生物體光測試裝置和光測試方法
2023-06-01 11:41:46
專利名稱：生物體光測試裝置和光測試方法
技術領域：
本發明，涉及例如日本公開專利特開2000-237194號公報中所公布的腦功能測試領域。
背景技術：
用圖1(A)、(B)來說明腦功能測試的一個例子。圖1(A)是腦功能測試裝置的概要與被檢驗者的關係圖，圖1(B)表示的是對被檢驗者的頭部照射光的照射裝置的安裝位置S與安裝接受照射到被檢驗者的頭部的光所透過的光的受光用光導纖維的位置D的排列的一個例子。
腦功能測試裝置，設置有波長不同的多個光源102a～102d(光源102a和102c，例如波長為780nm，光源102b和102d，例如波長為830nm)；將上述多個光源102a和102b(102c和102d)的光分別按互不相同的頻率進行強度調製的振蕩器101a和101b(101c和101d)；多個光照射裝置，該多個光照射裝置，分別通過光導纖維103a和103b由耦合器104a耦合、以及分別通過光導纖維103c和103d由耦合器104b耦合被強度調製過的光，通過光照射用光導纖維105a和105b將這些耦合光照射到被檢驗者106的頭皮上不同的位置；和多個受光裝置，該多個受光裝置，由多個受光用光導纖維107a～107f和受光器108a～108f構成，多個受光用光導纖維107a～107f，被設置為其前端位於上述多個光照射裝置的光照射位置附近、距上述光照射位置大致等距離(這裡，取為30mm)的位置上，而受光器108a～108f設置在這些多條受光用光導纖維107a～107f的另一端。
在圖1(A)的例子中，如圖1(B)所示，把3條受光用光導纖維(記為D)107a～107c和107d～107f分別配置在光照射用光導纖維(記為S)105a和105b的周圍，把生物體通過光聚光於光導纖維內，並進行檢測。由受光器108a～108f分別將所檢測到的生物體通過光進行光電變換。上述受光裝置檢測在被檢驗者的頭部的內部所反射而透過的光並變換為電信號，作為受光器108a～108f使用光電倍增管或光電二極體為代表的光電變換元件。
表示被受光器108a～108f光電變換過的生物體通過光強度的電信號(下稱生物體通過光強度信號)分別被輸入到鎖定放大器109a～109h。這裡，為了檢測出由距光照射用光導纖維105a和105b的兩方等距離的受光用光導纖維107c和107d所聚光的生物體通過光強度，受光器108c和108d將來自受光器108c和108d的信號分離為2個系統，然後輸入到鎖定放大器109c、109e和109d、109f。把來自振蕩器101a和101b的強度調製頻率作為參照頻率輸入到鎖定放大器109a～109d，而把來自振蕩器101c和101d的強度調製頻率作為參照頻率輸入到鎖定放大器109e～109h。因此，由鎖定放大器109a～109d分離輸出對於光源102a和102b的生物體通過光強度信號，由鎖定放大器109e～109h分離輸出對於光源102c和102d的生物體通過光強度信號。
用模/數變換器(下稱A/D變換器)110把作為鎖定放大器109a～109h的輸出的所分離出來的每種波長的通過光強度信號進行模/數變換後，送到測試控制用計算機111。在測試控制用計算機111中使用生物體通過光強度信號從各檢測點的檢測信號計算氧化血紅蛋白濃度、脫氧血紅蛋白濃度和總血紅蛋白濃度的相對變化量，並作為多個測試點的經過時間信息存儲到計算機111的存儲裝置內。這裡，總血紅蛋白濃度的相對變化量作為氧化血紅蛋白濃度和脫氧血紅蛋白濃度變化量之和給出。
