JP2003520637A - 周波数掃引調節拡散断層撮影法を利用した宿主媒体内の異常を検出するための方法および装置 - Google Patents
周波数掃引調節拡散断層撮影法を利用した宿主媒体内の異常を検出するための方法および装置Info
- Publication number
- JP2003520637A JP2003520637A JP2001554041A JP2001554041A JP2003520637A JP 2003520637 A JP2003520637 A JP 2003520637A JP 2001554041 A JP2001554041 A JP 2001554041A JP 2001554041 A JP2001554041 A JP 2001554041A JP 2003520637 A JP2003520637 A JP 2003520637A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- host medium
- breast
- signal
- illuminating
- light source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
- A61B5/0082—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes
- A61B5/0091—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes for mammography
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/43—Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems
- A61B5/4306—Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems for evaluating the female reproductive systems, e.g. gynaecological evaluations
- A61B5/4312—Breast evaluation or disorder diagnosis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/4795—Scattering, i.e. diffuse reflection spatially resolved investigating of object in scattering medium
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Public Health (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Reproductive Health (AREA)
- Gynecology & Obstetrics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Image Input (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
本発明は、患者の乳房内の腫瘍のような宿主媒体における異常を検出するための方法および装置を提供する。宿主媒体は、最初に少なくとも２種の波長の光を用いて複数の相違する位置で照明される。宿主媒体を通しての信号の伝搬に続いて、信号の振幅および位相が検出され、さらに検出された信号に基づいて、異常が疑わしい領域として描出される陰影画像を作成できる。少なくとも宿主媒体の疑わしい領域を含む部分が再び光源によって発生させられて、変調された少なくとも２種の波長の周波数掃引変調信号を用いて照明される。少なくとも宿主媒体の疑わしい領域を含む部分を通して伝搬して検出された信号に基づいて、宿主媒体の吸収係数および埋め込まれている異常に依存するＰ基準を決定することができる。さらに、結果として生じる画像を改良するために患者の乳房の圧迫を容易にする装置が提供される。
Description
【０００１】
［政府の実施権］
米国連邦政府は、国立科学財団によって授与されたＳＢＩＲ（中小企業技術革
新制度）助成金ＤＭＳ−９７０４９２３号の条件によって規定されているように
、本特許における権利を得ることができる。
新制度）助成金ＤＭＳ−９７０４９２３号の条件によって規定されているように
、本特許における権利を得ることができる。
【０００２】
［発明の分野］
本発明は、一般に検出方法および装置に関するが、より詳細には宿主媒体内の
異常を検出するための方法および装置に関する。
異常を検出するための方法および装置に関する。
【０００３】
［発明の背景］
イメージング・システムは、それを使用しなければ目で見て観察することので
きない構造の画像またはモデルを構成するために広く利用されている。典型的に
は、イメージング・システムは宿主媒体内に埋め込まれている宿主媒体の信号伝
搬特性を変化または混乱させる異常、異物またはその他の構造を検出するために
設計されている。例えば、Ｘ線断層撮影法およびその他の医用イメージング技術
は、一般に腫瘍やその他の封入体を検出できるようにヒトの身体の１部分の画像
を作成するために使用される。同様に、イメージング・システムは、地球上の油
やその他の鉱物類の堆積物を検出するため、または例えば地中に埋まっていたり
海中にある鉱山のような鉱山を検出するために開発されてきた。
きない構造の画像またはモデルを構成するために広く利用されている。典型的に
は、イメージング・システムは宿主媒体内に埋め込まれている宿主媒体の信号伝
搬特性を変化または混乱させる異常、異物またはその他の構造を検出するために
設計されている。例えば、Ｘ線断層撮影法およびその他の医用イメージング技術
は、一般に腫瘍やその他の封入体を検出できるようにヒトの身体の１部分の画像
を作成するために使用される。同様に、イメージング・システムは、地球上の油
やその他の鉱物類の堆積物を検出するため、または例えば地中に埋まっていたり
海中にある鉱山のような鉱山を検出するために開発されてきた。
【０００４】
一例として、様々なイメージング・システムがヒトの乳房の画像を作成するた
めに開発されてきた。これらのイメージング・システムは、乳癌のために毎年多
数の女性が死亡しているので、特に重要である。例えば、乳癌は３５歳〜５０歳
の女性にとっては第１位の死因であり、５０歳を越える女性にとっては第２位の
死因である。しかし、乳癌から生存できるための鍵は早期の検出および診断であ
る。現在は、ヒトの乳房をＸ線によって検査するために最も広く利用されている
技術はＸ線マンモグラフィーである。だが残念なことに、Ｘ線マンモグラフィー
は患者をよく知られた癌の原因である電離放射線へ曝露させる。Ｘ線マンモグラ
フィーはまた一般に、患者の乳房を例えば４ｃｍまでのように高度に圧迫するこ
とを必要とするが、これは大きな痛みを伴う可能性がある。さらに、Ｘ線マンモ
グラフィー法によって入手される画像は、特に放射線濃度の高い乳房組織を有す
る患者に対しては、患者の乳房内の塊を検出するためには必ずしも十分に高品質
ではない。従って、疑わしい塊を有することが発見された女性は一般に、分析の
ためにその塊の１部分を採取する生検のような侵襲性手技を受けることが要求さ
れる。少なくともその塊が良性であることが判明する例では、生検は一般に不要
だったであろう。
めに開発されてきた。これらのイメージング・システムは、乳癌のために毎年多
数の女性が死亡しているので、特に重要である。例えば、乳癌は３５歳〜５０歳
の女性にとっては第１位の死因であり、５０歳を越える女性にとっては第２位の
死因である。しかし、乳癌から生存できるための鍵は早期の検出および診断であ
る。現在は、ヒトの乳房をＸ線によって検査するために最も広く利用されている
技術はＸ線マンモグラフィーである。だが残念なことに、Ｘ線マンモグラフィー
は患者をよく知られた癌の原因である電離放射線へ曝露させる。Ｘ線マンモグラ
フィーはまた一般に、患者の乳房を例えば４ｃｍまでのように高度に圧迫するこ
とを必要とするが、これは大きな痛みを伴う可能性がある。さらに、Ｘ線マンモ
グラフィー法によって入手される画像は、特に放射線濃度の高い乳房組織を有す
る患者に対しては、患者の乳房内の塊を検出するためには必ずしも十分に高品質
ではない。従って、疑わしい塊を有することが発見された女性は一般に、分析の
ためにその塊の１部分を採取する生検のような侵襲性手技を受けることが要求さ
れる。少なくともその塊が良性であることが判明する例では、生検は一般に不要
だったであろう。
【０００５】
Ｘ線マンモグラフィー法に限界がある結果として、特に乳癌を検出するために
様々な他のイメージング法が開発されてきた。例えば、磁気共鳴イメージング法
、ポジトロン放出断層撮影法、超音波イメージングおよびサーモグラフィーが開
発されてきた。だが残念なことに、これらのイメージング法は各々が数多くの欠
点を有している。例えば、磁気共鳴イメージング法を実施するには極めて高額の
費用がかかるので、そのために一般に乳癌診断には利用されない。
様々な他のイメージング法が開発されてきた。例えば、磁気共鳴イメージング法
、ポジトロン放出断層撮影法、超音波イメージングおよびサーモグラフィーが開
発されてきた。だが残念なことに、これらのイメージング法は各々が数多くの欠
点を有している。例えば、磁気共鳴イメージング法を実施するには極めて高額の
費用がかかるので、そのために一般に乳癌診断には利用されない。
【０００６】
現在は、可能性のある代替断層撮影法として光学的イメージング法が開発中で
ある。光学的イメージング法は非電離放射線を利用するので、有害な副作用を伴
わずに患者を繰り返して、または持続的に曝露させることができる。さらに、光
学的イメージング法は非侵襲性であり、ポジトロン放出断層撮影法または磁気共
鳴イメージング法のような他のイメージング法と比較して相当に経済的である。
光学的イメージング法はさらにまた、乳房の光学特性が一般に患者の年齢には左
右されず、典型的には乳房の穏やかな圧迫しか必要としないので、有益である。
ある。光学的イメージング法は非電離放射線を利用するので、有害な副作用を伴
わずに患者を繰り返して、または持続的に曝露させることができる。さらに、光
学的イメージング法は非侵襲性であり、ポジトロン放出断層撮影法または磁気共
鳴イメージング法のような他のイメージング法と比較して相当に経済的である。
光学的イメージング法はさらにまた、乳房の光学特性が一般に患者の年齢には左
右されず、典型的には乳房の穏やかな圧迫しか必要としないので、有益である。
【０００７】
他の既知のマンモグラフィー法に類似して、光学的イメージングシステムは例
えば患者の乳房のような宿主媒体内に光線を導入し、その宿主媒体および異常と
光線との相互作用に基づいて宿主媒体および宿主媒体内の異常の画像を作成する
。宿主媒体と異常の光学特性間には差があるために、異常は宿主媒体とは相違す
る方法で光線と相互作用する。例えば、異常の吸収係数および散乱係数は典型的
には実質的に宿主媒体の吸収係数および散乱係数とは相違する。検出された信号
に基づいて、宿主媒体および宿主媒体内の異常の画像を作成することができる。
さらにその上、宿主媒体の、およびより重要なことに宿主媒体内の異常の光学的
特徴を決定することができる。従って、光学的イメージング法は非侵襲性方法で
異常を特徴付けることを可能にする見込みを提供する。例えば、光学的イメージ
ング法は患者の乳房内で疑わしい塊の検出を可能にするだけではなく、さらに生
検またはその他の侵襲性手技を必要とすることなく良性および悪性腫瘍の識別を
可能にすることができる。
えば患者の乳房のような宿主媒体内に光線を導入し、その宿主媒体および異常と
光線との相互作用に基づいて宿主媒体および宿主媒体内の異常の画像を作成する
。宿主媒体と異常の光学特性間には差があるために、異常は宿主媒体とは相違す
る方法で光線と相互作用する。例えば、異常の吸収係数および散乱係数は典型的
には実質的に宿主媒体の吸収係数および散乱係数とは相違する。検出された信号
に基づいて、宿主媒体および宿主媒体内の異常の画像を作成することができる。
さらにその上、宿主媒体の、およびより重要なことに宿主媒体内の異常の光学的
特徴を決定することができる。従って、光学的イメージング法は非侵襲性方法で
異常を特徴付けることを可能にする見込みを提供する。例えば、光学的イメージ
ング法は患者の乳房内で疑わしい塊の検出を可能にするだけではなく、さらに生
検またはその他の侵襲性手技を必要とすることなく良性および悪性腫瘍の識別を
可能にすることができる。
【０００８】
だが残念なことに、乳房組織内での光線伝搬の強度に拡散性の性質がほとんど
の光学的イメージング法によって入手される光学的画像のコントラストおよび分
解能を低下させる。従って、光学的イメージング法は、相当に小さい、および／
または乳房内の深部にある腫瘍のような疑わしい病変を一貫して検出および特徴
付けることには困難であった。
の光学的イメージング法によって入手される光学的画像のコントラストおよび分
解能を低下させる。従って、光学的イメージング法は、相当に小さい、および／
または乳房内の深部にある腫瘍のような疑わしい病変を一貫して検出および特徴
付けることには困難であった。
【０００９】
これらの光学的イメージング法に関連して、撤照検査法または光走査法として
も知られている透照診断法が最初に探索されたが、この方法では患者の乳房が持
続波ブロード・ビーム光源を用いて照射される。これらの透照診断法もまた、乳
房を通しての伝搬に続いて信号を検出するために光源から乳房の反対側で例えば
ビデオカメラのような検出器を使用した。残念なことに、連続波透照診断法は一
般に相当に低い感度および／または相当に多数の偽陽性成績という欠点を有する
。
も知られている透照診断法が最初に探索されたが、この方法では患者の乳房が持
続波ブロード・ビーム光源を用いて照射される。これらの透照診断法もまた、乳
房を通しての伝搬に続いて信号を検出するために光源から乳房の反対側で例えば
ビデオカメラのような検出器を使用した。残念なことに、連続波透照診断法は一
般に相当に低い感度および／または相当に多数の偽陽性成績という欠点を有する
。
【００１０】
そこで、高い分解能および感度を有する画像を提供するためにレーザー光線を
利用するまた別の光学的イメージング法が開発されてきた。これらの光学的イメ
ージング法は、時間領域および周波数領域の両方で実践される。時間領域では、
患者の乳房は一連の短い光パルスを用いて照明される。患者の乳房を通しての伝
搬中に光パルスが変化させられる方法を調査することによって、患者の乳房の画
像を構築することができる。しかし周波数領域では、光源の強度が１種以上の、
典型的にはおよそ１０8Ｈｚの周波数で変調させられる。患者の乳房を通しての
伝搬に続いて検出された信号に基づいて、信号の位相シフトおよび振幅減衰を決
定することができ、さらに患者の乳房の対応する画像を構築することができる。
例えば、その内容が参照してここに組み込まれるＫｌｉｂａｎｏｖらへ付与され
た米国特許第５，９６３，６５８号に記載されている楕円システム法を参照され
たい。これらの他の光学的イメージング法は特に乳癌の早期の検出および特徴付
けと結び付けた場合には極めて前途有望であるが、異常の性質を正確に特徴付け
るためにそれを用いて異常を定義する生理的パラ−メーターを決定できる光学的
画像のコントラストおよび分解能および信頼性をいっそう向上させるためには、
これらの光学的イメージングシステムをさらにいっそう改善することが望ましい
。
利用するまた別の光学的イメージング法が開発されてきた。これらの光学的イメ
ージング法は、時間領域および周波数領域の両方で実践される。時間領域では、
患者の乳房は一連の短い光パルスを用いて照明される。患者の乳房を通しての伝
搬中に光パルスが変化させられる方法を調査することによって、患者の乳房の画
像を構築することができる。しかし周波数領域では、光源の強度が１種以上の、
典型的にはおよそ１０8Ｈｚの周波数で変調させられる。患者の乳房を通しての
伝搬に続いて検出された信号に基づいて、信号の位相シフトおよび振幅減衰を決
定することができ、さらに患者の乳房の対応する画像を構築することができる。
例えば、その内容が参照してここに組み込まれるＫｌｉｂａｎｏｖらへ付与され
た米国特許第５，９６３，６５８号に記載されている楕円システム法を参照され
たい。これらの他の光学的イメージング法は特に乳癌の早期の検出および特徴付
けと結び付けた場合には極めて前途有望であるが、異常の性質を正確に特徴付け
るためにそれを用いて異常を定義する生理的パラ−メーターを決定できる光学的
画像のコントラストおよび分解能および信頼性をいっそう向上させるためには、
これらの光学的イメージングシステムをさらにいっそう改善することが望ましい
。
【００１１】
［発明の概要］
従って、本発明は例えば患者の乳房内の塊、即ち腫瘍のような宿主媒体におけ
る異常を検出するための改良された方法および装置を提供する。本発明の方法お
よび装置によると、生検または他の侵襲性手技を必要とすることなくその異常を
正確に特徴付けることを可能にする、その異常を定義する様々な生理的パラメー
ターを決定できる。さらに、本発明の方法および装置は、患者の生存の機会を増
加させるために例えば腫瘍のような異常を早期に検出することを可能にするのに
十分なコントラストおよび分解能を備えた宿主媒体の画像を作成することができ
る。
る異常を検出するための改良された方法および装置を提供する。本発明の方法お
よび装置によると、生検または他の侵襲性手技を必要とすることなくその異常を
正確に特徴付けることを可能にする、その異常を定義する様々な生理的パラメー
ターを決定できる。さらに、本発明の方法および装置は、患者の生存の機会を増
加させるために例えば腫瘍のような異常を早期に検出することを可能にするのに
十分なコントラストおよび分解能を備えた宿主媒体の画像を作成することができ
る。
【００１２】
ある実施形態に従うと、宿主媒体は最初に典型的には複数の相違する位置で光
源によって照明される。この関連で、宿主媒体は好ましくは少なくとも２種の波
長の光を有する信号を用いて複数の相違する位置で照明される。さらに、本発明
の方法および装置は、所定周波数レンジから選択された周波数で照明信号の振幅
を変調させるために、例えばネットワーク・アナライザーのような変調器を含む
ことができる。そこで、隣接位置で宿主媒体を照明する信号は、典型的にはその
周波数レンジ内の相違する周波数で変調させられる。
源によって照明される。この関連で、宿主媒体は好ましくは少なくとも２種の波
長の光を有する信号を用いて複数の相違する位置で照明される。さらに、本発明
の方法および装置は、所定周波数レンジから選択された周波数で照明信号の振幅
を変調させるために、例えばネットワーク・アナライザーのような変調器を含む
ことができる。そこで、隣接位置で宿主媒体を照明する信号は、典型的にはその
周波数レンジ内の相違する周波数で変調させられる。
【００１３】
本発明の方法および装置は、さらにまた宿主媒体および宿主媒体内の異常を通
しての伝搬に続いて信号を検出するために例えば光電子増倍管のような検出器を
含んでいる。この関連で、少なくとも信号の振幅、およびより典型的には信号の
振幅および位相が宿主媒体および宿主媒体内の異常を通しての伝搬に続いて検出
される。検出された信号に基づいて陰影画像が作成されてディスプレイ上に表示
され、異常が疑わしい領域として描出される。例えば悪性腫瘍のような異常は典
型的には宿主媒体よりはるかに高度に信号を減衰させるであろうから、異常は典
型的には周囲組織より大きな減衰を示す疑わしい領域として描出される。宿主媒
体が少なくとも２種の波長を有する信号を用いて照明される実施形態では、本発
明の方法および装置は相違する波長の各々で少なくとも１つの位置で検出された
信号の振幅比を形成することができ、さらに疑わしい領域を強調するためにこの
比の画像をディスプレイに表示することができる。
しての伝搬に続いて信号を検出するために例えば光電子増倍管のような検出器を
含んでいる。この関連で、少なくとも信号の振幅、およびより典型的には信号の
