(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を挿入する開口部と、
前記被検体に光を照射する照射部と、
前記被検体から発生する音響波を電気信号に変換する音響波探触子と、
前記電気信号を用いて前記被検体内の特性情報を生成する演算処理部と、
を有する被検体情報取得装置であって、
前記被検体が前記開口部に挿入されていないときに前記開口部に挿入され、前記被検体情報取得装置の性能評価に用いられる校正装置と、
前記校正装置が備える位置特定部材に対応して前記校正装置の取り付け位置を規定する位置決め構造部と、
前記性能評価の種類を検知する検知部と、
をさらに有することを特徴とする被検体情報取得装置。
【請求項２】
前記演算処理部は、前記被検体情報取得装置の性能評価を行うものであり、前記検知部が検知した性能評価の種類に応じて処理の内容を切り替える
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】
前記校正装置は、性能評価の種類に応じた種類特定部材を取り付け可能であり、
前記検知部は、前記種類特定部材を用いて性能評価の種類を検知する
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】
前記校正装置の位置特定部材は、前記校正装置から突出したピンであり
前記位置決め構造部は、前記ピンを挿入できる穴である
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項５】
前記校正装置の位置特定部材であるピンは、前記校正装置の性能評価の種類に応じて前記校正装置に取り付けられた種類特定部材を兼用しており、当該性能評価の種類に応じてピンの配置が異なっており、
前記検知部は、前記位置決め構造部である穴にピンが挿入されている状態を検知する
ことを特徴とする請求項４に記載の被検体情報取得装置。
【請求項６】
前記位置決め構造部は、前記開口部の周囲に形成された溝であり、
前記校正装置の位置特定部材は、前記位置決め構造部である溝に嵌合する部材である
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項７】
前記被検体は、被検者の一部であり、
前記被検者を支持する筺体をさらに有し、
前記位置決め構造部は、前記筺体が前記被検者を保持する面に設けられた矩形の溝であり、
前記位置特定部材は、前記位置決め構造部に嵌合する矩形の部材である
ことを特徴とする請求項６に記載の被検体情報取得装置。
【請求項８】
前記校正装置の性能評価の種類に応じて前記校正装置に取り付けられた種類特定部材は、前記位置特定部材のうち前記位置決め構造部に接する面に設けられた、性能評価の種類に応じて配置が異なる穴または切り欠きであり、
前記検知部は、複数のスイッチであり、前記穴または切り欠きの存在を検知する
ことを特徴とする請求項６または７に記載の被検体情報取得装置。
【請求項９】
前記被検体は、被検者の一部であり、
前記被検者を支持する筺体をさらに有し、
前記開口部は、前記筺体に設けられた開口を含む
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１０】
前記開口部の下方に前記被検体を保持する保持部をさらに有する
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１１】
前記校正装置は、性能評価の種類に応じた評価部材を取り付け可能である
ことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１２】
前記校正装置は、前記被検体に対して光を照射する性能を評価するために用いられるものであり、
前記評価部材は、照射される光の状態を測定できる
ことを特徴とする請求項１１に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１３】
前記評価部材は、前記被検体に照射される光の光量を測定する
ことを特徴とする請求項１２に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１４】
前記校正装置は、前記被検体に照射される光が安全上の規格に適合しているかどうかを評価するために用いられる
ことを特徴とする請求項１２に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１５】
前記校正装置は、性能評価の種類に応じた評価部材を取り付け可能であり、
前記保持部は、前記被検体を圧迫して保持可能な一対の保持板を有し、
前記評価部材は、前記被検体を保持する際の圧力を測定できる
ことを特徴とする請求項１０に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１６】
前記評価部材は、所定の光学的または音響的な特性を有した材料から形成され、生体組織を模したファントムである
ことを特徴とする請求項１１に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１７】
