(57)【要約】      （修正有）【課題】被検体を挿入するための支持部材の開口と被検体との間からの光漏れを低減可能な事件体支持装置を提供する。【解決手段】光源と、被検者を支持する支持部材であって、被検者の一部である被検体１を挿入するための開口が空いている支持部材１１０と、光源２１０からの光を照射された被検体から発生する音響波を検出して電気信号を出力する検出部２２０と、電気信号に基づいて、被検体内の特性情報を取得する処理部を有し、支持部材は、開口の周囲において、開口の形状を規定する開口形状規定部６００を備える被検体情報取得装置を用いる。【選択図】図２
2016002373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
被検者を支持する支持部材であって、前記被検者の一部である被検体を挿入するための開口が空いている支持部材と、
前記光源からの光を照射された前記被検体から発生する音響波を検出して電気信号を出力する検出部と、
前記電気信号に基づいて、前記被検体内の特性情報を取得する処理部と、
を有し、
前記支持部材は、前記開口の周囲において、当該開口の形状を規定する開口形状規定部を備える
ことを特徴とする被検体情報取得装置。
【請求項２】
前記開口形状規定部は、前記開口に前記被検体が挿入されたときに、前記被検体と前記開口の周囲との隙間の少なくとも一部を塞ぐ
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】
前記開口形状規定部は、前記開口に前記被検体が挿入された状態で前記光源から光が照射されたときに、前記被検体と前記開口の周囲との隙間から漏れる光の光路の少なくとも一部を塞ぐ
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４】
前記開口形状規定部は、前記光源からの光を遮る遮光部材である
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項５】
前記開口形状規定部は、前記光の単位面積当たりの光量を低減する
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項６】
前記開口形状規定部は、前記被検体の形状に応じて形状が変化する
ことを特徴とする請求項１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】
前記開口形状規定部は、伸縮部材である
ことを特徴とする請求項６に記載の被検体情報取得装置。
【請求項８】
前記伸縮部材は、前記開口の周囲に、前記開口の中心部分以外を覆うように配置されることを特徴とする請求項７に記載の被検体情報取得装置。
【請求項９】
前記伸縮部材は、前記開口中心に向かうに従い、前記被検体を挿入する方向へ傾斜が設けられている
ことを特徴とする請求項８に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１０】
前記開口形状規定部は、複数の羽根を駆動させて開口面積を変化させる
ことを特徴とする請求項６に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１１】
前記複数の羽根は、前記開口の面積を縮小する方向に付勢されている
ことを特徴とする請求項１０に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１２】
前記開口形状規定部の制御をユーザが行うための入力部をさらに有する
ことを特徴とする請求項６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】
前記被検体の形状を取得する形状取得手段と、前記被検体の形状を表示する表示部をさらに有する
ことを特徴とする請求項１２に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１４】
前記被検体と、前記開口形状規定部との距離を検知する検知部をさらに有する
ことを特徴とする請求項１２に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１５】
前記開口の内部で前記被検体を保持する保持部をさらに有する
ことを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１６】
前記開口形状規定部の前記光が照射される側には、光の反射を抑制する処理がなされている
ことを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか１項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】
レーザなどの光源から生体などの被検体に光を照射し、入射した光に基づいて得られる被検体内の情報を画像化する光イメージング装置の研究が医療分野で積極的に進められている。この光イメージング技術の一つとして、Ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｉｍａｇｉｎｇ（ＰＡＩ：光音響イメージング）がある。光音響イメージングでは、光源から発生したパルス光を被検体に照射し、被検体内で伝搬・拡散したパルス光のエネルギーを吸収した被検体組織から発生した音響波を受信し、その受信信号に基づき被検体情報を画像化する。
【０００３】
