(57)【要約】      （修正有）【課題】拡散光トモグラフィ用光ファイバーホールドシステムを提供する。【解決手段】計測対象に巻きつけ可能な可撓性部材２０１と、計測プローブを固定する固定部材とを備えたファイバーホールドシステムであって、固定部材が、計測対象に対して移動可能となるように可撓性部材に保持されたファイバーホールドシステム。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象に巻きつけ可能な可撓性部材と、計測プローブを固定する固定部材とを備えたファイバーホールドシステムであって、前記固定部材が、計測対象に対して移動可能となるように前記可撓性部材に保持された前記ファイバーホールドシステム。
【請求項２】
固定部材の移動方向が、可撓性部材の延在方向と同一方向である請求項１に記載のファイバーホールドシステム。
【請求項３】
固定部材の移動方向が、可撓性部材の延在方向に対して垂直方向である請求項１に記載のファイバーホールドシステム。
【請求項４】
固定部材の移動方向が、可撓性部材の面に対して法線方向である請求項１に記載のファイバーホールドシステム。
【請求項５】
固定部材の移動手段がステッピングモータを用いたものである請求項１〜４のいずれか１項に記載のファイバーホールドシステム。
【請求項６】
ステッピングモータの動作を制御するための制御機構を備えた請求項５に記載のファイバーホールドシステム。
【請求項７】
制御機構が、位置情報認識機構又は移動速度制御機構である請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
位置情報が、MRI、CT及び超音波画像からなる群から選ばれる少なくとも１つにより得られる情報である請求項７に記載のファイバーホールドシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光生体計測装置の光ファイバーホールドシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
我が国における成人の甲状腺癌罹患率は1000人に1-3人であるが、死後の病理解剖ではその10倍以上発見され、さらに良性も含めると甲状腺の腫瘍性病変の有病率は5-10人に1人と極めて高い。甲状腺癌の約80％は乳頭癌で超音波(USG)が画像診断法として最も有用であるが、頻度的には15%程度である濾胞癌や髄様癌では良性と悪性を正確に診断することは困難である。
【０００３】
拡散光トモグラフィ（DOT）は組織酸素化状態などUSGでは検出できない変化をとらえることができ、確定診断のための新しい画像診断法としての可能性を持つ。また、甲状腺背面にある副甲状線は肉眼的同定が難しいため、甲状腺腫瘍手術時に誤って摘出される危険性が高く、副甲状腺腫はUSGでも検出困難な場合がしばしばある。近年、副甲状腺が近赤外領域の自家蛍光を発することが報告されており、近赤外光を用いるDOTによって、副甲状腺を同定できれば、それの臨床的意義は極めて高いものになると考えられる。さらに、頸部頚動脈狭窄症は、脳梗塞の主原因の一つで、その診断には血管造影や造影CTアンギオ、USG、MRIアンギオなどが用いられているが、DOTは、USGと同じく造影剤を必要とせず、簡便にしかもプラークの性状をより正確に検出できるため有用な診断法になる可能性がある。
【０００４】
このように、DOTを用いた頚部診断の学術的および臨床的意義は極めて高いものがある。しかし、これまでの技術では、DOTの適用は、脳や乳房等に限られていた。 
また、従来の光ファイバーホルダとして、１）熱可塑性樹脂によって、あらかじめ形状が成形されたタイプ、２）被験者の曲面形状によって、曲面形状が調整できるタイプ、３）測定部位に貼り付けるタイプ等がある。
しかしながら、あらかじめ光ファイバーの位置が決定されたホルダでは、複数個の測定したい対象物が存在する場合、その対象物に合わせて、最適な位置に光ファイバーを配置することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、生体を計測する光ファイバーをホールドするシステム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】
本発明者は、頚部（甲状腺、内頚動脈等）診断への臨床応用に向けて、DOTの基礎研究に取り組み、上記課題を解決するため鋭意研究を行った結果、 光ファイバーを固定する固定を移動可能とすることでDOT検出を高精度で行い得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は以下の通りである。
（１）計測対象に巻きつけ可能な可撓性部材と、計測プローブを固定する固定部材とを備えたファイバーホールドシステムであって、前記固定部材が、計測対象に対して移動可能となるように前記可撓性部材に保持された前記ファイバーホールドシステム。
（２）固定部材の移動方向が、可撓性部材の延在方向と同一方向である（１）に記載のファイバーホールドシステム。
（３）固定部材の移動方向が、可撓性部材の延在方向に対して垂直方向である（１）に記載のファイバーホールドシステム。
（４）固定部材の移動方向が、可撓性部材の面に対して法線方向である（１）に記載のファイバーホールドシステム。
