JP2015029684A - Subject site information acquisition apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被検部位情報取得装置に関する。 The present invention relates to a test site information acquisition apparatus.
生体組織に透過特性が良い波長600−1500nm程度の光を用いて、血液中に含まれるヘモグロビンの光吸収特性から、腫瘍の成長に伴う新生血管の形成やヘモグロビンの酸素代謝を判定して診断に利用する技術がある。このような技術の一つとして、光音響効果を用いるものがある。光音響効果とは、パルス幅がナノ秒程度のパルス光を物質に照射すると、物質は光吸収特性に対応して光エネルギーを吸収し、物質が瞬間的に膨張することにより弾性波が発生する現象である。この弾性波を超音波トランスデューサーで検出し、受信信号を得る。この受信信号を数学的に解析処理することにより、光音響効果により発生した弾性波の音圧分布を画像化することができる。ヘモグロビンは生体組織を構成する水や脂肪やタンパク質に比較して近赤外光の吸収率が高いため、前述した新生血管や酸素代謝を測定する方法として好適なものである。このような光音響効果を用いて、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。 Diagnosis by determining the formation of new blood vessels associated with tumor growth and oxygen metabolism of hemoglobin from the light absorption characteristics of hemoglobin contained in blood using light with a wavelength of about 600-1500 nm, which has good transmission characteristics for living tissue There is technology to use. One such technique uses a photoacoustic effect. The photoacoustic effect is that when a substance is irradiated with pulsed light with a pulse width of about nanoseconds, the substance absorbs light energy corresponding to the light absorption characteristics, and an elastic wave is generated by momentarily expanding the substance. It is a phenomenon. This elastic wave is detected by an ultrasonic transducer to obtain a received signal. By mathematically analyzing the received signal, the sound pressure distribution of the elastic wave generated by the photoacoustic effect can be imaged. Since hemoglobin has a higher absorption rate of near-infrared light compared to water, fat, and protein that constitute biological tissue, it is suitable as a method for measuring the above-described neovascularization and oxygen metabolism. Clinical research to apply this photoacoustic effect to the diagnosis of breast cancer and the like is being actively promoted.
一方で、生体組織内に照射した光の強度は生体組織内を伝播する過程の吸収や散乱によって減衰するため、組織の深部に到達する光が僅かになる。従来において、これらに対処するため、近赤外光を透過するガラス板で構成した乳房圧迫板と二次元超音波センサーとから成る乳房保持部材の間に乳房を圧迫保持することによって薄くして深部の画像を得るものが開示されている。また、乳房圧迫板と二次元超音波センサー板を乳房に対して回転させる回転機構を備え、乳房を異なる方向からパルス光で照射することによって、一回の照射で得られない部分の画像を得ることが開示されている(例えば、非特許文献1参照)。 On the other hand, the intensity of the light irradiated into the living tissue is attenuated by absorption and scattering in the process of propagating through the living tissue, so that the amount of light reaching the deep part of the tissue is small. Conventionally, in order to cope with these, the breast is compressed and held between a breast pressing plate made of a glass plate that transmits near-infrared light and a two-dimensional ultrasonic sensor, thereby reducing the thickness of the breast. What obtains the image is disclosed. In addition, a rotation mechanism that rotates the breast compression plate and the two-dimensional ultrasonic sensor plate with respect to the breast is provided, and an image of a portion that cannot be obtained by a single irradiation is obtained by irradiating the breast with pulsed light from different directions. (For example, refer nonpatent literature 1).
上述のように光音響効果を利用した検査装置において乳房圧迫板を設けて圧迫保持する他の目的は、測定中に乳房が動いて測定位置が変化することを防ぐことである。また、非特許文献1の装置では、被検者をうつ伏せに載せるベッドを備え、ベッドに設けた穴に被検者の乳房を挿入する構成を用いている。このような装置で被検者はサポート用プラットフォームであるベッドに設けられた乳房挿入口から乳房を下方に垂らし、垂れた乳房を乳房圧迫板で挟み込んだ状態で、近赤外光を照射して測定が行われる。これは、被検者の姿勢に無理を掛けないで、リラックスした状態で測定を行える装置とすることにより、測定時に被検者の動きを抑え、測定を正確に行い得るように配慮したためである。
As described above, in the inspection apparatus using the photoacoustic effect, another purpose of providing and holding the breast compression plate is to prevent the measurement position from changing due to movement of the breast during measurement. Further, the apparatus of Non-Patent
また、生体検査装置では被検部位を複数の方向から検査を行う場合がある。例えば、X線マンモグラフィー装置では、頭尾方向撮影:CC(Cranio−Caudal)、内外斜位撮影:MLO(Mediolateral−oblique)のように異なる方向から乳房を撮影している。このために、X線を透過する材料で構成した乳房圧迫板とX線センサーを備えたセンサー板とから成る乳房保持部材の位置を立位の被検者の乳房に対して回転移動するものが開示されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1の装置では、保持部材の回転軸を回転軸に交差する方向に移動させるスライド機構を備えている。
In some cases, the biopsy device inspects a region to be examined from a plurality of directions. For example, in an X-ray mammography apparatus, breasts are imaged from different directions, such as head-to-tail imaging: CC (Cranio-Caudal) and internal / external oblique imaging: MLO (Mediolatal-oblique). For this purpose, there is a device that rotates and moves the position of a breast holding member composed of a breast compression plate made of a material that transmits X-rays and a sensor plate having an X-ray sensor with respect to the breast of a standing subject. It is disclosed (for example, see Patent Document 1). The apparatus of
非特許文献1及び特許文献1に開示されている乳房検査装置では、検査する方向を変更する際の乳房保持部材の回転駆動により、乳房保持部材と乳房が接触する課題がある。乳房保持部材と乳房が予期せぬ状態で接触すると、乳房保持部材やその駆動手段が破損、故障する可能性が生じる。したがって、乳房保持部材と乳房の接触を回避するための改善が求められている。
In the breast inspection apparatus disclosed in
本発明の一態様は上記課題に鑑みてなされたものであって、被検部位を検査する方向を変更する際に起こり得る、被検部位と保持部材との接触を低減することができる被検部位情報取得装置を提供する。 One aspect of the present invention has been made in view of the above-described problem, and is a test capable of reducing contact between a test site and a holding member that can occur when the direction of testing the test site is changed. A site information acquisition device is provided.
