(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の頭皮表面上に配置される複数個の送光プローブと、当該頭皮表面上に配置される複数個の受光プローブとを有する送受光部と、
前記送光プローブが頭皮表面に光を照射するとともに、前記受光プローブが頭皮表面から放出される光を検出するように制御することで、脳活動に関する測定データを得る送受光部制御部とを備える画像診断装置であって、
放射性薬剤が投与された被検体から発生する放射線を検出するリング状のエミッションデータ収集用検出器と、
前記エミッションデータ収集用検出器で検出された放射線に基づいて、それぞれ異なるスライス位置となる複数のポジトロン断層画像を再構成するポジトロン再構成部と、
線源から照射されて被検体を透過する放射線又はＸ線を、当該放射線又はＸ線の照射方向を変更しつつ連続的に検出していくトランスミッションデータ収集用検出器と、
前記トランスミッションデータ収集用検出器で検出された放射線又はＸ線に基づいて、前記被検体の頭皮表面を示す３次元形態画像データを作成して頭皮表面画像を表示する３次元形態画像データ作成部と、
前記被検体の頭皮表面上に配置された送光プローブの位置と受光プローブの位置とに対応する頭皮表面画像中の位置が指定されることにより、前記測定データが得られる位置に関する測定関連位置を算出して、前記頭皮表面画像中の測定関連位置に測定データを表示する測定関連位置算出部と、
前記測定データが表示された頭皮表面画像中の任意の位置が指定されることにより、前記任意の位置が含まれるスライス位置となるポジトロン断層画像を表示するポジトロン断層画像表示制御部とを備えることを特徴とする画像診断装置。
【請求項２】
前記測定関連位置は、送光プローブの位置と受光プローブの位置とを頭皮表面に沿って最短距離で結んだ線の中点の位置であることを特徴とする請求項１に記載の画像診断装置。
【請求項３】
前記測定データは、ヘモグロビン濃度とカラーとの対応関係を示すカラーテーブルに基づいて、色分けされたものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像診断装置。
【請求項４】
前記頭皮表面画像は、所望の方向から見た画像となるように、当該方向を変更可能として表示されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像診断装置。
【請求項５】
前記ポジトロン断層画像表示制御部は、前記任意の位置が含まれるＸＹスライス位置とＹＺスライス位置とＺＸスライス位置となる３枚のポジトロン断層画像を表示することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の画像診断装置。
【請求項６】
前記ポジトロン断層画像表示制御部は、前記ポジトロン断層画像中に前記任意の位置を中心とする円を表示することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の画像診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非侵襲で脳活動を測定する光生体測定装置と、ＰＥＴ（ポジトロン・エミッション・コンピュータ・トモグラフィ）装置やＳＰＥＣＴ（シングルフォトン・エミッション・コンピュータ・トモグラフィ）装置やＰＥＴ−ＣＴ装置とを組み合わせて画像診断を行う画像診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、運動や感覚や思考等の脳機能に関する脳の測定部位のヘモグロビン濃度等を計測することにより、脳機能診断や循環器系障害診断等の医療分野に適用される光生体測定装置が開発されている。このような光生体測定装置では、例えば、近赤外分光分析計（以下、ＮＩＲＳと略す）等が利用されている（例えば、特許文献１参照）。
ＮＩＲＳでは、被検体の頭皮表面上に配置した送光プローブにより、脳に近赤外光を照射するとともに、頭皮表面上に配置した受光プローブにより、脳から放出された近赤外光の光量を検出する。近赤外光は、頭皮組織や骨組織を透過し、かつ、血液中のオキシヘモグロビン、デオキシヘモグロビンにより吸収される。よって、送光プローブと受光プローブとを用いることにより、脳の測定部位のオキシヘモグロビン濃度、デオキシヘモグロビン濃度、さらにはこれらから算出される全ヘモグロビン濃度の経時変化を測定データとして求めることができる。
【０００３】
ここで、送光プローブと受光プローブとのプローブ間隔（チャンネル）と、脳の測定部位との関係について説明する。図９（ａ）は、一対の送光プローブ１２及び受光プローブ１３と、脳の測定部位との関係を示す断面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）の平面図である。