（５）固定部材の移動手段がステッピングモータを用いたものである（１）〜（４）のいずれか１項に記載のファイバーホールドシステム。
（６）ステッピングモータの動作を制御するための制御機構を備えた（５）に記載のファイバーホールドシステム。
（７）制御機構が、位置情報認識機構又は移動速度制御機構である（６）に記載のシステム。
（８）位置情報が、MRI、CT及び超音波画像からなる群から選ばれる少なくとも１つにより得られる情報である（７）に記載のファイバーホールドシステム。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、光ファイバーホールドシステムが提供される。本発明のシステムにおいて、光ファイバーを固定する部材は、システム内を自在に移動することができるため、目的とする対象物に対して高精度（高分解能、高SNR）の光イメージング画像を得ることができる。また、最小限の数の光ファイバーを高効率で利用できるため、セッティング時間の短縮、測定装置のコストの低減の効果も生まれる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】プローブの固定部材を示す図である。
【図２】本発明のシステムの第一の実施形態を示す図である。
【図３】本発明のシステムの第二の実施形態を示す図である。
【図４】本発明のシステムの第三の実施形態であってステッピングモータを用いた光ファイバー固定部分の移動機構を示す図である。
【図５】本発明のシステムの第四の実施形態を示す図である。
【図６】頸部の横断面の模式図である。
【図７】本発明のシステムをヒト頚部に装着した様子の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、計測対象に巻きつけ可能な可撓性部材と、計測プローブを固定する固定部材とを備えたファイバーホールドシステムであって、前記固定部材が、計測対象に対して移動可能となるように前記可撓性部材に保持された前記ファイバーホールドシステムに関する。
光ファイバーを装着した固定部材が計測対象に対して移動することを可能とするため、複数個の測定した対象物に合わせて、最適な位置に光ファイバーを配置することができる。
【００１１】
光イメージング装置では、被検体（例えば頭部や腹部）への光の照射と被検体からの光の受光を行うために、送光プローブと受光プローブに接続された複数個の光ファイバーの先端部分を所定の配置で被検体に接触させる必要があり、そのために、マルチプローブホルダーと呼ばれる装着具が使用される。マルチプローブホルダーは、プローブが動かないように、かつ、隣り合う送光プローブと受光プローブの距離が一定となるように固定される。そして、マルチプローブホルダーは、全てのプローブが曲面にフィットすることが必要とされる。
【００１２】
しかし、光ファイバーを被検体に装着させた場合、必ずしも、測定目的の場所に所定のプローブを配置させることができるとは限らない。
そこで本発明においては、計測プローブ（光ファイバー等）を脱着可能に固定した固定部材を任意に動かせるようにし、光ファイバーを測定目的の場所に配置できるようにした。
【００１３】
図１（ａ）は、計測プローブを脱着可能に固定する固定部材の斜視図である。図１において、固定部材１０１は、基板１０２に、計測プローブを固定するための孔１０３が形成されている。図１（ａ）は、長手方向に4個の孔１０３を２列に配列させた態様の固定部材を示している。
図１（ａ）の基板１０２をＸ−Ｙ断面で切断したときの断面図を図１（ｂ）に示す。図１（ｂ）において、計測プローブ１０４を基板１０２の孔１０３に嵌め込むことで、計測プローブが固定される。計測プローブ１０４は、同一軸内に送光プローブ１０５及び受光プローブ１０６を備えた態様となっているが、この態様に限定されるものではなく、送光プローブと受光プローブとをそれぞれ別個独立させて孔に交互に配列させてもよい。
【００１４】
基板１０２は、例えば厚さ0.1mm〜10mm、好ましくは0.7ｍｍ程度のプラスチックシート等の樹脂製のシートとすることが好ましい。この基板は、測定部位（例えば首）に巻きつけた可撓性部材の形状（湾曲の度合い）に対応して変形することができる。このような形状とすることによって、それぞれの測定部位に配置される基板と表皮とを密着させ、送光プローブから発せられた透過光を、受光プローブにより効率良く受光することができる。本実施の形態の固定部材１０２には、それぞれの計測部位に応じた数の孔として、例えば４×２＝８個の孔１０３が形成されている。
【００１５】
図２は、本発明の第一の実施形態を示す図であり、固定部材を、可撓性部材２０１に組み込んだ態様を示す。図２は、６×２＝１２個の孔を形成した固定部材１０２を４枚並べて可撓性部材２０１に組み込んでいる。このように組み込むことで、固定部材１０２を、可撓性部材２０１の延在方向（可撓性部材の長手方向）に固定部材１０２をスライドさせることができる。
