(57)【要約】【課題】誤診を回避するとともに、簡易な方法で超微細ながんを含めた、がん検診を行える被験装置を提供する。【解決手段】被験装置に、被験者に向けて光を出射する第１の出射部１０と、出射部１０から出射された光の光路に設けられた第１の色付透光性部材２０及び共鳴物質５０と、被験者からの光と共鳴物質５０からのエネルギーとを合成するビームスプリッタ１３０と、を備える。【選択図】図５【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験対象に向けてエネルギーを出射する出射部と、
前記出射部から出射されたエネルギーの経路に設けられた共鳴物質と、
前記被験対象からのエネルギーと前記共鳴物質からのエネルギーとを合成する合成部と、
を備える被験装置。
【請求項２】
前記合成部は、前記被験対象からのエネルギーに向けてエネルギーを出射することで、前記各エネルギーを合成する、請求項１記載の被験装置。
【請求項３】
前記合成部は、前記出射部からのエネルギーを分割して、一方のエネルギーを前記被験対象に照射させ、前記被験対象からのエネルギーと他方のエネルギーとを合成する、請求項１記載の被験装置。
【請求項４】
前記出射部は、光源を有する、請求項１記載の被験装置。
【請求項５】
前記出射部は、色付透光性部材を有する、請求項１記載の被験装置。
【請求項６】
前記共鳴物質は、がん細胞、細菌、ウィルスから発せられる電磁波の周波数と同じ周波数の物質である、請求項１記載の被験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被験装置に関し、特に、がん診断、細菌感染診断、ウィルス感染診断、かび感染診断、原虫感染診断、寄生虫感染診断などに用いる被験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、腫瘍を高感度に検出するための画像形成方法が開示されている。この画像形成方法は、核磁気共鳴イメージング装置を用いて撮像された拡散強調画像について最大値投影法を行い、得られた画像を白黒反転させて画像を形成することにより、腫瘍の診断に有効な画像検出方法を提供する、というものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２４７１１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
がん検診は、一般的に、がんがある程度大きくなって周囲組織へ浸潤したり、骨などに転移したり、物理的に正常組織を圧迫したりしないと、症状を呈さないことが多く、自覚症状が出現して受診した時には既に治療困難な進行がんであることが少なくない。そのため、負担の少ない検査を健康なうちに受けることで、まだ症状のない早期癌を発見して治療に繋げるというのが、がん検診の基本的な考え方である。【０００５】
がん検診による病理組織検査では、光学顕微鏡を用いて医師が視覚を通じて、破壊された組織の変化からがんの有無を診断しているが、その中には、細菌、ウイルス、カビ、原虫などによって起きた組織変化を識別しないまま、電子顕微鏡でも見えない癌の本体（癌の決め手）である活性がん遺伝子を見落として、安易にがんと診断している。また、前立腺がんに至っては、ＰＳＡ（prostate specific antigen）検査というスクリーニング検査がされることが多いが、ＰＳＡ値が４．０ｎｇ／ｍｌを超えると診断が一層困難になるといわれている。【０００６】
このため、医療機関からは、結果的に誤診があった旨の報告がしばしばされる。例えば、米国では１０％〜１２％の誤診率が報告されており、日本では更に誤診率が高いと言われている。このため、本当はがんではなかったにもかかわらず、誤診によって手術されてしまうことがあった。【０００７】
一方、例えば、空港検疫所では、発熱が認められると、エボラ熱の疑いがあるということで３日間ほど拘束されることがある。結果的にエボラ熱は疑いで終わり、感染していなかった場合には、旅行者にとっては、せっかくの旅行期間が拘束されてしまうという問題がある。したがって、発熱がある者に対して、エボラ熱の有無、特定の細菌感染、ウィルス感染、かび感染、原虫感染、寄生虫感染の診断を簡易に行うことができれば、多くの利点がある。【０００８】
