(57)【要約】【課題】測定時の被検体の位置ずれを防止し、かつ容易に被検体の表面を引き延ばすことができる被検体情報取得装置を提供する。【解決手段】被検者の一部である被検体に対して光を照射し、当該光に起因して前記被検体内で発生した音響波を受信および解析することで、前記被検体内の情報を取得する被検体情報取得装置であって、被検体に当接することで該被検体を保持する保持部材と、前記被検体に光を照射する光照射手段と、音響波を受信し、電気信号に変換する音響波探触子と、前記電気信号に基づいて、前記被検体内の光学特性に関連した情報を生成するデータ処理手段と、前記保持部材と前記被検体との間の摩擦力を低減させる流体を、前記保持部材の、前記被検体と接触する面のうち、前記被検者側の端辺を含む領域以外に塗布する塗布手段と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
2014233604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検者の一部である被検体に対して光を照射し、当該光に起因して前記被検体内で発生した音響波を受信および解析することで、前記被検体内の情報を取得する被検体情報取得装置であって、
被検体に当接することで該被検体を保持する保持部材と、
前記被検体に光を照射する光照射手段と、
音響波を受信し、電気信号に変換する音響波探触子と、
前記電気信号に基づいて、前記被検体内の光学特性に関連した情報を生成するデータ処理手段と、
前記保持部材と前記被検体との間の摩擦力を低減させる流体を、前記保持部材の、前記被検体と接触する面のうち、前記被検者側の端辺を含む領域以外に塗布する塗布手段と、
を有する
ことを特徴とする、被検体情報取得装置。
【請求項２】
前記塗布手段は、
前記流体を、前記保持部材の前記被検体を向いた面に塗布する手段と、
前記保持部材の、前記被検者側の端辺を含む領域上の流体を除去する手段と、からなる
ことを特徴とする、請求項１に記載の被検体情報取得装置。
【請求項３】
前記塗布手段は、前記流体を搬送するポンプと、前記流体を被検者の体温または室温と略同じ温度に加温するヒーターを有する
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の被検体情報取得装置。
【請求項４】
被検者の一部である被検体に対して光を照射し、当該光に起因して前記被検体内で発生した音響波を受信および解析することで、前記被検体内の情報を取得する被検体情報取得装置であって、
被検体に当接することで該被検体を保持する保持部材と、
前記被検体に光を照射する光照射手段と、
音響波を受信し、電気信号に変換する音響波探触子と、
前記電気信号に基づいて、前記被検体内の光学特性に関連した情報を生成するデータ処理手段と、
を有し、
前記保持部材の、前記被検体と接触する面における前記被検体に対する摩擦力が、前記被検者側の端辺を含む領域とそれ以外の領域とで異なる
ことを特徴とする、被検体情報取得装置。
【請求項５】
被検者の一部である被検体を保持する保持部材と、前記被検体に対して光を照射する光照射部と、前記被検体内で発生した音響波を受信する音響波探触子とを有し、前記音響波探触子が受信した音響波を解析することで、前記被検体内の情報を取得する被検体情報取得装置の制御方法であって、
前記保持部材と前記被検体との間の摩擦力を低減させる流体を、前記保持部材の、前記被検体と接触する面のうち、前記被検者側の端辺を含む領域以外に塗布する塗布ステップと、
前記保持部材を、前記被検体に当接させて該被検体を保持する保持ステップと、
前記光照射部から光を照射する光照射ステップと、
前記音響波探触子によって音響波を受信する受信ステップと、
前記受信した音響波から前記被検体内の特性情報を生成する処理ステップと、
を含むことを特徴とする、被検体情報取得装置の制御方法。
【請求項６】
前記塗布ステップは、
前記流体を、前記保持部材の前記被検体を向いた面に塗布するステップと、
前記保持部材の、前記被検者側の端辺を含む領域上の流体を除去するステップと、からなる
ことを特徴とする、請求項５に記載の被検体情報取得装置の制御方法。
【請求項７】
前記塗布ステップは、
前記保持部材の前記被検体を向いた面のうち、前記被検者側の端辺を含む領域に、保護部材を貼付するステップと、
前記流体を、前記保持部材の前記被検体を向いた面に塗布するステップと、
前記保護部材を除去するステップと、からなる
ことを特徴とする、請求項５に記載の被検体情報取得装置の制御方法。
【請求項８】
被検体に対して光を照射し、当該光に起因して前記被検体内で発生した音響波を受信および解析することで、前記被検体内の情報を取得する被検体情報取得装置であって、
被検体に当接することで該被検体を保持する保持部材と、
前記被検体に光を照射する光照射手段と、
音響波を受信し、電気信号に変換する音響波探触子と、
前記電気信号に基づいて、前記被検体内の光学特性に関連した情報を生成するデータ処理手段と、
前記保持部材と前記被検体との間の摩擦力を低減させる流体を、前記保持部材の、前記被検体と接触する領域である接触領域の一部に塗布する塗布手段と、
を有する
ことを特徴とする、被検体情報取得装置。
【請求項９】
被検体に対して光を照射し、当該光に起因して前記被検体内で発生した音響波を受信および解析することで、前記被検体内の情報を取得する被検体情報取得装置であって、
被検体に当接することで該被検体を保持する保持部材と、
前記被検体に光を照射する光照射手段と、
音響波を受信し、電気信号に変換する音響波探触子と、
前記電気信号に基づいて、前記被検体内の光学特性に関連した情報を生成するデータ処理手段と、
を有し、
前記保持部材の、前記被検体と接触する領域である接触領域は、前記被検体に対する摩擦力がそれぞれ異なる複数の領域からなる
