(57)【要約】【課題】音響波を検出する被検体情報取得装置において、保持プレートと被検体の接触面積を増大させて、音響波の信号強度の低下を抑制する。【解決手段】被検体から伝播する音響波に基づいて被検体情報を取得する装置であって、第一の保持部材と、第一の保持部材との間で被検体を保持する複数の第二の保持部材と、第一の保持部材を介して被検体からの音響波を受信する探触子と、複数の第二の保持部材を、それぞれ独立に並進して移動させて被検体に当接させる移動機構を有する被検体情報取得装置を用いる。【選択図】図１
2013248239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体から伝播する音響波に基づいて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、
第一の保持部材と、
前記第一の保持部材との間で前記被検体を保持する複数の第二の保持部材と、
前記第一の保持部材を介して前記被検体からの音響波を受信する探触子と、
前記複数の第二の保持部材を、それぞれ独立に並進して移動させて前記被検体に当接させる移動機構と、
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】
前記複数の第二の保持部材には、前記被検体の中央部に当接する部材と、前記被検体の周辺部に当接する部材とが含まれる
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】
前記移動機構は、前記被検体の中央部に当接する部材の移動量が、前記被検体の周辺部に当接する部材の移動量よりも小さくなるように移動を制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の被検体情報取得装置。
【請求項４】
前記移動機構は、前記第一の保持部材と前記被検体の中央部に当接する部材との距離が、前記第一の保持部材と前記被検体の周辺部に当接する部材との距離よりも大きくなるように移動を制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の被検体情報取得装置。
【請求項５】
前記移動機構は、前記被検体を保持する際に、前記被検体の中央部に当接する部材を移動させた後、前記被検体の周辺部に当接する部材を移動させるように制御を行う
ことを特徴とする請求項２に記載の被検体情報取得装置。
【請求項６】
前記被検体は被検者の乳房であり、前記被検体の周辺部は、乳房の先端部および両側部である
ことを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項７】
前記移動機構は、前記複数の第二の保持部材を、前記第一の保持部材に垂直な方向に移動させる
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８】
前記複数の第二の保持部材は、前記被検体よりも剛性が高い材料で構成される
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項９】
前記複数の第二の保持部材にかかる圧力を計測するための圧力センサをさらに有し、
前記移動機構は、前記圧力に応じて前記第二の保持部材の移動を制御する
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１０】
前記複数の第二の保持部材のそれぞれが当接する部分における前記被検体の厚みを計測するための変位計をさらに有し、
前記被検体内の情報を取得する深さは、前記厚みに基づいて決定される
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１１】
前記被検体と前記第一の保持部材との接触状況を撮影するカメラをさらに有し、
前記探触子の走査領域は、前記接触状況に基づき決定される
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１２】
前記被検体から伝播する音響波とは、被検体に送信された音響波が反射したものであることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１３】
前記被検体から伝播する音響波とは、光を照射された被検体から発生する光音響波である
ことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１４】
前記複数の第二の保持部材は、被検体に照射される光のスペクトル半値幅に当たる波長領域での透過率が、厚み１０ｍｍ当たりにおいて６０％以上の材料からなる
