JP2015085014A - 被検部位情報取得装置 - Google Patents

Abstract

【課題】測定時におけるレーザ光の遮光と、手技時における被検部位の視認性および手技容易性を両立する被検部位情報取得装置を提供する。【解決手段】被検体支持部１００と測定部３００とを備え、被検体支持部１００は、被検者９００の被検部位が挿入される開口を有する被検体支持部材１１０と、被検部位を保持する被検部位保持部材２００と、を有し、測定部３００は、被検部位からの弾性波を電気信号に変換する信号変換手段４００、照明手段５００、及び遮光筺体３１０と、を有し、被検体支持部１００と測定部３００は、被検者９００を被検体支持部材１１０が支持する面と交差する方向に、相対的に移動可能に構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、被検部位情報取得装置に関し、特に光音響効果を用いた被検部位情報取得装置、例えば***検査装置に関する。

生体組織に透過特性が良い波長６００−１５００ｎｍ程度の近赤外のレーザ光を用いて、血液中に含まれるヘモグロビンの光吸収特性から、腫瘍の成長に伴う新生血管の形成やヘモグロビンの酸素代謝を判定して診断に利用する技術がある。このような技術の一つとして、光音響効果を用いるものがある。光音響効果とは、ナノ秒程度のパルス光を物質に照射すると、物質は光吸収特性に対応して光エネルギーを吸収し、物質が瞬間的に膨張することにより弾性波が発生する現象である。この弾性波を超音波トランスデューサーで検出し、受信信号を得る。この受信信号を数学的に解析処理することにより、光音響効果により発生した弾性波の音圧分布を画像化することができる。ヘモグロビンは生体組織を構成する水や脂肪、タンパク質に比較して近赤外光の吸収率が高いため、前述した新生血管や酸素代謝を測定する方法として好適なものである。このような光音響効果を用いて、乳がんなどの診断に応用する臨床研究が積極的に進められている。

一方で、生体組織内に照射した光の強度は生体組織内を伝播する過程の吸収や散乱によって減衰するため、組織の深部に到達する光が僅かになる。従来において、これらに対処するため、近赤外光を透過するガラス板で構成した***保持板と二次元超音波センサ板とから成る***保持部材の間に***を保持することによって、***を薄くして深部の画像を得るものが開示されている。また、***保持板と二次元超音波センサ板を***に対して回転させる回転機構を備え、***を異なる方向から照射することによって一回の照射で得られない部分の画像を得るものが開示されている。（例えば、非特許文献１参照）
上述のように光音響効果を利用した被検部位情報取得装置において***保持板を設けて保持する他の目的は、***の撮影したい部分を撮影可能な領域内に引き込んだ状態で保持することや、測定中に***が動いて測定位置が変化することを防ぐことがあげられる。従って良好な撮影画像を得るためには上述の点に留意して手技（術者が被検部位の形状を整える動作）を行うことが重要となる。

手技を行う際にさらに留意すべき点として、被検部位と***保持板の間に気泡が入らないようにすることがあげられる。これは被検部位と***保持板の間に気泡が存在すると被検部位で発生した弾性波が気泡で反射し、超音波トランスデューサーまで届かないためである。このように気泡が入った受信信号を再構成（解析処理を行い画像化する）すると、画像にノイズとなって映るため、正確な診断の障害となる。従って、保持を行う際には***と保持板の間に気泡が無い事を確認することも重要となる。

また、非特許文献１の装置では、被検者（被検体）をうつ伏せに載せるベッドを備え、ベッドに設けた開口に被検者の***（被検部位）を挿入する構成を用いている。このような装置で被検者はサポート用プラットフォームであるベッドに設けられた***挿入口から***を下方に垂らし、垂れた***を***保持板で挟み込んだ状態で、近赤外光を照射して測定が行われる。これは、被検者の姿勢に無理を掛けないで、リラックスした状態で測定を行える装置とすることにより、測定時に被検者の動きを抑え、測定を正確に行い得るように配慮したためである。

一方、光音響効果のために有効な光源として、ナノ秒パルスレーザが考えられる。***深部の情報を画像化するためには、高出力なレーザー光を使用することが好ましい。高出力なレーザー光を被検部位に照射した時に散乱反射する光や、万が一、照明光学系が故障したり光路に反射率の高い異物が入った場合に生じ得る漏れ光などが周囲に露光した場合、被検者や術者が照射光を直視することのないようにする必要がある。このためには、カバー等を用いてこれらの光を遮光する必要がある。そのため、照射系や被検部位を保持する二枚の***保持板、被検部位から発生する音響波を受信する探触子等を遮光カバーを用いて覆う構成が開示されている。また、被検部位を手技により圧迫保持するため、遮光カバーに被検者の一部を挿入するための開口部と、術者が遮光カバーの内部に手を入れて手技を行うことができるような、開閉できる第二の開口部を設けた診断装置が開示されている。（例えば、特許文献１参照）