另一方面，為了進行被檢驗者的腦功能的測試，給予被檢驗者規定的刺激·任務，評價對刺激·任務的響應。因此，總體控制兼數據處理·結果顯示用計算機114，把指令送到測試控制用計算機111，測試控制用計算機111根據指令，按照預先準備好的刺激·任務命令序列，對被檢驗者用刺激·任務命令出示裝置113提示刺激·任務命令。對被檢驗者的腦子內的對刺激·任務命令的應答像上述那樣進行光測試。總體控制兼數據處理·結果顯示用計算機114和測試控制用計算機111進行必要的信息交換。
原來，在評價被檢驗者對刺激·任務的應答時，重複進行測試後，根據所得到的平均應答的信號幅度來檢定信號的顯著性，確定顯著的活動區域。
專利文獻1特開2000-237194號公報應答期間的取法中存在任意性，因包含在信號內的贗象而有不能顯現充分的檢測能力的場合。因此，要開發能夠準確評價被檢驗者對刺激·任務的應答的有效的檢測方法以及結果的顯示方法。
發明內容
本發明，著眼於同源的活動為相位同步這樣的原理，為評價被檢驗者的應答而著眼於對被檢驗者的刺激·任務和被檢驗者的應答結果的相位同步性來檢測出活動區域。從信號的幅度和相位兩個方面來解析同步性，圖2(A)、(B)是說明信號同步性的簡圖。圖2(A)所表示的是周期性地給出任務期間和休止期間時所得到的結果的信號例A、B。信號例A是幅度同步性和相位同步性都滿足時的結果例，信號B是幅度無同步性而相位有同步性的結果例。圖2(B)是將其列成表表示的結果。
本發明，著眼於為了評價被檢驗者的應答強調以幅度同步性為條件。即，將對應於給予被檢驗者的刺激·任務的信號作為基準信號，求出與對應於被檢驗者的應答的測試信號的相位差，並將相位同步性數值化，進而對該數值進行統計處理並把可靠度數值化，最後根據顯著的數據把腦活動的部位和功能的結合狀態顯示出來。
圖1(A)是腦功能測試裝置的概要與被檢驗者的關係圖，圖1(B)是安裝對被檢驗者的頭部照射光的照射裝置的位置S與安裝接受照射到被檢驗者的頭部的光所透過的光的受光用光導纖維的位置D的排列的一個例子的示例圖。
圖2(A)、(B)是說明信號的同步性的簡圖。其中(A)是周期性給與任務期間和休止期間時所得到的結果的信號例A、B的示圖，(B)是將其結果列成的表。
圖3是實施例1中的生物體測試裝置的結構框圖。
圖4(A)～(F)是由實施例1所得到的相位同步性解析結果的一例的說明圖。其中(A)是探頭的構成例；(B)是評價總血紅蛋白量變化的測試結果的相位同步性的結果；(C)是以圖的方式表示圖4(B)的結果的示圖；(D)是為進行比較，由同一測試結果，與圖4(C)一樣，表示像原來那樣根據刺激期間的信號幅度所檢定的結果的示圖；(E)是用更加易於理解的形式向用戶以圖的方式顯示圖4(B)、圖4(C)的結果的情況下的顯示例的示圖；(F)是對應於圖4(C)以圖的方式顯示圖4(D)的結果的示例圖。
圖5(A)是實施例2的探頭的構成例及配置的示意圖，同時，表示出相位同步性的評價結果；圖5(B)是與圖4(E)所示的一樣，將圖5(A)所示的結果可視化，把從上方看到的頭的圖顯示在圖象上的示圖。
圖6是從對應於成為基準信號的錄音的聽覺分辨所得到的信號來評價相位同步性高的測試通道的示圖。
圖7是按顯著水準1％判定從對應於錄音的聽覺分辨所得到的信號評價相位同步性的結果所得到的結果的示圖。
圖8是對圖6所示的從對應於成為基準信號的錄音的聽覺分辨所得到的信號來表示關於相位同步性高的測試通道的應答速度的示圖。
圖9是從對應於錄音的聽覺分辨所得到的信號評價相位同步性，並把應答速度信息顯示在顯示按顯著水準1％判定其評價結果所得到的結果的圖7上的示圖。
