(57)【要約】【課題】生体の任意の箇所における断層画像を得ることができ、装置の小型化が可能な断層画像生成装置及び断層画像生成方法を提供する。【解決手段】本発明の断層画像生成装置は、生体表面の任意の箇所である被撮像面の表面画像を連続的に取得する表面画像取得部と、前記被撮像面での断層画像を連続的に取得する断層画像取得部と、前記連続的に取得された表面画像に基づいて前記生体表面に対する移動を検出し、前記連続的に取得された断層画像を前記移動に基づいて配置した合成断層画像を出力する制御部と、を備えることを特徴とするものである。【選択図】図１
2017221432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体表面の任意の箇所である被撮像面の表面画像を連続的に取得する表面画像取得部と、
前記被撮像面での断層画像を連続的に取得する断層画像取得部と、
前記連続的に取得された表面画像に基づいて前記生体表面に対する移動を検出し、前記連続的に取得された断層画像を前記移動に基づいて配置した合成断層画像を出力する制御部と、
を備える断層画像生成装置。
【請求項２】
前記表面画像取得部は、前記表面画像を所定時間間隔で取得し、
前記制御部は、各表面画像を直前に取得された表面画像と比較することで前記生体表面に対して前記所定時間で移動した単位移動距離を連続的に算出し、前記連続的に取得された断層画像を前記単位移動距離に基づく位置に配置した合成断層画像を出力する、
請求項１に記載の断層画像生成装置。
【請求項３】
前記所定時間を第１所定時間とする場合、前記断層画像取得部は、前記断層画像を第２所定時間間隔で取得し、
前記制御部は、前記生体表面に対して前記第２所定時間で移動した移動距離を前記単位移動距離に基づいて連続的に算出し、前記断層画像を前記第２所定時間で移動した前記移動距離に対応する距離間隔でそれぞれ配置した合成断層画像を出力する、
請求項２に記載の断層画像生成装置。
【請求項４】
前記制御部は、直前に断層画像が取得されてから前記生体表面に対して移動した距離を前記単位移動距離に基づいて算出し、
前記断層画像取得部は、直前に断層画像を取得してから前記生体表面に対して移動した距離が所定距離となる度に前記断層画像を取得し、
前記制御部は、前記断層画像を前記所定距離に対応する距離間隔で配置した合成断層画像を出力する、
請求項２に記載の断層画像生成装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記表面画像に基づく前記生体表面に対する移動の検出が所定回数連続して不可である場合、警告信号を出力し、又は前記断層画像取得部による断層画像の取得を中断させる、
請求項１から４のいずれか一項に記載の断層画像生成装置。
【請求項６】
前記被撮像面に接触可能な接触部をさらに備える、
請求項１から５のいずれか一項に記載の断層画像生成装置。
【請求項７】
前記接触部の前記生体表面への接触の有無を検出する接触検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記接触部の前記生体表面への接触が検出されない間に前記接触部の移動が所定回数連続して検出される場合、警告信号を出力する、
請求項６に記載の断層画像生成装置。
【請求項８】
前記断層画像取得部は、前記断層画像として超音波画像を取得する、請求項１から７のいずれか一項に記載の断層画像生成装置。
【請求項９】
生体表面の任意の箇所である被撮像面の表面画像を連続的に取得する表面画像取得部と、前記被撮像面での断層画像を連続的に取得する断層画像取得部と、を備える断層画像生成装置を用いる断層画像生成方法であって、
前記表面画像取得部により連続的に取得された表面画像に基づいて前記生体表面に対する移動を検出するステップと、
前記断層画像取得部により連続的に取得された断層画像を前記移動に基づいて配置した合成断層画像を出力するステップと、
を含む断層画像生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体の断層画像を生成する断層画像生成装置及び断層画像生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、患者等の生体の超音波画像等の断層画像を取得して生体の内部を検査することが行われている。このような検査としては、例えば、血管内超音波検査（ＩＶＵＳ：Intra Vascular Ultra Sound）や、コンピュータ断層撮影（ＣＴ：Computed Tomography）等の手法が一般的に用いられる。このような検査を行う装置では、一定の範囲内で生体を走査しながら、生体の断層画像を所定の距離間隔で取得し、これらの断層画像を取得された距離間隔で配置して出力することで、一定範囲の断層画像を得ることが行われている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３３３９０４号公報
