JP4699213B2 - 生体光計測装置用プローブ装置 - Google Patents

Description

本発明は、生体光計測用の検査光の照射、受光のために被検体に装着される生体光計測装置用プローブ装置に関するものである。

従来の、例えば、特開２００１−２８６４４９号公報に開示さている生体光計測装置用プローブ装置では、複数の光ファイバプローブがシェル部に格子状に配置されている。シェル部の２つの端部には、紐を介してベルトが接続されており、ベルトを顎に掛けることによりシェル部が、例えば、頭部に装着される。このシェル部は、頭部の形状に沿うようにシリコンゴム等の柔らかいゴムにより構成されている。
しかし、従来のこのような生体光計測装置用プローブ装置では、ベルトや紐等の締結具の張りが強いと、シェル部が歪み、一部の光ファイバプローブの位置がずれたり、頭部への密着状態にばら付きが生じる恐れがあった。また、複数の箇所を同時に測定するために複数のシェル部を装着しようとすると、装着に手間がかかってしまうとともに、それぞれのシェル部を頭部の所望の位置に適切に当てるのが難しくなってしまうという問題があった。
本発明の目的は、上記のような課題を解決することであり、被検体への装着が容易であり、装着時の光ファイバプローブの位置ずれおよび被検体の検査部への密着状態のばら付きを防止することができる生体光計測装置用プローブ装置を提供することである。

本発明の原理は、生体光計測装置用プローブ装置を複数の光ファイバプローブ装着部を有し被検体の検査部に当てられる非伸縮性の部材とこの非伸縮性の部材を従来の紐およびベルト無しで上側からほぼ均一な力で検査部に押付ける伸縮性のある部材との２つの部材の組合せによって構成することにより、上記の目的を達成するものである。