ことを特徴とする請求項１３に記載の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に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザーなどの光源から生体に光を照射し、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光音響画像装置の研究が医療分野で積極的に進められている。この光音響技術の一つとして、Ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ（ＰＡＴ：光音響トモグラフィ）が提案されている。光音響トモグラフィは、光源から発生したパルス光を生体に照射し、生体内で伝播・拡散したパルス光のエネルギーを吸収した生体組織から発生した音響波（典型的に超音波である）を検出し、その検出信号に基づき生体情報を画像化するものである。
【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画像装置が開示されている。図１１は非特許文献１の概略を示したものである。本装置は、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レーザーを光源とする照明光を乳房に照射する。そして、被検体で発生する音響波を音響波探触子で信号として検出して、該検出信号を処理することで、被検体内部の組織、特に乳がんにおける血管新生の画像データを取得する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
しかしながら、非特許文献１の装置では、被検体の一部に音響波探触子と接触できない領域を発生させてしまう（図１１中に符号Ａで示す）。この接触できない領域は、空気が介在する間隙となるため、音響インピーダンスが被検体と著しく異なってしまう。これにより、被検体内で発生した音響波の大部分は、被検体と間隙の界面で反射されてしまう。そのため、前記領域において、音響波探触子で検出する信号の強度が低下する。これに伴い、信号処理による画像データを取得できない領域が生じてしまう。
【０００６】
この問題は、被検体を平行平板で圧迫し、被検体内部の画像データを取得する装置であれば生じ得る問題である。例えば、光音響トモグラフィを用いる装置に限らず、超音波を送信しその反射波から生体情報を画像化する装置においてもこの問題は生じ得る。
【０００７】
この問題の原因は、圧迫する機構が被検体を２枚の平行平板で挟む形式である事と、圧迫する対象が丸みを帯びたものである事に起因する。また、被検体形状に個体差があることから、空気が介在する間隙の形状も多様なものとなっており、問題を複雑化している。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、音響波を検出する被検体情報取得装置において、保持プレートと被検体の接触面積を増大させて、音響波の信号強度の低下を抑制することにある。
【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、被検体から伝播する音響波に基づいて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、第一の保持部材と、前記第一の保持部材との間で前記被検体を保持する複数の第二の保持部材と、前記第一の保持部材を介して前記被検体からの音響波を受信する探触子と、前記複数の第二の保持部材を、それぞれ独立に並進して移動させて前記被検体に当接させる移動機構と、を有することを特徴とする被検体情報取得装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、音響波を検出する被検体情報取得装置において、保持プレートと被検体の接触面積を増大させて、音響波の信号強度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態の構成を示す模式図。
【図２】従来の圧迫方式における保持の様子を示した図である。
【図３Ａ】本発明の圧迫方式における保持の様子を示した図。
【図３Ｂ】本発明の圧迫方式における保持の様子を示した図。
【図３Ｃ】本発明の圧迫方式における保持の様子を示した図。
【図４】本発明の保持部材の配置パターンを示した図。
【図５】本発明の保持部材を細分化し配置した例を示した図。
【図６】本発明の実施例１の構成概略図。
【図７】本発明の実施例２の構成概略図。
【図８】本発明の実施例３の構成概略図。
【図９】本発明の実施例４の構成概略図。
【図１０】本発明の実施例５の構成概略図。