前記校正装置は、前記演算処理部が前記特性情報を生成する性能を評価するために用いられる
ことを特徴とする請求項１６に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１８】
光を照射された被検体から発生する音響波を受信して前記被検体内の特性情報を生成する被検体情報取得装置の筺体に設けられた開口部から挿入されて、当該被検体情報取得装置の性能評価を行うための校正装置であって、
前記被検体情報取得装置が備える位置決め構造部に対応して、前記被検体情報取得装置における前記校正装置の位置を規定する位置特定部材と、
前記性能評価の種類に応じた評価部材と、
前記性能評価の種類に応じて取り付け可能であり、前記被検体情報取得装置が備える検知部に対応する種類特定部材と、
を有することを特徴とする校正装置。
【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校正装置に関する。 
【背景技術】
【０００２】
レーザーなどの光源から生体等の被検体に光を照射し、入射した光に基づいて得られる生体内の情報を画像化するイメージング技術の一つとして、光音響イメージング（Ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｉｍａｇｉｎｇ）技術が提案されている。光音響イメージングとは、光源から発生したパルス光を生体に照射し、生体内を伝播・拡散した光が生体組織で吸収することにより発生する音響波を受信し、受信した音響波を解析処理することで、被検体である生体内部の情報を可視化する技術である。
【０００３】
被検体としては生体、具体的には人体や動物の乳房や指、手足などの診断の対象部位が想定される。被検体内部の光吸収体としては、被検体内で相対的に光吸収係数が高いものであり、例えば、人体が測定対象であれば酸化あるいは還元ヘモグロビンやそれらを多く含む血管、あるいは新生血管を多く含む悪性腫瘍が該当する。これにより、生体内の光学特性分布、特に光吸収係数分布や酸素飽和度分布を得ることができ、この光吸収係数分布等の画像を用いて被検体を診断する研究が行われている。
【０００４】
Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、核医学診断装置、超音波診断装置、ＰＥＴ−ＣＴ装置等の医用診断装置では、装置の点検等の場面において性能評価又は校正を行うために人体組織模擬材料（ファントム）と呼ばれる生体組織模型が用いられる。ファントムの材料としては、人体組織の特性に近似した材料、及び雑菌の増殖などが発生せず長期保存が可能な材料が求められる。医用診断装置にファントムを設置して、このファントムに対してスキャンを行ってデータ収集することで、収集されたデータから性能評価を行い、また校正箇所や校正量を探る。
【０００５】
このファントムは、医用診断装置の性能評価又は校正の際、手作業により撮像設定領域に設置される。そのため、毎回ファントムを設置する位置や傾きが異なるため、撮像した画像の位置ずれなどが発生し、測定した画像の精度が保証できない。撮像領域に対してテープ等で目印を付け、極力ファントムを定位置に置く試みもなされているが、あくまで目印を目視にて確認しながら設置者の感覚で設置されるため、厳密に管理することは難しい。そのために、精度良くファントムを設置する方法としてファントムの校正装置に複数のピンを用いた位置決め枠サイズを固定にする位置決め方法が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１０１１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、光音響診断装置ではファントムによる校正の他にも、酸素飽和度分布や光吸収計数分布を精度よく算出するために光量分布や照射密度分布などの性能評価をする必要がある。この場合も光量分布や照射密度分布などの測定器具との位置ずれが起きて正確に測定できないという課題がある。さらに、様々な性能評価がある場合、作業者が校正しなければならない性能に応じてシステムを切り替えて作業する必要があり、作業が煩雑になるという課題がある。
【０００８】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、光音響測定を行う装置の性能評価を行うための評価部材の取扱いを容易にするための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は以下の構成を採用する。すなわち、被検体を挿入する開口部と、前記被検体に光を照射する照射部と、前記被検体から発生する音響波を電気信号に変換する音響波探触子と、前記電気信号を用いて前記被検体内の特性情報を生成する演算処理部と、を有する被検体情報取得装置であって、前記被検体が前記開口部に挿入されていないときに前記開口部に挿入され、前記被検体情報取得装置の性能評価に用いられる校正装置と、前記校正装置が備える位置特定部材に対応して前記校正装置の取り付け位置を規定する位置決め構造部と、前記性能評価の種類を検知する検知部と、をさらに有することを特徴とする被検体情報取得装置である。