振幅および位相が宿主媒体および宿主媒体内の異常を通しての伝搬に続いて検出
される。検出された信号に基づいて陰影画像が作成されてディスプレイ上に表示
され、異常が疑わしい領域として描出される。例えば悪性腫瘍のような異常は典
型的には宿主媒体よりはるかに高度に信号を減衰させるであろうから、異常は典
型的には周囲組織より大きな減衰を示す疑わしい領域として描出される。宿主媒
体が少なくとも２種の波長を有する信号を用いて照明される実施形態では、本発
明の方法および装置は相違する波長の各々で少なくとも１つの位置で検出された
信号の振幅比を形成することができ、さらに疑わしい領域を強調するためにこの
比の画像をディスプレイに表示することができる。
【００１４】
疑わしい領域が同定されると、少なくとも宿主媒体の疑わしい領域を含む部分
は再び、光源によって発生させられて例えばネットワーク・アナライザーのよう
な変調器によって変調させられた周波数掃引変調信号を用いて照明される。この
関連で、周波数掃引変調とは所定周波数レンジを通して掃引する複数の周波数で
の照明信号の振幅の変調を意味する。参考のために、それを通して信号が周波数
掃引変調させられる周波数レンジは、最初に陰影画像の作成中に宿主媒体を照明
する信号の変調周波数がそれから選択される周波数レンジより大きく、一般には
はるかに大きい。上記のように、少なくとも宿主媒体の疑わしい領域を含む部分
の照明は少なくとも２種の波長各々で実施される。各波長で、検出器は少なくと
も宿主媒体の疑わしい領域を含む部分を通して伝搬した信号を検出する。少なく
とも宿主媒体の疑わしい領域を含む部分を通して伝搬した検出された信号に基づ
いて、宿主媒体内の複数の位置の少なくとも１つで相違する波長を有する信号に
対する宿主媒体の吸収係数に依存するＰ基準を決定できる。同様に、少なくとも
宿主媒体の疑わしい領域を含む部分内の複数の位置の少なくとも１つで、異常と
宿主媒体との間の酸化ヘモグロビン濃度（％）における変化および各位置での異
常と宿主媒体との間の総ヘモグロビン濃度の変化に基づいてＳvar基準を決定で
きる。宿主媒体および宿主媒体内の異常の生理的パラメーターを反映する少なく
ともこれらの基準に基づくと、その異常を特徴付けることができる。
は再び、光源によって発生させられて例えばネットワーク・アナライザーのよう
な変調器によって変調させられた周波数掃引変調信号を用いて照明される。この
関連で、周波数掃引変調とは所定周波数レンジを通して掃引する複数の周波数で
の照明信号の振幅の変調を意味する。参考のために、それを通して信号が周波数
掃引変調させられる周波数レンジは、最初に陰影画像の作成中に宿主媒体を照明
する信号の変調周波数がそれから選択される周波数レンジより大きく、一般には
はるかに大きい。上記のように、少なくとも宿主媒体の疑わしい領域を含む部分
の照明は少なくとも２種の波長各々で実施される。各波長で、検出器は少なくと
も宿主媒体の疑わしい領域を含む部分を通して伝搬した信号を検出する。少なく
とも宿主媒体の疑わしい領域を含む部分を通して伝搬した検出された信号に基づ
いて、宿主媒体内の複数の位置の少なくとも１つで相違する波長を有する信号に
対する宿主媒体の吸収係数に依存するＰ基準を決定できる。同様に、少なくとも
宿主媒体の疑わしい領域を含む部分内の複数の位置の少なくとも１つで、異常と
宿主媒体との間の酸化ヘモグロビン濃度（％）における変化および各位置での異
常と宿主媒体との間の総ヘモグロビン濃度の変化に基づいてＳvar基準を決定で
きる。宿主媒体および宿主媒体内の異常の生理的パラメーターを反映する少なく
ともこれらの基準に基づくと、その異常を特徴付けることができる。
【００１５】
本発明のこの実施形態の装置は、さらにまた宿主媒体に対して光源および検出
器をポジショニングするためのポジショナーを含んでいる。ポジショナーは、陰
影画像の作成を容易にするために宿主媒体の広い部分をカバーする複数の相違す
る位置で最初に光源をポジショニングする。特に、ポジショナーは好ましくは、
陰影画像の作成を容易にするために宿主媒体の広い部分をカバーする複数の相違
する位置に最初に光源および検出器をポジショニングすることによって光源およ
び検出器を一直線上に維持する。その後、ポジショナーは異常の特徴付けを容易
にするために疑わしい領域を含む宿主媒体のその部分の近くに光源をポジショニ
ングする。少なくとも宿主媒体の疑わしい領域を含む部分のこのより集束照明の
１つのステップにおいて、ポジショナーは疑わしい領域からオフセットの固定位
置に光源をポジショニングし、その後ポジショナーは疑わしい領域とアライメン
トしている少なくとも１つの位置を含む複数の位置を通して検出器を移動させる
。別のステップでは、光源および検出器は宿主媒体の反対側でオフセット関係に
ポジショニングされ、ポジショナーはその後そのオフセット関係が保持されるよ
うに光源および検出器の両方を一列に並べて移動させる。アライメント関係およ
びオフセット関係の両方で光源および検出器を用いた宿主媒体のスキャニングに
引続いて検出された信号に基づいて、宿主媒体内の異常の場所を決定することが
できる。
器をポジショニングするためのポジショナーを含んでいる。ポジショナーは、陰
影画像の作成を容易にするために宿主媒体の広い部分をカバーする複数の相違す
る位置で最初に光源をポジショニングする。特に、ポジショナーは好ましくは、
陰影画像の作成を容易にするために宿主媒体の広い部分をカバーする複数の相違
する位置に最初に光源および検出器をポジショニングすることによって光源およ
び検出器を一直線上に維持する。その後、ポジショナーは異常の特徴付けを容易
にするために疑わしい領域を含む宿主媒体のその部分の近くに光源をポジショニ
ングする。少なくとも宿主媒体の疑わしい領域を含む部分のこのより集束照明の
１つのステップにおいて、ポジショナーは疑わしい領域からオフセットの固定位
置に光源をポジショニングし、その後ポジショナーは疑わしい領域とアライメン
トしている少なくとも１つの位置を含む複数の位置を通して検出器を移動させる
。別のステップでは、光源および検出器は宿主媒体の反対側でオフセット関係に
ポジショニングされ、ポジショナーはその後そのオフセット関係が保持されるよ
うに光源および検出器の両方を一列に並べて移動させる。アライメント関係およ
びオフセット関係の両方で光源および検出器を用いた宿主媒体のスキャニングに
引続いて検出された信号に基づいて、宿主媒体内の異常の場所を決定することが
できる。
【００１６】
本発明のこの実施形態の装置は、さらにまた検出器を保護するための手段を含
むことができる。この関連で、本装置は検出器へ提示される光の光線強度を選択
的にコントロールするためのダイヤフラムを含むことができる。さらに、本装置
は同様に参照信号を用いて宿主媒体を照明するための参照光源並びに宿主媒体お
よび宿主媒体内の異常を通しての伝搬に続いて参照信号を検出するための参照検
出器を含むことができる。この実施形態に従うと、本装置はさらに参照信号の強
度が所定閾値を超えていることを参照検出器が検出した場合には検出器によるそ
の後の信号検出を防止するためのシャッターを含むことができる。
むことができる。この関連で、本装置は検出器へ提示される光の光線強度を選択
的にコントロールするためのダイヤフラムを含むことができる。さらに、本装置
は同様に参照信号を用いて宿主媒体を照明するための参照光源並びに宿主媒体お
よび宿主媒体内の異常を通しての伝搬に続いて参照信号を検出するための参照検
出器を含むことができる。この実施形態に従うと、本装置はさらに参照信号の強
度が所定閾値を超えていることを参照検出器が検出した場合には検出器によるそ
の後の信号検出を防止するためのシャッターを含むことができる。
【００１７】
例えばＰ基準およびＳvar基準のような本発明の装置および方法並びに各波長
で作成される陰影画像によって決定される生理的パラメーターに加えて、本発明
の方法はさらにまた陰影画像とＸ線画像との比較に基づいて、およびより詳細に
は陰影画像によって描出された疑わしい領域とその異常のＸ線画像との比較に基
づいて異常を特徴付けることもできる。この関連で、陰影画像はＸ線画像上にオ
ーバーレイさせることができ、陰影画像によって疑わしい領域として描出された
減衰増大領域が異常のＸ線画像より実質的に大きい場合には、その異常はおそら
く悪性腫瘍であると特徴付けることができる。そこで、陰影画像とＸ線画像の比
較は、本発明の方法および装置に従って決定されたＰ基準およびＳvar基準のよ
うな生理的パラメーターに基づいた異常の特徴付けを強化するために役立つこと
ができる。
で作成される陰影画像によって決定される生理的パラメーターに加えて、本発明
の方法はさらにまた陰影画像とＸ線画像との比較に基づいて、およびより詳細に
は陰影画像によって描出された疑わしい領域とその異常のＸ線画像との比較に基
づいて異常を特徴付けることもできる。この関連で、陰影画像はＸ線画像上にオ
ーバーレイさせることができ、陰影画像によって疑わしい領域として描出された
減衰増大領域が異常のＸ線画像より実質的に大きい場合には、その異常はおそら
く悪性腫瘍であると特徴付けることができる。そこで、陰影画像とＸ線画像の比
較は、本発明の方法および装置に従って決定されたＰ基準およびＳvar基準のよ
うな生理的パラメーターに基づいた異常の特徴付けを強化するために役立つこと
ができる。
【００１８】
特に患者の乳房内の腫瘍のような塊の検出に向けられる本発明の１つの態様に
従うと、それの改良画像を入手するために患者の乳房を圧迫する装置が提供され
る。本発明のこの態様に従うと、本装置は典型的には患者の乳房を受け入れるた
めに十分な間隔が空けられた１対のプレート、典型的には透明なプレートを含ん
でいる。
従うと、それの改良画像を入手するために患者の乳房を圧迫する装置が提供され
る。本発明のこの態様に従うと、本装置は典型的には患者の乳房を受け入れるた
めに十分な間隔が空けられた１対のプレート、典型的には透明なプレートを含ん
でいる。
【００１９】
患者の乳房を適切に圧迫する目的で１対のプレートを移動させるために、本発
明の装置はさらにまたこれらのプレートを相互に移動させるための手段を含んで
いる。さらに、本装置は１対のプレートが離れている間隔を測定するための分離
検出器を含むことができる。この実施形態の装置は、さらに乳房の近くでプレー
ト間で伸びている調節式ベルトも含んでいる。調節式ベルトは、それによって乳
房の画像描出を容易にするために、乳房が１対のプレートおよび調節式ベルトに
よって定義される領域を満たすように乳房の周囲で締め付けることができる。
明の装置はさらにまたこれらのプレートを相互に移動させるための手段を含んで
いる。さらに、本装置は１対のプレートが離れている間隔を測定するための分離
検出器を含むことができる。この実施形態の装置は、さらに乳房の近くでプレー
ト間で伸びている調節式ベルトも含んでいる。調節式ベルトは、それによって乳
房の画像描出を容易にするために、乳房が１対のプレートおよび調節式ベルトに
よって定義される領域を満たすように乳房の周囲で締め付けることができる。
【００２０】
好ましくは、この実施形態の装置はさらにまた、乳房によって満たされていな
いプレートによって定義された領域を満たす不透明材料を含んでいる。この関連
で、調節式ベルトは、調節式ベルトが締め付けられるとその不透明材料が乳房の
周囲に引き出されるように不透明材料を通して伸長させることによってのように
不透明材料に操作可能に接続することができる。不透明材料と乳房との間の分離
領域を同定するために、この実施形態の装置はさらに特に分離領域を照明するた
めのバックグラウンド光線を含むことができる。乳房が実質的に１対のプレート
と調節式ベルトによって定義された領域を満たすように乳房の周囲でベルトを締
め付けることによって、さらに不透明材料を用いて乳房によって満たされていな
いプレートの部分をカバーすることによって、本発明のこの実施形態の装置およ
び方法は実質的に有害なエッジ効果を排除することによって乳房の改良画像を入
手することができる。
いプレートによって定義された領域を満たす不透明材料を含んでいる。この関連
で、調節式ベルトは、調節式ベルトが締め付けられるとその不透明材料が乳房の
周囲に引き出されるように不透明材料を通して伸長させることによってのように
不透明材料に操作可能に接続することができる。不透明材料と乳房との間の分離
領域を同定するために、この実施形態の装置はさらに特に分離領域を照明するた
めのバックグラウンド光線を含むことができる。乳房が実質的に１対のプレート
と調節式ベルトによって定義された領域を満たすように乳房の周囲でベルトを締
め付けることによって、さらに不透明材料を用いて乳房によって満たされていな
いプレートの部分をカバーすることによって、本発明のこの実施形態の装置およ
び方法は実質的に有害なエッジ効果を排除することによって乳房の改良画像を入
手することができる。
【００２１】
従って、本発明の方法および装置は確実かつ費用効果的方法で宿主媒体内の異
常を検出することを可能にする。さらに、本発明の方法および装置は異常を特徴
付けるためにその異常を少なくとも部分的に規定する生理的パラメーターを決定
することを可能にする。そこで、本発明の方法および装置は、生検または他の侵
襲性手技を必要とすることなく、検出された信号から決定される生理的パラメー
ターに基づいて、患者の乳房内の疑わしい病変の早期検出を提供し、さらに例え
ば悪性もしくは良性のどちらであるかのように疑わしい病変を適切に特徴付ける
ために有益に利用することができる。患者の乳房内の疑わしい病変の早期の検出
および特徴付けを容易にすることによって、患者が生存できる機会は実質的に増
加する。
常を検出することを可能にする。さらに、本発明の方法および装置は異常を特徴
付けるためにその異常を少なくとも部分的に規定する生理的パラメーターを決定
することを可能にする。そこで、本発明の方法および装置は、生検または他の侵
襲性手技を必要とすることなく、検出された信号から決定される生理的パラメー
ターに基づいて、患者の乳房内の疑わしい病変の早期検出を提供し、さらに例え
ば悪性もしくは良性のどちらであるかのように疑わしい病変を適切に特徴付ける
ために有益に利用することができる。患者の乳房内の疑わしい病変の早期の検出
および特徴付けを容易にすることによって、患者が生存できる機会は実質的に増
加する。
【００２２】
［発明の詳細な説明］
今度は、本発明の好ましい実施形態が示されている添付の図面を参照しながら
本発明をより完全に説明しよう。しかし本発明は多数の様々な形態で具体化する
ことができるので、この中に記述された実施形態に限定されると解釈するべきで
はない。むしろ、これらの実施形態は、この開示が完全ですべてが揃っており、
さらに当業者に本発明の範囲を完全に伝えるように提供されている。全体を通し
て類似の番号は類似の要素を意味している。
本発明をより完全に説明しよう。しかし本発明は多数の様々な形態で具体化する
ことができるので、この中に記述された実施形態に限定されると解釈するべきで
はない。むしろ、これらの実施形態は、この開示が完全ですべてが揃っており、
さらに当業者に本発明の範囲を完全に伝えるように提供されている。全体を通し
て類似の番号は類似の要素を意味している。
【００２３】
これからは、宿主媒体における異常を検出するための方法および装置について
本発明と関連させて説明しよう。本発明の方法および装置は、主として腫瘍の検
出、およびより詳細には患者の乳房における腫瘍またはその他の塊の検出と関連
させて説明しよう。しかし、本発明の方法および装置は、それが望ましい場合に
は多数の他の宿主媒体内の異常を検出するために使用することもできる。
本発明と関連させて説明しよう。本発明の方法および装置は、主として腫瘍の検
出、およびより詳細には患者の乳房における腫瘍またはその他の塊の検出と関連
させて説明しよう。しかし、本発明の方法および装置は、それが望ましい場合に
は多数の他の宿主媒体内の異常を検出するために使用することもできる。
【００２４】
本発明の検出方法および装置は、本質的に最初に陰影画像を作成し、その後で
陰影画像から同定された疑わしい領域がさらに、その異常に関連する生理的パラ
メーターを決定できて、それに対応してその異常を特徴付けることができるよう
な方法でさらに詳細に画像描出される２段階プロセスである。確実な陰影画像の
作成およびその疑わしい領域のより詳細な画像描出から引き出される生理的パラ
メーターの精度は、どちらも患者の乳房の真正画像を入手することに大きく影響
を受ける。そこで、本発明の１つの態様は正確な画像を入手できるように患者の
乳房を正しくポジショニングするステップを含んでいる。この関連で、本発明の
１つの態様に従った患者の乳房を圧迫するための装置１０が図１に描出されてい
る。
陰影画像から同定された疑わしい領域がさらに、その異常に関連する生理的パラ
メーターを決定できて、それに対応してその異常を特徴付けることができるよう
な方法でさらに詳細に画像描出される２段階プロセスである。確実な陰影画像の
作成およびその疑わしい領域のより詳細な画像描出から引き出される生理的パラ
メーターの精度は、どちらも患者の乳房の真正画像を入手することに大きく影響
を受ける。そこで、本発明の１つの態様は正確な画像を入手できるように患者の
乳房を正しくポジショニングするステップを含んでいる。この関連で、本発明の
１つの態様に従った患者の乳房を圧迫するための装置１０が図１に描出されてい
る。
【００２５】
図示されているように、装置１０は患者の乳房を受け入れるために十分な間隔
ｄsだけ離れている１対のプレート１２を含んでいる。これらのプレートは、下
記で説明するようにそれを用いて患者の乳房が引続いて照明される波長の光線に
対して実質的に透明である材料から形成されている。さらに、これらのプレート
は典型的には患者の乳房のポジショニングおよび圧迫を医師、技師、看護婦その
他が視覚的にモニターできるように可視光線にも透明である材料から形成されて
いる。１つの例では、プレートはアクリル樹脂材料から形成されている。
ｄsだけ離れている１対のプレート１２を含んでいる。これらのプレートは、下
記で説明するようにそれを用いて患者の乳房が引続いて照明される波長の光線に
対して実質的に透明である材料から形成されている。さらに、これらのプレート
は典型的には患者の乳房のポジショニングおよび圧迫を医師、技師、看護婦その
他が視覚的にモニターできるように可視光線にも透明である材料から形成されて
いる。１つの例では、プレートはアクリル樹脂材料から形成されている。
【００２６】
プレート１２は、患者の乳房をプレート間に容易にポジショニングできるよう
に、最初は相当に大きな分離間隔ｄsだけ離れている。その後、患者の乳房がそ
れらの間で圧迫されるように少なくとも一方のプレートが他のプレートへ向かっ
て前進させられる。従って、本発明のこの態様の装置１０はプレートの少なくと
も一方をポジショニングするための手段を含んでいる。プレートはステッピング
・モーター等によってポジショニングすることができるが、プレートはしばしば
手作業でポジショニングされる。結果として生じる本発明の検出方法および装置
によって捕捉される画像を向上させるために、患者の乳房は好ましくは一般に患
者の不快感レベルによって制限される圧迫を用いて実質的にプレート間で圧迫さ
れる。患者の乳房を圧迫するための装置は、さらにまたそれらの間での患者の乳
房の圧迫に引続いてプレート間の分離を測定するための分離検出器を含むことが
できる。圧迫が完了すると、分離検出器は検出方法および装置の総合的作動をコ
ントロールする中央制御装置もしくはコンピューター４０に保存するため、およ
び引続いての湾曲フィット手順において使用するために分離間隔を提供する。
に、最初は相当に大きな分離間隔ｄsだけ離れている。その後、患者の乳房がそ
れらの間で圧迫されるように少なくとも一方のプレートが他のプレートへ向かっ
て前進させられる。従って、本発明のこの態様の装置１０はプレートの少なくと
も一方をポジショニングするための手段を含んでいる。プレートはステッピング
・モーター等によってポジショニングすることができるが、プレートはしばしば
手作業でポジショニングされる。結果として生じる本発明の検出方法および装置
によって捕捉される画像を向上させるために、患者の乳房は好ましくは一般に患
者の不快感レベルによって制限される圧迫を用いて実質的にプレート間で圧迫さ
