(57)【要約】【課題】検体の代謝における酸素の利用と供給のバランスを計測することができる光計測装置を提供する。【解決手段】光計測装置２０は、代謝系への酸素供給の程度を計測するための第１の光Ｌ１を検体２４に照射する光源２１と、第１の光Ｌ１の反射光Ｒ１（または透過光）と、代謝系による酸素利用の程度に応じて検体から発せられる第２の光Ｒ２を受光する光検出器２２と、を備える。光源２１は、第２の光Ｒ２を発生させるために励起光Ｌ２を検体２４に照射する場合がある。第１の光は、例えば、検体を通過することにより、検体に一部吸収されて減弱する波長帯域の光である。具体的には、第１の光は、検体に含まれる酸化ヘモグロビンまたは還元ヘモグロビンによって一部吸収されて減弱する波長帯域の光である。第２の光は、例えば、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドまたはフレビンアデニンジヌクレオチドが発する蛍光である。【選択図】図３
2015066128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
代謝系への酸素供給の程度を計測するための第１の光を検体に照射する光源と、
前記第１の光の反射光または透過光と、前記代謝系による酸素利用の程度に応じて前記検体から発せられる第２の光を受光する光検出器と、
を備える光計測装置。
【請求項２】
前記光検出器は、前記第１の光の反射光を受光するための第１光検出器と、前記第２の光を受光するための第２光検出器とからなる請求項１に記載の光検出器。
【請求項３】
前記第１の光は、前記検体を通過することにより、前記検体に一部吸収されて減弱する波長帯域の光である請求項１または２に記載の光計測装置。
【請求項４】
前記第１の光は、前記検体に含まれる酸化ヘモグロビンまたは還元ヘモグロビンによって一部吸収されて減弱する波長帯域の光である請求項３に記載の光計測装置。
【請求項５】
前記第２の光は、前記検体から発せられる蛍光、燐光、またはラマン効果によって発生する光である請求項１〜４のいずれか１項に記載の光計測装置。
【請求項６】
前記第２の光は、前記検体が含む自家蛍光物質が発する蛍光である請求項５に記載の光計測装置。
【請求項７】
前記第２の光は、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドまたはフレビンアデニンジヌクレオチドによって発生する蛍光である請求項６に記載の光計測装置。
【請求項８】
前記第２の光は、遺伝子操作により蛍光タンパク質が融合して発現させられた物質が発する蛍光である請求項５に記載の光計測装置。
【請求項９】
前記光源と前記検体との間に、前記第１の光の波長帯域を絞る分光フィルタを備える請求項１〜８のいずれか１項に記載の光計測装置。
【請求項１０】
前記検体と前記光検出器との間に、前記光検出器が受光する光の波長帯域を絞る分光フィルタを備える請求項１〜９のいずれか１項に記載の光計測装置。
【請求項１１】
前記光源は、前記第２の光を発光させるために、前記検体に励起光を照射する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光計測装置。
【請求項１２】
前記光源は、前記第１の光を照射するための第１光源と、前記励起光を照射するための第２光源とを備える請求項１１に記載の光計測装置。
【請求項１３】
前記光源と前記検体との間に、前記励起光の波長帯域を絞る分光フィルタを備える請求項１１または１２に記載の光計測装置。
【請求項１４】
前記光源は、前記第１の光と前記励起光を同時に前記検体に照射する請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の光計測装置。
【請求項１５】
前記光源は、前記第１の光と前記励起光を異なる時刻に前記検体に照射する請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の光計測装置。
【請求項１６】
前記光検出器が出力する受光信号から、計測対象の物質による信号を分離する信号処理部を備える請求項１〜１５のいずれか１項に記載の光計測装置。
【請求項１７】