特開２０１１−２２４２０５

Ｓｒｉｒａｎｇ Ｍａｎｏｈａｒ，ｅｔ ａｌ．，Ｔｈｅ Ｔｗｅｎｔｅ ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ ｍａｍｍｏｓｃｏｐｅ：ｓｙｓｔｅｍ ｏｖｅｒｖｉｅｗ ａｎｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，Ｐｈｙｓｉｃｓ ｉｎ Ｍｅｄｉ ｃｉｎｅ ａｎｄ Ｂｉｏｌｏｇｙ ５０（２００５）２５４３−２５５７

例えば、特許文献１に開示されている***検査装置では、遮光カバーを設けることにより被検者や術者がレーザ光を直視することを避けられるが、手技を遮光カバーの限られた開口から行う必要があった。また被検部位と保持プレートの間に気泡が無い事を確認する際に遮光カバーや光学系、探触子が障害となり、保持プレート越しに***を目視確認することができなかった。さらに、保持プレート等の部品交換や遮光カバーの内側を清掃等のメンテナンスを行う場合などは、遮光カバーの限られた開口から行う必要があった。

本発明の一様態は上記課題に鑑みてなされたものであって、測定時におけるレーザ光の遮光と、測定前の被検部位の視認性や手技時における手技容易性を両立可能とする被検部位情報取得装置に関する。また、部品交換や清掃時のメンテナンス性が向上した被検部位情報取得装置に関する。

本発明の一様態にかかる被検部位情報取得装置は、被検体支持部と測定部とを備える。前記被検体支持部は、被検体の被検部位（例えば被検者の***）が挿入される開口を有する被検体支持部材と、前記被検部位を保持する被検部位保持部材とを有し、前記測定部は、遮光筺体と、前記遮光筐体内に設けられ、前記被検部位からの弾性波を電気信号に変換する信号変換手段と、及び照明手段と、を有する。前記被検体支持部と前記測定部は、前記被検体を前記被検体支持部材が支持する面と交差する方向、例えば鉛直方向に相対的に移動可能に構成されている。

前記支持部と測定部が物理的に離れ、被検部位保持部材と術者の間に何も障害物が無い状態において手技を行い、被検部位保持部材を用いて被検部位を保持し、保持状況を目視確認することができる。その後、支持部と測定部が相対的に移動して結合し、レーザ光を遮光した状態で被検部位を測定することができる。

本明細書において、面に対して鉛直方向（Ｚ軸方向）とは、該面に対して実質的に鉛直方向であればよく、装置の製造時のずれ等により鉛直方向から多少傾いた方向も含む。

本発明によれば、測定時には筺体によりレーザ光を遮光して被検者や術者が照射光を直視することが無い構成とすることができる。一方で、測定前の被検部位保持状況に対する視認性が向上し、また、手技時の手技容易性が向上するため、撮影画像の画質が向上し、また撮影の失敗を減らすことができる。さらに、例えば保持部材の交換や水槽の清掃などのメンテナンス性を向上させることが出来る。

被検部位情報取得装置の構成例と構成要素の手技時の位置関係を表す断面図。 被検部位情報取得装置の構成要素の測定時の位置関係の一例を表す断面図。 被検部位情報取得装置の構成要素の測定時の位置関係の別の例を表す断面図。 被検部位情報取得装置の構成要素の被検者が搭乗する前の位置関係の一例を表す断面図。 被検部位保持部材と測定部の構成の一例を表す断面図。 被検部位保持部材と測定部の構成要素の測定時の位置関係の一例を表す断面図。 測定部に整合媒体が入る水槽を配置した構成の一例を示す断面図。 被検部位保持部材の構成要素のＣＣ方向測定時の位置関係の一例を表す図。 被検部位保持部材の構成要素のＭＬＯ方向測定時の位置関係の一例を表す図。 被検部位情報取得装置の構成例と構成要素の手技時の位置関係を表す断面図。 被検部位情報取得装置の構成要素の測定時の位置関係の一例を表す断面図。

以下に図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態について説明する。ただし、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状及びそれらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の記載に限定する趣旨のものではない。

本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施の形態により説明する。

（実施の形態１）
以下に、本発明の実施の形態について説明する。

実施の形態では、本発明を適用した光音響効果を利用した被検部位情報取得装置の構成例として、被検部位保持部材として、略平行に配置された２つの被検部位保持部材を用いた、***検査装置について説明する。