れる。患者の乳房を圧迫するための装置は、さらにまたそれらの間での患者の乳
房の圧迫に引続いてプレート間の分離を測定するための分離検出器を含むことが
できる。圧迫が完了すると、分離検出器は検出方法および装置の総合的作動をコ
ントロールする中央制御装置もしくはコンピューター４０に保存するため、およ
び引続いての湾曲フィット手順において使用するために分離間隔を提供する。
【００２７】
患者の乳房を対のプレート１２間にポジショニングする前に、患者の乳房には
好ましくは結果として生じる画像を向上させる目的で乳房の皮膚および／または
その他の乳房組織の屈折率に実質的に適合する屈折率を有する油が塗布される。
例えばある実施形態では、患者の乳房には皮膚鏡検査法用油９１０ Ｈ／２のよ
うな軽鉱物油が塗布される。乳房皮膚の屈折率に近い屈折率を有することに加え
て、油はさらに好ましくは造影剤として役立つことができるようにその油が乳房
皮膚を通して少なくとも部分的に血流内へ吸収されるように選択される。従って
、ある実施形態では、例えば皮膚鏡検査法用油９１０ Ｈ／２のような軽鉱物油
が患者の乳房へ塗布され、患者はその後イメージング手技に進む前に造影剤とし
て役立つように油の少なくとも１部分が血流内に吸収されるまで例えば１０分間
の所定時間が経過するのを待つ。油に加えて、または血流内に吸収されるのが可
能な油を選択する代わりに、イメージング作業中のコントラストを増加させるた
めに造影剤を静脈内注射することもできる。例えば、酢酸の造影剤を静脈内注射
することができる。
好ましくは結果として生じる画像を向上させる目的で乳房の皮膚および／または
その他の乳房組織の屈折率に実質的に適合する屈折率を有する油が塗布される。
例えばある実施形態では、患者の乳房には皮膚鏡検査法用油９１０ Ｈ／２のよ
うな軽鉱物油が塗布される。乳房皮膚の屈折率に近い屈折率を有することに加え
て、油はさらに好ましくは造影剤として役立つことができるようにその油が乳房
皮膚を通して少なくとも部分的に血流内へ吸収されるように選択される。従って
、ある実施形態では、例えば皮膚鏡検査法用油９１０ Ｈ／２のような軽鉱物油
が患者の乳房へ塗布され、患者はその後イメージング手技に進む前に造影剤とし
て役立つように油の少なくとも１部分が血流内に吸収されるまで例えば１０分間
の所定時間が経過するのを待つ。油に加えて、または血流内に吸収されるのが可
能な油を選択する代わりに、イメージング作業中のコントラストを増加させるた
めに造影剤を静脈内注射することもできる。例えば、酢酸の造影剤を静脈内注射
することができる。
【００２８】
乳房皮膚の屈折率に近付けることおよび造影剤として役立つことによってイメ
ージングプロセスを向上させることに加えて、患者の乳房に塗布される油は有益
にも不快感を伴わずにプレート１２間に患者の乳房を圧迫できる量を改善するこ
とも発見されている。一例として、典型的な患者の乳房は油が不在の場合には約
６ｃｍの厚さへ圧迫できる。しかし油が同一患者の乳房へ塗布されると、乳房は
有益にも約５ｃｍへ圧迫でき、それによって本発明の検出方法および装置によっ
て入手される画像の質が大きく改善される。さらに、例えばＸ線マンモグラフィ
ーのような他のイメージング法の前における患者の乳房への油の塗布も、不快感
を伴わずに患者の乳房を圧迫できる量を同様に増加させる可能性がある。
ージングプロセスを向上させることに加えて、患者の乳房に塗布される油は有益
にも不快感を伴わずにプレート１２間に患者の乳房を圧迫できる量を改善するこ
とも発見されている。一例として、典型的な患者の乳房は油が不在の場合には約
６ｃｍの厚さへ圧迫できる。しかし油が同一患者の乳房へ塗布されると、乳房は
有益にも約５ｃｍへ圧迫でき、それによって本発明の検出方法および装置によっ
て入手される画像の質が大きく改善される。さらに、例えばＸ線マンモグラフィ
ーのような他のイメージング法の前における患者の乳房への油の塗布も、不快感
を伴わずに患者の乳房を圧迫できる量を同様に増加させる可能性がある。
【００２９】
図１に示されているように、この実施形態の圧迫装置１０はさらにまた、患者
の乳房の近くで対のプレート１２間で伸びている、典型的にはゴム材料から形成
された調節式ベルト１４を含んでいる。有益にも、調節式ベルトの幅は患者の乳
房の圧迫後のプレート間の分離間隔ｄsにほぼ等しい。プレート間で伸びている
ベルトの長さは調節することができ、例えば明確にするために図１の圧迫装置か
らは幾らか取り除かれている固定仕切り１９等へのベルトの両端のマジックテー
プ（ＶＥＬＣＲＯ（登録商標））取付具によって固定位置に保持される。そこで
、調節式ベルトは、患者の乳房が対のプレートおよび調節式ベルトによって定義
された領域を満たし、プレートと患者の乳房との空隙が排除され、それによって
イメージングプロセスを容易にするために実質的に有害なエッジ効果を減少させ
るように患者の乳房を圧迫するために患者の乳房の周囲で締め付けることができ
る。
の乳房の近くで対のプレート１２間で伸びている、典型的にはゴム材料から形成
された調節式ベルト１４を含んでいる。有益にも、調節式ベルトの幅は患者の乳
房の圧迫後のプレート間の分離間隔ｄsにほぼ等しい。プレート間で伸びている
ベルトの長さは調節することができ、例えば明確にするために図１の圧迫装置か
らは幾らか取り除かれている固定仕切り１９等へのベルトの両端のマジックテー
プ（ＶＥＬＣＲＯ（登録商標））取付具によって固定位置に保持される。そこで
、調節式ベルトは、患者の乳房が対のプレートおよび調節式ベルトによって定義
された領域を満たし、プレートと患者の乳房との空隙が排除され、それによって
イメージングプロセスを容易にするために実質的に有害なエッジ効果を減少させ
るように患者の乳房を圧迫するために患者の乳房の周囲で締め付けることができ
る。
【００３０】
イメージングプロセスをいっそう向上させるために、圧迫装置１０はさらにま
たベルト１４の締め付け後に患者の乳房によって満たされていないプレート１２
によって定義された領域を満たす不透明材料１８を含むことができる。不透明材
料は様々な材料から形成することができる。しかし、１つの実施形態の不透明材
料は血液プラスチック（ｂｌｏｏｄ ｐｌａｓｔｉｃ）である。不透明材料は様
々な方法でプレート間にポジショニングすることができるが、１つの有益な実施
形態の圧迫装置は、患者の乳房の周囲でのベルトの締め付けが患者の乳房に向か
って不透明材料を引き寄せるように不透明材料に操作可能に接続されている調節
式ベルトを有している。例えば図示されている実施形態では、調節式ベルトは調
節式ベルトがそれらの周囲で締め付けられると調節式ベルトが不透明材料を患者
の乳房と接触させるように不透明材料を通って伸びている。
たベルト１４の締め付け後に患者の乳房によって満たされていないプレート１２
によって定義された領域を満たす不透明材料１８を含むことができる。不透明材
料は様々な材料から形成することができる。しかし、１つの実施形態の不透明材
料は血液プラスチック（ｂｌｏｏｄ ｐｌａｓｔｉｃ）である。不透明材料は様
々な方法でプレート間にポジショニングすることができるが、１つの有益な実施
形態の圧迫装置は、患者の乳房の周囲でのベルトの締め付けが患者の乳房に向か
って不透明材料を引き寄せるように不透明材料に操作可能に接続されている調節
式ベルトを有している。例えば図示されている実施形態では、調節式ベルトは調
節式ベルトがそれらの周囲で締め付けられると調節式ベルトが不透明材料を患者
の乳房と接触させるように不透明材料を通って伸びている。
【００３１】
不透明材料１８はさらに、有害なエッジ効果を減少させ、患者の乳房のエッジ
に沿って鮮明なコントラストを提供する。イメージング操作を開始する前に不透
明材料と患者の乳房との間の空隙を視覚的に検査するために、本発明の圧迫装置
１０はさらにまた少なくとも患者の乳房のエッジに沿った領域を照明するための
１つ以上のバックグラウンド光線２０を含むことができる。医師、技師、看護婦
その他が不透明材料と患者の乳房との間の空隙を通して輝いているバックグラウ
ンド光線を検出した場合は、空隙を排除して結果として生じる画像を向上させる
ために不透明材料をいっそう患者の乳房へ向かって引き寄せることができる。し
かし不透明材料が適正にポジショニングされると、バッググラウンド光線は消光
させられる。図示されている実施形態では、バックグラウンド光線はプレート１
２の下に配置されているステージ１７内で引っ込んでいるように描出されている
。
に沿って鮮明なコントラストを提供する。イメージング操作を開始する前に不透
明材料と患者の乳房との間の空隙を視覚的に検査するために、本発明の圧迫装置
１０はさらにまた少なくとも患者の乳房のエッジに沿った領域を照明するための
１つ以上のバックグラウンド光線２０を含むことができる。医師、技師、看護婦
その他が不透明材料と患者の乳房との間の空隙を通して輝いているバックグラウ
ンド光線を検出した場合は、空隙を排除して結果として生じる画像を向上させる
ために不透明材料をいっそう患者の乳房へ向かって引き寄せることができる。し
かし不透明材料が適正にポジショニングされると、バッググラウンド光線は消光
させられる。図示されている実施形態では、バックグラウンド光線はプレート１
２の下に配置されているステージ１７内で引っ込んでいるように描出されている
。
【００３２】
患者の乳房が適切にポジショニングされて圧迫されると、患者の乳房の陰影画
像が作成される。この関連で、図２は本発明の検出装置の１つの実施形態のブロ
ック図を示している。陰影画像を作成するために、宿主媒体、即ち患者の乳房は
複数の相違する位置で照明される。照明と同時に、患者の乳房および患者の乳房
内に異常を通して伝搬する信号が少なくとも１つの、およびより好ましくは複数
の相違する位置の各々で検出される。検出された信号に基づき、その中で異常が
疑わしい領域として描出される陰影画像が作成される。
像が作成される。この関連で、図２は本発明の検出装置の１つの実施形態のブロ
ック図を示している。陰影画像を作成するために、宿主媒体、即ち患者の乳房は
複数の相違する位置で照明される。照明と同時に、患者の乳房および患者の乳房
内に異常を通して伝搬する信号が少なくとも１つの、およびより好ましくは複数
の相違する位置の各々で検出される。検出された信号に基づき、その中で異常が
疑わしい領域として描出される陰影画像が作成される。
【００３３】
患者の乳房を照明するために、本検出装置は例えば光ファイバー・ピグテール
・ダイオード・レーザーのような少なくとも１つの、およびより好ましくは１対
の光源２４を含んでいる。各ダイオード・レーザーは、相違する波長、典型的に
は赤外線波長の光信号を放出する。例えば、１つの光源は６７０ｎｍ〜７００ｎ
ｍで、および最も好ましくは約６８０ｎｍで放出することができるが、他の光源
は８１０ｎｍ〜８４０ｎｍで、および最も好ましくは約８３０ｎｍで放出するこ
とができる。この関連で、本検出装置は温度誘発性波長変動を防止するためにダ
イオード・レーザーを一定温度で維持するための熱電冷却装置（ＴＥＣ）を含む
ことができる。さらに、ダイオード・レーザーは相違する出力レベルを有する光
信号を放出するように駆動させることができるが、ダイオード・レーザーは典型
的には１００〜５００ｍＷの出力レベルを有する光信号を放出する。
・ダイオード・レーザーのような少なくとも１つの、およびより好ましくは１対
の光源２４を含んでいる。各ダイオード・レーザーは、相違する波長、典型的に
は赤外線波長の光信号を放出する。例えば、１つの光源は６７０ｎｍ〜７００ｎ
ｍで、および最も好ましくは約６８０ｎｍで放出することができるが、他の光源
は８１０ｎｍ〜８４０ｎｍで、および最も好ましくは約８３０ｎｍで放出するこ
とができる。この関連で、本検出装置は温度誘発性波長変動を防止するためにダ
イオード・レーザーを一定温度で維持するための熱電冷却装置（ＴＥＣ）を含む
ことができる。さらに、ダイオード・レーザーは相違する出力レベルを有する光
信号を放出するように駆動させることができるが、ダイオード・レーザーは典型
的には１００〜５００ｍＷの出力レベルを有する光信号を放出する。
【００３４】
陰影画像は時間領域法を含む様々な技術によって作成できるが、本発明の検出
方法および装置は光信号の振幅が変調周波数で変調させられる周波数領域法を利
用する。従ってこの検出装置は、好ましくは光信号の振幅が所定周波数レンジか
ら選択された周波数で変調させられるように光信号を変調させるための変調器２
５を含んでいる。例えば、変調器は、オプション１１を使用するヒューレット・
パッカード８７５３Ｅネットワーク・アナライザー（Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋ
ａｒｄ ８７５３Ｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｎａｌｙｚｅｒ）のような周波数掃引
マルチチャンネル・ネットワーク・アナライザーであってよいが、他のタイプの
ネットワーク・アナライザー並びに他のタイプの変調器を利用することもできる
。
方法および装置は光信号の振幅が変調周波数で変調させられる周波数領域法を利
用する。従ってこの検出装置は、好ましくは光信号の振幅が所定周波数レンジか
ら選択された周波数で変調させられるように光信号を変調させるための変調器２
５を含んでいる。例えば、変調器は、オプション１１を使用するヒューレット・
パッカード８７５３Ｅネットワーク・アナライザー（Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋ
ａｒｄ ８７５３Ｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｎａｌｙｚｅｒ）のような周波数掃引
マルチチャンネル・ネットワーク・アナライザーであってよいが、他のタイプの
ネットワーク・アナライザー並びに他のタイプの変調器を利用することもできる
。
【００３５】
下記で説明するように、本発明の検出方法および装置は患者の乳房を複数の相
違する位置で照明する。例えば、患者の乳房は、各列が所定数の相違する位置を
有する複数の列に配列された多数の相違する位置で患者の乳房が照明されるラス
ター走査法によって照明することができる。陰影画像は単一変調周波数で光信号
の振幅を変調させることによって作成できるが、本発明の検出方法および装置は
、好ましくは例えば周波数掃引ネットワーク・アナライザー２５のような周波数
掃引装置を利用する。そこで、光信号の振幅は、好ましくは所定周波数レンジか
ら選択された複数の相違する変調周波数で変調させられる。例えばある実施形態
では、患者の乳房を１列内の各位置で照明する光信号の振幅が相違する周波数で
変調させられる。変調周波数レンジが４０ｍＨｚ〜４０ＭＨｚ＋１０ｋＨｚであ
り、核列がｎ＝１．．．１００と指定された１００個の相違する位置を含む１つ
の特定の例では、各位置を照明する光信号の振幅は好ましくは４０ＭＨｚ＋（ｎ
（１０ｋＨｚ））／１００の周波数で変調させられる。この周波数変調法はその
後、全乳房が走査されるまで各列について繰り返すことができる。しかし、上記
の考察はそれによって光信号の振幅を所定周波数レンジから選択された複数の周
波数で変調させられた周波数であってよい単に１つの方法の１例に過ぎず、光信
号の振幅は本発明の精神および範囲から逸脱することなく広範囲の他の方法で変
調させた周波数であってよいことは明白なはずである。
違する位置で照明する。例えば、患者の乳房は、各列が所定数の相違する位置を
有する複数の列に配列された多数の相違する位置で患者の乳房が照明されるラス
ター走査法によって照明することができる。陰影画像は単一変調周波数で光信号
の振幅を変調させることによって作成できるが、本発明の検出方法および装置は
、好ましくは例えば周波数掃引ネットワーク・アナライザー２５のような周波数
掃引装置を利用する。そこで、光信号の振幅は、好ましくは所定周波数レンジか
ら選択された複数の相違する変調周波数で変調させられる。例えばある実施形態
では、患者の乳房を１列内の各位置で照明する光信号の振幅が相違する周波数で
変調させられる。変調周波数レンジが４０ｍＨｚ〜４０ＭＨｚ＋１０ｋＨｚであ
り、核列がｎ＝１．．．１００と指定された１００個の相違する位置を含む１つ
の特定の例では、各位置を照明する光信号の振幅は好ましくは４０ＭＨｚ＋（ｎ
（１０ｋＨｚ））／１００の周波数で変調させられる。この周波数変調法はその
後、全乳房が走査されるまで各列について繰り返すことができる。しかし、上記
の考察はそれによって光信号の振幅を所定周波数レンジから選択された複数の周
波数で変調させられた周波数であってよい単に１つの方法の１例に過ぎず、光信
号の振幅は本発明の精神および範囲から逸脱することなく広範囲の他の方法で変
調させた周波数であってよいことは明白なはずである。
【００３６】
周波数変調させられた光信号は光スイッチ２６へ向けられる。光スイッチは、
患者の乳房を照明するために周波数変調レーザー信号の１つを選択する。例えば
、患者の乳房は、典型的には例えば８３０ｎｍのような第２波長の光によって複
数の位置各々で照明される前に、例えば６８０ｎｍのような第１波長の光信号を
用いて複数の相違する位置で照明される。光スイッチによって選択された光信号
は光ファイバー２８によって患者の乳房へ送信される。様々なタイプの光ファイ
バーを利用できるが、１００μｍの直径を有する光ファイバーを使用することが
できる。さらに、光ファイバーは患者の乳房へ選択された光信号を直接に送信で
きるが、本検出方法および装置は光信号を適切に集束させて指し向けるために光
ファイバー端部と患者の乳房との間に配置される１枚以上の集束レンズ３０を含
むことができる。
患者の乳房を照明するために周波数変調レーザー信号の１つを選択する。例えば
、患者の乳房は、典型的には例えば８３０ｎｍのような第２波長の光によって複
数の位置各々で照明される前に、例えば６８０ｎｍのような第１波長の光信号を
用いて複数の相違する位置で照明される。光スイッチによって選択された光信号
は光ファイバー２８によって患者の乳房へ送信される。様々なタイプの光ファイ
バーを利用できるが、１００μｍの直径を有する光ファイバーを使用することが
できる。さらに、光ファイバーは患者の乳房へ選択された光信号を直接に送信で
きるが、本検出方法および装置は光信号を適切に集束させて指し向けるために光
ファイバー端部と患者の乳房との間に配置される１枚以上の集束レンズ３０を含
むことができる。
【００３７】
患者を望ましくない高出力レベルから保護するために、本検出方法および装置
は例えばハンドヘルド型電力計のような患者に送信される光信号の出力を測定す
るための手段を含んでいる。電力計の示度が規定最高出力レベルを超えると、本
検出方法および装置は光信号が患者を望ましくない高出力レベルへ暴露させる前
により低い出力を有するように調節することができる。
は例えばハンドヘルド型電力計のような患者に送信される光信号の出力を測定す
るための手段を含んでいる。電力計の示度が規定最高出力レベルを超えると、本
検出方法および装置は光信号が患者を望ましくない高出力レベルへ暴露させる前
により低い出力を有するように調節することができる。
【００３８】
図１に示されているように、光ファイバー２８の端部並びに集束レンズ３０は
患者の乳房の一方の側に配置することができるが、他方下記で説明する検出器３
４と光連絡して配置されている別の光ファイバー３２は患者の乳房の反対側にポ
ジショニングされる。光信号を送信する光ファイバーと関連させて上記で説明し
たように、患者の乳房を通しての伝搬に続いて信号を受信して、光信号を検出器
に送信する光ファイバーはさらに光ファイバーへの光信号を検出するために光フ
ァイバーの端部と患者の乳房との間に配置される１枚以上の集束レンズ（図示さ
れていない）を含有することができるが、必ずしも必要とはされない。さらに、
様々な相違するタイプの光ファイバーを利用できるが、１つの有益な実施形態の
光ファイバーは５〜６ｍｍの直径を有する。
患者の乳房の一方の側に配置することができるが、他方下記で説明する検出器３
４と光連絡して配置されている別の光ファイバー３２は患者の乳房の反対側にポ
ジショニングされる。光信号を送信する光ファイバーと関連させて上記で説明し
たように、患者の乳房を通しての伝搬に続いて信号を受信して、光信号を検出器