前記第１の光の反射光または透過光の受光量と前記第２の光の受光量に基づいて、前記代謝系への酸素供給と、前記代謝系による酸素利用のバランスに関する指標値を算出する指標値算出部を備える請求項１〜１６のいずれか１項に記載の光計測装置。
【請求項１８】
前記指標値算出部は、前記第１の光の反射光または透過光に基づいて前記検体の酸素飽和度を算出し、前記第２の光の受光量に基づいて前記第２の光を発した物質の量を求め、前記酸素飽和度と前記第２の光を発した物質の量の比を前記指標値として算出する請求項１７に記載の光計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検体の性状を光により測定する光計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野では、検体に光を照射する光源と、検体からの反射光や検体から発せられた蛍光を受光する光検出器とを備える光計測装置が広く用いられている。例えば、ヘモグロビンの光吸収を利用して血液の酸素飽和度を計測する光計測装置が知られている（特許文献１）。また、生体内のＮＡＤＨ（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド）の発光量を計測する光計測装置が知られている。光計測装置によって測定された検体の酸素飽和度やＮＡＤＨ等の代謝物質の量は、様々な診断に用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５２２２９３４号
【特許文献２】特開２０１１−０５３１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１及び図２は代謝における酸素収支が、正常組織１０とがん組織１０でどう異なるかを表したものである。正常組織１０は、酸素供給量に応じて二つのモードで代謝を行う。具体的には、酸素の供給が豊富な場合（＋Ｏ２）、正常組織１０は好気的代謝と称されるモード１０ａで代謝を行う。一方、酸素の供給が少ない場合（−Ｏ２）、正常組織１０は、嫌気的代謝と称される酸素の利用を抑えたモード１０ｂで代謝を行う。これに対し、がん組織１１は酸素供給量によらず、常に、酸素の利用を抑えた代謝を行う。このため、検体の代謝における酸素供給と酸素利用のバランスを観測することができれば、がんの診断において有用な情報が得られる。
【０００５】
しかし、特許文献１の光計測装置では、酸素飽和度に基づいて酸素供給量を推定することができるが、酸素利用量が分からないので、嫌気的代謝を行っている正常組織１０と、常に嫌気的代謝を行うがん組織１１とを識別することができない。
【０００６】
また、ＮＡＤＨの量は代謝と密接に関連しており、好気的代謝よりも嫌気的代謝において増加するので、特許文献２の光計測装置によってＮＡＤＨの発光量を計測すれば、酸素の利用量を推定できる。しかし、特許文献２の光計測装置では、酸素の供給量が分からないので、嫌気的代謝を行っている正常組織１０と、常に嫌気的代謝を行うがん組織１１とを識別することができない。
【０００７】
すなわち、特許文献１，２の各光計測装置では、酸素の供給量または利用量のいずれか一方のみを計測しており、酸素の利用と供給のバランスを計測していないので、これらの光計測装置による計測結果では、がんの診断を正確に行うことができない。
【０００８】
本発明は、検体の代謝における酸素の利用と供給のバランスを計測することができる光計測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】
【０００９】
本発明の光計測装置は、代謝系への酸素供給の程度を計測するための第１の光を検体に照射する光源と、第１の光の反射光または透過光と、代謝系による酸素利用の程度に応じて検体から発せられる第２の光を受光する光検出器と、を備える。
【００１０】
光検出器は、第１の光の反射光を受光するための第１光検出器と、第２の光を受光するための第２光検出器とから構成されていてもよい。
【００１１】
第１の光は、例えば、検体を通過することにより、検体に一部吸収されて減弱する波長帯域の光である。具体的には、第１の光は、検体に含まれる酸化ヘモグロビンまたは還元ヘモグロビンによって一部吸収されて減弱する波長帯域の光である。
【００１２】