【特許文献２】特開２００７−２６７８６６号公報
【特許文献３】特開２００５−１７７０８５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１〜３に開示された装置では、走査される生体の部位の範囲が限定されるため、生体の任意の箇所の断層画像を得ることはできなかった。また、生体を走査する際に断層画像を取得する撮像部等の動作を制御するための機構を要する場合があり、このような場合には装置が大型化しやすいという問題があった。
【０００５】
本発明は、前記の現状に鑑み開発されたもので、生体の任意の箇所における断層画像を得ることができ、装置の小型化が可能な断層画像生成装置及び断層画像生成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】
上記目的を達成するために、本発明の断層画像生成装置は、生体表面の任意の箇所である被撮像面の表面画像を連続的に取得する表面画像取得部と、前記被撮像面での断層画像を連続的に取得する断層画像取得部と、前記連続的に取得された表面画像に基づいて前記生体表面に対する移動を検出し、前記連続的に取得された断層画像を前記移動に基づいて配置した合成断層画像を出力する制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
ここで、本発明の断層画像生成装置は、前記表面画像取得部が、前記表面画像を所定時間間隔で取得し、前記制御部が、各表面画像を直前に取得された表面画像と比較することで前記生体表面に対して前記所定時間で移動した単位移動距離を連続的に算出し、前記連続的に取得された断層画像を前記単位移動距離に基づく位置に配置した合成断層画像を出力することが好ましい。
【０００８】
また、本発明の断層画像生成装置は、前記所定時間を第１所定時間とする場合、前記断層画像取得部が、前記断層画像を第２所定時間間隔で取得し、前記制御部が、前記生体表面に対して前記第２所定時間で移動した移動距離を前記単位移動距離に基づいて連続的に算出し、前記断層画像を前記第２所定時間で移動した前記移動距離に対応する距離間隔でそれぞれ配置した合成断層画像を出力することが好ましい。
【０００９】
また、本発明の断層画像生成装置は、前記制御部が、直前に断層画像が取得されてから前記生体表面に対して移動した距離を前記単位移動距離に基づいて算出し、前記断層画像取得部が、直前に断層画像を取得してから前記生体表面に対して移動した距離が所定距離となる度に前記断層画像を取得し、前記制御部が、前記断層画像を前記所定距離に対応する距離間隔で配置した合成断層画像を出力することが好ましい。
【００１０】
また、本発明の断層画像生成装置は、前記制御部が、前記表面画像に基づく前記生体表面に対する移動の検出が所定回数連続して不可である場合、警告信号を出力し、又は前記断層画像取得部による断層画像の取得を中断させることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の断層画像生成装置は、前記被撮像面に接触可能な接触部をさらに備えることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の断層画像生成装置は、前記接触部の前記生体表面への接触の有無を検出する接触検出部をさらに備え、前記制御部が、前記接触部の前記生体表面への接触が検出されない間に前記接触部の移動が所定回数連続して検出される場合、警告信号を出力することが好ましい。
【００１３】
さらに、本発明の断層画像生成装置は、前記断層画像取得部が、前記断層画像として超音波画像を取得することが好ましい。
【００１４】