ことを特徴とする、被検体情報取得装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体情報取得装置およびその制御方法に関し、特に被検体内部の情報を精度よく取得する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光をはじめとする光を生体に照射し、当該光に起因して生体内部から発生する超音波を受信することで生体内の情報を画像化する光音響測定装置の研究が医療分野で積極的に進められている。パルスレーザ光などの計測光を被検体に照射すると、計測光が被検体内の生体組織で吸収される際に音響波が発生する。この音響波（典型的には超音波）を受信し、解析することにより、生体内部の光学特性に関連した情報を画像化することができる。このような技術は、光音響トモグラフィ（ＰＡＴ：Photoacoustic Tomography）と呼ばれている。
【０００３】
非特許文献１には、乳がんの検査用に開発された光音響測定装置が開示されている。当該光音響測定装置では、ガラスプレートと音響波探触子で被検体（乳房）を圧迫し、ガラスプレート越しに、Ｎｄ：ＹＡＧレーザを光源とする光を乳房に照射する。そして、被検体内で発生する音響波を音響波探触子で受信して信号処理を行うことで、被検体内部の組織、特に乳がんにおける血管新生についての画像データを取得することができる。
【０００４】
また、被検体を保持する方法として、二枚の保持板を用いた方法がある。例えば、特許文献１には、二枚の保持板により乳房を圧迫する乳房圧迫機構を備えたＸ線撮影装置が開示されている。当該乳房圧迫機構は、固定された第一の保持板と、移動可能な第二の保持板を用いることで、被検体である乳房の圧迫保持を行っている。
光音響計測装置においても、特許文献１に記載の乳房圧迫機構を用いて乳房を適切に保持することで、被検体の体動を防ぎ、高品質な画像データを取得することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２６９１０７３号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Srirang Manohar, et al., "The Twente photoacoustic mammoscope: system overview and performance", Physics in Medicine and Biology 50 (2005) 2543-2557.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載のような保持プレートを用いて乳房を圧迫保持する場合、乳房と保持プレート間の摩擦に起因して、乳房皮膚の表面にしわや折れ曲がりが発生するおそれがある。皮膚の表面にしわや折れ曲がりが発生すると、光源からの光が深部に達するまでにより多くの皮膚を通過することになるため、光が減衰し、生体深部へ届く光量が少なくなってしまう。また、しわや折れ曲がりが発生した部分で音響インピーダンスが変化するため、当該部分を通過した音響波が減衰するおそれがある。さらに、しわや折れ曲がりの内部に空気が含まれている場合は、音響波が反射してしまい、正常な信号が取得できなくなってしまうおそれがある。
【０００８】
このような問題に対処するため、保持プレートの表面に、液体やジェル、ゲルなどを塗
布し、乳房と保持プレートとの間の摩擦を低減させるという方法が従来用いられてきた。これにより、乳房を保持した状態で、乳房の表面を引き延ばすことができ、しわや折れ曲がりを除去することができる。
しかし、保持部材表面の摩擦を一様に低減してしまうと、しわや折れ曲がりを抑制することはできるが、測定中に被検体が動きやすくなってしまい、取得した画像にぶれが生じてしまうという新たな問題が発生してしまう。
【０００９】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、測定時の被検体の位置ずれを防止し、かつ容易に被検体の表面を引き延ばすことができる被検体情報取得装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る被検体情報取得装置は、
被検者の一部である被検体に対して光を照射し、当該光に起因して前記被検体内で発生した音響波を受信および解析することで、前記被検体内の情報を取得する被検体情報取得装置であって、被検体に当接することで該被検体を保持する保持部材と、前記被検体に光を照射する光照射手段と、音響波を受信し、電気信号に変換する音響波探触子と、前記電気信号に基づいて、前記被検体内の光学特性に関連した情報を生成するデータ処理手段と、前記保持部材と前記被検体との間の摩擦力を低減させる流体を、前記保持部材の、前記被検体と接触する面のうち、前記被検者側の端辺を含む領域以外に塗布する塗布手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の第二の形態に係る被検体情報取得装置は、
被検者の一部である被検体に対して光を照射し、当該光に起因して前記被検体内で発生した音響波を受信および解析することで、前記被検体内の情報を取得する被検体情報取得装置であって、被検体に当接することで該被検体を保持する保持部材と、前記被検体に光を照射する光照射手段と、音響波を受信し、電気信号に変換する音響波探触子と、前記電気信号に基づいて、前記被検体内の光学特性に関連した情報を生成するデータ処理手段と、を有し、前記保持部材の、前記被検体と接触する面における前記被検体に対する摩擦力が、前記被検者側の端辺を含む領域とそれ以外の領域とで異なることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の第三の形態に係る被検体情報取得装置は、
