(57)【要約】【課題】本発明は、測定対象物における蛍光色素の濃度を定量的に評価することを可能とする蛍光ファントム装置および蛍光イメージング方法を提供することを目的とする。【解決手段】ファントム支持体１０に蛍光ファントム収容部を設ける。そして、蛍光ファントム収容部に、測定対象物の光散乱および光吸収の少なくとも一方を再現する媒質に所定の濃度の蛍光色素を含有させて構成した蛍光ファントム１２、１３、１４、１５を収容する。【選択図】図１
2013096920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光ファントム収容部を有するファントム支持体と、
測定対象物の光散乱および光吸収の少なくとも一方を再現する媒質に所定の濃度の蛍光色素を含有させて構成され、前記蛍光ファントム収容部に収容される蛍光ファントムと、
を備える蛍光ファントム装置。
【請求項２】
前記ファントム支持体は前記蛍光ファントム収容部を複数有し、
複数の前記蛍光ファントム収容部にはそれぞれ前記蛍光ファントムが収容され、
前記蛍光ファントムに含有させる前記蛍光色素の濃度は、前記蛍光ファントムそれぞれにおいて異なることを特徴とする、請求項１に記載の蛍光ファントム装置。
【請求項３】
蛍光ファントム収容部を有するファントム支持体と、
前記蛍光ファントム収容部に収容される蛍光ファントムと、
を備え、
前記蛍光ファントムは、
測定対象物の光散乱および光吸収の少なくとも一方を再現する媒質により構成されるとともに、前記蛍光ファントム収容部の表層に配置される表層ダミーと、
前記媒質により構成されるとともに、前記蛍光ファントム収容部の深層に配置される深層ダミーと、
前記媒質に蛍光色素を含有させて構成されるとともに、前記表層ダミーと前記深層ダミーに挟まれて前記蛍光ファントム収容部に配置される板状ファントムと、
を有する蛍光ファントム装置。
【請求項４】
前記ファントム支持体は前記蛍光ファントム収容部を複数有し、
複数の前記蛍光ファントム収容部にはそれぞれ前記蛍光ファントムが収容され、
前記板状ファントムは、前記蛍光ファントムそれぞれにおいて同等の厚さを有し、同等の濃度の前記蛍光色素を含有するとともに、前記蛍光ファントムそれぞれにおいて異なる深さに配置されることを特徴とする、請求項３に記載の蛍光ファントム装置。
【請求項５】
前記複数の蛍光ファントム収容部が一列に配列される請求項４に記載の蛍光ファントム装置が複数列配列されることにより前記蛍光ファントムがマトリックス状に配置され、
前記板状ファントムが含有する前記蛍光色素の濃度は、それぞれ列ごとに異なることを特徴とする蛍光ファントム装置。
【請求項６】
前記ファントム支持体および前記蛍光ファントムは、エポキシ樹脂により形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の蛍光ファントム装置。
【請求項７】
前記ファントム支持体は標準ファントム収容部をさらに有し、
前記媒質から構成され、前記標準ファントム収容部に収容される標準ファントムをさらに有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の蛍光ファントム装置。
【請求項８】
前記媒質は、
二酸化チタン粒子、シリカ粒子、ポリマー微粒子、アルミナ、石英ガラス微粒子および脂質微粒子から選ばれる少なくとも１種の散乱粒子と、
顔料および染料から選ばれる少なくとも１種の光吸収物質と、
を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の蛍光ファントム装置。
【請求項９】
測定対象物に貼付して使用され、測定対象物の光散乱および光吸収の少なくとも一方を再現する媒質に所定の濃度の蛍光色素を含有させて構成される蛍光ファントムを備える蛍光ファントム装置。
【請求項１０】
前記蛍光ファントムを複数備え、前記蛍光ファントムに含有させる前記蛍光色素の濃度は、前記蛍光ファントムそれぞれにおいて異なることを特徴とする、請求項９に記載の蛍光ファントム装置。
【請求項１１】
前記蛍光ファントムは、ポリウレタン樹脂またはシリコン樹脂により形成されていることを特徴とする、請求項９または１０に記載の蛍光ファントム装置。
【請求項１２】
前記蛍光色素は、インドシアニングリーンであることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の蛍光ファントム装置。
【請求項１３】
蛍光色素を生体内に導入し、前記生体の近傍に請求項１〜１２のいずれか１項に記載の蛍光ファントム装置を配置し、前記生体および前記蛍光ファントム装置を励起光照射し、前記生体に導入された蛍光色素および前記蛍光ファントムに含まれる蛍光色素からの近赤外線蛍光を検出することによる蛍光イメージング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、蛍光ファントム装置および蛍光イメージング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