光音響イメージングでは、腫瘍などの対象部位とそれ以外の組織との光エネルギーの吸収率の差を利用し、被検部位が照射された光エネルギーを吸収して瞬間的に膨張する際に発生する弾性波（光音響波）を探触子で受信する。この受信信号を数学的に解析処理することにより、被検体内の情報、特に、初期音圧分布、光エネルギー吸収密度分布あるいは吸収係数分布などを取得できる。これらの情報は、被検体内の特定物質、例えば、血液中の酸素飽和度などの定量的計測にも利用できる。近年、この光音響イメージングを用いて、小動物の血管像をイメージングする前臨床研究や、この原理を乳がんなどの診断に応用する臨床研究が積極的に進められている（非特許文献１）。
【０００４】
ＰＡＩと同じく、生体などの被検体に光を照射して被検体内の情報を画像化する光イメージング技術にＤＯＴ（Ｄｉｆｆｕｓｅｄ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）がある。ＤＯＴは、生体の内部で散乱された光信号を計測することで被検体情報をイメージングするものである。
【０００５】
非特許文献１には、被検者の一部を支持する支持部材に開口が設けられ、その開口に乳房を挿入して乳房の光音響イメージングを行う光音響装置が記載されている。この装置には、開口から挿入された乳房を保持するカップと、カップの下に位置し、半球上にトランスデューサが配置された探触子とが設けられている。半球状の探触子の下部には光源からの光を照射する照射部が備えられ、カップを通して乳房に光が照射される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】“Photoacoustic angiography of the breast”, Medical Physics, Vol. 37, No. 11, November 2010
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、開口に挿入された被検体に光を照射することにより被検体情報を取得する装置では、被検体と開口との間に隙間ができてしまい、この隙間から被検体へ照射された光が被検者側へ漏れる可能性があった。
【０００８】
本発明はこのような課題認識に鑑みてなされたものであり、被検体を挿入するための支持部材の開口と被検体との間からの光漏れの低減を目的とする。
【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、
光源と、
被検者を支持する支持部材であって、前記被検者の一部である被検体を挿入するための開口が空いている支持部材と、
前記光源からの光を照射された前記被検体から発生する音響波を検出して電気信号を出力する検出部と、
前記電気信号に基づいて、前記被検体内の特性情報を取得する処理部と、
を有し、
前記支持部材は、前記開口の周囲において、当該開口の形状を規定する開口形状規定部を備える
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、被検体を挿入するための支持部材の開口と被検体との間からの光漏れを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】被検体情報取得装置の斜視図
【図２】被検体情報取得装置の内部構成図
【図３】検出器の概略図
【図４】伸縮部材により開口を変形させる遮光部材の概略図
【図５】検出器がＹ方向へ走査された状態を示した図
【図６】羽根を駆動させて開口を変形させる遮光部材の概略図
【図７】遮光板を直線移動させて開口の形状を変形させる遮光部材の概略図
【図８】開口の形状を制御するためのワイヤを設けた遮光部材の概略図
【図９】モニタ表示画面
【図１０】ギヤを備えた遮光部材６００の概略図
【図１１】線状部材を配置した遮光部材の概略図
【図１２】距離センサを設けた遮光部材の概略図
【図１３】ひずみゲージを備えた遮光部材の概略図
【図１４】拡散光トモグラフィー装置の内部構成図
【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】
本発明は、被検体から伝播する音響波を検出し、被検体内部の特性情報を生成し、取得する技術に関する。よって本発明は、被検体情報取得装置またはその制御方法、あるいは被検体情報取得方法や信号処理方法として捉えられる。本発明はまた、これらの方法をＣＰＵ等のハードウェア資源を備える情報処理装置に実行させるプログラムや、そのプログラムを格納した記憶媒体としても捉えられる。
【００１４】
本発明の被検体情報取得装置は、被検体に光（電磁波）を照射し、光音響効果に従って被検体内または被検体表面の特定位置で発生して伝搬した音響波を受信（検出）する、光音響トモグラフィー技術を利用した装置を含む。このような被検体情報取得装置は、光音響測定に基づき被検体内部の特性情報を画像データ等の形式で得ることから、光音響イメージング装置とも呼べる。
【００１５】
光音響装置における特性情報とは、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。具体的には、酸化・還元ヘモグロビン濃度分布や、それらから求められる酸素飽和度分布などの血液成分分布、あるいは脂肪、コラーゲン、水分の分布などである。
また、特性情報は、数値データとしてではなく、被検体内の各位置の分布情報として求めてもよい。すなわち、吸収係数分布や酸素飽和度分布などの分布情報を被検体情報としてもよい。
【００１６】
本発明でいう音響波とは、典型的には超音波であり、音波、音響波と呼ばれる弾性波を含む。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。探触子により音響波から変換された電気信号を音響信号とも呼ぶ。
【００１７】
本発明は、開口に挿入された被検体に光を照射することにより被検体情報を取得する装置に適用できる。したがって本発明は、ＰＡＩ技術の他にも、ＤＯＴ技術への適用も考えられる。
