生物体光计测用头部安装式固定器制造技术

本发明专利技术提供一种光照射／光检测模块可靠地紧贴头皮并且不给被验者过度的压迫感的生物体光计测用头部安装式固定器。光照射模块（１０１）以及光检测模块（１０２）分别具有：接触器（２３），在前端具有与被验者的头皮（１）接触的接触部，使前端部露出而形成光导（２１）；封装（２），在下方安装有接触器。接触器通过弹性体（５１）固定在封装的下部，封装通过弹性体（５３）和粘弹性体（５４）的串联结构固定在固定器（３）上设置的插入孔（３１）的内部上壁上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用光测定生物体的内部状态的生物体光计测装置，尤其是涉及一种用于通过透过头部的光强度的分析来计测脑功能的生物体光计测用头部安装式固定器。
技术介绍
作为计测人体的脑功能的手段，人们开发了对头部的一部分照射近红外光并通过分析透过头部之后返回的光的强度来二维地显示大脑皮质上的血液分布的光绘图(topography)技术。通过该方法使人体的运动功能与脑的局部区域的对应关系明朗，从而得到对新的精神医疗的线索。并且近年来利用该局部化的脑功能并利用来自脑的计测信号直接控制计算机、游戏、环境控制装置等外部装置的接口技术的开发也取得了进展。例如，日本特开平9-149894号公报提出了以下方法：利用生物体光计测装置计测被验者的头部透过光强度，由运算装置计算氧化及还原血红蛋白的量，用该数据驱动外部装置。日本特开2000-172407号公报提出了以下方式：用运算装置、存储装置、控制装置等判定从生物体光计测装置得到的测定信号的变化的历史，通过把判别结果适用于一定的规则来切换电视接收机的频道。此外，日本特开2002-172106号公报提出了使光照射器和光检测器接触被检查体的皮肤，利用得到的光信号的强度控制画面的对象的接口技术。专利文献1：日本特开平9-149894号公报专利文献2：日本特开2000-172407号公报专利文献3：日本特开2002-172106号公报
技术实现思路
-->在使用上述技术精密地进行生物体光计测的情况下，照射的光量一定并且使来自头部的返回光以外的光不要入射到光检测器中是极为重要的。如果不能满足这些条件则不能保证信号光对噪声光的比(S/N比)高，不能进行正确的评价。因此，必须使光照射模块的光照射部分以及光检测模块的光导入部分可靠地紧贴头部，并将其不可动地固定住。但是，由于头部的形状基本呈球形、必须使模块的前端避开头发而到达头皮、以及被验者不同头部的形状也不同，因此必须适应多种多样的形态，所以为了使模块可靠地固定不动，需要施加相当的力而压紧在头部上。但是如果用强力固定，则被验者将感到强的压迫感，有时会无法忍受长时间的计测。这有可能成为进行在日常生活或与之接近的状态下的计测的障碍。此外，高龄的被验者或幼儿由于上述压迫感不能忍受安装，因此无法进行计测本身。本专利技术的目的在于提供一种为了所有被验者在所有计测形态下都可以实现精密的生物体光计测，而使光照射/光检测模块可靠地紧贴头皮，并且不给被验者过度的压迫感的生物体光计测用头部安装式固定器。本专利技术的生物体光计测用头部安装式固定器具备的光照射模块以及光检测模块分别具有：接触器，在前端具有与被验者的头皮接触的接触部，使前端部在该接触部上露出而形成光导；以及封装，在下方安装有所述接触部。并且，固定器具有插入所述封装的、下方开放的插入孔。此外，本专利技术的一个方式中，接触器通过弹性体固定于封装的下部，封装通过弹性体固定于插入孔的内部上壁。在另一方式中，封装通过弹性体和粘弹性体的串联结构固定于插入孔的内部上壁。这时，优选接触器通过弹性体固定于封装的下部。在又一方式中，接触器通过弹性体固定于封装的下部，封装通过粘弹性体固定于插入孔的内部上壁。作为连接封装与固定器的弹性体，可以使用弹簧线圈、板簧等弹簧结构。作为连接封装与固定器的弹性体与粘弹性体的串联结构、或粘弹性体，可以使用以聚氨酯类树脂、乙烯基类树脂、硅树脂中的任-->意一种为主要成分的树脂。作为连接接触器与封装的弹性体，同样地适用弹簧。根据本专利技术，不对被验者的头部施加过度的力就能使光照射模块的光照射部分或光检测模块的光导入部分良好地紧贴头皮，提高生物体光计测的计测精度。此外，由于大幅减轻安装固定器的被验者的不适感，所以能够进行长时间的安装、接近日常生活的状态下的安装和给婴儿、幼儿、高龄被验者等的安装，从而大幅扩大生物体计测的可测定范围。附图说明图1是示出本专利技术的一个实施例的示意图。图2是示出图1的变形例的图。图3是示出本专利技术的第二实施例的示意图。图4是表示施加于被验者的头皮的压力的时间变动的曲线图。图5是示出图3的变形例的图。图6是示出本专利技术的第三实施例的示意图。图7是示出图6变形例的图。图8是示出本专利技术的第四实施例的示意图。图9是示出图8的变形例的图。图10是示出对固定器装卸光照射/光检测模块的形态的示意图。图11是光检测模块的示意图。图12是生物体光计测装置的整体图。图13是示出接触器的形状的例子的图。