また、上記目的を達成するために、本発明の断層画像生成方法は、生体表面の任意の箇所である被撮像面の表面画像を連続的に取得する表面画像取得部と、前記被撮像面での断層画像を連続的に取得する断層画像取得部と、を備える断層画像生成装置を用いる断層画像生成方法であって、前記表面画像取得部により連続的に取得された表面画像に基づいて前記生体表面に対する移動を検出するステップと、前記断層画像取得部により連続的に取得された断層画像を前記移動に基づいて配置した合成断層画像を出力するステップと、を含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、生体の任意の箇所における断層画像を得ることができ、装置の小型化が可能な断層画像生成装置及び断層画像生成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る断層画像生成装置のブロック図である。
【図２】図１の断層画像生成装置の一例を示す図である。
【図３】図１の断層画像生成装置の使用態様の一例を示す図である。
【図４】図１の断層画像生成装置の動作原理を説明する概略図である。
【図５】図１の断層画像生成装置の動作例１を示すフローチャートである。
【図６】図４の動作例１によって得られる合成断層画像の一例を示す図である。
【図７】図１の断層画像生成装置の動作例２を示すフローチャートである。
【図８】図６の動作例２によって得られる合成断層画像の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
以下、各図面を参照して、本発明の一実施形態に係る断層画像生成装置１について詳細に例示説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態に係る断層画像生成装置１の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る断層画像生成装置１は、接触部１００と、表面画像取得部２００と、断層画像取得部３００と、接触検出部４００と、制御部５００と、記憶部６００と、出力部７００と、通信部８００とを備える。また、図１において、各機能ブロックを結ぶ矢印は、情報や命令等の流れる方向を示す。
【００１９】
また、断層画像生成装置１は、人の手による保持が可能に形成されている。断層画像生成装置１は、例えば、コンピュータのポインティングデバイスとして使用されるマウス（以下、単に「マウス」と記載する）やペン等のように人の手で把持することが可能な形状に形成されていてもよいし、全体の形状をリング状にすることで人の手の指を挿入可能とするなど人の手に装着可能に形成されていてもよい。
【００２０】
接触部１００は、少なくともその一部が断層画像生成装置１の外面に露出するように設けられ、その露出部分を皮膚等の生体表面の任意の箇所（被撮像面Ｘ）に接触させることが可能な部位である。接触部１００は、生体表面に接触させたまま、生体表面上を滑らせるようにして、生体表面に対する位置を移動させることができる。
【００２１】
表面画像取得部２００は、被撮像面Ｘの表面画像を連続的に取得するデバイスである。ここで、「表面画像を連続的に取得する」とは、表面画像を取得後、時間的・位置的間隔が一定であるか否かによらず、次の画像を取得することを意味する。本例では、表面画像取得部２００は、被撮像面Ｘの表面画像を所定時間（第１所定時間）間隔で取得する。表面画像取得部２００は、取得した表面画像を制御部５００に出力する。表面画像取得部２００は、例えば、光源及び撮像部を有し、光源から射出されて被撮像面Ｘで反射した光を撮像部で撮像することで、表面画像を取得するように構成することができる。なお、表面画像取得部２００は、接触部１００が被撮像面Ｘに接触した状態で、被撮像面Ｘの表面画像を取得することが好ましい。接触部１００を被撮像面Ｘに接触させた状態にすることにより、表面画像取得部２００と被撮像面Ｘとの位置関係を任意の箇所で略一定にすることができる。そのため、表面画像取得部２００により連続的に撮像される表面画像のばらつきを抑制することができる。
【００２２】
断層画像取得部３００は、被撮像面Ｘでの断層画像を連続的に取得するデバイスである。ここで、「断層画像を連続的に取得する」とは、断層画像を取得後、時間的・位置的間隔が一定であるか否かによらず、次の画像を取得することを意味する。本例では、断層画像取得部３００は、被撮像面Ｘでの断層画像を、所定時間（第２所定時間）間隔で取得してもよいし、接触部１００の生体表面に対する移動距離が所定距離となる度に取得してもよい。ここで、第２所定時間は、上述した第１所定時間と同じでもよいし、異なっていてもよい。これらの第２所定時間や所定距離は、予め設定された値であり、使用者が適宜変更できるように構成してもよい。断層画像取得部３００が被撮像面Ｘでの断層画像を取得する方法の詳細については後述する。断層画像取得部３００は、取得した断層画像を制御部５００に出力する。