第２の光は、検体から発せられる蛍光、燐光、またはラマン効果によって発生する光である。第２の光は、例えば、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドまたはフレビンアデニンジヌクレオチドが発する蛍光である。
【００１３】
第２の光は、遺伝子操作により蛍光タンパク質が融合して発現させられた物質が発する蛍光でもよい。
【００１４】
光源と検体との間に、第１の光の波長帯域を絞る分光フィルタを備えていてもよい。また、検体と光検出器との間に、光検出器が受光する光の波長帯域を絞る分光フィルタを備えていてもよい。
【００１５】
光源は、第２の光を発光させるために、検体に励起光を照射してもよい。この場合、光源は、第１の光を照射するための第１光源と、励起光を照射するための第２光源とを備えていてもよい。光源と検体との間には、励起光の波長帯域を絞る分光フィルタを備えていてもよい。
【００１６】
また、光源は、第１の光と励起光を同時に検体に照射してよい。光源は、第１の光と励起光を異なる時刻に検体に照射してもよい。
【００１７】
光検出器が出力する受光信号から、計測対象の物質による信号を分離する信号処理部を備えることが好ましい。
【００１８】
第１の光の反射光または透過光の受光量と第２の光の受光量に基づいて、代謝系への酸素供給と、代謝系による酸素利用のバランスに関する指標値を算出する指標値算出部を備えることが好ましい。
【００１９】
指標値算出部は、例えば、第１の光の反射光または透過光に基づいて検体の酸素飽和度を算出し、第２の光の受光量に基づいて第２の光を発した物質の量を求め、酸素飽和度と第２の光を発した物質の量の比を指標値として算出する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の光計測装置によれば、検体の代謝における酸素の利用と供給のバランスを計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】正常組織の代謝を示す説明図である。
【図２】がん組織の代謝を示す説明図である。
【図３】光計測装置の構成を示すブロック図である。
【図４】ヘモグロビンの吸光係数を表すグラフである。
【図５】光源と検体の間に分光フィルタを設けた光計測装置である。
【図６】検体と光検出器の間に分光フィルタを設けた光計測装置である。
【図７】光源と検体の間、及び検体と光検出器の間にそれぞれ分光フィルタを設けた光計測装置である。
【図８】ＮＡＤＨの吸収及び発光スペクトルを示すグラフである。
【図９】光源を第１光源と第２光源で構成した光計測装置である。
【図１０】光検出器及び分光フィルタを二つに分けた光計測装置である。
【図１１】多変量解析の方法を示す説明図である。
【図１２】記憶部と処理部を設けた光計測装置である。
【図１３】指標値算出部を設けた光計測装置である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図３に示すように、光計測装置２０は、光源２１と、光検出器２２と、計測結果を表示するための表示部２３を備える。光源２１は、検体２４の代謝系における酸素の供給程度を計測するための第１の光Ｌ１を検体２４に照射する。そして、その反射光（あるいは検体２４を透過した透過光）Ｒ１は、光検出器２２で観測される。第１の光Ｌ１は、検体２４を通過する間に、検体２４内の光吸収物質によって一部吸収され、減弱されて反射され（あるいは透過し）、光検出器２２に受光される。光吸収物質の量は、検体２４の酸素量に依存して変動するので、第１の光Ｌ１の減弱の程度も検体２４における酸素量に依存して変動する。この減弱の程度が検体２４の代謝系における酸素供給の指標として観測される。
【００２３】
また、光検出器２２は、検体２４の代謝系における酸素利用の程度を計測するため、対象内の発光物質から発せられる第２の光Ｒ２を受光する。発光物質の量は対象の代謝系における酸素利用の程度に依存して量が変動するので、その発光量及び光検出器２２での受光量も酸素利用の程度に依存する。したがって、光計測装置２０は、蛍光ＦＬの受光量を対象の代謝系における酸素利用の指標として観測する。その発光物質が蛍光物質または燐光物質である場合には、光源２１はそれを励起するための励起光Ｌ２（第３の光）を照射する。
