CN102843974A - 测量设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种测量设备，包括：支撑构件，所述支撑构件支撑受验者并且具有用于插入作为所述受验者的一部分的受检体的开口；以及第一保持构件和第二保持构件，当所述受检体插入通过所述开口时，所述第一保持构件和所述第二保持构件使所述受检体置于两者之间且压缩所述受检体，其中所述支撑构件、所述第一保持构件和所述第二保持构件中的至少两个能够沿着压缩所述受检体的方向彼此独立地移动。

Description

测量设备

技术领域

本发明涉及一种测量设备，所述测量设备具有支撑构件，用于支撑受验者以使得受检体被压缩且保持。

背景技术

作为用于获得生物信息的传统设备，已知X-射线诊断设备、超声诊断设备以及使用光声效应的测量设备。通过所述设备获得的生物信息被处理成图像并且以供我们进行诊断。为了使用这些设备获得良好的测量结果，必须保持测量区域以使得受检体不会移动。另一方面，如果受检体是待诊断的人体生物组织，则还需要必须使测量负担最小化，以避免造成不舒适的感觉。

光声效应是这样一种现象，其中脉冲光从诸如激光器的光源照射到受检体上，受检体吸收光能并且膨胀/收缩，并且产生声波（光声波）。通过使用探测器检测光声波、处理信号并且再构成图像，能够获得受检体内部的光学特征值分布且使其可视化。

日本专利申请公开No.H07-303633（PTL 1）公开了一种X-射线诊断设备，所述X-射线诊断设备具有：床，所述床用于减轻受验者的负担；和压缩装置，所述压缩装置用于确保足以捕获图像的乳房投影横截面积。

图9是描绘了在日本专利申请公开No.H07-303633中公开的X-射线乳房造影设备的简图。所述设备具有：床113，在所述床113处形成有乳房插入开口；压缩板102，所述压缩板102用于压缩乳房112；和X-射线胶片台101。X-射线胶片台101布置成使得乳房112能够置于X-射线胶片台101与压缩板102之间，并且所述X-射线胶片台101包封X-射线胶片105。在乳房造影期间，受验者俯卧在床上并且将其乳房112插入到乳房插入开口中。插入的乳房112位于压缩板102和X-射线胶片台101之间。在此状态下，通过移动压缩板102来压缩乳房112。然后，由X-射线照射单元117将X-射线束照射到乳房112上，以便捕获图像。

在当受验者站立或坐着的同时乳房被两块压缩板竖向压缩的情况下，操作者必须在用手保持乳房或下压乳房的同时压缩乳房，以便确保乳房的投影横截面积足以进行乳房造影。根据日本专利申请公开No.H07-303633的构造，受验者俯卧在床上，以便使乳房竖向下垂，并且因下垂量而增加了投影横截面积。另一个效果是能够以舒适的位置捕获乳房的图像而没有使受验者感觉到任何疼痛。

引用列表

专利文献

PTL 1：日本专利申请公开No.H07-303633

发明内容

技术问题

在日本专利申请公开No.H07-303633中公开的X-射线乳房造影设备的示例中，床113和X-射线胶片台101的位置相对于压缩方向固定。因此，如果受验者俯卧在床113上并且将其乳房112插入到压缩板102和X-射线胶片台101之间的空间中，则乳房的下部分会与X-射线胶片台101分开。为了获得有效捕获图像的乳房投影横截面积，乳房的上部分或乳房的下部分和压缩板接触，以用于预先定位，然后乳房在位于接触侧的压缩板和位于相对侧的压缩板之间被压缩。为了乳房的下部分和X-射线胶片台101之间的定位，由于设备不具有定位单元，必须使受验者移动以调整其位置，因此受验者承受负担。

图10示出了在没有定位的情况下被压缩的乳房的状态。图10A是描绘了当使压缩板102移动并且与乳房的上部分相接触时的情况的简图。在乳房的下部分中可见乳房112和X-射线胶片台101之间的间隙。由于乳房112没有被压缩且保持在压缩板102和X-射线胶片台101之间，如果使压缩板102以这种状态进一步移动，则乳房112随同压缩板102的移动一起被朝向床113移位。图10B是描绘了当乳房被压缩且保持时的情况的简图。如图10B所示，在乳房被压缩且保持的状态中，与被压缩且保持之前的状态相比乳房112向上移动，并且投影横截面积H减小。