本発明の一態様は以下の構成を採用する。すなわち、被検者の被検部位を保持可能な保持部材を有する被検部位保持手段と、前記被検部位保持手段を前記被検者に対して相対的に回動可能な保持位置移動手段と、前記保持部材が、前記被検部位が挿入される開口部と、前記被検部位の挿入方向において重畳する位置にある場合は、前記移動手段による前記被検部位保持手段の移動を制限する駆動制御手段を有することを特徴とする被検部位情報取得装置に関する。 One embodiment of the present invention employs the following configuration. That is, a test site holding means having a holding member capable of holding the test site of the subject, and a holding position moving means capable of rotating the test site holding means relative to the test subject When the holding member is at a position overlapping with the opening into which the test site is inserted in the insertion direction of the test site, the drive for restricting the movement of the test site holding means by the moving means The present invention relates to a test site information acquiring apparatus having a control means.
また、本発明の一態様は、被検部位を保持可能な保持部材を有する被検部位保持手段と、前記被検部位保持手段を回動可能な保持位置移動手段と、前記保持部材の位置を検知する保持部材検知手段と、前記保持部材検知手段の出力に応じて、前記保持位置移動手段の回転を制御する駆動制御手段を有する被検部位情報取得装置に関する。 According to another aspect of the present invention, a test site holding unit having a holding member capable of holding a test site, a holding position moving unit capable of rotating the test site holding unit, and a position of the holding member are provided. The present invention relates to a test site information acquisition apparatus that includes a holding member detection unit that detects and a drive control unit that controls the rotation of the holding position moving unit according to the output of the holding member detection unit.
本明細書において、ある手段の移動、回転、または駆動を制限するとは、ある手段を停止させることや、停止状態を維持することを含む。また、更に、ある手段の移動、回転、または駆動を停止するとは、ある手段を停止させるような駆動を行っていればよく、その結果、ある手段が完全に停止していない場合も含む。 In this specification, restricting the movement, rotation, or driving of a certain means includes stopping the certain means or maintaining the stopped state. Furthermore, stopping the movement, rotation, or driving of a certain means only requires that a certain means is stopped, and as a result, includes the case where a certain means is not completely stopped.
被検部位を検査する方向を変更する際の保持部材と被検部位との接触を低減することが可能な被検部位情報取得装置を提供することができる。 It is possible to provide a test site information acquisition apparatus capable of reducing the contact between the holding member and the test site when changing the direction of testing the test site.
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、形状及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。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described below should be changed as appropriate according to the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions. It is not intended to limit the following description.
本発明を実施するための最良の形態を、以下の例により説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described by the following examples.
(実施の形態1)
以下に、本発明の実施の形態の一態様について説明する。
(Embodiment 1)
The following describes one aspect of the embodiment of the present invention.
実施の形態では、本発明を適用した光音響効果を利用した被検部位情報取得装置の構成例について説明する。 In the embodiment, a configuration example of a test site information acquisition apparatus using a photoacoustic effect to which the present invention is applied will be described.
光音響効果を利用した被検部位情報取得装置の概略図を図1A及び図1Bに示す。図1Aは被検部位情報取得装置の構成図、図1Bは被検部位保持手段と保持位置移動手段の構成図である。 1A and 1B are schematic views of a test site information acquisition apparatus using the photoacoustic effect. FIG. 1A is a configuration diagram of a test site information acquisition apparatus, and FIG. 1B is a configuration diagram of a test site holding means and a holding position moving means.
図1Aに示す被検部位情報取得装置は、被検者Eの被検部位(ここでは乳房)の特性情報を光音響効果を用いて取得するものである。被検部位保持手段100、信号変換手段200、光照射手段300、保持位置移動手段400、駆動制御手段500、保持部材検知手段600、寝台ユニット700から構成されている。
The test site information acquisition apparatus shown in FIG. 1A acquires the characteristic information of the test site (here, the breast) of the test subject E using the photoacoustic effect. The test site holding means 100, the signal conversion means 200, the light irradiation means 300, the holding position moving means 400, the drive control means 500, the holding member detection means 600, and the
(寝台ユニット700)
ここでは被検者支持手段として寝台ユニット700を用いて説明する。寝台ユニット700は、被検者Eをうつ伏せ(伏臥位)に載せるための装置であり、被検者の乳房を挿入する乳房挿入口(開口部701)を設けた寝台と、寝台を支える寝台支柱から構成されている。乳房挿入口の大きさは、人体寸法データを基に設定することができる。図1Bに示す例では、本実施の形態では99パーセンタイル(人体寸法データから、99%の被検者が該当すると判断されるモデル)を基に、寸法を10%大きくした直径Dの円形開口を用いている。
(Bed unit 700)
Here, a description will be given using the
(被検部位保持手段100)
被検部位保持手段100は、例えば二つの保持部材の間に寝台ユニット700の乳房挿入口に挿入された被検部位を圧迫保持するものである。ここでは、板状の保持部材を用いた例を示す。
(Test site holding means 100)
The test site holding means 100 presses and holds the test site inserted into the breast insertion port of the
第一保持部材1、第二保持部材2、X軸スライド機構3、基台4から構成されている。
The
基台4は後述する保持位置移動手段400に取り付けられており、被検部位保持手段100は図1A及び1BのZ軸周りに移動可能(回動可能)になっている。
The
第一保持部材1と第二保持部材2は、被検部位を保持可能な被検部位保持手段である。
The
基台4に設けられたX軸スライド機構3に第一保持部材1と第二保持部材2が設けられている。第一保持部材1と第二保持部材2はX軸スライド機構3によって、図1BのX方向に移動可能になっている。第一保持部材1と第二保持部材2をX軸スライド機構3によって移動することにより、圧迫保持及び圧迫解除の動作を行うことができる。通常は、第一保持部材1と第二保持部材2の間にある被検部位を荷重数10〜300N程度で圧迫保持する。
A first holding
このように被検部位を圧迫保持することにより、測定中の被検部位の位置が固定されるので、体動などによる位置ずれを低減することができる利点がある。また、被検部位を圧迫により薄くすることで深部まで光や超音波を効率良く到達させることができる。 By pressing and holding the test site in this way, the position of the test site during measurement is fixed, and thus there is an advantage that it is possible to reduce positional deviation due to body movement or the like. Moreover, light and an ultrasonic wave can be efficiently reached to the deep part by thinning a test site | part by compression.