開口に挿入された被検体に光を照射することにより被検体情報を取得する装置では、被検体と開口との間に隙間ができてしまい、この隙間から被検体へ照射された光が被検者側へ漏れる可能性があった。
【００１８】
光の漏れを低減するために、被検体と開口との隙間を遮光部材で塞ぐ方法が考えられる。隙間を塞ぐには被検体の形状やサイズ（以下サイズも含め形状と呼ぶ）に合わせて遮光部材を備えなければならないが、被検体の形状は一様ではない。そのため、形状が固定された遮光部材の場合、被検体の形状に合わせて遮光部材を変更しなくてはならない。さらには多様な形状の遮光部材が必要となる。
【００１９】
そこで本発明では、被検体を挿入する開口の形状が可変とする。その結果、被検体の形状に合わせて開口形状が変形し、被検体と開口との隙間を狭めることができるため、その隙間から被検者側への漏れ光の光量を低減できる。なお、開口形状は、必ずしも被検体の形状と一致するように変形する必要はない。開口の周囲の部材が、被検体と開口との隙間の少なくとも一部を塞ぐように動くことが可能であれば、光漏れを低減する効果は得られる。より具体的には、支持部材の開口周辺の部位において、形状が可変な開口形状基底部を設けると良い。
【００２０】
＜実施形態１＞
本実施形態では、被検者の一部である被検体に光を照射し、被検体から発生する音響波を検出器で受信して被検体情報を取得する装置の例について説明する（ＰＡＩ装置）。
【００２１】
まず本実施形態を構成するユニットについて説明する。図１は被検体情報取得装置の斜視図である。図２（ａ）は被検体情報取得装置の内部構成を示した側面図であり、図２（ｂ）は後述の遮光部材６００近傍の拡大図である。
【００２２】
（ベッドユニット１００）
ベッドユニット１００は被検者をうつ伏せ（伏臥位）に載せるためのユニットである。ベッドユニット１００は、被検者の体勢を維持する支持部材である寝台１１０と、寝台を支える寝台支柱１２０、ベース１３０から構成されている。寝台１１０には、被検体である乳房１を挿入するための開口Ｓが設けられた遮光部材６００が備えられている。遮光部材６００は、開口Ｓの形状を変形可能であり、乳房１と寝台１１０の間にできる隙間Ａを塞ぐように構成される。
【００２３】
ベッドユニット１００または寝台１１０は、被検者を支持する支持部材に相当する。開口Ｓは被検者の一部である被検体を挿入するために空いている穴であり、開口Ｓの周囲（縁）の形状は、後述する様々なタイプの遮光部材によって規定される。従って支持部材のうち開口の形状を規定する部分は、開口形状規定部と呼べる。
なお、被検者の支持部材は、寝台のように被検者をうつ伏せで支持するタイプに限られない。被検者が立位で寄りかかったり、斜めに寄りかかったりするタイプでも構わない。支持部材は、被検者の乳房を挿入する穴が空いており、内部で光源からの光が照射される筺体のような構造であれば、どのようなものでも良い。
【００２４】
遮光部材６００の下には、開口Ｓから挿入された乳房１を保持する保持部材としてのカップ３１０が備えられている。カップ３１０は乳房との音響インピーダンス（１．５〜１．６×１０６ｋｇ／ｍ２ｓｅｃ）が略等しく、更に光音響効果を利用した装置においては光の透過率が高い（好ましくは９０％以上）部材を用いることが好ましい。これに該当する具体的な材料としては、ポリメチルペンテン、ＰＥＴ、ポリカーボネート、エラストマーなどがある。カップ３１０の厚みは、超音波の減衰が低減できるように薄いものが良い。また、測定の際には、乳房１とカップ３１０の音響整合を取るために、カップ３１０にジェルや水などのマッチング剤を入れることが好ましい。乳房１を保持する保持部材は、カップ形状の他、シート状のフィルム、ゴムシートなども適用できる。
【００２５】
（測定ユニット２００）
測定ユニット２００は、乳房１に対して光を照射し、乳房１から発生する超音波を検出器２２０で受信するユニットである。測定ユニット２００は、乳房１へ光を照射する光照射部２１０、乳房１からの超音波を受信する半球状の検出器２２０、光照射部２１０及び検出器２２０を２次元走査するための走査ステージ２３０、測定ユニットベース２６０で構成されている。
【００２６】
図３は検出器２２０の概略図である。検出器２２０は内面に複数の音響検出素子２２３が設けられている。検出器２２０の底部には後述の光照射部２１０とカメラ２７０が設けられている。音響検出素子２２３は光音響波を受信して電気信号に変換する素子である。音響検出素子２２３を構成する部材としては、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）に代表される圧電セラミック材料や、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）に代表される高分子圧電膜材料などを用いることができる。また、圧電素子以外の素子を用いても良い。例えば、ＣＭＵＴ（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ Ｍｉｃｒｏ−ｍａｃｈｉｎｅｄ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ
Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ）などの静電容量型の素子を用いることができる。検出器２２
０は、本発明の検出部に相当する。
【００２７】