【００１０】
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、光を照射された被検体から発生する音響波を受信して前記被検体内の特性情報を生成する被検体情報取得装置の筺体に設けられた開口部から挿入されて、当該被検体情報取得装置の性能評価を行うための校正装置であって、前記被検体情報取得装置が備える位置決め構造部に対応して、前記被検体情報取得装置における前記校正装置の位置を規定する位置特定部材と、前記性能評価の種類に応じた評価部材と、前記性能評価の種類に応じて取り付け可能であり、前記被検体情報取得装置が備える検知部に対応する種類特定部材と、を有することを特徴とする校正装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光音響測定を行う装置の性能評価を行うための評価部材の取扱いを容易にするための技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】第一の実施形態における光音響診断装置の一例を示す模式図。
【図１Ｂ】第一の実施形態における光音響診断装置の一例を示す模式図。
【図２】第一の実施形態における測定フローチャート。
【図３】第一の実施形態の光音響診断装置への校正装置の設置を示す模式図。
【図４】第二の実施形態の光音響診断装置への校正装置の設置を示す模式図。
【図５】第三の実施形態の光音響診断装置への校正装置の設置を示す模式図。
【図６】校正装置が６種類ある場合のセンサの対応例を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
本発明の光音響診断装置は、被検体に光（電磁波）を照射することにより被検体内で発生した音響波を受信して、被検体内の特性情報を画像データとして取得する光音響効果を利用した装置を含む。このとき取得される特性情報は、光照射によって生じた音響波の発生源分布、被検体内の初期音圧分布、あるいは初期音圧分布から導かれる光エネルギー吸収密度分布や吸収係数分布、組織を構成する物質の濃度分布を示す。物質の濃度分布とは、例えば、酸素飽和度分布や酸化・還元ヘモグロビン濃度分布などである。かかる特性情報は被検体情報とも呼ばれることから、本発明の光音響診断装置を、被検体情報取得装置
と呼ぶこともできる。
【００１５】
本発明でいう音響波とは、典型的には超音波であり、音波、超音波、音響波と呼ばれる弾性波を含む。光音響効果により発生した音響波のことを、光音響波または光超音波と呼ぶ。被検体情報取得装置の音響波探触子は、被検体内で発生した音響波を受信する。
【００１６】
＜第一の実施形態＞
以下、本発明が適用される実施形態について図１ないし図３、図６を用いて説明する。図１は本実施形態の光音響診断装置の構成の一例を示した模式図である。
【００１７】
図１Ａは光音響診断装置で被検者１０１を検査している模式図である。被検者１０１は寝台１０２に腹臥位で横たわり、筺体１０３の開口部１０３ａに、被検者自身の一部である被検体１０１ａを挿入する。ここでは被検体１０１ａとして、被検者の乳房を想定しているが、被検体はこれに限定されない。被検体１０１ａは、保持部１０４の可動保持板１０４ａと固定保持板１０４ｂの間に挿入され、可動保持板１０４ａが移動することにより挟持される。
【００１８】
被検体が保持されたのち、光源１０５が発生させた光（パルス光）が、照射部１０６によって、可動保持板１０４ａを介して被検体に照射される。光を照射された被検体内の光吸収体（腫瘍等の検出対象）は、光エネルギーを吸収して、光音響効果によって音響波を発生させる。発生した音響波は被検体内を伝播し、固定保持板１０４ｂを介して音響波探触子１０７に到達する。音響波探触子１０７は音響波を受信して電気信号に変換し、演算処理部１０８に出力する。演算処理部１０８は、信号処理や、装置内の各部位の制御を行うものである。演算処理部１０８は、入力された電気信号を用いて被検体内の特性情報を生成し、特性情報に基づいて光音響画像データを生成し、表示部（不図示）にその画像を表示させる。
【００１９】
このように、光音響診断装置においては様々な機能が組み合わされて被検体内の特性情報が生成されるため、それらの各機能について性能評価や校正を行う必要がある。性能評価の時期としては、例えば装置を相当の期間使用したのち、経時によって初期状態と何らかの違いが出ていないか評価し、出ていれば校正することが考えられる。他にも、装置の出荷前や稼働開始前の初期状態において、必要とされる性能を満たしているか、あるいは設計通りの性能が出ているかを評価することも考えられる。
【００２０】
性能評価の例を以下に挙げる。まず、可動保持板１０４ａと固定保持板１０４ｂの間における、照射光の状態を性能評価する必要がある。照射光の状態、例えば、被検体に照射される光の量や密度、およびそれらの分布は、特性情報を演算する際に必要な情報である。そのため、これらの値が不正確であれば、生成する被検体の画像を不正確となってしまい、診断に影響を及ぼしかねない。