形成外科領域における皮弁術では、移植した生体組織中の血流の有無が手術の予後に大きく影響することが分かっている。この血流の有無を判定するための方法として、患者にインドシアニングリーン（以下「ＩＣＧ」という。）試薬を注射した後、着目する組織に近赤外光を照射し、その組織をカメラによって観察することにより血流の有無を判定する方法が知られている。このような血流有無判定方法において、測定結果を基準化するための較正補助手段として、例えば特許文献１に記載の較正補助手段が知られている。特許文献１に記載の較正補助手段は、ＩＣＧ色素及びアルブミンタンパク質を水に溶解し、担体シートに浸み込ませることによって作製される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３００５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の較正補助手段においては、次のような問題点が存在する。すなわち、この較正補助手段の製造工程においては、蛍光色素を含む溶液が紙や布などの担体シートに浸み込ませられるため、蛍光色素の含有濃度を正確に調整することが困難である。また、この較正補助手段においては、蛍光色素がアルブミンタンパク質に結合されるため、タンパクの変性に伴う蛍光特性の劣化が懸念される。以上の点から、このような較正手段を用いて、測定対象物における蛍光色素の含有濃度を定量的に評価することは困難であった。
【０００５】
本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、測定対象物における蛍光色素の濃度を定量的に評価することを可能とする蛍光ファントム装置および蛍光イメージング方法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】
【０００６】
このような目的を達成するために、本発明に係る蛍光ファントム装置は、蛍光ファントム収容部を有するファントム支持体と、測定対象物の光散乱および光吸収の少なくとも一方を再現する媒質に所定の濃度の蛍光色素を含有させて構成され、蛍光ファントム収容部に収容される蛍光ファントムと、を備える。
【０００７】
本発明に係る蛍光ファントム装置においては、蛍光色素の含有濃度が所定の濃度である蛍光ファントムを備えているため、測定対象物と本発明の蛍光ファントムを近赤外光で照射し、測定対象物からの蛍光と蛍光ファントムからの蛍光輝度を比較して観察することにより、測定対象物における蛍光色素の濃度を蛍光ファントムにおける蛍光色素の輝度と比較して、定量的に評価することが可能となる。
【０００８】
また、本発明に係る蛍光ファントム装置においては、ファントム支持体は蛍光ファントム収容部を複数有し、複数の蛍光ファントム収容部にはそれぞれ前記蛍光ファントムが収容され、蛍光ファントムに含有させる蛍光色素の濃度は、蛍光ファントムそれぞれにおいて異なることが好ましい。この場合には、蛍光色素の濃度は複数の蛍光ファントムそれぞれにおいて異なるため、測定対象物からの蛍光と複数の蛍光ファントムからの蛍光の輝度を比較して観察することにより、測定対象物における蛍光色素の濃度をより定量的に評価することが可能となる。
【０００９】
また、本発明に係る蛍光ファントム装置は、蛍光ファントム収容部を有するファントム支持体と、蛍光ファントム収容部に収容される蛍光ファントムと、を備え、蛍光ファントムは、測定対象物の光散乱および光吸収の少なくとも一方を再現する媒質により構成されるとともに、蛍光ファントム収容部の表層に配置される表層ダミーと、媒質により構成されるとともに、蛍光ファントム収容部の深層に配置される深層ダミーと、媒質に蛍光色素を含有させて構成されるとともに、表層ダミーと深層ダミーに挟まれて蛍光ファントム収容部に配置される板状ファントムと、を有する。
【００１０】
本発明に係る蛍光ファントム装置においては、測定対象物の光散乱および光吸収を再現する媒質により構成される表層ダミーと深層ダミーとの間に板状ファントムが配置される。したがって、測定対象物と本発明の蛍光ファントム装置を近赤外光で照射し、測定対象物からの蛍光と蛍光ファントムからの蛍光輝度を比較して観察することにより、測定対象物の皮膚や脂肪、筋肉の厚みの違いにより、散乱や光吸収が生じる場合であっても、測定対象物における蛍光色素の有無を正しく評価することができる。
【００１１】
