(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検者の被計測部位に光を照射し、拡散光を検出することにより前記被計測部位の内部情報を取得する生体計測装置であって、
前記被計測部位へ光を出射する複数の光出射端と、
前記被計測部位からの拡散光を受ける複数の光検出端と、
前記被計測部位を収容する計測空間、及び前記被計測部位を前記計測空間へ導入するための開口部を有し、前記光出射端および前記光検出端を前記計測空間へ向けて支持する容器と、
前記光検出端に入射した拡散光に基づいて前記内部情報を算出する内部情報算出部と、
前記計測空間に面する光拡散性ターゲットを有し、前記容器の前記開口部を覆うように前記容器に対し着脱可能に構成された校正治具と、
前記光出射端から前記光拡散性ターゲットに光を照射することにより前記光検出端へ入射した前記光拡散性ターゲットからの拡散光に基づいて、前記複数の光検出端それぞれについて校正用データを算出する校正用データ算出部と
を備え、
前記内部情報算出部は、前記校正用データに更に基づいて前記内部情報を算出することを特徴とする、生体計測装置。
【請求項２】
前記複数の光出射端、および前記複数の光検出端の各光軸が、所定領域を通過するように各光出射端および各光検出端の向きが設定されており、
前記所定領域を含む位置に前記光拡散性ターゲットが配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の生体計測装置。
【請求項３】
前記校正治具の前記計測空間に面する部分のうち、前記光拡散性ターゲットを除く部分に反射低減処理が施されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の生体計測装置。
【請求項４】
前記光拡散性ターゲットが拡散反射板であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の生体計測装置。
【請求項５】
前記校正治具と前記容器の前記開口部とが隙間なく接することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の生体計測装置。
【請求項６】
前記複数の光出射端に光結合された一または複数の連続光源と、
前記複数の光検出端のそれぞれに光結合された複数の光検出器と
を更に備え、
前記校正用データ算出部は、前記複数の光検出器それぞれの検出感度特性に応じた前記校正用データを算出することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の生体計測装置。
【請求項７】
前記複数の光出射端に光結合された一または複数のパルス光源と、
前記複数の光検出端のそれぞれに光結合された複数の光検出器と、
前記複数の光検出器から出力された光検出信号、及び前記パルス光源のパルス光出射タイミングを示すトリガ信号に基づいて、拡散光の光強度の時間変化を示す計測波形を取得する信号処理部と
を更に備え、
前記校正用データ算出部は、前記計測波形に畳重される装置自体の時間応答特性に応じた前記校正用データを算出することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の生体計測装置。
【請求項８】
前記校正治具は、前記容器の前記開口部を覆う第１の部分と、前記容器の内壁に沿う形状の第２の部分とを含む中空状の構造を有し、
前記光拡散性ターゲットが前記第１の部分に配置されており、
前記複数の光検出端を覆う透過性光拡散部材が、前記第２の部分における各光検出端と対向する位置に配置されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の生体計測装置。
【請求項９】
前記複数の光検出端を覆う透過性光拡散部材を更に備えることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の生体計測装置。
【請求項１０】
被検者の被計測部位へ光を出射する複数の光出射端と、前記被計測部位からの拡散光を受ける複数の光検出端と、前記被計測部位を収容する計測空間、及び前記被計測部位を前記計測空間へ導入するための開口部を有し、前記光出射端および前記光検出端を前記計測空間へ向けて支持する容器とを備えており前記被計測部位からの拡散光に基づいて前記被計測部位の内部情報を取得する生体計測装置に使用される校正治具であって、
前記計測空間に面する光拡散性ターゲットを有し、前記容器の前記開口部を覆うように前記容器に対し着脱可能に構成されていることを特徴とする、校正治具。
【請求項１１】
前記複数の光出射端、および前記複数の光検出端の各光軸が通過する領域を含む位置に前記光拡散性ターゲットが配置されていることを特徴とする、請求項１０に記載の校正治具。
【請求項１２】
前記計測空間に面する部分のうち、前記光拡散性ターゲットを除く部分に反射低減処理が施されていることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の校正治具。
【請求項１３】
前記光拡散性ターゲットが拡散反射板であることを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の校正治具。
【請求項１４】
前記容器の前記開口部と隙間なく接することを特徴とする、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の校正治具。
【請求項１５】
前記容器の前記開口部を覆う第１の部分と、前記容器の内壁に沿う形状の第２の部分とを含む中空状の構造を有し、
前記光拡散性ターゲットが前記第１の部分に配置されており、
前記複数の光検出端を覆う透過性光拡散部材が、前記第２の部分における各光検出端と対向する位置に配置されていることを特徴とする、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の校正治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体計測装置および校正治具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
頭部や乳房といった生体の内部情報を非侵襲的に計測する装置として、生体の光吸収特性を利用して内部情報を得るものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような計測装置においては、計測対象となる生体の部位に対して所定の照射位置から光を照射し、当該部位の内部を散乱されつつ伝播された光を所定の検出位置で検出し、その強度や時間波形などの測定結果から当該部位の内部情報を得ることができる。
【０００３】
このような計測装置においては、測定結果に対する装置応答特性の影響を考慮する必要がある。すなわち、被計測部位に対して光を照射する光照射系、被計測部位からの光を検出する光検出系などの計測装置各部に用いられる各装置や回路は、装置応答特性すなわちそれら自体の分光感度特性や時間応答特性、温度特性などを有している。したがって、実際に得られる測定結果は、被計測部位の内部において生成された結果に対し、装置応答特性による結果が畳重されたものとなる。