【図１１】非特許文献１の構成概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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、形状およ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。
【００１３】
本発明の被検体情報取得装置には、被検体に超音波を送信し、被検体内部で反射した反射波（エコー波）を受信して、被検体情報を画像データとして取得する超音波エコー技術を利用した装置を含む。また、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。
【００１４】
前者の超音波エコー技術を利用した装置の場合、取得される被検体情報とは、被検体内部の組織の音響インピーダンスの違いを反映した情報である。後者の光音響効果を利用した装置の場合、取得される被検体情報とは、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。
【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。例えば、被検体内部に近赤外線等の光を照射した時に、被検体内部で発生する音響波が挙げられる。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。音響検出器（例えば探触子）は、被検体内で発生又は反射した音響波を受信する。
【００１６】
まず、図１（Ａ）、図１（Ｂ）を参照して、本発明の被検体情報取得装置の一例として、光音響画像装置を用いたシステムについて説明する。
【００１７】
（装置の構成）
符号１は探触子側の保持プレート（第一の保持部材に相当）、符号２（２ａ，２ｂ，２ｃ）は非探触子側の保持部材（複数の第二の保持部材に相当）である。符号３（３ａ，３ｂ，３ｃ）は、非探触子側の複数の保持部材２を、それぞれ独立に保持プレート１の側に並進して移動させる事ができる移動機構である。保持部材２は、それぞれが被検体８に当接する位置まで移動可能であり、さらに被検体８を圧迫して保持プレート１との接触状況を高めることができる。
【００１８】
符号９は被検体へ光を照射するための光源である。符号４は被検体内からの音響波を検出する探触子である。符号１０は探触子４に含まれる圧電素子であり、音響波とアナログ信号の変換を行っている。なお、音響波を信号に変換できるものであれば、圧電素子に限られない。符号５は検出されたアナログ信号を処理し画像データを再構成する信号処理部である。符号６は信号処理部５で処理された画像データを表示する画像表示部である。
【００１９】
（画像作成部の構成と動作）
被検体８からの音響波を画像化する画像作成部について説明する。画像作成部は光源９、探触子４、信号処理部５、画像表示部６を備える。
【００２０】
まず、光源９から被検体８に対してパルス光が照射される。光源としてはレーザーが好ましいが、レーザーの代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が挙げられ、適宜利用できる。また、光源からの光は近赤外線が好ましく用いられ、波長に関しても６５０ｎｍから１１００ｎｍ程度の波長が利用できる。
【００２１】
光源から照射された光は、被検体８内を伝播して吸収される。例えば、被検体８が生体の場合に、上述の近赤外線を照射すると、生体内の血液および血管において特異的に吸収され、熱膨張により音響波が発生する。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。
【００２２】
発生した音響波は、探触子４を構成する圧電素子１０に到達しアナログ信号に変換される。各圧電素子１０からのアナログ信号は、信号処理部５においてデジタル信号に変換された後、画像データが再構成される。この一連の工程を、探触子４を走査させながら行うことで、被検体８全域の画像データが取得できる。
【００２３】
画像表示部６は、信号処理部５で再構成された画像データを表示する。画像表示部６としては、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。
【００２４】
（保持機構の構成）
次に、被検体８の保持機構について説明する。
保持プレート１の材料としては、被検体８内で発生した音響波を通過させる必要があるため、被検体８と保持プレート１の界面での音響波の反射を抑える材料が好ましい。具体的には、被検体８との音響インピーダンスの差が小さい材料が好ましい。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。
【００２５】
保持プレート１の厚みについては、音響波が保持プレート１を通過する際に、厚みが厚