【００２３】
断層画像取得部３００は、例えば、断層画像として超音波画像を取得する超音波検査部として構成される。断層画像取得部３００が超音波検査部として構成される場合、断層画像取得部３００は、超音波発生部と、超音波受信部と、超音波信号処理部とを有し、超音波発生部から超音波を発生させ、被撮像面Ｘを介して生体内部から反射した超音波を超音波受信部で受信し、超音波信号処理部で信号処理することで、被撮像面Ｘでの断層画像を得ることができる。断層画像取得部３００として超音波検査部を用いる場合、複数の超音波検査部を設けてもよい。これにより、それぞれの超音波検査部から１つの焦点の画像を取得することで、鮮明な断層画像を得ることができる。
【００２４】
「被撮像面Ｘでの断層画像」とは、被撮像面Ｘからの生体内部の断面の画像を意味する。断層画像は、例えば、被撮像面Ｘに沿う方向よりも被撮像面Ｘに直交する方向（生体内部方向）に長い平面画像である。なお、断層画像取得部３００は、通常の使用においては表面画像取得部２００からの距離が変化しない。つまり、断層画像生成装置１において、表面画像取得部２００及び断層画像取得部３００の相対的な位置関係は一定である。なお、本実施形態の断層画像生成装置１では、ハウジング１０に対して表面画像取得部２００及び断層画像取得部３００を固定することにより、表面画像取得部２００及び断層画像取得部３００の相対的な位置関係を一定としている（図２〜図４参照）。
【００２５】
接触検出部４００は、接触部１００の生体表面への接触の有無を検出する。接触検出部４００は、例えば、接触部１００の表面であって被撮像面Ｘに接触する箇所に設けられたタッチセンサー等によって構成される。また、接触検出部４００は、表面画像取得部２００の一機能として構成されてもよい。具体的には、表面画像取得部２００が取得する画像の焦点距離からのずれを検出することで、接触部１００が生体表面から離れたことを検知することができる。更に、接触検出部４００は、被撮像面Ｘとの距離を非接触で検出する非接触式の距離センサであってもよい。かかる場合には、接触検出部４００が、例えば、被撮像面Ｘとの距離が所定の距離以下となった際に接触部１００と被撮像面Ｘとが接触していると検出させるように設定すればよい。また、被撮像面Ｘとの距離が所定の距離以上となった際に接触部１００と被撮像面Ｘとが離間していると検出させるように設定してもよい。接触検出部４００は、接触部１００の生体表面への接触の有無の検出結果を制御部５００に出力する。
【００２６】
制御部５００は、例えばプロセッサから構成され、各構成部に情報や命令を送信して後述する各動作例に係る処理を実行する。特に、制御部５００は、後述する合成断層画像や警告信号を出力部７００及び通信部８００の少なくともいずれか一方に出力する。
【００２７】
記憶部６００は、制御プログラムやデータを記憶する記憶装置であり、制御部５００による読み出しや書き込みが可能である。記憶部６００が記憶する制御プログラムやデータは、制御部５００が各動作例に係る処理を実行するために使用される。
【００２８】
出力部７００は、制御部５００から受信した合成断層画像や警告信号等の情報を出力するデバイスであり、例えば、表示装置、スピーカー、バイブレータ等を用いることができる。特に、制御部５００から受信した合成断層画像を出力する場合には、出力部７００としては液晶ディスプレイなどの表示装置が用いられる。
【００２９】
通信部８００は、制御部５００から受信した合成断層画像や警告信号等の情報を外部機器２に出力させるために、外部機器２と通信を行うデバイスである。通信部８００が外部機器２と行う通信は、有線通信としてもよいし、無線通信としてもよい。無線通信としては、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線通信、無線ＬＡＮ通信等の近距離通信や、インターネット等のネットワークを介した通信を使用することができる。通信部８００が通信を行う外部機器２としては、例えば、パーソナルコンピュータやスマートフォン、イヤフォン等を使用することができ、パーソナルコンピュータを使用する場合にはディスプレイによる表示やスピーカーによる音の発生により、イヤフォンによる場合には音の発生により、情報を出力することができる。
【００３０】