被検体に対して光を照射し、当該光に起因して前記被検体内で発生した音響波を受信および解析することで、前記被検体内の情報を取得する被検体情報取得装置であって、被検体に当接することで該被検体を保持する保持部材と、前記被検体に光を照射する光照射手段と、音響波を受信し、電気信号に変換する音響波探触子と、前記電気信号に基づいて、前記被検体内の光学特性に関連した情報を生成するデータ処理手段と、前記保持部材と前記被検体との間の摩擦力を低減させる流体を、前記保持部材の、前記被検体と接触する領域である接触領域の一部に塗布する塗布手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の第四の形態に係る被検体情報取得装置は、
被検体に対して光を照射し、当該光に起因して前記被検体内で発生した音響波を受信および解析することで、前記被検体内の情報を取得する被検体情報取得装置であって、被検体に当接することで該被検体を保持する保持部材と、前記被検体に光を照射する光照射手段と、音響波を受信し、電気信号に変換する音響波探触子と、前記電気信号に基づいて、前記被検体内の光学特性に関連した情報を生成するデータ処理手段と、を有し、前記保持部材の、前記被検体と接触する領域である接触領域は、前記被検体に対する摩擦力がそれぞれ異なる複数の領域からなることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る被検体情報取得装置の制御方法は、
被検者の一部である被検体を保持する保持部材と、前記被検体に対して光を照射する光照射部と、前記被検体内で発生した音響波を受信する音響波探触子とを有し、前記音響波探触子が受信した音響波を解析することで、前記被検体内の情報を取得する被検体情報取得装置の制御方法であって、前記保持部材と前記被検体との間の摩擦力を低減させる流体を、前記保持部材の、前記被検体と接触する面のうち、前記被検者側の端辺を含む領域以外に塗布する塗布ステップと、前記保持部材を、前記被検体に当接させて該被検体を保持する保持ステップと、前記光照射部から光を照射する光照射ステップと、前記音響波探触子によって音響波を受信する受信ステップと、前記受信した音響波から前記被検体内の特性情報を生成する処理ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、測定時の被検体の位置ずれを防止し、かつ容易に被検体の表面を引き延ばすことができる被検体情報取得装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第一の実施形態に係る光音響測定装置の構成を示す模式図。
【図２】第一の実施形態における、摩擦低減部材を塗布する過程を説明する図。
【図３】乳房のしわや折れ曲がりを除去する過程を説明する図。
【図４Ａ】第二の実施形態に係る光音響測定装置の構成を示す模式図。
【図４Ｂ】第二の実施形態における、摩擦低減部材の塗布方法を説明する図。
【図５】第二の実施形態における、摩擦低減部材の他の塗布方法を説明する図。
【図６】第二の実施形態における、摩擦低減部材の他の塗布方法を説明する図。
【図７】第二の実施形態における、摩擦低減部材の他の塗布方法を説明する図。
【図８】第二の実施形態の変形例における、摩擦低減部材の貼付を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第一の実施形態）
以下、図面を参照しつつ、本発明の第一の実施形態を詳細に説明する。なお、同一の構成要素には原則として同一の参照符号を付して、説明を省略する。
本実施形態に係る光音響測定装置は、レーザ光を被検体に照射し、当該レーザ光に起因して被検体内で発生した光音響波を受信して解析することで、被検体内の光学特性に関連した情報を画像化する装置である。光学特性に関連した情報とは、一般的には、初期音圧分布や、光吸収エネルギー密度分布、吸収係数分布、あるいは、組織を構成する物質の濃度分布である。
【００１８】
<システム構成>
図１および図２を参照しながら、本実施形態に係る光音響測定装置の構成を説明する。まず、光音響測定装置の一般的な構成について説明し、その後、本発明の特徴である、被検体保持機構について詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態に係る光音響計測装置を模式化したＹ−Ｚ平面図であり、図２は、保持プレートの表面上に摩擦低減部材を塗布する過程の一例を表す斜視図である。
本実施形態に係る光音響測定装置は、第一の保持プレート１０１、第二の保持プレート１０２、保持機構１０３、光源１０４、音響波探触子１０５、信号処理部１０６、画像表示部１０７、駆動部１０８を有する。また、第一の保持プレート１０１は、駆動部１０８にて発生した動力によって、図１中に示した保持方向に向かって移動可能な構成となっている。
【００２０】
次に、本実施形態に係る光音響測定装置が実施する測定処理の概要について説明する。
まず、光源１０４から発せられたパルス光が、第一の保持プレート１０１を介して、保
持機構１０３の間に挿入された被検体に照射される。被検体内部を伝搬した光のエネルギーの一部が、ヘモグロビンを多く含む血管などの光吸収体に吸収されると、熱膨張により当該光吸収体から音響波が発生する。また、生体内にがんが存在する場合は、がんの新生血管において他血管と同様に光が特異的に吸収され、音響波が発生する。
被検体内で発生した音響波は、第二の保持プレート１０２を介して音響波探触子１０５で受信され、信号処理部１０６で処理される。解析結果は、被検体内の特性情報を表す画像（光学特性値情報）に変換され、画像表示部１０７に出力される。