に送信する光ファイバーはさらに光ファイバーへの光信号を検出するために光フ
ァイバーの端部と患者の乳房との間に配置される１枚以上の集束レンズ（図示さ
れていない）を含有することができるが、必ずしも必要とはされない。さらに、
様々な相違するタイプの光ファイバーを利用できるが、１つの有益な実施形態の
光ファイバーは５〜６ｍｍの直径を有する。
【００３９】
陰影画像を作成する際には、光信号を送信および受信する光ファイバー２８、
３２は、好ましくは患者の乳房の反対側にもかかわらず、一直線上にポジショニ
ングされる。光ファイバーはその後、光信号が位置各々で患者の乳房へ送信され
ることができ、さらに光信号が位置各々で患者の乳房を通しての伝搬に続いて受
信されることができるように患者の乳房を横切る複数の位置の各々へ一致して移
動させられる。光が患者の乳房内へ導入される位置は様々な方法で決定できるが
、本発明の検出方法および装置は、患者の乳房の、全部でない場合は大部分をカ
バーするために、光信号を送信および受信する光ファイバーをラスター操作運動
で一列に並んで移動させる。光信号を送信および受信する光ファイバーを適切に
移動させるためには、検出装置は好ましくは患者に向かったり離れたりする方向
および患者に対して左右の方向に各光ファイバーを移動させることのできる光フ
ァイバー各々と結び付けられている少なくとも２つのＸ−Ｙリニアモーター式ス
テージを含んでいる。そこで、光信号を送信および受信する光ファイバーは患者
の乳房の大半を横切ってラスター走査することができる。
３２は、好ましくは患者の乳房の反対側にもかかわらず、一直線上にポジショニ
ングされる。光ファイバーはその後、光信号が位置各々で患者の乳房へ送信され
ることができ、さらに光信号が位置各々で患者の乳房を通しての伝搬に続いて受
信されることができるように患者の乳房を横切る複数の位置の各々へ一致して移
動させられる。光が患者の乳房内へ導入される位置は様々な方法で決定できるが
、本発明の検出方法および装置は、患者の乳房の、全部でない場合は大部分をカ
バーするために、光信号を送信および受信する光ファイバーをラスター操作運動
で一列に並んで移動させる。光信号を送信および受信する光ファイバーを適切に
移動させるためには、検出装置は好ましくは患者に向かったり離れたりする方向
および患者に対して左右の方向に各光ファイバーを移動させることのできる光フ
ァイバー各々と結び付けられている少なくとも２つのＸ−Ｙリニアモーター式ス
テージを含んでいる。そこで、光信号を送信および受信する光ファイバーは患者
の乳房の大半を横切ってラスター走査することができる。
【００４０】
本発明の検出装置は、さらにまた好ましくは患者の乳房を通しての伝搬に続い
て光信号を受信する光ファイバー３２と光連絡させて配置された検出器３４を含
んでいる。本検出装置は様々なタイプの検出器を含むことができるが、１つの有
益な実施形態の検出器は、電源によって例えば１，１００Ｖ（ボルト）のような
電力が供給される例えば浜松Ｒ９２８（Ｈａｍａｍａｔｓｕ Ｒ９２８） ＰＭ
Ｔのような光電子増倍管（ＰＭＴ）である。光電子増倍管は相当に小さなダイナ
ミック・レンジを有しているので、検出器に送信される信号の出力レベルは信号
を光電子増倍管によって確実に検出できることを保証するために最初にサンプリ
ングされる。この関連で、典型的には患者の乳房の中心部分が照明され、患者の
乳房を通しての伝搬に続いて受信された信号の出力レベルが光電子増倍管によっ
て決定される。
て光信号を受信する光ファイバー３２と光連絡させて配置された検出器３４を含
んでいる。本検出装置は様々なタイプの検出器を含むことができるが、１つの有
益な実施形態の検出器は、電源によって例えば１，１００Ｖ（ボルト）のような
電力が供給される例えば浜松Ｒ９２８（Ｈａｍａｍａｔｓｕ Ｒ９２８） ＰＭ
Ｔのような光電子増倍管（ＰＭＴ）である。光電子増倍管は相当に小さなダイナ
ミック・レンジを有しているので、検出器に送信される信号の出力レベルは信号
を光電子増倍管によって確実に検出できることを保証するために最初にサンプリ
ングされる。この関連で、典型的には患者の乳房の中心部分が照明され、患者の
乳房を通しての伝搬に続いて受信された信号の出力レベルが光電子増倍管によっ
て決定される。
【００４１】
光ファイバー３２によって光電子増倍管３４へ送信された信号の出力レベルが
過度に高い場合は、光電子増倍管へ送信される光の強度をコントロールすること
によって信号の出力レベルを調節することができる。例えば、本検出装置は光電
子増倍管へ送信される光の強度を選択的にコントロールするために光ファイバー
と光電子増倍管との間に配置されるダイヤフラム３８を含むことができる。ある
いはまた、光ファイバーは、光の所望の強度が光電子増倍管へ送信されるように
光電子増倍管の入力ポートに対して典型的には側方方向へ移動させることができ
る。
過度に高い場合は、光電子増倍管へ送信される光の強度をコントロールすること
によって信号の出力レベルを調節することができる。例えば、本検出装置は光電
子増倍管へ送信される光の強度を選択的にコントロールするために光ファイバー
と光電子増倍管との間に配置されるダイヤフラム３８を含むことができる。ある
いはまた、光ファイバーは、光の所望の強度が光電子増倍管へ送信されるように
光電子増倍管の入力ポートに対して典型的には側方方向へ移動させることができ
る。
【００４２】
光電子増倍管３４の出力電気信号、および詳細には出力電気信号の振幅および
位相は光電子増倍管によって検出される光信号にのみ左右されるのではなく、さ
らに光電子増倍管の周波数反応によっても左右される。これを言い換えると、光
電子増倍管の振幅および位相反応は、典型的には周波数に伴って変動する。従っ
て、光電子増倍管は、好ましくは患者を通して伝搬した信号を検出する前に最初
に広範囲の周波数に渡って校正される。患者の乳房の解析中に光電子増倍管によ
って提供される結果としての出力信号はその後相違する変調周波数で光電子増倍
管への振幅および位相反応について補正するために調整することができる。この
関連で、当該周波数でＡ0およびφ0の振幅および位相反応を有する光電子増倍管
については、検出された信号の真の振幅ＡはＡ＝Ａpmt／Ａ0であると定義するこ
とができ、真の位相はφ＝φpmt−φ0であると定義することができるが、このと
きＡpmtおよびφpmtは校正前に光電子増倍管によって提供される出力信号の振幅
および位相である。従って、中央制御装置もしくはコンピューター４０は、下記
で説明するように周波数掃引変調によって導入される周波数変動のような相違す
る当該周波数で光電子増倍管の振幅および位相反応に対して補正するように構成
することができる。
位相は光電子増倍管によって検出される光信号にのみ左右されるのではなく、さ
らに光電子増倍管の周波数反応によっても左右される。これを言い換えると、光
電子増倍管の振幅および位相反応は、典型的には周波数に伴って変動する。従っ
て、光電子増倍管は、好ましくは患者を通して伝搬した信号を検出する前に最初
に広範囲の周波数に渡って校正される。患者の乳房の解析中に光電子増倍管によ
って提供される結果としての出力信号はその後相違する変調周波数で光電子増倍
管への振幅および位相反応について補正するために調整することができる。この
関連で、当該周波数でＡ0およびφ0の振幅および位相反応を有する光電子増倍管
については、検出された信号の真の振幅ＡはＡ＝Ａpmt／Ａ0であると定義するこ
とができ、真の位相はφ＝φpmt−φ0であると定義することができるが、このと
きＡpmtおよびφpmtは校正前に光電子増倍管によって提供される出力信号の振幅
および位相である。従って、中央制御装置もしくはコンピューター４０は、下記
で説明するように周波数掃引変調によって導入される周波数変動のような相違す
る当該周波数で光電子増倍管の振幅および位相反応に対して補正するように構成
することができる。
【００４３】
光電子増倍管３４によって検出された信号は、例えばＧＰＩＢインターフェー
スのようなパラレル・インターフェースを通してネットワーク・アナライザー２
５、および順に中央制御装置もしくはコンピューター４０へ提供され、そして患
者の乳房の陰影画像は、典型的には中央コンピューター上で作動するテキサス州
オースチン所在のナショナル・インスツルメンツ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔ
ｒｕｍｅｎｔｓ Ｃｏｒｐ．）社製のＬａｂＶＩＥＷ（商標）ソフトウェアによ
って作成される。この関連で、ネットワーク・アナライザーは患者の乳房が照明
される複数の場所の各々で光信号の振幅および位相シフトを決定するが、結果と
して生じる陰影画像は典型的には振幅にのみ基づいている。結果として生じる陰
影画像はその後接続されているディスプレイ４２上に描出できる。患者の乳房が
少なくとも２種の相違する波長を有する光信号を用いて照明される例では、患者
の乳房の陰影画像は典型的には各波長で作成される。例えば、各々６８０ｎｍお
よび８３０ｎｍの波長を有する光信号から作成された陰影画像の例については図
３ａおよび３ｂを参照されたい。良性の塊は健常乳房組織より多いまたは少ない
光のどちらかを吸収する可能性があるが、悪性腫瘍は一貫して健常乳房組織より
高度に光を減衰させることが発見されている。そこで、実質的に減衰させられて
いる光信号を表わしている結果として生じた陰影画像の領域は、典型的にはさら
に詳細な解析を行うに値する疑わしい領域と見なされる。例えば、図３ａおよび
３ｂにおけるＳＲと指定された領域を参照されたい。
スのようなパラレル・インターフェースを通してネットワーク・アナライザー２
５、および順に中央制御装置もしくはコンピューター４０へ提供され、そして患
者の乳房の陰影画像は、典型的には中央コンピューター上で作動するテキサス州
オースチン所在のナショナル・インスツルメンツ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔ
ｒｕｍｅｎｔｓ Ｃｏｒｐ．）社製のＬａｂＶＩＥＷ（商標）ソフトウェアによ
って作成される。この関連で、ネットワーク・アナライザーは患者の乳房が照明
される複数の場所の各々で光信号の振幅および位相シフトを決定するが、結果と
して生じる陰影画像は典型的には振幅にのみ基づいている。結果として生じる陰
影画像はその後接続されているディスプレイ４２上に描出できる。患者の乳房が
少なくとも２種の相違する波長を有する光信号を用いて照明される例では、患者
の乳房の陰影画像は典型的には各波長で作成される。例えば、各々６８０ｎｍお
よび８３０ｎｍの波長を有する光信号から作成された陰影画像の例については図
３ａおよび３ｂを参照されたい。良性の塊は健常乳房組織より多いまたは少ない
光のどちらかを吸収する可能性があるが、悪性腫瘍は一貫して健常乳房組織より
高度に光を減衰させることが発見されている。そこで、実質的に減衰させられて
いる光信号を表わしている結果として生じた陰影画像の領域は、典型的にはさら
に詳細な解析を行うに値する疑わしい領域と見なされる。例えば、図３ａおよび
３ｂにおけるＳＲと指定された領域を参照されたい。
【００４４】
乳房組織の吸収係数μaは、乳房組織が照明される光の波長に左右される。正
常な乳房組織については、６８０ｎｍの波長を有する光についての吸収係数は８
３０ｎｍの波長を有する光についての吸収係数より小さい。理論によって結び付
けることを望まなくとも、８３０ｎｍの波長を有する光についてよりも６８０ｎ
ｍの波長を有する光についての悪性腫瘍の吸収係数が大きいことに関しては、大
多数の悪性腫瘍について逆も真であると考えられる。従って、実質的に大きなパ
ーセンテージの入射光、詳細には６８０ｎｍの波長を有する入射光が吸収される
疑わしい領域をさらに強調するために、６８０ｎｍおよび８３０ｎｍの波長を有
する光に対する複数の位置の少なくとも１つ、およびより好ましくは各々で検出
された光の強度の比を形成することができる。８３０ｎｍで検出された光の強度
に対する６８０ｎｍで検出された光の強度の比の陰影画像については図３ｃを参
照されたい。
常な乳房組織については、６８０ｎｍの波長を有する光についての吸収係数は８
３０ｎｍの波長を有する光についての吸収係数より小さい。理論によって結び付
けることを望まなくとも、８３０ｎｍの波長を有する光についてよりも６８０ｎ
ｍの波長を有する光についての悪性腫瘍の吸収係数が大きいことに関しては、大
多数の悪性腫瘍について逆も真であると考えられる。従って、実質的に大きなパ
ーセンテージの入射光、詳細には６８０ｎｍの波長を有する入射光が吸収される
疑わしい領域をさらに強調するために、６８０ｎｍおよび８３０ｎｍの波長を有
する光に対する複数の位置の少なくとも１つ、およびより好ましくは各々で検出
された光の強度の比を形成することができる。８３０ｎｍで検出された光の強度
に対する６８０ｎｍで検出された光の強度の比の陰影画像については図３ｃを参
照されたい。
【００４５】
ネットワーク・アナライザー２５へ、および順に中央制御装置もしくはコンピ
ューター４０へ提供される光電子増倍管３４によって検出される光信号の確実性
および一貫性を向上させるために、典型的には光源２４を駆動させる電力におけ
る変動の結果としてのネットワーク・アナライザーおよび／または中央制御装置
もしくはコンピューターは患者へ送信される光信号の出力レベルにおける変動を
動的に補正できるように構成することができる。この関連で、本検出方法および
装置は、例えば０．５％のような光信号の所定パーセンテージを分配させるため
に光スイッチと患者との間に配置される光ファイバー分配器のような光信号分配
器４６を含むことができる。光信号分配器は、アバランシェ・フォトダイオード
４７へ分配された光信号を検出し、アバランシェ・フォトダイオード４７は順に
、光信号の出力レベルを代表する信号を分配された光信号から明白である出力変
動に対して患者の乳房を通しての伝搬に続いてネットワーク・アナライザーへ提
供される光信号を自動的に補正するように設計されているネットワーク・アナラ
イザーへ提供する。
ューター４０へ提供される光電子増倍管３４によって検出される光信号の確実性
および一貫性を向上させるために、典型的には光源２４を駆動させる電力におけ
る変動の結果としてのネットワーク・アナライザーおよび／または中央制御装置
もしくはコンピューターは患者へ送信される光信号の出力レベルにおける変動を
動的に補正できるように構成することができる。この関連で、本検出方法および
装置は、例えば０．５％のような光信号の所定パーセンテージを分配させるため
に光スイッチと患者との間に配置される光ファイバー分配器のような光信号分配
器４６を含むことができる。光信号分配器は、アバランシェ・フォトダイオード
４７へ分配された光信号を検出し、アバランシェ・フォトダイオード４７は順に
、光信号の出力レベルを代表する信号を分配された光信号から明白である出力変
動に対して患者の乳房を通しての伝搬に続いてネットワーク・アナライザーへ提
供される光信号を自動的に補正するように設計されているネットワーク・アナラ
イザーへ提供する。
【００４６】
１つ以上の疑わしい領域が陰影画像において同定されると、本発明の検出方法
および装置はさらにその疑わしい領域を詳細に調査することを予定している。第
１に、参照吸収係数および参考散乱係数が決定される。詳細には、参照吸収係数
および参照散乱係数は、検出された信号の振幅および位相から決定される吸収係
数および散乱係数が宿主媒体、即ち健常乳房組織を代表するように、およびこの
ために参照値として役立つことができるように、疑わしい領域から明瞭にオフセ
ットの１つ以上の場所で光信号を送信および受信する光ファイバーをポジショニ
ングすることによって決定される。この関連で、光信号を送信する光ファイバー
２８は疑わしい領域ＳＲからオフセットの固定位置にポジショニングされる。図
４を参照されたい。光信号を送信する光ファイバーは疑わしい領域のサイズおよ
びその他の要素に依存して疑わしい領域から様々な間隔でポジショニングするこ
とができるが、光信号を送信する光ファイバーは典型的には疑わしい領域の中心
から約８〜２０ｍｍ、より典型的には約１４ｍｍ離れた位置にポジショニングさ
れる。光信号を送信する光ファイバーは疑わしい領域に対してあらゆる方向にポ
ジショニングすることができるが、光信号を送信する光ファイバーは、好ましく
は、可能であれば患者の乳房のエッジより患者の乳房の中心へより近くにポジシ
ョニングされる。図４に示されているように、患者の乳房を通しての伝搬に続い
て光信号を送信する光ファイバー３２はその後、典型的には幾らか短い間隔によ
ってではあるが、疑わしい領域から同様にずらされた線に沿って移動するように
移動させられる。疑わしい領域をＣＴＲと指定し、さらにそれに沿って信号を受
信する光ファイバーが移動する線４３を描出している図３ａおよび３ｂを参照さ
れたい。それに沿って光信号を受信する光ファイバーが移動する線は様々な長さ
であってよいが、光信号を受信する光ファイバーは、典型的には運動範囲のほぼ
中心にある疑わしい領域の中心から約４０ｍｍ〜６０ｍｍの間隔を移動する。
および装置はさらにその疑わしい領域を詳細に調査することを予定している。第
１に、参照吸収係数および参考散乱係数が決定される。詳細には、参照吸収係数
および参照散乱係数は、検出された信号の振幅および位相から決定される吸収係
数および散乱係数が宿主媒体、即ち健常乳房組織を代表するように、およびこの
ために参照値として役立つことができるように、疑わしい領域から明瞭にオフセ
ットの１つ以上の場所で光信号を送信および受信する光ファイバーをポジショニ
ングすることによって決定される。この関連で、光信号を送信する光ファイバー
２８は疑わしい領域ＳＲからオフセットの固定位置にポジショニングされる。図
４を参照されたい。光信号を送信する光ファイバーは疑わしい領域のサイズおよ
びその他の要素に依存して疑わしい領域から様々な間隔でポジショニングするこ
とができるが、光信号を送信する光ファイバーは典型的には疑わしい領域の中心
から約８〜２０ｍｍ、より典型的には約１４ｍｍ離れた位置にポジショニングさ
れる。光信号を送信する光ファイバーは疑わしい領域に対してあらゆる方向にポ
ジショニングすることができるが、光信号を送信する光ファイバーは、好ましく
は、可能であれば患者の乳房のエッジより患者の乳房の中心へより近くにポジシ
ョニングされる。図４に示されているように、患者の乳房を通しての伝搬に続い
て光信号を送信する光ファイバー３２はその後、典型的には幾らか短い間隔によ
ってではあるが、疑わしい領域から同様にずらされた線に沿って移動するように
移動させられる。疑わしい領域をＣＴＲと指定し、さらにそれに沿って信号を受
信する光ファイバーが移動する線４３を描出している図３ａおよび３ｂを参照さ
れたい。それに沿って光信号を受信する光ファイバーが移動する線は様々な長さ
であってよいが、光信号を受信する光ファイバーは、典型的には運動範囲のほぼ
中心にある疑わしい領域の中心から約４０ｍｍ〜６０ｍｍの間隔を移動する。
【００４７】
この詳細な解析中に患者の乳房へ送信される光信号は周波数掃引変調させられ
る。この関連で、例えばネットワーク・アナライザーのような変調器２５は所定
周波数レンジを通して掃引される周波数で光信号の振幅を変調させる。例えば、
光信号の振幅は０．３ＭＨｚ〜５００ＭＨｚの周波数掃引で変調させることがで
きる。従って、患者の乳房を通して伝播した信号を受信する光ファイバー３２の
相違する各位置では、光信号の振幅が全周波数レンジを通して周波数掃引変調さ
せられる。陰影画像の作成と関連させて上記で説明したように、患者の乳房は好
ましくは、１度は患者の乳房を６８０ｎｍの波長を有する光で照明しながら、そ
してもう１度は８３０ｎｍの波長を有する光で患者の乳房を照明しながら、線４
３に沿って２度検出器を移動させることによって走査される。
る。この関連で、例えばネットワーク・アナライザーのような変調器２５は所定
周波数レンジを通して掃引される周波数で光信号の振幅を変調させる。例えば、
光信号の振幅は０．３ＭＨｚ〜５００ＭＨｚの周波数掃引で変調させることがで
きる。従って、患者の乳房を通して伝播した信号を受信する光ファイバー３２の
相違する各位置では、光信号の振幅が全周波数レンジを通して周波数掃引変調さ
せられる。陰影画像の作成と関連させて上記で説明したように、患者の乳房は好