光音響効果を利用した被検部位情報取得装置の概略図を図１、図２、図３、及び図４に示す。

まず最初に被検部位情報取得装置の概要を説明する。図１は被検部位情報取得装置の構成例と構成要素の手技時の位置関係を表す断面図である。

本発明の被検部位情報取得装置は被検者９００の被検部位（***９１０）の特性情報を光音響効果を用いて取得するものであり、被検体支持部１００と測定部３００から構成される。被検体支持部１００は被検体支持部材１１０、被検体支持部材１１０に設けられた、被検者９００が***９１０を挿入する開口（***挿入口１２０）、及び挿入した***９１０を保持する被検部位保持部材２００を有する。また測定部３００は、遮光筺体３１０と、筐体３１０内に設けられた信号変換手段４００と、照明手段５００と、を有する。

被検体支持部１００と測定部３００は分離可能で、該被検体を支持する面に対して交差する方向、例えば鉛直方向に相対的に移動可能である。被検部位情報取得装置は、被検体支持部１００と測定部３００が、少なくとも被検部位保持部材の前記測定部側の端部が露出するまで相対移動可能となるように構成されている。被検体支持部１００と測定部３００が離れることにより空間ができ、***の状態や気泡の存在等の確認が容易になる。また、不図示の術者が手を入れやすくなるので、被検部位保持部材２００を用いて***９１０を好適な状態で保持することが可能である。更に、被検体支持部１００と測定部３００が近づいて結合することにより、遮光筺体３１０、被検体支持部材１１０、及び被検者９００によって閉空間が形成され、照明手段５００からの光を閉空間内に閉じ込める（遮光する）ことが可能となり、この状態で、***９１０を測定することが出来る。

つまり、被検部位の非測定時に、被検体支持部１００と測定部３００が、被検体の支持面に対して交差する方向に相対的に移動可能であるため、測定前の被検部位保持状況に対する視認性が向上し、また、手技時の手技容易性が向上する。また、メンテナンス性を向上させることができる。

次に測定方法の詳細について説明する。図４は被検部位情報取得装置の構成要素の被検者が搭乗する前の位置関係を表す断面図である。

被検者９００は、図４に示すように被検体支持部材１１０が下に下がった状態で、被検体支持部材１１０上にうつ伏せにのる。この状態では、被検部位保持部材２００は遮光筺体３１０の内部にあるため、不図示の術者が被検部位保持部材２００を用いて手技を行うことや、被検部位の状態等を目視により確認することが難しい。このため術者が被検体支持部移動機構１３０の昇降機能を操作することにより図１に示すように被検体支持部１００のみを上昇させる。以降、図１を用いて説明する。測定部３００はこの時上昇しないので被検体支持部１００と分離する。被検者９００は***挿入口１２０から***９１０を挿入し、不図示の術者の手技により被検部位保持部材２００により保持される。この時、被検部位保持部材２００の周囲には遮光筺体３１０等が無いため、術者は無理な姿勢を取ることなく手技を行うことが可能であり、また術者から***９１０の保持状況の目視観察が容易になる。このため確実に手技を行うことが出来、取得される画像の画質を向上させることができる。また***９１０の保持状況の目視確認が容易になるため撮影の失敗を減らすこともできる。

次に被検部位情報取得装置の構成要素の測定時の位置関係を説明する。図２はその一例を表す断面図である。

手技により***９１０が保持された後、測定部昇降機構３５０により測定部３００が上昇し被検体支持部１００に結合する。この時、第１の保持部材２０１と第２の保持部材２０２によって保持された被検者９００の***９１０に対して信号変換手段４００や照明手段５００が測定可能な位置に配置される。この際照明手段５００は遮光筺体３１０の内側に配置されているため、レーザー光が遮光筺体３１０の側面から漏れない構成となる。

従って本発明の被検部位情報取得装置は手技の作業性、保持状況の視認性を向上させるとともに、遮光機能と両立することが可能である。

図３は被検部位情報取得装置の構成要素の測定時の位置関係の別の例を表す断面図である。

図２において測定部昇降機構３５０により測定部３００が上昇し被検体支持部１００と結合したのに対し、図３の構成では被検体支持部１００が被検体支持部移動機構１３０の昇降機能により下降することにより測定部３００と結合する。この構成では左右***の入れ替えをする際など、手技をするたびに被検体支持部の昇降が必要になるため、被検者９００は落ち着かないが、測定部昇降機構３５０を省くことができる。

（被検体支持部１００）
図１に示す被検体支持部１００は、被検者９００（被検体）の***９１０（被検部位）を挿入する***挿入口１２０（開口）を設けた被検体支持部材１１０、後述する被検部位保持部材２００及び保持位置移動手段２１０から構成される。被検部位保持部材２００は、被検体支持部材１１０に、後述する保持位置移動手段２１０を介して、***挿入口１２０に対して移動可能に取り付けられている。図１では、被検体支持部１００として、被検者９００をうつ伏せ（伏臥位）に載せる装置の例を示す。