第一保持部材1と第二保持部材2が、互いに最も近接した場合の、第一保持部材1と第二保持部材2それぞれの被検部位接触部と、乳房挿入口となる開口部701の縁の位置関係は、図1Bに示すように距離FL及び距離GLとなる。また、図1Bに示すように第一保持部材1及び第二保持部材2が互いに最も近接した位置をそれぞれO1、O2とする。また、第一保持部材1及び第二保持部材2の位置がそれぞれO1、O2でない時の、第一保持部材1及び第二保持部材2の位置を、それぞれの退避位置とする。図1Bにおいて、第一保持部材1及び第二保持部材2の移動ストロークは、それぞれ距離FL及び距離GLよりも大きくなるように設定されている。
When the first holding
乳房挿入口の中心とZ軸が一致している場合、第一保持部材1の、位置O1から退避位置までの距離をFとして、F>FLの関係を満たす時、被検部位保持手段100をZ軸周りに回転させても、第一保持部材1は、被検部位と接触しない位置となる。また、第二保持部材2の、位置O2から退避位置までの距離をGとして、G>GLの関係を満たす時に、被検部位保持手段100をZ軸周りに回転させても、第二保持部材2は、被検部位と接触しない位置となる。
When the center of the breast insertion opening coincides with the Z-axis, when the distance from the position O1 to the retracted position of the first holding
図1Cは被検部位保持手段100の変形例を示す構成図である。第一保持部材1と第二保持部材2を図示のZ方向に移動可能とするZ軸スライド機構11が設けられている。図1Bと同じ番号及び符号を付けた部材は同じ機能を有するものである。
FIG. 1C is a configuration diagram showing a modification of the test site holding means 100. A Z-
第一保持部材1は、基台4に設けられたZ軸スライド機構11に支持され、第二保持部材2は、基台4上のX軸スライド機構3に設けられたZ軸スライド機構11に支持されている。第一保持部材1と第二保持部材2はZ軸スライド機構11によって、図1CのZ方向に移動可能になっている。第一保持部材1と第二保持部材2をZ軸スライド機構11によって移動することにより、被検部位保持手段100をZ軸周りに回転させた時に第一保持部材1及び第二保持部材2を被検部位に接触しない位置に退避させる動作を行うことができる。
The
図1Cに示す寝台ユニット700の寝台面を基準とした距離Hは、寝台面にうつ伏せに載った被検者Eの胸壁から被検部位である乳房の先端部までの想定距離である。このような距離Hは、乳房挿入口の大きさと同様に人体寸法データを基に設定することができる。本実施の形態では、99パーセンタイルを基にした寸法を10%大きくした距離Hを用いている。
The distance H with reference to the bed surface of the
第一及び第二保持部材が寝台側に最も近接した場合の第一及び第二保持部材の上端部と想定した乳房の先端部の位置関係は、図1Cに示すように距離ILとなる。また、図1Cに示すように第一及び第二保持部材の移動ストロークは、寝台側に最も近接した位置を0として、距離ILよりも大きくなるように設定している。 When the first and second holding members are closest to the bed side, the positional relationship between the upper ends of the first and second holding members and the tip of the breast is a distance IL as shown in FIG. 1C. As shown in FIG. 1C, the movement strokes of the first and second holding members are set to be larger than the distance IL, with the position closest to the bed side being 0.
第一及び第二保持部材の、寝台側に最も近接した位置0からの距離IがI>ILの関係を満たす時に、被検部位保持手段100はZ軸周り回転させても被検部位と第一及び第二保持部材は接触しない位置関係となる。
When the distance I from the
図1Bの例では第一及び第二保持部材をX軸スライド機構3で移動するようにしているが、図1Cの例のように第二保持部材のみをX軸スライド機構3で移動することもできる。
In the example of FIG. 1B, the first and second holding members are moved by the
第一保持部材1を構成する部材としては、被検部位や後述する信号変換手段200との音響整合性が高い部材を用いることが好ましい。これらを製作する材料としては、被検部位と音響インピーダンスが近いポリメチルペンテンが好適である。本実施の形態の被検部位情報取得装置は、被検部位の挿入方向において寝台ユニット700の開口部701と重畳する部分に、被検部位挿入領域101を有する。第一保持部材1は被検部位挿入領域101と信号変換手段200との間に設けられ、信号変換手段200は第一保持部材1越しに弾性波を受信する。また、第一保持部材1と信号変換手段200との間や第一保持部材1と被検部位(被検部位挿入領域101)の間に、音響整合性を高めるための超音波ジェルなどの音響整合剤(マッチング剤)が設けられている。
As a member constituting the first holding
第二保持部材2を構成する部材としては、後述する光源5の光の透過率が高い部材を用いることが好ましい。これらを製作する材料としては、光の透過率が高いガラス、アクリル、ポリカーボネート、などが好適である。第二保持部材2は被検部位挿入領域101と後述する照明光学系6との間に設けられ、照明光学系6は第二保持部材2越しに被検部位に光を照射する。
As a member constituting the second holding
(信号変換手段200)
信号変換手段200は、被検部位内で発生した弾性波を受信するものである。信号変換手段200の受信器は、弾性波を受信して電気信号に変換する一つ以上の変換素子を有し、圧電現象を用いた変換素子、静電容量の変化を用いた変換素子、などで構成することができる。信号変換手段200の受信器は、弾性波を受信して電気信号に変換できるものであればどのような受信器を用いても良い。
(Signal conversion means 200)
The signal conversion means 200 receives an elastic wave generated in the test site. The receiver of the signal conversion means 200 has one or more conversion elements that receive elastic waves and convert them into electrical signals, such as a conversion element using a piezoelectric phenomenon, a conversion element using a change in capacitance, etc. Can be configured. The receiver of the signal conversion means 200 may be any receiver as long as it can receive an elastic wave and convert it into an electrical signal.