圖10是將被檢驗者的腦活動動態可視化後顯示出來的一例的示圖。
符號一覽表101振蕩器，102光源，103光纖，104結合器，105光纖，106測試對象(被檢驗者)，107受光用光纖，108受光器，109鎖定放大器，110模·數轉換器(A/D)，111測試控制用計算機，112刺激·任務命令序列，113刺激·任務命令呈示裝置，114綜合控制兼數據處理結果·顯示用計算機，210本裝置，201，204接口，202CPU，203存儲程序和數據的存儲裝置，206總線，211顯示裝置，212鍵盤，213指示設備。
具體實施例方式
在由刺激和任務兩個信號同步時，著眼於信號間的相位差為恆定這點，來探討在實際數據中相位差恆定到何種程度。
在計算相位差時，使用希爾伯特變換，從所得到的瞬時相位計算出各時刻的相位差。
以下說明希爾伯特變換。分別用式(1)、(2)來定義實數函數f(t)的希爾伯特變換g(t)和逆希爾伯特變換。
g(t)=f(t)1t=1-ft-d(1)]]>f(t)=g(t)1t=-1-gt-d(2)]]>其中，表示卷積。
把測試信號作為實數函數f(t)，使用希爾伯特變換由式(3)來定義。
Z(t)＝f(t)+jg(t)……(3)如果用極坐標來表示該式，就成為式(4)、(5)和(6)。
Z(t)＝r(t)ejθ(t)……(4)其中，r(t)=f(t)2+g(t)2(5)]]>(t)=tan-1g(t)f(t)(6)]]>r(t)表示f(t)的瞬時振幅，θ(t)表示瞬時相位。
在具體的算法中，將解析信號Z(t)作為測試信號f(t)的單側傅立葉變換來求取。即，將對應於負頻率的傅立葉變換設為0。為了使解析信號近似，計算測試信號f(t)的FFT，再把對應於負頻率的FFT係數置換為零，對該結果進行逆FFT計算，來求出解析信號Z(t)。
如果進行詳細說明，使用如下的4步算法。設輸入數據個數為n。
第一步計算輸入數據的FFT，將其結果存儲為矢量y；第二步元素h(i)，生成具有如下值的矢量h；對於i＝1，(n/2)+1；h(i)＝1對於i＝2，3，…，(n/2)；h(i)＝2對於i＝(n/2)+2，…，n；h(i)＝0
第三步計算y和h的元素單位的積；第四步計算在第三步得到的數據列的逆FFT，從結果中將最初n個元素作為解析信號Z(t)輸出。
為了客觀地判斷相位差恆定到何種程度，而進行統計性的探討。在[-π，π]範圍內用Nb個筐的直方圖來表示相位差的分布，作為統計性指標按照式(7)、(8)和(9)定義並求出SI(Synchronization Index同步指數)。
SI=Srandom-SSrandom(7)]]>其中，S=-i=1Nbpilog2pi(8)]]>Srandom＝log2Nb…… (9)(pi第i個筐的概率密度)在式(8)中出現的pi表示第i個筐中相位差存在的概率。
在相位差的分布完全均勻，即完全沒有相位同步性的情況下，由於S＝Srandom，所以SI＝0。在完全同步的情況下，SI＝1。因為實際的測試數據包含有多種噪聲成分，得到SI＝1或SI＝0這樣的極端的結果是極為稀少的。中間的情況，要統計地判斷是否應考慮為存在相位同步性。
作為統計判斷的方法，這裡採用代理數據法，所謂代理數據法，是指用來進行如下的檢定的架構。
1.從源數據生成多個統計性質的明確的數據(利用隨機數)。
2.對該隨機數據計算成為問題的指標。
3.根據針對多個指標的樣本值進行與源數據相關的指標的檢定。