以上问题是在利用固定乳房来测量生物信息的设备所共有的问题，并且除了X-射线诊断设备之外，所述以上问题也同样是超声诊断设备和光声测量设备所共同存在的问题。尤其在光声测量设备的情况中，如有可能的话，优选的是将具有探测器和光学系统的压缩板固定在壳体中，正如以上提及的X-射线胶片台一样，以便确保探测器和光学系统的位置精度。在这种情况下，进一步要求准确地定位固定的压缩板和乳房。

鉴于以上论述，本发明的目的是提供一种技术，以用于在减轻受验者的负担的同时，简单地将受检体定位在测量设备中。

问题的解决方案

本发明提供了一种测量设备，包括：

支撑构件，所述支撑构件支撑受验者并且具有用于插入作为所述受验者的一部分的受检体的开口；以及

第一保持构件和第二保持构件，当所述受检体插入通过所述开口时，所述第一保持构件和所述第二保持构件使所述受检体置于所述第一保持构件和所述第二保持构件之间且压缩所述受检体，其中

所述支撑构件、所述第一保持构件和所述第二保持构件中的至少两个能够沿着压缩所述受检体的方向彼此独立地移动。

本发明的有利效果

根据本发明，能够在减轻受验者的负担的同时，容易地将受检体定位在测量设备中。

参照附图从以下示例性实施例的描述中本发明的其它特征将变得更加明显。

附图说明

图1是根据示例1的测量设备的透视图；

图2根据示例1的测量设备内部的侧视图；

图3是根据示例1的保持机构的透视图；

图4是描绘了根据示例1的探测器单元、投影单元和光源的侧视图；

图5是描绘了根据示例1如何保持乳房的示意图；

图6是根据示例2的测量设备的支撑构件和保持机构的侧视图；

图7是描绘了根据示例2如何保持乳房的示意图；

图8是示例2的变型形式的示意图；

图9示出了传统X-射线乳房造影设备的构造；

图10是描绘了根据传统构造在没有定位的情况下压缩乳房的情况的示意图。

具体实施方式

现在将参照附图描述本发明的优选实施例。以下示例中的测量设备是用于使用光声效应获得有关受验者的乳房的图像数据的测量设备，所述乳房作为受检体。换言之，受检体是作为受验者的一部分的乳房。为此，检测由受检体产生的光声波（例如，超声），所述受检体吸收了由光源照射的激光束等的光能。然而，下文中描述的部件尺寸、材料和形状以及所述部件的相对布置可根据应用本发明的设备的构造和各种条件做适当地变化，并且并不用于将本发明的范围局限于以下描述。例如，用于使用本发明的设备固定乳房的方法也能够应用于使用X-射线或超声回波的乳房造影设备。

换言之，如果本发明的测量设备包括：支撑构件，所述支撑构件支撑受验者并且具有开口用于插入作为受验者的一部分的受检体；和第一保持构件以及第二保持构件，所述第一保持构件和所述第二保持构件用于当受检体插入通过开口时使所述受检体置于两者之间且压缩所述受检体，则本发明的测量设备能够应用于任何测量设备。本发明的特征在于使支撑构件、第一保持构件和第二保持构件中的至少两个能够沿着压缩受检体的方向彼此独立移动。

示例1

图1是根据本发明的示例1的测量设备的透视图。图2是描绘了设备内部的侧视图。在作为用于支撑受验者的支撑构件的床11中，形成有用于插入乳房10的开口11a。滑动机构2安装在床上，以用于沿着图2中示出的X方向滑动床。通过这种滑动机构2，乳房10随着整个床11能够相对于稍后提及的固定保持板41和可动保持板51进行相对移动。

滑动机构2由用于调整床11的位置的床手柄21、丝杠22、和与丝杠22配合的丝杠螺母23构造而成。丝杠螺母23固定到床11。框架31作为壳体支撑床。辊子32布置在框架31的上表面上。床手柄21和直线导轨33布置在框架31的侧表面上。通过这种构造，作为支撑构件的床能够独立于壳体滑动。

床11安装在辊子32上，并且与直线导轨33相互配合，以便仅沿着X方向滑动。用于控制床11的移动距离的止动件34布置成，使得床11的开口11a的边缘11b与稍后提及的固定保持板41的安装板41a相比没有向足侧移动。当为了进行调整使床11滑动时，这防止了乳房10被卡在开口11a的边缘11b和安装板41a之间。止动件34还布置在头侧，以便控制床11的移动距离。