【００２４】
検体２４は、生体であり、例えばヒトを含む動物の全体、一部、動物から切り出した標本、細胞である。
【００２５】
光計測装置２０は、例えば点計測装置（接触型、非接触型）、生体画像計測装置、内視鏡（軟性鏡、硬性鏡）である。
【００２６】
光源２１は、例えばキセノン、ハロゲン、水銀、メタルハライド等のランプ、ＬＥＤ、レーザー光源、あるいはこれらの組み合わせである。
【００２７】
光検出器２２は、例えば光電管、光電子倍増管、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）デバイスである。
【００２８】
吸光物質は、例えば酸化ヘモグロビン、還元ヘモグロビンである。検体２４の酸素量が増えると酸化ヘモグロビンが増え、還元ヘモグロビンが減る。
【００２９】
吸光物質が酸化または還元ヘモグロビンである場合、第１の光Ｌ１の波長帯域は、酸化-還元ヘモグロビン間での光吸収の差が大きい帯域と、光吸収の差が小さい帯域に絞ってもよい。図４に示すように、酸化ヘモグロビン（グラフ２６）と還元ヘモグロビン（グラフ２７）の光吸収の差が大きい帯域は、例えば、波長４１５，４３５，４６０，５１５，５４０，５６０，５８０，５９０ｎｍ近傍である。光吸収の差が小さい帯域は、例えば、波長３９０，４２０，４５０，５００，５３０，５４５，５７０，５８５ｎｍ近傍である。これら二つの帯域の観測光量のバランス、例えば、比や差分によって、ヘモグロビン総量のばらつきを吸収して酸素量を推定してもよい。
【００３０】
光源２１として広帯域の照明を用いる場合、例えば、図５に示すように、第１の光Ｌ１の波長帯域を絞る（制限する）ために、光源２１と検体２４の間に分光フィルタ３１を設けてもよい。また、図６に示すように、検体２４と光検出器２２の間に分光フィルタ３２を設け、第１の光Ｌ１の反射光Ｒ１や第２の光Ｒ２の受光時に波長帯域を絞ってもよい。また、図７に示すように、光源２１と検体２４の間に分光フィルタ３１を設け、かつ、検体２４と光検出器２２の間に分光フィルタ３２を設けてもよい。なお、分光フィルタ３１，３２を用いる代わりに、光源２２として狭帯域の照明を用いてもよい。もちろん、光源２２として狭帯域の照明を用いた上で、さらに分光フィルタ３１，３２を組み合わせて用いてもよい。
【００３１】
発光物質は、例えば、生体内に自然に存在する自家蛍光物質である。そのうちニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（ＮＡＤＨ）の量は代謝系による酸素利用が低下すると増加する。ＦＡＤ（フレビンアデニンジヌクレオチド）は代謝系による酸素利用の程度に依存して変動する場合がある。
【００３２】
代謝系による酸素利用に連関して量や活性が変動する物質を人工的に発光させてもよい。例えば、ＰＨＤ２（prolyl hydroxylase domain-containing protein 2）というタンパク質は代謝系による酸素利用に連関して量が変動するが、その遺伝子を操作して該タンパク質と蛍光タンパク質が融合して発現するようにしてもよい。
【００３３】
計測対象とする発光物質からの光とそれ以外の光を区別して観測するため、第２の光Ｒ２を受光する際、例えば、検体２４と受光器の間に分光フィルタ３２を設けることが好ましい（図５または図６参照）。例えば、図８に示すように、ＮＡＤＨは波長３４０ｎｍ程度の光を吸収し（グラフ３６）、波長４６０ｎｍ近傍の蛍光を発するので、計測対象とする発光物質がＮＡＤＨである場合には、波長４６０ｎｍ近傍の光を他の帯域の光よりも多く通す分光フィルタ３２を用いることが好ましい。
【００３４】
発光物質を励起させるために励起光を照射する場合、その波長帯域を、例えば、その発光物質に吸収されやすい帯域の光に絞ってもよい。その際、例えば、光源２１として広帯域の照明を用い、光源２１と検体２４の間に、発光物質に吸収されやすい帯域の光を透過する分光フィルタ３１を設ければよい（図５、図７または図１０参照）。また、分光フィルタ３１を設ける代わりに、光源２１として狭帯域の照明を用いてもよい。もちろん、光源２１として狭帯域の照明を用いた上で、さらに分光フィルタ３１を組み合わせて用いてもよい。例えば、計測対象とする発光物質がＮＡＤＨである場合、波長３２０−４１０ｎｍ近傍を中心波長とする光に絞ることが好ましい（図８参照）。
