量,因此不能進(jìn)行準(zhǔn)確的位置 測(cè)量。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式,能夠解決這些問(wèn)題。
[0170] 符號(hào)說(shuō)明
[0171] 101光照射部、102光測(cè)量部、103控制部、104半導(dǎo)體激光、105光模塊、106光 纖、107被檢體、108底座、109光纖、110光電轉(zhuǎn)換元件、111鎖定放大器模塊、112 A/D轉(zhuǎn) 換器、113信號(hào)處理部、114顯示裝置、115存儲(chǔ)部、116輸入輸出部、117三維位置測(cè)量單 元、118移動(dòng)型位置傳感器、119磁場(chǎng)產(chǎn)生模塊、120磁場(chǎng)產(chǎn)生區(qū)域、202帶子(帽帶)、 204光纖插頭、306光線的前端、2502左側(cè)軀干部、2503右側(cè)軀干部、2504開(kāi)口部、2505 螺母、2506按鍵用孔、2507窗口、2508槽、2510切口、2511開(kāi)口、2602保持部、2603筒 狀部、2604螺釘狀的突起、2605彈簧、2607棒狀部材、2609螺釘、2112、2113、2115、2116、 2118、2119、2213 ?2220 誤差條
【權(quán)利要求】
1. 一種生物體光測(cè)量裝置,其特征在于, 具有:光照射/測(cè)量部,其向被檢體照射光,測(cè)量通過(guò)被檢體的光;信號(hào)處理部,其處理 所述光照射/測(cè)量部的測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)生成生物體光測(cè)量圖像;以及位置測(cè)量部,其檢測(cè)所述 光照射/測(cè)量部向被檢體的光照射位置以及來(lái)自被檢體的通過(guò)光的取出位置, 所述光照射/測(cè)量部具備:多個(gè)光纖;分別安裝在所述多個(gè)光纖上的多個(gè)光纖插頭;以 及可裝卸地固定在被檢體的測(cè)定部位,并保持所述多個(gè)光纖插頭的底座, 所述位置測(cè)量部具備:移動(dòng)型位置傳感器;以及卡合部件,其具有可裝卸地與安裝在 所述移動(dòng)型位置傳感器上并保持在所述底座上的所述多個(gè)光纖插頭卡合的形狀。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物體光測(cè)量裝置,其特征在于, 具備:運(yùn)算部,其從所述移動(dòng)型位置傳感器檢測(cè)出的位置與所述測(cè)定部位的表面的位 置關(guān)系,運(yùn)算所述多個(gè)光纖插頭即所述多個(gè)光纖的前端位置,其中,所述移動(dòng)型位置傳感器 處于通過(guò)所述卡合部件與所述光纖插頭卡合的狀態(tài)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物體光測(cè)量裝置,其特征在于, 所述多個(gè)光纖插頭包括在所述多個(gè)光纖上固定的固定部, 所述卡合部件的結(jié)構(gòu)為,當(dāng)與所述光纖插頭卡合時(shí),所述移動(dòng)型位置傳感器的前端與 所述固定部的端部接觸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物體光測(cè)量裝置,其特征在于, 所述固定部具備:分別固定在所述多個(gè)光纖上的多個(gè)筒狀部和分別固定在所述多個(gè)筒 狀部的端部上的多個(gè)棒狀部, 所述移動(dòng)型位置傳感器使其與每個(gè)所述多個(gè)棒狀部的端部接觸,并檢測(cè)每個(gè)位置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物體光測(cè)量裝置,其特征在于, 所述卡合部件具備與所述多個(gè)光纖插頭的外周卡合的形狀的開(kāi)口。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物體光測(cè)量裝置,其特征在于, 所述卡合部件具備與所述多個(gè)光纖插頭的外周卡合的形狀的開(kāi)口, 所述卡合部件的所述開(kāi)口形成為深度方向與所述移動(dòng)型位置傳感器的軸向同軸,插入 所述開(kāi)口的所述多個(gè)光纖插頭的所述多個(gè)光纖保持與所述移動(dòng)型位置傳感器的軸向同軸, 所述運(yùn)算部通過(guò)運(yùn)算計(jì)算出在所述軸向從所述移動(dòng)型位置傳感器的前端僅隔著由所 述位置關(guān)系決定的距離的位置,分別作為所述多個(gè)光纖的前端位置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的生物體光測(cè)量裝置,其特征在于, 所述多個(gè)光纖,分別將前端部的外周固定在所述多個(gè)光纖插頭的固定部,在所述多個(gè) 光纖插頭的內(nèi)部彎曲,分別從所述多個(gè)光纖插頭的側(cè)面向外部引出, 在所述卡合部件的所述開(kāi)口的邊緣具備插入了從所述光纖插頭的側(cè)面引出的光纖的 切口。