【０００４】
このような装置応答特性の影響を除去（校正）する従来の方法として、被計測部位を配置しない状態で予め校正用計測を行い、装置応答特性を取得しておく方法がある。具体的には、例えば、被計測部位への光の照射及び検出に用いられる光照射用ファイバ及び光検出用ファイバを、通常設置されている位置（光照射位置及び光検出位置）から取り外し、その先端同士を直接、またはＮＤ（Neutral Density）フィルタや拡散板を介して突き合わせ、校正用計測を行う方法がある。
【０００５】
また、非特許文献１には、装置応答特性の影響を除去するための別の方法が開示されている。非特許文献１に記載された方法では、中心に小さな散乱媒質を埋め込んだ円柱状の透明なエポキシ樹脂の周囲に光検出用ファイバを配置する。散乱媒質には光照射用ファイバが接続されており、この光照射用ファイバを介して散乱媒質に光を照射し、一様に拡散された光を光検出用ファイバにより測定することで校正用計測を行う。
【０００６】
また、特許文献２には、装置応答特性の影響を除去するための更に別の方法が開示されている。特許文献２に記載された方法では、既知の光学パラメータを有する測定対象（散乱吸収体）を校正用として用い、その測定結果と理論値との比較によって装置応答特性を算出している。
【特許文献１】国際公開第００／７５６３３号パンフレット
【特許文献２】特開２００２−１３９４２０号公報
【非特許文献１】Florian E. W. Schmidtet al., “A 32-channel time-resolved instrument for medical optical tomography”,Review of Scientific Instruments, Volume 71, Number 1, pp. 256-265, January2000
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、光照射用ファイバおよび光検出用ファイバをそれぞれ複数使用する場合、これらの先端同士を突き合わせる方法では、光照射用ファイバおよび光検出用ファイバの全ての組み合わせに応じて各ファイバを取り替えつつ校正用計測を行わなければならない。したがって、装置応答特性の校正に要する作業量が多くなり、生体計測の作業効率が低下してしまう。
【０００８】
特に、生体内部の撮像を目的とするような光計測装置においては、光照射用ファイバおよび光検出用ファイバが多数設置される。このような場合、各光照射用ファイバおよび光検出用ファイバを取り外し、全ての組み合わせについてその先端同士を順次突き合わせていたのでは、作業量が膨大となってしまう。更に、このような光計測装置においては、光源としてレーザダイオードが多く用いられるが、周囲の温度変化によって発光タイミングにドリフトを生じる傾向がある。光検出用のフォトダイオードや電子回路もまた、温度変化等によりドリフトを生じる。このため、生体計測をより精度良く行うためには、例えば一日につき一回、可能であれば生体計測を行う毎に校正用計測を行うことが望ましい。したがって、一回の校正用計測に要する時間は、可能な限り短いことが望ましい。
【０００９】
なお、非特許文献１に記載された方法では、散乱媒質に接続される光照射用ファイバを取り替えつつ校正用計測を行う必要があり、光照射用ファイバの数が多い場合、やはり作業量が多くなってしまう。
【００１０】
本発明は、以上の問題点を鑑みてなされたものであり、校正用計測の際の作業量を低減できる生体計測装置および校正治具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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明による生体計測装置は、被検者の被計測部位に光を照射し、拡散光を検出することにより被計測部位の内部情報を取得する生体計測装置であって、被計測部位へ光を出射する複数の光出射端と、被計測部位からの拡散光を受ける複数の光検出端と、被計測部位を収容する計測空間、及び被計測部位を計測空間へ導入するための開口部を有し、光出射端および光検出端を計測空間へ向けて支持する容器と、光検出端に入射した拡散光に基づいて内部情報を算出する内部情報算出部と、計測空間に面する光拡散性ターゲットを有し、容器の開口部を覆うように容器に対し着脱可能に構成された校正治具と、光出射端から光拡散性ターゲットに光を照射することにより光検出端へ入射した光拡散性ターゲットからの拡散光に基づいて、複数の光検出端それぞれについて校正用データを算出する校正用データ算出部とを備え、内部情報算出部は、校正用データに更に基づいて内部情報を算出することを特徴とする。
【００１２】
上記した生体計測装置において通常の生体計測を行う際には、容器の計測空間内に被計測部位を導入し、光出射端から被計測部位へ光を照射する。この光は、被計測部位の内部において拡散或いは吸収される。そして、被計測部位から出た拡散光のうち光検出端に入射した光は、例えばフォトダイオード等の光検出器によって検出され、当該検出結果に基づいて内部情報算出部により被計測部位の内部情報が算出される。
【００１３】
また、上記した生体計測装置において校正用計測を行う際には、容器に校正治具を装着する。この校正治具には計測空間に面するように光拡散性ターゲットが設けられているので、光出射端から出射された光は光拡散性ターゲットに当たり、拡散光となって計測空間内に拡がる。この拡散光のうち光検出端に入射した光を上記検出手段によって検出すれば、装置応答特性に起因する測定結果を得ることができる。このように、上記した生体計測装置によれば、光出射端および光検出端の各位置（光照射位置および光検出位置）を保持したまま校正用計測を行うことができる。したがって、校正用計測を行う際に光出射端および光検出端を装置から取り外して組み合わせ毎に突き合わせるといった付加的な作業が不要となり、校正用計測の際の作業量を効果的に低減できる。
【００１４】
また、生体計測装置は、複数の光出射端、および複数の光検出端の各光軸が所定領域を通過するように各光出射端および各光検出端の向きが設定されており、当該所定領域を含む位置に光拡散性ターゲットが配置されていることを特徴としてもよい。これにより、各光出射端から出射された光を一つの光拡散性ターゲットに効率良く当てることができ、また光拡散性ターゲットからの拡散光を各光検出端において効率よく受けることができる。
【００１５】
また、生体計測装置は、複数の光出射端に光結合された一または複数の連続光源と、複数の光検出端のそれぞれに光結合された複数の光検出器とを更に備え、校正用データ算出部は、複数の光検出器それぞれの検出感度特性に応じた校正用データを算出することを特徴としてもよい。これにより、連続光（ＣＷ：Continuous Wave）を使用して拡散光の光強度から被検出部位の内部情報を取得する連続光計測法（ＣＷ法）を利用した生体計測装置において、装置応答特性の一種である検出感度特性の除去（校正）を容易に行うことができる。