由于丝杠22的自锁机构，即使沿着X方向将力直接施加在床11上，床11也不会移动。换言之，除非操作床手柄21，否则床11总是被锁定。优选的是，除了在调整期间床的位置调整机构均被锁定，并且例如，可以在不使用丝杠的情况下使床滑动，使得在调整位置之后利用锁定机构来锁定位置。可以使用电动机以用于驱动。

固定保持板41、保持机构5、探测器单元6和投影单元7布置在框架31中。固定保持板41是用于压缩且保持乳房的第一保持构件。因为声波和光不会衰减太多，所以固定保持板41的优选材料例如是聚甲基戊烯树脂。可动保持板51是布置成面向固定保持板41的第二保持构件，并且通过压缩手柄52调整所述可动保持板51的位置。

图3是描绘了保持机构5的透视图。压缩手柄52与传动轴53相连。传动轴53的另一个端部与第一电磁制动器54相连。第一电磁制动器54与未示出的开关电耦合，使得通过操作开关能够选择ON或OFF。链轮54a布置在第一电磁制动器54中。如果第一电磁制动器54为ON，则锁定链轮54a的旋转，而如果为OFF，则解除锁定。

可动保持板51固定到保持板基座51a，并且保持板基座51a经由连接构件55与保持板直线导轨56的托架56a相连。保持板直线导轨56布置成通过滑动机构2与床11的移动方向（图2中的X方向）相一致。通过这种构造，床11、固定保持板41和可动保持板51沿着压缩乳房10的方向相对移动。因为乳房10与床11一起移动，所以乳房10相对于固定保持板41定位并且可动保持板51移动，借此压缩且保持乳房10。

在这个示例中，床11的滑动方向和可动保持板51的移动方向一致，但是移动方向并不局限于直线移动，而是可以为旋转移动，或者可以是直线移动和旋转移动的组合。具有链轮57a的第二电磁制动器57也与连接构件55相连。正如第一电磁制动器54一样，第二电磁制动器57也与未示出的开关电耦合，并且能够通过操作开关给制动器选择ON或OFF。

保持板的直线导轨56安装在直线导轨基座58上，并且直线导轨基座58具有链轮58a。链条59与链轮54a、57a和58a啮合。压缩手柄52的旋转驱动经由链条59、链轮54a、57a和58a传递到连接构件55，连接构件55沿着直线导轨56移动，从而可动保持板51移动。保持机构5利用压缩手柄52通过手动压缩来压缩乳房10，但可以由电动机驱动。可以使用转矩限制器，以便不会将过度的力施加到乳房10上。

图4是描绘了探测器单元6、投影单元7和光源8的横截面侧视图。探测器托架61包括用于接收声波的探测器62和光学系统63，所述光学系统63用于将从光源8引导到探测器托架61的光照射到乳房10上。使用探测器扫描机构64平行于固定保持板41对乳房10进行二维扫描。探测器扫描机构64由电动机64a、带64b和带轮64c构成（没有示出沿着垂直于纸张表面的方向的扫描机构）。油封65布置在探测器托架61上，以便与固定保持板41相接触。没有示出的配套油填充位于探测器62和固定保持板41之间的空间。

投影单元7由投影托架71和投影扫描机构72构成，在所述投影托架71处布置有用于从可动保持板51侧照射光的光学系统，依照探测器托架61的扫描，所述投影扫描机构72扫描在相对位置处的投影托架71。投影扫描机构72由电动机72a、带72b和带轮72c构成（没有图解沿着垂直于纸张表面的方向的扫描机构）。因此，对于可动保持板而言，优选是光在其中不会衰减太多的材料。

根据这个示例的构造，固定保持板41和探测器单元6的位置关系为一体，因此能够保持油封65和固定保持板41的接触。而且，能够通过将固定保持板41和探测器单元6安装在框架31中以便相对于光源8固定其位置，而保持引导到探测器托架61的光和光学系统63之间的位置精度。

现在将描述在获得由乳房10产生的声波的情况下乳房10和固定保持板41之间的定位。图5示意性描绘了从将乳房插入到开口11a中至压缩且保持乳房10期间乳房10、床11、固定保持板41和可动保持板51之间的位置关系，并且省略了框架31和其它部件。图5A示出了当乳房10被插入到开口11a中的状态。图5B示出了当乳房的下部分与固定保持板41相接触的状态。图5C示出了当使用可动保持板51压缩且保持乳房的上部分时的状态。

