CN102665570A - 具有磁气式位置检测部的检查装置、磁场测量夹具、磁场测量程序 - Google Patents
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Abstract
为了防止因环境中存在的磁体等的影响而破坏利用位置检测装置的信息的检查的可靠性,提供可靠性强的检查信息,本发明的特征在于,具有:生物体信息测量部(10、12),测量检查对象的生物体信息,形成包括该生物体信息的图像;磁气式位置检测部(50),检测上述生物体信息测量部及检查对象的至少一个的位置;控制部(14),控制上述生物体信息测量部及上述磁气式位置检测部(50),上述控制部(14)具有环境磁场测量部(301),其使用上述磁气式位置检测部(50)的输出,测量放置了上述生物体信息测量部的测量空间的磁场的应变。
Description
技术领域
本发明涉及一种生物体光测量装置、超声波图像诊断装置、X线CT装置等的、取得检查对象的生物体信息、生成图像的检查装置,尤其涉及一种具有用于确认生物体信息测量部和检查对象的位置关系的磁气式的位置检测装置的检查装置。
背景技术
在生物体光测量装置等的检查装置中,为掌握检查装置和被检体的位置关系,使用位置检测装置。例如,在生物体光测量装置中,在检查对象的检查部位、例如头部安装称为探针的光纤前端,向检查部位照射光的同时接收透过了检查部位的光,根据将接收的光变换为电气信号的波形,检查脑部的活动部位等。这样获得的光测量的结果是表示测定位置处的光信号的变化的信息,通过映射到人的头部三维线框上,可提供直观上易懂的输出画面。为进行该映射处理,需要掌握光纤前端位置,开发了将生物体光测量装置和三维位置检测装置组合的技术(专利文献1)。
光纤位置的掌握不仅在映射时需要,对同一检查对象,在不同时刻进行多个测量时,为了以和前一测量相同的条件进行测量,也需要掌握其位置。例如,在比较多个测量结果时,要求被检体头部的测定位置不变化,因此需要记录固定到头部的光纤前端位置。
并且在超声波图像诊断装置中,开发出了以下技术:通过三维位置检测装置掌握收发超声波的探针的位置的同时进行测量,并且根据预先取得的CT图像等的容积图像,制作并显示以检测出的探头的位置为截面的截面图像(专利文献2)。
进一步,在称为介入性摄影的手术辅助技术中,存在以下技术:用指示器等指定手术中的患者的所需位置,用三维位置检测装置检测该指示器的位置,通过CT等摄像装置实时摄影。
在三维位置检测装置中,除了磁气式外,还包括光式、机械式,从不易受到遮挡物影响、自由度高的角度出发,在具有MRI等磁场发生装置的图像诊断装置以外的检查装置中,多使用磁气式的位置检测装置。
专利文献1:特开2001-198112号公报
专利文献2:特许第3871747号公报
发明内容
但是,磁气式的位置检测装置在放置检查装置的环境本身中存在对磁体等的磁场产生影响的物质时,测定结果的可靠性下降,难以获得正确的位置信息。对磁场产生影响的物质例如是组装于检查室的墙壁、天花板等的内部的铁板,或放置在室内的资材中含有的铁材料,它们难以通过目视确认,因此可能会未注意到它们的存在而进行测量。这种情况下,例如在生物体光测量中,在偏离本来的测量部位的三维线框上的位置处映射测量结果,无法获得可靠性强的诊断结果。在超声波图像诊断装置中,实际通过超声波检查反映出的截面和从容积图像剪切出的截面有偏差,破坏了截面显示的辅助功能。
本发明的目的在于提供一种检查装置,防止因环境中存在的磁体等的影响而破坏检查结果的可靠性、尤其是破坏利用位置检测装置的信息的检查功能,提供可靠性强的检查信息。
为解决上述课题,本发明的检查装置具有磁气式位置检测装置及控制它的控制部,其特征在于,使该控制部具有检测放置了检查装置的环境的磁场的功能。
即,本发明的检查装置具有:生物体信息测量部,测量检查对象的生物体信息,形成包括该生物体信息的图像;磁气式位置检测部,检测上述生物体信息测量部及检查对象的至少一个的位置;控制部,控制上述生物体信息测量部及上述磁气式位置检测部,其特征在于,上述控制部具有磁场测量部,上述磁场测量部使用上述磁气式位置检测部的输出,测量放置了上述生物体信息测量部的测量空间的磁场的应变。
具体而言,上述磁气式位置检测部的输出是上述测量空间中固定的夹具的多个点的位置信息,上述磁场测量部根据检测出的上述多个点的位置信息,测量磁场的应变。