図２は、本実施形態に係る断層画像生成装置１の一例を示す図である。図２に示す例の断層画像生成装置１は、装置全体の形状をマウスと同様の形状として、人の手で把持可能に形成されている。断層画像生成装置１は、図２に示すように、人の手で把持された際に人の手で覆われる面と反対側の面に接触部１００を備えている。このような位置に接触部１００を備えることで、接触部１００を生体の表面に接触させながら移動させることが容易となる。なお、接触部１００以外の構成は断層画像生成装置１のハウジング１０の内部に格納されている。
【００３１】
図３は、断層画像生成装置１の使用態様の一例を示す図である。断層画像生成装置１は、図３に示すように、生体の表面としての人体の皮膚表面に、接触部１００を接触させながら移動させて使用することができる。なお、図３では、前腕部分に沿って断層画像生成装置１を移動させる例を示している。
【００３２】
図４は、断層画像生成装置１の動作原理を説明する概略図である。図４に示すように、断層画像生成装置１を生体の表面の任意の箇所で移動させることで、断層画像取得部３００によって断層画像を連続的に取得することができる（図４における太線矢印参照）。また、表面画像取得部２００によって連続的に取得された表面画像に基づいて、接触部１００の生体表面に対する移動を検出することができる。よって、取得された断層画像を接触部１００の生体表面に対する移動に基づいて配置した合成断層画像を生成することができるので、生体表面の任意の箇所における任意の範囲の断層画像を得ることができる。ここで、「接触部１００の生体表面に対する移動」とは、接触部１００の生体表面に対する移動距離、移動の方向、移動のベクトル（移動距離と移動の方向とを合わせた情報）等を意味する。なお、図４に示す生体内の環状部分は血管壁等の、脈管の管壁を示している。
【００３３】
ここで、図２〜図４に示す断層画像生成装置１はマウスと同様の形状を有するものであるが、この形状に限られるものではなく、例えば、一端側に接触部１００、表面画像取得部２００及び断層画像取得部３００が配置された棒形状とすることも可能である。また、図４では、接触部１００が被撮像面Ｘに接触している状態で、表面画像取得部２００及び断層画像取得部３００も被撮像面Ｘに接触する構成を示しているが、この構成に限られるものではなく、接触部１００が被撮像面Ｘに接触している状態で、表面画像取得部２００及び断層画像取得部３００が被撮像面Ｘに非接触の構成であってもよい。更に、図３では、生体表面として、人体の前腕部分の皮膚表面を示しているが、断層画像生成装置１は生体組織表面の任意の箇所で用いることができ、前腕部分に限られるものではない。
【００３４】
以下、図５から図８を参照して、本実施形態に係る断層画像生成装置１の動作例１及び動作例２について説明する。
【００３５】
図５は、本実施形態に係る断層画像生成装置１の動作例１を示すフローチャートである。まず、制御部５００は、変数ｎを定義し、ｎ＝１とする（ステップＳ１０１）。次に、制御部５００は、その時点での被撮像面Ｘ内の地点Ｐｎにおける断層画像Ａｎ及び表面画像Ｂｎを、断層画像取得部３００及び表面画像取得部２００を介して取得する（ステップＳ１０２）。
【００３６】
次に、制御部５００は、直前に表面画像が取得されてから第１所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。第１所定時間が経過していない場合（ステップＳ１０３のＮｏ）、制御部５００は再度ステップＳ１０３の判定を行う。一方、第１所定時間が経過した場合（ステップＳ１０３のＹｅｓ）、その時点での被撮像面Ｘ内の地点Ｐｎ＋１における表面画像Ｂｎ＋１を、表面画像取得部２００を介して取得する（ステップＳ１０４）。
【００３７】
次に、制御部５００は、表面画像Ｂｎと表面画像Ｂｎ＋１とを比較して、接触部１００が生体表面に対して第１所定時間で移動した移動距離（以下、「単位移動距離」と記載する）を算出する（ステップＳ１０５）。具体的には、例えば、表面画像Ｂｎと表面画像Ｂｎ＋１との間に共通する特徴点を画像認識等で検出し、この特徴点の両画像間での移動距離から単位移動距離を算出することができる。
【００３８】
次に、制御部５００は、直前に断層画像が取得されてから第２所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。第２所定時間が経過していない場合（ステップＳ１０６のＮｏ）、制御部５００は変数ｎに１を加算し（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０３の処理に戻る。一方、第２所定時間が経過した場合（ステップＳ１０６のＹｅｓ）、その時点（直前に経由したステップＳ１０４と同じ時点）での被撮像面Ｘ内の地点Ｐｎ＋１における断層画像Ａｎ＋１を、断層画像取得部３００を介して取得する（ステップＳ１０８）。