本発明の生体光計測装置用プローブ装置の第１の実施例を被検体の頭部に装着した時の様子を示す斜視図である。 図１のホルダ３上に設けられた光ファイバプローブ装着部３ａを上方から見た平面図である。 図２のIII-III線に沿って取られた断面図である。 本発明の生体光計測装置用プローブ装置の第２の実施例を被検体の頭部に装着した時の様子を示す斜視図である。 本発明の生体光計測装置用プローブ装置の第３の実施例の斜視図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施例１による生体光計測装置用プローブ装置を示す斜視図である。図において、被検体の頭部には、帽子状（底部を取り除いた椀状）のベース１が被せられている。ベース１は、所定の伸縮性を有する材料、例えば、ジャージ布により構成されている。ベース１の大径側の周縁部には、従来の紐、ベルトに替えて、ベース１が頭部から外れるのを確実に防止するための締付ゴム２が設けられている。
ベース１の内周面には、板状のホルダ３が取り付けられている。ホルダ３には、複数のプローブ装着部３ａが設けられている。プローブ装着部３ａは、互いに間隔をおいて格子状に配置されている。また、プローブ装着部３ａは、ベース１に配設されたベース孔１ａを貫通してベース１の外側へ突出している。
ホルダ３はベース１の伸縮に対してプローブ装着部３ａの間隔が保持されるような部材から構成されている。即ち、ホルダ３は、ベース１が伸縮しても追従して伸縮しないような剛性を持った材料、例えば、プラスチック、セラミック、金属等により構成されている。
被検体の頭部にベース１を装着した状態では、ホルダ３は、ベース１が縮小しようとする適度な力により頭部に押し当てられる。
各プローブ装着部３ａには、光ファイバプローブ４が装着されている。これらの光ファイバプローブ４には、生体光計測用の検査光を被検体に照射する複数の照射用プローブと、被検体から戻る検査光を受光する複数の受光用プローブとが含まれている。また、これらの光ファイバプローブ４によりプローブ群５が構成されている。なおベース１の側面には装着される被検体の参照位置、例えば、こめかみ、との位置合せのための位置合せマーク１５が設けられている。
図２は図１の各プローブ装着部３ａを示す平面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。なお、図２は光ファイバプローブ４を抜いた状態を示し、図３は光ファイバプローブ４を装着した状態を示している。
これらの図において、ベース１には、プローブ装着部３ａを通す複数のベース孔１ａが設けられている。各プローブ装着部３ａには、断面円形のプローブ挿入孔３ｂと、複数（ここでは３つ）のピン用ねじ孔３ｃとが設けられている。プローブ挿入孔３ｂは、プローブ装着部３ａを貫通している。ピン用ねじ孔３ｃは、プローブ挿入孔３ｂの周方向に沿って等間隔に配置されているとともに、プローブ挿入孔３ｂに直交する方向に延びている。
各光ファイバプローブ４は、検査光を導く光ファイバ６と、光ファイバ６の先端部に取り付けられ、プローブ挿入孔３ｂに挿入されている円筒形のプローブ保持体７とを有している。プローブ保持体７の外周には、プローブ挿入孔３ｂの長さ方向（図３の上下方向）に互いに間隔をおいて複数の位置決め溝７ａが設けられている。各位置決め溝７ａは、プローブ本体７の全周に渡って連続して設けられている。
各ピン用ねじ孔３ｃには、ねじピン８が螺着されている。ねじピン８は、プローブ装着部３ａ内に位置する第１端部とプローブ装着部３ａ外に突出している第２端部とを有している。ベース１のベース孔１ａの周縁部は、ホルダ３とねじピン８の第２端部との間に挟まれている。これにより、ねじピン８は、ホルダ３の外表面と共働して、ベース孔１ａからプローブ装着部３ａが抜けるのを防止し、ホルダ３がベース１から外れるのを防止する機能を有している。
ねじピン８の第１端部側の端面には、軸方向縦穴８ａが設けられている。縦穴８a内には、圧縮ばね９と位置決めボール１０とが挿入されている。位置決めボール１０は、縦穴８ａから突出しており、圧縮ばね９のばね力により位置決め溝７ａに押し付けられている。これにより、プローブ保持体７のプローブ挿入溝３ｂに対する位置決めが行われている。また、位置決めボール１０は、プローブ挿入孔３ｂからプローブ保持体７を抜いた状態でも縦穴８ａから脱落しないようにその開口部が絞られている。光ファイバプローブ４の着脱機構は、ピン用ねじ孔３ｃ、ねじピン８、圧縮ばね９、位置決めボール１０及び位置決め溝７ａから構成されている。
次にホルダ３の固定に関して、ベース１とホルダ３がそれぞれ別々に構成されている場合を説明する。ベース１には、プローブ装着部３ａが通るベース孔１ａが２次元等間隔に設けている。なお、この２次元等間隔の幅は、それぞれのプローブ間の幅に等しく設けている。なお、ベース１に孔を任意に開けてもよい。そしてその孔にプローブ装着部３ａを貫通させて、ホルダ３をベース１の内側から固定する。装着時には、ホルダ３はベース１と頭部に挟まれているため、頭部とベース１間の圧力で固定することができる。
ベース１とホルダ３が一体に構成されている場合を説明する。ベース１には上記の通り、プローブ装着部３ａが通るベース孔１ａが設けられ、プローブ装着部３ａをベース孔１ａに合わせて、ホルダ３をベース１の内側或いは外側から接着剤、縫付け、取り外しができるファスナ等で取り付けてある。
なお、ホルダ３をベース１の内側から固定したプローブ装置は、ホルダ３が頭部に直接触れるため、頭部への圧迫を軽減させるため、ホルダ３にはジェル等で構成されたクッション材を設置させてもよい。また、計測部位に対応する頭部の形に合わせてホルダ３の形状を定めておいてもよい。
次に、この生体光計測装置用プローブ装置の被検体の検査部への装着手順について説明する。まず、被検体の頭部の被計測部にホルダ３が位置するように、頭部にベース１が被せられる。図１では、ホルダ３が前頭部に位置している場合を示している。このとき、光ファイバプローブ４は、図示のように予めプローブ装着部３ａに装着しておいても、ベース１を被検体の頭部に被せてからプローブ装着部３ａに装着してもよい。
いづれにしても、プローブ挿入孔３bに光ファイバプローブ４を挿入すると、プローブ保持体７の外周面により位置決めボール１０が押圧される。これにより、位置決めボール１０は、圧縮ばね９に逆らって縦穴８a内へ変位される。そして、位置決め溝７ａが縦穴８ａに対向する位置まで光ファイバプローブ４が挿入されると、位置決めボール１０が圧縮ばね９の力により位置決め溝７ａ内に押し込まれる。これにより、光ファイバプローブ４がプローブ装着部３ａに位置決めされて装着される。
このようにして、生体光計測装置用プローブ装置が被検体の頭部の被計測部に装着された後、照射用光ファイバを介して被検体の頭部に検査光が照射される。被検体の頭部から戻る検査光は、受光用光ファイバにより受光され、生体光計測装置本体（図示せず）に送られる。生体光計測装置本体では、受光用光ファイバを通して送られた検査光から、生体内の生理的変化が計測される。
このような生体光計測装置用プローブ装置によれば、ベース１が伸縮性を有する材料から構成されているので、被検体の頭部にベース１を装着する際には、ベース１が均等に伸び、ホルダ３に局所的な力が加わることがなく、均一な力でホルダ３を頭部に密着させることができる。また、ホルダ３は、ベース１の伸縮に対してプローブ装着部３aの間隔を保持するため、光ファイバプローブ４の位置ずれを防止することができる。
また、プローブ保持体７に位置決め溝７aを設け、位置決めボール１０を位置決め溝７ａに押し付けることにより、プローブ保持体７のプローブ挿入孔３ｂに対する位置決めを行うようにしたので、光ファイバプローブ４の位置決めが容易であるとともに、ホルダ３をベース１に取り付けたままで、プローブ装着部３ａに対して光ファイバプローブ４を容易に着脱することができる。
さらに、プローブ保持体７に複数の位置決め溝７ａを設けたので、光ファイバプローブ４の細かな位置調整を容易に実施できる。
さらにまた、圧縮ばね９及び位置決めボール１０が挿入されたねじピン８は、ホルダ３のベース１からの外れ止めを兼ねているので、部品点数を少なくし、構成を簡素化することができる。