并且,上述磁场测量部具有磁场判断部,上述磁场判断部使用检测出的上述多个点的位置信息,算出上述夹具的各点间的距离,根据算出的距离和各点间的现实距离的比较结果,判断有无磁场。
本发明的磁场测量夹具用于检测放置了生物体信息测量装置的测量空间的磁场,其由多面体构成,在构成上述多面体的面的至少一部分或面与面的接合部的至少一部分处,具有用于与磁传感器的一部分扣合的凹部或标记。
或者,由圆形的底面和覆盖上述底面的中空半球体构成,在上述底面的中心具有用于与磁传感器的一部分扣合的凹部或标记,在上述半球体的顶部具有用于插入上述磁传感器的开口。
或者,具有:圆形的底面;部件,固定于上述底面、具有包括相对上述底面垂直且彼此正交的2个半圆弧的面,上述部件形成用于沿着该圆弧使磁传感器移动的槽或线。
进一步,本发明的磁场测量程序是,为检测放置了生物体信息测量装置的测量空间的磁场,由上述生物体信息测量装置的运算装置执行的程序,由上述运算装置执行以下步骤:开始配置在上述空间内的磁气式位置检测装置的驱动的步骤;取入上述磁气式位置检测装置检测出的、上述测量空间的多个点的位置信息,算出上述多个点间的距离的步骤;比较预先存储的上述测量空间的多个点间的现实距离、及上述算出的距离的步骤;当上述现实距离和上述算出的距离的差大于预先确定的阈值时,判断在该点间存在磁场应变的步骤。
根据本发明,生物体信息测量装置的控制部具有环境磁场测量功能,因此可在没有磁场应变的环境下进行测量,可提高检查结果的可靠性。
并且,根据本发明,通过使用环境磁场测定中准备的夹具,可简单地构成磁场测量功能,并且通过磁场测量程序,可提供对操作者而言易于使用的图形用户界面(GUI)。
附图说明
图1是表示作为生物体信息测量装置的一个实施方式的光形貌装置的整体概要的框图。
图2是表示作为磁气式位置检测装置的一个实施方式的磁单元的构成的框图。
图3是说明检查装置的控制部执行的磁场测量程序的框图。
图4是表示磁场测量中使用的夹具的第一实施方式的透视图。
图5是表示磁场测量中使用的夹具的第二实施方式的透视图。
图6(a)及(b)是表示磁场测量中使用的夹具的第三及第四实施方式的透视图。
图7是表示生物体光测量的动作流程的图。
图8是表示磁场测量方法的第一实施方式的动作流程的图。
图9是表示图8的实施方式中的显示画面例的图。
图10是表示图8的实施方式中的显示画面例的图。
图11是表示磁场测量方法的第二实施方式的动作流程的图。
图12是表示图11的实施方式中的显示画面例的图。
图13是表示磁场测量方法的第三实施方式的动作流程的图。
图14是表示图13的实施方式中的显示画面例的图。
附图标记
10光源部
12光测量部
14控制部
20、26光纤
36显示部
38存储部
50磁单元
51磁源
52基准磁传感器
53可变磁传感器
60~62磁场测量夹具
301磁场测量部
302位置测量部
303基准点测量部
具体实施方式
以下说明将本发明的检查装置适用于作为生物体光测量装置之一的光形貌装置的实施方式。
生物体光测量装置是下述装置:将近红外线照射到被检体内,检测出从被检体表面附近反射或通过被检体内的光(以下简称为通过光),产生和光的强度对应的电气信号,通过测量被检体头部的通过光,掌握脑内血液动态,从而可测量脑部的活动状况等。光形貌装置是如下装置:从多个位置进行光的照射,并且在多个位置测量通过光,从包括该多个位置的较大区域获得信号,作为分布图显示。
图1表示该光形貌装置的整体概要。该光形貌装置如图1所示,主要具有:照射近红外线的光源部10;光测量部12,测量通过光,变换为电气信号;控制部14,控制光源部10及光测量部12的驱动;显示部36等。
光源部10具有:半导体激光器16,放射规定波长的光;多个光模块18,其具有将半导体激光器16产生的光以多个不同的频率调制的调制器,各光模块18的输出光分别经由照射用光纤20照射到被检体22的规定的测量位置,例如头部。来自被检体22的通过光通过检测用光纤26被引导到光测量部12。为了将该照射用光纤20及检测用光纤26固定到被检体22的测量位置,探头架23安装到被检体22上,多个照射用光纤20和检测用光纤26可装卸地固定到探头架23的各设置位置(孔部)。
测量中使用的光的波长因生物体内的关注物质的分光特性而不同,而根据氧化血红蛋白和脱氧血红蛋白的浓度测量氧饱和度、血液量时,从600nm~1400nm波长范围的光中选择一个或多个波长使用。具体而言,光源部10产生2种波长、例如780nm及830nm的光地构成,这2个波长的光合成,从1个照射位置照射。