また、本発明に係る蛍光ファントム装置においては、ファントム支持体は蛍光ファントム収容部を複数有し、複数の蛍光ファントム収容部にはそれぞれ蛍光ファントムが収容され、板状ファントムは、蛍光ファントムそれぞれにおいて同等の厚さを有し、同等の濃度の蛍光色素を含有するとともに、蛍光ファントムそれぞれにおいて異なる深さに配置されることが好ましい。この場合には、同等の厚さを有し、同等の濃度の蛍光色素を含有する板状ファントムが、蛍光ファントムそれぞれにおいて異なる深さに配置される。また、測定対象物の光散乱および光吸収を再現する媒質により構成される表層ダミーと深層ダミーとの間に板状ファントムが配置される。したがって、測定対象物と本発明の蛍光ファントム装置を近赤外光で照射し、測定対象物からの蛍光と蛍光ファントムからの蛍光輝度を比較して観察することにより、測定対象物の皮膚や脂肪、筋肉の厚みの違いにより、散乱や光吸収が生じる場合であっても、測定対象物における蛍光色素の濃度を一層正しく評価することができる。
【００１２】
また、本発明に係る蛍光ファントム装置は、複数の蛍光ファントム収容部が一列に配列される上記の蛍光ファントム装置が複数列配列されることにより蛍光ファントムがマトリックス状に配置され、板状ファントムが含有する蛍光色素の濃度は、それぞれ列ごとに異なることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る蛍光ファントム装置においては、複数の蛍光ファントム収容部が一列に配列される上記の蛍光ファントム装置が複数列配列されることにより蛍光ファントムがマトリックス状に配置され、板状ファントムが含有する蛍光色素の濃度は、それぞれ列ごとに異なる。したがって、測定対象物と本発明の蛍光ファントム装置を近赤外光で照射し、測定対象物からの蛍光と蛍光ファントム装置からの蛍光を比較して観察することにより、測定対象物における蛍光色素の濃度および深さをより正確に評価することが可能となる。
【００１４】
また、本発明に係る蛍光ファントム装置においては、ファントム支持体および蛍光ファントムは、エポキシ樹脂により形成されていることが好適である。この場合には、ファントム支持体、標準ファントムおよび蛍光ファントムがエポキシ樹脂により形成され、固形化されるため、媒質が蒸発してしまうことがなく、蛍光色素濃度の信頼性が長期にわたって確保される。
【００１５】
また、本発明に係る蛍光ファントム装置においては、ファントム支持体は標準ファントム収容部をさらに有し、測定対象物の光散乱および光吸収の少なくとも一方を再現する媒質から構成され、標準ファントム収容部に収容される標準ファントムをさらに有することが好ましい。この場合には、測定対象物の光散乱および光吸収を再現する媒質から構成される標準ファントムと、上記媒質に蛍光色素を含有させて構成される蛍光ファントムとの蛍光輝度を比較することにより、光散乱および光吸収の影響を受けずに蛍光輝度をより正確に評価することが可能となる。
【００１６】
また、本発明に係る蛍光ファントム装置においては、媒質は、二酸化チタン粒子、シリカ粒子、ポリマー微粒子、アルミナ、石英ガラス微粒子および脂質微粒子から選ばれる少なくとも１種の散乱粒子と、顔料および染料から選ばれる少なくとも１種の光吸収物質と、を含んでいることが好適である。このようにすれば、測定対象物の光散乱および光吸収がより精度よく再現され、蛍光輝度がより精度よく測定される。
【００１７】
また、本発明に係る蛍光ファントム装置は、測定対象物に貼付して使用され、測定対象物の光散乱および光吸収の少なくとも一方を再現する媒質に所定の濃度の蛍光色素を含有させて構成される蛍光ファントムを備える。この場合には、蛍光ファントム装置は測定対象物に貼付して使用されるため、蛍光ファントム装置が曲面に沿って曲げることの可能なものとなり、測定対象物の表面が曲面である場合に、測定対象物の表面に沿って蛍光ファントム装置を曲げることにより、測定対象物からの蛍光輝度をより正確に測定することが可能となる。
【００１８】
また、本発明に係る蛍光ファントム装置において、蛍光ファントムを複数備え、蛍光ファントムに含有させる蛍光色素の濃度は、蛍光ファントムそれぞれにおいて異なることが好ましい。この場合には、蛍光色素の濃度は複数の蛍光ファントムそれぞれにおいて異なるため、測定対象物からの蛍光と複数の蛍光ファントムからの蛍光の輝度を比較して観察することにより、測定対象物における蛍光色素の濃度をより定量的に評価することが可能となる。
【００１９】
また、本発明に係る蛍光ファントム装置において、蛍光ファントムは、ポリウレタン樹脂またはシリコン樹脂により形成されていることが好ましい。この場合には、蛍光ファントムは半固体のゲル状に形成されるため、測定対象物の表面に沿って蛍光ファントム装置を曲げることが可能となり、測定対象物からの蛍光輝度をより正確に測定することが可能となる。
【００２０】