送光プローブ１２が被検体の頭皮表面上の送光点Ｔに押し当てられるとともに、受光プローブ１３が被検体の頭皮表面上の受光点Ｒに押し当てられる。そして、送光プローブ１２から光を照射させるとともに、受光プローブ１３に頭皮表面から放出される光を検出させる。このとき、光は、頭皮表面上の送光点Ｔから照射された光のうちで、バナナ形状（測定領域）を通過した光が、頭皮表面上の受光点Ｒに到達する。これにより、測定領域の中でも、特に、送光点Ｔと受光点Ｒとを被検体の頭皮表面に沿って最短距離で結んだ線Ｌの中点Ｍ（本明細書中では、「測定関連位置」ともいう）から、送光点Ｔと受光点Ｒとを被検体の頭皮表面に沿って最短距離で結んだ線の距離の半分の深さＬ／２である被検体の部位Ｓの受光量情報（オキシヘモグロビン濃度、デオキシヘモグロビン濃度、さらにはこれらから算出される全ヘモグロビン濃度）が求まるとしている。図１０は、測定データの一例を示す図である。なお、縦軸は濃度を示し、横軸は時間を示す。
【０００４】
このようなＮＩＲＳにおいては、複数個の送光プローブと、複数個の受光プローブとを所定の配列で被検体の頭皮表面に密着させるために、ホルダが使用される。このようなホルダとしては、例えば、頭皮表面の形状に合わせて椀形状に成型された成型ホルダが使用されている。成型ホルダには貫通孔が複数個設けられ、送光プローブと受光プローブとがそれらの貫通孔に挿入されることによって、チャンネルが一定となり、頭皮表面から特定の深度の受光量情報を得ている。
図１１は、上述したようなＮＩＲＳにおける１２個の送光プローブと１２個の受光プローブとの位置関係を示す平面図である。送光プローブ１２ａ〜１２ｌと受光プローブ１３ａ〜１３ｌとは、斜め方向に交互となるように配置されている。なお、送光プローブ１２ａ〜１２ｌから照射された光は、隣接する受光プローブ１３ａ〜１３ｌ以外の離れた受光プローブ１３ａ〜１３ｌでも検出されるが、ここでは説明を簡単にするため、隣接する受光プローブ１３ａ〜１３ｌのみで検出されることとする。よって、合計３６個の受光量情報（測定データ）が得られることとする。
【０００５】
そして、ＮＩＲＳで得られた脳活動に関する測定データは、医師等によって観察されるために、画像として表示される。図１２は、従来のＮＩＲＳにより３６個の測定データが表示されたモニタ画面の一例を示す図である。
モニタ画面には、３６個の測定データ＃１〜＃３６の表示が行われている。このとき、図１１に示した平面図において、送光プローブ１２と受光プローブ１３とを最短距離で結んだ線の各中点に、その送光プローブ１２から照射させた光を、その受光プローブ１３で検出させたときに得られた測定データが配置されるように整列されて表示されている。具体的には、送光プローブ１２ａから照射させた光を受光プローブ１３ａで検出させたときの測定データ＃１が、左上に配置され、送光プローブ１２ａから照射させた光を受光プローブ１３ｄで検出させたときの測定データ＃２が、測定データ＃１の下に配置され、送光プローブ１２ｂから照射させた光を受光プローブ１３ａで検出させたときの測定データ＃７が、測定データ＃１の右に配置されるように、３６個の測定データ＃１〜＃３６が整列して配置されている。
【０００６】
また、脳の測定部位のどの部分から得られた測定データであるかを把握しやすくするために、核磁気共鳴画像診断装置（以下、ＭＲＩと略す）やＣＴ画像等により作成された被検体の映像データから、脳表面を示す映像データを抽出することにより作成された３次元画像データや、標準的な３次元の脳表面を示すテンプレートデータ等である脳表面画像上に測定データが重畳されて表示されるものもある。
【０００７】
一方、放射性薬剤を被検体に投与した後、対象組織における薬剤蓄積の過程を経時的に測定することで、様々な生体機能の定量測定が可能であるＰＥＴ装置が開発されている。ＰＥＴ装置では、癌や腫瘍に集まる性質を有する薬剤にポジトロン放出性核種で標識した上で、この薬剤（トレーサー）を人体内に投与する。ポジトロン消滅時に１８０°反対方向にガンマ線が放出されるので、人体を３６０°囲むようにリング状に配列された多数の放射線検出器でその２つのガンマ線の同時入射をとらえる。それらの入射位置を結ぶ線上に核種が位置するという関係から、それら入射位置を結ぶ線（ＬＯＲ：Line Of Response）について同時入射個数を計数する。こうした同時計数を多数のＬＯＲの各々ついて一定時間行ってエミッションデータを収集し、演算処理することにより、核種の分布像を再構成する。この分布像は、放射線検出器がリング状に配列される平面が人体を横切る断層面での核種の濃度分布を表す。
【０００８】