また、音響波探触子１０７で取得する音響波の精度についても性能評価が行われる。音響波の精度は、音響波の経路における阻害要因であったり、音響波探触子の受信感度であったり、あるいは受信後の電気信号を処理する回路等の性能であったり、様々な要因で低下する可能性があるため、性能評価が必要になる。性能評価を行うことにより、発生した音響波の強度や方向などを正確に求めて、良好な画像を取得することが可能になる。
【００２１】
そして、性能評価の結果が基準から外れている場合などは、作業者による校正を可能にすることや、自動校正を行うことが必要である。性能評価や校正に必要な部材として、例えば、光音響診断装置の性能確認をするファントムや、被検体へ照射されている光の状態を測定する光分布測定器や照度分布測定器など様々なものがある。
【００２２】
実際の性能評価や校正を行う際には、かかる性能評価や校正に用いる部材（まとめて校正装置とも呼ぶ）を、本来は被検体１０１ａが入る場所である保持板間に挿入する。図１Ｂは、校正装置を用いて光音響診断装置の性能評価あるいは校正する場合の模式図である。ここに示したように、図１Ａの被検体１０１ａに代えて、図１Ｂでは校正装置１２０が挿入されている。
【００２３】
図１Ｂは、筺体１０３の開口部１０３ａに、校正装置１２０を取り付ける様子を示す図である。校正装置は、正確に取り付けを行うための位置特定部材を有している。本実施形態における位置特定部材は、位置決めピン１２４である。一方、筺体１０３の開口部１０３ａの近傍には、上記位置特定部材と組み合わされることで取り付け位置を正確に規定する、位置決め構造部１０９が設けられている。本実施形態における位置決め構造部は、筺体に設けられた複数の穴である。そして、位置決めの際には、校正装置の位置特定部材を、筺体の位置決め構造部に挿入する。
【００２４】
筺体の位置決め構造部である穴の直下には、校正装置の種類を検知するための複数の検知部材１１０が存在する。検知部材は、本発明の検知部に相当する。また、校正装置は、どのような評価部材を備えているかを特定するための、種類特定部材を備えている。検知部材は、種類特定部材に基づき性能評価の種類を検知して、その種類に応じた信号を演算処理部１０８に出力する。すると演算処理部１０８は、性能評価の種類に応じて自動的にシステムを切り替える。具体的な検知部と種類特定部材の組み合わせについては、各実施形態で説明する。
【００２５】
以下に、本実施形態に係る光音響診断装置の構成を具体的に説明する。
筺体１０３は、被検者を保持可能な大きさと強度を持つ部材である。筺体１０３は、被検者の被検体を挿入するための開口部１０３ａを有する。筺体１０３は開口部１０３ａ以外からは光を遮蔽する構造であることが望ましい。筺体には、レーザーが透過しないアルミニウム、マグネシウム、鉄等の金属材料を用いることが好ましい。あるいは、カーボンや樹脂などに金属フィルムを貼り付けることによってもレーザーを遮蔽できる。開口部１０３ａは、被検体１０１ａを挿入できる大きさがあれば、どのよう形状でも良い。
【００２６】
保持部１０４は、固定保持板１０４ｂと可動保持板１０４ａを備え、これら二枚の保持板の間に被検体を保持可能である。二枚の保持板で被検体を挟持することにより、被検体の少なくとも一部の形状を一定に保つことができる。図１Ａに示すように被検体を両側から挟むようにすると、被検体の位置が固定されるので、体動等の影響を低減できる。また、被検体を挟持している保持板間の距離を短くすることにより、被検体を圧迫し、厚みを薄くできるので、深部まで光を効率よく到達させることができる。照射部が設けられる側の可動保持板１０４ａとしては、光の透過率が高い部材が好ましい。音響波探触子１０７が設けられる側の固定保持板１０４ｂとしては、被検体や音響波探触子１０７との音響整合性が高い部材が好ましい。音響整合性を高めることを目的として、保持部と被検体との間にジェル等の音響適合材を介在させても良い。また、固定保持板１０４ｂと可動保持板１０４ａの位置関係は図１Ａに示すものに限定されるものではなく、照射部側を固定にする、あるいは両方可動であっても良い。
【００２７】
光源１０５は、コヒーレントまたはインコヒーレントのパルス光源を少なくとも一つ備える。光音響効果を発生させるため、パルス幅は数１００ｎｓｅｃ以下が好ましく、５ｎｓｅｃ〜５０ｎｓｅｃの範囲がより好ましい。また、乳がん等を測定する場合には、生体を構成する成分のうち特定の成分（例えばヘモグロビン）に吸収される特定の波長の光を照射する。具体的には、５００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下の波長が好ましい。光源としては大きな出力が得られるレーザーが好ましいが、レーザーのかわりに発光ダイオードなどを用いることも可能である。レーザーとしては、固体レーザー、ガスレーザー、色素レー
ザー、半導体レーザーなど様々なレーザーを使用できる。例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーやＴｉ：サファイアレーザーを用いることができる。また、波長は可変であってもよい。