光照射部２１０は、検出器２２０の底部から乳房１へ向けて光を照射するように設けられている。光照射部２１０には図示していない光源から光学系を通して光が導かれる。光源はパルス光を発生させる装置である。光源としては大出力を得るため、レーザが望ましいが、発光ダイオードなどでもよい。光音響波を効果的に発生させるためには、被検体の熱特性に応じて十分短い時間に光を照射させなければならない。被検体が生体の場合、光源１００から発生するパルス光のパルス幅は数十ナノ秒以下にすることが望ましい。また、パルス光の波長は生体の窓と呼ばれる近赤外領域であり、７００ｎｍ〜１２００ｎｍ程度が望ましい。この領域の光は比較的生体深部まで到達することができ、深部の情報を得ることができる。生体表面部の測定に限定すれば、５００〜７００ｎｍ程度の可視光から近赤外領域も使用してもよい。さらに、パルス光の波長は観測対象に対して吸収係数が高いことが望ましい。
【００２８】
光学系は、光源で発生させたパルス光を被検体へ導く装置である。具体的にはレンズ、ミラー、プリズム、光ファイバー、拡散板、などの光学機器である。また光を導く際に、
これらの光学機器を用いて、所望の光分布となるように形状や光密度を変更することもある。光学機器はここに挙げたものだけに限定されず、このような機能を満たすものであれば、どのようなものであってもよい。
【００２９】
また、生体組織に照射することが許される光の強度は、以下に示す安全規格によって最大許容露光量（ＭＰＥ：ｍａｘｉｍｕｍ  ｐｅｒｍｉｓｓｉｂｌｅ  ｅｘｐｏｓｕｒｅ）が定められている。（例えば、ＩＥＣ  ６０８２５−１：Ｓａｆｅｔｙ  ｏｆ  ｌａｓｅｒ  ｐｒｏｄｕｃｔｓがある。また、ＪＩＳ  Ｃ  ６８０２：レーザ製品の安全基準、ＦＤＡ：２１ＣＦＲ  Ｐａｒｔ  １０４０．１０、ＡＮＳＩ  Ｚ１３６．１：Ｌａｓｅｒ  Ｓａｆｅｔｙ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ、など）。最大許容露光量は、単位面積あたりに照射することができる光の強度を規定している。このため乳房１の表面を広い面積で一括して光を照射することにより、多くの光を乳房１に導くことができるので、光音響波を高いＳＮ比で受信することができる。このため光をレンズで集光させるより、図２（ｂ）の破線で示す様に、ある程度の面積に広げる方が好ましい。
【００３０】
検出器２２０は、検出器２２０とカップ３１０との音響整合を取るためのマッチング液を保持するマッチング容器２２１が一体化されている。マッチング容器２２１には図示していないポンプ、マッチング液循環系によりマッチング液が供給、排出される。マッチング液は光音響波に対して高透過特性と低減衰特性を有する油や水などが好適である。
【００３１】
走査ステージ２３０は光照射部２１０及び検出器２２０をＸ方向に走査するＸ走査ステージ２４０と、Ｙ方向に走査するＹ走査ステージ２５０からなる。ここで、Ｘ方向は被検者をうつ伏せの姿勢で支持している状態で、被検者に対して左右方向に移動させる方向である。Ｙ方向は同様に被検者に対して頭側、尾側方向に移動させる方向である。Ｘ走査ステージはＹ走査ステージの上に設けられ、Ｘ走査ステージに対して検出器２２０は支柱２２４により固定されている。ＸＹそれぞれの走査ステージは、モータ２４１（２５１）、リニアガイド２４２（２５２）、ボールねじ２４３（２５３）により、後述の演算部７１０からの指令により制御される。この構成により、検出器２２０をＸＹの方向へ２次元走査することができる。
【００３２】
走査ステージは前述の機構に限定されるものではなく、検出器２２０を走査駆動させることができる機構であれば、リンク機構、ギヤ機構、油圧機構、など何を用いても良い。さらには、リニアガイドによる直線駆動ではなく、回転機構を用いて走査しても良い。Ｘ走査ステージ２４０とＹ走査ステージ２５０は、それぞれ図示していない原点センサとリニアエンコーダを有しており、検出器２２０の測定ユニット２００に対する位置を検出できる。また、移動は連続的に行うのが望ましいが、一定のステップで繰り返しても良い。
【００３３】
（形状情報取得部４００）
形状情報取得部４００は、乳房１の外形を表す形状情報を取得する装置である。
形状情報取得部４００は、検出器２２０の底部に設けられたカメラ２７０により画像を取得し、画像処理を行って形状情報を取得する。カメラは検出器２２０の底部に限らず乳房１の形状を取得できる場所であればどこでも良いし、被検体を撮影するカメラを複数設け、複数の方向から撮像した撮像画像を基にステレオ法などの三次元計測技術を用いて乳房１の形状情報を取得しても良い。
【００３４】
形状情報取得部４００は、トランスデューサと超音波画像化手段を設け、通常の超音波送受信によるエコー画像を用いて乳房１の外形形状を取得しても良い。また、トランスデューサとして検出器２２０に設けられた複数の音響検出素子２２３の少なくとも１つを採用しても良い。
他の例として、レーザ光を当てて乳房１をスキャニングして形状を取得しても良い。乳
房１の形状情報は、カメラ、ＵＳ、スキャナなどあらゆる手段による取得することができる。また、ユーザがモニタ９００に表示された撮像画像を見て乳房１の形状情報を入力しても良い。
【００３５】
（コンピュータ７００）
コンピュータ７００は、演算部７１０および記憶部７２０を有している。
演算部７１０は、典型的にはＣＰＵ、ＧＰＵ、Ａ／Ｄ変換器などの素子や、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣなどの回路から構成される。なお、演算部は、１つの素子や回路から構成されるだけではなく、複数の素子や回路から構成されていてもよい。また、コンピュータ７００が行う各処理をいずれの素子や回路が実行してもよい。
記憶部７２０は、典型的にはＲＯＭ、ＲＡＭ、およびハードディスクなどの記憶媒体から構成される。なお、記憶部は１つの記憶媒体から構成されるだけでなく、複数の記憶媒体から構成されていてもよい。