なお、グルコース代謝量を測定したいときには、トレーサーとして１８F-fluorodeoxy glucose (フルオロデオキシグルコース、ＦＤＧ)を用い、脳血流量や酸素代謝量を測定したいときには、トレーサーとして１５Ｏでラベルした１５Ｏ２やＨ２１５Ｏを用いる。
また、このようなＰＥＴ装置では、エミッションデータ収集とともにトランスミッションデータも収集することができるものも知られている（例えば、特許文献２参照）。このようなＰＥＴ装置では、エミッションデータ収集用検出器の他に、トランスミッションデータ収集用検出器と回転移動する点状線源とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−１０９９６４号公報
【特許文献２】特開２００１−１９４４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、ＮＩＲＳとＭＲＩ等とを組み合わせたものでは、３６個の測定データ＃１〜＃３６において、全ヘモグロビン濃度等と時間との関係が表示されているが、医師等は空間分解能が低く癌や腫瘍の位置を詳細に把握することができなかった。
また、ＰＥＴ装置とＣＴ装置とを組み合わせたものでは、癌や腫瘍の位置を詳細に把握することができるが、時間分解能が低くその癌や腫瘍に関する経時変化の様子を詳細に把握することができなかった。
なお、光生体測定装置（ＮＩＲＳ）と、ＰＥＴ装置やＳＰＥＣＴ装置やＰＥＴ−ＣＴ装置とを組み合わせて画像診断を行ったとしても、表示中の表示画面とは別の表示画面を開くというように切り替えを行う必要があるので、多くの手間がかかっていた。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで、本件発明者は、上記課題を解決するために、光生体測定装置と、ＰＥＴ装置やＳＰＥＣＴ装置やＰＥＴ−ＣＴ装置とを組み合わせて画像診断を行う方法について検討を行った。その結果、光生体測定装置により得られた測定データが表示された頭皮表面画像中の任意の位置（特に観察したい位置）が指定されることにより、任意の位置が含まれるスライス位置となるポジトロン断層画像を表示することを見出した。これにより、医師等は、測定データが表示された頭皮表面画像を観察しながら、特に観察したい頭皮表面画像中の任意の位置を指定することにより、特に観察したい測定データに関係するポジトロン断層画像を呼び出すことができる。よって、医師等は、経時変化の様子を詳細に把握することができるとともに、癌や腫瘍の位置も詳細に把握することができる。
【００１２】
上記課題を解決するためになされた本発明の画像診断装置は、被検体の頭皮表面上に配置される複数個の送光プローブと、当該頭皮表面上に配置される複数個の受光プローブとを有する送受光部と、前記送光プローブが頭皮表面に光を照射するとともに、前記受光プローブが頭皮表面から放出される光を検出するように制御することで、脳活動に関する測定データを得る送受光部制御部とを備える画像診断装置であって、放射性薬剤が投与された被検体から発生する放射線を検出するリング状のエミッションデータ収集用検出器と、前記エミッションデータ収集用検出器で検出された放射線に基づいて、それぞれ異なるスライス位置となる複数のポジトロン断層画像を再構成するポジトロン再構成部と、線源から照射されて被検体を透過する放射線又はＸ線を、当該放射線又はＸ線の照射方向を変更しつつ連続的に検出していくトランスミッションデータ収集用検出器と、前記トランスミッションデータ収集用検出器で検出された放射線又はＸ線に基づいて、前記被検体の頭皮表面を示す３次元形態画像データを作成して頭皮表面画像を表示する３次元形態画像データ作成部と、前記被検体の頭皮表面上に配置された送光プローブの位置と受光プローブの位置とに対応する頭皮表面画像中の位置が指定されることにより、前記測定データが得られる位置に関する測定関連位置を算出して、前記頭皮表面画像中の測定関連位置に測定データを表示する測定関連位置算出部と、前記測定データが表示された頭皮表面画像中の任意の位置が指定されることにより、前記任意の位置が含まれるスライス位置となるポジトロン断層画像を表示するポジトロン断層画像表示制御部とを備えるようにしている。
【００１３】
ここで、「被検体の頭皮表面を示す３次元形態画像データ」とは、例えば、被検体の映像データから、頭皮表面を示す映像データを抽出することにより作成された３次元画像データ等のことをいう。
本発明の画像診断装置によれば、３次元形態画像データ作成部は、トランスミッションデータ収集用検出器で検出された放射線やＸ線に基づいて、被検体の頭皮表面を示す３次元形態画像データを作成して頭皮表面画像を表示する。