弾性波を受信する変換素子を一次元または二次元に複数配列することにより、複数の変換素子で弾性波を同時に受信することができるので、受信時間を短くすることができると共に、被検部位の体動などの影響を低減することができる。 By arranging a plurality of transducer elements that receive elastic waves in one or two dimensions, it is possible to simultaneously receive elastic waves with a plurality of transducer elements, so that the reception time can be shortened, and The influence of body movement can be reduced.
また、一つ以上の弾性波を受信する変換素子を一次元または二次元に走査駆動することによっても上述と同様の信号を得ることができる。 A signal similar to the above can also be obtained by scanning a conversion element that receives one or more elastic waves in one or two dimensions.
(光照射手段300)
光照射手段300は、光源5と照明光学系6から構成されている。
(Light irradiation means 300)
The light irradiation means 300 includes a
光音響効果を利用する被検部位情報取得装置における光源5は、生体組織を構成する水、脂肪、タンパク質、酸化ヘモグロビン、還元ヘモグロビン、などの光吸収特性に応じた波長を選定する。一例としては、生体内組織に対する透過率が高く、脂肪、酸化ヘモグロビン、還元ヘモグロビン、などの光吸収特性が特徴的な、波長の範囲が600〜1500nmである光が適当である。この範囲の中から被検部位内の検査対象とする成分、例えば、酸化ヘモグロビン、還元ヘモグロビン、などに吸収される波長の光を発するものを用いることができる。
The
光は被検部位内を伝搬する際に強度が著しく減衰するため、大きな出力を備えたレーザーが好ましい。レーザーとしては、固体レーザー、ガスレーザー、半導体レーザー、など様々なレーザーを用いることができる。また、一般的にレーザーよりも出力は小さくなるが、発光ダイオードなども用いることができる。出力が小さい光源5を用いる場合は、光源5を複数個用いて高出力を得る構成としてもよい。
A laser having a large output is preferable because the intensity of light is significantly attenuated when propagating in the region to be examined. As the laser, various lasers such as a solid laser, a gas laser, and a semiconductor laser can be used. In general, the output is smaller than that of a laser, but a light emitting diode or the like can also be used. When using the
光源5から発した光は、照明光学系6によって被検部位に導かれる。
The light emitted from the
照明光学系6を構成する部材としては、レンズ、ミラー、プリズム、光ファイバー、拡散板、マスク、などを用いることができる。 As a member constituting the illumination optical system 6, a lens, a mirror, a prism, an optical fiber, a diffusion plate, a mask, or the like can be used.
また、被検部位を広範囲にわたって一括して光照射することにより、検査にかかる時間を短くすることができると共に、被検部位に対する体動などの影響を低減することができる。このため十分に大きな出力を備えた光源5の場合は、被検部位の全体を一括して光照射することが好ましい。しかし、光源5の出力が小さく被検部位の一部領域しか光照射できない場合は、光照射領域を被検部位に対して走査駆動することによって被検部位の全体を検査することができる。
In addition, by irradiating the test site with light over a wide range, the time required for the inspection can be shortened, and the influence of body movement on the test site can be reduced. For this reason, in the case of the
また、光は第一保持部材1側から照射されてもよいし、第二保持部材2側から照射されてもよい。さらに、光は第一保持部材1及び第二保持部材2の両側から照射されてもよい。
Moreover, light may be irradiated from the
(保持位置移動手段400)
保持位置移動手段400は、回転機構7とブレーキ機構8を備えている。
(Holding position moving means 400)
The holding
また、保持位置移動手段400は、基台4と結合されており、被検部位保持手段100の位置を図1A及び図1BのZ軸周りに回転移動(回転駆動)するもの(回動可能とするもの)である。つまり、保持位置移動手段400は、被検部位保持手段100を、被検者に対し相対的に移動させることができるよう構成されている。
The holding position moving means 400 is coupled to the
保持位置移動手段400は、後述する駆動制御手段500に接続され、保持位置移動手段400の駆動制御は駆動制御手段500によって行われる。
The holding
(駆動制御手段500)
駆動制御手段500は、CPUなどの制御回路とメモリなどから構成されている。
(Drive control means 500)
The
駆動制御手段500には、保持位置移動手段400と、後述する駆動入力スイッチ9と、保持部材検知手段600が接続されている。
The
駆動制御手段500は、保持部材検知手段600の検出結果に基づいて、被検部位保持手段100の第一保持部材1及び第二保持部材2の少なくとも一方が、予め設定した基準範囲に有るかを判断する機能を有している。ここで、第一保持部材1又は第二保持部材2の少なくとも一方の位置が予め設定した基準範囲に有るかを判断するとは、第一保持部材1又は第二保持部材2の少なくとも一方の位置が予め設定した基準範囲に有るかどうかのみを判断する場合を含む。また、第一保持部材1又は第二保持部材2の少なくとも一方の位置が予め設定した基準範囲に無いことのみを判断する場合も含む。第一保持部材1及び第二保持部材2の少なくとも一方が、予め設定した基準範囲に有れば、該第一保持部材1及び第二保持部材2の少なくとも一方は、被検部位と接触しない位置にあると想定することができる。基準範囲としては、例えば、支持部材の開口部と、被検部位の挿入方向において重畳しない領域を設定することができる。また、メモリに基準範囲に関するデータが保存されている。
Based on the detection result of the holding member detection means 600, the drive control means 500 determines whether at least one of the first holding
駆動入力スイッチ9は、被検部位保持手段100の位置を移動させる時に、被検部位検査装置の操作者が操作する押釦スイッチである。 The drive input switch 9 is a pushbutton switch that is operated by an operator of the test site inspection apparatus when the position of the test site holding means 100 is moved.