【００３９】
次に、制御部５００は、断層画像Ａｎ＋１を、直前に取得された断層画像から移動距離（以下、適宜「第１移動距離」と記載する）に対応する（比例する）距離間隔で配置する（ステップＳ１０９）。なお、第１移動距離とは、接触部１００が生体表面に対して第２所定時間で移動した移動距離を意味し、直前に断層画像が取得されてから断層画像Ａｎ＋１が取得されるまでの間の移動距離である。第１移動距離は、制御部５００によって単位移動距離に基づいて算出される。具体的には、第１移動距離は、直前に断層画像が取得されてから断層画像Ａｎ＋１が取得されるまでの間に接触部１００が生体表面に対して移動した各地点間の単位移動距離を足し合わせることで、算出することができる。なお、本動作例では、断層画像取得部３００による断層画像の取得と表面画像取得部２００による表面画像の取得のタイミングが同じであることを前提として説明しているが、これらのタイミングが異なっていてもよい。その場合、例えば、連続的に算出される単位移動距離に基づいて、第１移動距離を外挿によって算出することができる。
【００４０】
次に、制御部５００は、変数ｎに１を加算し（ステップＳ１１０）、測定終了か否かを判定する（ステップＳ１１１）。ここで、測定終了の判定は、任意の測定終了条件を満たしたか否かで判定することで行うことができる。測定終了条件としては、例えば、接触部１００が生体表面に対して移動した距離が一定の距離に達すること、接触部１００の生体表面に対する移動が一定時間以上検出されないこと、断層画像が後述する表示画面の表示領域からはみ出ること、使用者からの入力などの所定の操作を受け付けること、接触部１００の生体表面に対する位置が測定開始地点に戻ること等が挙げられる。制御部５００は、測定終了ではないと判定すると（ステップＳ１１１のＮｏ）、ステップＳ１０３の処理に戻り、測定終了であると判定すると（ステップＳ１１１のＹｅｓ）、本動作を終了する。
【００４１】
制御部５００は、ステップＳ１０９の処理で配置された各断層画像からなる合成断層画像を、通信部８００を介して接続された外部機器２又は出力部７００から出力することができる。図６は、動作例１によって得られる合成断層画像の一例を示す図である。図６において、左右方向は、接触部１００が生体表面を移動した移動方向を意味する。また、上端は生体表面であり、下方は生体の内部に向かう方向を意味する。図６に示すように、動作例１によると、生体表面の任意の方向に沿った合成断層画像を取得することができる。また、動作例１による合成断層画像では、断層画像の配置に疎密の分布が発生している。これは、第２所定時間毎に取得された断層画像を第１移動距離に対応する距離間隔で配置するため、接触部１００の生体表面に対する移動速度に応じて断層画像が配置される距離間隔が変化することに起因する。このように、断層画像生成装置１は、動作例１によると、例えば接触部１００の生体表面に対する移動速度を速くすることで断層画像間の隙間は大きいが広範囲の合成断層画像を取得することができ、移動速度を遅くすることで範囲は狭いが断層画像間の隙間が小さい合成断層画像を取得することができる。
【００４２】
図７は、本実施形態に係る断層画像生成装置１の動作例２を示すフローチャートである。まず、制御部５００は、変数ｎを定義し、ｎ＝１とする（ステップＳ２０１）。次に、制御部５００は、その時点での被撮像面Ｘ内の地点Ｐｎにおける断層画像Ａｎ及び表面画像Ｂｎを、断層画像取得部３００及び表面画像取得部２００を介して取得する（ステップＳ２０２）。
【００４３】
次に、制御部５００は、直前に表面画像が取得されてから第１所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ２０３）。第１所定時間が経過していない場合（ステップＳ２０３のＮｏ）、制御部５００は再度ステップＳ２０３の判定を行う。一方、第１所定時間が経過した場合（ステップＳ２０３のＹｅｓ）、その時点での被撮像面Ｘ内の地点Ｐｎ＋１における表面画像Ｂｎ＋１を、表面画像取得部２００を介して取得する（ステップＳ２０４）。
【００４４】
次に、制御部５００は、表面画像Ｂｎと表面画像Ｂｎ＋１とを比較して、単位移動距離を算出する（ステップＳ２０５）。
【００４５】