ましくは、１度は患者の乳房を６８０ｎｍの波長を有する光で照明しながら、そ
してもう１度は８３０ｎｍの波長を有する光で患者の乳房を照明しながら、線４
３に沿って２度検出器を移動させることによって走査される。
【００４８】
光ファイバー３２の各位置で、患者の乳房を通って伝搬した光信号の振幅およ
び位相は変調周波数レンジに渡って検出される。この関連で、全変調周波数レン
ジに渡って６８０ｎｍの波長を有する光に対して５つの相違する位置で検出され
た光信号の振幅および位相が図５ａおよび５ｂに相違する色の曲線によって描出
されている。しかし明白であるように、光信号の振幅および位相は、本発明の精
神および範囲から逸脱することなく、例えば２０〜３０の位置のようなあらゆる
数の位置で検出することができる。例えばマサチューセッツ州ナティックに所在
するマス・ワークス（Ｍａｔｈ Ｗｏｒｋｓ，Ｉｎｃ．）社から市販で入手でき
るＭＡＴＬＡＢバージョン５のような従来型数学ソフトウェア・プログラムを利
用することによって、中央制御装置もしくはコンピューター４０は典型的には最
小二乗法によって、患者の乳房を通しての伝搬に続いて光信号を受信する光ファ
イバーの各位置に対応するプロットへ滑らかな曲線をはめ合わせることができる
。
び位相は変調周波数レンジに渡って検出される。この関連で、全変調周波数レン
ジに渡って６８０ｎｍの波長を有する光に対して５つの相違する位置で検出され
た光信号の振幅および位相が図５ａおよび５ｂに相違する色の曲線によって描出
されている。しかし明白であるように、光信号の振幅および位相は、本発明の精
神および範囲から逸脱することなく、例えば２０〜３０の位置のようなあらゆる
数の位置で検出することができる。例えばマサチューセッツ州ナティックに所在
するマス・ワークス（Ｍａｔｈ Ｗｏｒｋｓ，Ｉｎｃ．）社から市販で入手でき
るＭＡＴＬＡＢバージョン５のような従来型数学ソフトウェア・プログラムを利
用することによって、中央制御装置もしくはコンピューター４０は典型的には最
小二乗法によって、患者の乳房を通しての伝搬に続いて光信号を受信する光ファ
イバーの各位置に対応するプロットへ滑らかな曲線をはめ合わせることができる
。
【００４９】
当業者にはよく知られているように、例えば患者の乳房を通してのような、宿
主媒体を通しての光信号の伝搬はそれを通して光信号が伝播する媒体の吸収係数
および散乱係数、変調周波数、光信号を提供する光ファイバー２８の位置に比較
して患者の乳房を通しての伝搬に続いて光信号を検出する光ファイバー３２の位
置および光信号の波長に依存する拡散方程式として数式で表わすことができる。
このため当業者には明白となるように、光の各波長に対して、拡散方程式は、光
信号を送信する光ファイバー２８に比較して患者の乳房を通しての伝搬に続いて
信号を受信する光ファイバーの相違する変調周波数および相違する位置での光信
号の振幅および位相を表わしている滑らかにはめ合わされた曲線のシステムに基
づいて吸収係数および散乱係数について解くことができる。それに拡散方程式の
上記の回答が基づく光子の大多数は光信号を送信する光ファイバーおよびそれに
沿って光信号を受信する光ファイバーが移動する線４３の両方から疑わしい領域
ＳＲの中心ＣＴＲからの位置ずれのために疑わしい領域を通過しなかったので、
拡散方程式の解答は疑わしい領域以外の健常乳房組織に対する各波長での参照吸
収係数および参照散乱係数を提供するであろう。従って、６８０ｎｍおよび８３
０ｎｍの波長を有する光信号に対する参照散乱係数μ'r s680およびμ'r s830'、
並びに６８０ｎｍおよび８３０ｎｍの波長を有する光信号に対する参照吸収係数
μ'r a680およびμ'r a830'を決定することができる。
主媒体を通しての光信号の伝搬はそれを通して光信号が伝播する媒体の吸収係数
および散乱係数、変調周波数、光信号を提供する光ファイバー２８の位置に比較
して患者の乳房を通しての伝搬に続いて光信号を検出する光ファイバー３２の位
置および光信号の波長に依存する拡散方程式として数式で表わすことができる。
このため当業者には明白となるように、光の各波長に対して、拡散方程式は、光
信号を送信する光ファイバー２８に比較して患者の乳房を通しての伝搬に続いて
信号を受信する光ファイバーの相違する変調周波数および相違する位置での光信
号の振幅および位相を表わしている滑らかにはめ合わされた曲線のシステムに基
づいて吸収係数および散乱係数について解くことができる。それに拡散方程式の
上記の回答が基づく光子の大多数は光信号を送信する光ファイバーおよびそれに
沿って光信号を受信する光ファイバーが移動する線４３の両方から疑わしい領域
ＳＲの中心ＣＴＲからの位置ずれのために疑わしい領域を通過しなかったので、
拡散方程式の解答は疑わしい領域以外の健常乳房組織に対する各波長での参照吸
収係数および参照散乱係数を提供するであろう。従って、６８０ｎｍおよび８３
０ｎｍの波長を有する光信号に対する参照散乱係数μ'r s680およびμ'r s830'、
並びに６８０ｎｍおよび８３０ｎｍの波長を有する光信号に対する参照吸収係数
μ'r a680およびμ'r a830'を決定することができる。
【００５０】
疑わしい領域内の吸収係数μl aがその後決定されるが、このときｔは例えば腫
瘍のような疑わしい領域を表わしている。ある実施形態では、少なくとも患者の
乳房の疑わしい領域ＳＲを含む部分が、疑わしい領域内の吸収係数μl aを入手す
るために、この場合は斜めにではあるが、再び走査される。この関連で、患者の
乳房へ光信号を送信する光ファイバー２８および患者の乳房を通しての伝搬に続
いて光信号を受信する光ファイバー３２の両方が疑わしい領域の中心ＣＴＲを通
って伸びている平行線４４に沿って移動させられる。しかし、光信号を患者の乳
房へ送信する光ファイバーおよび患者の乳房を通しての伝搬に続いて光信号を受
信する光ファイバーは、典型的には約２０〜２０ｍｍオフセットである。図６を
参照。従って、光信号を伝送する、および患者の乳房を通しての伝搬に続いて光
信号を受信する光ファイバーは一列に並んで移動するけれども、これらの光ファ
イバー間のオフセットは各位置で同一のままである。上記で述べたように、光信
号は、各位置で例えば０．３ＭＨｚ〜５００ＭＨｚのような所定周波数レンジを
通して周波数掃引変調させられる。
瘍のような疑わしい領域を表わしている。ある実施形態では、少なくとも患者の
乳房の疑わしい領域ＳＲを含む部分が、疑わしい領域内の吸収係数μl aを入手す
るために、この場合は斜めにではあるが、再び走査される。この関連で、患者の
乳房へ光信号を送信する光ファイバー２８および患者の乳房を通しての伝搬に続
いて光信号を受信する光ファイバー３２の両方が疑わしい領域の中心ＣＴＲを通
って伸びている平行線４４に沿って移動させられる。しかし、光信号を患者の乳
房へ送信する光ファイバーおよび患者の乳房を通しての伝搬に続いて光信号を受
信する光ファイバーは、典型的には約２０〜２０ｍｍオフセットである。図６を
参照。従って、光信号を伝送する、および患者の乳房を通しての伝搬に続いて光
信号を受信する光ファイバーは一列に並んで移動するけれども、これらの光ファ
イバー間のオフセットは各位置で同一のままである。上記で述べたように、光信
号は、各位置で例えば０．３ＭＨｚ〜５００ＭＨｚのような所定周波数レンジを
通して周波数掃引変調させられる。
【００５１】
あるいはまた吸収係数μl aは、参照散乱係数および吸収係数の決定と関連させ
て上記で説明したものと同一方法での疑わしい領域ＳＲの詳細な走査の結果に基
づいて決定することもできる。この関連で、光信号を提供する光ファイバー２８
は疑わしい領域の中心ＣＴＲからずれた位置に固定することができ、宿主媒体を
通しての伝搬に続いて光信号を受信する光ファイバー３２はその後疑わしい領域
の中心と整列している線４４に沿って移動させることができる。疑わしい領域Ｓ
Ｒを調査するために利用される走査方法とは無関係に、乳房組織を通しての伝搬
に続いての光信号の振幅および位相が全周波数レンジに渡って各位置で検出され
、プロットされる。その後、中央制御装置もしくはコンピューター４０、および
より詳細には例えばＭＡＴＬＡＢソフトウェアのような中央コンピューター上で
作動する従来型数学ソフトウェアプログラムは各位置で検出された光信号の振幅
および位相のプロットを通して滑らかな曲線をはめ合わせる。上記で説明したよ
うに、拡散方程式は乳房組織（腫瘍を含む）の吸収係数および散乱係数、変調周
波数、光信号を送信する、および患者の乳房を通しての伝搬に続いて光信号を受
信する光ファイバー２８、３２の相対位置、疑わしい領域ＳＲの場所（典型的に
は疑わしい領域の中心ＣＴＲ）および疑わしい領域のサイズに左右される。上記
の考察から明白であるように、散乱係数および吸収係数並びに疑わしい領域のサ
イズは未知であるが、残りのパラメーターは知られている。この拡散方程式を各
波長での未知のパラメーターについて解くために、腫瘍または他の異常によって
散乱係数が重大に変化するとは考えられないので、散乱係数は以前に決定された
参照散乱係数に等しく設定する。各波長で、拡散方程式をその後吸収係数、典型
的には平均吸収係数、疑わしい領域を含む患者の乳房の部分および疑わしい領域
のサイズについて解く。上記のように、患者の乳房は例えば６８０ｎｍおよび８
３０ｎｍのような少なくとも２種の波長を用いて走査される。従って、６８０ｎ
ｍおよび８３０ｎｍ両方での患者の乳房の疑わしい領域の吸収係数μl a680 μl a830 を決定できるが、このときｔは例えば腫瘍のような疑わしい領域を表わして
いる。
て上記で説明したものと同一方法での疑わしい領域ＳＲの詳細な走査の結果に基
づいて決定することもできる。この関連で、光信号を提供する光ファイバー２８
は疑わしい領域の中心ＣＴＲからずれた位置に固定することができ、宿主媒体を
通しての伝搬に続いて光信号を受信する光ファイバー３２はその後疑わしい領域
の中心と整列している線４４に沿って移動させることができる。疑わしい領域Ｓ
Ｒを調査するために利用される走査方法とは無関係に、乳房組織を通しての伝搬
に続いての光信号の振幅および位相が全周波数レンジに渡って各位置で検出され
、プロットされる。その後、中央制御装置もしくはコンピューター４０、および
より詳細には例えばＭＡＴＬＡＢソフトウェアのような中央コンピューター上で
作動する従来型数学ソフトウェアプログラムは各位置で検出された光信号の振幅
および位相のプロットを通して滑らかな曲線をはめ合わせる。上記で説明したよ
うに、拡散方程式は乳房組織（腫瘍を含む）の吸収係数および散乱係数、変調周
波数、光信号を送信する、および患者の乳房を通しての伝搬に続いて光信号を受
信する光ファイバー２８、３２の相対位置、疑わしい領域ＳＲの場所（典型的に
は疑わしい領域の中心ＣＴＲ）および疑わしい領域のサイズに左右される。上記
の考察から明白であるように、散乱係数および吸収係数並びに疑わしい領域のサ
イズは未知であるが、残りのパラメーターは知られている。この拡散方程式を各
波長での未知のパラメーターについて解くために、腫瘍または他の異常によって
散乱係数が重大に変化するとは考えられないので、散乱係数は以前に決定された
参照散乱係数に等しく設定する。各波長で、拡散方程式をその後吸収係数、典型
的には平均吸収係数、疑わしい領域を含む患者の乳房の部分および疑わしい領域
のサイズについて解く。上記のように、患者の乳房は例えば６８０ｎｍおよび８
３０ｎｍのような少なくとも２種の波長を用いて走査される。従って、６８０ｎ
ｍおよび８３０ｎｍ両方での患者の乳房の疑わしい領域の吸収係数μl a680 μl a830 を決定できるが、このときｔは例えば腫瘍のような疑わしい領域を表わして
いる。
【００５２】
その後、Ｐ基準と呼ばれる生理的パラメーターを決定できる。この関連で、Ｐ
基準は下記の通りに定義される。
基準は下記の通りに定義される。
【数１】
式中、Δμa680は疑わしい領域と宿主媒体、即ち腫瘍と健常乳房組織の間の６８
０ｎｍの波長を有する光に対する吸収係数における変化であり、Δμa830は疑わ
しい領域と宿主媒体の８３０ｎｍの波長を有する光に対する吸収係数における変
化である。
０ｎｍの波長を有する光に対する吸収係数における変化であり、Δμa830は疑わ
しい領域と宿主媒体の８３０ｎｍの波長を有する光に対する吸収係数における変
化である。
【００５３】
上記で説明した６８０ｎｍおよび８３０ｎｍの波長を有する光信号に対する相
対吸収係数に基づいて、Ｐ基準の絶対値は健常乳房組織および良性病変について
は相対的に低く、比較的早期の段階の悪性腫瘍を含んでいる疑わしい領域につい
ては増加する。理論に結び付けることを望まなくても、少なくとも腫瘍の中心が
死滅組織から構成される壊死においては、Ｐ基準の絶対値は実際的に健常乳房組
織および良性病変についてのＰ基準の絶対値より統計的有に小さい可能性がある
。従って、Ｐ基準は生検または他の侵襲性手技を必要とすることなく、例えば良
性または悪性腫瘍のいずれかであるような異常、さらに悪性の場合は腫瘍の相対
段階を特徴付けるために利用できる生理的パラメーターである。
対吸収係数に基づいて、Ｐ基準の絶対値は健常乳房組織および良性病変について
は相対的に低く、比較的早期の段階の悪性腫瘍を含んでいる疑わしい領域につい
ては増加する。理論に結び付けることを望まなくても、少なくとも腫瘍の中心が
死滅組織から構成される壊死においては、Ｐ基準の絶対値は実際的に健常乳房組
織および良性病変についてのＰ基準の絶対値より統計的有に小さい可能性がある
。従って、Ｐ基準は生検または他の侵襲性手技を必要とすることなく、例えば良
性または悪性腫瘍のいずれかであるような異常、さらに悪性の場合は腫瘍の相対
段階を特徴付けるために利用できる生理的パラメーターである。
【００５４】
Ｐ基準に加えて、疑わしい領域と宿主媒体の間の総ヘモグロビン濃度における
変化への疑わしい領域と宿主媒体の間の酸化ヘモグロビンの濃度における変化の
比に基づくＳvar基準はさらにまた別の生理的パラメーターとしても役立つ。こ
の関連で、酸化ヘモグロビンΔ［ＨｂＯ2］、非酸素化ヘモグロビンΔ［Ｈｂ］
および総ヘモグロビン濃度Δ［Ｈｂ］totalにおける変化は下記の通りに定義さ
れている。
変化への疑わしい領域と宿主媒体の間の酸化ヘモグロビンの濃度における変化の
比に基づくＳvar基準はさらにまた別の生理的パラメーターとしても役立つ。こ
の関連で、酸化ヘモグロビンΔ［ＨｂＯ2］、非酸素化ヘモグロビンΔ［Ｈｂ］
および総ヘモグロビン濃度Δ［Ｈｂ］totalにおける変化は下記の通りに定義さ
れている。
【数２】
式中、［ＨｂＯ2］は酸化ヘモグロビンの濃度であり、［Ｈｂ］は非酸素化ヘモ
グロビンの濃度であり、［Ｈｂ］totalは総ヘモグロビンであり、上付き文字ｔ
およびｒは各々疑わしい領域（もしくは腫瘍）および参照（もしくは宿主）媒体
を表している。
グロビンの濃度であり、［Ｈｂ］totalは総ヘモグロビンであり、上付き文字ｔ
およびｒは各々疑わしい領域（もしくは腫瘍）および参照（もしくは宿主）媒体
を表している。
【００５５】
バックグラウンドのために、Ｓ基準は一般に下記のように定義されている酸化
ヘモグロビンの濃度を定義するために一般に利用されている。
ヘモグロビンの濃度を定義するために一般に利用されている。
【数３】
【００５６】
特定波長λの光については、酸化ヘモグロビンの濃度および非酸素化ヘモグロ
ビンの濃度は下記のように各吸光係数を通して吸収係数に関連付けることができ
る。
ビンの濃度は下記のように各吸光係数を通して吸収係数に関連付けることができ
る。
【数４】
式中、ελHbOおよびελHbは各々酸化ヘモグロビンおよび非酸化ヘモグロビン
に対する波長λを有する光についての吸光係数である。これらの吸光係数は相違
する波長の光についてよく知られている。例えば、酸化ヘモグロビンに対する吸
光係数は６８０ｎｍおよび８３０ｎｍの波長を有する光について９７４および２
，３３２であり、非酸化ヘモグロビンに対する吸光係数は６８０ｎｍおよび８３
０ｎｍの波長を有する光について５，８７１および１，７９１である。例えば６
８０ｎｍおよび８３０ｎｍのような少なくとも２種の波長を有する光を用いて患
者の乳房を走査することによって、酸化ヘモグロビンおよび非酸化ヘモグロビン
の濃度へ吸収係数を関連付ける１対の方程式を下記に記載するように酸化ヘモグ
ロビンおよび非酸化ヘモグロビンの濃度について解くことができる。
に対する波長λを有する光についての吸光係数である。これらの吸光係数は相違
する波長の光についてよく知られている。例えば、酸化ヘモグロビンに対する吸
光係数は６８０ｎｍおよび８３０ｎｍの波長を有する光について９７４および２
，３３２であり、非酸化ヘモグロビンに対する吸光係数は６８０ｎｍおよび８３
０ｎｍの波長を有する光について５，８７１および１，７９１である。例えば６
８０ｎｍおよび８３０ｎｍのような少なくとも２種の波長を有する光を用いて患
者の乳房を走査することによって、酸化ヘモグロビンおよび非酸化ヘモグロビン
の濃度へ吸収係数を関連付ける１対の方程式を下記に記載するように酸化ヘモグ
ロビンおよび非酸化ヘモグロビンの濃度について解くことができる。
【数５】
【００５７】
結果として生じる［ＨｂＯ2］および［Ｈｂ］の数値に基づくと、Ｓ基準は容
易に決定することができる。実際に、吸光係数に対して数値を置換し、さらにｋ
がμa680／μs830に等しいと定義することによって、Ｓ基準は下記の通りに再定
義することができる。
易に決定することができる。実際に、吸光係数に対して数値を置換し、さらにｋ
がμa680／μs830に等しいと定義することによって、Ｓ基準は下記の通りに再定
義することができる。
【数６】
【００５８】
残念なことに、Ｓ基準は必ずしも有用な生理的パラメーターではない。しかし
、Ｓvar基準は重要な診断情報を提供するはずであるので、このため有用な生理
的パラメーターである。上記のように、Ｓvar基準は疑わしい領域と宿主媒体の
間の総ヘモグロビン濃度における変化に対する疑わしい領域と宿主媒体の間の酸
化ヘモグロビン濃度における変化の比率に基づいている。Ｓ基準、Ｓvar基準お
よびＰ基準の間の相関関係を理解するためには、６８０ｎｍの波長を有する光に
対する腫瘍および宿主もしくは参照媒体についての吸収係数が下記の通りに定義
できることを考慮に入れていただきたい。
、Ｓvar基準は重要な診断情報を提供するはずであるので、このため有用な生理
的パラメーターである。上記のように、Ｓvar基準は疑わしい領域と宿主媒体の
間の総ヘモグロビン濃度における変化に対する疑わしい領域と宿主媒体の間の酸
化ヘモグロビン濃度における変化の比率に基づいている。Ｓ基準、Ｓvar基準お
よびＰ基準の間の相関関係を理解するためには、６８０ｎｍの波長を有する光に
対する腫瘍および宿主もしくは参照媒体についての吸収係数が下記の通りに定義
できることを考慮に入れていただきたい。
【数７】
【００５９】
従って、６８０ｎｍの波長を有する光に対する疑わしい領域と宿主媒体の間の
吸収係数における変化は下記のように定義できる。
吸収係数における変化は下記のように定義できる。
【数８】
【００６０】
同様に、８３０ｎｍの波長を有する光に対する疑わしい領域と宿主媒体の間の
吸収係数における変化は下記のように定義できる。
吸収係数における変化は下記のように定義できる。
【数９】
【００６１】
上記の通りに、Ｐ基準もまた下記の通りに定義できる。
【数１０】
【００６２】
上記の数学的定義に基づき、さらに吸光係数の数値を置換することによって、
Ｓvar基準は下記のように書き直すことができる。
Ｓvar基準は下記のように書き直すことができる。
【数１１】
【００６３】
これで明白であるように、このためにＳvar基準はＳ基準と同一形状を有して
おり、さらにＳ基準がｋに依存するのと同様にＰ基準への同一依存性を有してい
る。従って、Ｐ基準が上記の通りに決定されると、Ｓvar基準は中央制御装置も
しくはコンピューター４０によって容易に決定でき、またその逆も可能である。
理論によって特別に結び付けることを望まなくても、Ｓvar基準の数値が小さい
ほど一般に悪性性を示しているが、他方Ｓvar基準の数値が大きいほど例えば良
性病変のような他のタイプの異常を示していると考えられる。
おり、さらにＳ基準がｋに依存するのと同様にＰ基準への同一依存性を有してい
る。従って、Ｐ基準が上記の通りに決定されると、Ｓvar基準は中央制御装置も