【００２１】
以下、本実施形態に係る光音響測定装置を構成する各手段について説明する。
<<保持プレート１０１>>
第一の保持プレート１０１および第二の保持プレート１０２は、被検体に当接して該被検体を保持する板状の保持板（保持部材）である。第一の保持プレート１０１および第二の保持プレート１０２は互いに対向して配置されており、保持板の間隔が変更できる構成となっている。
第一の保持プレート１０１は、光源から照射される光に対して、高透過性と低減衰特性を有する材質であることが好ましい。例えば、ガラス、ポリメチルペンテン、ポリカーボネート、アクリルなどが挙げられる。第一の保持プレート１０１の厚さは、被検体を保持することができれば、どのような厚さであってもよい。また、サイズは、被検体を保持できればどのようなサイズであってもよいが、様々な被検体を保持可能とするため、標準的な被検体サイズよりもやや大きめのものを用いることが好ましい。
【００２２】
また、第二の保持プレート１０２は、被検体内で発生した音響波を通過させる必要があるため、音響波が反射しにくい材質であることが好ましい。具体的には、被検体との音響インピーダンスの差が小さい材質が好ましい。例えば、ポリメチルペンテンなどの樹脂材料が挙げられる。
また、第二の保持プレートは、音響波が通過する際の減衰を抑えるため、より薄いことが好ましいが、保持圧によってプレートが変形しないような強度も必要であるため、典型的には１０ｍｍ程度の厚さであることが好ましい。また、第二の保持プレートも、被検体を保持できればどのようなサイズであってもよいが、標準的な被検体サイズよりもやや大きめであることが好ましい。
【００２３】
<<光源１０４>>
光源１０４は、被検体に照射するパルス光を発生させる装置（本発明における光照射部）である。光源は、大出力を得るためレーザ光源であることが望ましいが、レーザの代わりに発光ダイオードやフラッシュランプ等を用いることもできる。光源としてレーザを用いる場合、固体レーザ、ガスレーザ、色素レーザ、半導体レーザなど様々なものが使用できる。照射のタイミング、波形、強度等は不図示の光源制御部によって制御される。この光源制御部は、光源と一体化されていても良い。
また、パルス光の波長は、被検体を構成する成分のうち特定の成分に吸収される特定の波長であって、被検体内部まで光が伝搬する波長であることが望ましい。具体的には、被検体が生体の場合、６５０ｎｍ以上１１００ｎｍ以下であることが望ましい。
また、光音響波を効果的に発生させるためには、被検体の熱特性に応じて十分短い時間に光を照射させなければならない。被検体が生体である場合、光源から発生するパルス光のパルス幅は１０ナノ秒程度が好適である。
なお、光源１０４は、走査機構を用いて二次元的に移動可能な構成とすることが好ましい。このように構成することで、第一の保持プレート１０１の全面に対して光を照射することができるようになり、広範囲に対する測定が可能になる。
【００２４】
<<被検体>>
被検体は、光音響測定装置の一部を構成するものではないが、ここで説明する。被検体
は、光音響測定を行う対象物であり、典型的には生体であるが、被検体は生体の特性を模したファントムであってもよい。本実施形態に係る光音響測定装置では、被検体の内部に存在する光吸収係数の大きい光吸収体をイメージングすることができる。被検体が生体である場合、光吸収体とは、具体的には水、脂質、メラニン、コラーゲン、タンパク質、酸化ヘモグロビン、還元ヘモグロビンなどである。
また、被検体がファントムである場合、光吸収体として、前述した物質の光学特性を模した物質を内部に封入する。生体内部の光吸収体をイメージングすることで、本実施形態に係る光音響測定装置は、血管の造影、人や動物の悪性腫瘍や血管疾患などの診断や化学治療の経過観察などを行うことができる。
以降の説明においては、人の乳房を被検体とする。
【００２５】
<<音響波探触子１０５>>
音響波探触子１０５は、被検体の内部で発生した音響波をアナログの電気信号に変換する手段である。音響波探触子は、単に探触子あるいは音響波検出器、トランスデューサとも呼ばれる。なお、本発明における音響波とは、典型的には超音波であり、音波、超音波、光音響波、光超音波と呼ばれる弾性波を含む。音響波探触子１０５は、単一の音響波探触子からなってもよいし、複数の音響波探触子からなってもよい。
また、音響波探触子１０５は、感度が高く、周波数帯域が広いものが望ましい。具体的にはＰＺＴ（圧電セラミックス）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン樹脂）、ＣＭＵＴ（容量性マイクロマシン超音波トランスデューサ）、ファブリペロー干渉計を用いたものなどが挙げられる。ただし、ここに挙げたものだけに限定されず、探触子としての機能を満たすものであれば、どのようなものであってもよい。
また、音響波探触子１０５は、複数の受信素子が一次元、或いは二次元に配置されたものであってもよい。多次元配列素子を用いると、同時に複数の場所で音響波を受信することができるため、測定時間を短縮することができ、被検体の振動などの影響を低減することができる。なお、探触子が被検体よりも小さい場合は、探触子を走査させて複数の位置で音響波を受信するようにしても良い。
また、前述した光源１０４が、走査機構によって走査可能である場合、音響波探触子１０５も走査機構によって光源１０４と同期して走査可能であることが好ましい。
【００２６】
<<信号処理部１０６>>
信号処理部１０６は、音響波探触子１０５によって得られた電気信号を増幅し、デジタル信号に変換する手段である。データ処理部１９は、典型的にはＡ／Ｄ変換器、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）チップなどで構成される。探触子から得られる検出