そこで、本発明は、誤診を回避するとともに、簡易な方法でがん検診を行えるようにすることを課題とする。【０００９】
また、本発明は、がん検診以外の細菌感染などの各種検診にも好適に用いられる被験装置を提供することを課題とする。
【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、本発明の被験装置は、
被験対象に向けてエネルギーを出射する出射部と、
前記出射部から出射されたエネルギーの経路に設けられた共鳴物質と、
前記被験対象からのエネルギーと前記共鳴物質からのエネルギーとを合成する合成部と、
を備える。【００１１】
出射部には、例えば、光源部を用いることができる。光源部には、ランプ、白熱電球、蛍光灯、放電灯、発光ダイオード、レーザーのいずれかを有することができ、これに限られるものではないが、可視光であれば、医師等が診断するに際し、視覚を通じて診断を行うことができるので好ましい。【００１２】
特に、光源部に色付透光性部材を含めると、この場合には、共鳴の有無によって色彩を相違させることによって、医師等がより容易に診断をすることが可能となる。【００１３】
さらにまた、共鳴物質は、がん細胞、細菌、ウィルスから発せられる電磁波の周波数と同じ周波数の物質とすることができるが、がん細胞等自体とすることもできる。【００１４】
また、合成部は、様々な構成が考えられる。例えば、出射部から出射されたエネルギーを分割するスプリッタと、スプリッタによって分割されたエネルギーの一方を被験者に向け、他方を共鳴物質に向けて進行させ、被験者からのエネルギーと共鳴物質からのエネルギーとを合成することが考えられる。また、光源部を例えば２つにし、被験者からのエネルギーと共鳴物質からのエネルギーとの経路を単に交差させることによっても実現できる。【００１５】
なお、共鳴物質は、エネルギーの経路にさえ位置させれば、後述する各実施形態で説明するように、出射部と被験者とを結ぶ経路の往路側に介在させてもよいし、復路側に介在させてもよいし、出射部を複数設ける場合には、出射部と被験者とを結ぶ経路とは異なる経路に介在させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１の被験装置の模式図である。
【図２】図１に示す被験装置を用いて行ったがん検診結果を示す図である。
【図３】図１に示す被験装置から第１の色付透光性部材２０及び第２の色付透光性部材４０を用いて行ったがん検診結果を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態２の被験装置の模式図である。
【図５】本発明の実施の形態３の被験装置の模式図である。
【符号の説明】
【００１７】
１０  第１の光源
２０  第１の色付透光性部材
３０  第２の光源
４０  第２の色付透光性部材
５０  共鳴物質
６０，７０，８０，９０  開口部
１００  筐体
【発明の実施の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１９】
（実施形態１）
１．構成の説明
図１は、本発明の実施の形態１の被験装置の模式図である。図１には、以下説明する、第１の光源１０と、第１の色付透光性部材２０と、第２の光源３０と、第２の色付透光性部材４０と、共鳴物質５０と、開口部６０，７０，８０，９０と、筐体１００と、を示している。
【００２０】
筐体１００は、第１の光源１０と、第１の色付透光性部材２０と、第２の光源３０と、第２の色付透光性部材４０と、共鳴物質５０と、開口部６０等とを備えるものである。筐体１００は、樹脂製、金属製、又は、木製とすることができるが、被験対象に近しい周波数のものは用いない方が好ましい。
【００２１】