また、本発明に係る蛍光ファントム装置においては、蛍光色素は、ＩＣＧであることが好適である。このようにすれば、励起波長が７５０〜８１０ｎｍであり蛍光波長の中心が８４０ｎｍであるという光学特性を持つＩＣＧを蛍光色素とするため、生体を測定対象物として蛍光観察を行う場合に、６００ｎｍより短波長の光を吸収する血液や、１０００ｎｍより長波長の光を吸収する水による光吸収の影響を受けにくく、生体深部の観察を行うことができる。また、生体にとって無害なＩＣＧを生体に注入して、本発明に係る蛍光ファントム装置を用いて蛍光観察を行うことができる。
【００２１】
また、本発明に係る蛍光イメージング方法は、蛍光色素を生体内に導入し、生体の近傍に本発明の蛍光ファントム装置を配置し、生体および蛍光ファントム装置を励起光照射し、生体に導入された蛍光色素および蛍光ファントムに含まれる蛍光色素からの近赤外線蛍光を検出することによる。
【００２２】
本発明に係る蛍光イメージング方法によれば、蛍光色素の含有濃度のそれぞれ異なる複数の蛍光ファントムを備え、または深さの異なる板状ファントムを有する蛍光ファントムを備える蛍光ファントム装置を測定対象物の生体とともに照射するため、生体中の蛍光色素の濃度または深さまたはそれらの両方を定量的に評価することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、測定対象物における蛍光色素の濃度を定量的に評価することを可能とする蛍光ファントム装置および蛍光イメージング方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態に係る蛍光ファントム装置の構成を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る蛍光ファントム装置と生体とを近赤外線カメラで撮影した写真である。
【図３】第２実施形態に係る蛍光ファントム装置の構成を示す斜視図である。
【図４】第３実施形態に係る蛍光ファントム装置の構成を示す平面図である。
【図５】第３実施形態に係る蛍光ファントム装置の使用方法を示す模式図である。
【図６】第４実施形態に係る蛍光ファントム装置の構成を示す斜視図である。
【図７】第５実施形態に係る蛍光ファントム装置の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る蛍光ファントム装置の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。なお、各図において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
（第１実施形態）
【００２６】
図１は、第１実施形態に係る蛍光ファントム装置１の構成を示す斜視図である。同図に示すように、蛍光ファントム装置１は、ファントム支持体１０と、標準ファントム１１と、複数（本実施形態においては４個）の蛍光ファントム１２、１３、１４、１５と、を備えて構成される。
【００２７】
ファントム支持体１０は、標準ファントム１１を収容するための標準ファントム収容部と、蛍光ファントム１２、１３、１４、１５を収容するための複数（本実施形態においては４個）の蛍光ファントム収容部とを有している。また、ファントム支持体１０は、エポキシ樹脂により形成されている。
【００２８】
標準ファントム１１は、例えば生体などの測定対象物の光散乱および光吸収を再現する媒質から構成される。具体的には、標準ファントム１１を構成する媒質は、光散乱を再現するための散乱粒子として、二酸化チタン（ＴｉＯ２）粒子、シリカ粒子、ポリマー微粒子、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、石英ガラス微粒子、脂質微粒子から選ばれる少なくとも１種の粒子を含む。なお、脂質微粒子の具体例としては、ミルクやイントラリピッド（登録商標）などがある。また、標準ファントム１１を構成する媒質は、光吸収を再現するための光吸収物質として、顔料および染料から選ばれる少なくとも１種の物質を含んでいる。本実施形態においては、標準ファントム１１を構成する媒質は、溶媒としてのエタノールに上記の散乱粒子と光吸収物質を混合した液体である。標準ファントム１１は、ファントム支持体１０の標準ファントム収容部に収容され、密封される。
【００２９】
蛍光ファントム１２、１３、１４、１５は、上記の媒質に所定の濃度の蛍光色素を含有させて構成される。本実施形態では、蛍光色素としてＩＣＧを使用する。蛍光ファントム１２、１３、１４、１５に含有させるＩＣＧの濃度は、蛍光ファントム１２、１３、１４、１５それぞれにおいて異なっている。また、本実施形態において、蛍光ファントム１２、１３、１４、１５は一列に配列されており、また、ＩＣＧの含有濃度の低いものから高いものへという順番で並んでいる。本実施形態において、蛍光ファントム１２、１３、１４、１５は液体であり、ファントム支持体１０の蛍光ファントム収容部に収容されて密封される。