いほど減衰が大きくなるため、より薄いものが好ましい。その一方、保持によるプレートの変形を抑える強度を有する厚さが必要である。典型的には５ｍｍ〜１０ｍｍ程度が好ましく用いられる。サイズは、被検体８を保持できればどのようなサイズでも問題ないが、被検体と同サイズのものが好ましい。
【００２６】
複数の保持部材２の材料としては、被検体８を保持するのに耐えうる程度の剛性が必要である。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。被検体８が乳房の場合、ヤング率は１〜１００ｋＰａであるため、これ以上のヤング率を有する材料が好適である。
【００２７】
また、図１（Ｂ）に示すように、被検体８と光源９との間に保持部材２が存在する場合、保持部材２には透明度の高い材料が適している。目安としては、厚さ１０ｍｍ当たりの透過率が目標波長領域において６０％以上のものが好適である。なお、ここでの目標波長領域とは、被検体に照射される光のスペクトル半値幅にあたる波長領域を意味する。
【００２８】
保持部材２の厚みは保持によるプレートの変形が抑えられる強度を保てれば、どのような厚さでも良いが、典型的には１０ｍｍ以上が好ましく用いられる。サイズは、保持部材２全体で被検体８を保持できればどのようなサイズでも問題ない。１つ当りのサイズとしては移動機構３の形態にもよるが、幅が２０ｍｍ〜１００ｍｍ程度が好ましい。
【００２９】
移動機構３は、各保持部材２を探触子４の方向に、並進して移動させることができる機構である。まず、保持部材２の可動方向を規定するものとして、リニアガイドのような直進方向に規定する機構を各保持部材２の側面に配置するのが望ましい。また、直進方向が規定できれば、保持部材２の背面にピストンのような押し出し機構を配置する事も可能である。移動させる距離に関しては、少なくとも各保持部材２が被検体８に当接する位置まで到達できるものとする。
【００３０】
移動の方向（角度）としては、保持プレート１の面に対して垂直な方向が好ましい。しかし、各保持部材２が並進して被検体８に当接し、おのおの被検体８を保持プレート１に向かって圧迫できれば、完全に垂直でなくとも構わない。
【００３１】
保持部材２を移動させる動力としてはリニアガイドに付加されたリニアモータを利用するのが望ましい。リニアモータ以外にもエアシリンダや油圧シリンダ、エアバックやウォータバックによる押し出し機構、ボールねじとパルスモータの組み合わせた押し出し機構なども利用できる。また、動力を利用せずに操作者が手動で押し出す機構でも構わない。
【００３２】
被検体８を保持する機構としては、モータの保持力を利用する事や空圧・水圧の調整、またはネジ止めやストッパーによる物理的な固定機構が利用できる。
【００３３】
（保持機構による効果）
続いて、図２（Ａ）および図２（Ｂ）、図３Ａないし図３Ｃ、ならびに、図４（Ａ）ないし図４（Ｃ）を用いて、本発明を用いることによる保持プレート１と被検体８の接触面積が増大する効果を説明する。
【００３４】
図２は従来の、図３Ａ〜図３Ｃは本発明における、被検体８の圧迫・保持の状態を表した図である。図４は、図３のＺ方向から、被検体８を透過して複数の保持部材２の配置を見た様子を示しており、図４（Ａ）は図３Ａに、図４（Ｂ）は図３Ｂに、図４（Ｃ）は図３Ｃにそれぞれ対応する。各図において、保持プレート１の面をＸＹ平面とし、保持プレート１から複数の保持部材２に向かう方向をＺ方向とする。
【００３５】
従来は第二の保持プレート１１が一律に被検体８を押し付けるため、保持プレート１と被検体８の先端、および両側に間隙（図２の斜線エリア）が生じる。
それに対し、本発明ではこの間隙部分に位置する保持部材２のみをさらに移動させる事でこの間隙を無くすことができる。この様子を、図３Ａ〜図３Ｃの斜線エリアに示す。
【００３６】
例えば、被検体８が乳房であり、図３Ａおよび図４（Ａ）に示したような、保持部材２をＹ方向で３分割する配置パターンについて検討する。このとき、図３Ａ（Ｘ）、図３Ａ（Ｙ）に示す通り、複数の保持部材２を、移動量の比率が２ａ≧２ｂ≧２ｃとなるように移動させる事で、乳房先端部に生じる間隙を減少させることができる。
【００３７】
また、図３Ｂおよび図４（Ｂ）に示したような、保持部材２をＸ方向で３分割する配置パターンについても検討する。このとき、図３Ｂ（Ｘ）、図３Ｂ（Ｙ）に示す通り、複数の保持部材２を、移動量の比率が２ｂ≒２ｃ≧aとなるように移動させる事で、乳房両側
に生じる間隙を減少させることができる。
【００３８】
前記２つのパターンを用いて基本的な構成を説明したが、図４（Ｃ）のように、各保持部材２を被検体８の中央部（２ｃ）、先端部（２ａ）、両側面部（２ｂ、２ｄ）に配置することがさらに好適である。このパターンでは、図３Ｃ（Ｘ）、図３Ｃ（Ｙ）に示すように、被検体８中央部の保持部材２ｃに対し、先端部、両側面部に配置された保持部材２（ａ、ｂ、ｄ）をより多くの移動量で圧迫すると良い。これにより、被検体８の中央部に過度な負担をかけずに、乳房先端部および両側部の間隙を同時に減少させられる。