しくはコンピューター４０によって容易に決定でき、またその逆も可能である。
理論によって特別に結び付けることを望まなくても、Ｓvar基準の数値が小さい
ほど一般に悪性性を示しているが、他方Ｓvar基準の数値が大きいほど例えば良
性病変のような他のタイプの異常を示していると考えられる。
【００６４】
Ｐ基準へ数学的に関連しており中央制御装置もしくはコンピューター４０によ
って決定できるまた別の重要な生理的パラメーターはＱ基準である。Ｑ基準は、
少なくとも２種の波長、即ち６８０ｎｍおよび８３０ｎｍを有する光に対する疑
わしい領域と宿主もしくは参照媒体の吸収係数の相対差の比であり、下記の通り
に定義されている。
って決定できるまた別の重要な生理的パラメーターはＱ基準である。Ｑ基準は、
少なくとも２種の波長、即ち６８０ｎｍおよび８３０ｎｍを有する光に対する疑
わしい領域と宿主もしくは参照媒体の吸収係数の相対差の比であり、下記の通り
に定義されている。
【数１２】
【００６５】
従って、Ｑ基準もまた下記の通りにＰ基準へ関連している。
【数１３】
【００６６】
このためＱ基準はＰ基準に直接的に関連しており、Ｐ基準とほぼ同様の方法で
異常を特徴付けるために利用することができる。この関連で、Ｑ基準の絶対値は
健常乳房組織については相当に低く、相当に早期において悪性腫瘍を含む疑わし
い領域に対しては増加する。特別に理論と結び付けることを望まなくても、少な
くとも腫瘍の中心が死滅組織から構成される壊死においては、Ｑ基準の絶対値は
さらにまた実際的に健常乳房組織のＱ基準の絶対値より統計的有意に小さい可能
性がある。従って、Ｑ基準は、生検または他の侵襲性主義を使用せずに、例えば
良性または悪性腫瘍のような異常、および悪性であればその腫瘍の相対段階を特
徴付けるために利用できるまた別の生理的パラメーターである。
異常を特徴付けるために利用することができる。この関連で、Ｑ基準の絶対値は
健常乳房組織については相当に低く、相当に早期において悪性腫瘍を含む疑わし
い領域に対しては増加する。特別に理論と結び付けることを望まなくても、少な
くとも腫瘍の中心が死滅組織から構成される壊死においては、Ｑ基準の絶対値は
さらにまた実際的に健常乳房組織のＱ基準の絶対値より統計的有意に小さい可能
性がある。従って、Ｑ基準は、生検または他の侵襲性主義を使用せずに、例えば
良性または悪性腫瘍のような異常、および悪性であればその腫瘍の相対段階を特
徴付けるために利用できるまた別の生理的パラメーターである。
【００６７】
本発明の検出方法および装置によって決定される生理的パラメーター、即ちＰ
基準、Ｓvar基準およびＱ基準に基づくと、例えば悪性または良性腫瘍のような
異常を生検または他の侵襲性手技を使用することなく、特徴付けることができる
。これらの生理的パラメーターに基づいて異常の特徴付けを強化するために、陰
影画像は同様に視覚的測定を行うことを可能にする。この関連で、悪性腫瘍は腫
瘍自体だけではなく、腫瘍を取り囲む組織の血液雲（ｂｌｏｏｄ ｃｌｏｕｄ）
を含んでいると考えられる。血液雲は一般にはＸ線によっては描出されないが、
腫瘍を取り囲んでいる血液雲は健常乳房組織に比べて高度に光信号を減衰させる
。従って、どちらかの波長を有する光信号または陰影画像の比から構成された陰
影画像を患者の乳房のＸ線画像と比較することができる。光信号が統計的有意に
減衰されている陰影画像によって描出された場合の疑わしい領域ＳＲがＸ線画像
に描出された場合の腫瘍または他の異常より実質的に大きい場合は、その異常は
悪性腫瘍の画像と一致する可能性がある。あるいはまた、陰影画像に描出された
疑わしい領域がＸ線で描出された異常とほぼ同一サイズである場合は、良性腫瘍
または他の非悪性の異常がおそらく存在するであろう。陰影画像とＸ線画像の疑
わしい領域の相対サイズの比較を補助する目的で、相対サイズを比較するために
陰影画像をＸ線画像の上にオーバーレイさせることができる。例えば、Ｘ線画像
は中央制御装置もしくはコンピューター４０内に走査して、画像のオーバーレイ
および視覚的比較を容易にするために陰影画像に適合するようにサイズ合わせを
することができる。従って、陰影画像に描出された疑わしい領域のＸ線画像との
視覚的比較は、別の方法でのＰ基準、Ｓvar基準およびＱ基準に基づく異常の特
性付けを強化するために役立つことができる。
基準、Ｓvar基準およびＱ基準に基づくと、例えば悪性または良性腫瘍のような
異常を生検または他の侵襲性手技を使用することなく、特徴付けることができる
。これらの生理的パラメーターに基づいて異常の特徴付けを強化するために、陰
影画像は同様に視覚的測定を行うことを可能にする。この関連で、悪性腫瘍は腫
瘍自体だけではなく、腫瘍を取り囲む組織の血液雲（ｂｌｏｏｄ ｃｌｏｕｄ）
を含んでいると考えられる。血液雲は一般にはＸ線によっては描出されないが、
腫瘍を取り囲んでいる血液雲は健常乳房組織に比べて高度に光信号を減衰させる
。従って、どちらかの波長を有する光信号または陰影画像の比から構成された陰
影画像を患者の乳房のＸ線画像と比較することができる。光信号が統計的有意に
減衰されている陰影画像によって描出された場合の疑わしい領域ＳＲがＸ線画像
に描出された場合の腫瘍または他の異常より実質的に大きい場合は、その異常は
悪性腫瘍の画像と一致する可能性がある。あるいはまた、陰影画像に描出された
疑わしい領域がＸ線で描出された異常とほぼ同一サイズである場合は、良性腫瘍
または他の非悪性の異常がおそらく存在するであろう。陰影画像とＸ線画像の疑
わしい領域の相対サイズの比較を補助する目的で、相対サイズを比較するために
陰影画像をＸ線画像の上にオーバーレイさせることができる。例えば、Ｘ線画像
は中央制御装置もしくはコンピューター４０内に走査して、画像のオーバーレイ
および視覚的比較を容易にするために陰影画像に適合するようにサイズ合わせを
することができる。従って、陰影画像に描出された疑わしい領域のＸ線画像との
視覚的比較は、別の方法でのＰ基準、Ｓvar基準およびＱ基準に基づく異常の特
性付けを強化するために役立つことができる。
【００６８】
その間に光信号を送信および受信する光ファイバー２８、３２がオフセットで
ある少なくとも疑わしい領域ＳＲの斜めの走査の結果に基づくと、その異常を通
して最大パーセンテージの光信号が伝播した光ファイバーの相対位置を決定する
ことができ、それによってそれに沿って異常が横たわる光ファイバー間に伸びて
いる線が定義される。同様に、陰影画像の作成中の患者の乳房の初回走査の結果
を精査し、その異常を通して最大パーセンテージの光信号が伝播した光ファイバ
ーの相対位置を決定することができ、それによってそれに沿って異常が横たわる
光ファイバー間に伸びているまた別の線が定義される。異常は一般に光信号を周
囲宿主媒体よりはるかに高度に減衰させるので、その異常を通して最大パーセン
テージの光信号が伝播した光ファイバーの相対位置は一般に宿主媒体を通しての
伝播に続いて検出された光信号の振幅が最も高度に減衰されている光ファイバー
の相対位置に対応する。このため定位固定原理を利用すると、異常の深さを含む
位置はそれに沿って異常が横たわる２本の線の交点として決定できる。
ある少なくとも疑わしい領域ＳＲの斜めの走査の結果に基づくと、その異常を通
して最大パーセンテージの光信号が伝播した光ファイバーの相対位置を決定する
ことができ、それによってそれに沿って異常が横たわる光ファイバー間に伸びて
いる線が定義される。同様に、陰影画像の作成中の患者の乳房の初回走査の結果
を精査し、その異常を通して最大パーセンテージの光信号が伝播した光ファイバ
ーの相対位置を決定することができ、それによってそれに沿って異常が横たわる
光ファイバー間に伸びているまた別の線が定義される。異常は一般に光信号を周
囲宿主媒体よりはるかに高度に減衰させるので、その異常を通して最大パーセン
テージの光信号が伝播した光ファイバーの相対位置は一般に宿主媒体を通しての
伝播に続いて検出された光信号の振幅が最も高度に減衰されている光ファイバー
の相対位置に対応する。このため定位固定原理を利用すると、異常の深さを含む
位置はそれに沿って異常が横たわる２本の線の交点として決定できる。
【００６９】
異常の位置は好ましくは上記のような疑わしい領域ＳＲの斜めの走査に続いて
決定されるが、本検出方法および装置は、異常の深さを含む位置が陰影画像から
直接に決定することを許容するために様々な方向で光ファイバーを用いて陰影画
像が入手されるように構成することができる。この実施形態では、対のプレート
１２は典型的には、様々な方向から陰影画像を入手するために患者に対して例え
ば約９０°回転させられるように設計されている。
決定されるが、本検出方法および装置は、異常の深さを含む位置が陰影画像から
直接に決定することを許容するために様々な方向で光ファイバーを用いて陰影画
像が入手されるように構成することができる。この実施形態では、対のプレート
１２は典型的には、様々な方向から陰影画像を入手するために患者に対して例え
ば約９０°回転させられるように設計されている。
【００７０】
さらにいっそう光電子増倍管３４を保護するためおよび有害なエッジ効果に対
していっそうガードするために、患者の乳房は約９５０ｎｍ〜９８０ｎｍの間の
、および最も好ましくは約９８０ｎｍの波長を有する連続波信号を放出する光フ
ァイバー・ピグテール・ダイオード・レーザー５０のような連続波（ｃｗ）光源
を用いて照明することもできる。この関連で、９８０ｎｍの波長を有する連続波
信号を放出するレーザー・ダイオードは、９８０ｎｍの波長を有する光は良性組
織に比較して悪性病変によって劇的に減衰させられ、このために患者の乳房を通
しての伝搬に続いての連続波信号の精査から極めて明白になるので、特に有益で
ある。
していっそうガードするために、患者の乳房は約９５０ｎｍ〜９８０ｎｍの間の
、および最も好ましくは約９８０ｎｍの波長を有する連続波信号を放出する光フ
ァイバー・ピグテール・ダイオード・レーザー５０のような連続波（ｃｗ）光源
を用いて照明することもできる。この関連で、９８０ｎｍの波長を有する連続波
信号を放出するレーザー・ダイオードは、９８０ｎｍの波長を有する光は良性組
織に比較して悪性病変によって劇的に減衰させられ、このために患者の乳房を通
しての伝搬に続いての連続波信号の精査から極めて明白になるので、特に有益で
ある。
【００７１】
この関連で、連続波信号は６８０ｎｍまたは８３０ｎｍのどちらかの光信号と
同時に提供される。さらに、９８０ｎｍの波長を有する連続波光信号はさらにま
た６８０ｎｍまたは８３０ｎｍのどちらかの波長を有する光と同時に患者の乳房
を通しての伝搬に続いて検出される。しかし図２に示されているように、９８０
ｎｍの波長を有する連続波光信号は光信号分配器５１によって６８０ｎｍまたは
８３０ｎｍのどちらかの波長を有する光信号から分配されてアバランシェ・フォ
トダイオード５２へ向けられ、それの出力はマルチメーター５４へ向けられる。
マルチメーターは、順に信号を連続波光信号の出力レベルを表わす中央制御装置
もしくはコンピューター４０へ提供する。９８０ｎｍの波長を有する連続波光信
号が所定閾値を超える強度を有すると中央制御装置もしくはコンピューターが決
定すると、中央制御装置もしくはコンピューターは光電子増倍管の損傷を防止す
るために光電子増倍管３４の上流に配置されているシャッター５６を閉鎖するこ
とができる。そのような高強度信号が発生する例は、例えば不透明材料によって
被覆されていない患者の乳房の外側の領域を走査することを試みている間に発生
する可能性がある。シャッターによって遮断されないと、光電子増倍管は損傷す
る場合がある、または少なくとも過度に強度の信号へ暴露させられると誤った出
力の発生を惹起する可能性がある。
同時に提供される。さらに、９８０ｎｍの波長を有する連続波光信号はさらにま
た６８０ｎｍまたは８３０ｎｍのどちらかの波長を有する光と同時に患者の乳房
を通しての伝搬に続いて検出される。しかし図２に示されているように、９８０
ｎｍの波長を有する連続波光信号は光信号分配器５１によって６８０ｎｍまたは
８３０ｎｍのどちらかの波長を有する光信号から分配されてアバランシェ・フォ
トダイオード５２へ向けられ、それの出力はマルチメーター５４へ向けられる。
マルチメーターは、順に信号を連続波光信号の出力レベルを表わす中央制御装置
もしくはコンピューター４０へ提供する。９８０ｎｍの波長を有する連続波光信
号が所定閾値を超える強度を有すると中央制御装置もしくはコンピューターが決
定すると、中央制御装置もしくはコンピューターは光電子増倍管の損傷を防止す
るために光電子増倍管３４の上流に配置されているシャッター５６を閉鎖するこ
とができる。そのような高強度信号が発生する例は、例えば不透明材料によって
被覆されていない患者の乳房の外側の領域を走査することを試みている間に発生
する可能性がある。シャッターによって遮断されないと、光電子増倍管は損傷す
る場合がある、または少なくとも過度に強度の信号へ暴露させられると誤った出
力の発生を惹起する可能性がある。
【００７２】
光電子増倍管３４に対する保護の手段を提供することに加えて、９８０ｎｍの
波長を有する連続波光信号はさらにまた上記で説明した図３ａおよび３ｂに描出
されている陰影画像にそっくりの画像を生成することもできる。この関連で、９
８０ｎｍの波長を有する連続波光信号は患者の乳房を通しての伝搬に続いて検出
でき、複数の位置の各々で検出された信号の振幅の画像を構成することができる
。９８０ｎｍの波長を有する光信号は特に悪性腫瘍の吸収増大に高感受性である
ので、結果として生じる画像はさらに、実質的に９８０ｎｍで減衰した光信号を
表わしているそれらの領域が実質的に陰影画像内で同定された疑わしい領域ＳＲ
に一致する場合は、その異常の悪性腫瘍としての特徴付けを強化することができ
る。
波長を有する連続波光信号はさらにまた上記で説明した図３ａおよび３ｂに描出
されている陰影画像にそっくりの画像を生成することもできる。この関連で、９
８０ｎｍの波長を有する連続波光信号は患者の乳房を通しての伝搬に続いて検出
でき、複数の位置の各々で検出された信号の振幅の画像を構成することができる
。９８０ｎｍの波長を有する光信号は特に悪性腫瘍の吸収増大に高感受性である
ので、結果として生じる画像はさらに、実質的に９８０ｎｍで減衰した光信号を
表わしているそれらの領域が実質的に陰影画像内で同定された疑わしい領域ＳＲ
に一致する場合は、その異常の悪性腫瘍としての特徴付けを強化することができ
る。
【００７３】
従って、本発明の方法および装置は、従来型方法より確実かつ費用効果的な方
法で宿主媒体内で異常を検出することを可能にする。さらに、本発明の方法およ
び装置は、例えばＰ、ＳvarおよびＱ基準のような少なくとも部分的に異常を定
義する生理的パラメーターがその異常を特徴付けるために決定されることを可能
にする。従って、本発明の方法および装置は、生検または他の侵襲性手技を必要
とすることなく、有益にも患者の乳房内の例えば腫瘍のような疑わしい病変の早
期検出を提供し、さらに検出された信号から決定される生理的パラメーターに基
づいて悪性または良性のどちらであるかのようにその疑わしい病変を適切に特徴
付けるために利用することができる。患者の乳房内の疑わしい病変の早期の検出
および特徴付けを容易にすることによって、患者が生存できる機会は実質的に増
加する。
法で宿主媒体内で異常を検出することを可能にする。さらに、本発明の方法およ
び装置は、例えばＰ、ＳvarおよびＱ基準のような少なくとも部分的に異常を定
義する生理的パラメーターがその異常を特徴付けるために決定されることを可能
にする。従って、本発明の方法および装置は、生検または他の侵襲性手技を必要
とすることなく、有益にも患者の乳房内の例えば腫瘍のような疑わしい病変の早
期検出を提供し、さらに検出された信号から決定される生理的パラメーターに基
づいて悪性または良性のどちらであるかのようにその疑わしい病変を適切に特徴
付けるために利用することができる。患者の乳房内の疑わしい病変の早期の検出
および特徴付けを容易にすることによって、患者が生存できる機会は実質的に増
加する。
【００７４】
本発明の多数の変形およびその他の実施形態は、本発明が関連する分野の当業
者であれば、上記の説明および関連する図面に定時された教示を利用して自然に
思い浮かぶであろう。従って、本発明はここに開示した特定実施形態に限定され
ない、そして変形およびその他の実施形態は添付のクレームの範囲内に含まれる
ことが意図されていると理解されなければならない。ここでは特定の用語を使用
しているが、それらは一般的かつ説明的意味でのみ使用されており、限定する目
的で使用されたわけではない。
者であれば、上記の説明および関連する図面に定時された教示を利用して自然に
思い浮かぶであろう。従って、本発明はここに開示した特定実施形態に限定され
ない、そして変形およびその他の実施形態は添付のクレームの範囲内に含まれる
ことが意図されていると理解されなければならない。ここでは特定の用語を使用
しているが、それらは一般的かつ説明的意味でのみ使用されており、限定する目
的で使用されたわけではない。
【図１】
本発明の１つの有益な態様に従った患者の乳房を圧迫するための装置の透視図
である。
である。
【図２】
本発明の別の有益な態様に従った検出方法および装置のブロック図である。
【図３ａ、３ｂ、３ｃ】
図３ａおよび３ｂは、各々６８０ｎｍおよび８３０ｎｍの波長を有する光信号
に対する患者の乳房の陰影画像であり、他方図３ｃは図３ｂの陰影画像に対する
図３ａの陰影画像の比の画像である。
に対する患者の乳房の陰影画像であり、他方図３ｃは図３ｂの陰影画像に対する
図３ａの陰影画像の比の画像である。
【図４】
疑わしい領域の周囲領域への高集束照明の略側面図であり、光信号を送信する
光ファイバーは疑わしい領域からオフセット位置に固定されている。
光ファイバーは疑わしい領域からオフセット位置に固定されている。
【図５ａおよび５ｂ】
患者の乳房を通しての伝搬に続いての光信号の振幅および位相の典型的グラフ
であり、光信号の振幅は所定周波数レンジに渡って変調させられている。
であり、光信号の振幅は所定周波数レンジに渡って変調させられている。
【図６】
疑わしい領域の高集束照明の略側面図であり、光信号を送信および受信する光
ファイバーは、オフセット関係にあるにもかかわらずどちらも一列に並んで移動
させられている。
ファイバーは、オフセット関係にあるにもかかわらずどちらも一列に並んで移動
させられている。
２５ ネットワーク・アナライザー
２６ 光スイッチ
３４ ＰＭＴ（光電子増倍管）
４０ コンピューター
４２ ディスプレイ
４７、５２ ＡＰＤ（アバランシェ・フォトダイオード）
５４ マルチメーター
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０１Ｎ 21/35 Ｇ０６Ｔ 1/00 ４００Ｂ
Ｇ０６Ｔ 1/00 ２９０ Ａ６１Ｂ 5/14 ３１０
４００ 6/00 ３５０Ｄ
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ
Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ
，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，
ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ
Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ
，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，
ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，
ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ
Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ
，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，
ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ
Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ
，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，
ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ
Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ
，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，
ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ
(72)発明者 クリバノフ，ミハイル・ヴィクトル
アメリカ合衆国ノースカロライナ州28270，
シャーロット，ギャラモンド・コート
6119
(72)発明者 ハリソフ，アンドレイ・アナトリエヴィッ
チ
アメリカ合衆国ノースカロライナ州28269，
シャーロット，ハリス・ヒル・レイン
7804，アパートメント・イー
Ｆターム(参考） 2G059 AA01 AA05 AA06 BB12 CC16
EE11 FF01 FF08 GG01 GG06
HH01 HH06 JJ11 JJ17 JJ23
KK01 KK02 MM01 MM05 PP04
4C038 KK01 KL05 KL07 KM00 KM01
KY01 KY03 KY04
4C093 AA26 CA02 CA04 CA50 DA06
EE30 FF17 FF18 FF33
5B047 AA17 AB02 BB08 BC08 BC12
BC16 CA19 CB16
5B057 AA07 BA02 BA03 BA17 BA19
BA26 CH18 DA04 DA08 DA16
DB02 DB09 DC22 DC33
Claims (47)
- 【請求項１】 宿主媒体における異常を検出するための方法であって、 複数の相違する位置で宿主媒体を最初に照明する工程と、 宿主媒体および宿主媒体内の異常を通しての伝搬に続いて信号を最初に検出す
る工程と、 検出した信号に基づいて異常が疑わしい領域として描出されている陰影画像を
作成する工程と、 少なくとも宿主媒体の疑わしい領域を含む部分を周波数掃引変調信号を用いて
照明する工程と、 少なくとも宿主媒体の疑わしい領域を含む部分を通しての伝播に続いて周波数
掃引変調信号を検出する工程と、 検出された周波数掃引変調信号に基づいて異常を特徴付ける工程と を含む方法。 - 【請求項２】 前記最初に照明する工程が、ある周波数レンジから選択され
た周波数で変調された信号を用いて複数の相違する位置で宿主媒体を照明するこ
とを備える、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記２回目に照明する工程中に、信号が最初に宿主媒体を照
明する信号の変調周波数が選択された周波数レンジより大きな周波数レンジに渡
って周波数掃引変調される、請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 前記最初に照明する工程が、少なくとも２種の波長を有する
信号を用いて宿主媒体を照明することを備える、請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 前記最初に照明する工程が、宿主媒体および宿主媒体内の異
常を通しての伝搬に続いて少なくとも信号の振幅を検出することを備える、請求
項４記載の方法。 - 【請求項６】 さらに相違する波長の各々での前記最初に検出する工程中に
、検出された信号の振幅比を形成することを備える、請求項５記載の方法。 - 【請求項７】 少なくとも宿主媒体の疑わしい領域を含む部分を照明する前
記ステップが少なくとも２種の波長を有する信号を用いて少なくとも宿主媒体の
疑わしい領域を含む部分を照明することを備える、請求項１記載の方法。 - 【請求項８】 さらに前記２回目に検出する工程に続いて、少なくとも宿主
媒体の疑わしい領域を含む部分内の複数の位置の内の少なくとも１つについてＰ
基準を決定するステップを備えており、このときＰ基準が各位置で相違する波長
を有する信号についての吸収係数に少なくとも部分的に基づいている、請求項７
記載の方法。 - 【請求項９】 さらに前記２回目に検出する工程に続いて、少なくとも宿主
媒体の疑わしい領域を含む部分内の複数の位置の内の少なくとも１つについてＳ var 基準を決定するステップを備えており、このときＳvar基準が異常と宿主媒体
との間の酸化ヘモグロビンの濃度における変化および各位置での異常と宿主媒体
との間の総ヘモグロビン濃度における変化に少なくとも部分的に基づいている、
請求項１記載の方法。 - 【請求項１０】 前記２回目に照明する工程が、疑わしい領域からオフセッ
トの位置に光源をポジショニングすることを備えており、さらに前記第２検出ス
テップが疑わしい領域からずらされた線形経路に沿って検出器を移動させること
を備える、請求項１記載の方法。 - 【請求項１１】 前記２回目に照明する工程が、疑わしい領域からオフセッ
トの位置に光源をポジショニングすることを備えており、さらに前記第２検出ス
テップが疑わしい領域と一直線上の少なくとも１つの位置を含む複数の位置を通
して検出器を移動させることを備える、請求項１記載の方法。 - 【請求項１２】 前記２回目に照明および検出する工程が、 オフセット関係で宿主媒体の反対側に光源および検出器をポジショニングする
工程と、 オフセット関係が維持されるように光源および検出器を一列に並べて移動させ
る工程とを含む、請求項１記載の方法。 - 【請求項１３】 少なくとも２種の波長を有する信号を用いて疑わしい領域
からずらされた複数の相違する位置で宿主媒体の１部分を照明する工程と、 宿主媒体を通しての伝搬に続いて信号を検出する工程と、 検出された信号に基づいて宿主媒体についての参照散乱係数および散乱吸収係
数を決定する工程と、をさらに含む、請求項１記載の方法。 - 【請求項１４】 異常の散乱係数を参照散乱係数に等しく設定することに基
づいて、および、少なくとも宿主媒体の疑わしい領域を含む部分を通しての伝搬
に続いて検出される周波数掃引変調信号に基づいて、異常の吸収係数およびサイ
ズを決定する工程をさらに備える、請求項１３記載の方法。 - 【請求項１５】 前記２回目の検出する工程に続いて、宿主媒体内の異常の
場所を決定する工程をさらに備える、請求項１４記載の方法。 - 【請求項１６】 宿主媒体が乳房であり、かつ、その方法が前記最初に照明
する工程の前に１対のプレート間に乳房を圧迫する工程を備える、請求項１記載
の方法。 - 【請求項１７】 宿主媒体が乳房であり、かつ、その方法が前記初回照明ス
テップの前に乳房へ油を塗布する工程をさらに備える、請求項１記載の方法。 - 【請求項１８】 宿主媒体における異常を検出するための装置であって、 複数の相違する位置で宿主媒体を照明する信号を発生させるための光源と、 宿主媒体を照明する前に前記光源によって発生させられた信号へ周波数掃引変
調を適用する変調器と、 宿主媒体および宿主媒体内の異常を通しての伝搬に続いて信号を検出するため
の検出器と、 異常が疑わしい領域として描出される、検出された信号に基づいて陰影画像を
表示するディスプレイと、 前記光源が複数の相違する位置で宿主媒体を照明するように宿主媒体に対して
前記光源をポジショニングするためのポジショナーであって、このとき前記ポジ
ショナーが最初に陰影画像の作成を容易にするために宿主媒体の広範な部分をカ
バーする複数の相違する位置で前記光源をポジショニングし、さらに前記ポジシ
ョナーが引続いて異常の特徴付けを容易にするために宿主媒体の疑わしい領域を
含む部分の近くに前記光源をポジショニングするポジショナーと、 を含む装置。 - 【請求項１９】 前記ポジショナーがさらに前記検出器を宿主媒体に対して
ポジショニングし、前記ポジショナーが最初に陰影画像の作成を容易にするため
に宿主媒体の広範な部分をカバーする複数の相違する位置で前記光源および前記
検出器をポジショニングしている間に前記光源および前記検出器を一直線上に維
持し、さらに前記ポジショナーが引続いて異常の特徴付けを容易にするために宿
主媒体の疑わしい領域を含む部分の近くに前記光源および前記検出器をポジショ
ニングしながら前記光源および前記検出器をオフセット関係で維持する、請求項
１８記載の装置。 - 【請求項２０】 前記ポジショナーが少なくとも２つのＸ−Ｙリニア作動式
ステージを備える、請求項１８記載の装置。 - 【請求項２１】 前記変調器が周波数掃引ネットワーク・アナライザーを備
える、請求項１８記載の装置。 - 【請求項２２】 宿主媒体が乳房であり、およびその装置がさらに患者の乳
房を受け入れるために十分な間隔を空けて離れている１対のプレートをさらに備
える、請求項１８記載の装置。 - 【請求項２３】 乳房の近くで前記プレート間で伸びている調節式ベルトを
備えており、乳房が前記対のプレートおよび前記調節式ベルトによって定義され
た領域を満たすように前記調節式ベルトが乳房の周囲で締め付けられ、それによ
って乳房の画像描出がさらに容易になる、請求項２２記載の装置。 - 【請求項２４】 乳房によって満たされていない前記プレートによって定義
された領域を満たす不透明材料をさらに備える、請求項２２記載の装置。 - 【請求項２５】 前記不透明材料と乳房とのあらゆる分離領域を照明するた
めのバックグラウンド光源をさらに備える、請求項２４記載の装置。 - 【請求項２６】 前記対のプレートが離れている間隔を測定するための分離
検出器をさらに備える、請求項２２記載の装置。 - 【請求項２７】 前記検出器が光電子増倍管である、請求項１８記載の装置
。 - 【請求項２８】 前記検出器へ提示される光の強度を選択的にコントロール
するためのダイヤフラムをさらに備える、請求項１８記載の装置。 - 【請求項２９】 前記光源が１００ｍＷ〜５００ｍＷの出力レベルおよび８
１０ｎｍ〜８４０ｎｍの波長を有する信号を放出することのできる第１光ファイ
バー・ピグテール・赤外線ダイオード・レーザーを備える、請求項１８記載の装
置。 - 【請求項３０】 前記光源が１００ｍＷ〜５００ｍＷの出力レベルおよび６
７０ｎｍ〜７００ｎｍの波長を有する信号を放出することのできる第２光ファイ
バー・ピグテール・赤外線ダイオード・レーザーを備える、請求項２９記載の装
置。 - 【請求項３１】 参照信号を用いて宿主媒体を照明するための参照光源と、 宿主媒体および宿主媒体内の異常を通しての伝搬に続いて参照信号を検出する
ための参照検出器と、 前記参照検出器が参照信号の振幅が所定閾値を超えたことを検出すると前記検
出器によるその後の検出を防止するためのシャッターと、 をさらに含む、請求項１８記載の装置。 - 【請求項３２】 前記参照光源が連続波モードで作動し、９５０ｎｍ〜９８
０ｎｍの波長を有する信号を放出することのできる光ファイバー・ピグテール・
ダイオード・レーザーを備える、請求項３１記載の装置。 - 【請求項３３】 乳房を圧迫するための装置であって、 患者の乳房を受け入れるために十分な間隔を離れている１対のプレートと、 乳房の近くで前記プレート間で伸びている調節式ベルトであって、乳房が前記
対のプレートおよび前記調節式ベルトによって定義された領域を満たすように前
記調節式ベルトが乳房の周囲で締め付けられ、それによって乳房の画像描出が容
易になる調節式ベルトと、を含む装置。 - 【請求項３４】 乳房に満たされていない前記プレートによって定義された
領域を満たす不透明材料をさらに備える、請求項３３記載の装置。 - 【請求項３５】 前記調節式ベルトが締め付けられるにつれて前記不透明材
料が乳房の周囲で引き出されるように前記調節式ベルトが前記不透明材料に操作
可能に接続されている、請求項３４記載の装置。 - 【請求項３６】 前記不透明材料と乳房との間のいずれかの分離領域を照明
するためのバックグラウンド光源をさらに備える、請求項３４記載の装置。 - 【請求項３７】 前記対のプレートの少なくとも一方をコントロール可能に
ポジショニングするための手段をさらに備える、請求項３３記載の装置。 - 【請求項３８】 前記対のプレートが離れている間隔を測定するための分離
検出器をさらに備える、請求項３３記載の装置。 - 【請求項３９】 前記対のプレートが透明である、請求項３３記載の装置。
- 【請求項４０】 宿主媒体における異常を検出するための方法であって、 複数の相違する位置で宿主媒体を照明する工程と、 宿主媒体および宿主媒体内の異常を通しての伝搬に続いて信号を検出する工程
と、 異常が疑わしい領域として描出される、検出された信号に基づく陰影画像を作
成する工程と、 該陰影画像をＸ線画像を比較するステップであって、前記比較ステップが陰影
画像の疑わしい領域を異常のＸ線画像と比較する工程と、 陰影画像の疑わしい領域と異常のＸ線画像との比較に基づいて異常を特徴付け
る工程と、を含む方法。 - 【請求項４１】 前記比較する工程が、陰影画像をＸ線画像上にオーバーレ
イする工程を備える、請求項４０記載の方法。 - 【請求項４２】 前記照明する工程が、ある周波数レンジから選択された周
波数で変調された信号を用いて複数の相違する位置で宿主媒体を照明する工程を
備える、請求項４０記載の方法。 - 【請求項４３】 前記照明する工程が、少なくとも２種の波長を有する信号
を用いて宿主媒体を照明する工程を備える、請求項４０記載の方法。 - 【請求項４４】 前記検出する工程が、宿主媒体および宿主媒体内の異常を
通しての伝搬に続いて少なくとも信号の振幅を検出する工程を備える、請求項４
３記載の方法。 - 【請求項４５】 相違する波長各々での前記最初に検出する工程中に、検出
された信号の振幅比を形成する工程をさらに備える、請求項４４記載の方法。 - 【請求項４６】 宿主媒体が乳房であり、かつ、該方法が前記照明する工程
の前に乳房を１対のプレート間に圧迫する工程を備える、請求項４０記載の方法
。 - 【請求項４７】 宿主媒体が乳房であり、かつ、該方法が前記照明ステップ
の前に乳房へ油を塗布する工程をさらに備える、請求項４０記載の方法。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US17733500P | 2000-01-21 | 2000-01-21 | |
| US60/177,335 | 2000-01-21 | ||
| US09/531,262 US7006676B1 (en) | 2000-01-21 | 2000-03-17 | Method and apparatus for detecting an abnormality within a host medium utilizing frequency-swept modulation diffusion tomography |
| US09/531,262 | 2000-03-17 | ||
| PCT/US2001/001662 WO2001053802A2 (en) | 2000-01-21 | 2001-01-18 | Method and apparatus for detecting an abnormality within a host medium utilizing frequency-swept modulation diffusion tomography |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003520637A true JP2003520637A (ja) | 2003-07-08 |
Family
ID=26873170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001554041A Pending JP2003520637A (ja) | 2000-01-21 | 2001-01-18 | 周波数掃引調節拡散断層撮影法を利用した宿主媒体内の異常を検出するための方法および装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7006676B1 (ja) |
| EP (1) | EP1254360A2 (ja) |
| JP (1) | JP2003520637A (ja) |
| AU (1) | AU2001229590A1 (ja) |
| WO (1) | WO2001053802A2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009282037A (ja) * | 2002-02-26 | 2009-12-03 | Kla-Tencor Corp | 検査システム |
| JP2010518372A (ja) * | 2007-02-05 | 2010-05-27 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 混濁状の媒体から画像データを取得するためのデバイス及び方法 |
| JP2011524196A (ja) * | 2008-06-16 | 2011-09-01 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 干渉を回避するための”ｉｎ‐ｓｉｔｕ”変調方式を用いる患者のバイタルパラメータのモニタリング |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7962187B2 (en) * | 2002-03-13 | 2011-06-14 | Tufts University | Optical imaging and oximetry of tissue |
| KR100485191B1 (ko) * | 2003-01-07 | 2005-04-22 | 학교법인단국대학 | 의료용 레이저빔 산란광 공간적 분포 측정 방법 및 그시스템 |
| WO2007014213A2 (en) * | 2005-07-25 | 2007-02-01 | Massachusetts Institute Of Technology | Tri modal spectroscopic imaging |
| US20080309940A1 (en) * | 2005-11-23 | 2008-12-18 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Method of, System For, and Medical Image Acquisition System For Imaging an Interior of a Turbid Medium Taking Into Account the Geometry of the Turbid Medium |
| EP2034890A4 (en) * | 2006-06-01 | 2011-02-16 | Gen Hospital Corp | IN VIVO OPTICAL IMAGING METHOD COMPRISING THE ANALYSIS OF DYNAMIC IMAGES |
| JP2010512904A (ja) * | 2006-12-19 | 2010-04-30 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 不透明媒体のイメージング |
| US8044999B2 (en) * | 2007-03-06 | 2011-10-25 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Image enhancer for detecting and identifying objects in turbid media |
| PL2034088T3 (pl) * | 2007-09-10 | 2013-04-30 | Gore W L & Ass Gmbh | Tkanina i laminat tkaniny |
| EP2224845A2 (en) * | 2007-12-17 | 2010-09-08 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method for detecting the presence of inhomogeneities in an interior of a turbid medium and device for imaging the interior of turbid media |