【００１６】
また、生体計測装置は、複数の光出射端に光結合された一または複数の変調光源と、複数の光検出端のそれぞれに光結合された複数の光検出器とを更に備え、校正用データ算出部は、複数の光検出器それぞれの変調振幅特性および位相特性に応じた校正用データを算出することを特徴としてもよい。これにより、変調光を使用して拡散光の変調強度と位相情報から被検出部位の内部情報を取得する位相変調計測法（ＰＭＳ法：Phase Modulated Spectroscopy）を利用した生体計測装置において、装置応答特性の一種である変調振幅特性および位相特性の除去（校正）を容易に行うことができる。
【００１７】
また、生体計測装置は、複数の光出射端に光結合された一または複数のパルス光源と、複数の光検出端のそれぞれに光結合された複数の光検出器と、複数の光検出器から出力された光検出信号、及びパルス光源のパルス光出射タイミングを示すトリガ信号に基づいて、拡散光の光強度の時間変化を示す計測波形を取得する信号処理部とを更に備え、校正用データ算出部は、計測波形に畳重される装置自体の時間応答特性に応じた校正用データを算出することを特徴としてもよい。これにより、パルス光を使用して拡散光の時間分解波形から被検出部位の内部情報を取得する時間分解計測法（ＴＲＳ法：Time Resolved Spectroscopy）を利用した生体計測装置において、装置応答特性の一種である装置自体の時間応答特性の除去（校正）を容易に行うことができる。
【００１８】
また、生体計測装置は、校正治具が、容器の開口部を覆う第１の部分と、容器の内壁に沿う形状の第２の部分とを含む中空状の構造を有し、光拡散性ターゲットが第１の部分に配置されており、複数の光検出端を覆う透過性光拡散部材が、第２の部分における各光検出端と対向する位置に配置されていることを特徴としてもよい。或いは、生体計測装置は、複数の光検出端を覆う透過性光拡散部材を更に備えることを特徴としてもよい。これらのうち何れかの構成により、光検出端の光学特性を考慮した、より正確な校正用計測が可能となる。
【００１９】
また、本発明による校正治具は、被検者の被計測部位へ光を出射する複数の光出射端と、被計測部位からの拡散光を受ける複数の光検出端と、被計測部位を収容する計測空間、及び被計測部位を計測空間へ導入するための開口部を有し、光出射端および光検出端を計測空間へ向けて支持する容器とを備えており被計測部位からの拡散光に基づいて被計測部位の内部情報を取得する生体計測装置に使用される校正治具であって、計測空間に面する光拡散性ターゲットを有し、容器の開口部を覆うように容器に対し着脱可能に構成されていることを特徴とする。
【００２０】
上記した校正治具は、生体計測装置の容器に装着される。この校正治具には生体計測装置の計測空間に面するように光拡散性ターゲットが設けられているので、生体計測装置の光出射端から出射された光は光拡散性ターゲットに当たり、拡散光となって計測空間内に拡がる。この拡散光のうち光検出端に入射した光を光検出素子等の検出手段によって検出すれば、装置応答特性に起因する測定結果を得ることができる。このように、上記校正治具を上記生体計測装置に使用することによって、生体計測装置における光出射端および光検出端の各位置（光照射位置および光検出位置）を保持したまま校正用計測を行うことができる。したがって、校正用計測を行う際に光出射端および光検出端を生体計測装置から取り外して組み合わせ毎に突き合わせるといった付加的な作業が不要となり、校正用計測の際の作業量を効果的に低減できる。
【００２１】
また、校正治具は、複数の光出射端、および複数の光検出端の各光軸が通過する領域を含む位置に光拡散性ターゲットが配置されていることを特徴としてもよい。これにより、生体計測装置の各光出射端から出射された光を一つの光拡散性ターゲットに効率良く当てることができ、また光拡散性ターゲットからの拡散光を各光検出端において効率よく受けることができる。
【００２２】
また、生体計測装置および校正治具は、校正治具の計測空間に面する部分のうち、光拡散性ターゲットを除く部分に反射低減処理が施されていることを特徴としてもよい。また、生体計測装置および校正治具は、校正治具と容器の開口部とが隙間なく接することを特徴としてもよい。これらにより、光拡散性ターゲットからの拡散光以外の光が光検出端に入射することを防ぎ、校正用計測の精度を高めることができる。
【００２３】
また、生体計測装置および校正治具は、光拡散性ターゲットが拡散反射板であることを特徴としてもよい。これにより、校正用の拡散光を好適に発生させることができる。
【００２４】
また、校正治具は、容器の開口部を覆う第１の部分と、容器の内壁に沿う形状の第２の部分とを含む中空状の構造を有し、光拡散性ターゲットが第１の部分に配置されており、複数の光検出端を覆う透過性光拡散部材が、第２の部分における各光検出端と対向する位置に配置されていることを特徴としてもよい。これにより、光検出端の光学特性を考慮した、より正確な校正用計測が可能となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る生体計測装置および校正治具によれば、校正用計測の際の作業量を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、添付図面を参照しながら本発明による生体計測装置および校正治具の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２７】
図１は、本発明による生体計測装置の一実施形態の構成を概念的に示す図である。本実施形態の生体計測装置１は、被検者Ａの被計測部位である乳房Ｂに光を照射し、拡散光（戻り光）を検出することにより乳房Ｂの内部を撮像し、その撮像に基づいて腫瘍や癌などの有無を検査する、いわゆる光マンモグラフィー装置（乳房撮像装置）である。また、生体計測装置１は、装置応答特性を除去（校正）するための校正用計測を実施可能に構成されている。
【００２８】
図１を参照すると、生体計測装置１は、被検者Ａが伏臥するためのベッド（基台）１０を備えており、該ベッド１０には被検者Ａの垂下した乳房Ｂを囲む半球状の容器３が取り付けられている。容器３には、複数の光ファイバ１１の一端が容器３の内側へ向けて固定されており、計測部（ガントリ）２を構成している。容器３に固定された複数の光ファイバ１１の一端には、乳房Ｂへ光を出射する複数の光出射端、および乳房Ｂからの拡散光を受ける複数の光検出端が含まれている。また、生体計測装置１は、光源装置４および計測装置５を備えている。光源装置４は、光出射端から出射される連続光、変調光またはパルス光を発生する。計測装置５は、光源装置４から出射される光と、計測部２の内側を伝播して検出された拡散光とに基づいて、乳房Ｂの内部情報を算出する。複数の光ファイバ１１の他端は計測装置５に光学的に接続されており、光源装置４と計測装置５とは光ファイバ１５を介して互いに光学的に接続されている。なお、光源装置４と計測装置５とは、電気ケーブルを介して互いに時間整合された形で接続されてもよい。
