生物体光测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种装置，其可以根据生物体光测量装置所测量的血红蛋白量变化信号，来客观判断并显示被试验者属于何种程度的何种疾病。疾病判定装置具有用于抽取血红蛋白波形的特征的特征抽取部（１５）、特征分析部（１６）以及将每种疾病的特征作为数据库进行储存的存储部（１２），在特征抽取部（１５）中，根据生物体光检测装置所测量的被试验者的血红蛋白信号抽取多种特征量，在特征分析部（１６）中，通过多变量分析来判定所抽取的特征量与储存在存储部（１２）中的每种疾病的特征量的相似度。判定结果，作为表示与各个疾病组的相似度的得分而以直线图表显示在显示部（１４）上。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及向生物体照射近红外线，对通过生物体内部或在生物体内部发生反射的光进行测量，由此测量生物体内部的血液循环、血行动态以及血红蛋白量变化的生物体光测量装置，特别涉及利用生物体光测量装置的测量结果对各种疾病进行判定的装置。
技术介绍
生物体光测量装置，是可以对被试验者进行低约束且无害地简便测量出生物体内部的血液循环、血行动态以及血红蛋白量变化的装置，近年来，通过多信道装置实现了测量数据的图像化，有待于临床应用。作为生物体光测量的临床应用，报告了癫痫、脑贫血等诊断以及语言功能的研究等。而且，在以下的非专利文件1、2中报告了以下情况对于抑郁症和综合失调症(精神分裂症)等的精神病患者，通过生物光测量发现前顶叶的血红蛋白量变化模型发生异常。具体而言，当对健康人、抑郁症患者和综合失调症患者进行比较时，血红蛋白时间波形的最大值具有大、小、中这样不同的特征。这些报告提示了可以利用血红蛋白时间波形诊断精神病的可能性。但是，一般而言，在多信道生物体光测量装置中，由于可以得到血红蛋白时间波形作为每个信道的数据，所以不容易对这么多的波形进行比较并准确地进行诊断。非专利文件1《精神医学中的进红外光谱NIRS测量的意义》福田正人等、脑与精神的医学第14卷2号附册、新兴医学出版社非专利文件2《由光看到的心》福田正人等、心与社会第34卷1号附册、日本精神卫生会另一方面，本申请人提出了具有从血红蛋白量变化波形抽取特征，将该特征数值化并按照每种疾病进行显示的功能的生物体光测量装置(特愿2002-85350)。在该生物体光测量装置中，对按照每种疾病所显示的特征量与对被试验者所测量出的特征量进行比较，并就该特征量推定疾病的程度。但是，为了准确地诊断疾病尤其是精神疾病，不是根据单一特征，而必须根据多个特征进行综合诊断，在上述生物体光测量装置中，医生或者测量值必须分别根据各个特征量进行综合诊断。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种可以对从生物体光测量装置所测量的结果、即血红蛋白信号中抽取的各种特征量进行分析，客观地判断并显示属于何种程度的何种疾病的装置。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种生物体光测量装置，其特征在于，包括产生对被检测体的照射光的光源部；检测通过被检测体内部的光，并生成与被检测体的血红蛋白浓度变化对应的血红蛋白信号的光测量部；分析所述血红蛋白信号的特征量，并根据所分析的特征量判定疾病的判定单元；以及显示所述被检测体的疾病信息的显示单元。在本专利技术的生物体光测量装置中，判定单元最好包括用于从所述血红蛋白信号中抽取多种特征量的单元；将每种疾病的特征量作为数据库进行储存的存储单元；对所述抽取单元所抽出的多种特征量进行分析，并判断与储存在所述存储单元中的每种疾病的特征量的相似度的分析单元；以及将利用所述分析单元所判断出的相似度量化的量化单元。而且，在本专利技术的生物体光测量装置中，分析单元最好通过多变量分析而计算出抽取单元所抽出的多个特征量与储存在存储单元中的每种疾病的特征量数据的相似度。作为多变量分析的一个方式，分析单元可以通过计算被检测体的特征量与每种疾病的特征量(的重心)之间的马哈拉诺毕斯距离而求出相似度。另外，马哈拉诺毕斯距离一般也被称作广义距离，与其意义相同。由于采用马哈拉诺毕斯距离，所以即使每种疾病的数据存在分散的标准离差，也可以不受其影响地进行准确测量。在本专利技术的生物体光测量装置中，抽取单元最好从课题负荷时的血红蛋白量变化信号模型抽取所述多个特征量。