附图标记说明1：被验者的头皮；101：光照射模块；102：光检测模块；2：模块的封装；21：光导；22：光检测器；23：接触器；24：发光元件；3、3a：固定器；3b：固定器盖；3c、3d：固定器盖的部件；31：固定器的安装模块的孔；32：固定器与固定器盖的固定部；33：固定器盖与封装的固定部；4a：光纤；4b：电气配线电缆；41a、42a：光纤-->连接器；41b、42b：电气配线电缆连接器；51、52、53：弹性体；511、512：板簧的端部；513：板簧的圆弧部；54、56：粘弹性体；55：弹性体和粘弹性体的串联连接结构体；6：控制装置。具体实施方式以下，一边参照附图一边说明本专利技术的实施方式。另外，对实质上同样的部位附以相同的参照编号并不再重复说明。【实施例1】用图1及图2说明本专利技术的第一实施例。图1是示意地示出生物体光计测装置中的、具备光照射模块101以及光检测模块102的生物体光计测用头部安装式固定器的图。光照射模块以及光检测模块在本图中各有一个，但也可以各有多个。这里用画在右侧的光检测模块102进行说明。图中，1是被验者的头部(头皮)，2是模块的封装，3是固定封装的固定器、4b是用于连接模块与控制装置的电缆。封装2由例如Vespel(R)(聚酰亚胺)等有刚性的树脂构成，插入设置在固定器3下表面的封装插入孔31内。封装2的下部安装了具有用于将从光照射模块101照射并在头部传播的光导入光检测器的光导21的接触器。光导21引导的光照射到设置在光导的与头皮侧相反的端部的光电二极管等光检测器22上，变换为电气信号。该电气信号通过光检测模块内的电气电路在电缆4b中传播并发送到控制装置。固定光导21与光检测器22，使其位置关系不发生变动。具备光导21的接触头皮的接触器23与模块的封装2通过弹性体51连接。此外，模块封装2和固定器3通过弹性体52连接。封装2中容纳光元件以及光电变换用电子电路，具有作为用于将光纤导引至控制装置的导引的作用。另外，图示的弹性体以及后述的粘弹性体的绘图是用于示意性地表示它们的模型图，不一定与现实的形态一致。此外，在图中弹性体、粘弹性体都画了两个，但其也可以是一个或三个以上。这一点对于实施例2以后也同样。-->接触头皮的接触器23上连接了电缆4b(光照射模块101的情况下则是光纤4a)。这时，为了不对电缆或光纤施加过度的力，采用设置确保弹性体的位移以上的行程的弯曲部、或将光纤不固定于封装2等的结构。关于这一点对实施例2以后也是同样的。向头部的固定是将固定器3一边包住头部一边压在头皮1上，利用弹性体51、52的复原力使接触器23的前端、即光导21的前端部分与头皮1接触。优选地，固定器的材质是容易跟随被验者的头的形状变形的树脂或者布。或者也可以是网状物。但不能使模块间的距离轻易变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物体光计测用头部安装式固定器，具备用于对被验者的头部进行光照射的光照射模块、和检测从所述光照射模块照射并在被验者的头部传播的光的光检测模块，并且安装于被验者的头部，其特征在于，　所述光照射模块以及光检测模块分别具有：接触器，在前端具有与被验者的头皮接触的接触部，使前端部在该接触部上露出而形成光导；以及封装，在下方安装有所述接触部，　所述固定器具有插入所述封装的、下方开放的插入孔，　所述接触器通过弹性体固定于所述封装的下部，所述封装通过弹性体固定于所述插入孔的内部上壁。

【技术特征摘要】
JP 2007-8-21 2007-2149191.一种生物体光计测用头部安装式固定器，具备用于对被验者的头部进行光照射的光照射模块、和检测从所述光照射模块照射并在被验者的头部传播的光的光检测模块，并且安装于被验者的头部，其特征在于，所述光照射模块以及光检测模块分别具有：接触器，在前端具有与被验者的头皮接触的接触部，使前端部在该接触部上露出而形成光导；以及封装，在下方安装有所述接触部，所述固定器具有插入所述封装的、下方开放的插入孔，所述接触器通过弹性体固定于所述封装的下部，所述封装通过弹性体固定于所述插入孔的内部上壁。2.根据权利要求1所述的生物体光计测用头部安装式固定器，其特征在于，所述弹性体为弹簧。3.一种生物体光计测用头部安装式固定器，具备用于对被验者的头部进行光照射的光照射模块、和检测从所述光照射模块照射并在被验者的头部传播的光的光检测模块，并安装于被验者的头部，其特征在于，所述光照射模块以及光检测模块分别具有：接触器，在前端具有与被验者的头皮接触的接触部，使前端部在该接触部上露出而形成光导；以及封装，在下方安装有所述接触部，所述固定器具有插入所述封装的、下方开放的插入孔，所述封装通过弹性体与粘弹性体的串联结构固定于所述插入孔的内部上壁。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：木口雅史，松岛直树，敦森洋和，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]