【００２９】
図２は、生体計測装置１の機能的な構成を示すブロック図である。なお、図２では、説明を容易にするために、複数の光ファイバ１１のうち照射用及び検出用の各々１本のみ代表して図示し、他の光ファイバ１１の図示を省略している。図２に示されるように、生体計測装置１は、光源４１、波長選択器４２、光検出器５１、信号処理部５２、及び演算処理部５３を備えている。これらのうち、光源４１及び波長選択器４２は、例えば光源装置４に内蔵される。また、光検出器５１、信号処理部５２、及び演算処理部５３は、例えば計測装置５に内蔵される。
【００３０】
光源４１は、光Ｐ１（連続光、変調光、或いはパルス光）を発生させる装置である。連続光は、連続光計測法（ＣＷ法）による計測の場合に用いられる。変調光は、位相変調計測法（ＰＭＳ法：Phase Modulation Spectroscopy）による計測の場合に用いられる。パルス光は、時間分解計測法（ＴＲＳ法）による計測の場合に用いられる。光Ｐ１がパルス光の場合、生体の内部情報が計測できる程度に短い時間幅のパルス光が用いられ、通常は例えば１ｎｓ以下の範囲の時間幅が選択される。光源４１から発生した光Ｐ１は、波長選択器４２に入力される。光源４１としては、発光ダイオード、レーザダイオード、及び各種のパルスダイオード等、様々なものを使用することができる。
【００３１】
波長選択器４２は、光源４１から入力された光Ｐ１を、所定波長に波長選択する装置である。波長選択器４２により選択される波長としては、生体の透過率と定量すべき吸収成分の分光吸収係数との関係等から、７００ｎｍ〜９００ｎｍ程度の近赤外線領域の波長が好ましい。波長選択器４２により波長選択された光Ｐ２は、光照射用の光ファイバ１１に入射される。なお、複数の成分についての内部情報を計測する場合等、必要に応じて、光源４１及び波長選択器４２は複数の波長成分の光を計測光として出力可能に構成される。また、波長選択を行う必要がない場合等には、波長選択器４２については、設置を省略してもよい。
【００３２】
光照射用の光ファイバ１１は、波長選択器４２を介して光源４１から入力された光Ｐ２を、その出力端から容器３内の乳房Ｂに対して照射する。この光ファイバ１１の端面（光出射端）は、容器３の内壁における所定の光照射位置に配置されている。また、光検出用の光ファイバ１１は、乳房Ｂの内部を伝播した光Ｐ２の拡散光をその一端面（光検出端）に受け、該拡散光を光検出器５１へ導く。この光ファイバ１１の端面は、容器３の内壁における所定の光検出位置に配置されている。
【００３３】
容器３の内壁と乳房Ｂとの隙間は、インターフェース剤Ｉで満たされている。インターフェース剤Ｉは、光散乱係数等の光学係数が生体組織とほぼ同等の液体であり、乳房Ｂの内外における光学特性を一致もしくは近づけるために使用される。これにより、内部情報算出の際の境界条件を乳房Ｂの形や大きさによらず一定とし、乳房Ｂの内部情報をより容易に算出できる。
【００３４】
光検出器５１は、光検出用の光ファイバ１１に入射した拡散光を検出するための装置である。光検出器５１は、検出した光の光強度等を示す光検出信号Ｓｉｇ１を生成する。生成された光検出信号Ｓｉｇ１は信号処理部５２に入力される。光検出器５１としては、光電子増倍管（ＰＭＴ：Photomultiplier Tube）の他、フォトダイオード、アバランシェフォトダイオード、ＰＩＮフォトダイオード等、様々なものを使用することができる。光検出器５１は、光Ｐ２に含まれる波長成分を十分に検出できる分光感度特性を有していることが好ましい。また、乳房Ｂからの拡散光が微弱であるときは、高感度あるいは高利得の光検出器を使用することが好ましい。
【００３５】
信号処理部５２は、光検出器５１及び光源４１と電気的に接続されており、光検出器５１により検出された光検出信号Ｓｉｇ１、及び光源４１から光Ｐ１が出力されたタイミングを示す光源４１からのトリガ信号Ｓｉｇ２に基づいて、拡散光の光強度（ＣＷ計測の場合）、拡散光の光強度および位相情報（ＰＭＳ計測の場合）、或いは拡散光の光強度の時間変化（ＴＲＳ計測の場合）を示す計測信号を取得する。信号処理部５２は、取得した計測信号の情報を電子データＤａｔａとして保持し、この電子データＤａｔａを演算処理部５３へ提供する。
【００３６】
演算処理部５３は、信号処理部５２と電気的に接続された演算手段である。乳房Ｂの内部情報を取得するために行われる通常の生体計測においては、演算処理部５３は、信号処理部５２から電子データＤａｔａを入力して、当該電子データＤａｔａに含まれる生体計測信号の情報を用いて乳房Ｂの内部情報を定量するための解析演算を行う。また、校正用計測によって取得される計測信号に対しては、演算処理部５３は、装置応答特性を示す校正用データを算出するための校正演算を行う。
【００３７】
本実施形態における演算処理部５３は、計測信号格納部５４、装置応答特性算出部５５、および内部情報算出部５６を有している。信号処理部５２から入力された電子データＤａｔａは、計測信号格納部５４に格納される。乳房Ｂの内部情報を取得するために行われる通常の生体計測において、内部情報算出部５６は、計測信号格納部５４から電子データＤａｔａを読み出し、電子データＤａｔａに含まれる生体計測信号の情報を用いて乳房Ｂの内部情報を算出する。また、装置応答特性算出部５５は、本実施形態における校正用データ算出部であり、後述する校正用計測により取得されたデータを計測信号格納部５４から読み出し、該データに含まれる校正用計測信号の情報を用いて装置応答特性を示す校正用データを算出する。なお、装置応答特性算出部５５の機能については後に詳しく述べる。
【００３８】
内部情報算出部５６において算出される内部情報は、例えば、乳房Ｂ内部の散乱係数および吸収係数、並びに乳房Ｂに含まれている各成分の濃度である。内部情報算出部５６における内部情報の算出は、以下の解析演算を適用することにより行われる。例えば、ＣＷ法による計測の場合、光源４１として連続光を使用し、内部情報算出部５６は散乱光／拡散光の強度に基づいて内部情報を算出する。また、ＰＭＳ法による計測の場合、光源４１として変調光を使用し、内部情報算出部５６は散乱光／拡散光の強度および位相情報に基づいて内部情報を算出する。また、ＴＲＳ法による計測の場合、光源４１としてパルス光を使用し、内部情報算出部５６は散乱光／拡散光の時間分解波形に基づいて内部情報を算出する。
【００３９】
このような演算処理部５３は、例えば、ＣＰＵ（CentralProcessing Unit）といった演算手段およびメモリなどの記憶手段を有するコンピュータによって実現される。なお、演算処理部５３は、光源４１や光検出器５１など、上記の各構成要素を制御する機能を更に有するとよい。
【００４０】