（被検体支持部移動機構１３０）
被検体支持部１００は被検体支持部移動機構１３０により支持されており、本実施の形態では被検体支持部移動機構１３０は、支柱の形態であり、昇降機構を有する。したがって、被検体支持部移動機構１３０は、被検体支持部材１１０上に被検者９００が横たわった状態のまま、被検体支持部材１１０をＺ軸方向に対して昇降させることができる。被検体支持部材１１０の床面からの最小高さは被検者９００が乗降しやすい高さを基準としており、最大高さは不図示の術者が被検部位保持部材２００を用いて手技を行いやすい高さを基準としている。本実施の形態では最小高さを５０ｃｍ、最大高さを１５０ｃｍとしている。

図５は被検部位保持部材２００と測定部３００の構成を表す断面図である。図５を用いて被検部位保持部材２００、測定部３００を具体的に説明する。

（被検部位保持部材２００）
被検部位保持部材２００は、被検体支持部１００の***挿入口１２０から挿入された***９１０を第１の保持部材２０１と、第１の保持部材２０１に対向して設けられた第２の保持部材２０２を用いて保持するものである。第１の保持部材２０１と第２の保持部材２０２は、被検者９００の***９１０を間に挟んで、略平行に配置されておいる。第１の保持部材２０１と第２の保持部材２０２は、保持部材スライド機構２０３によって、互いに近づくことにより被検者９００の***９１０を挟んで保持することができる。また、第１の保持部材２０１と第２の保持部材２０２は、保持部材スライド機構２０３によって互いに離れることにより、保持解除の動作を行うことができる。通常は、第１の保持部材２０１と第２の保持部材２０２の間にある***９１０を１０〜３００Ｎ程度の荷重で保持する。

このように***９１０を保持することで、被検者９００が呼吸等で動いたりすること（体動）による***９１０の位置ずれを低減できる利点がある。また、照明手段５００から***９１０に照射された光の強度は、***９１０内を伝播する過程の吸収や散乱によって減衰する。よって、不図示の術者が手技により***９１０の形を薄く整え、保持することによって***９１０の内部まで照射光を効率良く到達させることができる。

また保持部材スライド機構２０３は後述する保持位置移動手段２１０を介して被検体支持部１００に対して取り付けられており、第１の保持部材２０１および第２の保持部材２０２の平行を保ったまま、被検体支持部材１１０に対して移動することが出来る。

また、被検部位保持部材２００は、被検体支持部１００に対し、保持部材スライド機構２０３等を介して固定されていてもよく、また、被検体支持部材１００に対し、取り外し可能に設けられていてもよい。

図６に被検部位保持部材と測定部の測定時の位置関係を表す断面図を示す。第１の保持部材２０１は後述する照明光学系５０１と***９１０の間に設けられ、後述する照明光学系５０１は第１の保持部材２０１越しに***９１０に光を照射する。従って、第１の保持部材２０１を構成する部材としては、後述する照明手段５００の光の透過率が高い部材を用いることが好ましい。製作する材料としては、光の透過率が高きガラス、アクリル、ポリカーボネート、などが好適である。

また第２の保持部材２０２は***９１０と信号変換手段４００との間に設けられ、信号変換手段４００は第２の保持部材２０２越しに***９１０で発生した弾性波を受信する。従って、第２の保持部材２０２を構成する部材としては、***９１０や後述する信号変換手段４００との音響整合性が高い部材を用いることが好ましい。これらを製作する材料としては、***９１０と音響インピーダンスが近いポリメチルペンテンが好適である。また、第２の保持部材２０２と信号変換手段４００との間や第２の保持部材２０２と***９１０の間に、音響整合性を高めるための超音波ジェル（マッチング剤）などの第１音響整合手段４２０が設けられている。

（保持位置移動手段２１０）
保持位置移動手段２１０は被検部位保持部材２００を被検体支持部材１１０に対して移動させる機構である。詳細を図８を用いて説明する。

図８は、第１の方向（Ｘ線マンモグラフィにおけるＣＣ方向）を測定する際の第１の保持部材２０１および第２の保持部材２０２の位置関係を表す図であり、図１の被検体支持部１００を下側（測定部３００側）から見た図である。

保持位置移動手段２１０は保持位置Ｘスライダー２１１、保持位置Ｙスライダー ２１２、保持位置回転スライダー ２１３から構成されている。保持位置移動手段２１０は、第１の保持部材２０１および第２の保持部材２０２の平行を保ったまま、被検体支持部材１１０に対してＸ，Ｙおよび回転方向に移動することが出来る。つまり、保持位置移動手段２１０は、保持部材２０１及び２０２を、被検体を支持する面に対して略平行な面内方向および、面内回転方向に移動可能に構成されている。