作為代理數據，例如採用在無存儲隨機過程中實施過與信號相同的過濾的數據。在從50個代理數據中得到的作為統計指標的SI的分布是正態分布(平均值為0.2236，標準偏差為0.0219)的情況下，作為顯著水準1％的閾值，可以採用SI＞0.2800。另外，為了探討同步狀態的時間變化，設定短(包含約數百點左右的數據)的時間窗，求出作為該期間內的統計指標的SI，並作為時間窗的中心時刻的SI，每隔一定時間挪一挪時間窗，這樣，也可以求出SI的時間變化。
(實施例1)圖3是實施例1中的生物體測試裝置的結構框圖。本裝置210對應於表示圖1所示的測試控制用計算機111的測試功能的部分。是由與A/D變換器110的接口201、進行一系列處理的CPU202、存儲程序和數據的存儲裝置203、與外部設備205的接口204和與這些部件相連接的總線206所構成。另外，在總線206上還連接有顯示裝置211、鍵盤212和指示設備(例如滑鼠器)213，用來由測試控制用計算機111的操作者輸入數據或向操作者進行解析結果的提示。這裡，作為存儲在存儲裝置203內的程序，被做成為具有對信號實施必要的過濾的過濾程序、由被過濾過的信號群或外部信號解析相位同步性的相位同步性解析程序、由相位同步性解析的結果檢出神經活動的活動檢測程序、和用來以易於理解的形式向用戶提示所檢出的神經活動的圖象化程序。將檢出結果顯示在顯示裝置211上。保存在存儲裝置203內的程序由中央運算處理裝置202解釋並執行。
圖4所表示的是由實施例1所得到的相位同步性解析結果的一例的說明圖。
圖4(A)是探頭的構成例子圖。安裝在被檢驗者頭部的探頭，交替地配置光照射用光導纖維S和受光用光導纖維D，光照射用光導纖維S和受光用光導纖維D之間形成用1～24表示的測試通道，該圖是說明可以測試針對視覺刺激的總血紅蛋白量變化的狀態圖。可以考慮安裝的位置或被檢驗者的頭的大小等、適當選擇探頭具備的光照射用光導纖維S和受光用光導纖維D的數量。對被檢驗者的視覺刺激採用16×16的紅黑西洋棋棋盤刺激，紅黑交替頻率為8赫茲，間歇期為20秒，刺激(任務)期為18秒，重複6次。
圖4(B)所表示的是評價總血紅蛋白量變化的測試結果的相位同步性的結果圖，是橫軸為通道號，縱軸為各通道SI值(同步指數)，用○表示重複次數為6次的SI值的平均值，另外，用折線表示統計的基準值(顯著概率1％)的特性圖。因此，在該例中，從通道1、2、4、5、6、8和10得到可評價為與西洋棋棋盤刺激已同步的信號。
圖4(C)表示的是以圖形方式顯示出圖4(B)的結果圖，按顯著概率1％進行評價，對顯著的通道1、2、4、5、6、8和10，用通道號表示，非顯著的通道，用塗有黑點的方塊表示，用空白的方塊表示測試用光導纖維的位置。由圖4(C)可知，檢測到對應探頭上部的頭部位置的腦活動是活躍的。
圖4(D)是為進行比較、由同樣的測試結果，與圖4(C)一樣，表示出像傳統的那樣根據刺激期期間中的信號振幅檢定出來的結果。可是，用根據信號振幅進行的檢定不能按1％的顯著水準進行檢測，而是使用5％的顯著水準。與圖4(C)相比，在對應於探頭的大部分的頭部位置腦活動呈現活躍。由此可知，本發明的方法靈敏度高，能夠檢測到局部存在的活動。
圖4(E)是將圖4(B)、圖4(C)的結果以更易於理解的形式以圖形方式顯示給用戶的情況下的顯示例，將分階段變更評價檢測結果的顯著水準的結果作成等高線並與顯示關聯起來的圖。即，在本發明的實施例1中，將顯著水準取為0.001、0.005、0.01和0.05時，可以用圖示的等高線表示活動區域。圖4(C)所示的檢測結果對應於顯著水準為0.01的等高線。由大家熟知的圖象化程序、只要將該等高線做成以顏色的深淺顯示的圖像，用戶就能夠以可視化的形式看到活動區域。