図３は、本実施形態における計測部２を斜め上方から見た斜視図である。計測部２は、被検者の垂下した乳房を囲む半球状の容器３と、該容器３に取り付けられた複数の光ファイバ１１とを有している。前述した図２では、光照射用の光ファイバ１１および光検出用の光ファイバ１１をそれぞれ１本ずつ代表して説明したが、本実施形態の生体計測装置１においては、例えば２０本以上の多数の光ファイバ１１が用いられており、それらの一端面１１ａが、図３に示されるように容器３の内壁における所定位置にそれぞれ配置されている。そして、これら複数の端面１１ａのうち一部が光出射端として光源４１（図２参照）に接続され、残りが光検出端として光検出器５１に接続される。或いは、各端面１１ａが、光照射用および光検出用の双方を兼ねてもよい。例えば、各光ファイバ１１を、光出射用ファイバの周囲に光検出用ファイバをバンドルした二重構造とすることにより、このような端面１１ａを好適に実現できる。
【００４１】
容器３の内面には、拡散光の反射を低減するための処理が施されていることが好ましい。例えば、容器３の内面は、化学処理や塗装などによる低反射処理が施されていることが好ましい。或いは、容器３の内面は、樹脂材料などの低反射性を有する材料や、黒色アルマイト処理されたアルミ材により形成されていてもよい。
【００４２】
図４は、図３に示した計測部２のIV−IV線に沿った側断面図の一例である。図４に示されるように、容器３は、被検者の垂下した乳房を収容する計測空間３ａと、計測空間３ａに被検者の乳房を導入するための開口部３ｂとを有している。本実施形態の容器３は、被検者の乳房を囲むように開口部３ｂを上方に向けて配置される。
【００４３】
複数の光ファイバ１１のそれぞれは、その端面１１ａ（光出射端および光検出端）が容器３の計測空間３ａへ向けて支持され、容器３に固定されている。具体的には、各光ファイバ１１は、容器３の所定の位置（光照射位置および光検出位置）に形成された孔３ｃに挿通され、図示しない保持機構（ホルダ）によって容器３に固定されている。また、複数の光ファイバ１１は、図４に示されるように、各光ファイバ１１の光軸（光出射端における光出射軸、および光検出端における光入射軸）が所定の領域Ｓ（例えば、容器３の開口部の一部を構成する領域）を通過するように設置されることが好ましい。ここで、所定領域Ｓとは、所定の軸線Ｃの一部を含む領域である。また、所定の軸線Ｃとは、被検者の乳房の垂下方向に沿った架空の軸線であり、例えば、容器３の曲率中心を通り、図１に示したベッド１０の表面に垂直な軸線である。なお、所定領域Ｓの形状は、各光ファイバ１１の光軸が通過可能な形状であれば良く、特に制限されないが、円形や矩形が好ましい。
【００４４】
また、図５は、図３に示した計測部２のIV−IV線に沿った側断面図の他の例である。図５に示されるように、各光ファイバ１１の光軸は、軸線Ｃ上の一点Ｄ（例えば、容器３の内壁を一部とする球体の中心）で互いに交差するように配置されても良い。以下、説明の便宜上、各光ファイバ１１の光軸が、所定領域Ｓ内の一点Ｄで互いに交差する実施形態を例示して詳述する。
【００４５】
ここで、図２の電子データＤａｔａに含まれる生体計測信号と、被計測部位（乳房Ｂ）の内部情報による理論上の生体計測信号と、計測装置自体による装置応答特性との関係について説明する。図６は、一例として、ＴＲＳ計測における計測波形Ｏ（ｔ）、理論波形Ｍ（ｔ）、及び装置応答特性（装置応答関数）ｈ（ｔ）の関係の一例を模式的に示すグラフである。このグラフにおいて、横軸は経過時間ｔを示し、縦軸は各時刻における光強度を示している。この光強度の経過時間ｔに依存した時間変化が、図示したそれぞれの時間波形となっている。
【００４６】
生体計測装置１において、被計測部位（乳房Ｂ）の内部を伝播した光を用いて内部情報を取得する際、伝播後に検出された光の計測波形Ｏ（ｔ）に対して解析演算を行う。そして、被計測部位での時間遅れや時間分散などの時間応答から、その内部情報を定量する。
【００４７】
一方、このような装置を用いた生体計測では、計測対象である生体による時間応答とは別に、光照射用および光検出用の光ファイバ１１内部の光伝播特性、並びに光検出器５１および信号処理部５２の応答特性など、装置自体の時間応答特性（装置応答特性）が生じる。例えば、図２に示した生体計測装置１では、光ファイバ１１、光源４１、波長選択器４２、光検出器５１、信号処理部５２、及びそれらの間の回路配線等による時間応答特性が生じる。したがって、信号処理部５２で取得されて演算処理部５３へと入力される計測波形Ｏ（ｔ）は、これらの時間応答特性が総合された装置応答関数ｈ（ｔ）が、被測定部位の内部情報による理想的な計測波形（理想波形）に重畳されたものとなる。
【００４８】
なお、上述した時間応答特性はＴＲＳ計測における装置応答特性であるが、ＣＷ計測においては、計測部２の複数の光検出端それぞれに光結合された光検出器５１の検出感度特性が装置応答特性として計測結果に含まれることとなる。また、ＰＭＳ計測においては、光ファイバ１１、光源４１、波長選択器４２、光検出器５１、信号処理部５２、及びそれらの間の回路配線等による変調振幅特性および位相特性が装置応答特性として計測結果に含まれることとなる。
【００４９】
以上のような装置応答特性による計測結果への影響を除去（校正）するための、生体計測装置１の構成について説明する。図７は、本実施形態の生体計測装置１における校正用計測の概念を示す図である。なお、図７においては、計測部２の上下が逆に示されている。生体計測装置１における校正用計測では、光出射端および光検出端を構成する複数の光ファイバ１１の各光軸が交差する点Ｄを含む位置に光拡散性ターゲット１３を設置し、光拡散性ターゲット１３に光を照射したときの拡散反射光を検出することによって装置応答特性を算出する。なお、各光ファイバ１１の光軸は、上記したように、一点Ｄで交差する必要はなく、所定領域Ｓを通過するように設定されていればよい。この場合、所定領域Ｓは、光拡散性ターゲット１３の有する面のうち、容器３の内側に向いた面（点Ｄを含む面）に対応する。
【００５０】
図８は、光拡散性ターゲット１３を有する校正治具１２の外観を示す斜視図である。なお、図８は、校正治具１２を裏面側から見た図であり、上下が逆に示されている。また、図９は、校正治具１２が計測部２に装着された様子を示す側断面図である。校正治具１２は、容器３の開口部３ｂを覆うように開口部３ｂに着脱可能に構成され、校正用計測を行う際に、複数の光ファイバ１１の光軸が交差する所定領域Ｓを含む位置に光拡散性ターゲット１３を設置するために使用される。
【００５１】
具体的には、本実施形態の校正治具１２は略円板状を呈しており、計測部２への装着時において、その平坦な裏面１２ａが計測空間３ａに面する。裏面１２ａの中心には、裏面１２ａと同一面にて露出するように光拡散性ターゲット１３が埋め込まれている。裏面１２ａの外縁には、校正治具１２が容器３に嵌合するための嵌合部１２ｂが形成されている。嵌合部１２ｂは、校正治具１２の厚さ方向（中心軸線方向）に沿って突出しており、容器３の開口部３ｂに嵌合するようにその外径が開口部３ｂの内径より僅かに小さく形成されている。図９に示されるように、校正治具１２は、光拡散性ターゲット１３の露出面の高さと、複数の光ファイバ１１の各光軸が交差する点Ｄの高さとがほぼ一致するように、容器３に嵌合する。
【００５２】