【００２８】
照射部１０６は、例えば、光を反射するミラーや、参照光と照射光を分岐するためのハーフミラーや、光を集光したり拡大したり形状を変化させるレンズや、光導波路などの光学系を有する。光学系は、光源から発せられる光を被検体に所望の形状で照射することができれば、どのようなものでも良い。なお、光はレンズで拡散させることにより、ある程度の面積に広げる方が好ましい。これにより、安全上の規格を満たし、さらに測定の効率を向上させることができる。また、広範囲に光を照射するために、光を被検体に照射する領域は被検体上を移動可能であることが好ましい。光を被検体に照射する領域を移動させる方法としては、可動式ミラー等を用いる方法や、光源自体を機械的に移動させる方法などがある。照射部１０６は、保持部１０４と一体となっていても良い。
【００２９】
音響波探触子１０７は、音響波を受信して電気信号に変換する素子を１つ以上有する。圧電効果を用いたトランスデューサー、光の共振を用いたトランスデューサー、容量の変化を用いたトランスデューサーなど、音響波を受信して電気信号に変換できれば、どのような素子でも良い。音響波を受信する素子を１次元または２次元に複数配列することにより、同時に複数の場所で音響波を受信することができ、受信時間を短縮できると共に、被検体の振動などの影響を低減できる。なお、１つの素子を移動させることで、複数の素子を２次元あるいは１次元に配置したものと同様の信号を得ることも可能である。音響波探触子は、図１においては固定保持板側に設けられているが、可動保持板側に設けても良い。
【００３０】
演算処理部１０８には、典型的にはワークステーションなどが用いられ、光照射密度分布を算出し、その結果から照射光にフィードバックする処理などが、あらかじめプログラミングされたソフトウェアにより行われる。演算処理部は、音響波探触子から取り込まれた電気信号に対してノイズ低減処理などを行う。また、走査機構の制御など光音響診断装置を動作させる処理全般を行う。
また、光音響診断装置の性能評価時には、開口部から挿入された校正装置１２０の種類を検知部材１１０によって検知し、性能評価の対象に応じてシステムを自動的に切り替える。
【００３１】
位置決め構造部１０９は、性能評価や校正に用いる校正装置を、精度よく所定の位置に規定するため、筺体１０３の開口部１０３ａの近傍に設けられる。位置決め構造部は、被検体の測定時に邪魔にならないような位置に設置される。例えば、被検体を圧迫保持する保持板の動きや、光や音響波の進行を妨害しないような位置が好ましい。位置決め構造部は、校正装置の位置特定部材と嵌合するための複数の嵌合部を備えることが好ましい。例えば図１Ｂの位置決め構造部は、円形の穴であり、校正装置の位置特定部材である位置決めピン１２４と対応して嵌合する形状となっている。他にも、四角形、五角形、星形など、位置特定部材と嵌合できるものであれば、どんな形状でも良い。また、穴は貫通させる必要はなく、校正装置の位置特定部材の位置決めピン１２４、検知ピン１２５の長さより深ければ良い。
【００３２】
検知部材１１０は、校正装置に対応して設けられ、検知部材に応じて適切な検知方法が定まる。例えば、検知部材として、押すことによりオン／オフするスイッチのようなセンサを使う場合は、校正装置に種類特定部材として突出部を設け、当該突出部によってどのスイッチが押されるかに応じて性能評価の種類が特定される。検知部材として接触や荷重を検知するセンサを使う場合も、同様に性能評価の種類が特定される。検知部材として光を検知するセンサを用いる場合は、校正装置の種類特定部材としてＬＥＤ等の照明を設けても良いし、外部からの光を導入するようにしても良い。検知部材としてカメラを使う場
合は、校正装置のうち当該カメラにより撮影される所定の位置に、性能評価の種類を特定できるような情報を記載しておき、演算処理部による画像認識などで特定しても良い。また、読み取り可能なＩＣチップのような部材を校正装置に設置し、検知部材がそれを読み取ることもできる。その他、検知部材としては、校正装置の種類を検知できる部材であれば、どんなものを用いても良い。
【００３３】
本実施形態での検知部材１１０は、複数個設置されたスイッチであり、各検知部材のオン／オフの組み合わせによって性能評価の種類を特定することができる。検知部材を設置する場所は、校正装置１２０に対応する位置である。本実施形態における性能評価の種類は、種類特定部材である検知ピンにより特定されるので、検知ピンが配置され得る全ての位置に、検知部材が設置される。
【００３４】
校正装置１２０は、性能評価や校正のための評価部材１２１、評価部材を固定する取付部材１２３（不図示）、校正装置を光音響診断装置に取り付ける設置部１２２で構成される。設置部１２２は、校正装置を寝台に位置決めするための位置特定部材を有している。すなわち、設置部の所定の位置に、位置決めピン１２４が突出するように設置されている。また、１本以上の検知ピン１２５も、設置部から突出するように設置する。このとき、位置決めピンのうち１本以上を検知ピンとすることも可能である。位置決めピンと検知ピンを兼用させることにより、部材の数を減らすことができる。