【００３０】
次に、本実施形態の蛍光ファントム装置１を使用した蛍光イメージング方法について説明する。まず、蛍光色素としてＩＣＧを測定対象物である生体内に導入する。次に、生体の近傍に蛍光ファントム装置１を配置する。そして、生体および蛍光ファントム装置１を、励起波長７５０ｎｍ〜８１０ｎｍの近赤外光で励起光照射する。このとき、生体に導入されたＩＣＧから、波長８４０ｎｍを中心とする蛍光波長の近赤外線蛍光が発生する。また、蛍光ファントム装置１の蛍光ファントム１２、１３、１４、１５からも、同波長の近赤外線蛍光が発生する。このとき、発生する近赤外線蛍光の強度は、生体および蛍光ファントム１２、１３、１４、１５におけるＩＣＧの含有濃度に対応しており、ＩＣＧの含有濃度が高いほど、発生する近赤外線蛍光の強度も高くなる。これらの近赤外線蛍光を例えば近赤外線カメラで検出する。検出された近赤外線蛍光に対し、公知の手法で画像処理を行うことにより、蛍光イメージング処理を行うことができる。
【００３１】
上述した方法で蛍光イメージングを行った結果の一例である写真を図２に示す。図２は、第１実施形態に係る蛍光ファントム装置１と生体とを近赤外線カメラで撮影した写真である。図２の中央部のやや上側に、光る点が縦方向に一列に並んでいる。これらの点の明るさはそれぞれ異なっており、下側の点ほど明るい。上述したように、点の明るさは蛍光ファントムにおけるＩＣＧの含有濃度に対応しているため、下側の点ほど明るいということは、下側の点に相当する蛍光ファントムほどＩＣＧの含有濃度が高いということを表している。また、蛍光ファントムに含まれるＩＣＧの含有濃度は既知であるから、一列に並んだ点の明るさから、ＩＣＧの含有濃度と点の明るさの対応付けが可能となる。すなわち、同程度の明るさで光っている部分は、ＩＣＧの含有濃度が同程度であるということになる。
【００３２】
また、図２において、蛍光ファントムからの蛍光を表す縦に並んだ点の周囲に、白く光る部分が広がっている。これは測定対象物である生体に導入されたＩＣＧから発生した蛍光を表す。この生体内のＩＣＧからの蛍光強度と、蛍光ファントムの蛍光強度とを比較することにより、生体内のＩＣＧの濃度と蛍光ファントムのＩＣＧの含有濃度との大小関係が分かり、生体内のＩＣＧの濃度を定量的に評価し、例えば生体内においてＩＣＧを含みながら流れる血流の有無やその血流の量を定量的に評価することができる。
【００３３】
本実施形態によれば、蛍光色素の含有濃度が所定の濃度である蛍光ファントム１２、１３、１４、１５を備えているため、測定対象物と本実施形態の蛍光ファントム装置１を近赤外光で照射し、測定対象物からの蛍光と蛍光ファントム１２、１３、１４、１５からの蛍光輝度を比較して観察することにより、測定対象物における蛍光色素の濃度を蛍光ファントム１２、１３、１４、１５における蛍光色素の輝度と比較して、定量的に評価することが可能となる。
【００３４】
また、蛍光ファントム装置１において、蛍光色素の含有濃度は蛍光ファントム１２、１３、１４、１５のそれぞれにおいて異なっているため、測定対象物からの蛍光と複数の蛍光ファントム１２、１３、１４、１５からの蛍光の輝度を比較して観察することにより、測定対象物における蛍光色素の濃度をより定量的に評価することが可能となる。
【００３５】
また、蛍光ファントム装置１は、標準ファントム１１を有しているため、測定対象物の光散乱および光吸収を再現する媒質から構成される標準ファントム１１と、上記媒質に蛍光色素を含有させて構成される蛍光ファントム１２、１３、１４、１５との蛍光輝度を比較することにより、光散乱および光吸収の影響を受けずに蛍光輝度をより正確に評価することが可能となる。
【００３６】
また、蛍光ファントム装置１において、標準ファントム１１および蛍光ファントム１２、１３、１４、１５を構成する媒体は、二酸化チタン粒子、シリカ粒子、ポリマー微粒子、アルミナ、石英ガラス微粒子および脂質微粒子から選ばれる少なくとも１種の散乱粒子と、顔料および染料から選ばれる少なくとも１種の光吸収物質と、を含んでいるため、測定対象物の光散乱および光吸収がより精度よく再現され、蛍光輝度がより精度よく測定される。
【００３７】
また、本実施形態に係る蛍光イメージング方法によれば、蛍光色素の含有濃度のそれぞれ異なる複数の蛍光ファントム１２、１３、１４、１５を備える蛍光ファントム装置１を測定対象物の生体とともに照射するため、生体中の蛍光色素の濃度を定量的に評価することができる。
【００３８】