光测量部12由以下构成:光电二极管等光电变换元件28,将从多个测量位置通过检测用光纤26引导的通过光,分别变换为和光量对应的电气量;锁相放大器30,输入来自光电变换元件28的电气信号,选择性检测和光照射位置对应的调制信号;A/D变换器32,将锁相放大器30的输出信号变换为数字信号。
锁相放大器30选择性地检测光照射位置、及与该2个波长对应的调制信号。获得光照射位置和检测位置之间的点(测量点)的个数的2倍的通道数的光量变化信号。该信号在测量对象是血红蛋白的情况下,是相当于血红蛋白量的变化的信号,称为血红蛋白量变化信号。
并且,光形貌装置具有:信号处理部34,处理变换为数字信号的血红蛋白量变化信号,按照各通道制作图表,或制作按照各通道内插了各血红蛋白量变化信号的二维图像或三维图像;参照图像制作部42,制作被检体22的头部表面图像、脑表面图像、测量点等;显示部36,显示信号处理部34的处理结果、头部表面图像、脑表面图像、测量点等;存储部38,用于存储信号处理部34、参照图像制作部42的处理所需的数据、处理结果;输入输出部40,用于输入装置运行所需的各种指令。此外,存储部38除了附属于控制部14的硬盘外,还包括磁盘、光盘以及其他各种可移动介质。
进一步,光形貌装置具有磁单元50,作为用于确认设置各光纤20、26的探头架23的光纤设置位置的磁气式位置检测部。
图2表示磁单元50的构成例。如图所示,磁单元50由以下构成:磁源51;磁传感器52、53;位置测量部54,控制上述元件,并算出磁传感器52相对磁源51的位置和角度。磁传感器在图示的构成例中,由基准磁传感器52和可变磁传感器53构成,也可仅是可变磁传感器53。位置测量部54连接到控制部14,位置测量部54测量的位置信息经由控制部14传送到信号处理部34。
磁源51由产生3轴正交系的磁场的磁场产生线圈构成,用于在三维空间内产生磁场。磁源51例如固定到设置了生物体光测量装置的附近空间。
基准磁传感器52设置在通过磁源51产生的磁场空间内,在进行生物体光测量时,设置在安装到被检体22的探头架23上。在进行环境磁场测量时,固定到磁场空间内的规定场所。
可变磁传感器53是称为铁笔的笔型传感器,是在通过磁源51产生的磁场空间内可自由运动的传感器。可变磁传感器53中设置登录笔尖的空间位置的登录键(未图示)。
位置测量部54以规定的采样间隔实时接收来自基准磁传感器52及可变磁传感器53的信号,使用基准磁传感器52检测出的磁场的方向和角度、及可变磁传感器53检测出的磁场的方向和角度,算出以基准磁传感器52的位置为原点的可变磁传感器53的位置的坐标。即,基准磁传感器52的位置是可变磁传感器52的基准位置。并且,位置测量部54在可变磁传感器53的登录键被按下时,读取按下登录键时的可变磁传感器53的空间位置并登录。具体而言,读出的可变磁传感器53的坐标值经由控制部14登录到存储部38中。
控制部14具有CPU(中央运算装置),除了上述光源部10、光测量部12、信号处理部34、显示部36及参照图像制作部42的动作控制外,控制磁单元50的动作,实现使用了磁单元50的磁场测量的各功能。图3表示用于实现这些功能的控制部14的构成。
如图3所示,控制部14为实现磁场单元控制功能,具有环境磁场测量部301、探头位置测量部302、基准点测量部303。此外在图中,省略了控制部14进行的一般功能,例如省略了使用生物体光测量、其结果的各种信号处理。这些功能预先作为程序存储到存储部38中,通过将各程序加载到CPU的存储器、由CPU执行而实现。磁场单元控制功能中,探头位置测量部302及基准点测量部303实现的功能和公知的装置相同,但本发明的特征在于,在装置起动前,具有放置它的环境的磁场测量功能。
以下参照图4~图14说明本实施方式的生物体光测量装置执行的环境的磁场测量。环境的磁场测量使用特定的夹具,通过驱动磁单元50来进行。磁场测量夹具具有矩形、半球形、半圆形板的组合等规定的立体形状,使用在多个位置形成了与可变磁传感器53的前端扣合的凹部、槽的立体物。图4~图6表示环境磁场测量中使用的夹具的实施例。
(磁场测量夹具的第一实施例)