そして、医師等は、被検体の頭皮表面上に配置された送光プローブの位置と受光プローブの位置とに対応する頭皮表面画像中の位置を指定する。これにより、送光プローブと受光プローブと頭皮表面画像との位置関係が対応付けられ、測定関連位置算出部は、測定関連位置を算出して、頭皮表面画像中の測定関連位置に測定データを表示する。すなわち、頭皮表面画像上に測定データが重畳されて表示される。したがって、どの部分から得られた測定データであるかを把握しながら測定データを観察することができる。
そして、医師等は、測定データが表示された頭皮表面画像を観察しながら、特に観察したい頭皮表面画像中の任意の位置を指定する。これにより、ポジトロン断層画像表示制御部は、任意の位置が含まれるスライス位置となるポジトロン断層画像を表示する。したがって、医師等は、特に観察したい測定データに関係するポジトロン断層画像を呼び出すことができる。
【発明の効果】
【００１４】
したがって、本発明の画像診断装置によれば、経時変化の様子を詳細に把握することができるとともに、癌や腫瘍の位置も詳細に把握することができる。
【００１５】
（その他の課題を解決するための手段及び効果）
また、本発明の画像診断装置は、前記測定関連位置は、送光プローブの位置と受光プローブの位置とを頭皮表面に沿って最短距離で結んだ線の中点の位置であるようにしてもよい。
また、本発明の画像診断装置は、前記測定データは、ヘモグロビン濃度とカラーとの対応関係を示すカラーテーブルに基づいて、色分けされたものであるようにしてもよい。
【００１６】
また、本発明の画像診断装置は、前記頭皮表面画像は、所望の方向から見た画像となるように、当該方向を変更可能として表示されるようにしてもよい。
本発明の画像診断装置によれば、頭皮表面画像を所望の方向から見た画像となるように表示することができるので、特に注目したい頭皮表面画像で得られた測定データが中心にくるようにして表示することができる。
【００１７】
そして、本発明の画像診断装置は、前記ポジトロン断層画像表示制御部は、前記任意の位置が含まれるＸＹスライス位置とＹＺスライス位置とＺＸスライス位置となる３枚のポジトロン断層画像を表示するようにしてもよい。
さらに、本発明の画像診断装置は、前記ポジトロン断層画像表示制御部は、前記ポジトロン断層画像中に前記任意の位置を中心とする円を表示するようにしてもよい。
本発明の画像診断装置によれば、癌や腫瘍の位置と、測定データが得られた位置との位置関係を容易に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態である画像診断装置の構成を示すブロック図。
【図２】４個の送光プローブと受光プローブとの位置関係を示す平面図。
【図３】トランスミッションデータ用放射線検出器により得られた３方向となる２次元画像を示すデータ。
【図４】被検体の頭皮表面を示す３次元形態画像データ。
【図５】本発明に係る画像診断装置により表示されたモニタ画面の一例を示す図。
【図６】本発明に係る画像診断装置により表示されたモニタ画面の一例を示す図。
【図７】本発明に係る画像診断装置により表示されたモニタ画面の一例を示す図。
【図８】画像診断装置による表示方法の一例を説明するためのフローチャート。
【図９】一対の送光プローブ及び受光プローブと、脳の測定部位との関係を示す図。
【図１０】測定データの一例を示す図。
【図１１】１２個の送光プローブと受光プローブとの位置関係を示す平面図。
【図１２】従来のＮＩＲＳにより表示されたモニタ画面の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態である画像診断装置の構成を示すブロック図である。なお、地面に水平な一方向をＸ方向とし、地面に水平でＸ方向と垂直な方向をＹ方向とし、Ｘ方向とＹ方向とに垂直な方向をＺ方向とする。
画像診断装置１は、被検体Ｐを載置するための天板２と、天板２を移動させる駆動機構３と、ＮＩＲＳ（光生体測定装置）１０と、ＰＥＴ装置２０と、画像診断装置１全体の制御を行う制御部（コンピュータ）３０とにより構成される。
【００２１】
ＮＩＲＳ１０は、ホルダ（送受光部）１１と、発光部１４と、光検出部１５とにより構成される。図２は、ホルダ１１における４個の送光プローブ１２ａ〜１２ｄと、４個の受光プローブ１３ａ〜１３ｄとの位置関係を示す平面図である。
ホルダ１１は、４個の送光プローブ１２ａ〜１２ｄと４個の受光プローブ１３ａ〜１３ｄとを有し、送光プローブ１２ａ〜１２ｄと受光プローブ１３ａ〜１３ｄとが斜め方向に交互となるように配置されたものである。なお、送光プローブ１２ａ〜１２ｄと受光プローブ１３ａ〜１３ｄとの間の距離は、３０ｍｍである。また、４個の送光プローブ１２ａ〜１２ｄは、光を出射するものであり、一方、４個の受光プローブ１３ａ〜１３ｄは、光の量を検出するものである。