ここで、本発明において、可撓性部材の材質は特に限定されるものではなく、樹脂製、金属製、カーボン製のものが挙げられるが、樹脂製のものであることが好ましい。可撓性部材の長さは特に限定されるものではないが、首に巻きつける場合は例えば20ｃｍ〜60ｃｍであり、腰に巻きつける場合は例えば40ｃｍ〜100ｃｍであり、脚部に巻きつける場合は例えば10ｃｍ〜80ｃｍである。また、可撓性部材の厚さは特に限定されるものではなく、0.1ｍｍ〜10ｍｍ、好ましくは0.5ｍｍ〜1ｍｍである。また、固定部材を可撓性部材に保持させるためには、固定部材の上端部及び下端部を凸状にし、可撓性部材の上部内辺及び下部内辺を凹状として固定部材を可撓性部材に嵌め込むことができる。このようにすることで、例えばふすまのように固定部材をスライドすることができる。
【００１６】
図３は、本発明の第二の実施形態を示す図であり、１×２０＝２０個の孔を形成した固定部材１０２を１枚並べて可撓性部材２０１に組み込んだ態様である。固定部材は、可撓性部材の延在方向に対して垂直にスライドさせることができる。
図４は、本発明の第三の実施形態を示す図であり、固定部材は、ステッピングモータ４０１、歯車４０２及びベルト４０３を備え、可撓性部材（図示せず）に組み込まれている。ステッピングモータ４０１に接続された歯車４０２aは、ベルト４０３を介して歯車４０２ｂと連結されており、ベルト４０３には、固定部材が備え付けられている。ステッピングモータ４０１の動力が歯車４０２aに伝えられると、ベルトが左右にスライドする。これにより、固定部材が可撓性部材を移動させることができる。
【００１７】
本発明において、ステッピングモータ４０１の動作を制御するための制御機構は、位置情報認識機構、移動速度制御機構などを備える。位置情報認識機構は、解剖学的内部構造の情報を利用して光ファイバを最適な位置に設定するための機構であり、解剖学的内部情報として、MRI、CT、超音波画像などが挙げられ、これらを単独で、又は適宜組み合わせて使用することができる。そして、位置情報は、MRI、CT、超音波画像などから得られた画像情報を、三次元ボリュームレンダリング処理することにより認識することができる。
また、移動速度制御機構は、送受光ファイバーを一定速度で移動（掃引）させながら、データ収集を行う方法であり、その移動（掃引）速度を変えることのできる機構である。送受光ファイバーと対象物の解剖学的位置関係を連続的に変化させることによって、感度分布不足によって見落とされていた吸収変化の位置を見出すことが可能になる。
【００１８】
図５は、本発明の第四の実施形態を示す図であり、固定部材の移動方向が、可撓性部材の面に対して法線方向（可撓性部材の厚さ方向）となるように固定部材を可撓性部材に備え付けた態様を示す。(a)は可撓性部材及び固定部材の平面図、（ｂ）はX-Y面で切断したときの断面図である。図５において、本発明のファイバーホールドシステム５００は、可撓性部材５０１と、固定部材５０２とを備える。可撓性部材５０１には、延在方向に一定間隔で凹部５０４が形成されている。すなわち、凹部５０４は、可撓性部材５０１の厚み方向に溝を形成している。他方、固定部材５０２には、凹部５０４が形成されている間隔と同じ間隔となるように凸部５０３が形成され、これにより、固定部材５０２の凸部５０３と、可撓性部材５０１の凹部５０４とが嵌合して固定部材５０２は可撓性部材の厚み方向、すなわち可撓性部材の面に対して法線方向にスライドすることができる。凹部と凸部との間隔は任意であり、固定部材や可撓性部材の大きさに応じて適宜定めることができる。また、可撓性部材に凸部を、固定部材に凹部を形成させる態様であってもよい。
【００１９】
別の態様として、ステッピングモータがベルトを駆動するのではなく、ギアを回転させ、ギア構造を持ったホルダが移動する機構が考えられる。
【００２０】
図６は、頚部の横断面による構造の模式図である。頚部構造は、後側は、筋肉が大半を占めるが、前側は、甲状腺、総頚動脈、総頚静脈等の構造物が存在する。よって、甲状腺、総頚動脈、総頚静脈を描出したい場合は、その構造物の周囲に、重点的に光ファイバーを配置することが効率的であると考えられる。
すなわち、光ファイバーを固定する部分として、左総頚動静脈用、甲状腺用、右総頚動静脈用の３つの部分から構成し、それらの3つの部分が独立に左右に移動させることができる構造となっている。光ファイバー固定する部分の構造や数は、これに限定されるものではない。
図７は、本発明の光ファイバーホルダを頚部に装着した様子を示したものである。本発明のファイバーホールドシステムは、可撓性部材を頚部に装着した後であっても、固定部材を左右、上下又は奥行き方向に移動させることができるため、対象物に対して高精度の光イメージング画像を得ることができる。
【符号の説明】
【００２１】
１０１：固定部材、１０２：基板、１０３：孔、１０４：計測プローブ、１０５：送光プローブ、１０６：受光プローブ、２０１：可撓性部材、４０１：ステッピングモータ、４０２：歯車、４０３：ベルト、５００：ファイバーホールドシステム、５０１：可撓性部材、５０２：固定部材、５０３：凸部、５０４：凹部
【図１】
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【図２】
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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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