图4所示的夹具60由纵横高度相同的立方体构成,设置在平坦的面上时,在除了底面的5个面的中心A~E上,形成承受可变磁传感器53的笔尖的凹部601~605,或标记。凹部大小是,抵接可变磁传感器53的笔尖时,暂时将其固定,可防止指尖抖动的程度即可。标记是和夹具60的颜色不同的颜色。在该夹具60中,对从一个凹部、例如作为上表面的面的中心E(凹部或标记605)到另一个面的中心A~D为止的距离,及相对的面的中心间的距离,用磁单元50测量,通过比较各测量值和现实距离(已知夹具的大小:如是立方体则是一边的长度),可测量磁场的应变。
(磁场测量夹具的第二实施例)
图5所示的夹具61由在圆形底面覆盖了半球的形状的半球体构成,在圆形底面的内侧中心F上形成承受可变磁传感器53的笔尖的凹部611或标记。并且,在半球的顶部形成用于插入可变磁传感器53的开口612。在该夹具61中,以设置凹部611或标记的位置、即球体的中心位置F为基准,对中心F到球体表面的距离用磁单元50测量,通过与现实距离即球体半径相比较,可测量磁场的应变。
(磁场测量夹具的第三实施例)
图6(a)所示的夹具62在图5所示的夹具61的变更例中是:在4个地方剪切半球体的一部分,将由彼此正交的2个弯曲的带状体构成的半球体621固定到圆形的底面622。在该实施方式中,和第二实施例一样,在圆形的底面的内侧中心F上形成承受可变磁传感器53的笔尖的凹部624或标记,但替代第二实施例的开口612,半球体的剪切部分作为插入可变磁传感器53的开口使用。并且,在带状体的宽度方向的中心,沿着其长度方向形成承受可变磁传感器53的笔尖的槽623或线。
在该夹具62中,以球体的中心位置F为基准,用磁单元50测量从中心F到槽(线)的距离,通过与现实距离即球体半径的比较,可测量磁场的应变。
(磁场测量夹具的第四实施例)
图6(b)所示的夹具63是图6(a)所示的夹具62的变更例,使2块半圆形的板631、632彼此正交地组合,固定到圆形的底面633上。在圆形的底面633的中心,形成承受可变磁传感器53的笔尖的凹部634或标记,与半圆形的板631、632的弧抵接的侧面上,形成承受笔尖的槽635或线。磁场应变的测量方法和第三实施例相同。
以上说明了本发明的磁场测量夹具的各实施例,本发明的磁场测量夹具可以是对上述实施例加入了变形的方式、或使形状不同的方式等各种方式。
接着说明使用了该磁场测量夹具的磁场测量方法的实施方式。并且在以下各实施方式中,各夹具上设置的凹部可置换为标记,槽可置换为线。
(磁场测量方法的第一实施方式)
作为第一实施方式,说明使用图4所示的夹具60时的控制部的动作。图7及图8是表示包括使用了夹具60和磁单元50的位置测量的控制部14的动作流程的图。
首先,在起动光形貌装置时,操作者将夹具6和磁单元设置在光形貌装置附近的规定位置。设置夹具60的场所优选与放置被检体的检查部位的场所基本相同。例如,当检查部位是被检体的头部时,在与推测坐到椅子上的被检体的头部所处的位置的高度基本相等的位置上,水平固定夹具60的底面。
磁单元50将磁源51及基准磁传感器52设置到夹具60附近。此时,优选磁源51产生的磁场的3轴与作为立方体的夹具60的3轴一致。
如上述准备工作完成,则起动光形貌装置(步骤S701)。由此,用于实施光形貌装置的各功能的菜单画面显示到显示部36中。通过菜单画面,选择了位置测量后,就启动了磁传感器程序(步骤S702)。磁传感器程序启动后,磁单元50开始运行,变为通过可变磁传感器检测出的位置的信息可实时读取的状态。
并且,通过磁传感器程序的起动,磁传感器的动作模式显示到显示部36中(步骤S703)。图9及图10表示显示画面的一例。在图示的例子中,通过选择对应的标签91~93可执行磁传感器程序执行的动作模式,即:测量放置装置的环境的磁场的模式(磁场测量模式);测量可变磁传感器53指示的各光纤设置位置的模式(位置测量模式);测量被检体的解剖学基准点的位置的模式(基准点测量模式)。
在图9所示的画面中,选择了磁场测量模式的标签91,显示使用夹具、磁场测量的情况。显示画面分为坐标数值显示部101、及参照图显示部102,坐标数值显示部101中显示可变磁传感器53的前端的坐标值。在本实施方式中,依次接受夹具60上的多个(例如5个)点的位置的登录,依次显示这些值。坐标数值显示部101的显示也起到引导用户登录多个位置的顺序的作用。例如,通过在坐标数值显示部101上,夹具60上的A~E共5点从上到下依次按照位置A、B、C、D、E的顺序显示,从而可使操作者按照该顺序测量夹具60上的位置(设置了凹部601~605的位置)。