第１の保持部材２０１および第２の保持部材２０２を被検体支持部材１１０に対して移動した例を図９に示す。図９は、第２の方向（Ｘ線マンモグラフィにおけるＭＬＯ方向）を測定する際の第１の保持部材２０１および第２の保持部材２０２の位置関係を表す図であり、本発明における検査装置は第１の方向のみでなく、第２の方向の画像を取得することができる。

（測定部３００）
測定部３００は***９１０から発生した超音波を検出するユニットである。

図５に示す測定部３００は、後述する信号変換手段４００、信号変換手段４００を走査する信号変換手段走査機構４１０、後述する照明手段５００、光源５０２から***９１０に光を導く照明光学系５０１、照明光学系５０１を走査する照明光学系走査機構５１０、これらを覆う遮光筺体３１０を備える。また、信号変換手段４００と照明光学系５０１は同期して走査することができる。遮光筺体３１０は、***９１０に光を照射した時に散乱反射する光や、照明光学系５０１が故障した時に生じ得る漏れ光などを遮光する機能を有する。図１乃至図７は断面図なので、紙面の手前側および奥側の遮光筺体３１０を図示していないが、遮光筺体３１０は紙面の手前側および奥側の測定部３００の側面にもあり、紙面垂直方向に関しても光が漏れない構造となっている。遮光筺体３１０を構成する部材としては、レーザ光に耐性がある材料が好ましく、このような遮光筺体３１０を製作する材料としては、金属材料などが好適である。

照明光学系５０１によって***９１０まで光が導かれれば光源５０２は測定部３００の外に置いても良い。この場合光源５０２の周りを別途遮光筺体によって囲うことが好ましい。

（測定部移動機構３２０）
測定部移動機構３２０は、測定部回転機構３３０、測定部並進移動機構３４０、測定部昇降機構３５０から構成されている。測定部３００は、測定部回転機構３３０、測定部並進移動機構３４０によって被検体支持面に対して略平行な面内でＸ、Ｙ方向および回転方向に移動可能に支持されている。また、測定部３００は、後述する保持部材位置検知手段６００によって図８、図９に示す保持位置中心６０６を検知し、被検体支持部材１１０に対して位置合わせすることが可能である。

また測定部３００は測定部昇降機構３５０によって被検体支持部１００に対して相対的に移動可能であり、被検体支持部１００と結合、分離することが可能である。レーザは測定部３００と被検体支持部材１１０が結合した状態で照射されるため、測定部３００と被検体支持部材１１０が結合した状態で重なる部分については、被検体支持部に遮光機能を持たせて、遮光筺体３１０を省略しても良い。

（信号変換手段４００）
信号変換手段４００は、***９１０内で発生した弾性波を受信するものである。信号変換手段４００の受信器は、弾性波を受信して電気信号に変換する一つ以上の変換素子を有し、圧電現象を用いた変換素子、静電容量の変化を用いた変換素子、などで構成することができる。信号変換手段４００の受信器は、弾性波を受信して電気信号に変換できるものであればどのような受信器を用いても良い。さらに信号を複数の位置で受信することで、２次元、３次元的に画像を再構成することができる。

複数の位置で信号を受信するには、複数個の変換素子を使うか、変換素子を走査させて信号を得る方法がある。

変換素子を複数配列することにより、複数の変換素子で弾性波を同時に受信することができるので、受信時間を短くすることができると共に、***９１０の体動などによる動きによる画像の質の低下を減らすことができる。変換素子の配列方法は一次元の直線状でも良いし曲線状でも良い。あるいは二次元の平面状でも良いし、三次元曲面状に配列しても良い。

さらに、配列方法と走査方法を組み合わせて、曲線状に並んだ変換素子を曲線状に走査することによっても３次元曲面状に配列するのと同様に３次元的に解像度を向上させる効果が得られる。

（第１音響整合手段４２０）
第１音響整合手段４２０は、第２の保持部材２０２と信号変換手段４００との間の音響整合性を合わせるための部材である。

第１音響整合手段４２０の変形量には限りがあるので、信号変換手段４００が走査する曲面は第２の保持部材２０２の形状におおよそ沿った形状となる。第１音響整合手段４２０としては、第２の保持部材２０２と信号変換手段４００との間に設けられた超音波ジェルなどの音響整合剤（マッチング剤）や、ゼリー状の音響整合部材を用いることができる。あるいは第２の保持部材２０２と信号変換手段の間にできる空間をシール材で囲んで、音響整合媒体となる液体を充填する方法などによって音響整合性を合わせることができる。従って第２の保持部材２０２の強度は第２の保持部材２０２で***９１０を保持する圧力による変形量が音響整合手段によって吸収できる量に収まるように設計する必要がある。