また、蛍光ファントム装置１においては、蛍光色素としてＩＣＧを使用するため、励起波長が７５０〜８１０ｎｍであり蛍光波長の中心が８４０ｎｍであるという光学特性を持つＩＣＧを蛍光色素とするため、生体を測定対象物として蛍光観察を行う場合に、６００ｎｍより短波長の光を吸収する血液や、１０００ｎｍより長波長の光を吸収する水による光吸収の影響を受けにくく、生体深部の観察を行うことができる。また、生体にとって無害なＩＣＧを生体に注入して、蛍光ファントム装置１を用いて蛍光観察を行うことができる。
【００３９】
なお、本実施形態において、標準ファントムおよび蛍光ファントムを構成する溶媒は、エタノールである必要はなく、エタノールに代えて例えばメタノール、ジメチルスルホキシド、水などを使用することもできる。また、標準ファントム１１および蛍光ファントム１２、１３、１４、１５を構成する媒質には、光散乱粒子と光吸収物質の両方を含む必要はなく、少なくとも一方を含んでいればよい。
【００４０】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。図３は、第２実施形態に係る蛍光ファントム装置２の構成を示す斜視図である。第２実施形態に係る蛍光ファントム装置２は、第１実施形態に係る蛍光ファントム装置１とは、標準ファントム２１および蛍光ファントム２２、２３、２４、２５がエポキシ樹脂により形成され、固形化されている点で異なる。したがって、第１実施形態との違いを主に説明する。
【００４１】
蛍光ファントム装置２は、ファントム支持体２０と、標準ファントム２１と、蛍光ファントム２２、２３、２４、２５と、を備えて構成される。ファントム支持体２０は、標準ファントム２１を収容する標準ファントム収容部と、蛍光ファントム２２、２３、２４、２５を収容する蛍光ファントム収容部とを備えている。
【００４２】
標準ファントム２１は、第１実施形態の標準ファントム１１と同様に、光散乱および光吸収を再現する媒質により構成される。この媒質に含まれる光散乱粒子および光吸収物質には第１実施形態と同様の物質を使用することができる。本実施形態においては、媒質は、エタノールに光散乱粒子と光吸収物質を混合し、さらにこの液体をエポキシ樹脂に混合して固形化したものである。
【００４３】
蛍光ファントム２２、２３、２４、２５は、上記の媒質に所定の濃度のＩＣＧを含有させて構成される。より具体的には、媒質は、エタノールに光散乱粒子および光吸収物質を混合し、さらに所定の濃度のＩＣＧを溶かし、エポキシ樹脂を混合して固形化することにより形成される。蛍光ファントム２２、２３、２４、２５に含有させるＩＣＧの濃度は、蛍光ファントム２２、２３、２４、２５それぞれにおいて異なっている。また、本実施形態において、蛍光ファントム２２、２３、２４、２５は一列に配列されており、また、ＩＣＧの含有濃度の低いものから高いものへという順番で並んでいる。
【００４４】
上記のように構成された蛍光ファントム装置２を使用しても、第１実施形態で説明したものと同様の蛍光イメージング方法を実施することができる。
【００４５】
本実施形態によれば、第１実施形態によるものと同様の効果を得ることができる。さらに、蛍光ファントム装置２によれば、標準ファントム２１および蛍光ファントム２２、２３、２４、２５がエポキシ樹脂により形成されているため、標準ファントム２１および蛍光ファントム２２、２３、２４、２５が固形化され、媒質が蒸発してしまうことがなく、蛍光色素濃度の信頼性が長期にわたって確保される。
【００４６】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。図４は、第３実施形態に係る蛍光ファントム装置３の構成を示す平面図である。第３実施形態に係る蛍光ファントム装置３は、標準ファントム３１と、蛍光ファントム３２、３３と、を備えて構成される。また、蛍光ファントム装置３は、測定対象物に貼付して使用される。
【００４７】
標準ファントム３１は、測定対象物の光散乱および光吸収を再現する媒質により構成されている。具体的には、この媒質は、第１実施形態と同様の光散乱粒子および光吸収物質を混合したエタノールをポリウレタン樹脂に混合したものである。媒質にはポリウレタン樹脂が混合されるため、標準ファントム３１は半固形化してゲル状に形成される。
【００４８】
蛍光ファントム３２、３３は、上記の媒質に所定の濃度のＩＣＧを含有させて構成される。したがって、蛍光ファントム３２、３３も標準ファントム３１と同様に半固形化してゲル状に形成される。
【００４９】
以上のように蛍光ファントム装置３は構成されているため、蛍光ファントム装置３は曲面に沿って曲げることができる半固形状となる。
【００５０】
上記のように構成される蛍光ファントム装置３の使用方法を、図５を参照して説明する。図５は、第３実施形態に係る蛍光ファントム装置３の使用方法を示す模式図である。測定対象物である生体Ｂの表面は凸曲面を形成している。この生体Ｂの表面に沿う形に蛍光ファントム装置３を曲げて、蛍光ファントム装置３を生体Ｂの上に載せる。そして、近赤外線カメラＰを、蛍光ファントム装置３の面に垂直な方向から近づけ、近赤外線カメラＰにより蛍光ファントム装置３と生体とを撮影する。