参照图显示部102中如图10所示,显示磁场测量中使用的夹具60的形状、及夹具60上的特定的点A~E,并且显示各点间的现实距离。夹具60是立方体,因此A-B间的距离和C-D间的距离与立方体的一边长度相等,上表面的中心点E和各侧面的中心A、B、C、D的距离是同一值。在图示的例子中,前者以300mm显示,后者以212mm显示。并且,根据通过下述磁场测量而测定的各点位置而算出的距离(测定值),以表格103显示到参照图显示部102。在测量开始之前,该表格的值是空白。
选择了磁场测量模式后,操作者根据坐标数值显示部101中显示的点的顺序,开始测量(步骤S704及图8的各步骤)。首先,在夹具60的点A的凹部601上抵接可变磁传感器53的前端,按下登录键。这样一来,磁单元50测量可变磁传感器53相对基准磁传感器51的相对位置,将该值传送到控制部14(磁场测量部301)。磁场测量部301将点A的位置作为坐标基准点登录(步骤S801)。在坐标数值显示部101中,在点A的位置上显示坐标(0,0,0)。接着,操作者在夹具60的点B的凹部602上抵接可变磁传感器53的前端,按下登录键后,磁单元50测量的点B的位置(坐标)传送到磁场测量部301,点B的坐标变换为以点A为原点的相对位置,并登录(步骤S802)。B的坐标显示在坐标数值显示部101中。以下对于点C、D、E,依次由操作者进行位置测量时,其位置信息传送到磁场测量部301,算出以点A为原点的坐标,作为坐标数值显示部101的各点的坐标显示(步骤S803)。
与这些步骤并列,磁场测量部301在点A的登录及点B的位置测量结束时,根据这些坐标算出点A和点B之间的距离,显示到参照图显示部102的表格103中(步骤S804)。接着当点C及点D的位置测量结束时,根据这些坐标算出点C和点D之间的距离,显示到表格103中。最后当点E的位置测量结束时,分别算出点E和各点A~D的距离,显示到表格103中。
进一步,磁场测量部301具有磁场判断部,其使用检测出的上述多个点的位置信息,算出上述夹具的各点间的距离,根据算出的距离和各点间的现实距离的比较结果,判断有无磁场。具体而言,磁场测量部301比较这样算出的各点间的距离(测量值)和现实距离(步骤S805),当它们的差超过规定阈值时,显示这一主旨(步骤S806、S807)。超过阈值时的显示方法可采用各种方法,例如当超过阈值时,可使表格103的数值、AB、CD等的显示色与未超过阈值时的显示色不同,也可设置表示超过了测量值和现实值的差、阈值的栏。阈值因测量装置的精度而不同,例如如果是测量精度为2mm左右的光形貌装置,则优选设定为比测量精度略大的值(例如3mm)。
操作者通过察看该表格103的显示,可确认哪个方向上产生了磁场应变,可进行作为磁场应变原因的器具、家具等的去除、光形貌装置的设置场所的移动等适当的处理。当改变设置场所时,重复上述步骤S701~S704。在进行这些适当的处理的基础上,起动用于生物体光测量的基准点测量模式及位置测量模式(图7:步骤S705、S706)。
基准点测量及位置测量的动作流程和现有的光形貌装置相同,因此省略详细的说明,简单说明如下。首先,将探头安装到被检体的检查部位,在被检体的头部(任意地方)固定基准磁传感器52,并且登录检查部位的基准点(步骤S705)。该动作使用GUI(省略图示)执行,该GUI在图9所示的画面中通过选择基准点测量模式93的标签而显示到显示部36中。检查部位的基准点是指在生物体光测量中解剖学地确定的位置,具体是国际10-20法下的鼻根、右耳的上端部、左耳的上端部。显示部36中,这些基准点的位置与参照图像制作部42制作的人的头部的图像同时以其测量顺序可知的方式显示。操作者以显示部36中显示的图像为引导,依次使可变磁传感器53位于被检体的对应基准点位置,通过按下登录键,测量、登录被检体中的基准点的位置。这些基准点的坐标登录到存储部38中。
接着,依次通过可变磁传感器53检测出作为照射用光纤及检测用光纤的前端的光纤固定位置,并登录(步骤S706)。该动作使用GUI执行,该GUI在图9所示的画面中通过选择位置测量模式92的标签而显示到显示部36中。即,显示部36中,探头中的光纤前端的排列以其位置测量顺序可知的方式显示。操作者以显示部36中显示的图像为引导,依次使可变磁传感器53位于安装到被检体的探头的光纤固定位置,按下登录键。由此,测量、登录探头的光纤固定位置的空间位置。这些空间位置的坐标登录到存储部38中。该空间位置的坐标登录到存储部38中。在将作为光测量的结果的形貌与人的三维模型、被检体22的三维图像(头部表面图像、脑表面图像)合成时,同时该空间位置的坐标与之前登录的基准点的位置。