次に、制御部５００は、直前に断層画像が取得されてから接触部１００が生体表面に対して移動した距離（以下、適宜「第２移動距離」と記載する）が所定距離以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。ここで、第２移動距離は、制御部５００によって単位移動距離に基づいて算出される。具体的には、第２移動距離は、直前に断層画像が取得されてから現時点までの間に接触部１００が生体表面に対して移動した各地点間の単位移動距離を足し合わせることで、算出することができる。なお、本動作例では、断層画像取得部３００による断層画像の取得と表面画像取得部２００による表面画像の取得のタイミングが同じであることを前提として説明しているが、これらのタイミングが異なっていてもよい。その場合、例えば、連続的に算出される単位移動距離に基づいて、第２移動距離を外挿によって算出することができる。
【００４６】
第２移動距離が所定距離未満である場合（ステップＳ２０６のＮｏ）、制御部５００は変数ｎに１を加算し（ステップＳ２０７）、ステップＳ２０３の処理に戻る。一方、第２移動距離が所定距離以上である場合（ステップＳ２０６のＹｅｓ）、その時点（直前に経由したステップＳ２０４と同じ時点）での被撮像面Ｘ内の地点Ｐｎ＋１における断層画像Ａｎ＋１を、断層画像取得部３００を介して取得する（ステップＳ２０８）。
【００４７】
次に、制御部５００は、断層画像Ａｎ＋１を、直前に取得された断層画像から上述した所定距離に対応する（比例する）距離間隔で配置する（ステップＳ１０９）。
【００４８】
次に、制御部５００は、変数ｎに１を加算し（ステップＳ２１０）、測定終了か否かを判定する（ステップＳ２１１）。ここで、測定終了の判定は、任意の測定終了条件を満たしたか否かで判定することで行うことができる。測定終了条件としては、動作例１の測定終了条件と同様の条件が挙げられる。制御部５００は、測定終了ではないと判定すると（ステップＳ２１１のＮｏ）、ステップＳ２０３の処理に戻り、測定終了であると判定すると（ステップＳ２１１のＹｅｓ）、本動作を終了する。
【００４９】
制御部５００は、ステップＳ２０９の処理で配置された各断層画像からなる合成断層画像を、通信部８００を介して接続された外部機器２又は出力部７００から出力することができる。図８は、動作例２によって得られる合成断層画像の一例を示す図である。図８において、左右方向は、接触部１００が生体表面を移動した移動方向を意味する。また、上端は生体表面であり、下方は生体の内部に向かう方向を意味する。図８に示すように、断層画像生成装置１は、動作例２によると、生体表面に沿う方向に広がりを持った合成断層画像を取得することができる。また、動作例２による合成断層画像では、各断層画像が上述した所定距離に対応する距離間隔で等間隔に配置されている。なお、図８では、各断層画像に一定の隙間が生じるように配置されているが、上述した所定距離の設定を変更することで、各断層画像に隙間が生じないように配置させたり、あるいは更に大きな隙間が生じるように配置させたりすることができてもよい。
【００５０】
ところで、本実施形態に係る断層画像生成装置１は、上述の各動作例において、表面画像に基づく接触部１００の生体表面に対する移動の検出が所定回数連続して不可である場合、警告信号を出力するように構成してもよい。接触部１００の生体表面に対する移動の検出が所定回数連続して不可である場合には、例えば、表面画像が所定回数連続して取得される間に接触部１００がほとんど移動しないと検出される場合や、ある表面画像とその直前に取得された表面画像との間に共通する特徴点が存在せずに接触部１００の移動が検出できない状態が所定回数連続する場合等がある。このように、接触部１００の生体表面に対する移動の検出が所定回数連続して不可である場合に警告信号を出力することで、合成断層画像が生成できない状態が続くことを抑制することができる。
【００５１】
また、本実施形態に係る断層画像生成装置１は、上述の各動作例において、接触部１００の生体表面への接触が接触検出部４００によって検出されない間に接触部１００の移動が所定回数連続して検出される場合、警告信号を出力するように構成してもよい。このように、接触部１００の生体表面への接触が接触検出部４００によって検出されない間に接触部１００の移動が所定回数連続して検出される場合に警告信号を出力することで、接触部１００が生体表面に正しく接触しないまま誤検出された移動距離に基づく合成断層画像が生成される可能性を低減することができる。
【００５２】