圖4(F)是對應於圖4(C)以圖形方式顯示圖4(D)的結果的顯示例。如前面已經描述過的那樣，在原來的、根據信號振幅進行的檢定中，不能按1％的顯著水準進行檢測，該例中，顯示出了使用了2％、5％顯著水準的結果。該例中，因為僅得到兩條等高線，所以，顯示不得不變得散漫。
(實施例2)實施例2，是試行作為刺激·任務序列、讓被檢驗者一面聽棒球實況廣播的錄音、一面想像自己作為擊球員站著的情形這樣的課題時的關於活動的評價。圖5(A)是實施例2的探頭的構成例及配置的示意圖，同時表示出相位同步性的評價結果。圖中用卵形的線表示的圖是將從上方觀察到的頭的圖作成圖像，在上部用三角表示的圖形是將看到的鼻子部分作成圖像的圖。將探頭1、探頭2、3和探頭4分別配置在前頭部、左右側頭部和後頭部。探頭1和探頭2、3構成分別可得到22個測試通道的探頭，探頭4構成可得到24個測試通道的探頭。
圖5(A)是實施例2的探頭的構成例及配置的示意圖，同時表示出相位同步性的結果；圖5(B)是與圖4(E)所示的一樣，將圖5(A)所示的結果可視化並將從上方觀察到的頭的圖顯示在圖像上的圖。
從該結果可知，產生了伴隨錄音的聽覺分辨的在左右側頭下部(聽覺區)的活動、擊球的圖象化引起的在後頭上部(視覺區)的活動、在前頭部由運動的模式形成準備引起的活動、和由具體的運動模式形成引起的在左右側頭上部(運動區)的活動。
在該例中，按照本發明，因為能夠明確地檢測到活動區域，所以也能夠更加嚴密地進行被檢驗者的能活動的評價。
(實施例3)可是，在實施例2中，雖然是將錄音的聽覺分辨作為基準信號來評價被檢驗者的腦活動的結果，但是評價所得到的結果的相位同步性的高低，將表示相位同步性高的通道的信號作為基準信號來進行評價，由此，能夠更加嚴密地評價腦活動的作用區域。
在實施例3中，首先從對應於成為基準信號的錄音的聽覺分辨所得到的信號評價相位同步性高的測試通道。圖6是從對應於成為基準信號的錄音的聽覺分辨所得到的信號評價相位同步性高的測試通道的示圖。該例中，探頭2的第10號通道表示相位同步性最高的通道。
因此，把探頭2的第10號通道的信號作為基準信號，從對應於錄音的聽覺分辨所得到的信號評價相位同步性。圖7所示的是按顯著水準1％判定從對應於錄音的聽覺分辨所得到的信號評價相位同步性的結果所得到的結果。與圖5相比較，雖然是將相同的測試結果作為對象來進行解析，但是由於從對應於成為基準信號的錄音的聽覺分辨所得到的信號中選擇相位同步性高的通道作為基準信號，所以更能檢測出局部存在的活動區域。如果將圖5和圖7進行對比，就可以看出改變基準通道後評價出來的結果，在探頭1中使第13號通道無相位同步性；在探頭2中使第15號通道有相位同步性，使第18號通道無相位同步性；在探頭3中使第4號通道和第14號通道無相位同步性，使第11號通道有相位同步性；在探頭4中使第13號通道和第16號通道無相位同步性。結果，如圖7所示，使用圖5(B)所示的那種可視信息也能夠辨認進一步所限定的區域內的活動。
(實施例4)可是，眾所周知，腦活動，並非在腦區域的整個範圍內同時發生，而是腦的某個區域的活動誘發其他區域的腦活動的所謂時間序列動作。在實施例3中，是進行了將實施例2的實驗結果作為時間序列的腦活動的動作來評價的實驗的例子。
圖8是由對應於圖6所示的成為基準信號的錄音的聽覺分辨所得到的信號來表示關於相位同步性高的測試通道的應答速度的示圖。這裡，很難顯示出作為刺激·任務命令序列的基準信號的錄音的波形和與其相對應的應答波形，所以只能以針對圖2所說明的刺激·任務命令序列的應答的形式模擬地顯示出來。橫軸是時間，縱軸是信號的大小。圖9是由對應於錄音的聽覺分辨所得到的信號評價相位同步性，並把應答的速度信息顯示在按顯著水準1％判定其評價結果所得到的結果的圖7上的示圖。