(保持部材検知手段600)
保持部材検知手段600は、被検部位保持手段100の第一保持部材1と第二保持部材2の位置を検出するものである。検出された第一保持部材1と第二保持部材2の位置情報は、駆動制御手段500に入力される。駆動制御手段500は、保持部材検知手段600から入力された位置情報に基づいて、第一保持部材1と第二保持部材2の位置が予め設定した基準範囲に有るかを判断する。
(Holding member detection means 600)
The holding
保持部材検知手段600は、カメラ、ポテンショメーター、フォトセンサー、マイクロスイッチ、などを用いることができる。 As the holding member detection means 600, a camera, a potentiometer, a photo sensor, a micro switch, or the like can be used.
図2A及び図2Bは、図1Bの装置にカメラ601、ポテンショメーター602、フォトセンサーを設置する位置の一例を示したものである。図2Aは図1Bと同じ方向から見た図、図2Bは図2Aの上面図である。また、図2Cは図1Cの装置にカメラ601、ポテンショメーター602、フォトセンサーを設置する位置の一例を示したものである。
2A and 2B show examples of positions where the
カメラ601は、図2B及び2Cに示す様に第一及び第二保持部材の側面などに設置することが可能である。図2B及び2Cでは複数個のカメラ601を設けているが、カメラの数は1個でも良い。第一保持部材1と第二保持部材2をカメラによって撮影し、撮影された画像を不図示の画像処理手段により解析することにより、カメラの撮影画角内における第一保持部材1と第二保持部材2の位置を検出することができる。カメラとしては、画像処理が容易なデジタル画像が取得できるCCDやCMOSセンサーを備えたものが好ましい。
The
また、ポテンショメーター602は、図2A及び2Cに示す様にX軸スライド機構3及びZ軸スライド機構11の近傍などに設置することが可能である。図2Cでは各Z軸スライド機構11にポテンショメーター602を設けているが、共通化してポテンショメーターの数を1個にすることもできる。ポテンショメーター602は、第一及び第二保持部材の位置に応じて、電気的な抵抗値が変わる可変抵抗器などを備えたものを用いることができる。第一及び第二保持部材の位置とポテンショメーター602の抵抗値を対応させることにより、第一及び第二保持部材の位置を検出することができる。
The
また、図2Bに示す様に第一及び第二保持部材の側面に、光線を射出するフォトセンサー投光部603と、射出した光線を遮ることを検出するフォトセンサー受光部604が、一対になる位置に設置することが可能である。図では複数個のフォトセンサーを設けているが、フォトセンサーの数は1個でも良い。フォトセンサーとしては、光源5が発する光を誤って検知することを防止するため光源5と異なる波長の光を投光可能なものが好ましい。
Further, as shown in FIG. 2B, a pair of a photosensor
また、図2A及び2Cに示す様にX軸スライド機構3及びZ軸スライド機構11のストローク端などに、接触による押し圧力により電気接点が接触するマイクロスイッチ605を設置することが可能である。マイクロスイッチ605は、第一及び第二保持部材が、ストローク端である、図1Bのそれぞれ互いに最も近接した位置O1、O2からの距離F、Gや、図1Cの寝台側に最も近接した位置0からの距離Iの位置に達したことを検出するものである。また、マイクロスイッチ605の代わりに上述したフォトセンサーを用いることもできる。
Further, as shown in FIGS. 2A and 2C, a
図2AからCに示すように、保持部材検知手段は、上述のものを組み合わせても良いし、同じタイプのものを複数個設けても良い。また、異なるタイプの被検部位検出手段を組み合わせること、複数個設けることにより、第一及び第二保持部材の位置を検出する確度を高くすることができる。 As shown in FIGS. 2A to 2C, the holding member detection means may be a combination of the above-mentioned ones, or a plurality of the same type may be provided. Moreover, the accuracy of detecting the positions of the first and second holding members can be increased by combining different types of test site detection means and providing a plurality of test site detection means.
カメラやポテンショメーターは、第一及び第二保持部材の位置を連続的に検出することができる。このため第一及び第二保持部材の、図1A及びBに示した閾値FL、GL、ILに対する、位置関係を検出することができる。 The camera and potentiometer can continuously detect the positions of the first and second holding members. For this reason, the positional relationship of the first and second holding members with respect to the threshold values FL, GL, and IL shown in FIGS. 1A and 1B can be detected.
マイクロスイッチやフォトセンサーは、カメラやポテンショメーターに比べて安価である利点がある。 Microswitches and photosensors have the advantage of being cheaper than cameras and potentiometers.
次に、上述のような構成を備えた被検部位情報取得装置の駆動制御方法について図3を用いて説明する。該被検部位情報取得装置及びその駆動制御方法では、被検部位を検査する方向を変更する際起こり得る、被検部位と保持部材が接触することによる被検部位保持手段や保持位置移動手段の破損や故障の可能性を低減することができる。 Next, a drive control method for the test site information acquisition apparatus having the above-described configuration will be described with reference to FIG. In the test site information acquisition apparatus and the drive control method thereof, the test site holding means and the holding position moving unit that are caused by contact between the test site and the holding member, which may occur when changing the test direction of the test site, The possibility of breakage and failure can be reduced.
図3は被検部位情報取得装置の駆動制御フローを示したものである。図3に示すようにS1からS6の6つの工程がある。各工程の内容を以下に示す。 FIG. 3 shows a drive control flow of the test site information acquisition apparatus. As shown in FIG. 3, there are six steps S1 to S6. The contents of each process are shown below.
S1:被検部位情報取得装置の操作者が、駆動入力スイッチ9を押す工程。 S1: A step in which the operator of the test site information acquisition apparatus presses the drive input switch 9.