【００３５】
種類特定部材は、評価部材１２１の種類、すなわち性能評価の種類に応じて、検知ピン１２５の数や配置を異ならせることができ、その組み合わせによって検知部材が評価部材を特定する。位置決め用ピンと検知ピンは、配列や数に特に限定はなく、自由に配列や数を組み合わせて良い。また、検知ピンを挿し替え可能に構成することにより、評価部材を交換するときに同時に検知ピンを挿し替えて、どのような性能評価を行うかを演算処理部に認識させることができる。
【００３６】
評価部材１２１は複数の種類から交換可能であり、性能評価や校正を行う対象に応じて取り付けられる。評価部材としては、ファントムや、光の状態の測定器、荷重の測定器などがある。なお、校正装置が取付部材を持ち、性能評価の種類に応じて評価部材を取り替える方式の他に、性能評価の種類ごとに校正装置を丸ごと交換する方式を用いても良い。
【００３７】
ファントムは主に、光音響診断装置の測定精度の校正用として用いられる。材料や、光学的または音響的な特性が既知のファントムに対して測定を行うことで、測定精度や、特性情報生成の性能を評価することができる。ファントムとしては例えば、光音響整合の精度管理のためのものや、音響整合の精度管理のためのものがある。光音響整合用および音響整合用のファントムは、別々のものでも良いし、一体でも良い。光音響整合用ファントムは、光学特性を人体等の生体組織に模して作成し、音響整合用ファントムは、音響特性を人体等の生体組織に模して作成する。ファントムの材料としては、人体組織の特性に近似し、雑菌の増殖などが発生せず長期保存が可能なものが好ましい。
【００３８】
照射される光の状態の測定器、例えば光量分布や照射密度分布の測定器は、酸素飽和度分布や光吸収計数分布を精度よく算出するために用いられる。測定器は照度計や光電子増倍管などの光センサのように、光量分布や照度分布を測定できるものであればどんなものを用いても良い。また、光の照射密度や光量を測定することにより、被検体に照射される光が安全上の規格に適合しているかどうかを評価することもできる。安全上の規格としては例えば、最大許容露光量ＭＰＥ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｐｅｒｍｉｓｓｉｂｌｅ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）などが用いられる。
【００３９】
荷重の測定は、保持部である可動保持板１０４ａと固定保持板１０４ｂの間で、被検体
を挟持した時に作用する荷重を測定するセンサ（不図示）の値を校正するために用いる。荷重を校正する為の測定器は、ロードセルやひずみゲージなど荷重を正確に検知できるものであればどんなものを用いても良い。
【００４０】
さらに、上述したような各種の性能評価を全て実行できるような、フルメンテナンス用の校正装置を作成しても良い。これにより、評価部材の交換作業が不要になり、校正装置の位置がずれる可能性が低減できる。また、同時に実施する性能評価の種類や順序などを柔軟に設定できる。
【００４１】
校正装置が取り付けられた状態では、設置部１２２が、筺体１０３の開口部１０３ａを完全に遮蔽することが望ましい。これより、光源１０５から射出されるレーザーからの、作業者あるいは被検者の安全性を向上させることができる。設置部にはレーザーが透過しない材料が使用され、アルミニウム、マグネシウム、鉄などの金属材料が特に好適に用いられる。他に、光源部で使用する光源の光の波長を吸収する材料を用いたり、カーボンや樹脂に金属のフィルムを張り付けて用いたりしても良い。
【００４２】
校正装置１２０に取手を設けることにより、運搬や筺体への取り付けの際の利便性が向上する。設置部１２２の形状は必ずしも矩形である必要はなく、円形でも五角形でも、校正装置の自重を支えられる形状であれば良い。また設置部１２２は必ずしも板状でなくても良いが、開口部を遮蔽し、取り扱い易い形状が好ましい。また校正装置１２０には、必ずしも評価部材１２２を設置する必要はなく、設置部１２２を利用して光音響診断装置の機能を制限するような使い方をしても良い。
【００４３】
図２に、本実施形態の光音響診断装置の性能評価あるいは校正時の測定フローを示す。測定フローの各動作を図１Ｂ、図２、図３を用いて詳細に説明する。図３（ａ）は、第一の実施形態の校正装置１２０を光音響診断装置に設置するときの一例を示す模式図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の位置決めおよび検知を行う部分（符号Ｅ）の拡大図である。
【００４４】
（ステップＳ２０１）まず、実施する性能評価や校正に応じて校正装置１２０を選択する。そして選択した校正装置を、筺体１０３の開口部１０３ａから保持部１０４の二枚の保持板の間に挿入する。校正装置は、位置決めピン１２４と検知ピン１２５が、位置決め構造部１０９の丸穴と長穴に個別に挿入されることで、筺体に固定される。この挿入の様子を、図３（ｂ）に矢印で示す。
【００４５】