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物體光測(cè)量裝置,其特征在于, 所述多個(gè)光纖插頭包括相對(duì)所述光纖的前端部的軸向可移動(dòng)地分別保持所述固定部 的保持部, 所述底座具備用于分別保持所述多個(gè)光纖插頭的多個(gè)孔, 所述多個(gè)光纖插頭的所述保持部的外周是分別與所述底座的所述多個(gè)孔的周邊卡合 的形狀。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物體光測(cè)量裝置,其特征在于, 所述位置測(cè)量部還具備:仿真插頭,其在測(cè)定沒(méi)有配置所述光纖插頭的被檢體的基準(zhǔn) 部位時(shí),與所述卡合部件進(jìn)行安裝。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的生物體光測(cè)量裝置,其特征在于, 所述信號(hào)處理部, 在顯示裝置顯示催促操作員將所述仿真插頭安裝到所述卡合部件上來(lái)測(cè)定所述被檢 體的基準(zhǔn)部位的預(yù)定的顯示,并從所述位置測(cè)量部讀入所述位置測(cè)量部測(cè)量的所述被檢體 的基準(zhǔn)部位的位置數(shù)據(jù), 在所述顯示裝置顯示催促操作員從所述卡合部件拆下所述仿真插頭來(lái)測(cè)定所述多個(gè) 光纖的前端位置的預(yù)定的顯示,并從所述位置測(cè)量部分別讀入所述位置測(cè)量部測(cè)量的所述 多個(gè)光纖前端的位置數(shù)據(jù),將讀入的基準(zhǔn)位置以及所述多個(gè)光纖前端的位置信息附加到生 物體光測(cè)量圖像中。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的生物體光測(cè)量裝置,其特征在于, 所述信號(hào)處理部使用所述位置信息生成使所述生物體光測(cè)量圖像與表示所述被檢體 的形態(tài)的圖像重疊的圖像。
12. -種向被檢體照射光,測(cè)量通過(guò)被檢體的光的生物體光測(cè)量方法,其特征在于,具 有: 將多個(gè)光纖插頭分別安裝在前端部上的多個(gè)光纖的前端配置成通過(guò)保持所述多個(gè)光 纖插頭的底座而與所述被檢體接觸的光纖安裝工序, 使分別安裝了能夠與所述多個(gè)光纖插頭卡合的卡合部件的移動(dòng)型位置傳感器與多個(gè) 所述光纖插頭通過(guò)所述卡合部件依次卡合,根據(jù)此時(shí)的所述移動(dòng)型位置傳感器的檢測(cè)位置 與測(cè)定部位的表面之間的位置關(guān)系,通過(guò)運(yùn)算計(jì)算出多個(gè)所述光纖的前端位置的光纖位置 檢測(cè)工序。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的生物體光測(cè)量方法,其特征在于, 還具有:基準(zhǔn)位置檢測(cè)工序,在所述卡合部件安裝仿真插頭,使所述仿真插頭的前端與 沒(méi)有配置所述光纖插頭的被檢體的基準(zhǔn)部位接觸,根據(jù)此時(shí)的所述移動(dòng)型位置傳感器的檢 測(cè)位置與測(cè)定部位的表面之間的位置關(guān)系,通過(guò)運(yùn)算來(lái)計(jì)算出基準(zhǔn)位置。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的生物體光測(cè)量方法,其特征在于, 還具有:仿真插頭安裝顯示工序,在顯示裝置顯示催促操作員在所述基準(zhǔn)位置檢測(cè)工 序前將所述仿真插頭安裝在所述卡合部件的顯示。
15. -種安裝在生物體光測(cè)量裝置的移動(dòng)型位置傳感器上的卡合部件,其特征在于, 形成以預(yù)定的位置關(guān)系可裝卸地與安裝在所述生物體光測(cè)量裝置的光纖上的光纖插 頭卡合的形狀。
【文檔編號(hào)】A61B5/1455GK104159523SQ201380011660
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月29日
【發(fā)明者】淺香裕一, 石塚孝 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立醫(yī)療器械
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