筐体１００は、図１では概形が略円筒状のものを示しているが、この形状に限定されるものではなく、例えば、略角筒状とすることができる。筐体１００には、第１の光源１０を取り付けるための開口部６０が円筒側面に形成されている。また、開口部６０の対向位置には、第１の光源１０からの出射光が被験者を照明できるようにした開口部７０が形成されている。
【００２２】
さらに、筐体１００には、第２の光源３０を取り付けるための開口部８０が円筒第一端面に形成されている。また、筐体１００には、第２の光源部３０の下流に設けられていて、共鳴物質５０からの光を筐体１００内部から筐体１００外部に通すための開口部９０が円筒第二端面に形成されている。
【００２３】
第１の光源１０は、被験者に向けて光を出射するものである。第１の光源１０は、ランプ、白熱電球、蛍光灯、放電灯、発光ダイオード、レーザーのいずれかとすることができる。また、第１の光源１０は、光を出射するが、出射すべきものは光に限定されず、他のエネルギーであってもよい。第２の光源３０の場合も同じである。なお、ここでは被験者自身を被験対象として説明するが、被験者から採取した細胞、血液、尿などを被験対象とすることもできる。
【００２４】
第１の色付透光性部材２０は、第１の光源１０と被験者との間に設けられている。ここでは、第１の色付透光性部材２０を開口部６０付近に設けているが、第１の光源１０からの出射光の光路にさえ設けておけば、第２の光源３０との光路相互の交点の上流側であってもよいし、下流側であってもよい。さらに、第２の光源３０の出射光の光路に設けてもよい。第１の色付透光性部材２０は、セロファン、ガラス、又は、セラミックスとすることができる。
【００２５】
なお、第１の光源１０と第１の色付透光性部材２０とは、図１に示す場合とは異なり、これらを一体化することも可能である。また、第１の色付透光性部材２０を設けること、さらには、第２の色付透光性部材４０を設けることは必須ではない。これらを設けると、医師等が共鳴現象の有無を色彩の相違によって容易に判別できるが、色彩の相違以外にも、共鳴現象の有無は確認できる。
【００２６】
そして、共鳴現象の有無を色彩の相違によって判別するためには、第１の色付透光性部材２０の付着色と第２の色付透光性部材４０の付着色とを異ならせるとよい。一例としては、第１の色付透光性部材２０は赤色を付着し、第２の色付透光性部材４０は黄色を付着することができるが、これらの組合せに限定されるものではないし、これらの色を相互に入れ替えることもできる。両者を相互に反対色或いはこれに近い色とする、一層、共鳴現象の有無が、色彩の相違によって認識しやすくなることが多い。
【００２７】
第２の光源３０は、被験者からの反射光の光路に向けて光を出射するものである。第２の光源３０は、ランプ、白熱電球、蛍光灯、放電灯、発光ダイオード、レーザーのいずれかとすることができる。ただし、第１の光源１０の箇所でも説明したように、光源はエネルギー出射部の一例である点には留意されたい。
【００２８】
第２の色付透光性部材４０は、第２の光源３０と第１の光源１０の光路との間に設けられている。第２の色付透光性部材４０は、第１の色付透光性部材２０の場合と同様に、セロファン、ガラス、又は、セラミックスとすることができる。
【００２９】
なお、第２の光源３０と第２の色付透光性部材４０とは、図１に示す場合とは異なり、これらを一体化することも可能である。また、第２の色付透光性部材４０を設けることは必須ではなく、第１の光源１０の出射光と第２の光源３０の出射光との波長を異ならせることで、後述する作用を得られるようにしてもよい。
【００３０】
共鳴物質５０は、第１の光源部１０又は第２の光源部３０の光路に位置する被験対象に対応するものである。ここでは、共鳴物質５０は、第２の光源部３０の光路に位置されている。共鳴物質５０としては、この被験装置をがん検診に用いる場合には、所望のがん細胞とすることができる。この場合、がん患者から採取したがん細胞を適宜培養させた後に乾燥させてから、パラフィンなどで固定した状態で、ミクロトームによってスライスすることで取得することができる。
【００３１】