信号が複数である場合は、同時に複数の信号を処理できることが望ましい。これにより、画像が形成されるまでの時間を短縮することができる。なお、音響波探触子１０５とＡ／Ｄ変換器の間には、信号を増幅するための増幅器を設けることが好ましい。増幅器は、音響波探触子１０５に内蔵しても良い。
また、信号処理部１０６は、得られたデジタル信号を処理することによって、画像データを生成（再構成）する。信号処理部１０６が実行する画像再構成方法には、例えば、フーリエ変換法、ユニバーサルバックプロジェクション法やフィルタードバックプロジェクション法、逐次再構成法などがあるが、どのような画像再構成方法を用いても構わない。
【００２７】
<<画像表示部１０７>>
画像表示部１０７は、信号処理部１０６で生成された再構成画像を表示する手段である。画像表示部７には、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤなどを利用することができる。
【００２８】
<<駆動部１０８>>
駆動部１０８は、被検体を圧迫保持するために第一の保持プレート１０１を平行移動さ
せる手段であり、典型的にはＤＣモータ、ＡＣモータ、ステッピングモータなどの動力源と、当該保持プレートを移動させるための移動機構（ガイドレール等）などで構成される。なお、動力源を省略して移動機構のみを設け、手動で第一の保持プレート１０１を移動可能な構成としてもよい。
【００２９】
<保持機構の詳細>
次に、保持機構および保持プレートの詳細について説明する。
符号１０９は、第二の保持プレート１０２の、被検体と接する面である（以下、プレート表面と称する）。この面は、被検体に対する摩擦係数が異なる二つの領域からなる。領域１１０が、相対的に摩擦係数が低い領域、領域１１１が、相対的に摩擦係数が高い領域である。このように、本実施形態における第二の保持プレートは、被検者側の端辺を含む領域において、当該領域以外の領域よりも相対的に摩擦係数が高くなっている。なお、本発明における“被検者側”とは、被検体を装置に挿入している人間を向いた方向であり、被検体が乳房である場合は、胸壁側である。
本実施形態に係る光音響測定装置は、光音響測定を開始する前に、プレート表面に、摩擦係数の異なる二つの領域を形成するための工程を実行する。具体的には、プレート表面の一部に保護部材である保護フィルムを貼付した状態で摩擦低減部材をプレート全面に塗布し、保護フィルムを除去することで、摩擦係数の異なる二つの領域を形成する。
【００３０】
図２中の符号１２１は、保護フィルム１２０が貼り付けられた領域である（以下、保護領域１２１）。保護フィルムは、プレート表面１０９に密着し、かつプレート表面１０９から剥離可能な、セロファンテープ、ビニールテープ、防水処理したクラフトテープなどが好適である。また、テープの代わりに、プラスチックパラフィンフィルムを用いても良い。保護フィルム１２０を貼る領域は、プレート表面１０９のうち、被検体が接する部分であればどこでも良いが、胸壁側であるプレート表面１０９の上部であることが好ましく、また、撮像領域外であることが好ましい。
また、プレート表面１０９に、ウレタンゲルシートなどの音響マッチング用部材（不図示）を貼付する場合は、プレート表面１０９上のうち、被検体と接触する領域の少なくとも一部に上記の保護フィルムを貼付したのちに、上記の摩擦低減部材を塗布すればよい。
【００３１】
次に、摩擦低減部材をプレート表面１０９に塗布する方法について説明する。本実施形態では、摩擦低減部材とは、脱気水、大豆油やひまし油などの油、ゾルなどの流体である。実施形態の説明では、摩擦低減部材を単に流体と称する。また、以降の説明では、第二の保持プレートを単に保持プレートと称する。
図１中、符号１１２は流体を放出する流体塗布装置、符号１１３は流体を収容する流体供給装置、符号１１４はベッド天板、符号１１５は流体を搬送するポンプ、符号１１６は流体を加温するヒーターである。
【００３２】
流体供給装置１１３は、流体供給経路の開け閉めを制御するバルブ（不図示）を内包している。流体供給装置１１３内のバルブ（不図示）が開くと、流体供給装置１１３に収容されていた流体が、ポンプ１１５によって吸い上げられ、ベッド天板１１４の内部を通り、保持プレート１０２の上部に開口した流体塗布装置１１２から放出される。放出された流体は、プレート表面１０９を伝って流れ落ちる。
放出される流体は、温度が体温もしくは室温と略同じになるよう、ヒーター１１６を用いて予め加温されたものである。なお、ヒーター１１６は、流体を加温することができれば、どこに設置されていてもよい。例えば、ヒーターを塗布ノズルに設置し、通過する流体を加温するようにしても良いし、保持プレートに内蔵し、保持プレートに塗布された流体を加温するようにしてもよい。
【００３３】
図１中、符号１１８は、流体塗布装置１１２から放出され、保持プレート１０２上を伝
って流れ落ちた流体であり、符号１１９は、流れ落ちた流体を回収するトレイである。保持プレート１０２上を伝って流れ落ちた流体１１８は、保持機構１０３の下部に置かれたトレイ１１９によって回収される。このトレイ１１９には、溜まった部材を廃液タンク（不図示）へと送るための配管が設けられていてもよい。
なお、廃液タンクへ送られた流体は、衛生面を考慮し、再利用することなく廃棄することが望ましいが、濾過装置や滅菌装置（共に不図示）で処理した後に、再び利用することも可能である。また、流体１１８に混入した異物を除去するためのフィルター（不図示）を流体塗布装置１１２内に設置しても良い。
【００３４】
流体塗布装置１１２からの流体の放出は、プレート表面１０９の全面に流体が行き渡ったのちに終了する。その後、図２に示すように、保護フィルム１２０を保持プレート１０２から除去する。これにより、プレート表面１０９に、異なる摩擦力の分布を与えることができる。