【００３９】
また、図５に示すように、保持部材２をより細分化することで、圧迫の場所制御性を向上させることができる。この制御については後述する。
【００４０】
保持部材２は、被検体８と当接する側の接触面を加工するのが好ましい。保持部材２が被検体８に対して高剛性の場合には、面取り加工や表面に丸みを持たせる事が効果的である。また、被検体８への負担を和らげるために、保持部材２の先端（被検体と当接する部分）にクッション材を取り付けることも効果的である。クッション材の材料として、ゴム、ゲル、シリコンなどの素材や、小型のエアバック、ウォータバックなどの部材も利用できる。
【００４１】
（保持機構の動作）
複数の保持部材２の制御方法について説明する。
実際の被検体８は個体差がある。そのため、間隙の位置やその厚みに変化が生じる。本発明では、複数の保持部材２を独立に可動できるため、個体差のある間隙に対しても対応できる。
【００４２】
図５を用いて説明する。図５は保持部材２を２ａから２ｇまで細分化したものであり、図５（Ａ）は被検体８が大きい場合、図５（Ｂ）は被検体８が小さい場合を示している。図５（Ａ）の場合、間隙が生じる個所は保持部材２ａ、２ｃ、２ｇの位置となるので、これらの保持部材の移動量を他よりも多くすれば良い。一方、図５（Ｂ）の場合、間隙が生じる個所は保持部材２ｂ、２ｄ、２ｆの位置となるので、これらの保持部材の移動量を被検体８の中央部２ｅよりも多くするのが良い。その時、保持部材２ａ、２ｃ、２ｇは移動させる必要は無い。このように被検体８の大きさに応じた制御を行うことで、先端部や両側部が保持プレート１に密着する。
【００４３】
被検体の厚みの違いに起因する間隙の大きさの違いについては、各保持部材２の移動量を、その間隙に対応した値にすることで対応できる。
このように、各保持部材２を独立に制御できる事で、被検体８の個体差に応じて移動量
を変化させ、保持プレートと被検体の間隙を減少させることができる。
【００４４】
また、被検体８は個体差によって弾性率も異なる。被検体８が乳房の場合、一般的に若い女性では弾性率が高い。弾性率の高い被検体８を保持部材１に確実に押し付けるためには、被検体８を保持プレート１に対して、垂直方向に押しあてるのが好適である。また各保持部材２を並進させる事で、被検体８全体を逃がすことなく保持プレート１に押しつける事が可能となる。
【００４５】
また、被検体８の形状に対して圧迫の順序を制御する事も有効である。被検体８が乳房の場合を、図５を用いて説明する。間隙を可及的に減少させるための圧迫の順序として、まず被検体８の中央部の保持部材２ｅから圧迫を開始し、次に保持部材２ｂ、２ｄ、２ｆを移動させ、最後に外側の保持部材２ａ、２ｃ、２ｇを移動するのが好適である。丸みを帯びた被検体８において外側から圧迫すると、被検体８が保持プレート１上で逃げてしまい、保持ができない恐れがある。圧迫面と平行に近い中央部から圧迫することで、被検体８が固定できる。その後外側を順次圧迫する事で、間隙である空気層を外側に追い出すことができる。
【００４６】
以上本発明では、複数の保持部材２を保持プレート１の方向に独立に並進する機構を有する事で、個体差のある被検体８と保持プレート１間の間隙を減らし、画像データ取得領域を拡大できる。
【００４７】
＜実施例１＞
以下、具体的な実施例を挙げて本発明を詳しく説明する。
本実施例では、被検体情報取得装置として光音響画像装置を作成して被検体の計測を実施した。本実施例の被検体情報取得装置のシステム概略図を図６（Ａ）に示す。
【００４８】
（装置の構成）
被検体情報取得装置は、画像作成部と被検体保持部から構成される。画像作成部は光源９、探触子４、信号処理部５、画像表示部６を備える。被検体保持部は保持プレート１、複数の保持部材２、複数の移動機構３、モータ制御部１２を備える。
【００４９】
（装置の動作）
光源９としては固体レーザーの一種であるチタンサファイアレーザーを、被検体８に光を照射できる領域に設置した。また、チタンサファイアレーザーの波長は７５０ｎｍに設定される。計測においては、光源９からパルス光を照射し、被検体８内で発生した音響波を探触子４で検出する。音響波は探触子４を構成する各圧電素子１０にてアナログ信号に変換される。アナログ信号は信号処理部５において画像データに再構成される。探触子４を保持プレート１上に移動させることで被検体８全域の画像データを再構成できる。再構成された画像データは画像表示部６である液晶ディスプレイにて確認される。
【００５０】
次に被検体保持部について説明する。