【００３６】
演算部７１０は、複数の音響検出素子２２３から出力された電気信号に対して信号処理を施すことができる。また、制御部としての演算部７１０は、光音響装置を構成する各構成の作動を制御することができる。
また、コンピュータ７００は、同時に複数の信号をパイプライン処理できるように構成されていることが好ましい。これにより、被検体情報を取得するまでの時間を短縮することができる。
なお、コンピュータ７００が行うそれぞれの処理を、演算部７１０に実行させるプログラムとして記憶部７２０に保存しておくことができる。ただし、プログラムが保存される記憶部７２０は、非一時的な記録媒体である。またコンピュータ７００は、本発明の処理部に相当する。
【００３７】
（モニタ９００）
モニタ９００は、コンピュータ７００から出力される被検体情報を分布画像や特定の関心領域の数値データなどで表示する装置である。また、モニタ９００はタッチパネルで構成され、ユーザがコンピュータ７００に所望の情報を入力するための入力部を兼ねている。さらに、形状情報取得部４００による乳房１の外形形状も表示することが可能であり、ユーザは乳房１の形状をモニタ９００で確認することができる。入力部は、キーボード、マウス、ダイヤル、およびボタンなどを用いても良い。
【００３８】
＜実施例１＞
次に本発明の、開口の形状を変形可能に構成された遮光部材６００の実施例について説明する。
本実施例の遮光部材６００は、乳房１を遮光部材６００の開口に挿入すると、乳房１の形状に開口が倣う構成を有する。以下に構成例を示すが、開口に乳房１を挿入して開口が開いた時に、開口を閉じる方向に力が働き、開口を閉じる方向に動く作用となる機構であればどのような構成でも良い。
【００３９】
図４は遮光部材６００を示した概略図である。図４（ａ）は遮光部材６００の平面図である。遮光部材６００は、乳房１を挿入するための開口Ｓが設けられた伸縮部材６１０と、それを寝台１１０に取り付けるための固定部材６１１で構成される。伸縮部材６１０は、開口面積が拡大縮小するように変形可能である。伸縮部材６１０は、光の透過を低減可能で弾性を有するゴムやスポンジ、伸縮性を有する布が適用できる。図４では伸縮部材６１０は、開口の中心部分以外を覆う形状に配置され、中心には乳房を挿入するための穴が空いている。この穴は略円形に限定されず、例えばスリット状でも良い。
【００４０】
図４（ｂ）は乳房挿入前の遮光部材６００の側面図である。図４（ｃ）は乳房挿入後の
遮光部材６００の側面図である。乳房挿入前の伸縮部材６１０の開口Ｓ１は、乳房１の伸縮部材６１０が接触する位置における幅Ｓ２よりも狭い。このように構成することで、乳房１を挿入した時に、乳房１が伸縮部材６１０を押し広げる。押し広げられた伸縮部材６１０には、開口Ｓを閉じる方向に力が働き、開口Ｓと乳房１との隙間を低減することが可能となる。本実施例のように伸縮可能な部材を用いることで、開口Ｓの面積を簡易に変形させて乳房１の形状に倣うことができ、且つ開口Ｓと乳房１との隙間を低減することが可能となる。
【００４１】
さらに、乳房１の挿入時にはスムーズに挿入でき、ある程度挿入した状態で遮光部材が乳房形状に倣いやすくするために、遮光部材が開口中心に近い時よりも遠い時の方が開口中心に向かう力が強いことがより好ましい。伸縮部材６１０を用いた構成では、伸縮部材６１０が有するばね定数に従い、開口中心に向かう力は開口Ｓを広げるほどより強くなる。
【００４２】
図４（ｄ）及び図４（ｅ）は傾斜を有する伸縮部材６１０の例を示した側面図である。伸縮部材６１０は、開口中心に向かうに従い乳房１を挿入する方向への傾斜が大きくなる形状に配置されていても良い。図４（ｄ）は固定部材６１１から開口中心まで傾斜が設けられている。図４（ｅ）は開口近辺にのみ傾斜が設けられている。これらのように、少なくとも乳房１が開口Ｓを押し広げる際に乳房１が接触する領域に傾斜を設けることで、開口Ｓに乳房１を挿入し易くすることが可能である。
【００４３】
図５は検出器２２０がＹ方向へ走査された状態を示した図である。検出器２２０が走査されると、それに備えられた光照射部２１０もＹ方向へ移動するため、乳房１と開口との隙間の領域Ａが破線で示した光照射範囲に含まれる。しかし、遮光部材６００によって隙間が低減されているため、被検者側への光の漏れを低減することが可能である。
【００４４】
＜別の構成例＞
次に別の構成例について説明する。図６は、複数（ここでは８枚）の羽根６２２を駆動させて開口面積を変形させる遮光部材６００の概略図である。遮光部材６００は寝台１１０に固定するための固定部材６２１と、開口Ｓを形成する羽根６２２、羽根６２２を駆動させるための駆動リング６２３で構成される。
羽根６２２は光を透過しない部材、または光の強度を減衰させて透過させる部材を使用すると良い。遮光部材に光を透過しない部材を使用した場合、遮光された光が反射して乳房１以外の部材に照射されると、そこから音響信号が発生し画像にアーチファクトとなって生じてしまう。そのため、遮光部材のレーザ出射側の面は、光が反射しないように処理されていることが好ましい。
【００４５】
駆動リング６２３は固定部材６２１と同一の中心Ｘに対して回転するように構成されている。羽根６２２は固定部材６２１に対して支点６２２ａを中心に回転する。羽根６２２には長穴６２２ｂが設けられており、長穴６２２ｂに駆動リング６２３に設けられた軸６２３ａが嵌められている。駆動リング６２３には開口Ｓが狭くなる方向へ回転するように力を付勢するための、付勢バネ６２４が備えられている。これにより、開口の面積が縮小する方向への付勢がなされる。付勢バネ６２４は、常に矢印ａ方向へ力が加わっている。これにより駆動リング６２３及び軸６２３ａが矢印ｂの方向へ回転する。さらに軸６２３ａの回転により羽根６２２が矢印ｃ方向へ移動する。