【００５１】
以上のように構成される蛍光ファントム装置３によっても、第１実施形態に係る蛍光ファントム装置１を使用した場合の効果と同様の効果が得られる。また、蛍光ファントム装置３においては、標準ファントム３１および蛍光ファントム３２、３３、３４、３５がポリウレタン樹脂により形成されるので、蛍光ファントム装置が曲面に沿って曲げることの可能なものとなるため、測定対象物の表面が曲面である場合に、測定対象物の表面に沿って蛍光ファントム装置を曲げることにより、測定対象物からの蛍光輝度をより正確に測定することが可能となる。
【００５２】
なお、本実施形態においては、蛍光ファントム装置３を半固形化してゲル状に形成するために使用する樹脂として、ポリウレタン樹脂ではなく、例えばシリコン樹脂を用いてもよい。
【００５３】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。図６は、第４実施形態に係る蛍光ファントム装置４の構成を示す斜視図である。第４実施形態に係る蛍光ファントム装置４は、ファントム支持体４０と、標準ファントム４１と、複数（本実施形態においては４個）の蛍光ファントム４２、４３、４４、４５と、を備えて構成される。ファントム支持体４０は、標準ファントム４１を収容する標準ファントム収容部と、蛍光ファントム４２、４３、４４、４５を収容する蛍光ファントム収容部とを備えている。
【００５４】
標準ファントム４１は、第２実施形態の標準ファントム２１と同様に、光散乱粒子および光吸収物質を混合したエタノールにエポキシ樹脂を混合した媒質により構成され、固形化して形成されている。
【００５５】
蛍光ファントム４２は、表層ダミー４２Ａと板状ファントム４２Ｂと深層ダミー４２Ｃとを有している。表層ダミー４２Ａは、測定対象物の光散乱および光吸収を再現する媒質により構成されている。また、表層ダミー４２Ａは、ファントム支持体４０に設けられた蛍光ファントム収容部の表層に配置されている。深層ダミー４２Ｃは、上記の媒質により構成され、また、蛍光ファントム収容部の深層に配置されている。板状ファントム４２Ｂは、上記の媒質に蛍光色素としてＩＣＧを含有させて構成されている。また、板状ファントム４２Ｂは、表層ダミー４２Ａと深層ダミー４２Ｃに挟まれて蛍光ファントム収容部に配置される。
【００５６】
同様に、蛍光ファントム４３は表層ダミー４３Ａと板状ファントム４３Ｂと深層ダミー４３Ｃを有し、板状ファントム４３Ｂが表層ダミー４３Ａと深層ダミー４３Ｃに挟まれるようにして蛍光ファントム収容部に配置される。蛍光ファントム４４は表層ダミー４４Ａと板状ファントム４４Ｂと深層ダミー４４Ｃを有し、板状ファントム４４Ｂが表層ダミー４４Ａと深層ダミー４４Ｃに挟まれるようにして蛍光ファントム収容部に配置される。蛍光ファントム４５は、表層ダミー４５Ａと板状ファントム４５Ｂとを備えて構成される。蛍光ファントム４５においては、板状ファントム４５Ｂは、蛍光ファントム収容部の最深部に配置されており、深層ダミーを有していない。
【００５７】
本実施形態においては、板状ファントム４２Ｂ、４３Ｂ、４４Ｂ、４５Ｂは、蛍光ファントム４２、４３、４４、４５のそれぞれにおいて同等の厚さを有し、同等の濃度のＩＣＧを含有する。また、蛍光ファントムそれぞれにおいて異なる深さに配置されている。本実施形態では、蛍光ファントム４２、４３、４４、４５は一列に配列され、板状ファントム４２Ｂ、４３Ｂ、４４Ｂ、４５Ｂの配置される深さは、順番に深くなっていくように構成されている。
【００５８】
上記のように構成された蛍光ファントム装置４を使用しても、第１実施形態で説明したものと同様の蛍光イメージング方法を実施することができる。
【００５９】
本実施形態によれば、測定対象物の光散乱および光吸収を再現する媒質により構成される表層ダミー４２Ａと深層ダミー４２Ｃとの間に板状ファントム４２Ｂが配置される。したがって、測定対象物と本実施形態の蛍光ファントム装置４を近赤外光で照射し、測定対象物からの蛍光と蛍光ファントムからの蛍光輝度を比較して観察することにより、測定対象物の皮膚や脂肪、筋肉の厚みの違いにより、散乱や光吸収が生じる場合であっても、測定対象物における蛍光色素の有無を正しく評価することができる。
【００６０】
また、本実施形態に係る蛍光ファントム装置４においては、この場合には、同等の厚さを有し、同等の濃度の蛍光色素を含有する板状ファントム４２Ｂ、４３Ｂ、４４Ｂ、４５Ｂが、蛍光ファントム４２、４３、４４、４５それぞれにおいて異なる深さに配置される。また、測定対象物の光散乱および光吸収を再現する媒質により構成される表層ダミー４２Ａと深層ダミー４２Ｃとの間に板状ファントム４２Ｂが配置される。したがって、測定対象物と本実施形態の蛍光ファントム装置４を近赤外光で照射し、測定対象物からの蛍光と蛍光ファントム４２、４３、４４、４５からの蛍光輝度を比較して観察することにより、測定対象物の皮膚や脂肪、筋肉の厚みの違いにより、散乱や光吸収が生じる場合であっても、測定対象物における蛍光色素の濃度を一層正しく評価することができる。