S2:保持部材検知手段600が第一保持部材1及び第二保持部材2の少なくとも一方の位置を検知する工程。ここで、例えば、第一保持部材1のみが移動可能である場合には、保持部材検知手段600は、第一保持部材1の位置のみ検知すればよい。保持部材検知手段600は、検知結果を電気信号として駆動制御手段500に送信する機能を有する。
S2: A step in which the holding member detection means 600 detects the position of at least one of the first holding
S3:駆動制御手段500により、保持部材検知手段600の検出結果に基づいて、第一保持部材1及び第二保持部材2の少なくとも一方の位置が、予め設定した基準範囲に有るか無いかを判断する工程。ここで、予め設定した基準範囲に有るとは、第一保持部材1または第二保持部材2が、図1Bで説明した第一保持部材1または第二保持部材2が互いに最も近接した位置O1、O2からの距離がFLまたはGLより大きくなる位置に有る場合を示す。つまり、第一保持部材1または第二保持部材2が、被検部位の挿入方向において開口部と重畳する位置にない場合を示す。また、図1Cで説明した第一保持部材1及び第二保持部材2が寝台側に最も近接した位置0からの距離がILより大きくなる位置に有る場合を示す。それ以外の場合、すなわち、第一保持部材1及び第二保持部材2が互いに最も近接した位置からの距離が、0からFL、0からGL、または寝台側に最も接近した位置0からの距離が0からILの場合は、基準範囲外としている。駆動制御手段500は、基準範囲に関する情報を記憶したメモリと、メモリに保存された基準範囲に関する情報と保持部材検知手段600から送られてくる検知結果に基づいて、少なくとも第一保持部材1及び第二保持部材2の一方の位置が、予め設定した基準範囲に有るかを判断する制御回路(例えばCPU)と、を有する。また、第一保持部材1及び第二保持部材2の移動経路がメモリに記憶されており、記憶されている移動経路が上記範囲を超える場合も、基準範囲外とする。
S3: Based on the detection result of the holding
ここで、駆動制御手段500が「第一保持部材1又は第二保持部材2の位置が予め設定した基準範囲に有る」と判断した場合、S4の工程に続く。一方、駆動制御手段500が、「第一保持部材1又は第二保持部材2の少なくとも一方の位置が予め設定した基準範囲に無い」と判断した場合、S5の工程に続く。なお、第一保持部材1及び第二保持部材2が共に動く場合には、第一保持部材1及び第二保持部材2の両方が基準範囲内に有る場合、S4の工程に続く。一方、第一保持部材1及び第二保持部材2の少なくとも一方が基準範囲外に有る場合、S5の工程に続く。
Here, when the drive control means 500 determines that “the position of the first holding
S4:駆動制御手段500により、保持位置移動手段400のブレーキ機構8のオン状態を解除し、保持位置移動手段400の回転機構7を駆動可能な状態にする、またはブレーキ機構8のオン状態解除の状態を維持して回転機構7の駆動可能状態を維持する工程。駆動制御手段500は、判断結果に基づき、保持位置移動手段400に、ブレーキ機構8のオン状態を解除するための信号を送る機能を有する。これにより、被検部位保持手段100の位置が移動(回転)される、または移動(回転)可能な状態が維持される。
S4: The
S5:駆動制御手段500により、保持位置移動手段400の回転を制限する工程。具体的には、駆動制御手段500により、保持位置移動手段400のブレーキ機構8をオン状態とし、保持位置移動手段400の回転機構7を停止する、またはブレーキ機構8のオン状態を維持して回転機構7の停止状態を維持する工程。駆動制御手段500は、保持位置移動手段400に、ブレーキ機構8をオン状態とするための信号を送付する機能を有する。これにより、被検部位保持手段100の位置が固定される、または被検部位保持手段100の停止状態が維持される。
S5: A step of limiting the rotation of the holding
S6:駆動制御手段500の検知結果を不図示の表示装置に表示する工程。例えば、少なくとも第一保持部材1及び第二保持部材2の一方の位置が予め設定した基準範囲に無いことを不図示の表示手段に表示する工程。
S6: A step of displaying the detection result of the drive control means 500 on a display device (not shown). For example, a step of displaying on a display means (not shown) that at least one position of the first holding
ここで、第一保持部材1及び第二保持部材2が予め設定された基準範囲内に有る場合を考える。第一保持部材1及び第二保持部材2の回転移動の軌道が、予め設定された基準範囲内にあれば、第一保持部材1及び第二保持部材2を回転移動させても被検部位と接触することはない。
Here, consider a case where the first holding
一方、第一保持部材1及び第二保持部材2の回転移動の軌跡が、予め設定された基準範囲内から外れることがある場合を考える。駆動制御手段500は、一度、第一保持部材1及び第二保持部材2が予め設定された基準範囲内に有ると判断しても、適宜、第一保持部材1及び第二保持部材2が予め設定された基準範囲内に有るかを判断する。駆動制御手段500の判断により、S1〜S6の工程のうち、適した工程が実行される。例えば、被検部位保持手段100の位置を移動させている途中で、第一保持部材1又は第二保持部材2の位置が変更されて、これらが予め設定した基準範囲に無くなった場合は、以下のような駆動制御フローとなる。
S1:駆動入力スイッチ9が押される。
S2:保持部材検知手段600が第一保持部材1及び第二保持部材2の少なくとも一方の位置を検知する。
S3:「第一保持部材1及び第二保持部材2の少なくとも一方の位置が予め設定した基準範囲に有る」と判断される。
S4:保持位置移動手段400のブレーキ機構8のオン状態を解除して保持位置移動手段400の回転機構7を駆動する、又はブレーキ機構8のオン状態が解除された状態を維持して回転機構7の駆動状態を維持する。
S3:「第一保持部材1及び第二保持部材2の少なくとも一方の位置が予め設定した基準範囲に無い」と判断される。
S5:保持位置移動手段400のブレーキ機構8がオン状態とされ、保持位置移動手段400の回転機構7が停止される。
S6:第一保持部材1及び第二保持部材2の少なくとも一方の位置が予め設定した基準範囲に無いことが不図示の表示手段に表示される。
On the other hand, let us consider a case where the trajectory of the rotational movement of the first holding
S1: The drive input switch 9 is pressed.
S2: The holding member detection means 600 detects the position of at least one of the first holding
S3: It is determined that “at least one position of the first holding
S4: Release the ON state of the
S3: It is determined that “at least one position of the first holding
S5: The
S6: A display means (not shown) displays that at least one position of the first holding
以上のフローによって、被検部位保持手段100の位置が固定される。 The position of the test site holding means 100 is fixed by the above flow.