校正治具１２の裏面１２ａのうち光拡散性ターゲット１３を除く領域には、拡散光の反射を低減するための処理が施されていることが好ましい。例えば、裏面１２ａの当該領域は、化学処理や塗装などによる低反射処理や、低反射シートが貼り付けられているのが好ましい。或いは、校正治具１２が樹脂材料などの低反射性を有する材料や、黒色アルマイト処理されたアルミ材により形成されており、結果として、裏面１２ａが低反射性を有していてもよい。これにより、校正用計測の際に光拡散性ターゲット１３以外での光の散乱を防止できるので、校正用計測の精度を高めることができる。また、校正治具１２は、嵌合部１２ｂと容器３の開口部３ｂとの接触部分が隙間なく接するように構成されていることが好ましい。これにより、校正用計測の際に計測空間３ａに外来光が入射することを防止し、校正用計測の精度を更に高めることができる。
【００５３】
光拡散性ターゲット１３としては、拡散反射板が好適に用いられる。拡散反射板としては光反射率及び光拡散性が高いものが好ましく、このような拡散反射板としては例えば標準反射板が挙げられる。標準反射板は光反射率および光拡散性が共に高く、これにより、校正用の拡散光を好適に発生させることができる。また、光拡散性ターゲット１３は必ずしも光反射性を有する必要はなく、光拡散性ターゲット１３の材質としては、シリカ粒子等の散乱材をエポキシ樹脂等の母材と混合したものや、白色アクリル樹脂製の白色散乱板など、光拡散性を有するものであれば様々な部材を使用することができる。
【００５４】
また、光拡散性ターゲット１３としては材質そのものに光拡散性が無くてもよく、例えば鏡面を有する部材（円錐ミラーなど：例えばエドモンドオプティクス製のTECH SPEC（登録商標）コーンミラー）や金属部材を使用した場合でも、その形状によっては光拡散性を持たせることができ、光拡散性ターゲット１３を好適に構成できる。すなわち、材質そのものが光拡散性を有する場合には光拡散性ターゲット１３の表面は平面状で良く、光拡散性が低い（または無い）材質を使用する場合には、光拡散性ターゲット１３の表面を凸面状や球面状とするとよい。
【００５５】
続いて、校正治具１２を用いた校正用計測方法について説明する。図１０は、本実施形態における校正用計測の様子を示す側断面図である。なお、図１０には、計測部２に設けられた複数の光ファイバ１１のうち当該断面に沿って設けられた光ファイバ１１のみ図示されているが、図示されない光ファイバ１１においても同様の動作を行うものとする。また、この例では、複数の光ファイバ１１の各端面１１ａが光出射端および光検出端の双方を兼ねているものとする。
【００５６】
いま、或る一つの光ファイバ１１から光を照射し、他の光ファイバ１１において拡散光を検出する。すなわち、図１０に示されるように、一つの光ファイバ１１の端面１１ａ（光出射端）から光Ｌ１を計測空間３ａに出射する。この光Ｌ１は、ＣＷ計測の場合には連続光であり、ＰＭＳ計測においては変調光であり、ＴＲＳ計測においてはパルス光である。この光ファイバ１１の光軸は所定領域Ｓを通るので、光Ｌ１は所定領域Ｓを含む位置に配置された光拡散性ターゲット１３に達し、拡散光Ｌ２となって計測空間３ａ内の一様な方向へ拡散する。そして、他の光ファイバ１１の光軸もまた所定領域Ｓを通るので、他の光ファイバ１１の端面１１ａ（光検出端）に該拡散光Ｌ２が直接入射する。これらの拡散光Ｌ２は、各光検出端に接続された光検出器５１（図２参照）によって検出され、光検出信号として信号処理部５２へ送られる。信号処理部５２は、光検出器５１により検出された光検出信号、及び光源４１から光Ｌ１が出力されたタイミングを示す光源４１からのトリガ信号に基づいて、拡散光Ｌ２の光強度（ＣＷ計測の場合）、拡散光Ｌ２の光強度および位相情報（ＰＭＳ計測の場合）、或いは拡散光Ｌ２の光強度の時間変化（ＴＲＳ計測の場合）を示す校正用計測信号を取得する。信号処理部５２は、この校正用計測信号に関する情報を演算処理部５３へ提供する。演算処理部５３は、該情報を計測信号格納部５４に格納する。
【００５７】
以上のような校正用計測を、複数の光検出端のそれぞれについて行う。各端面１１ａが光照射用及び光検出用の双方を兼ねる場合には、全ての端面１１ａから光Ｌ１を順次出射させ、当該光出射端となった端面１１ａを除く他の端面１１ａ（光検出端）において拡散光Ｌ２を検出する。こうして、複数の光出射端および複数の光検出端の全ての組み合わせについて校正用計測を行い、校正用計測信号を取得する。
【００５８】
演算処理部５３では、計測信号格納部５４に格納されたデータ（校正用計測信号）に基づいて、装置応答特性算出部５５が装置応答特性を算出する。具体的には、装置応答特性算出部５５は次の演算を行う。すなわち、光出射端から出射された光Ｌ１は、計測空間３ａにおいて、光出射端から光拡散性ターゲット１３を介して光検出端に至るまでの空間を伝播する。したがって、取得された計測信号は、本来の装置応答特性に対し、伝播距離に応じた減衰や時間シフトなどを含んでいる。装置応答特性算出部５５は、減衰量や時間シフト量などを演算処理によって補正することにより、装置応答特性を算出する。
【００５９】
このような装置応答特性の算出について、ＴＲＳ計測の場合を例にとり、更に具体的に説明する。校正用計測において検出された拡散光Ｌ２が、光出射端から光拡散性ターゲット１３を介して光検出端に到達するまでに光速ｃでもって距離Ｌを伝播したと仮定すると、この拡散光Ｌ２による計測信号は、本来の装置応答特性に対して時間シフトＴ＝Ｌ／ｃを生じている。したがって、装置応答特性算出部５５において計測波形に対し−Ｔの時間シフトを施せば、本来の装置応答特性を得ることができる。
【００６０】
なお、伝播距離Ｌおよび光速ｃは既知なので、上記の演算処理は極めて簡単なものとなる。また、伝播距離Ｌは、光出射端、光検出端、および光拡散性ターゲット１３の相対位置関係のみによって決定されるので、一度算出した時間シフトＴのデータを記録しておくことにより、当該データを次回の計測以降においても使用することができる。
【００６１】
ここで、本実施形態の生体計測装置１を使用した校正用計測および生体計測の流れについて、図１１を参照しつつ説明する。なお、ここではＴＲＳ計測の場合を例に挙げて説明する。
【００６２】
最初に、装置応答特性の算出の準備として、光出射端から光拡散性ターゲット１３を介して光検出端に至る光の伝播距離Ｌと、計測空間３ａにおける光速ｃとに基づいて、本来の装置応答特性に対する計測波形の時間シフトＴを算出しておく（ステップＳ１）。なお、このステップＳ１は、装置応答特性の算出が必要な場合のみ行えば足りる。また、既に算出した時間シフトＴに関するデータが記録されている場合には、このステップＳ１を省略しても良い。
【００６３】
次に、光源４１、光検出器５１、信号処理部５２、及び演算処理部５３等の温度変化によるドリフトを極力抑制するため、光源装置４および計測装置５の暖気運転を行う（ステップＳ２）。なお、このステップＳ２は省略することもできる。光源装置４および計測装置５の暖気運転が完了した後、校正治具１２を計測部２に装着し、前述した校正用計測を行う（ステップＳ３）。そして、校正用計測により取得した計測波形を示すデータを、計測信号格納部５４に格納して保存する（ステップＳ４）。