図２中、一点鎖線で示した符号１１０は、プレート表面１０９上において、流体が塗布されている領域（以下、塗布領域）である。また、破線で示した符号１１１は、プレート表面１０９上において、流体が塗布されていない領域（以下、非塗布領域）である。
このように、本実施形態に係る光音響測定装置は、被検体を保持するための保持プレートの表面に、被検体に対する摩擦力を低減するための流体が塗布された塗布領域と、塗布されていない非塗布領域を形成することができる。
【００３５】
続いて、図３を参照して、本発明の効果を説明する。
図３（ａ）は、被検体である乳房を圧迫および保持した場合の一例を模式化したＹ−Ｚ平面図である。図３中、符号３０１は乳房であり、移動可能な第一の保持プレート１０１と、固定された第二の保持プレート１０２により圧迫、および保持されている。第二の保持プレート１０２には、前述したように、流体を塗布した領域である塗布領域１１０が設けられている。
図中、乳房３０１の第二の保持プレート１０２の方向が、探触子側（図中Ｚ軸のマイナス方向）となる。図３（ａ）は、乳房３０１を圧迫および保持した直後の様子を表している。符号３０２は、圧迫もしくは被検者の体動によって生じた乳房表面のしわである。
【００３６】
本来、皮膚上にしわや折れ曲がりが発生すると、折れ曲がり状態を解消しようとする力が働く。しかしながら、この力が、保持プレート１０２と乳房皮膚との間に働く摩擦力よりも小さい場合、折れ曲がりは解消されず、乳房上にしわや折れ曲がりが残ってしまう。
そこで、本実施形態に係る光音響測定装置では、保持プレート上に塗布領域１１０を形成することによって、保持プレート１０２と乳房皮膚間の摩擦力を、折れ曲がり状態を解消しようとする力よりも小さくし、しわや折れ曲がりを解消しやすくしている。また、しわや折れ曲がりが自然に解消しない場合であっても、乳房を手技などによって牽引することで、しわや折れ曲がりを引き伸ばすことができる。また、乳房の自重によってしわや折れ曲がりが引き伸ばされる効果も期待できる。図３（ｂ）は、乳房上のしわ３０２が引き伸ばされた状態を示している。
【００３７】
従来技術の課題として述べたように、被検体に対する摩擦係数を低くして乳房を動きやすくするということは、測定中のわずかな体動でも乳房がずれてしまうことを意味している。これに対し、本実施形態に係る光音響測定装置では、乳房接触面（接触領域）の一部に、摩擦係数を低減しない領域（非塗布領域）を設けることにより、しわや折れ曲がりの解消を容易にできるのと同時に、乳房の不要な動きを抑制することができる。特に、実施形態で例示したように、非塗布領域を、乳房の根本部分に設けることで、乳房への体動の伝搬を抑え、乳房全体の動きを抑制することができる。
【００３８】
なお、非塗布領域１１１を形成する方法は、例示したものに限られない。例えば、プレ
ート表面１０９に流体を塗布した後に、ワイパーやスポンジによって、プレート表面１０９の一部から流体を拭きとってもよい。また、空気を吹き付けることで流体を吹き飛ばしてもよいし、部分的に乾燥させてもよい。
また、非塗布領域１１１を形成する部位にあらかじめ撥水処理を施してもよい。具体的には、保護領域１２１を、パーフルオロアルキル基含有シラン、シリコーン、グルコース、スクロースなどの撥水性を発揮する素材でコーティングする。さらに、望ましくは、塗布領域上に、親水性アクリルモノマーなどを用いて親水性処理を施すことが望ましい。親水性処理が施された面では脱気水が均等に付着するため、場所に依存しない摩擦性能を得ることができるためである。また水滴が出来にくく、乳房の圧迫時に気泡が生じにくくなる効果もある。親水性処理には、他にはシリカ系化合物や有機系親水ポリマーを用いても良い。
【００３９】
（第二の実施形態）
第二の実施形態に係る光音響測定装置の構成は、第一の実施形態と同様であるが、プレート表面に流体を選択的に塗布することで非塗布領域１１１を形成するという点において第一の実施形態と相違する。
【００４０】
図４Ａ，図４Ｂを参照しながら、第二の実施形態に係る光音響測定装置が行う流体の塗布方法について説明する。図４Ａは、第二の実施形態に係る光音響測定装置を模式化したＹ−Ｚ平面図であり、図４Ｂは、保持プレートの斜視図である。
第一の実施形態と同一の機能を有する構成要素には、下二桁に共通の符号を用いる。
【００４１】
図４Ａおよび図４Ｂにおいて、符号４１２は流体塗布装置であり、符号４２１は流体塗布装置４１２を縦方向に移動させるためのリニアガイドである。また、符号４１３は流体供給装置、符号４１５は流体を搬送するポンプ、符号４２２は、流体塗布装置４１２をリニアガイド４２１に沿って上下に動かすための動力を発生させる動力源である。
第二の実施形態に係る光音響測定装置は、流体供給装置４１３からポンプ４１５によって搬送される流体を、流体塗布装置４１２が保持プレート４０２上に塗布する。流体塗布装置４１２は、塗布領域４１０上を移動しながら流体を放出し、これにより、塗布領域４１０のみに流体を塗布することができる。流体が放出される方向を、図中の点線矢印で示す。
【００４２】
流体塗布装置４１２からの流体の放出は、塗布領域４１０に流体が十分に塗布されたのちに終了する。流体塗布装置４１２は、乳房の挿入や保持の障害とならないよう、乳房挿入前に、保持機構４０３下部の空間へ移動する。
なお、流体塗布装置４１２を移動させるためのリニアガイド４２１は、図５に示すように、第一の保持プレート４０１の脇に設置されていても良い。
また、図６に示したように、リニアガイドを設けず、光音響測定装置の底部から流体塗布装置４１２が保持機構間へせり上がる構成としても良い。