なお、本発明者の地検によれば、健常者の各種細胞からは、２．４５ＧＨｚ台の周波数帯域の電磁波が発せられていて、がん患者の各種細胞からは、２．４１ＧＨｚ台の周波数帯域の電磁波が発せられている。したがって、単にがんの発症の有無を検診するのであれば、２．４１ＧＨｚ台の周波数帯域の電磁波の発生物質を共鳴物質５０として選択することができる。さらに詳述すると、細胞の種別ごとに上記周波数は異なっているので、共鳴物質５０をより的確に選択すれば、単にがんの発症の有無というのではなく、例えば、胃がんなのか、大腸がんなのか、肺がんなのかというがんの種別まで特定することが可能となる。
２．被験手法の説明
つぎに、図１に示す被験装置の動作、つまり、被験手法について説明する。まず、医師等は、図１に示す被験装置の第１の光源部１０及び第２の光源部３０の電源をオンする。このとき、第１の光源部１０の光路の下流である被験装置の開口部７０の先に、被験者がいなければ、第１の光源部１０からの出射光は、第１の色付透光性部材２０を透過してから、開口部７０を通じて筐体１００の外部に出射される。この場合、被験装置の開口部７０の先に、被験者がいないので、通常は、この光が何らかの物質に照明されても、筐体１００内にはほとんど戻らない。
【００３２】
したがって、第２の光源部３０からの出射光は、第２の色付透光性部材４０を透過してから、第１の色付透光性部材２０の透過光と混ざって、共鳴物質５０に向かうことになる。この光は、共鳴物質５０に照射された後に、開口部９０を通じて、筐体１００の外部に出射される。
【００３３】
一方、第１の光源部１０の光路の下流である被験装置の開口部７０の先に、被験者がれば、具体的には、開口部７０の開口端を被験者の体に軽く押し当てるなどすると、第１の光源部１０からの出射光は、開口部７０を通じて筐体１００の外部に出射されるが、被験者の体で反射して筐体１００内に再び戻ることになる。
【００３４】
したがって、第２の光源部３０からの出射光は、第２の色付透光性部材４０を透過してから、第１の色付透光性部材２０の透過光のみならず、被験者の反射光とも混ざって、共鳴物質５０に向かうことになる。この光は、共鳴物質５０に照射された後に、開口部９０を通じて、筐体１００内部からの筐体１００外部に出射される。
【００３５】
なお、被験対象が被験者である場合には、上記のように、第１の光源１０からの出射光は、被験者に到達後に反射されることになるが、被験対象が被験者から摂取した細胞である場合には、既述の処理をすることで薄膜状とすることができるので、被験対象からの反射光を用いてもよいが、透過光を用いて共鳴現象の有無を確認してもよい。同様に、被験対象が、被験者から摂取した血液又は尿である場合にも、反射光を用いてもよいし、透過光を用いてもよい。
【００３６】
ここで、共鳴物質５０ががん細胞であり、かつ、被験者のがん検診を行っていたとする。そうすると、結論を先に述べると、共鳴現象の有無によって、被験者ががんを発症している場合とそうでない場合とで、開口部９０を通じて、筐体１００の外部に出射される光の色が異なることになる。
【００３７】
したがって、被験装置を操作する医師等は、光学顕微鏡を用いて困難な判断が伴う従来型のものをすることなく、容易に、被験者ががんを発症しているか否かを、視覚を通じて判断することが可能となる。
【００３８】
ここで、がんを発症すると、がん患者には様々な体の変化が生じる。例えば、皮膚に近い部分にがんが発生すれば、がん病巣部位にしこりが出るようになるし、がんが身体内に発生すると出血が起きるし、体重の減少、体の痛みなども生じることになる。これに加えて、生物は生命活動の際に皮膚から汗を発したり、熱を発したり、若干の電磁波を発したりしているが、がんが発症すると、汗の成分、熱の温度、電磁波の波長などが変わるとされている。
【００３９】
本実施形態の被験装置は、被験者が発する電磁波の波長が、がんの発症の有無によって異なるという性質を利用している。具体的には、被験者からの反射光には被験者が発する電磁波成分が重畳されるので、当該反射光ががん細胞である共鳴物質５０に照射された際に、被験者が仮にがんを発症している場合には、共鳴現象が生じて開口部９０を通じて、筐体１００の外部に出射される光の色が、共鳴現象が生じない場合とは異なることになる。