【００６１】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態について説明する。図７は、第５実施形態に係る蛍光ファントム装置４の構成を示す斜視図である。第５実施形態に係る蛍光ファントム装置５は、ファントム支持体５０と、標準ファントム５１、６１、７１と、蛍光ファントム５２、５３、５４、５５、６２、６３、６４、６５、７２、７３、７４、７５とを備えて構成される。標準ファントム５１、６１、７１は、第４実施形態に係る標準ファントム４１と同様に、光散乱粒子および光吸収物質を混合したエタノールにエポキシ樹脂を混合した媒質により構成され、固形化して形成されている。
【００６２】
蛍光ファントム５２、５３、５４、５５、６２、６３、６４、６５、７２、７３、７４、７５は、第４実施形態に係る蛍光ファントム４２、４３、４４、４５と同様に、それぞれ板状ファントムを有している。また、蛍光ファントム装置５においては、標準ファントム５１と蛍光ファントム５２、５３、５４、５５が一列に配列され、標準ファントム６１と蛍光ファントム６２、６３、６４、６５が一列に配列され、標準ファントム７１と蛍光ファントム７２、７３、７４、７５が一列に配列されている。蛍光ファントム５２、５３、５４、５５の有する板状ファントムは同等の厚さを有し、同等の濃度のＩＣＧを含有し、異なる深さに設けられる。蛍光ファントム６２、６３、６４、６５の有する板状ファントムは同等の厚さを有し、同等の濃度のＩＣＧを含有し、異なる深さに設けられる。蛍光ファントム７２、７３、７４、７５の有する板状ファントムは同等の厚さを有し、同等の濃度のＩＣＧを含有し、異なる深さに設けられる。ここで、蛍光ファントム５２、６２、７２の含有するＩＣＧの濃度は、それぞれ異なるものとされている。したがって、ファントム支持体５０と標準ファントム５１と蛍光ファントム５２、５３、５４、５５とは、第４実施形態のファントム装置を構成している。同様に、ファントム支持体５０と標準ファントム６１と蛍光ファントム６２、６３、６４、６５とが第４実施形態のファントム装置を構成しており、ファントム支持体５０と標準ファントム７１と蛍光ファントム７２、７３、７４、７５とが第４実施形態のファントム装置を構成している。つまり、本実施形態の蛍光ファントム装置５は、上記の３個の蛍光ファントム装置を複数列配列した（本実施形態では３列配列した）ものであると見ることができる。蛍光ファントム装置５においては、上記３個の蛍光ファントム装置が配列されることにより、蛍光ファントム５２、５３、５４、５５、６２、６３、６４、６５、７２、７３、７４、７５がマトリックス状に配置されることとなる。また、各蛍光ファントムの含有するＩＣＧの濃度は、それぞれ列ごとに異なる。
【００６３】
上記のように構成された蛍光ファントム装置５を使用しても、第１実施形態で説明したものと同様の蛍光イメージング方法を実施することができる。
【００６４】
本実施形態によれば、複数の蛍光ファントム収容部が一列に配列される蛍光ファントム装置が複数列配列されることにより蛍光ファントムがマトリックス状に配置され、板状ファントムが含有する蛍光色素の濃度は、それぞれ列ごとに異なるようにして蛍光ファントム装置５が構成される。したがって、測定対象物と本実施形態の蛍光ファントム装置５を近赤外光で照射し、測定対象物からの蛍光と蛍光ファントム装置５からの蛍光を比較して観察することにより、測定対象物における蛍光色素の濃度および深さをより正確に評価することが可能となる。
【符号の説明】
【００６５】
１，２，３，４，５…蛍光ファントム装置、１０，２０，４０，５０…ファントム支持体、１１，２１，３１，４１，５１…標準ファントム、１２，１３，１４，１５，２２，２３，２４，２５，３２，３３，４２，４３，４４，４５，５２，５３，５４，５５，６２，６３，６４，６５，７２，７３，７４，７５…蛍光ファントム、４２Ａ，４３Ａ，４４Ａ，４５Ａ…表層ダミー、４２Ｂ，４３Ｂ，４４Ｂ，４５Ｂ…板状ファントム、４２Ｃ，４３Ｃ，４４Ｃ…深層ダミー、Ｂ…生体、Ｐ…近赤外線カメラ。
【図５】
2013096920.tif 000003
【図１】
2013096920.tif 000004
【図２】
2013096920.tif 000005
【図３】
2013096920.tif 000006
【図４】
2013096920.tif 000007
【図６】
2013096920.tif 000008
【図７】
2013096920.tif 000009