さらに、図７に示したように、流体塗布装置４１２が、保持プレート４０２の下方より塗布領域４１０に流体を噴射する構成としても良い。塗布領域４１０に流体を塗布する方法には、任意の手法を用いることができる。
【００４３】
（第二の実施形態の変形例）
第一および第二の実施形態では、流体として油やゾルを用いたが、摩擦低減部材にはゲルを用いてもよい。図８中の符号８０１は、保持プレート４０２よりも乳房に対する摩擦係数が小さいゲルであり、乳房と保持プレート４０２とが密着する領域のうち、一部分だけを残して覆うように貼りつけられている。ゲル８０１は、高含水性高分子ヒドロゲルを好適に用いることができるが、摩擦を低減させる機能を有していれば、どのような材料であってもよい。また、ゲル８０１上に、さらに液体を塗布しても良い。
このように、摩擦低減部材として液体ではなくゲルを用いることで、摩擦係数が異なる複数の領域を予め形成しておくことができる。
【００４４】
また、本変形例では、ゲルを摩擦低減部材として使用したが、被検体に対する摩擦力を低減させることができれば、他の任意の部材を摩擦低減部材として貼付してもよい。
また、保持プレートの表面に、摩擦係数が異なる領域を形成する方法は、前述したような、流体の塗布や、摩擦低減部材の貼付だけに限られない。例えば、保持プレートの表面のうち、摩擦を低減させたい領域を研磨してもよい。これらの工程は、予め保持プレートに対して行っておけばよく、必ずしも装置が測定前に実施する必要は無い。
【００４５】
（実施例１）
第一の実施形態に対応する実施例１について、図１および図２を参照しながら説明する。本実施例では、図１中、Ｚ軸の正方向が被検者の頭側、Ｚ軸の負方向が足側であり、Ｘ−Ｙ平面が被検体の横断面である。
実施例１では、第一の保持プレート１０１として、横２５０ｍｍ、縦１００ｍｍ、厚さ１０ｍｍのアクリルプレートを用いた。また、第二の保持プレート１０２として、横２５０ｍｍ、縦１００ｍｍ、厚さ１０ｍｍのポリメチルペンテンからなる樹脂プレートを用い、第一の保持プレート１０１とＸ−Ｙ平面に沿って対向するように配置した。
また、第一の保持プレート１０１と第二の保持プレート１０２間の保持荷重を計測するためのフォースゲージを、第一の保持プレート１０１に接続した。
【００４６】
音響波探触子１０５には、圧電素子が２次元的に配置されたものを用い、第二の保持プレート１０２の、第一の保持プレート１０１と対向しない面に配置した。光源１０４には、固体レーザの一種である、チタンサファイアレーザーを用い、第一の保持プレート１０１の、第二の保持プレート１０２と対向しない面に配置した。使用するレーザの波長は７５０ｎｍである。
また、被検体である乳房の表面には、２ミリ角の格子状のマーキングを施した。保持プレート１０２には透明なものを用い、乳房と保持プレート１０２との接触面の様子を観察できる構成とした。
【００４７】
まず、保持プレート１０１と保持プレート１０２の間の空間に、表面に上記マーキングを施した乳房を挿入し、保持プレート１０１を保持方向に移動して、保持圧が２０Ｎ、保持距離が５０ｍｍとなるように保持を行った。また、保持の前後のタイミングで、乳房と保持プレート１０２との接触面の様子を、不図示のカメラで撮像した。そして、画像計測ソフトを用いて、格子状マーキングの歪みを測定し、乳房の撮影範囲外への移動量と、乳房上のしわや折れ曲がり量の定量化を行った。
【００４８】
次に、乳房を圧迫および保持した状態で、光音響測定を行った。まず、光源１０４から第一の保持プレート１０１を介してパルス光を照射し、乳房内で発生した音響波を、第二の保持プレート１０２を介して音響波探触子１０５で検出した。このとき、光源１０４および音響波探触子１０５は、不図示の走査機構を用いて同期して走査させ、各保持プレートの全面において、光の照射と音響波の検出を行った。そして、検出信号を信号処理部１０６で処理し、画像の再構成を行った。
そして、画像中に現れたデータ抜け領域と妨害シグナルを画像計測ソフト上で定量化した。データ抜け領域とは、音響波を受信することができなかった領域であり、妨害シグナルとは、音響波の反射によって発生するアーティファクトである。これらは、音響波の伝搬経路上にしわや折れ曲がりが存在することに起因して発生する。
【００４９】
次に、第二の保持プレート１０２の、プレート表面１０９の全面に、５分間かけて脱気水を塗布したうえで、乳房を保持し、二回目の測定を行った。二回目の測定では、一回目
と同様に、乳房の撮影範囲外への移動量、乳房上のしわや折れ曲がり量を取得し、また、データ抜け領域と妨害シグナルを定量化した。
脱気水の塗布は、流体供給装置１１３に収容されていた脱気水を、ポンプ１１５によって吸い上げ、ベッド天板１１４の内部を通って保持プレート１０２の上部に開口する塗布装置１１２から保持プレート１０２表面を伝うように放出することで行った。この際、脱気水の温度が略体温、すなわち摂氏３７度前後となるよう、ヒーター１１６を用いて温めた。保持プレート２上を伝った脱気水１１８は、保持機構１０３の下部に置かれた回収トレイ１１９によって回収した。
【００５０】
最後に、第二の保持プレート１０２の、乳房と接触する面の上部領域に、１５ｍｍ×１５ｍｍのビニールテープ１２０を貼りつけ、その上からプレート表面１０９全体に脱気水を塗布し、次いでビニールテープ１２０を剥がし取ることで非塗布領域を形成した。そして、乳房を保持し、三回目の測定を行った。三回目の測定でも同様に、乳房の撮影範囲外への移動量、乳房上のしわや折れ曲がり量を取得し、また、データ抜け領域と妨害シグナルを定量化した。
【００５１】
この結果、保持プレート１０２上に脱気水を塗布した場合と、塗布しなかった場合とを比較すると、脱気水を塗布した場合において、乳房上のしわや折れ曲がりが低減しており、また、データ抜け領域および妨害シグナルの量が低減していることが確認できた。