校正装置１２０の所定の位置に、取付部材１２３（不図示）によって評価部材１２１が設置されている。従って、校正装置が正確に設置されれば、評価部材もまた正確に位置決めがされるので、精度良い光音響測定ができる。また、位置決め構造部の１０９の丸穴は、位置決めピン１２４が挿入可能な程度にほぼ同径に形成されているが、長穴あるいは丸穴は、検知ピン１２５が一方向に余裕をもって挿入されるようになっている。これにより、校正装置の位置決めを容易にしている。
【００４６】
（ステップＳ２０２）続いて、校正装置の種類が識別される。検知ピン１２５の数や配列は、校正装置に応じて異なっている。従って、検知ピン１２５の真下に検知部材１１０を配置することにより、どの校正装置が設置されたかを識別することができる。
【００４７】
図６に、校正装置が６種類ある場合の、検知部材と性能評価の種類の対応関係を示す。このとき検知部材は、３つの検知部材（検知センサ）を持つものとする。検知部材ごとに、検知ピンの有り無しで２通りの状態を作れるため、合計で８通りの校正装置に対応できる。検知ピンの数は校正装置の種類の数によって決めれば良い。検知部材として、例えば
ピンの深さによって複数の段階を検知できる検知センサを用いることにより、検知部材の数を減らすことができる。
【００４８】
（ステップＳ２０３）検知部材が、前ステップにて校正装置の種類を検知すると、演算処理部１０８に校正装置の種類を表す信号が送られる。すると演算処理部は、校正装置の種類に応じてシステムを切り替える。
【００４９】
（ステップＳ２０４）校正装置に応じた性能評価または校正作業を開始し、結果を取得する。例えば、処理の内容が装置の側の動作のみで行える性能評価や校正であり、作業者が介在する必要が無ければ、性能評価の対象となる機能を起動して自動的に測定を行い、データを取得する。一方、性能評価または校正において作業者とのインタラクションが必要であれば、作業者に対して操作を促すような情報を表示部に出力する。そして作業者と応答しつつ、測定とデータ取得を行う。
【００５０】
（ステップＳ２０５）性能評価または校正が終了したら、作業者は校正装置１２０を取り外す。
（ステップＳ２０６）校正装置が取り外されると、検知部材の検知センサの出力は全てオフとなり、システムは通常のシステムに切り替わる。
（ステップＳ２０７）性能評価または校正を行うべき機能が他にある場合（Ｓ２０７＝Ｎｏ）は、Ｓ２０１に戻り、校正装置を選択して取り付けて、上記の各処理を繰り返す。全ての性能評価または校正が終了したら（Ｓ２０７＝Ｙｅｓ）、フロー全体も終了する。
【００５１】
本実施例の光音響診断装置によれば、位置決めピン、検知ピンによる係止機構を設けたことにより、位置決め構造部に校正装置を確実かつ簡単に設置することができる。また、検知部材がスイッチによりピンの数や配置を検知することにより、校正装置の種類を識別できる。識別した校正装置の種類に応じたシステムを起動することができる。したがって、校正装置の識別を作業者に依存せず装置側で認識できるので、煩雑な作業なく正確に光音響診断装置の様々な性能評価ができる。
【００５２】
＜第二の実施形態＞
第一の実施形態ではピンの嵌合による校正装置の位置決めの方法を示したが、本実施形態では、それとは異なる方法について説明する。それに伴い、校正装置の種類を識別する方法も、第一の実施形態とは異なる。すなわち本実施形態では、光音響診断装置の筺体の開口部の周囲に矩形の溝を作成し、校正装置の設置部も矩形の板状に整形する。そして、校正装置の矩形の設置部の角を、開口部の矩形の溝に嵌合させて突き当てることにより、位置決めを実現する。
【００５３】
図４（ａ）は、光音響診断装置に、性能評価または校正に用いる校正装置４２０を設置する構造の一例を示す模式図である。図４（ｂ）は、センサの周辺（符号Ｅ）を拡大した図である。本実施形態の光音響診断装置の構成は、校正装置の位置特定部材とセンサによる校正装置の検知方法以外は第一の実施形態と同様であり、第一の実施形態と同様の部分に関しては説明を省略する。
【００５４】
筺体１０３の開口部１０３ａの近傍には、開口の周囲を囲むように、矩形の溝である位置決め構造部４０１が形成されている。校正装置４２０の設置部１２２も矩形形状である。設置部１２２の１つの角部と、位置決め構造部の隅部を突き当てることにより、校正装置が位置決めされる。
なお、校正装置の設置部の形状、および、筺体の位置決め構造部である溝の形状は矩形には限られない。設置部を位置決め構造部に突き当てて固定できるのであれば、どのような形状でも構わない。
【００５５】
図４（ｂ）に示すように、位置決め構造部である溝の部分には、検知部材１１０が設けられている。本実施形態の検知部材は、図中に矢印で示したような上方からの圧力や荷重によってオン／オフされる複数のスイッチである。一方、校正装置の設置部１２２において、校正装置を筺体に取り付けたときに検知部材と接する位置に、スイッチ部材４２５が設けられている。スイッチ部材により、検知部材の複数のスイッチそれぞれについて、オン／オフいずれかの状態を選択することができる。
【００５６】