付勢バネは、駆動リング６２３の回転領域において、荷重の変化が少なくなるように、定荷重バネを用いても良い。荷重の変化を少なくすることで、開口Ｓの面積に関わらず、つまり乳房１の挿入の深さや大きさに関わらず常に同じ荷重を乳房１に加えることが可能である。
【００４６】
乳房１と接触する羽根６２２の先端６２２ｃには、乳房１と接触した際の乳房１への痛み軽減のために、ゴムなどの弾性材を形成することが好ましい。また、羽根６２２には開口中心に向かうに従い乳房１を挿入する方向に傾斜を有する形状としても良い。
【００４７】
この構成においても、乳房１を挿入した時に、乳房１が羽根６２２で形成される開口Ｓを押し広げる。押し広げられた開口Ｓは付勢バネ６２４により開口Ｓを閉じる方向に力が働き、開口Ｓと乳房との隙間を低減することが可能となる。このように剛性のある部材を用いても、開口Ｓの形状を変形させることができる。また、付勢バネ６２４を用いることで乳房の形状に倣うことができ、且つ開口Ｓと乳房１との隙間を低減することが可能となる。
【００４８】
図７（ａ）は８枚の遮光板６２９をそれぞれ直線移動させて開口Ｓの形状を変形させる構成の概略図である。それぞれの遮光板６２９は矢印で示したように直線移動する。遮光板６２９には付勢バネ６４１が備えられ、開口Ｓを閉じる方向に付勢されている。図７（ｂ）及び図７（ｃ）は遮光板６２９の側面図である。遮光部材６２９には傾斜部６２９ａが設けられている。そのため、乳房１を開口に挿入した際に、乳房１による遮光板６２９に加わる力が開口Ｓを広げる方向に働くため、開口Ｓを広げやすくなる。
本実施例では羽根６２２または遮光板６２９を８枚構成としたが、枚数はこれに限らない。また、羽根６２２または遮光板６２９の形状や駆動方法、付勢の方法などこれに限定されるものではない。
【００４９】
上述の伸縮部材６１０を用いた構成や、羽根６２２を付勢バネ６２４で付勢した構成では、乳房１を挿入する前の状態において、開口Ｓの面積が最小となる。したがって、被検者が乳房１を開口Ｓに挿入する際に、乳房１と開口Ｓの中心との位置ずれを抑制することが可能である。その開口Ｓの中心と、カップ３１０の中心を一致させた構成とすることで、乳房１のカップ３１０に対する位置合わせが容易となる効果もある。
また、開口Ｓが狭くなる方向への力は、伸縮部材６１０や付勢バネ６２４による力のみ乳房１へ加わるため、必要以上に乳房１へ力が加わることを防止することができる。
【００５０】
＜実施例２＞
本実施例の遮光部材６００は、開口Ｓの形状を制御するための制御機構と、その制御をユーザが手動で行うための入力部を有することに特徴がある。
【００５１】
図８は図４の伸縮部材６１０に開口Ｓの形状を制御するためのワイヤ６１２を設けた遮光部材６００の概略図である。ワイヤ６１２は、伸縮部材６１０にワイヤ固定部材６１３を介して固定されている。ワイヤ６１２は制御機構６１４に結合されている。ワイヤ固定部材６１３及びワイヤ６１２、制御機構６１４は、伸縮部材６１０の開口Ｓの周囲８箇所に設けられている。本実施例では制御機構６１４を８箇所としたが、数はこれに限らない。また、１つの制御機構６１４に対して複数のワイヤ６１２を結合し、同時に制御する構成にして機構を簡素化することも可能である。
【００５２】
制御機構６１４は寝台１１０との固定部６１４ａと、可動部６１４ｂで構成され、可動部６１４ｂは矢印の方向に直進運動する。開口Ｓを広げる時は可動部６１４ｂが伸縮部材６１０を引っ張る方向へ移動する。可動部６１４ｂが逆方向へ移動すると、伸縮部材６１０は開口Ｓを狭くする方向に力が働いているため、開口Ｓを狭くすることができる。制御機構６１４は可動部６１４ｂの位置を検知する図示していないエンコーダを備える。可動部６１４ｂの位置から演算することにより、伸縮部材６１０の開口Ｓの形状を検知することが可能である。
【００５３】
制御機構６１４の制御は、モニタ９００からのユーザの操作により行われる。図９はモ
ニタに表示された画面の概略図である。モニタ９００には、制御機構６１４を操作するボタンと、検出器２２０に設けられたカメラ２７０による乳房１と伸縮部材６１０の画像が表示されている。ユーザは、モニタ画面で乳房１と伸縮部材６１０の開口Ｓとの隙間を確認することができる。ユーザは開口Ｓを開く場合はボタン９１１を、閉じる場合はボタン９１２をタッチする。制御機構６１４はボタン９１１、９１２をタッチしている間だけ駆動する。これによりユーザは、モニタ９００で隙間の有無を確認しつつ、遮光部材６００の開口を制御することが可能である。
さらに制御機構６１４に備えられたエンコーダによる伸縮部材６１０の開口の形状情報をモニタ９００に表示し、ユーザの入力部による操作をサポートしても良い。このとき、カメラは被検体の形状を取得する形状取得部であり、モニタは表示部である。
【００５４】
さらには形状情報取得部４００により取得した乳房１の形状情報と、制御機構６１４に備えられたエンコーダによる伸縮部材６１０の開口情報をモニタに表示し、その情報から開口形状を乳房１に合わせ込む操作を行っても良い。例えば開口Ｓと乳房１の位置をそれぞれ数値化したものを表示し、その数値が合うように開口形状を操作する方法が適用できる。
またユーザが乳房１および遮光部材６００の位置を目視しながら入力部を操作できるように手技窓を有しても良い。
【００５５】
乳房１を挿入する際には、まず伸縮部材６１０の開口Ｓが乳房１よりも広げられる。乳房挿入後は、開口Ｓが狭くなる方向へ制御する。