さらに、プレート表面の全面に脱気水を塗布した場合と、非塗布領域１１１を設けた場合とを比較すると、非塗布領域１１１を設けた場合において、乳房の撮影範囲外への移動量がより少なくなっていることが確認できた。
【００５２】
（実施例２）
実施例２は、第二の実施形態に対応する実施例であり、第二の保持プレート上に流体を選択的に塗布することで非塗布領域を形成する実施例である。以下、図４Ａおよび４Ｂを参照しながら、実施例２について説明する。
実施例２では、流体供給装置４１３から供給される脱気水を、可動する流体塗布装置４１２を用いて、保持プレート４０２上の塗布領域４１０に塗布した。流体塗布装置４１２は、乳房の挿入や保持に障害とならないよう、乳房挿入前に、動力源４２２およびリニアガイドレールによって、保持プレートより下の空間へ移動させた。
【００５３】
実施例２でも、実施例１と同様に、保持プレートに脱気水を塗布した場合、塗布しなかった場合、全面に塗布した場合の三パターンによる測定を実施し、乳房の撮影範囲外への移動量、乳房上のしわや折れ曲がり量、データ抜け領域と妨害シグナルを比較した。
この結果、保持プレート４０２上に脱気水を塗布した場合と、塗布しなかった場合とを比較すると、脱気水を塗布した場合において、同様に乳房上のしわや折れ曲がりが低減しており、また、データ抜け領域および妨害シグナルの量が低減していることが確認できた。
さらに、プレート表面の全面に脱気水を塗布した場合と、非塗布領域４１１を設けた場合とを比較すると、非塗布領域４１１を設けた場合において、乳房の撮影範囲外への移動量がより少なくなっていることが確認できた。
【００５４】
（実施例３）
実施例３は、第二の実施形態の変形例に対応する実施例であり、第二の保持プレート上にゲルを貼付することで、摩擦係数の異なる領域を形成する実施例である。以下、図８を参照しながら、実施例３について説明する。
実施例３では、貼り付けを行うゲル８０１として、高含水性高分子ヒドロゲルを用いた。そして、プレート表面４０９にゲルを貼り付けなかった場合、一部にゲルを貼りつけた場合、全面にゲルを貼り付けた場合の三パターンによる測定を実施し、乳房の撮影範囲外
への移動量、乳房上のしわや折れ曲がり量、データ抜け領域と妨害シグナルを比較した。
この結果、保持プレート４０２上にゲルを貼り付けた場合と、貼り付けなかった場合とを比較すると、貼り付けた場合において、乳房上のしわや折れ曲がりが低減しており、また、データ抜け領域および妨害シグナルの量が低減していることが確認できた。
さらに、プレート表面４０９の一部にゲルを貼り付けた場合と、全体にゲルを貼り付けた場合とを比較すると、一部にゲルを貼り付けた場合において、乳房の撮影範囲外への移動量がより少なくなっていることが確認できた。
【００５５】
（変形例）
なお、実施形態の説明は本発明を説明する上での例示であり、本発明は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更または組み合わせて実施することができる。
例えば本発明は、上記処理の少なくとも一部を含む被検体情報取得装置の制御方法として実施することもできる。上記処理や手段は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組み合わせて実施することができる。
【００５６】
例えば、各実施形態では、光音響測定装置を例に説明を行ったが、本発明は、超音波を被検体に送信する音響波送信手段を有し、被検体内で反射した超音波を受信することで被検体内の音響特性に関連した情報を可視化する、超音波測定装置に適用してもよい。被検体内より到来する音響波を受信することで当該被検体内の情報を取得する装置であれば、本発明を適用することができる。
【００５７】
また、記憶装置に記録されたプログラムを読み込み実行することで前述した実施形態の機能を実現するシステムや装置のコンピュータ（又はＣＰＵ、ＭＰＵ等のデバイス）によっても、本発明を実施することができる。また、例えば、記憶装置に記録されたプログラムを読み込み実行することで前述した実施形態の機能を実現するシステムや装置のコンピュータによって実行されるステップからなる方法によっても、本発明を実施することができる。
この目的のために、上記プログラムは、例えば、ネットワークを通じて、又は、上記記憶装置となり得る様々なタイプの記録媒体（つまり、非一時的にデータを保持するコンピュータ読取可能な記録媒体）から、上記コンピュータに提供される。したがって、上記コンピュータ（ＣＰＵ、ＭＰＵ等のデバイスを含む）、上記方法、上記プログラム（プログラムコード、プログラムプロダクトを含む）、上記プログラムを非一時的に保持するコンピュータ読取可能な記録媒体は、いずれも本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００５８】
１０１・・・第一の保持プレート、１０２・・・第二の保持プレート、１０４・・・光源、１０５・・・音響波探触子、１０６・・・信号処理部、１１２・・・流体塗布装置
【図１】
2014233604.tif 000003
【図２】
2014233604.tif 000004
【図３】
2014233604.tif 000005
【図４Ａ】
2014233604.tif 000006
【図４Ｂ】
2014233604.tif 000007
【図５】
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【図６】
2014233604.tif 000009
【図７】
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【図８】
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