第２の保持部材２０２を通る信号の減衰を減らすために、第２の保持部材２０２の厚みを薄くする場合、第２の保持部材２０２の変形形状を検知して、変形に沿って三次元的に信号変換手段４００を走査させても良い。

第２の保持部材２０２の厚みを薄くして音響整合性を取るその他の方法としては、図７に示すように測定部３００の中に水槽７００を設け、前記水槽内を***９１０と音響整合性の良い音響整合媒体７１０を満たしても良い。測定時には***９１０と信号変換手段４００が音響整合媒体７１０の中にあるため、第２の保持部材２０２の変形形状に沿って走査をしなくても常に音響整合性を合わせることができる。信号変換手段走査機構は水槽の一部を貫通して、水槽の外側に設置しても良い。この場合、可動部に伸縮性のある防水膜７２０などを用いることにより、水密を保つことができる。また水槽７００を光透過性の部材とすることで、照明光学系５０１や照明光学系走査機構５１０全体を水槽の外に設置することが出来る。

（照明手段５００）
照明手段５００は、照明光学系５０１と光源５０２から構成されている。

光音響効果を利用する被検部位情報取得装置における光源５０２は、生体組織を構成する水、脂肪、タンパク質、酸化ヘモグロビン、還元ヘモグロビン、などの吸収スペクトルに応じた波長を選定する。一例としては、生体内部組織の主成分である水の吸収が小さいため光が良く透過することができる波長が６００〜１５００ｎｍの範囲が適当である。この範囲の中から***９１０内の検査対象とする成分、例えば、酸化ヘモグロビン、還元ヘモグロビン、などに吸収される波長の光を発するものを用いることができる。

光源５０２より照射された光は***９１０内を伝搬する際に強度が著しく減衰するため、光源５０２は大きな出力を備えたレーザであることが好ましい。レーザとしては、固体レーザ、ガスレーザ、半導体レーザ、など様々なレーザを用いることができる。また、一般的にレーザよりも出力は小さくなるが、発光ダイオードなども用いることができる。光源５０２の出力が小さい場合は、光源５０２を複数個用いて高出力を得ることができる。

光源５０２から発した光は、照明光学系５０１によって***９１０に導かれる。
照明光学系５０１を構成する部材としては、レンズ、ミラー、プリズム、光ファイバー、拡散板、マスク、などを用いることができる。

また、***９１０を広範囲にわたって一括して照明することにより、検査にかかる時間を短くすることができると共に、***９１０が体動などの影響で動くことを低減できる。このため十分に大きな出力を備えた光源５０２の場合は、***９１０の全体を一括して照明することが好ましい。しかし、光源５０２の出力が小さく***９１０の一部領域しか照明できない場合においては、照明領域を***９１０に対して走査駆動することによって***９１０の全体を検査することができる。

また、光は第１の保持部材２０１側から照射されてもよいし、第２の保持部材２０２側から照射されてもよい。さらに、光は第１の保持部材２０１及び第２の保持部材２０２の両側から照射されてもよい。

（保持部材位置検知手段６００）
図５に示す保持部材位置検知手段６００の詳細を図８に示す。保持部材位置検知手段６００は第１の保持部材位置検出手段６０１、第１の保持部材位置検出手段６０２、保持部材Ｘ位置検出手段６０３、保持部材Ｙ位置検出手段６０４、保持部材回転位置検出手段６０５から構成される。第１の保持部材位置検出手段６０１、第１の保持部材位置検出手段６０２によって第１の保持部材２０１と第２の保持部材２０２の***９１０方向への移動量を検出することが出来る。また保持部材Ｘ位置検出手段６０３、保持部材Ｙ位置検出手段６０４、保持部材回転位置検出手段６０５によって被検部位保持部材２００の被検体支持部材１１０に対する位置を検知することが出来る。

これらの位置情報から***９１０の保持位置中心６０６を算出することが出来るため、保持位置中心６０６に対して測定部３００を測定部回転機構３３０および測定部並進移動機構３４０によって所定の位置に合わせることが出来る。

保持部材位置検知手段６００は、カメラ、ポテンショメータ、フォトセンサ、マイクロスイッチ、などを用いることができる。図５では保持部材位置検知手段６００は被検体支持部１００側に取り付けてあるが、例えばカメラを使う場合など、センサによっては測定部３００側に取り付けても良い。

上記のように、被検部位情報取得装置を、被検部位保持部材と測定部が相対的に移動可能なように構成することで、メンテナンスを容易に行うことができる。また、測定時には筺体によりレーザ光を遮光して被検者や術者が照射光を直視することが無い構成とすることができる。また、手技時には、手技容易性や保持状況の視認性が向上するため、撮影画像の画質が向上し、また撮影の失敗を減らすことができる。