受验者首先俯卧在床11上，并且将待获取图像的乳房10插入到开口11a中（图5A）。然后，旋转床手柄21以滑动床11。在此，使床11移动到乳房10的下部分接触固定保持板41的位置处（图5B）。然后，旋转压缩手柄以使可动保持板51独立移动（图5C）。在这种情况中，电磁制动器54为OFF，并且没有锁定链轮54a。使电磁制动器57为ON，并且锁定链轮57a。因此，通过旋转压缩手柄52使可动保持板51向固定保持板41侧移动。如果乳房10被压缩所需的压缩量，则将电磁制动器54的开关调到ON，以固定可动保持板51的位置并且保持乳房10。

然后从光源8将光照射到受检体上。因此，从探测器单元侧的光学系统63和投影托架71将光照射到乳房10上。然后，探测器62接收从乳房10发射的声波（光声波），并且将声波转换成电信号。探测器62获得的电信号被发送到未示出的信号处理器，并且用于再构成图像，并且由此重新生成图像数据。在获得图像之后，释放电磁制动器57，由此使可动保持板51沿着解除对乳房10的压缩的方向移动。

根据以上压缩且保持操作，当压缩且保持乳房时，受验者没有移动，因此，减轻了受验者的负担。也能够相对于保持板准确地定位乳房。通过压缩且保持乳房，增大了投影横截面积并且能够获得良好的图像。因此，本示例的构造能够在受验者没有任何负担的情况下容易地实现保持板和受检体（乳房）的准确定位。因为探测器和在探测器侧的光学系统相对于壳体是固定的，所以能够确保这些部件的位置精度。

以上提及示例的测量设备具有光学系统，所述光学系统将来自光源的光引导到可动保持板和固定保持板，并且实施双照射。然而，光学系统的构造并不局限于此，而是还可以仅仅为可动保持板和固定保持板中的一个安装光学系统。在这种情况下，光从安装有光学系统的那一个照射而不从另一个照射，即，单照射构造。探测器也能够安装在至少一个保持板中。在这种情况下，优选的是将探测器和光学系统安装在固定保持板中，因为固定保持板固定在框架中，所以能够保持探测器和光学系统的位置精度。如果将探测器和光学系统安装在不同的保持板中，则另一方面，探测器和光学系统能够布置在用于使受验者的乳房置于其间的相对位置，因此在靠近光声波产生区域的位置处能够检测到光声波。

示例2

根据依照示例2的测量设备的构造，受验者向前弯且身体的上部分由支撑构件所支撑，并且由可动的第一保持构件和可动的第二保持构件保持乳房10。省略了与示例1相同的构件和构造的描述。

图6是根据示例2的测量设备的支撑构件和保持机构的侧视图。测量设备的支撑构件12具有用于插入乳房的开口12a。测量设备具有第一保持机构5和第二保持机构9。正如示例1一样，第一保持机构5具有用于保持乳房10的第一保持构件51和用于调整第一保持构件51的位置的压缩手柄52。第二保持机构9也具有类似于第一保持机构5的构造，并且具有用于保持乳房10的第二保持构件91和用于调整第二保持构件91的位置的压缩手柄92。

第一保持构件51和第二保持构件91通过没有示出的直线导轨沿着保持板51的法线方向直线移动，并且压缩且保持乳房10。根据示例2，能够使第一保持构件51和第二保持构件91能沿着压缩乳房10的方向移动。因为第一保持构件51和第二保持构件91能够相对于乳房10进行相对移动，所以第一保持构件或第二保持构件能够针对乳房10进行定位，并且乳房能够被第一保持构件和第二保持构件压缩且保持。在这个示例的构造中，在受验者站立同时身体由支撑构件12支撑的状态下获得图像。因此，固定支撑构件以便保持受验者的稳定性。

图7是描绘了从将乳房插入到开口12a中至压缩且保持乳房10期间乳房10、支撑构件12、第一保持构件51和第二保持构件91的位置关系的示意图。图7A示出了当乳房10被插入到开口12a中时的状态。图7B示出了当乳房的下部分与第二保持构件91相接触时的状态。图7C示出了当使用第一保持构件51压缩且保持乳房的上部分时的状态。

受验者向前弯并且将身体的上部分放置在支撑构件12上。在此时，将待获得图像的乳房插入到开口12a中（图7A）。然后，使在乳房的下部分侧的第二保持构件91移动以接触乳房的下部分，并且通过以与示例1相同的方式布置的开关锁定第二保持构件91（图7B）。然后，使第一保持构件51移动以压缩且保持乳房10，并且通过以与示例1相同的方式布置的开关锁定第一保持构件51（图7C）。