【００４０】
図２は、図１に示す被験装置を用いて行ったがん検診結果を示す図である。図２（ａ）には健常者の正常な卵巣組織標本に係る健診結果を、図２（ｂ）には卵巣がんの組織標本係る健診結果をそれぞれ示している。
【００４１】
既述のように、第１の色付透光性部材２０として赤色を付着させ、第２の色付透光性部材４０として黄色を付着させた場合には、開口部９０を通じて得られる光は、共鳴現象が発生した場合には緑色よりも黄色の領域が多く確認でき、更に共鳴反応が強い場合には白色の領域がより多く確認でき、一方で、共鳴現象が発生しない場合には緑色が主となり黄色が従となるものも含み、黄緑色となった。
【００４２】
なお、図２には、卵巣組織標本について対比した健診結果を示しているが、大腸組織、肺組織、肝臓組織、胃組織においても、同様の結果が得られた。
【００４３】
図３は、図１に示す被験装置から第１の色付透光性部材２０及び第２の色付透光性部材４０を用いて行ったがん検診結果を示す図である。図３（ａ）には健常者の正常な卵巣組織標本に係る健診結果を、図３（ｂ）には卵巣がんの組織標本係る健診結果をそれぞれ示している。
【００４４】
第１の色付透光性部材２０及び第２の色付透光性部材４０を用いない場合には、図２に示したように、開口部９０を通じて得られる光の色の差異は見られない。しかし、図３（ａ）に示すように共鳴現象が発生しない場合にはフラッシュ現象が確認できないものの、図３（ｂ）に示すように共鳴現象が発生した場合にはフラッシュ現象が確認できた。
【００４５】
なお、図３には、卵巣組織標本について対比した健診結果を示しているが、大腸組織、肺組織、肝臓組織、胃組織においても、同様の結果が得られた。
【００４６】
（実施形態２）
図４は、本発明の実施の形態２の被験装置の模式図である。図４において、図１と同様の部分には同一符号を付している。図１に示す被験装置は、小型化に好適なレイアウトであるが、図４に示す被験装置は、大型化に好適なレイアウトである。
【００４７】
図４に示す被験装置は、図１に示すものに比して、以下の点が異なる。
【００４８】
（１）共鳴物質５０を設ける位置、
（２）反射鏡１１０を設ける点、
（３）スクリーン１２０を設ける点。
【００４９】
（１）について見ると、図４では、共鳴物質５０を設ける位置が、第１の光源１０と反射鏡１１０との間となっている。これは、共鳴物質５０は、第１の光源１０又は第２の光源３０の光路に設けてさえいればよいということになる。
【００５０】
（２）について見ると、図４では、第１の光源１０から出射された光を被験者に向けて反射する反射鏡１１０を設けている。第１の光源１０から出射された光は少なからず拡散して出射するので、図４に示すレイアウトにすると、図１の場合に比して、第１の光源１０から出射された光は、被験者に大面積で照明されることになる。
【００５１】
ここで、実施形態１でも既に述べたが、本発明者の知見によれば、例えば、胃からは健常者であれば２．４５５２ＧＨｚ、胃がん患者からは２．４１５２ＧＨｚ、大腸から健常者であれば２．４５６２ＧＨｚ、大腸がん患者からは２．４１６２ＧＨｚ、肺からは健常者であれば２．４５１ＧＨｚ、肺がん患者からは２．４１１ＧＨｚの周波数帯域の電磁波が放出されている。
【００５２】
そうすると、大半の被験者ががんを発症していないと考えるならば、例えば、胃がん用・大腸がん用・肺がん用の各共鳴物質５０を本実施形態の被験装置にセットして、がん検診を実施すれば、いずれの共鳴物質５０との間でも、正常であれば共鳴現象は生じないので、効果的に検診を行うことが可能となる。
【００５３】
（３）について見ると、図４では、開口部９０を通じて得られる光を投影するスクリーン１２０が設けられているが、これは、第１の光源１０から出射された光が、被験者に大面積で照明されることに対応させているものである。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態の被験装置によれば、超微細ながんを含むがん検診を効果的に行うことが可能となる。