【００６４】
続いて、校正治具１２を計測部２から取り除き、被検者の乳房等の被計測部位を容器３の計測空間３ａに導入して生体計測を行う（ステップＳ５）。そして、生体計測により取得した計測波形を示す電子データＤａｔａを、計測信号格納部５４に格納して保存する（ステップＳ６）。
【００６５】
続いて、装置応答特性算出部５５が、計測信号格納部５４に格納されていた校正用計測波形を示すデータを読み出し、ステップＳ１において算出された時間シフトＴに基づいて、装置応答特性を示す校正用データを算出する（ステップＳ７）。そして、計測信号格納部５４に格納されていた生体計測波形を示す電子データＤａｔａを読み出し、先のステップにおいて算出した校正用データを用いて該電子データＤａｔａを補正することにより、生体計測波形における装置応答特性の影響を除去（校正）する（ステップＳ８）。その後、補正された生体計測波形に基づいて被計測部位の内部情報を算出し（ステップＳ９）、この内部情報に関するデータを、演算処理部５３内部に保存、または生体計測装置１の外部へ出力する（ステップＳ１０）。
【００６６】
以上に説明した本実施形態の生体計測装置１および校正治具１２によれば、光出射端および光検出端の各位置（光照射位置および光検出位置）を保持したまま校正用計測を行うことができる。したがって、校正用計測を行う際に光出射端および光検出端を装置から取り外して組み合わせ毎に突き合わせるといった付加的な作業が不要となり、校正用計測の際の作業量を効果的に低減できる。
【００６７】
例えば、光出射端および光検出端の双方を兼ねる光ファイバ端面が計測部２に９箇所設置されている場合、各光出射端毎にそれぞれ８箇所の光検出端における校正用計測波形を取得する必要がある。したがって、光出射端および光検出端の組み合わせは、９×８＝７２通りとなる。この場合、光出射端および光検出端を構成する複数の光ファイバ１１を互いに突き合わせて校正用計測を行うとすると、７２通りの全ての組み合わせについて、光ファイバ１１の取り外し、計測、および再設置が必要となる。これに対し、本実施形態のように校正治具１２を使用すれば、光ファイバ１１を全く取り外すことなく、７２通りの全ての組み合わせについて極めて短時間で校正用計測を行うことができる。したがって、校正用計測に必要な計測時間および作業時間を大幅に短縮することができる。
【００６８】
また、光ファイバ１１の取り外しや再設置を行わずに校正用計測を行うことによって、実際の計測部２の状態に基づいて校正用計測を行うことができるので、精度の高い装置応答特性の取得が可能となる。
【００６９】
また、本実施形態のように、複数の光出射端、および複数の光検出端の各光軸が互いに一点Ｄで交わるように各光出射端および各光検出端の向きが設定されており、点Ｄを含む位置に光拡散性ターゲット１３が配置されることが好ましい。これにより、各光出射端から出射された光Ｌ１を一つの光拡散性ターゲット１３に効率良く当てることができ、また光拡散性ターゲット１３からの拡散光Ｌ２を各光検出端において効率よく受けることができる。
【００７０】
また、本実施形態のように、複数の光出射端および複数の光検出端の各光軸が、校正治具１２の裏面１２ａ内の所定領域Ｓを通過するように各光出射端および各光検出端の向きが設定されており、所定領域Ｓを含む位置に光拡散性ターゲット１３が配置されることが好ましい。これにより、各光出射端から出射された光Ｌ１を一つの光拡散性ターゲット１３に効率良く当てることができ、また光拡散性ターゲット１３からの拡散光Ｌ２を各光検出端において効率よく受けることができる。
【００７１】
また、本実施形態における光源４１の一例として連続光源が挙げられている。この場合、装置応答特性算出部５５は、装置応答特性として、複数の光検出器５１それぞれの検出感度特性に応じた校正用データを算出するとよい。これにより、ＣＷ光を使用して拡散光の光強度から被検出部位の内部情報を取得するＣＷ法を用いた生体計測装置において、装置応答特性の一種である検出感度特性の除去（校正）を容易に行うことができる。
【００７２】
また、本実施形態における光源４１の一例として変調光源が挙げられている。この場合、装置応答特性算出部５５は、装置応答特性として、複数の光検出器５１それぞれの変調振幅特性および位相特性に応じた校正用データを算出するとよい。これにより、変調光を使用して拡散光の光強度および位相情報から被検出部位の内部情報を取得するＰＭＳ法を用いた生体計測装置において、装置応答特性の一種である変調振幅特性および位相特性の除去（校正）を容易に行うことができる。
【００７３】
また、本実施形態における光源４１の他の一例としてパルス光源が挙げられている。この場合、装置応答特性算出部５５は、装置応答特性として、信号処理部５２からの計測波形に畳重される装置自体の時間応答特性に応じた校正用データを算出するとよい。これにより、パルス光を使用して拡散光の時間分解波形から被検出部位の内部情報を取得するＴＲＳ法を用いた生体計測装置において、装置応答特性の一種である装置自体の時間応答特性の除去（校正）を容易に行うことができる。特に、ＴＲＳ計測においては、光検出器５１から出力された信号Ｓｉｇ１が、光源４１の発光タイミングに同期したトリガ信号Ｓｉｇ２により駆動する信号処理部５２によって処理されることにより、生体計測波形が取得される。そして、光源４１の発光タイミングは、温度環境等の影響によりドリフトを生じる。したがって、校正用計測を最低でも１日に１回、可能であれば生体計測毎に行うことが好ましい。このため、一回の校正用計測に要する時間の短縮と作業の簡略化が強く望まれている。本実施形態の生体計測装置１によれば、ＴＲＳ計測においても、校正用計測に必要な計測時間および作業時間を大幅に短縮することができる。
【００７４】
なお、光出射端に接続される光源４１としては、複数の光出射端それぞれに対応して複数の光源（ＣＷ光源、変調光源、又はパルス光源）が設けられてもよく、或いは複数の光出射端それぞれに配光できる一つの光源（ＣＷ光源、変調光源、又はパルス光源）が設けられてもよい。
【００７５】
また、本実施形態に例示した方法では、演算処理部５３が、校正用計測波形および生体計測波形の双方を取得し、これらの波形を格納した後に装置応答特性（校正用データ）の算出および内部情報の補正（具体的には、生体計測波形の補正、および補正後の生体計測波形に基づく内部情報の算出）を行っている。本実施形態の生体計測装置１を用いた生体計測方法はこれに限られるものではなく、例えば、校正用計測波形を取得した後に装置応答特性の算出を行い、この装置応答特性に係る校正用データをメモリ等の記憶手段に記憶しておき、生体計測の際に、記憶された校正用データを読み出して内部情報を補正してもよい。
【００７６】
＜変形例＞
図１２および図１３は、上記実施形態に係る生体計測装置１の変形例を示す図である。図１２，図１３は、共に計測部２の形状に関する変形例の側断面を示している。
【００７７】