この構成では、乳房挿入時に開口Ｓが予め広げられているため、被検者の乳房１により開口Ｓを押し広げる必要が無い。したがって、乳房１を開口Ｓに挿入し易く、また挿入時の圧迫感や痛みを無くすことができる。
また、モニタ９００からの操作において、複数の制御機構６１４をそれぞれ独立して制御できるようにしもて良い。この場合、乳房１の形状や強く締めつけたくない場所などに合わせて、伸縮部材６１０の開口形状をより自在に制御することが可能である。そのため、伸縮部材６１０の乳房への締め付けによる不快感をより低減することが可能となる。
【００５６】
＜別の構成例＞
この遮光部材６００も、開口Ｓの形状制御をユーザが行うための入力部を有する。
図１０は図６の駆動リング６２３にギヤ６２３ｂを備えた遮光部材６００の平面図である。ギヤ６２３ｂは伝達ギヤ６２５と噛み合っている。伝達ギヤ６２５は図示していないモータと結合されている。伝達ギヤ６２５を矢印ｄ方向へ駆動させると、駆動リング６２３は矢印ｅ方向へ回転し、羽根６２２が開口Ｓを閉じる方向へ駆動する。伝達ギヤ６２５を逆方向へ回転すれば開口Ｓは広がる。つまり、モータの駆動を制御することで開口形状を制御することが可能な構成となっている。制御はユーザによりモニタ９００から行われる。
【００５７】
図１０の構成では、駆動リング６２３に付勢バネ６２６による付勢力が、矢印ｆ方向に加えられている。この付勢バネ６２６により、モータの通電を遮断すると開口Ｓが自動的に開く作用が得られる。このように開口Ｓが自動的に開く構成にすることで、乳房１を開口から引き離す際の操作が容易になる。
【００５８】
＜別の構成例＞
図１１（ａ）は開口Ｓを有する伸縮性の部材６３０に、開口Ｓの周囲を囲むようにばね性を有する線状部材６３１を配置した遮光部材６００の概略図である。線状部材６３１は開口Ｓを囲むようにして形成されたリング部が広がる方向に付勢力を有するように備えられている。また、線状部材６３１の先端は図示していない駆動機構に結合されている。部材６３０は線状部材６３１のリング部の形状変化に応じて開口Ｓの形状が変化するように
結合されている。線状部材６３１は駆動機構の駆動によりリング部の形状が変化する。
【００５９】
駆動機構により線状部材６３１の先端が矢印ｈ方向へ移動すると、リング部が矢印ｉ方向へ形状変化するため、開口Ｓを閉じることが可能である。駆動機構を逆に制御すれば開口Ｓを開くことが可能である。また、リング部が広がる方向に付勢力を有しているため、この構成においても駆動機構の通電を遮断することで、開口Ｓを自動的に開くことが可能である。図１１（ｂ）は別の構成例であり、線状部材６３１の先端６３１ａはリング部の周に略沿った方向へ駆動させてリング部の形状を変化させても良い。また、片端６３１ｂは駆動としても固定としても良い。
以上の制御は、ユーザが手動で開口の制御をした後に、後述する実施例３〜４に記載するような方法で開口Ｓを制御させても良い。
【００６０】
＜実施例３＞
本実施例では、乳房１と開口Ｓとの距離を検知する検知手段（検知部）を有し、その検知情報に基づき遮光部材の駆動を制御する。
【００６１】
図１２は固定部材６４１に距離センサ６４２を設けた遮光部材６００の概略図であり、図１２（ａ）は平面図、図１２（ｂ）は側面図である。距離センサ６４２は、光６４２ａを乳房へ照射して反射した光を評価、演算し、距離に換算して出力される。図１２（ａ）で示したように、乳房１の形状をより詳細に検知するために、距離センサ６４２は開口Ｓに対して複数設けることが好ましい。
さらに遮光部材６００は複数の距離センサ６４２に応じた制御機構により開口形状を変形できる構成が好ましく、例えば実施例２の伸縮部材の形状を複数の制御機構で制御する構成が適用できる。伸縮部材６１０の開口形状は、伸縮部材６１０の制御機構に設けられたエンコーダの位置から演算して求めることができる。したがって、距離センサ６４２による距離と伸縮部材６１０の開口形状から、乳房１と開口Ｓとの距離を算出することが可能である。
【００６２】
伸縮部材６１０の駆動開始は、モニタ９００からのユーザの操作により行われる。ユーザは駆動開始ボタンをタッチすると、距離センサ６４２の情報と、伸縮部材６１０の位置情報から演算部７１０により自動で駆動が行われる。この時、伸縮部材６１０の駆動は算出された距離が０、すなわち接触するまで伸縮部材６１０を駆動させる制御とすることが好ましい。接触するまで駆動させることで、乳房１と開口Ｓとの隙間をより低減させることができ、光の漏れを低減することが可能となる。
【００６３】
伸縮部材６１０の別の駆動例として、乳房１と開口Ｓとの距離が０となる前、つまり乳房１に伸縮部材６１０が接触する前に駆動を停止させても良い。この場合は、例えばがんなどの測定したい領域が、伸縮部材６１０と接触する場所近傍にある場合に有効である。このように乳房１伸縮部材６１０が接触する前に駆動を停止させる制御を行う場合には、距離の絶対値を取得できるセンサであることが好ましい。
【００６４】
乳房１と開口Ｓとの距離を検知する検知手段は、直接距離が出力されるものでなく演算によって距離に換算できる構成であれば良い。例えば近接センサや荷重センサ、カメラなどが適用できる。
近接センサの場合、乳房１と開口Ｓが所望の距離まで近接したことを検知し、そこで駆動を停止する方法が考えられる。
荷重センサの場合、乳房１と伸縮部材とによる荷重を検知することができるため、荷重が０より大になった状態を乳房と開口Ｓとが接触している状態と判断できる。乳房と伸縮部材とが接触していない状態としたい場合は、荷重が０より大になった状態を検知し、その後開口Ｓを開いて荷重が０となる状態を検知する方法が考えられる。荷重を検知する手
段として、歪センサを用いても良い。