なお、本実施の形態では、被検部位保持部材として保持プレートを２枚用い、被検部位を挟む構成を有する被検部位情報取得装置を例として説明したが、本発明はこれに限定されない。被検部位保持部材としては、例えば、シートやカップを用い、被検部を被検部保持部材に押し当てることにより保持することもできる。

（実施の形態２）
本実施の形態２では被検部位保持部材として、保持部材２０４を用い、被検部の片面から押し当てることにより保持する例について、実施の形態１と異なる点を中心に図１０および図１１を用いて説明する。

図１０の被検部位保持部材２００は、被検体支持部１００の***挿入口１２０から挿入された***９１０に対し、挿入方向と逆方向から保持部材２０４を接触させることにより保持するものである。

このように***９１０を保持することで、被検者９００が呼吸等で動いたりすること（体動）による***９１０の位置ずれを低減できる利点がある。また、保持部材２０４を上記のように使用する場合の照明は、照明光学系５０１から***９１０に向けてＺ軸方向（被検体の支持面に対して垂直な方向）に照射することが出来る。保持部材２０４は、光の透過率が高い材料を用いて作製することができ、薄い樹脂製のカップや、伸縮可能なシートで製作してもよい。また、照明手段５００から***９１０に照射された光の強度は***９１０内を伝播する過程の吸収や散乱によって減衰する。よって、保持部材２０４で***９１０を保持して***９１０のＺ軸方向の厚みを薄くすることで、内部まで照射光を効率良く到達させることができる。従って、保持部材２０４は、***９１０を押し当てて形状を保持することの出来る部材を用いて製作することが出来る。

図１１に被検部位保持部材と測定部の測定時の位置関係を表す断面図を示す。***９１０は被検体支持部材１１０の***挿入口１２０を通して挿入され、保持部材２０４によって保持されている。***９１０と保持部材２０４の間には、気泡によるノイズが発生しないように第２音響整合手段４３０が配置されている。保持部材２０４は、水槽７００側に凸形状となっており、音響整合媒体７１０に接触している。また、保持部材２０４は、水槽内の音響整合媒体７１０を介して信号変換手段４００と音響的に接続されている、すなわち、保持部材２０４と信号変換手段４００との間に音響整合媒体７１０があるため、被検部位からの弾性波（音響波）が保持部材２０４から信号変換手段４００に効率よく伝搬される。

次に光を照射してから信号を取得するまでの過程を説明する。照明光学系５０１から光を照射すると水槽７００及び保持部材２０４を透過した光が***９１０で吸収され、弾性波を発生する。該弾性波は第２音響整合手段４３０、保持部材２０４、音響整合媒体７１０を介して信号変換手段４００によって受信される。従って保持部材２０４を構成する部材としては、光透過性が高く、かつ***９１０や信号変換手段４００との音響整合性が高い部材を用いることが好ましい。

信号受信以降の過程は前述の保持プレートを２枚用いた実施の形態１と同様である。

（走査）
図１１では照明光学系５０１は水槽の外側に設置されており、照明光学系走査機構５１０によって走査される。水槽を光を透過する部材で製作することにより、照明光学系５０１を水槽の外側に配置することが可能となり、照明光学系５０１や照明光学系走査機構５１０の防水が不要となるメリットがある。

照明光学系の走査に関しては、信号変換手段走査機構４１０と一緒に走査することにより照明光学系走査機構５１０を省略したり、走査せずに１か所から照明する等のバリエーションがある。

またＺ軸方向の走査が不要になる場合、音響整合媒体７１０の水面の上下を考慮する必要が無くなるため、信号変換手段４００や照明光学系５０１を水槽７００の壁面に配置し、水槽ごと走査することも可能である。水槽ごと走査することにより、防水膜７２０等による可動部の防水シールが不要になるというメリットがある。

（***９１０と保持部材２０４の間の音響整合）
図１１では***９１０と保持部材２０４の間の音響整合を合わせるために第２音響整合手段４３０を配している。従って第２音響整合手段４３０は***９１０および保持部材２０４と音響整合性が高く、また***９１０に押されると簡単に移動したり、薄く変形することの出来る材質である。例えば水やジェル、ゲル状の材質で、***９１０と保持部材２０４の密着性を高め、気泡などによる信号の減衰を無くすことが出来る部材であることが好ましい。また、位置により、***９１０と保持部材２０４の間で厚みが０に近くなることで、信号の減衰を低減することが出来る部材であることが好ましい。更にまた、光を吸収しないために光透過性の高い材料で有ることが好ましい。