如以上位置测量完成,则进行光测量(步骤S707)。光测量的方法与在公知的光形貌装置中采用的方法相同。说明其概要:例如,在对被检体提供发音课题、轻敲等课题的状态下,从光源部10经由照射用光纤20向被检体的头部照射光,并且通过光测量部12检测从检测用光纤26引导的通过光。被检测用光纤26引导的光,是来自该检测用光纤前端和包围其配置的照射用光纤之间的脑表面的位置(测量点)的通过光,通过锁相放大器30分离为各测量点的血红蛋白变化信号。信号处理部34使用各测量点的血红蛋白变化信号(数字变换后的信号),制作包括各测量点的脑表面区域的分布图,即光形貌。制作的光形貌根据存储部38中存储的基准点的位置信息及各测量点的位置信息,粘贴到通过参照图像制作部制作的被检体22的三维图像(头部表面图像、脑表面图像)上,显示到显示部36中。
根据本实施方式,在光测量前,对放置生物体光测量装置的环境,通过测量产生磁场应变的方向和强度,可以在消除了磁场应变的原因的状态下进行光测量。由此,可获得探头及光纤位置的正确信息,提供一种可靠性强的图像。
此外,在上述实施方式中,控制部14判断磁场测量夹具的测量距离和现实的距离的差是否超过阈值,将其结果显示到磁场测量时的显示画面,但也可仅将各点的距离作为数值显示。这种情况下,操作者通过比较参照图显示部102中显示的现实距离和表格103中显示的数值,可确认有无磁场应变。
(磁场测量方法的第二实施方式)
接着作为第二实施方式,对使用了图5所示的夹具61时的控制部的动作,参照图11的动作流程进行说明。在本实施方式中,光形貌装置及控制部的基本动作和图7所示的第一实施方式的动作流程相同,因此主要说明不同点。
首先,在光形貌装置起动时,将夹具61和磁单元50设置在光形貌装置附近的规定位置,这和第一实施方式相同。磁源51及基准磁传感器52设置在夹具61的附近。此时,磁源51产生的磁场的轴优选与作为半球体的夹具61的半径方向一致。
以上准备结束后,起动光形貌装置,起动磁传感器程序后,可选择磁传感器的各动作模式的显示画面显示到显示部36中。在本实施方式中,显示画面由坐标数值显示部(未图示)、及参照图显示部122构成,坐标数值显示部中显示可变磁传感器53的前端的实时的位置(坐标)。
参照图显示部122中如图12所示,磁场测量中使用的夹具61的形状、夹具61的底面中心作为坐标基准点F显示,并且显示点F到夹具61表面的距离,即半球体的半径。在图示的例子中,显示半径30mm。并且,根据通过下述磁场测量测定的点的位置算出的距离(测量值)显示到框123内。测定开始前,该框的值是空白。
开始磁场测量模式时,操作者首先在夹具61的底面中心的点F的凹部抵接可变磁传感器53的前端,按下登录键。由此,磁单元50测量可变磁传感器53相对基准磁传感器51的相对位置,将该值传送到控制部14的磁场测量部301。磁场测量部301将点F的位置作为坐标基准点登录(步骤S811)。
接着,操作者通过可变磁传感器53的前端描画夹具61上的任意场所。磁单元的位置测量部54以规定的采样间隔取入可变磁传感器53的位置信息,传送到磁场测量部301。磁场测量部301将以规定的采样间隔取入的可变磁传感器53的坐标变换为以点F为原点的相对位置后,显示到坐标数值显示部121(步骤S812)。与此同时,磁场测量部301算出从检测出的可变磁传感器53前端位置到点F的距离,显示到参照图显示部122的框123中(步骤S813)。即,框123中显示的距离对应描画夹具61表面的可变磁传感器53的前端的位置的移动实时更新。其中,因夹具61表面为半球状,所以中心F到表面为止的距离(半径)恒定,但当有磁场应变时,通过磁场测量部301算出的距离不恒定,发生变化。
也可设置报告部,将磁场判断部的判断结果通过声音等报告。具体而言,磁场测量部301计算算出的从可变磁传感器53前端位置到点F为止的距离、与作为半球体的夹具61的半径的差(步骤S814),当差超过规定阈值时,使报告部进行发出声音、警告灯闪烁、显示变化等动作,报告给操作者(步骤S815、S816)。操作者可根据发生来自报告部的警告时的可变磁传感器53的前端位置,确认在哪个方向发生了磁场应变,进行去除磁场的适当处理。