【００２２】
発光部１４は、コンピュータ３０から入力された駆動信号により４個の送光プローブ１２ａ〜１２ｄのうちから選択される１個の送光プローブに光を送光する。上記光としては、近赤外光（例えば、７８０ｎｍと８５０ｎｍとの２波長光）が用いられる。
光検出部１５は、４個の受光プローブ１３ａ〜１３ｄで受光した近赤外光（例えば、７８０ｎｍと８５０ｎｍとの２波長光）を個別に検出することにより、４個の受光信号（測定データ）をコンピュータ３０に出力する。
【００２３】
ＰＥＴ装置２０は、Ｘ方向にトンネルが設けられたＰＥＴガントリ２１と、エミッションデータ用放射線検出器２２と、トランスミッションデータ用放射線検出器２３と、線源２４とを備える。
天板２は、被検体Ｐを上面に載置し、駆動機構３によって上下（Ｚ方向）に昇降移動したり、被検体Ｐの体軸（Ｘ方向）に沿って平行移動したりするように構成されている。このように構成することで、天板２に載置された被検体Ｐは、ＰＥＴガントリ２１のトンネル内部をＸ方向で通ることができるようになっている。
【００２４】
線源２４は、被検体Ｐに投与する放射性薬剤、すなわち放射性同位元素（ＲＩ）と同じ放射線（本実施例ではガンマ線）をトンネルの中心軸（被検体Ｐの体軸）に向かって照射する外部線源であって、ＰＥＴガントリ２１のトンネルの前部に配設されている。そして、線源２４は、放射線の照射方向を変更することができるようにトンネルの中心軸（被検体Ｐの体軸）を回転軸としてトンネルの周りを回転移動可能となっている。
トランスミッションデータ用放射線検出器２３は、蛍光体（シンチレータ）と光電子増倍管を接合させたシンチレーション検出器で構成されている。シンチレーション検出器は、被検体Ｐの体軸を取り囲むリング状であり、線源２４から照射されて被検体Ｐを透過する放射線を検出するようにＰＥＴガントリ２１の前部のトンネルの周りに配設されている。そして、トランスミッションデータ用放射線検出器２３は、検出した放射線をシンチレータで光に変換し、光電子増倍管で光電変換した後、電気信号としてコンピュータ３０に出力する。
【００２５】
エミッションデータ用放射線検出器２２は、蛍光体（シンチレータ）と光電子増倍管を接合させたシンチレーション検出器で構成されている。シンチレーション検出器は、被検体Ｐの体軸を取り囲むＸ方向に多層のリング状であり、被検体Ｐから発生する放射線を検出するようにＰＥＴガントリ２１の後部のトンネルの周りに配設されている。
【００２６】
コンピュータ３０においては、ＣＰＵ４０を備え、さらにメモリ３５と、モニタ画面３３ａ等を有する表示装置３３と、入力装置３２であるキーボード３２ａやマウス３２ｂとが連結されている。
また、ＣＰＵ４０が処理する機能をブロック化して説明すると、発光部１４及び光検出部１５を制御する送受光部制御部４１と、天板２及び線源２４を制御する撮影制御部４７と、被検体Ｐの頭皮表面を示す３次元形態画像データを作成する３次元形態画像データ作成部４２と、ポジトロン断層画像を再構成するポジトロン再構成部４５と、ポインタ表示制御部４３と、測定データが得られる位置に関する測定関連位置を算出する測定関連位置算出部４４と、ポジトロン断層画像を表示するポジトロン断層画像表示制御部４６とを有する。
また、メモリ３５は、測定データ等を記憶する測定データ記憶領域３５ａと、形態映像データや３次元形態画像データ等を記憶する画像データ記憶領域３５ｂと、ポジトロン断層画像を記憶するポジトロン断層画像記憶領域３５ｃとを有する。
【００２７】
送受光部制御部４１は、発光部１４に駆動信号を出力する発光制御部４１ａと、光検出部１５からの受光信号（測定データ）を受けることにより測定データを測定データ記憶領域３５ａに記憶させる光検出制御部４１ｂとを有する。発光制御部４１ａは、送光プローブ１２に光を送光する駆動信号を発光部１４に出力する制御を行う。例えば、まず、１個の送光プローブ１２に光を０．１５秒間送光させ、次に、他の１個の送光プローブ１２に光を０．１５秒間送光させるように順次、送光プローブ１２に光を送光させる駆動信号を発光部１４に出力する。また、光検出制御部４１ｂは、光検出部１５からの受光信号を受けることにより、４個の受光プローブ１３ａ〜１３ｄから検出された４個の測定データを測定データ記憶領域３５ａに記憶させる制御を行う。つまり、１個の送光プローブから光が送光されるごとに、４個の測定データが測定データ記憶領域３５ａに記憶されることになる。
撮影制御部４７は、天板２に駆動信号を出力するとともに、線源２４に駆動信号を出力する。つまり、天板２に載置された被検体Ｐは、ＰＥＴガントリ２１のトンネル内部をＸ方向に所定の速度で通り、線源２４は所定のタイミングで被検体Ｐの体軸を回転軸としてトンネルの周りを回転移動することになる。