根据以上压缩且保持操作，当压缩且保持乳房时，受验者没有移动，因此减轻了受验者的负担。也能够通过调整保持板的移动距离来相对于保持板准确地定位乳房。通过压缩且保持乳房，增大了投影横截面积，并且能够获得良好的图像。因此，根据这个示例，即使受验者站立，也能够在稳定支撑受验者的同时准确且容易地实施保持板和受检体（乳房）的定位。

<变型形式>

现在将参照图8描述示例2的变型形式。所述变型形式与示例2的不同之处在于保持板的构造和压缩且保持乳房的方法。图8A示出了当将乳房10插入到开口12a中时的状态。图8B示出了当乳房的下部分与第二保持构件91相接触时的状态。图8C示出了当使用第一保持构件51压缩且保持乳房的上部分时的状态。在图8中，包括第一保持构件51的第一保持机构5和第二保持构件91安装在同一基座42上。使第一保持构件51能相对于基座42移动，使第二保持构件91相对于基座42固定。基座42能够相对于壳体43沿着第二保持构件91的法线方向移动。

通过手柄52能够调整第一保持构件51的位置，并且通过手柄44能够调整基座42的位置。并且在这个变型形式的构造中，第一保持构件51和第二保持构件91是可动的，并且支撑构件12、第一保持构件51和第二保持构件91能够沿着压缩乳房10的方向相对移动。首先，乳房10插入到开口12a中（图8A）。然后，通过利用手柄44调整基座42的位置而使第二保持构件91与乳房的下部分相接触（图8B）。然后，利用手柄52调整第一保持构件51的位置（图8C）。从而能够压缩且保持乳房10。

因此，同样根据变型形式的构造，正如示例2一样，能够在减轻受验者的负担的同时，准确且容易地实施保持板和受检体（乳房）的定位。

尽管已经参照示例性实施例描述了本发明，但是应当理解的是，本发明并不局限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围将被赋予最宽泛的解释，以便涵盖所有这些修改方案和等效结构和功能。

本申请人要求在2010年4月22日提交的日本专利申请No.2010-098712和在2011年3月09日提交的日本专利申请No.2011-052069的优先权，其全部内容均通过引用全文并入本发明中。

Claims (6)

1.一种测量设备，包括：

支撑构件，所述支撑构件支撑受验者并且具有用于插入作为所述受验者的一部分的受检体的开口；以及第一保持构件和第二保持构件，当所述受检体插入通过所述开口时，所述第一保持构件和所述第二保持构件使所述受检体置于所述第一保持构件和所述第二保持构件之间且压缩所述受检体，其中

所述支撑构件、所述第一保持构件和所述第二保持构件中的至少两个能够沿着压缩所述受检体的方向彼此独立地移动。

2.根据权利要求1所述的测量设备，还包括：

光源，所述光源产生照射到所述受检体上的光；

光学系统，所述光学系统至少安装在所述第一保持构件和所述第二保持构件的一侧，并且将来自所述光源的光引导到所述受检体；和

探测器，所述探测器至少安装在所述第一保持构件和所述第二保持构件的一侧，并且接收由已吸收从所述光学系统照射的光的受检体所产生的声波。

3.根据权利要求2所述的测量设备，其中，所述支撑构件安装在壳体上并且能够独立于所述壳体移动，

所述第一保持构件和所述第二保持构件中的一个能够相对于所述壳体移动，另一个相对于所述壳体固定，并且

在通过移动所述支撑构件使所述受检体与所述第一保持构件和所述第二保持构件中的固定保持构件相接触之后，使所述第一保持构件和所述第二保持构件中的可动保持构件移动，以使得所述受检体被压缩在所述第一保持构件和所述第二保持构件中的可动保持构件和固定保持构件之间。

4.根据权利要求3所述的测量设备，其中，所述探测器安装在所述第一保持构件和所述第二保持构件中的固定保持构件侧。

5.根据权利要求3或4所述的测量设备，其中，所述光学系统安装在所述第一保持构件和所述第二保持构件中的固定保持构件侧。

6.根据权利要求1或2所述的测量设备，其中，所述支撑构件是固定的，

所述第一保持构件和所述第二保持构件能够独立于彼此移动，并且

所述第一保持构件和所述第二保持构件移动，以使所述受检体被置于所述第一保持构件和所述第二保持构件之间并且在所述第一保持构件和所述第二保持构件之间被压缩。

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