如果研討圖8，探頭2、第10號通道應答最快，在圖9上把探頭2、第10號通道的方框加上黑點表示出來。其次是探頭2、第5號通道和探頭3、第9號通道的應答快，即，它們所代表的探頭2和探頭3所示的區域S 1的應答最快；再其次是探頭1、第6號通道和探頭1、第10號通道的應答快，即，探頭1所示的區域S2的應答速度為第二快；再其次是探頭4的第5號通道和探頭4的第4號通道的應答快，即，探頭4所示的區域S3的應答速度為第三快；最後，探頭3的第5號通道、探頭3的第11號通道和探頭2的第12號通道應答是第四快，即，探頭2和探頭3所示的區域S4的應答速度為第四快。
由該結果可知，首先，伴隨錄音的聽覺分辨的左右側頭下部(聽覺區)的活動呈現在圖9的區域S1內；然後，在前頭部由運動的模式形成準備引起的活動呈現在圖9的區域S2內；接下來，由擊球的圖象化引起的後頭上部(視覺區)的活動呈現在圖9的區域S3內；最後，由具體的運動模式引起的左右側頭上部(運動區)的活動呈現在圖9的區域S4內。
從圖8也可以看到，這裡所說的快、慢，是比較的問題，如果按時間的長短來說，最長也不過是秒的量級。但是，如上上述，如果將其分成對應於應答快慢的組，並以用戶可見的形式顯示出來，那麼就能夠動態可視化地顯示被檢驗者的腦活動。
圖10是動態可視化地顯示被檢驗者的腦活動的一例。S1是對應於圖9的區域S1的顯示，用加了點的圓圈顯示出左右側頭下部(聽覺區)的活動區域。這裡，讓圓的面積和形狀對應於相位同步性高的測試通道的位置和數量。以下相同。S2是對應於圖9的區域S2的顯示，用加了點的圓圈顯示出在前頭部由運動的模式形成準備引起的活動區域；S3是對應於圖9的區域S3的顯示，用加了點的圓圈顯示出擊球的圖象化引起的後頭上部(視覺區)的活動區域；S4是對應於圖9的區域S4的顯示，用加了點的圓圈顯示出具體的運動模式的形成引起的左右側頭上部(運動區)的活動區域。所謂「整體」是把從S1至S4的顯示綜合起來的顯示，與圖7(B)所示的圖相同。
如果把從S1至S4的顯示作成用戶一看就懂的動畫，並從S1至S4依次地顯示在順序顯示裝置211上，用戶就能夠猶如感覺到適時地觀看被檢驗者的腦活動的區域正在移動。動畫顯示之後，再顯示出「整體」，就能夠評價整個腦活動的狀態。
由在各部位所觀測的平均相位差的值來判斷產生活動的速度，相位差越小活動產生的越快。
(實施例5)為了動畫地研討腦活動的時間變化，如上所述，為了探討同步狀態的時間變化，而設定短(包含大約數百點的數據)的時間窗，求出該期間內作為統計的指標的SI，作為時間窗的中心時刻的SI，每隔一定時間挪一挪時間窗，由這樣，求出SI的時間變化，由此也能夠實現。例如，每隔一定時間挪一挪時間窗來求出SI的時間變化，以此為基礎評價測試區域的相位同步性，並可以將該結果，例如，做成圖7所示的顯示中的時間變化來進行顯示。按照這樣的方法，就能夠敏感地捕捉到相位差的變化，從而能夠正確地提示腦的部位在以何種時間的關聯使腦中的多種功能在活動。
由於相位同步性不依賴於信號振幅，所以能夠以更加準確的形式來表示腦活動部位或功能的結合，而不受人的頭部結構的影響。
在腦功能所受到的損害的評價和腦功能受到損害的人的恢復狀態的評價方面是有用的，可用於協助腦的康復。
權利要求