【００２８】
３次元形態画像データ作成部４２は、トランスミッションデータ用放射線検出器２３で検出された電気信号（放射線）に基づいて、２次元画像を示す形態映像データを取得して、様々な方向となる２次元画像を示す形態映像データを取得した後、頭皮表面を示す形態映像データを抽出することにより、被検体Ｐの頭皮表面を示す３次元形態画像データを作成するとともに、モニタ画面３３ａに頭皮表面画像を表示する制御を行う。
図３は、トランスミッションデータ用放射線検出器２３により得られた３方向となる２次元画像を示すデータである。ここで、形態映像データとは、被検体Ｐを示すものであり、信号の強度情報や位相情報等の数値を有する複数のピクセルから構成されるデータをいう。
そして、上述した抽出する方法としては、例えば、信号の強度情報や位相情報等の数値を有する複数のピクセルを用いることにより、領域拡張法、領域併合法、ヒューリスティック法等の画像領域分割方法、境界要素を連結して領域を抽出する方法、閉曲線を変形させて領域を抽出する方法等を利用する方法等が挙げられる。図４は、作成された被検体Ｐの頭皮表面を示す３次元形態画像データである。なお、操作者が入力装置３２を用いて、所望の方向から見た頭皮表面画像５１となるように、方向を変更して表示することができるようになっている。
【００２９】
ポインタ表示制御部４３は、モニタ画面３３ａにポインタ（図示せず）を表示するとともに、マウス３２ｂから出力された操作信号に基づいて、モニタ画面３３ａに表示されたポインタを移動したり、ポインタで位置を指定したりする制御を行う。
【００３０】
測定関連位置算出部４４は、被検体Ｐの頭皮表面上に配置された送光プローブ１２の位置と受光プローブ１３の位置とに対応する頭皮表面画像５１中の所定の位置５２がポインタで指定されることにより、測定データが得られる位置に関する測定関連位置５３を算出して、頭皮表面画像５１中の測定関連位置５３に測定データを表示する制御を行う。
例えば、医師等は、被検体Ｐの頭皮表面にホルダ１１を装着して、その後、ホルダ１１が装着された頭皮表面と、モニタ画面３３ａに表示された頭皮表面画像５１とを目視で対比しながら、被検体Ｐの頭皮表面に装着されたホルダ１１の４個の送光プローブ１２ａ〜１２ｄの位置と、４個の受光プローブ１３ａ〜１３ｄの位置とを観察しながら、頭皮表面画像５１中の４個の送光プローブ１２ａ〜１２ｄの位置（白丸）と、４個の受光プローブ１３ａ〜１３ｄの位置（黒丸）とをポインタで指定する（図２，５参照）。
【００３１】
このとき、測定関連位置算出部４４によって、どの送光プローブ１２ａ〜１２ｄ又は受光プローブ１３ａ〜１３ｄの位置をポインタで指定したかが認識されるように、各送光プローブ１２ａ〜１２ｄには、異なる番号がそれぞれ振り当てられるとともに、各受光プローブ１３ａ〜１３ｄにも、異なる番号がそれぞれ振り当てられており、医師等は、番号をキーボード３２ａ等で入力しながら指定するか、或いは、番号順に各送光プローブ１２ａ〜１２ｄの位置を指定した後、番号順に受光プローブ１３ａ〜１３ｄの位置を指定することになる。
また、測定関連位置算出部４４によって、どの送光プローブ１２ａ〜１２ｄと受光プローブ１３ａ〜１３ｄとについての測定関連位置５３を算出すればよいかが認識されるように、従来のものと同様に、医師等は、予め組み合わせを示すテーブル等を作成して、メモリ３５の測定データ記憶領域３５ａに記憶させておく。
【００３２】
これにより、測定関連位置算出部４４は、測定データ記憶領域３５ａに記憶されたテーブル等と指定位置とに基づいて、送光プローブ１２ａの指定位置と受光プローブ１３ａの指定位置とを最短距離で結んだ線の中点の位置を、送光プローブ１２ａと受光プローブ１３ａとについての頭皮表面画像５１中の測定関連位置５３とし、送光プローブ１２ｂの指定位置と受光プローブ１３ａの指定位置とを最短距離で結んだ線の中点の位置を、送光プローブ１２ｂと受光プローブ１３ａとについての頭皮表面画像５１中の測定関連位置５３とするように、送光プローブ１２の指定位置と受光プローブ１３の指定位置とを最短距離で結んだ線の中点の位置を、送光プローブ１２と受光プローブ１３との組む合わせについての頭皮表面画像５１中の測定関連位置５３とする。
【００３３】
また、測定関連位置算出部４４は、測定データ記憶領域３５ａに記憶された測定データにおいて、送光プローブ１２から、送光プローブ１２と隣接した受光プローブ１３への光の受光量情報（測定データ）を取得して、取得した測定データに基づいて、各波長（オキシヘモグロビンの吸収波長及びデオキシヘモグロビンの吸収波長）の通過光強度から、オキシヘモグロビン濃度、デオキシヘモグロビン濃度及び全ヘモグロビン濃度を求めるとともに、測定関連位置５３中にオキシヘモグロビン濃度やデオキシヘモグロビン濃度や全ヘモグロビン濃度（測定データ）を表示する。