図１２に示された計測部２１は、被検者の垂下した乳房を囲む容器３１と、該容器３１に取り付けられた複数の光ファイバ１１とを有している。本変形例では、容器３１の形状が上記実施形態の容器３の形状と異なっており、容器３１は球面の一部を切り取ったような形状を呈している。そして、該球面の中心、すなわち各光ファイバ１１の端面１１ａの光軸が交差する点Ｄ１は、容器３１の開口部３１ｂより高い位置に設定されている。
【００７８】
また、図１３に示された計測部２２は、被検者の垂下した乳房を囲む容器３２と、該容器３２に取り付けられた複数の光ファイバ１１とを有している。本変形例においても容器３２の形状が上記実施形態の容器３の形状と異なっており、容器３２は、楕円体の一部を該楕円体の長軸と斜めに交差する面で切り取ったような形状を呈している。そして、各光ファイバ１１の端面１１ａの光軸が交差する点Ｄ２は該楕円体の中心に設定されており、また、点Ｄ２は容器３２の開口部３２ｂより高い位置に設定されている。
【００７９】
本発明に係る容器の形状は、図３〜図５に示した半球形状に限られるものではなく、例えば本変形例のような形状であってもよい。或いは、これら以外の様々な形状、例えば円柱や円錐等であってもよい。
【００８０】
図１４及び図１５は、上記実施形態に係る生体計測装置１の別の変形例を示す図である。図１４は、本変形例に係る校正治具１６の側断面図であり、図１５は、この校正治具１６が容器３に装着された様子を示す側断面図である。校正治具１６は、容器３の開口部３ｂを覆うように容器３に着脱可能に構成され、校正用計測を行う際に、複数の光ファイバ１１の光軸が交差する所定領域Ｓを含む位置に光拡散性ターゲット１３を設置するために使用される。
【００８１】
校正治具１６は、上記実施形態における校正治具１２と同様の形態を有し容器３の開口部３ｂを覆う第１の部分１６ａと、容器３の内壁に沿う半球状の第２の部分１６ｂとを含む中空状の構造を有している。そして、第１の部分１６ａの内面１６ｃの中心には、内面１６ｃと同一面にて中空部に露出するように光拡散性ターゲット１３が埋め込まれている。また、校正治具１６は、各光ファイバ１１の光検出端を覆う透過性光拡散部材１７を更に有している。図１５に示すように、透過性光拡散部材１７は、第２の部分１６ｂにおいて各光ファイバ１１の光検出端となる端面１１ａと対向する位置に配置されている。なお、透過性光拡散部材１７は、各光ファイバ１１の光出射端となる端面１１ａを覆うように更に配置されてもよく、各端面１１ａが光照射用および光検出用の双方を兼ねる場合には、このような各端面１１ａを覆うように配置されるとよい。
【００８２】
透過性光拡散部材１７としては、ガラス基板にオパールの薄い層を形成したもの（例えばエドモンドオプティクス製のCOMMERCIALオパール光拡散ガラスなど）や、摺りガラス（例えばエドモンドオプティクス製のTECH SPEC（登録商標）摺りガラスなど）、或いは紙などといった、光拡散性を有する部材であれば様々な材質のものを使用することができる。また、透過性光拡散部材１７の表面に、反射防止コーティングが施されていると尚良い。
【００８３】
このような構成を有する校正治具１６が容器３に装着されると、図１５に示すように、校正用計測の際に校正治具１６の中空部分が容器３における計測空間３ａとなる。なお、生体計測の際には、透過性光拡散部材１７は校正治具１６と共に取り除かれる。
【００８４】
校正治具１６が本変形例のような構成を備えることによって、光ファイバ１１の開口数（ＮＡ：Numerical Aperture）といった光検出端の光学特性を考慮した、より正確な校正用計測が可能となる。
【００８５】
なお、透過性光拡散部材１７は、校正治具１６ではなく光ファイバ１１の端面１１ａに直接取り付けられてもよい。これにより、透過性光拡散部材１７が光ファイバ１１の端面１１ａを直接覆うこととなり、上記と同様の効果を好適に得ることができる。この場合、生体計測（図１１のステップＳ５）の際においても透過性光拡散部材１７が光ファイバ１１の端面１１ａを覆うこととなる。
【００８６】
本発明による生体計測装置は、上記した実施形態および変形例に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では校正治具として円板の中心に光拡散性ターゲットを配置したものを例示したが、光拡散性ターゲットは、必要に応じて校正治具の裏面の様々な位置に配置されて、光ファイバ１１の光軸が通過する所定領域Ｓを構成する。また、上記変形例（図１２，図１３）のように光出射端および光検出端の光軸の交点Ｄが容器の開口部より上方に位置する場合、或いは下方に位置する場合等には、点Ｄの位置に合わせて光拡散性ターゲットの位置を設定し、併せて校正治具の形状を適宜変更するとよい。この場合、所定領域Ｓは、光出射端および光検出端の光軸に合わせて、校正治具の裏面に複数設けられてもよい。
【００８７】
また、本発明による生体計測装置によって計測される生体の被測定部位としては、上記実施形態において例示された乳房に限られるものではなく、例えば頭部など生体の他の部位であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明による生体計測装置の一実施形態の構成を概念的に示す図である。
【図２】生体計測装置の機能的な構成を示すブロック図である。
【図３】計測部を斜め上方から見た斜視図である。
【図４】図３に示した計測部のIV−IV線に沿った側断面図の一例である。
【図５】図３に示した計測部のIV−IV線に沿った側断面図の他の例である。
【図６】ＴＲＳ計測における計測波形Ｏ（ｔ）、理論波形Ｍ（ｔ）、及び装置応答特性（装置応答関数）ｈ（ｔ）の関係の一例を模式的に示すグラフである。
【図７】生体計測装置における校正用計測の概念を示す図である。
【図８】光拡散性ターゲットを有する校正治具の外観を示す斜視図である。
【図９】校正治具が計測部に装着された様子を示す側断面図である。
【図１０】校正用計測の様子を示す側断面図である。
【図１１】生体計測装置を使用した校正用計測および生体計測の流れを示すフローチャートである。
【図１２】計測部の形状に関する一変形例の側断面を示す図である。
【図１３】計測部の形状に関する他の変形例の側断面を示す図である。
【図１４】変形例に係る校正治具の側断面図である。
【図１５】変形例に係る校正治具が容器に装着された様子を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００８９】
１…生体計測装置、２，２１，２２…計測部、３，３１，３２…容器、３ａ…計測空間、３ｂ…開口部、４…光源装置、５…計測装置、１０…ベッド、１１，１５…光ファイバ、１１ａ…端面、１２…校正治具、１２ａ…裏面、１２ｂ…嵌合部、１３…光拡散性ターゲット、４１…光源、４２…波長選択器、５１…光検出器、５２…信号処理部、５３…演算処理部、５４…計測信号格納部、５５…装置応答特性算出部、５６…内部情報算出部。
【図１】
0005060268.tif 000002
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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