保持プレート１として、横２５０ｍｍ、縦１５０ｍｍ、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意した。なお、保持プレート１および保持部材２において、厚さとは、被検体を圧迫したときに応力が働く方向であり、例えば図６（Ａ）で言えばＺ方向の距離を指す。
【００５１】
保持部材２として、厚さ２０ｍｍのアクリル部材を用意した。各保持部材２の形状と配置を図６（Ｂ）に示す。被検体８先端部に位置する保持部材２ａは１枚であり、サイズは横２５０ｍｍ、縦５０ｍｍである。両側面部に位置する保持部材は２ｂ、２ｄの２枚であり、サイズは横９０ｍｍ、縦５０ｍｍである。被検体の中央部などに位置する保持部材は
１枚であり、Ｔ字型の２ｃである。そして４つの保持部材を組み合わせると、横２５０ｍｍ、縦１５０ｍｍになる。これら４つの保持部材を、第一の保持プレート１と図６に示したＸＹ平面に沿って、対向するように配置した。
【００５２】
各保持部材２の側面には移動機構３としてリニアモータを取り付けた。このリニアモータにより、保持部材２が保持プレート１側に移動する。モータ制御部１２とリニアモータを配線することで、各保持部材２を自由に移動・停止できるようにした。
【００５３】
以上のシステムを実際に使用した。乳房を被検体８として保持プレート１と保持部材２の間に設置し圧迫・保持を行った。モータ制御部１２の操作は、保持プレート１と被検体８間の間隙の状態と被検者の状態を目視で確認し、被検者が苦痛を伴わない範囲で行った。従来の手法との比較した結果、間隙は減り、画像データ取得領域も従来の２割程度拡大する事を確認できた。
【００５４】
＜実施例２＞
図７を用いて、被検体情報取得装置の実施例２について説明する。
【００５５】
（装置の構成）
本実施例の被検体情報取得装置は、実施例１の被検体保持部に圧力センサ１３、圧力計測部１４を付加したものである。その他の構成要素については同じ符号を付し、説明を簡略化する。
【００５６】
（装置の動作）
実施例２が実施例１と異なる点は、保持部材２にかかる圧力を計測し、その情報を基に保持部材２の移動量を調整する点である。
【００５７】
圧力センサ１３は、各保持部材２に取り付けられたシリンダ式圧力センサである。各圧力センサ１３は圧力計測部１４に接続され、各保持部材２にかかる圧力値を取得する。モータ制御部１２は、この圧力値を読み込み、その値に基づいて各移動機構３のリニアモータを制御する。すなわち、各圧力値が規定値になるまでモータを移動させる。規定値は設定可能であり、例えば製品出荷時に設定しても良いし、被検体８の状態により利用者が値を設定しても構わない。
【００５８】
圧力センサ１３としては、被検体８との接触面に加圧センサを設置しても良い。また移動機構３の駆動にエアシリンダ、ウォータバックのような押し出し機構を用いた場合は、専用のエア圧力計や水圧計を利用する事も可能である。
なお、保持部材２の移動量は１ｍｍ／ｓ程度にモータ制御部１２にて設定し、被検者が苦痛を訴えた場合に緊急停止できる機能を付け加えることが好ましい。
【００５９】
このように圧力値を計測することには２つの利点が存在する。まず、安全な加圧範囲内で被検体８を圧迫できる点である。被検体８が生体の場合、一般的に圧迫力に対する安全基準値が設定され、この値を超えない範囲で圧迫が行われる。保持部材２の移動方式に関わらず、被検体８にかかる圧力を把握することで、圧迫行為が安全かどうかを確認する事ができる。特に設定した規定値まで自動で圧迫を行うシステムの場合、被検者に対し安全な範囲で最大限に被検体８を圧迫できる。
【００６０】
もう１つの利点として、被検体８全体に均一に近い分布の圧力値で圧迫を行える点がある。図２に示すような従来の第二の保持プレートでは、被検体８の中央部にのみ圧力がかかり、周辺部には圧力が付加されていない。そのため、間隙を減らそうと中央部に過度な負担がかかる事が多かった。本実施例では被検体８の中央部と周辺部にかかる圧力を個別
に調整できるため、被検体８の一部のみに過度な圧力がかかる事が無く、被検者の負担の軽減になる。
【００６１】
以上のシステムを実際に使用した結果、実施例１と同様に、画像データ取得領域は従来の２割程度拡大する事を確認できた。また、一連の工程を自動で実施できることを確認できた。
【００６２】
＜実施例３＞
図８を用いて、被検体情報取得装置の実施例３について説明する。
【００６３】
（装置の構成）
本実施例の被検体情報取得装置は、実施例１の被検体保持部に変位計１５、変位計測部１６を付加したものである。その他の構成要素については同じ符号を付し、説明を簡略化する。
【００６４】
（装置の動作）
実施例３が実施例１と異なる点は、保持部材２の移動量を計測し、その情報を基に探触子４の走査領域と画像データの深さを決定する点である。
【００６５】