【００５５】
（実施形態３）
図５は、本発明の実施の形態２の被験装置の模式図である。図５において、図１と同様の部分には同一符号を付している。図５に示す被験装置は、図１に示す被験装置に比して、より小型化かつ簡便なタイプに好適なレイアウトをしたものである。
【００５６】
図５に示す被験装置は、図１に示すものに比して、以下の点が異なる。
【００５７】
（１）第２の光源２０及び第２の色付透光性部材４０を削除した点、
（２）上記（１）に付帯してビームスプリッタ１３０を設ける点、
（３）上記（１）に付帯して開口部８０を削除した点。
【００５８】
これらの相違点について見ると、図１に示す被験装置は、第１の光源１０及び第２の光源２０という２つの光源を用いていて、各光源１０，２０の光路を交差させる構成を採用することによって、被験者からの光と共鳴物質５０からの光とを合成させていた。これに対して、図５に示す被験装置は、この構成に代えて、ビームスプリッタ１３０を設けて、第１の光源１０からの出射光を往路で被験者に向けたものと、開口部９０に向けたものとに分割させるとともに、一方の光を被験者に照射させ、被験者からの光となる復路でビームスプリッタ１３０によって開口部９０に向けて反射させている。これにより、開口部９０から出射される光は、被験者からの光と共鳴物質５０からの光とが合成されたものとなる。
【００５９】
なお、既述のように、共鳴物質５０は、第１の光源１０の光路に設けてさえいれば、図５に示すようなビームスプリッタ１３０と開口部９０との間に設けるのではなく、第１の光源１０とビームスプリッタ１３０との間、ビームスプリッタ１３０と開口部７０との間のいずれに設けてもよいということになる。
【００６０】
また、図５では、第２の光源３０を設けないようにしたのであるから、単に、開口部８０を削除した。なお、図５に示す被験装置においても、第１の色付透光性部材２０を削除してもよい。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態の被験装置によれば、小型化を図ることができ、さらに、部品点数の削減によってコストダウンすることも可能となり、安価にがん検診を行うことが可能となる。
【００６２】
また、本実施形態の被験装置にＣＰＵを搭載するとともに、色認識等が可能な画像認識ソフトウェアをインストールし、かつ、予めがん患者からの光と共鳴物質５０からの光とが合成されたもの場合に得られる画像が登録されたメモリを用意しておくと、当該ソフトウェアを用いて開口部９０から出力される光に基づく画像の色と、メモリに登録されている画像の色とを比較して、被験者ががん患者であるか否かを判定して、判定結果を出力することもできる。この場合、判定結果は、文字情報として出力してもよいし、音声情報として出力してもよい。
【図１】
2019111424.tif 000002
【図２】
2019111424.tif 000003
【図３】
2019111424.tif 000004
【図４】
2019111424.tif 000005
【図５】
2019111424.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月10日(2019.5.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
なお、本発明者の知見によれば、健常者の各種細胞から発せられる電磁波の周波数帯域と、がん患者の各種細胞から発せられる電磁波の周波数帯域とは異なる。したがって、単にがんの発症の有無を検診するのであれば、がん患者の各種細胞に対応する周波数帯域の電磁波の発生物質を共鳴物質５０として選択することができる。さらに詳述すると、細胞の種別ごとに上記周波数は異なっているので、共鳴物質５０をより的確に選択すれば、単にがんの発症の有無というのではなく、例えば、胃がんなのか、大腸がんなのか、肺がんなのかというがんの種別まで特定することが可能となる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】削除
【補正の内容】