报告部例如改变框123中显示的距离的显示色,或可使用在显示画面中显示警告等的显示画面。并且,也可在显示画面的警告的基础上或替代它,将警告灯、声源及扬声器等发声单元设置在光形貌装置上,通过驱动它们进行报告。光形貌装置的输入输出部40具有声源及扬声器等发声单元时,可利用它们。
在以上环境磁场测量及适当的处理后,进行位置测量及生物体光测量,这与第一实施方式相同,省略其说明。
根据本实施方式,无需关注测量顺序,仅通过可变磁传感器53的前端描画夹具61表面,即可确认有无磁场应变。尤其是通过声音报告有磁场应变,可容易地进行确认。由此,和第一实施方式相同,可在没有磁场应变的状态下进行正确的生物体光测量。
(磁场测量方法的第三实施方式)
接着,作为第三实施方式,说明使用了图6所示的夹具时的控制部的动作。在本实施方式中,光形貌装置及控制部的基本动作和第一及第二实施方式相同,因此主要说明不同点。图13是表示使用了夹具62和磁单元50的包括位置测量在内的控制部14的动作流程的图。
首先,在光形貌装置起动时,将夹具62和磁单元50设置在光形貌装置附近的规定位置,这和第一实施方式相同。磁源51及基准磁传感器52设置在夹具62的附近。此时,磁源51产生的磁场的轴优选与2个带中的一个的长度方向一致。
以上准备结束后,起动光形貌装置,起动磁传感器程序。由此,可选择磁传感器的各动作模式的显示画面显示到显示部36中。
显示画面的坐标数值显示部上显示可变磁传感器53的前端的坐标值。参照图显示部142中如图14所示,磁场测量中使用的夹具62的形状、及夹具62的底面的中心作为点F显示,并且从点F到夹具62的一个带为止的距离、即半球体的半径显示。在图示的例子中,显示半径300mm。并且,根据通过下述磁场测量而测定的点的位置算出的距离(测定值)显示到框143内。测定开始前,该框的值是空白。
开始磁场测量模式时,操作者首先在夹具62的底面中心点F的凹部抵接可变磁传感器53的前端,按下登录键。由此,磁单元50测量可变磁传感器53相对基准磁传感器51的相对位置,将该值传送到控制部14的磁场测量部301。磁场测量部301将点F的位置作为坐标基准点登录(步骤S821)。
接着,操作者对夹具62的带上形成的槽,从一端A到另一端B为止以可变磁传感器53的前端描画。磁单元的位置测量部54以规定的采样间隔取入可变磁传感器53的位置信息,传送到磁场测量部301。磁场测量部301将以规定的采样间隔取入的可变磁传感器53的坐标变换为以点F为原点的相对位置后,显示到坐标数值显示部121(步骤S822)。与此同时,磁场测量部301算出从检测出的可变磁传感器53的前端位置到点F为止的距离,显示到参照图显示部142的框143中(步骤S823)。即,框143中显示的距离对应描画夹具62上的槽的可变磁传感器53前端的位置移动,实时更新。其中,夹具62的槽是半圆状,因此中心F到表面的距离(半径)恒定,但当有磁场应变时,通过磁场测量部301算出的距离不恒定,发生变化。
磁场测量部301计算算出的从可变磁传感器53前端位置到点F为止的距离、与作为半圆弧的槽的半径的差(步骤S824),当差超过规定阈值时,和第二实施方式一样,使报告部进行发出声音、警告灯闪烁、显示变化等动作,报告操作者(步骤S825、S826)。操作者可根据发生来自报告部的警告时的可变磁传感器53的前端位置,确认在哪个方向发生了磁场应变,进行去除磁场的适当处理。对夹具62的另一个带,也进行同样的处理(步骤S822~S826),检测出发生磁场应变的方向。
此外,虽未图示,也可是:通过可变磁传感器53扫描带时,将带的一端及另一端的坐标分别通过登录键登录,在带的一端到另一端的操作结束时,根据登录的坐标算出一端和另一端的距离,将算出的距离或该算出距离与现实距离即半圆的直径(在此是600mm)的差显示到参照图显示部142。这种情况下,和第一实施方式一样,当算出距离和现实距离的差超过规定阈值时,可显示这一主旨。
本实施方式和第二实施方式相比,限制了可检测的磁场的应变方向,但可使夹具构造简化,并且因形成了槽,所以可容易且重现性良好地进行可变磁传感器53对夹具62表面的扫描。此外,可检测的磁场方向的限制例如可通过在夹具62的放置面上改变配置角度并再次测量来减轻。
本实施方式如将图6(a)所示的夹具62的2个形成为带状体的槽,置换为图6(b)所示的夹具63的形成为半圆板的圆弧的槽,则完全可同样适用于使用了夹具63的磁场测量。
以上作为磁场测量的第一~第三实施方式,说明了使用不同夹具时的动作流程,但在磁测量程序中,也可选择该各实施方式。在这种情况下,例如可在磁测量程序中追加夹具选择流程,执行使用了选择的夹具的磁场测量模式。