【００３５】
なお、図９に示すように、光源２１が第１の光Ｌ１の他に励起光Ｌ２を検体２４に照射する場合、第１の光Ｌ１を照射するための第１光源２１ａと、励起光Ｌ２を照射するための第２光源２１ｂとによって光源２１を構成することができる。分光フィルタ３１を用いる場合は、分光フィルタ３１を第１の光Ｌ１の波長帯域を絞る分光フィルタ３１ａと励起光Ｌ２の波長帯域を絞る分光フィルタ３１ｂとに分け、これらを第１光源２１ａと検体２４との間、第２光源２１ｂと検体２４の間にそれぞれ配置すればよい。もちろん、分光フィルタ３１ａまたは分光フィルタ３１ｂのいずれか一方だけを使用してもよい。
【００３６】
また、光源２１を第１光源２１ａと第２光源２１ｂとで構成する場合、例えば、第１光源２１にはキセノンランプを使用し、第２光源２１ｂにはＬＥＤを使用する等、第１光源２１ａと第２光源２１ｂにそれぞれ別のデバイスを用いることができる。もちろん、第１光源２１にキセノンランプを使用し、第２光源２１ｂに別のキセノンランプを使用しても良い。また、例えば第１光源２１ａと第２光源２１ｂに同じデバイスを使用してもよい。例えば、第１光源２１ａにキセノンランプを用いる場合に、第２光源２１ｂに第１光源２１ｂと同じキセノンランプを使用し、二つのキセノンランプで光源２１を構成してもよい。
【００３７】
第１の光Ｌ１と励起光Ｌ２（第３の光）は同時に照射してよい。この場合、第１の光Ｌ１の反射光Ｒ１と励起光Ｌ２の照射により発生した第２の光Ｒ２はほぼ同時に光検出器２２に到着するので、分光フィルタ３１及び分光フィルタ３２の組み合わせによって、反射光Ｒ１と第２の光Ｒ２を区別して観測することができる。
【００３８】
また、第１の光Ｌ１を照射し、その反射光Ｒ１を受光する時刻と、励起光Ｌ２を照射し、第２の光Ｒ２を受光する時刻を違えることで、第１の光Ｌ１の反射光Ｒ１と第２の光Ｌ２を区別して観測してもよい。こうした時分割による経時観察は、例えば、分光フィルタ３１，３２（あるいはこれらの組み合わせ）が機能する時刻を調節することで実現できる。
【００３９】
また、図１０に示すように、光検出器２２を、第１の光Ｌ１の反射光Ｒ１を受光するための第１光検出器２２ａと第２の光Ｒ２を受光するための第２光検出器２２ｂに分けてもよい。分光フィルタ３２を用いる場合は、分光フィルタ３２を第１の光Ｌ１の反射光Ｒ１の波長帯域を絞る分光フィルタ３２ａと、第２の光Ｒ２の波長帯域を絞る分光フィルタ３２ｂに分け、これらを検体２４と第１光検出器２２ａの間、検体２４と第２光検出器２２ｂの間にそれぞれ配置すればよい。もちろん、分光フィルタ３２ａと分光フィルタ３２ｂのいずれか一方だけを使用してもよい。このように、光検出器２２及び分光フィルタ３２を二つに分ける場合も、第１の光Ｌ１の反射光Ｒ１と第２の光Ｌ２を区別して観測することができる。
【００４０】
また、第１の光Ｌ１と励起光Ｌ２を異なる時刻に照射することにより、第１の光Ｌ１の反射光Ｒ１と第２の光Ｒ２が異なる時刻に光検出器２２に到着するようにすることで、第１の光Ｌ１の反射光Ｒ１と第２の光Ｒ２を区別して観測してもよい。このとき、第１の光Ｌ１を照射し、その反射光Ｒ１を受光する時刻と、励起光Ｌ２を照射し、第２の光Ｒ２を受光する時刻を違えることで、第１の光Ｌ１の反射光Ｒ１と第２の光Ｒ２を区別しやすくして観測してもよい。
【００４１】
第１の光Ｌ１の反射光Ｒ１による受光信号の中に、計測対象とする吸光物質による光吸収とは異なる信号、例えば、計測対象としていない吸光物質による光吸収、発光物質からの発光などに由来する信号が混入している場合（あるいは混入している可能性がある場合）、例えば図１１に示すように、それらの信号を重回帰分析等の多変量解析の方法を用いて分離し、対象とする吸光物質による光吸収の信号を推定することが好ましい。
【００４２】
この場合、図１２に示すように、記憶部４１と信号処理部４２を設ければよい。記憶部４１には、計測対象とする吸光物質の吸光スペクトル、計測対象としていない吸光物質の吸光スペクトル、発光物質の発光スペクトル等、既知の分光スペクトルのデータがあらかじめ記憶される。信号処理部４２は、記憶部４１に記憶された既知の分光スペクトルのデータの重み付け和で受光信号をフィッティングすることによって、計測対象とする吸光物質による光吸収の信号分を推定する。