1.一種光測試方法，其特徵在於將入射光入射到被檢驗者的頭部表面上的多個部位，在從入射部位距入射光規定的距離的多個部位檢測出通過光量，同時，對被檢驗者提示預先準備好的刺激·任務命令序列，把上述刺激·任務命令序列作為基準相位信號，求出與所檢測到的通過光量的信號的相位同步性指標，由該相位同步性指標將針對上述基準相位信號的相位同步性最高的通過光量的信號作為第二基準相位信號、求出該第二基準相位信號與上述檢測到的通過光量的信號的相位同步性指標，僅把針對該第二基準相位信號的相位同步性指標規定的閾值以上的所檢測到通過光量的信號作為被檢驗者的腦活動的測試值。
2.一種光測試裝置，其特徵在於由如下裝置構成將入射光入射到被檢驗者的頭部表面上的多個部位的裝置；在從入射部位距上述入射光規定的距離的多個部位檢測出通過光量的裝置；對被檢驗者提示預先準備好的刺激·任務命令序列的裝置；把上述刺激·任務命令序列作為基準相位信號，求出與所檢測到的通過光量的信號的相位同步性指標，僅把該相位同步性指標規定的閾值以上的所檢測到通過光量的信號作為被檢驗者的腦活動的測試值進行輸出的裝置；和顯示上述輸出裝置的輸出的裝置。
3.根據權利要求2所述的光測試裝置，其特徵在於作為上述腦活動的測試值進行輸出的裝置，被做成了這樣的裝置亦即，把上述刺激·任務命令序列作為基準相位信號，求出與所檢測到的通過光量的信號的相位同步性指標，由該相位同步性指標將針對上述基準信號的相位同步性最高的通過光量的信號作為第二基準相位信號，求出該第二基準相位信號與上述檢測到的通過光量的信號的相位同步性指標，僅把對針對第二基準相位信號的相位同步性指標規定的閾值以上的所檢測到通過光量的信號作為被檢驗者的腦活動的測試值的裝置。
4.一種光測試裝置，其特徵在於由如下裝置構成將入射光入射到被檢驗者的頭部表面上的多個部位的裝置；在從入射部位距入射光規定的距離的多個部位檢測出通過光量的裝置；對被檢驗者提示預先準備好的刺激·任務命令序列的裝置；和把上述刺激·任務命令序列作為基準相位信號，求出與所檢測到的通過光量的信號的相位同步性指標，僅把該相位同步性指標規定的閾值以上的所檢測到通過光量的信號作為被檢驗者的腦活動的測試值進行輸出、同時將對應於該測試值的信號與測試位置對應起來顯示在模擬被檢驗者的頭部的顯示畫面上的裝置。
5.根據權利要求4所述的光測試裝置，其特徵在於與上述測試位置對應的顯示，是被做成為對應於依據上述相位同步性指標的規定的閾值的分段的多個等高線的顯示。
6.根據權利要求4所述的光測試裝置，其特徵在於與上述測試位置對應的顯示，是將根據對上述刺激·任務命令序列的應答速度來分組的測試位置作為依據應答速度的動畫來進行顯示。
7.根據權利要求4所述的光測試裝置，其特徵在於用短的時間窗內的信號值評價上述相位同步性指標，並以每隔一定時間挪一挪該時間窗所得到的相位同步性指標為基礎來評價測試區域的相位同步性，顯示出各時間窗內的與相位同步性指標的規定的閾值相應的測試位置，並顯示出與相位同步性指標的規定的閾值相應的測試位置的時間變化。
全文摘要
提供一種生物體光測試裝置和光測試方法。在應答期間的取法中存在任意性，並因包含在信號內的贗象而有時顯示不出充分的檢測能力。因此，必須開發有效的檢測方法以及結果的顯示方法。為此，將任務(刺激)列和所選擇的測試信號作為基準信號，並求出與其他的測試信號的相位差信號等，再將相位同步性進行數值化。進而將該數值進行統計處理並把可信度進行數值化，將腦活動部位和功能的結合狀態顯示出來。
文檔編號A61B10/00GK1718154SQ200510001769
公開日2006年1月11日 申請日期2005年1月19日 優先權日2004年7月8日
發明者田中尚樹, 桂卓成, 木口雅史, 佐藤大樹, 牧敦 申請人:株式會社日立製作所