このとき、測定データを表示する方法としては、例えば、測定関連位置５３を中心とする直径３０ｍｍの円形の領域５４に、入力装置３２等によって任意の選択された時間において、全ヘモグロビン濃度とカラーとの対応関係を示すカラーテーブルに基づいて、全ヘモグロビン濃度（測定データ）を色分けして表示する方法等が挙げられる。そして、入力装置３２等によって時間を変化させることにより、測定関連位置５３での経時変化を観察したり、入力装置３２等を用いて平均値を観察したりする。また、全ヘモグロビン濃度をオキシヘモグロビン濃度やデオキシヘモグロビン濃度に入力装置３２等によって切り替えることにより、測定関連位置５３での他の経時変化も観察する。
【００３４】
図６は、本発明に係る画像診断装置１により表示されたモニタ画面の一例を示す図である。なお、図６では、１個のホルダ１１を被検体Ｐの頭皮表面の右側に装着するとともに、別の１個のホルダ１１を被検体Ｐの頭皮表面の左側に装着している。モニタ画面３３ａには、頭皮表面画像５１と、２０個の測定データ＃１〜＃２０とが表示されている。測定データ＃１〜＃２０は、所定の時間における全ヘモグロビン濃度を示すカラーで色づけされて表示されている。
なお、画像診断装置１では、頭皮表面画像５１を所望の方向から見た画像となるように、方向を変更可能として表示することができるので、測定関連位置５３も移動されることになる。
【００３５】
ポジトロン再構成部４５は、エミッションデータ収集用検出器２２で検出された電気信号（放射線）に基づいて、それぞれ異なるスライス位置となる複数のポジトロン断層画像を再構成するとともに、複数のポジトロン断層画像をポジトロン断層画像記憶領域３５ｃに記憶させる制御を行う。
ポジトロン断層画像表示制御部４６は、測定データが表示された頭皮表面画像５１中の任意の位置５５がポインタで指定されることにより、任意の位置５５が含まれるスライス位置となるポジトロン断層画像を表示する制御を行う。例えば、ポジトロン断層画像表示制御部４６は、任意の位置５５が含まれるＸＹスライス位置（軸位断）とＹＺスライス位置（冠状断）とＺＸスライス位置（矢状断）となる３枚のポジトロン断層画像５６ａ〜５６ｃを表示する。図７は、本発明に係る画像診断装置１により表示されたモニタ画面の一例を示す図である。モニタ画面３３ａには、頭皮表面画像５１と、２０個の測定データ＃１〜＃２０と、３枚のポジトロン断層画像５６ａ〜５６ｃとが表示されている。頭皮表面画像５１と２０個の測定データ＃１〜＃２０とは、左側領域に表示され、３枚のポジトロン断層画像５６ａ〜５６ｃは、右側領域に表示されている。３枚のポジトロン断層画像５６ａ〜５６ｃは、縦方向に並べられ、上から順番にＸＹスライス位置５６ａとＹＺスライス位置５６ｂとＺＸスライス位置５６ｃとなっている。そして、３枚のポジトロン断層画像５６ａ〜５６ｃ中には、任意の位置５５を中心とする半径３０ｍｍの円５７ａ〜５７ｃが重畳されて表示されている。さらに、任意の位置５５におけるオキシヘモグロビン濃度とデオキシヘモグロビン濃度と全ヘモグロビン濃度の経時変化を示す測定データが表示されている。
【００３６】
次に、画像診断装置１により、ポジトロン断層画像を表示する表示方法について説明する。図８は、画像診断装置１による表示方法の一例について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ１０１の処理において、医師等は被検体Ｐの頭皮表面にホルダ１１を配置するとともに、放射性医薬品（トレーサー）を投与された被検体Ｐを天板２に載置する。
【００３７】
次に、ステップＳ１０２の処理において、発光制御部４１ａ及び光検出制御部４１ｂは、発光部１４に駆動信号を出力するとともに、光検出部１５からの受光信号（測定データ）を受けることにより測定データを測定データ記憶領域３５ａに記憶させていく。
次に、ステップＳ１０３の処理において、撮影制御部４７は、天板２に駆動信号を出力するとともに、線源２４に駆動信号を出力する。
【００３８】
次に、ステップＳ１０４の処理において、３次元形態画像データ作成部４２は、トランスミッションデータ用放射線検出器２３で検出された電気信号（放射線）に基づいて、２次元画像を示す形態映像データを取得して、様々な方向となる２次元画像を示す形態映像データを取得した後、頭皮表面を示す形態映像データを抽出することにより、被検体Ｐの頭皮表面を示す３次元形態画像データを作成するとともに、３次元形態画像データを画像データ記憶領域３５ｂに記憶させる（図３，４参照）。