【００４３】
なお、信号処理部４２は、既知の分光スペクトルのデータを記憶しておく必要のない多変量解析の方法、例えば非負値行列分解によって、計測対象とする吸光物質による光吸収の信号分を推定してもよい。
【００４４】
第２の光Ｒ２の受光信号の中に、対象とする発光物質による発光とは異なる信号、例えば、対象としていない発光物質からの発光、吸光物質による吸光などに由来する信号が混入している場合（あるいは混入している可能性がある場合）、上記と同様に、それらの信号を多変量解析の方法を用いて分離し、対象とする発光物質による発光の信号を推定することが好ましい。この場合も、記憶部４１と信号処理部４２を設けておけば良く（図１１参照）、記憶部４１には、計測対象とする発光物質の発光スペクトル、対象としていないが計測対象中に存在している可能性のある発光物質の発光スペクトル、計測対象中に存在している可能性のある吸光物質の吸光スペクトルなどのデータをあらかじめ記憶部に記憶しておく。そして、信号処理部４２において、それらデータの重み付け和で受光信号をフィッティングすることによって、対象とする発光物質による発光の信号分を推定する。信号処理部４２は、このように第２の光Ｒ２の受光信号から計測対象による信号を分離する場合も、あらかじめデータを記憶しておく必要のない多変量解析の方法、例えば非負値行列分解によって、対象とする発光物質による発光の信号分を推定してよい。
【００４５】
なお、計測対象とする吸光物質からの信号の分離抽出と、計測対象とする発光物質からの信号の分離抽出とを一回の多変量解析の中で行うこともできる。
【００４６】
記憶部４１には、吸光スペクトルのデータとして、例えば、酸化ヘモグロビン、還元ヘモグロビン、ビリルビン、ミオグロビン、メラニン、リポフスチンなどのデータを記憶しておくことが好ましい。また、記憶部４１には、発光スペクトルのデータとして、例えば、ＮＡＤＨ、ＦＡＤ、コラーゲン、ポルフィリン、エラスチン、メラニン、リポフスチンなどのデータを記憶しておくことが好ましい。発光物質が蛍光物質または燐光物質の場合で、発光スペクトルが励起光の波長に応じて変わる場合には、用いる照明光の波長に応じたデータを格納しておいてもよい。
【００４７】
図１３に示すように、光計測装置２０には、第１の光Ｌ１の反射光Ｒ１または第２の光Ｒ２の受光量、またはその両方に演算を施して、指標値を算出する指標値算出部５１を設けてもよい。指標値算出部５２は、第１の光Ｌ１の反射光Ｒ１または第２の光Ｒ２の受光量に、例えば、定数を加減乗除すること、対数をとること、指数をとること、三角関数をとること、信号処理部４２のように信号分離の計算を施すこと、第１の光および第２の光の受光量間で加減乗除すること、あるいはこれらの組み合わせによって、指標値を算出する。
【００４８】
例えば、指標値算出部５２は、第１の光Ｌ１の反射光Ｒ１の受光量と第２の光Ｌ２の受光量の比や差分を指標値として算出する。また、第１の光の受光量の１変数関数として計算された値と、第２の光の受光量の１変数関数として計算された値との間の比や差分を指標値としてもよい。さらに、指標値算出部５２は、複数の指標値を算出してもよい。例えば、第１の光Ｌ１の反射光Ｒ１の受光量に基づいて算出される指標値と、第２の光Ｌ２の受光量に基づいて算出される指標値を、それぞれ別に算出してもよい。なお、指標値算出部５２は、特には演算を施さず、第１の光Ｌ１の反射光Ｒ１または第２の光Ｒ２の受光量そのものを指標値として出力してもよい。
【００４９】
より具体的には、指標値算出部５２は、検体２４の代謝系への酸素供給と、代謝系による酸素利用のバランスに関する指標値を算出することが好ましい。例えば、第１の光Ｌ１の反射光Ｒ１の受光量に基づいて酸素飽和度を算出し、第２の光Ｒ２の受光量に基づいて検体２４中のＮＡＤＨの量を算出する。そして、例えば、これらの比（ＮＡＤＨの量／酸素飽和度）を指標値として算出する。ＮＡＤＨの量と酸素飽和度の比は、エネルギー代謝における酸素依存度を表している。具体的には、この指標値の値が小さいほど、エネルギー代謝における酸素依存度が大きい。