変位計１５は、各保持部材２に取り付けられたレーザー変位計である。各変位計１５は変位計測部１６に接続され、各保持部材２の移動量を取得する。そして、各保持部材２に接している被検体８の厚みが算出される。保持部材２が被検体８に当接している場合、厚みは、保持プレート１と保持部材２の距離に相当する。信号処理部５は、その厚みデータを受信し、再構成する画像データの深さや探触子４の走査領域を決定する。
【００６６】
変位計１５に関しては、接触型の変位計も利用できる。また、移動機構３の駆動系がエアシリンダ、ウォータバックのような押し出し機構を用いた場合は、空気や水の流量計を利用し変位量を見積もることも可能である。また、この変位計１５を使用せずにモータのステップ数等を変位計測部１６に送信し、変位量を見積もることも可能である。
【００６７】
以上のシステムを実際に使用した。結果、実施例１の時と同様に、画像データ取得領域は従来の２割程度拡大する事を確認できた。また、画像データの再構成の計算量も従来よりも抑制できることを確認できた。
【００６８】
＜実施例４＞
図９を用いて、被検体情報取得装置の実施例４について説明する。
【００６９】
（装置の構成）
本実施例の被検体情報取得装置は、実施例１の装置にカメラ１７、画像モニタ１８、画像処理部１９を付加したものである。その他の構成要素については同じ符号を付し、説明を簡略化する。
【００７０】
（装置の動作）
実施例４が実施例１と異なる点は、保持プレート１と被検体８の接触面をカメラ１７にて撮影し、画像モニタ１８に表示する点と、画像処理部１９によって接触領域を算出し、探触子４の走査領域を決定する点である。
【００７１】
保持プレート１の探触子４側に、保持プレート１全領域を撮影できるカメラ１７を設置する。カメラ１７にはＣＣＤカメラを利用できる。カメラ１７からの撮影画像が表示される画像モニタ１８には液晶ディスプレイを利用し、リアルタイムで保持プレート１と被検
体８の接触領域を確認できる。
【００７２】
カメラ１７に関しては、ＣＣＤカメラ以外にＣＭＯＳカメラなどが利用できる。また、画像モニタ１８もプラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤなどが利用できる。操作者は画像モニタ１８を確認しながら圧迫作業を実施する。
【００７３】
次に、取得した画像データを画像処理部１９に送信し、二値化処理を行う。これにより、保持プレート１と被検体８との接触領域を算出できる。そして接触領域に基づいて探触子４の走査領域を決定することにより、走査に要する時間が限定され、計測時間を短縮できる。
【００７４】
以上のシステムを実際に使用した。結果、実施例１の時と同様に、画像データ取得領域は従来の２割程度拡大する事を確認できた。また、計測時間は従来よりも３０％程度短縮する事を確認できた。
【００７５】
＜実施例５＞
本実施例では、超音波画像装置を作成して、被検体の計測を実施した。本実施例の被検体情報取得装置のシステム概略図を図１０に示す。
【００７６】
（装置の構成）
本実施例の被検体情報取得装置は、実施例１の装置から光源９が無くなり、送信信号処理部７を付加したものである。その他の構成要素については同じ符号を付し、説明を簡略化する。
【００７７】
（装置の動作）
実施例５が実施例１と異なる点は、パルス光を照射する代わりに、探触子４から超音波を被検体８に照射する点である。
【００７８】
探触子４には中心周波数が７ＭＨｚ、圧電素子１０がＰＺＴで構成されたリニアプローブを用いる。まず、送信信号制御部７において、被検体内の任意の場所に超音波の送信フォーカスを合わせるための遅延タイミングを算出する。この遅延タイミングは、保持プレート１と被検体８内の音速、フォーカス位置、探触子４の圧電素子１０ピッチ等から算出した。送信信号制御部７から６４素子の圧電素子１０に対して、算出されたタイミングでアナログ信号を送信し、被検体８内に向けて超音波を照射する。照射された超音波は被検体８内にて反射され、音響信号として再び各圧電素子１０に到達し、アナログ信号に変換される。
【００７９】
変換されたアナログ信号は信号処理部５において画像データに再構成される。信号処理部５での処理内容は、フィルタ処理、整相遅延処理、ヒルベルト変換、ＬＯＧ圧縮の順で行った。
【００８０】
以上のシステムを実際に使用した。結果、実施例１の時と同様に、画像データ取得領域は従来の２割程度拡大する事を確認できた。
【符号の説明】
【００８１】
１：保持プレート（第一の保持部材），２：保持部材（複数の第二の保持部材），３：移動機構，４：探触子，５：信号処理部，１０：圧電素子
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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