并且,在以上实施方式中,说明了以下情况:作为磁场单元使用具有磁场源和2个磁场传感器的装置,并且通过磁场传感器检测出的位置的坐标的计算由磁场单元50的位置测量部54进行,但磁场单元50的位置测量部54也可兼用作生物体光测量装置的控制部14。并且,作为磁场单元可使用由磁场源和一个可变磁场传感器构成的装置。这种情况下,将通过可变磁场传感器检测出的一个位置作为基准位置登录,通过位置测量部求出相对它的相对位置。
进一步,在以上实施方式中,说明了将本发明适用于生物体光测量装置、具体而言适用于光形貌装置的实施方式,但只要是是下述装置均可适用:具备测量生物体信息的器具、及磁检测该器具的实际空间位置的位置检测装置,具有利用器具的实际空间位置合成通过器具测量的生物体信息和放置在实际空间中的被检体图像的功能、或显示通过器具测量的部位的图像的功能。
作为该装置,具体而言包括特开2005-296435号公报、特许第3871747号公报中公开的利用了超声波诊断装置、CT装置的手术引导系统等。
根据本发明,在利用了磁气式位置检测装置的检查装置中,可获得基于正确的位置信息的检查结果。
Claims (12)
1.一种检查装置,具有:生物体信息测量部,测量检查对象的生物体信息,形成包括该生物体信息的图像;磁气式位置检测部,检测上述生物体信息测量部及检查对象的至少一个的位置;控制部,控制上述生物体信息测量部及上述磁气式位置检测部,其特征在于,具有磁场测量部,上述磁场测量部使用上述磁气式位置检测部的输出,测量放置了上述生物体信息测量部的测量空间的磁场的应变。
2.根据权利要求1所述的检查装置,其特征在于,上述磁气式位置检测部的输出是上述测量空间中固定的夹具的多个点的位置信息,上述磁场测量部根据检测出的上述多个点的位置信息,测量磁场的应变。
3.根据权利要求2所述的检查装置,其特征在于,具有显示部,上述显示部显示通过上述磁气式位置检测部检测出的上述多个点的位置信息及现实的位置信息。
4.根据权利要求2所述的检查装置,其特征在于,具有磁场判断部,上述磁场判断部使用检测出的上述多个点的位置信息,算出上述夹具的各点间的距离,根据算出的距离和各点间的现实距离的比较结果,判断有无磁场。
5.根据权利要求4所述的检查装置,其特征在于,具有报告部,上述报告部通过声音报告上述磁场判断部的判断结果。
6.根据权利要求1所述的检查装置,其特征在于,上述生物体信息测量部是生物体光测量装置、超声波图像诊断装置、X线CT装置中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的检查装置,其特征在于,具有磁场测量夹具,上述磁场测量夹具由多面体构成,在构成上述多面体的面的至少一部分或面与面的接合部的至少一部分处,具有用于与磁传感器的一部分扣合的凹部或标记。
8.根据权利要求1所述的检查装置,其特征在于,具有磁场测量夹具,上述磁场测量夹具由圆形的底面和覆盖上述底面的中空半球体构成,在上述底面的中心具有用于与磁传感器的一部分扣合的凹部或标记,在上述半球体的顶部具有用于插入上述磁传感器的开口。
9.根据权利要求1所述的检查装置,其特征在于,具有磁场测量夹具,其具有:圆形的底面;部件,固定于上述底面、具有包括相对上述底面垂直且彼此正交的2个半圆弧的面,上述部件形成用于沿着该圆弧使磁传感器移动的槽或线。
10.一种磁场测量夹具,用于检测放置了生物体信息测量装置的测量空间的磁场,其特征在于,由多面体或半球体构成,在构成上述多面体或上述半球体的面上,具有用于与磁传感器的一部分扣合的凹部或标记。
11.一种程序,是为检测放置了生物体信息测量装置的测量空间的磁场,由上述生物体信息测量装置的运算装置执行的程序,由上述运算装置执行以下步骤:开始配置在上述空间内的磁气式位置检测装置的驱动的步骤;取入上述磁气式位置检测装置检测出的、上述测量空间的多个点的位置信息,算出上述多个点间的距离的步骤;比较预先存储的上述测量空间的多个点间的现实距离及上述算出的距离的步骤;当上述现实距离和上述算出的距离的差大于预先确定的阈值时,判断在该点间存在磁场应变的步骤。
12.根据权利要求11所述的程序,使上述运算装置在上述判断步骤后,执行将判断结果显示到显示装置的步骤。
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