図４は本発明の実施例２による生体光計測装置用プローブ装置を示す斜視図である。実施例１では、ベース１に１個のホルダ３を取り付けたが、実施例２では、帽子状（半球状）のベース１1に５個のホルダ３が取り付けられている。ホルダ３は、ベース１１を被検体の頭部に装着したとき、前頭部、後頭部、左側頭部、右側頭部及び頭頂部に当たるように配置されている。また。ベース１１は、実施例１と同様に、伸縮性を有する材料により構成されている。
このように、複数のホルダ３をベース１１に取り付けておくことにより、ベース１１を頭部に取り付けたままの状態で、頭部のあらゆる箇所の計測を同時に又は順次に実施することができる。即ち、頭部の複数箇所に対する計測を実施する場合であっても、頭部への装着が容易である。また、このような場合にも、ベース１１が伸縮性を有する材料から構成されているので、均一な力で全てのホルダ３を頭部に密着させることができる。
図４は、前頭部、後頭部、左測頭部、右測頭部、頭頂部の全頭部を測定する生体光計測装置用プローブ装置を示しているが、測定部位に合わせてホルダ位置を設置させてもよい。例えば、前頭部、頭頂部を測定したい場合、前頭部、頭頂部用の２箇所のみホルダを設置させる。

図５は本発明の実施例３による生体光計測装置プローブ装置を示す斜視図である。実施例１，２では帽子状のベース１，１１を用いたが、実施例３では、所定の伸縮性を有する材料からなる帯状のベース１２が用いらている。ベース１２の一端部には、第１の面ファスナ１３が取り付けられている。ベース１２の他端部には、第１の面ファスナ１３に対して着脱可能な第２の面ファスナ１４が取り付けられている。面ファスナ１３，１４としては、例えばマジックテープ（登録商標）が用いられている。他の構成は、実施例１と同様である。
このような帯状のベース１２を用いた場合でも、ベース１２が伸縮性を有する材料から構成されているので、均一な力でホルダ３を頭部に密着させることができ、また、被検体への装着も容易である。
実施例４として、特に図示はしないが、ベース１の外側からホルダ３を任意に取り付ける例を説明する。実施例１〜３には頭部の前部、後部、横側面の測定を行うことが記載されているが、これらの実施例と異なる点は、ホルダ３を所望の部位へ移動できるところである。
ベース１には、プローブ装着部３ａが通るベース孔１ａが２次元等間隔に設けている。なお、この２次元等間隔の幅は、それぞれのプローブ間の幅に等しい。そして、ベース１とホルダ３には、それぞれマジックテープ（登録商標）或いはファスナ等の取り外し可能な部材がそれぞれ施されている。ベース１にホルダ３を取り付ける際、そのベース孔１ａにプローブ装着部３ａを貫通させて、取り外し可能な部材により固定する。
頭部の斜め前方や斜め後方の信号を得たい場合、頭部装着前であれば、マーク１５を基準点としてベース１にホルダ３を固定させる。頭部装着後であれば、頭部の斜め前方や斜め後方の信号を検出したい部位に合うよう、ベース１にホルダ３を固定させる。
このように、本実施例では、ホルダ３をベース１の所望の位置へ取り付けることができる。よって、ホルダ３を自由に位置決めすることにより、均一な力で全てのホルダ３を頭部に密着させ、頭部のどの部位でも測定できることとなる。
なお、ベースに取り付けるホルダの個数や位置は、上記の実施例に限定されるものではない。
また、ホルダに設けるプローブ装着部の数も、特に限定されない。
さらに、上記の例ではプローブ装着部を格子状に配置したが、プローブ装着部の配置は格子状に限定されるものでもない。