なお、上述のS5工程の「停止する」状態とは、ブレーキ機構8がオン状態とされ駆動入力スイッチ9が押されても駆動を開始しない状態、及び、駆動中に動力供給を断つと共にブレーキ機構8をオンした状態とすることを示す。
The “stop” state in step S5 described above refers to a state in which driving is not started even when the
S6の工程で第一保持部材1及び第二保持部材2の少なくとも一方の位置が予め設定した基準範囲に無いことを表示手段に表示するものとしているが、スピーカーから音を出すことなどにより、被検部位情報取得装置の操作者に知らせるようにしても良い。また、第一保持部材1及び第二保持部材2の少なくとも一方の位置が予め設定した基準範囲に有る場合、その結果を表示手段に表示してもよい。
In step S6, it is assumed that the display means displays that at least one position of the first holding
なお、S6の工程は、被検部位情報取得装置の操作者に装置の状態を知らせるためにあった方が好ましいものであるが、省略することも可能である。 In addition, although it is more preferable that the process of S6 should be in order to notify the operator of a to-be-examined site | part information acquisition apparatus of the state of an apparatus, it is also possible to abbreviate | omit.
また、第一及び第二保持部材は、遮光手段である遮光カバー10によって覆われている。
The first and second holding members are covered with a
遮光カバー10は、被検部位に光を照射した時に散乱反射する光や、照明光学系6が故障した時に生じる得る漏れ光などを遮光するものである。
The light-shielding
人の目に入射可能な光の強度は、安全性の観点から上限値となる最大許容露光量(MPE)が規格により定められており、このMPEを超える強度で人の目に光を入射させることはできない。遮光カバー10は、被検部位情報取得装置を操作する操作者の目を上述のような光から保護する機能を有している。
The maximum allowable exposure amount (MPE), which is an upper limit value from the viewpoint of safety, is determined by the standard for the intensity of light that can be incident on the human eye, and light is incident on the human eye at an intensity exceeding the MPE. It is not possible. The
遮光カバー10を構成する部材としては、上述のような光が照射されても耐える部材を用いることが好ましい。このような遮光カバー10を製作する材料としては、金属材料などが好ましい。
As a member constituting the
しかし、金属材料から成る遮光カバー10は、光源5が発する光だけではなく可視光も合わせて遮光してしまう。このため被検部位情報取得装置の操作者が目視によって、遮光カバー10に覆われた被検部位の位置を確認することが困難である。このような遮光カバー10を備えた装置では、保持部材検知手段600によって、遮光カバー10に覆われた第一及び第二保持部材を検知することが特に有効である。
However, the
(実施の形態2)
上記例においては、光を照射することによって発生した音響波を受信して被検部位の特性情報を取得する被検部位情報取得装置を例に本発明を説明した。しかしこれに限らず、被検部位にX線を照射するX線照射手段と、X線照射手段から被検部位に照射され、透過したX線を検出して電気信号に変換する信号変換手段とを用いたX線照射型のマンモグラフィーなども、本発明を適用できる形態の一つである。この場合、図1Aの光照射手段300をX線照射手段とし、信号変換手段200をX線検出電気信号変換手段とし、他の構成は、実施の形態1と同様の構成とすることができる。
(Embodiment 2)
In the above example, the present invention has been described by taking the test site information acquisition apparatus that receives the acoustic wave generated by irradiating light and acquires the characteristic information of the test site as an example. However, the present invention is not limited to this, and an X-ray irradiating unit that irradiates the test site with X-rays, and a signal conversion unit that detects the X-rays irradiated from the X-ray irradiating unit and transmitted to the test site and converts them into electrical signals An X-ray irradiation type mammography using a laser is one of the forms to which the present invention can be applied. In this case, the light irradiation means 300 in FIG. 1A can be an X-ray irradiation means, the signal conversion means 200 can be an X-ray detection electrical signal conversion means, and other configurations can be the same as those in the first embodiment.
また、被検部位にピコ秒オーダーのパルス光を発するレーザーや変調周波数が数10から数100MHzの強度変調光を発するレーザーを照射する光照射手段と、被検部位内を伝搬した光を受光して電気信号に変換する信号変換手段を用いた拡散光トモグラフィーなども本発明を適用できる形態の一つである。この場合、図1Aの光照射手段300をパルス光及び強度変調光照射手段とし、信号変換手段200を光検出電気信号変換手とし、他の構成は、実施の形態1と同様の構成とすることができる。 It also receives light radiating means that irradiates a laser beam that emits pulsed light in the order of picoseconds or a laser beam that emits intensity-modulated light with a modulation frequency of several tens to several hundreds of megahertz, and light that has propagated through the test site. Thus, diffuse optical tomography using a signal conversion means for converting into an electric signal is one of the forms to which the present invention can be applied. In this case, the light irradiation means 300 in FIG. 1A is a pulsed light and intensity-modulated light irradiation means, the signal conversion means 200 is a light detection electric signal converter, and other configurations are the same as those in the first embodiment. Can do.
また、上記例では伏臥型の測定装置を例に本発明を説明したが、図4に例示するように、立位型の被検部位情報取得装置にも本発明は適用可能である。その場合、被検者支持手段に設けられていた開口部は、例えば被検部位保持手段100や信号変換手段200を覆う匡体に設けられる構成とすることができる。 In the above example, the present invention has been described by taking a prone measurement device as an example. However, as illustrated in FIG. 4, the present invention can also be applied to a standing type test site information acquisition device. In this case, the opening provided in the subject support means can be configured to be provided in a housing that covers the test site holding means 100 and the signal conversion means 200, for example.
以上に説明したように、本実施の形態における被検部位情報取得装置では、被検部位を検査する方向を変更する際の保持部材と被検部位が接触することを防止することが可能な被検部位情報取得装置を提供することができる。 As described above, in the test site information acquisition apparatus according to the present embodiment, the test object capable of preventing the holding member and the test site from coming into contact when changing the direction of testing the test site. A site information acquisition device can be provided.