また、本実施形態に係る断層画像生成装置１は、上述の各動作例において、上述の警告信号を出力する条件下で、警告信号の出力に代えて、又は警告信号の出力と共に、断層画像取得部３００による断層画像の取得を中断するように構成してもよい。このように構成することで、警告信号を出力するように構成した場合と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
また、本実施形態に係る断層画像生成装置１は、上述の各動作例において、制御部５００が断層画像を配置する度に生成途中の合成断層画像を随時出力してもよいし、測定が終了してから完成した合成断層画像を出力してもよい。また、生成途中の合成断層画像を随時出力する場合においては、以下のように表示出力してもよい。例えば、接触部１００を生体表面に対して移動させた範囲が狭ければ拡大表示し、広ければ縮小表示することで、出力部７００の表示領域を有効に活用して視認性を高めることができる。また、接触部１００を生体表面に対して移動させた範囲が出力部７００の表示領域に収まらない場合、新たに取得された断層画像が表示されるようにスクロール表示させることで、生体の広範囲に渡る合成断層画像の視認性を損なうことなく表示させることができる。
【００５４】
また、本実施形態に係る断層画像生成装置１は、上述の各動作例において、接触部１００の生体表面に対する移動距離として、所定の座標成分での移動距離を用いてもよい。例えば、ある表面画像と直前に取得された表面画像との間に共通する特徴点の、所定の座標成分での移動距離を単位移動距離として、この単位移動距離に基づいて各移動距離を算出してもよい。これにより、接触部１００を生体表面に対して動かした際の軌跡が蛇行していても、ある座標成分に沿った移動を検出することができるので、合成断層画像を所定の平面に沿った生体の断面画像として得ることができる。
【００５５】
また、本実施形態に係る断層画像生成装置１は、上述の各動作例において、接触部１００の生体表面に対する移動距離のみならず、接触部１００の生体表面に対する回転も検出する構成としてもよい。例えば、ある表面画像と直前に取得された表面画像との間に共通する特徴点を２点以上検出し、これら特徴点を結ぶ線分の両画像間での傾きの変化から、接触部１００の生体表面に対する回転を検出することができる。これにより、各断層画像の回転による影響を補正した合成断層画像を得ることができる。
【００５６】
また、本実施形態に係る断層画像生成装置１は、上述の各動作例において、接触部１００を生体表面の所定方向に沿って移動させる操作を、所定方向に垂直な方向に少しずつずらしながら繰り返すことで、３次元の合成断層画像を得る構成としてもよい。
【００５７】
また、本実施形態に係る断層画像生成装置１は、接触部１００及び接触検出部４００を必ずしも備えなくてもよい。
【００５８】
以上のように、本実施形態に係る断層画像生成装置１によると、接触部１００を生体表面の任意の箇所に接触させ、連続的に取得された表面画像に基づいて接触部１００の生体表面に対する移動を検出し、連続的に取得された断層画像を当該移動に基づいて配置した合成断層画像を出力することができる。これにより、生体の任意の箇所における断層画像を得ることができる。また、生体を走査するための格別な機構が必要ではないため、装置の小型化が可能である。
【００５９】
本発明を諸図面や実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【００６０】
また、本発明について断層画像生成装置１を中心に説明してきたが、本発明は断層画像生成装置１が備える制御部５００により実行される断層画像生成方法、プログラム、又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
【符号の説明】
【００６１】
１  断層画像生成装置
２  外部機器
１０  ハウジング
１００  接触部
２００  表面画像取得部
３００  断層画像取得部
４００  接触検出部
５００  制御部
６００  記憶部
７００  出力部
８００  通信部
Ｘ  被撮像面
【図１】
2017221432.tif 000003
【図２】
2017221432.tif 000004
【図３】
2017221432.tif 000005
【図４】
2017221432.tif 000006
【図５】
2017221432.tif 000007
【図６】
2017221432.tif 000008
【図７】
2017221432.tif 000009
【図８】
2017221432.tif 000010