次に、ステップＳ１０５の処理において、ポジトロン再構成部４５は、エミッションデータ収集用検出器２２で検出された電気信号（放射線）に基づいて、それぞれ異なるスライス位置となる複数のポジトロン断層画像を再構成するとともに、複数のポジトロン断層画像をポジトロン断層画像記憶領域３５ｃに記憶させる。
【００３９】
次に、ステップＳ１０６の処理において、医師等は被検体Ｐを天板１から降ろすとともに、発光制御部４１ａ及び光検出制御部４１ｂは、測定データを測定データ記憶領域３５ａに記憶させることを終了する。
次に、ステップＳ１０７の処理において、３次元形態画像データ作成部４２は、モニタ画面３３ａに頭皮表面画像を表示する（図４参照）。
【００４０】
次に、ステップＳ１０８の処理において、医師等は被検体Ｐの頭皮表面上に配置された送光プローブ１２の位置と受光プローブ１３の位置とに対応する頭皮表面画像５１中の所定の位置５２をポインタで指定する（図５参照）。
次に、ステップＳ１０９の処理において、測定関連位置算出部４４は、測定データが得られる位置に関する測定関連位置５３を算出して、頭皮表面画像５１中の測定関連位置５３に測定データを表示する（図６参照）。
【００４１】
次に、ステップＳ１１０の処理において、医師等は測定データが表示された頭皮表面画像５１中の任意の位置５５をポインタで指定する。
次に、ステップＳ１１１の処理において、ポジトロン断層画像表示制御部４６は、任意の位置５５が含まれるスライス位置となるポジトロン断層画像を表示する（図７参照）。
次に、ステップＳ１１２の処理において、医師等はポジトロン断層画像を切り替えるか否かを判断する。医師等は切り替えると判断したときには、ステップＳ１０９の処理に戻る。
一方、医師等は切り替えないと判断したときには、本フローチャートを終了させる。
【００４２】
以上のように、光生体測定装置１によれば、経時変化を詳細に把握することができるとともに、癌や腫瘍の位置も詳細に把握することができる。
【００４３】
（他の実施形態）
（１）上述した画像診断装置１では、線源２４は、放射線をトンネルの中心軸に向かって照射する外部線源である構成としたが、Ｘ線をトンネルの中心軸に向かって照射する外部線源である構成としてもよい。
（２）上述した画像診断装置１では、任意の位置５５が含まれるＸＹスライス位置とＹＺスライス位置とＺＸスライス位置となる３枚のポジトロン断層画像を表示する構成としたが、別のスライス位置となるポジトロン断層画像を表示する構成としてもよい。
【００４４】
（３）上述した画像診断装置１では、トランスミッションデータ用放射線検出器２３と線源２４とがＰＥＴガントリ２１のトンネルの前部に配設されている構成としたが、ＰＥＴガントリ２１のトンネルの後部に配設されている構成としてもよい。
（４）上述した画像診断装置１では、ある時間のみのポジトロン断層画像を取得する構成としたが、時間が異なるポジトロン断層画像を取得する構成としてもよい。そして、入力装置３２等によって時間を変化させることにより、表示するポジトロン断層画像を変更してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、光生体測定装置と、ＰＥＴ装置やＳＰＥＣＴ装置やＰＥＴ−ＣＴ装置とを組み合わせて画像診断を行うことができる画像診断装置等として使用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１：  画像診断装置
１１：  ホルダ（送受光部）
１２：  送光プローブ
１３：  受光プローブ
２２：  エミッションデータ収集用検出器
２３：  トランスミッションデータ収集用検出器
２４：  線源
４１：  送受光部制御部
４２：  ３次元形態画像データ作成部
４４：  測定関連位置算出部
４５：  ポジトロン再構成部
４６：  ポジトロン断層画像表示制御部
Ｐ：  被検体
Ｔ：  送光点
Ｒ：  受光点
Ｍ：  計測点
【図１】
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【図２】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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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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【図７】
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【図１２】
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