作为多个特征量，具体而言，例如为课题刚开始之后的图表的倾斜度、课题结束后的图表的倾斜度、课题中的积分值(A)、课题结束后的积分值(B)、积分值比率(A/B)、最大值以及课题结束后波形与矩形波的相关值中的至少一项。在本专利技术的疾病判定装置中，显示单元最好将相似度作为图表进行显示。由此，对光测量的结果进行综合判断而对疾病进行判定，并以一目了然的形式进行显示，所以可以客观且容易地进行疾病判定。并且，在本专利技术的生物体光测量装置中，抽取单元最好将多次测量值相加并求出平均值，用作血红蛋白信号。由此，可以提高判定结果的可靠性。作为本专利技术的生物体光测量装置的一个方式，存储单元作为数据库至少具有健康人组、综合失调症组以及抑郁症组的特征量。本专利技术的生物体光测量装置，可以具有将所述被检测体的判定结果与通过生物体光测量得出的测量数据以及图像数据一体保存的存储单元。并且，在本专利技术的生物体光测量装置中，分析单元可以将与特定疾病的相似度在规定阈值以下的判定对象作为该特定疾病的数据储存在所述存储单元中。由于通过该生物体光测量可以将判定对象即数据添加到储存在存储单元中的数据库中，所以可以增大数据库的规格(大小)，从而提高判定的准确度。本专利技术的生物体光测量装置，最好具有输入单元，其用于指示判定单元的判定、报告书的制成、数据库的更新以及显示单元的显示。另外，本专利技术提供了一种根据通过生物体光测量所测量出的被检测体的血红蛋白信号判定被检测体的疾病的方法，其特征在于，对于被确诊为多个疾病组中的任一疾病的多个被检测体，通过生物体光测量来测量血红蛋白信号，从各个被检测体的血红蛋白信号中抽取多种特征量，并按照被检测体的每种疾病将这些特征量作为数据进行储存；对于待诊断的被检测体，从通过生物体光测量所测量出的血红蛋白信号抽取多个特征量，计算所抽出的特征量与所述每种疾病的数据的相似度，并将相似度最高的疾病作为所述待诊断的被检测体的疾病。本专利技术的判定方法，最好包括以下步骤对于被确诊为疾病的多个被检测体的血红蛋白信号进行主成分分析并抽取主成分波形，从主成分波形中抽取特征量，将所抽出的特征量作为该被检测体的疾病组的数据进行保存。附图说明图1是表示本专利技术的疾病判定装置的一个实施方式的框图。图2是表示本专利技术的生物体光测量装置的一个实施方式的框图。图3是表示每种疾病的特征波形的图。图4是表示本专利技术的疾病判定装置中的数据库制成顺序的图。图5是用于说明本专利技术的疾病判定装置中的特征量抽取的图。图6是表示数据库的一个示例的图。图7是表示本专利技术的疾病判定装置中的疾病判定顺序的图。图8是表示生物体光测量的测量波形的图。图9是用于说明马哈拉诺毕斯距离的图。图10是表示马哈拉诺毕斯距离的计算和得分的显示例的图。图11是表示本专利技术的疾病判定装置的判定报告书的一个示例的图。图12是表示本专利技术的疾病判定装置的操作截面的一个示例的图。标号说明10 疾病判定装置11 运算部12 存储部13 输入部14 显示部20 生物体光测量装置21 光源部22 光测量部30 控制部具体实施方式下面，参照附图说明本专利技术的实施方式。图1是表示本专利技术的疾病判定装置的概要的框图，该装置10主要包括输入来自生物体光测量装置20的血红蛋白量变化信号并进行特征抽取、特征分析等运算的运算部11、按照每种疾病将规定特征作为数据库进行储存的存储部12、用于输入运算部11中的处理所必需指令等的输入部13、用于显示分析结果的显示部14。运算部11，具有从血红蛋白量变化信号的变化模型抽取规定特征的特征抽取部15和对特征抽取部11所抽出的特征与每种疾病的特征进行比较并计算出其相似度的特征分析部16。并且，在存储部12中，储存了对通过其他诊断方法确诊的多个患者分析特征量的结果，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物体光测量装置，其特征在于，包括：产生对被检测体的照射光的光源部；检测通过被检测体内部的光，并生成与被检测体的血红蛋白浓度变化对应的血红蛋白信号的光测量部；分析所述血红蛋白信号的特征量，并根据所分析的特征量判定 疾病的判定单元；以及显示所述被检测体的疾病信息的显示单元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：川崎真护，市川祝善，川口文男，田中尚树，川口英夫，三国雅彦，福田正人，
申请(专利权)人：株式会社日立医药，株式会社日立制作所，国立大学法人群马大学，
类型：发明
国别省市：JP[日本]