Claims (14)

1. 生体光計測用の検査光を被検体に照射する照射部と上記被検体から戻る上記検査光を受光する受光部の組を少なくとも１つ含む光ファイバプローブと、上記光ファイバプローブを装着する少なくとも１つのプローブ装着部を有するホルダと、上記被検体の頭部の少なくとも１部を包み込むよう、伸縮性を有する材料から構成されたベースとを備え、前記ベースには上記光ファイバプローブの間隔に対応したベース孔が開いていて、
   前記ベースは帽子状に形成され、前記帽子状に形成されるベースには装着される被検体の参照位置との位置合せのための位置合せマークが設けられていることを特徴とする生体光計測装置用プローブ装置。
2. 前記帽子状に形成されるベースの縁部には締着用のゴム等の弾性部材が設けられることを特徴とする請求項１に記載の生体光計測装置用プローブ装置。
3. 上記ホルダには、上記ホルダを上記ベースに取り付けたままで上記光ファイバプローブ装着部に対して上記光ファイバプローブを着脱可能とする着脱機構が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の生体光計測装置用プローブ装置。
4. 上記各光ファイバプローブ装着部は上記各光ファイバプローブを受け入れる断面円形のプローブ挿入孔及び上記プローブ挿入孔の軸方向と直交する方向に延びかつ上記プローブ挿入孔の内周面に沿って等間隔に位置付けられた複数のピン用ねじ孔を有し、上記各光ファイバプローブは検査光を導く光ファイバ、光ファイバの先端部に取り付けられ、上記プローブ挿入孔に挿入される円筒状のプローブ保持体を有し、上記円筒状のプローブ保持体の外周面には上記プローブ挿入孔の軸方向に互いに間隔を置いてその全周にわたって連続した複数の位置決め溝が設けられており、さらに上記光ファイバプローブ装着部は上記ピン用ねじ孔のそれぞれにねじ込まれるその先端に位置決めボールおよびその位置決めボールを付勢する圧縮ばねを受け入れ保持する縦穴を有するねじピンを有し、上記ピン用ねじ孔および上記位置決めボールおよび圧縮ばねを有するねじピンは上記プローブ保持体の位置決め溝と共働して上記光ファイバプローブ着脱機構を構成することを特徴とする請求項３に記載の生体光計測装置用プローブ装置。
5. 上記ベース孔の周縁部を上記複数のねじピンのねじ込まれていない部分と上記ホルダの外面間に挟持することによって上記光ファイバプローブ装着部の上記ベース孔からの抜けを防止すると共に上記ホルダが上記ベース内面の取り付けられることを特徴とする請求項４に記載の生体光計測装置用プローブ装置。
6. 上記光ファイバプローブ装着部は上記ホルダと一体に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の生体光計測装置用プローブ装置。
7. 上記ベースは通気性のあるジャージ布から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の生体光計測装置用プローブ装置。
8. 上記ホルダはプラスチック、セラミックおよび金属から選ばれる剛性を備えた材料から構成されることを特徴とする請求項１に記載の生体光計測装置用プローブ装置。
9. 上記ホルダは上記ベースに比べて低い伸縮性を有する材料から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の生体光計測装置用プローブ装置。
10. 上記ホルダは、上記ベース孔に上記プローブ装着部を貫通させた後、上記ベースの内側に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の生体光計測装置用プローブ装置。
11. 上記ホルダは上記ベースの内側あるいは外側から接着剤、縫付けあるいは取り外し可能なファスナのいづれかを介して上記ベースに取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の生体光計測装置用プローブ装置。
12. 上記ホルダの被検体頭部に直接触れる側にはクッション材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の生体光計測装置用プローブ装置。
13. 上記ホルダの形状は被検体の計測部位に対応する頭部の形状に合せて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の生体光計測装置用プローブ装置。
14. 上記ホルダは被検体の計測部位に合せて上記ベースに取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の生体光計測装置用プローブ装置。