検知部材１１０およびスイッチ部材４２５の形状は、様々なものから選択できる。例えば、検知部材のスイッチを、開口部の周辺の溝が形成される面から少し上方にはみ出るように配置しておき、この状態をスイッチオフとする。そして、校正装置が取り付けられたときに、スイッチ部材によって検知部材のスイッチが押された状態をスイッチオンとする。この場合、オフのままにしておきたい検知部材のスイッチについては、対応するスイッチ部材を切り欠く、あるいはくり抜いておくことにより、オフの状態にできる。そして、校正装置に応じて切り欠き、あるいはくり抜きの数や配置を異ならせる。スイッチがこの切り欠き等の存在を検知することにより、校正装置を識別できる。このときの切り欠き方または繰り抜き方は、センサをオン／オフさせることができれば、丸でも矩形でもどのような方法でもよい。
【００５７】
なお、検知部材およびスイッチ部材を設置する高さ方向は、上述のような圧力や荷重を検知する方式のスイッチであれば、両者が接触するように設ければ良い。したがって、第一の実施形態のように、校正装置の設置部から突出した部材をスイッチ部材として設けて、位置決め構造部である溝を含む平面より下にある検知部材を押すようにしても良い。
【００５８】
検知部材１１０として、光を検知するような非接触の検知部材を用いることもできる。このような非接触の検知部材であれば、検知部材とスイッチ部材を接触させなくても、スイッチのオン／オフが可能である。このとき検知部材は、設置部１２２の外周部を検知させる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態の光音響診断装置であっても、校正装置を筺体に正確かつ簡易に位置決めするとともに、校正装置が備える評価部材の種類を自動的に識別することが可能になる。さらに、校正装置の位置決めピンと検知ピンを位置決め構造部に入れる作業工程が省略でき、より簡易に位置決めができるようになる。
【００６０】
＜第三の実施形態＞
第二の実施形態では、筺体の矩形の溝に、矩形の設置部を突き当てる位置決めの方法を示したが、本実施形態では、それとは異なる方法について説明する。すなわち本実施形態では、校正装置の設置部は第二の実施形態と同様だが、光音響診断装置の位置決め構造部の方は、筺体の開口部近傍に配置されたＬ字形状の突き当て部材により形成される。そして、校正装置の矩形の設置部の角を、Ｌ字部材に突き当てて位置決めを行う。
【００６１】
図５（ａ）は、光音響診断装置に、性能評価または校正に用いる校正装置４２０を設置する構造の一例を示す模式図である。図５（ｂ）は、センサの周辺（符号Ｅ）を拡大した図である。本実施形態の光音響診断装置の構成は、校正装置の位置特定部材とセンサによる校正装置の検知方法以外は第一の実施形態と同様であり、第一の実施形態と同様の部分に関しては説明を省略する。
【００６２】
筺体１０３の開口部１０３ａの近傍には、図５（ｂ）に示すように、位置決め構造部５０１である突き当て部材が設けられている。設置部１２２の角部と突き当て部材を突き当てることより、校正装置が位置決めされる。突き当て部材はＬ字形状が望ましいが、校正
装置の設置部と組み合わせて突き当てることが可能であれば、それに限定されるものではない。設置部の形状と、突き当て部材の形状を対応させて、固定可能であれば良い。
【００６３】
本実施形態におけるスイッチ部材４２５と検知部材１１０の形状や検知方法は、第二の実施形態で説明したのと同様である。すなわち、図５（ｂ）に矢印で示したような上方からの設置部の接触を検知できれば、圧力センサ、荷重センサ、光学的センサなど、いかなる検知部材を用いても良い。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態の光音響診断装置であっても、校正装置を筺体に正確かつ簡易に位置決めするとともに、校正装置が備える評価部材の種類を自動的に識別することが可能になる。さらに、校正装置の位置決めピンと検知ピンを位置決め構造部に入れる作業工程が省略でき、より簡易に位置決めができるようになる。
【００６５】
以上、各実施形態で説明したように、本発明によれば、光音響診断装置において、性能評価や校正を行うための校正装置の取扱いを容易にすることができる。例えば、校正装置の筺体に対する位置決めを正確かつ簡易に行うことが可能になる。また、光音響診断装置の側が、校正装置の種類、すなわち性能評価や校正の内容を簡易に特定し、その内容に応じた処理を行うためのシステムを起動するので、様々な性能評価が誤りなく実行できる。さらに、位置決め及び校正装置の識別を作業者に依存せず装置側で認識することにより、作業の煩雑さを軽減できる。
【符号の説明】
【００６６】
１０１：被検者，１０１ａ：被検体，１０３：筺体，１０３ａ：開口部，１０４：保持部，１０６：照射部，１０７：音響波探触子，１０８：演算処理部，１０９：位置決め構造部，１１０：検知部材，１２０：校正装置，１２４：位置決めピン，１２５：検知ピン
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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