カメラの場合は、撮影された画像から画像処理によって乳房の位置検出可能である。カメラは温度カメラを用いて、温度によって乳房の位置を検知しても良いし、三次元データとして測定できるカメラを用いて位置を算出しても良い。
遮光部材６００の駆動は、自動で開口Ｓの制御が行われた後に、ユーザの操作によって開口の制御ができるように構成しても良いし、常に乳房１の形状を検知してフィードバック制御しても良い。
【００６５】
以上のように乳房１と開口Ｓとの距離を検知する検知手段を有することで、乳房１と開口Ｓとの隙間を定量的に調整することが可能である。また開口Ｓの調整を自動で行うことで、ユーザの操作が簡易になる。特に開口形状を複数の制御機構で制御する場合でも、それぞれを自動で調整することが可能なため、操作を簡易にすることができる。また、常にフィードバック制御することで、乳房１が動いてしまった場合でも、それに追従して開口Ｓの形状が変形するため、隙間を低減した状態を維持することができる。
【００６６】
＜実施例４＞
本実施例では、乳房１に付加される遮光部材の荷重を検知する検知手段を有し、その検知情報に基づき遮光部材の駆動を制御する。
【００６７】
図１３は荷重の検知手段として、ひずみゲージ６２７を備えた遮光部材６００を示した図である。ひずみゲージ６２７は伝達ギヤ６２５と図示していないモータとを結合する軸６２８に設けられている。遮光部材６００の羽根６２２を駆動する際の回転トルクをひずみゲージ６２７より検知したひずみより算出する。回転トルクと乳房１に加わる荷重の相関関係式は、開口Ｓに荷重を測定可能な治工具を用いて予め求めておき、コンピュータ７００の記憶部７２０に記憶されている。したがって、ひずみゲージ６２７のひずみを常に記憶部７２０から読み出し、演算部７１０によって荷重に演算処理される。
また乳房１への負荷できる荷重の閾値が記憶部７２０に記憶されている。閾値は遮光部材６００が乳房１へ接触しても、被検者に不快感を与えない荷重とすることが好ましい。
【００６８】
この演算処理された荷重から遮光部材６００が自動で制御される。駆動の開始はユーザによるモニタ９００からの操作で行われる。駆動の操作が開始されると、開口Ｓは閉じて乳房１と接触する。接触後も閾値の荷重となるまで駆動が継続される。閾値よりも超えてしまった場合は開口Ｓを開く方向へ駆動され、閾値以下となるようにフィードバック制御される。
荷重の検知手段は、乳房１への荷重を演算により算出できる場所であればどこでも良く、ひずみゲージの他、荷重センサが適用できる。また、複数の部材で開口Ｓを構成する場合は、それぞれに荷重を検知できる手段を備え、個別に制御しても良い。
【００６９】
この構成によれば、被検者に不快感を与えずに安定した荷重で遮光部材６００を制御することができる。
【００７０】
＜実施形態２＞
本実施形態では、被検体に光を照射し、被検体内で散乱した光を光検出器で検出して被検体情報を取得する装置の例について説明する（ＤＯＴ装置）。
【００７１】
図１４は本実施形態の内部構成図である。実施形態１と同一の構成の部材は同じ符号としている。測定ユニット８００内には、照射部２１０により光が乳房１へ照射された後、乳房１からの散乱光を検出する光検出器８２０を有する。
乳房１へ光を照射した際に、光検出器８２０をＹ方向へ駆動させた場合、隙間Ａのエリアにも光が照射される。この実施形態においても、実施形態１で述べたいずれの実施例の
遮光部材６００も適用可能である。したがって、乳房１と開口との隙間Ａからの光の漏れを低減することができる。
【００７２】
上記各実施例においては、開口の周囲（縁）の形状を規定する開口形状規定部は主に光を遮る遮光部材であるものとして説明した。しかし、一部の実施例で述べたように、被検者や医師に高エネルギーの光を照射しないようにするという目的を達成するために、光を遮る以外の方法を採ることもできる。例えば、各実施例の遮光部材の代わりに、光を拡散させて単位面積当たりの光量を低下させる光拡散性の部材や、光の一部を吸収する光吸収性の部材を用いても良い。また、遮光部材を用いる場合であっても、光の全てを遮るのではなく、外部に漏れる光をある程度弱めるような遮光効果でも構わない。
【００７３】
また、一部の実施例では、遮光部材の内側に光の反射を抑制する処理を行うことについて記載した。しかし、外部への漏れ光を防ぐという観点からは、開口形状規定部の内側に、光を反射してベッドユニット内に戻すような反射性の部材を設けても良い。この場合、特性情報を演算により取得する際に、被検体に照射される光量の変化を考慮する。
【００７４】
また、開口形状規定部は、被検体と開口の周囲（縁）との隙間の少なくとも一部を塞いでいれば、漏れ光の光路の一部を塞ぐことができるため、外部への光量を低減するという効果を奏する。
【符号の説明】
【００７５】
１００：ベッドユニット，１１０：寝台，２００：測定ユニット，２１０：光照射部，２２０：検出器，６００：遮光部材
【図１】
2016002373.tif 000003
【図２】
2016002373.tif 000004
【図３】
2016002373.tif 000005
【図４】
2016002373.tif 000006
【図５】
2016002373.tif 000007
【図６】
2016002373.tif 000008
【図７】
2016002373.tif 000009
【図８】
2016002373.tif 000010
【図９】
2016002373.tif 000011
【図１０】
2016002373.tif 000012
【図１１】
2016002373.tif 000013
【図１２】
2016002373.tif 000014
【図１３】
2016002373.tif 000015
【図１４】
2016002373.tif 000016