（保持部材２０４と信号変換手段４００の間の音響整合）
次に図１１を用いて保持部材２０４と信号変換手段４００の間の音響整合性を音響整合媒体７１０により合わせる構成の一例を説明する。測定部３００の中に水槽７００が設けられ、***９１０と信号変換手段４００が音響整合媒体７１０の中にある。よって、保持部材２０４が薄いフィルム状の材質で出来ていて***９１０に押されて変形している場合でも、信号変換手段４００の走査方法に関わらず常に音響整合性を合わせることができる。フィルムの変形形状を検知したり、変形の少ないカップ状の保持部材２０４を用いることにより、***９１０を保持した状態での保持部材２０４の形状を既知とすることができる。このような場合は、前述の保持プレートを２枚用いる場合のように、第１音響整合手段４２０を用い変形形状に合わせて走査することにより、水槽７００及び音響整合媒体７１０を用いずに音響整合を行うことも出来る。

本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、被検部位情報取得装置を、被検部位保持部材と測定部が相対的に移動可能なように構成することで、メンテナンスを容易に行うことができる。また、測定時には筺体によりレーザ光を遮光して被検者や術者が照射光を直視することが無い構成とすることができる。また、手技時には、手技容易性や保持状況の視認性が向上するため、撮影画像の画質が向上し、また撮影の失敗を減らすことができる。

１００ 被検体支持部
１１０ 被検体支持部材
１２０ ***挿入口
２００ 被検部位保持部材
３００ 測定部
３１０ 遮光筺体
４００ 信号変換手段
５００ 照明手段
９００ 被検者
９１０ ***

Claims (15)

1. 被検体支持部と測定部とを備えた被検部位情報取得装置において、
   前記被検体支持部は、前記被検体の被検部位が挿入される開口を有する被検体支持部材と、前記被検部位を保持する被検部位保持部材と、を有し、
   前記測定部は、遮光筺体と、前記遮光筐体内に設けられ、前記被検部位からの弾性波を電気信号に変換する信号変換手段と、照明手段と、を有し、
   前記被検体支持部と前記測定部は、前記被検体を前記被検体支持部材が支持する面と交差する方向に、相対的に移動可能に構成されていることを特徴とする被検部位情報取得装置。
2. 前記被検体支持部と前記測定部は、少なくとも前記被検部位保持部材の前記測定部側の端部が露出されるまで相対的に移動可能に構成されていることを特徴とした請求項１に記載の被検部位情報取得装置。
3. 前記被検体支持部を、前記前記被検体を前記被検体支持部材が支持する面と交差する方向に移動可能に構成されている被検体支持部移動機構を有する請求項１または２に記載の被検部位情報取得装置。
4. 前記測定部を、前記被検体を前記被検体支持部材が支持する面と交差する方向に移動可能に構成されている測定部移動機構を有する請求項１に記載の被検部位情報取得装置。
5. 前記測定部移動機構は、前記測定部を、前記被検体を前記被検体支持部材が支持する面と垂直な方向に移動可能に構成されている請求項４に記載の被検部位情報取得装置。
6. 前記測定部移動機構は、測定部昇降機構を有する、請求項４に記載の被検部位情報取得装置。
7. 前記測定部移動機構は、測定部並進移動機構を有する、請求項４に記載の被検部位情報取得装置。
8. 前記測定部移動機構は、測定部回転機構を有する、請求項４に記載の被検部位情報取得装置。
9. 前記被検体支持部と前記測定部が結合することにより、前記測定部と前記被検体支持部と前記被検体とによって閉空間が形成され、照明手段からの光が閉空間内に閉じ込められることを特徴とする請求項１乃至８に記載の被検部位情報取得装置。
10. 前記被検部位保持部材を、被検体を支持する面に対して平行な面内方向および、面内回転方向に移動可能に構成された保持位置移動手段を有することを特徴とする請求項１乃至９に記載の被検部位情報取得装置。
11. 前記被検体支持部または前記測定部に被検部位保持部材の位置を検出する位置検出手段を備えることを特徴とする請求項４に記載の被検部位情報取得装置。
12. 前記測定部を移動可能に構成された測定部移動機構を有し、
    前記測定部移動機構は、前記位置検出手段によって検出された位置に基づいて、前記測定部と前記被検部位保持部材の位置合わせを可能に構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の被検部位情報取得装置。
13. 前記測定部には水槽が備えられ、前記被検体支持部と前記測定部が結合することにより、前記被検部位と前記信号変換手段が、前記水槽内にある音響整合媒体で音響的に接続されることを特徴とする請求項１乃至１２に記載の被検部位情報取得装置。
14. 前記被検部位保持部材は、前記被検部位の前記開口への挿入方向と逆方向から、前記被検部位に接触するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至１３に記載の被検部位情報取得装置。
15. 前記被検部位保持部材は、第１の保持部材、及び前記第１の保持部材に対向して設けられた第２の保持部材を有することを特徴とする請求項１乃至１２に記載の被検部位情報取得装置。

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