100 被検部位保持手段
400 保持位置移動手段
500 駆動制御手段
600 保持部材検知手段
DESCRIPTION OF
Claims (25)
前記被検部位保持手段を前記被検者に対して相対的に回動可能な保持位置移動手段と、
前記保持部材が、前記被検部位が挿入される開口部と、前記被検部位の挿入方向において重畳する位置にある場合は、前記保持位置移動手段による前記被検部位保持手段の移動を制限する駆動制御手段と、
を有することを特徴とする被検部位情報取得装置。 A test site holding means having a holding member capable of holding the test site of the subject;
Holding position moving means capable of rotating the test site holding means relative to the subject;
When the holding member is positioned so as to overlap with the opening into which the test site is inserted in the insertion direction of the test site, the movement of the test site holding means by the holding position moving unit is limited. Drive control means;
A test site information acquisition device characterized by comprising:
前記駆動制御手段は、前記保持部材検知手段の出力に応じて、前記保持位置移動手段の駆動を制御する、請求項1に記載の被検部位情報取得装置。 Furthermore, it has a holding member detection means for detecting the position of the holding member,
The test site information acquiring apparatus according to claim 1, wherein the drive control unit controls driving of the holding position moving unit according to an output of the holding member detecting unit.
前記駆動制御手段は、前記被検部位の挿入方向において、前記保持部材が前記開口部と重畳する位置に有る時、前記ブレーキ機構をオン状態とする、または、オン状態を維持することで、前記保持位置移動手段の駆動を制限する、請求項1または2に記載の被検部位情報取得装置。 The drive control means has a brake mechanism for controlling the drive of the holding position moving means,
When the holding member is in a position overlapping the opening in the insertion direction of the test site, the drive control means turns the brake mechanism on or maintains the on state, The test site information acquiring apparatus according to claim 1, wherein driving of the holding position moving unit is limited.
前記駆動制御手段は、前記被検部位の挿入方向において、前記保持部材が前記開口部と重畳しない位置に有る時、前記ブレーキ機構のオン状態を解除する、または、オン状態が解除された状態を維持することで、前記保持位置移動手段を駆動可能な状態とする、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の被検部位情報取得装置。 The drive control means has a brake mechanism,
The drive control means cancels the on-state of the brake mechanism or the on-state is released when the holding member is in a position not overlapping the opening in the insertion direction of the test site. The test site information acquiring apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the holding position moving unit is driven to be in a state where it can be driven.
前記メモリに保存された前記データに基づいて、前記保持部材が、前記開口部と、前記被検部位の挿入方向において重畳する位置にあるかを判断し、前記重畳する位置に有る場合は、前記保持位置移動手段の駆動を制限する制御回路と、
を有する、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の被検部位情報取得装置。 The drive control means includes a memory in which data relating to a position of the holding member overlapping with the opening is stored;
Based on the data stored in the memory, it is determined whether the holding member is in a position where it overlaps with the opening in the insertion direction of the test site. A control circuit for restricting driving of the holding position moving means;
The test site information acquiring apparatus according to claim 1, comprising:
前記保持部材は、前記被検部位挿入領域と信号変換手段の間にある、請求項1から7項のいずれか1項に記載の被検部位情報取得装置。 The test site information acquisition device has a test site insertion region that overlaps in the direction in which the opening and the test site are inserted,
The test site information acquiring apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the holding member is between the test site insertion region and a signal conversion unit.
前記被検部位保持手段を回動可能な保持位置移動手段と、
前記保持部材の位置を検知する保持部材検知手段と、
前記保持部材検知手段の出力に応じて、前記保持位置移動手段の回転を制御する駆動制御手段と、
を有する被検部位情報取得装置。 A test site holding means having a holding member capable of holding the test site;
Holding position moving means capable of rotating the test site holding means;
Holding member detecting means for detecting the position of the holding member;
Drive control means for controlling rotation of the holding position moving means according to the output of the holding member detecting means;
A test site information acquisition apparatus comprising:
前記駆動制御手段は、前記保持部材の位置が、予め設定された基準範囲に無い場合、前記ブレーキ機構をオン状態とする、または、オン状態を維持することで、前記保持位置移動手段の回転駆動を制限する、請求項14に記載の被検部位情報取得装置。 The drive control means has a brake mechanism,
When the position of the holding member is not within a preset reference range, the drive control unit turns the brake mechanism on or maintains the on state, thereby driving the rotation of the holding position moving unit. The test site information acquiring apparatus according to claim 14, wherein
前記駆動制御手段は、前記保持部材の位置が、予め設定されて基準範囲に有る時、前記保持位置移動手段の前記ブレーキ機構のオン状態を解除する、または、オン状態が解除された状態を維持することで、前記保持位置移動手段の回転駆動を可能な状態とする、請求項14または15に記載の被検部位情報取得装置。 The drive control means has a brake mechanism,
The drive control means releases the on state of the brake mechanism of the holding position moving means or maintains the on state released when the position of the holding member is set in a reference range in advance. The test site information acquiring apparatus according to claim 14 or 15, wherein the holding position moving means can be rotationally driven.
前記メモリに保存された前記データと、前記保持部材検知手段の検出結果に基づいて、前記保持部材の位置が前記予め設定した基準範囲に有るかを判断する制御回路と、
を有する、請求項14乃至16のいずれか1項に記載の被検部位情報取得装置。 The drive control means includes a memory in which data relating to a predetermined reference range of the position of the holding member is stored;
A control circuit for determining whether the position of the holding member is within the preset reference range based on the data stored in the memory and the detection result of the holding member detection means;
The test site information acquiring apparatus according to any one of claims 14 to 16, comprising:
前記保持部材は、前記被検部位挿入領域と信号変換手段の間にある、請求項14から19項のいずれか1項に記載の被検部位情報取得装置。 The test site information acquisition device has a test site insertion region into which the test site is inserted,
The test site information acquiring apparatus according to any one of claims 14 to 19, wherein the holding member is between the test site insertion region and a signal conversion unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013161333A JP2015029684A (en) | 2013-08-02 | 2013-08-02 | Subject site information acquisition apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013161333A JP2015029684A (en) | 2013-08-02 | 2013-08-02 | Subject site information acquisition apparatus |
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JP2015029684A true JP2015029684A (en) | 2015-02-16 |
Family
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Country Status (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020018856A (en) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | ビューワークス カンパニー リミテッド | Mammography apparatus capable of recognizing subject |
-
2013
- 2013-08-02 JP JP2013161333A patent/JP2015029684A/en active Pending
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