すなわち、この指標値の値が小さいほど、嫌気的代謝よりも好気的代謝が支配的であることが分かるので、たとえ酸素飽和度が小さかったとしても、あるいはＮＡＤＨの量が多かったとしても、検体２４の計測箇所は正常組織１０である可能性が高い。逆に、上記指標値が大きいほど、エネルギー代謝における酸素依存度が小さく、好気的代謝よりも嫌気的代謝が支配的である。このため、たとえ酸素飽和度が大きく、あるいはＮＡＤＨの量が増加していなくても、この指標値が大きければがん組織１１である可能性が高い。したがって、ＮＡＤＨの量と酸素飽和度の比は、正常組織１０とがん組織１１とを識別するよい指標になる。なお、ＮＡＤＨの量／酸素飽和度を指標値としているが、この逆数を指標値にしてもよい。
【００５０】
表示部２３は指標値算出部５２が出力する指標値を、数値、グレースケール、色、グラフで表示することが好ましい。光検出器２２がＣＣＤやＣＭＯＳ等の画像センサである場合、画像で表示してもよい。その場合、画素毎に、あるいは、検体２４の部分領域（複数の画素からなる領域）毎に、指標値をグレースケールや色などで表示してもよい。
【００５１】
このように、表示部２３に画像を表示する場合に、例えば第１の光Ｌ１の反射光Ｒ１と第２の光Ｒ２に関する指標値がそれぞれ別々にあるなど、指標値が複数ある場合には、画像中の場所をユーザーが指定すると、その場所における指標値が、例えば、数値、グレースケール、色、グラフなどの様式でポップアウトして表示されるようしてもよい。また、各指標値を表した画像を並べて表示してもよいし、これらを時間的に切り替えて表示してもよい。この切り替えは、所定のタイミングで自動的に行ってもよいし、ユーザーの指示に基づいて行ってもよい。
【００５２】
また、複数の指標値を算出する場合、これらの指標値と、表示におけるグレースケールまたは色とを対応づけるルックアップテーブルを予め設けておき、それに従って表示してもよい。ルックアップテーブルは、例えば、複数の指標値と、ディスプレイの赤、緑、青のチャンネルの強度との対応表であってよい。対応表は、例えば、行列として表現された線形の対応である。
【００５３】
表示部２３は、指標値のヒストリー（履歴）を数値、グレースケール、色、グラフで表示してもよい。そのために、過去の指標値を記憶しておく装置（あるいは記憶部）を設けてもよい。
【００５４】
光計測装置２０は、例えばがん診断に利用することができる。また、例えば薬剤開発において、薬効を評価したり、薬剤の化合物構造をどう変換するかの指針を得たりするために利用することができる。これらの場合において、利用者の利便性を向上するため、表示部２３に、検体２４ががんであるかどうか判定した結果、ないし、その蓋然性、または、悪性の程度、がんの種類、予後の予測、薬効の強さ、推奨される薬剤などを表示することが好ましい。
【００５５】
なお、光計測装置２０は、励起光Ｌ２の照射によって発生する第２の光Ｒ２の受光量に基づいて、検体２４の代謝系における酸素利用に相関する物質の量を計測しているが、この第２の光Ｒ２には蛍光や燐光だけでなく、ラマン効果で発生した光も含まれる。すなわち、光計測装置２０は、ラマン分光法によって、検体２４の代謝系における酸素利用に相関する物質の量を計測することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１０  正常組織
１１  がん組織
２０  光計測装置
２１  光源
２２  光検出器
２３  表示部
４１  記憶部
４２  処理部
５１  指標値算出部
【図１】
2015066128.tif 000003
【図２】
2015066128.tif 000004
【図３】
2015066128.tif 000005
【図４】
2015066128.tif 000006
【図５】
2015066128.tif 000007
【図６】
2015066128.tif 000008
【図７】
2015066128.tif 000009
【図８】
2015066128.tif 000010
【図９】
2015066128.tif 000011
【図１０】
2015066128.tif 000012
【図１１】
2015066128.tif 000013
【図１２】
2015066128.tif 000014
【図１３】
2015066128.tif 000015