| US20090287120A1 (en) * | 2007-12-18 | 2009-11-19 | Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware | Circulatory monitoring systems and methods |
| US8636670B2 (en) | 2008-05-13 | 2014-01-28 | The Invention Science Fund I, Llc | Circulatory monitoring systems and methods |
| US9717896B2 (en) | 2007-12-18 | 2017-08-01 | Gearbox, Llc | Treatment indications informed by a priori implant information |
| US8275553B2 (en) * | 2008-02-19 | 2012-09-25 | Nellcor Puritan Bennett Llc | System and method for evaluating physiological parameter data |
| US20100249607A1 (en) * | 2008-09-26 | 2010-09-30 | Massachusetts Institute Of Technology | Quantitative spectroscopic imaging |
| US8386000B2 (en) * | 2008-09-30 | 2013-02-26 | Covidien Lp | System and method for photon density wave pulse oximetry and pulse hemometry |
| US8433382B2 (en) * | 2008-09-30 | 2013-04-30 | Covidien Lp | Transmission mode photon density wave system and method |
| DE102009004448B4 (de) * | 2009-01-13 | 2012-05-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Spulenpositionserkennung |
| US8788001B2 (en) * | 2009-09-21 | 2014-07-22 | Covidien Lp | Time-division multiplexing in a multi-wavelength photon density wave system |
| US8494604B2 (en) * | 2009-09-21 | 2013-07-23 | Covidien Lp | Wavelength-division multiplexing in a multi-wavelength photon density wave system |
| US8401608B2 (en) * | 2009-09-30 | 2013-03-19 | Covidien Lp | Method of analyzing photon density waves in a medical monitor |
| US9267821B2 (en) * | 2010-01-28 | 2016-02-23 | Baker Hughes Incorporated | Combined swept-carrier and swept-modulation frequency optical frequency domain reflectometry |
| US8391943B2 (en) | 2010-03-31 | 2013-03-05 | Covidien Lp | Multi-wavelength photon density wave system using an optical switch |
| US8373862B2 (en) * | 2010-06-02 | 2013-02-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Extended range optical imaging system for use in turbid media |
| US8586924B2 (en) * | 2010-09-13 | 2013-11-19 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Enhancement of the visibility of objects located below the surface of a scattering medium |
| AU2012273451B2 (en) | 2011-06-21 | 2015-10-08 | Groundmetrics, Inc. | System and method to measure or generate an electrical field downhole |
| JP5950538B2 (ja) * | 2011-10-26 | 2016-07-13 | キヤノン株式会社 | 被検体情報取得装置 |
| US9833146B2 (en) | 2012-04-17 | 2017-12-05 | Covidien Lp | Surgical system and method of use of the same |
Family Cites Families (92)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3782828A (en) | 1972-03-09 | 1974-01-01 | Gte Laboratories Inc | Picosecond spectrometer using picosecond continuum |
| US3811777A (en) | 1973-02-06 | 1974-05-21 | Johnson Res Foundation Medical | Time-sharing fluorometer and reflectometer |
| US3973126A (en) | 1975-07-31 | 1976-08-03 | General Electric Company | Mammography |
| US3963933A (en) | 1975-08-18 | 1976-06-15 | General Electric Company | Mammography fixture |
| US4075883A (en) | 1976-08-20 | 1978-02-28 | General Electric Company | Ultrasonic fan beam scanner for computerized time-of-flight tomography |
| US4212306A (en) | 1978-05-18 | 1980-07-15 | Khalid Mahmud | Breast examination device and method |
| US4515165A (en) | 1980-02-04 | 1985-05-07 | Energy Conversion Devices, Inc. | Apparatus and method for detecting tumors |
| US4653855A (en) * | 1984-10-09 | 1987-03-31 | Quantum Diagnostics Ltd. | Apparatus and process for object analysis by perturbation of interference fringes |
| US4691333A (en) * | 1985-12-27 | 1987-09-01 | Gabriele Joseph M | Breast compression and needle localization apparatus |
| DE3630651A1 (de) | 1986-09-09 | 1988-03-17 | Philips Patentverwaltung | Verfahren zur zweidimensionalen compton-profil-abbildung |
| US5137355A (en) | 1988-06-08 | 1992-08-11 | The Research Foundation Of State University Of New York | Method of imaging a random medium |
| US5564417A (en) | 1991-01-24 | 1996-10-15 | Non-Invasive Technology, Inc. | Pathlength corrected oximeter and the like |
| US5873821A (en) | 1992-05-18 | 1999-02-23 | Non-Invasive Technology, Inc. | Lateralization spectrophotometer |
| US5596987A (en) | 1988-11-02 | 1997-01-28 | Noninvasive Technology, Inc. | Optical coupler for in vivo examination of biological tissue |
| US5402778A (en) | 1993-01-19 | 1995-04-04 | Nim Incorporated | Spectrophotometric examination of tissue of small dimension |
| US5122974A (en) | 1989-02-06 | 1992-06-16 | Nim, Inc. | Phase modulated spectrophotometry |
| US4972331A (en) | 1989-02-06 | 1990-11-20 | Nim, Inc. | Phase modulated spectrophotometry |
| US5555885A (en) | 1988-12-21 | 1996-09-17 | Non-Invasive Technology, Inc. | Examination of breast tissue using time-resolved spectroscopy |
| US5187672A (en) | 1989-02-06 | 1993-02-16 | Nim Incorporated | Phase modulation spectroscopic system |
| US5119815A (en) | 1988-12-21 | 1992-06-09 | Nim, Incorporated | Apparatus for determining the concentration of a tissue pigment of known absorbance, in vivo, using the decay characteristics of scintered electromagnetic radiation |
| US5782755A (en) | 1993-11-15 | 1998-07-21 | Non-Invasive Technology, Inc. | Monitoring one or more solutes in a biological system using optical techniques |
| US5386827A (en) | 1993-03-30 | 1995-02-07 | Nim Incorporated | Quantitative and qualitative in vivo tissue examination using time resolved spectroscopy |
| US5553614A (en) | 1988-12-21 | 1996-09-10 | Non-Invasive Technology, Inc. | Examination of biological tissue using frequency domain spectroscopy |
| US5353799A (en) | 1991-01-22 | 1994-10-11 | Non Invasive Technology, Inc. | Examination of subjects using photon migration with high directionality techniques |
| US5090415A (en) | 1989-02-14 | 1992-02-25 | Hamamatsu Photonics Kabushiki Kaisha | Examination apparatus |
| US4945239A (en) | 1989-03-29 | 1990-07-31 | Center For Innovative Technology | Early detection of breast cancer using transillumination |
| US5079697A (en) | 1989-05-01 | 1992-01-07 | The General Hospital Corporation | Distortion reduction in projection imaging by manipulation of fourier transform of projection sample |
| US5079698A (en) | 1989-05-03 | 1992-01-07 | Advanced Light Imaging Technologies Ltd. | Transillumination method apparatus for the diagnosis of breast tumors and other breast lesions by normalization of an electronic image of the breast |
| US5070455A (en) | 1989-11-22 | 1991-12-03 | Singer Imaging, Inc. | Imaging system and method using scattered and diffused radiation |
| US5214581A (en) | 1990-01-17 | 1993-05-25 | Rhodes Charles K | Method for object reconstruction from x-ray holograms |
| US5062428A (en) | 1990-06-04 | 1991-11-05 | Nim Incorporated | Method and device for in vivo diagnosis detecting IR emission by body organ |
| US5699798A (en) | 1990-08-10 | 1997-12-23 | University Of Washington | Method for optically imaging solid tumor tissue |
| US6671540B1 (en) * | 1990-08-10 | 2003-12-30 | Daryl W. Hochman | Methods and systems for detecting abnormal tissue using spectroscopic techniques |
| JP2906281B2 (ja) | 1990-09-05 | 1999-06-14 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 光学的パターン認識装置 |
| JP3064361B2 (ja) | 1990-09-07 | 2000-07-12 | 株式会社日立製作所 | 核磁気共鳴装置 |
| US5213105A (en) | 1990-12-04 | 1993-05-25 | Research Corporation Technologies, Inc. | Frequency domain optical imaging using diffusion of intensity modulated radiation |
| WO1992012705A1 (en) | 1991-01-22 | 1992-08-06 | Abraham Mayevsky | Methods and apparatus for monitoring brain functions |
| DE69230065T2 (de) | 1991-01-24 | 2000-05-31 | Non Invasive Technology Inc | Spektroskopie nach zeit- und frequenz-parametern zur bestimmung des sauerstoffmangels |
| CA2103166C (en) | 1991-05-16 | 2003-10-28 | Britton Chance | Lateralization spectrophotometer |
| US5413098A (en) | 1991-12-24 | 1995-05-09 | Sextant Medical Corporation | Path constrained spectrophotometer and method for determination of spatial distribution of light or other radiation scattering and absorbing substances in a radiation scattering medium |
| SE9201157D0 (sv) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | Siemens Elema Ab | Saett att styra kompressionskraften vid en roentgenapparat foer mammografiundersoekningar och anordning foer genomfoerande av saettet |
| US5853370A (en) | 1996-09-13 | 1998-12-29 | Non-Invasive Technology, Inc. | Optical system and method for non-invasive imaging of biological tissue |
| US5954053A (en) | 1995-06-06 | 1999-09-21 | Non-Invasive Technology, Inc. | Detection of brain hematoma |
| EP0814334B1 (en) | 1992-07-31 | 2004-09-29 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Method and apparatus for obtaining three-dimensional information of samples |
| US5327286A (en) | 1992-08-31 | 1994-07-05 | Texas Instruments Incorporated | Real time optical correlation system |
| US5424843A (en) | 1992-12-23 | 1995-06-13 | The Regents Of The University Of California | Apparatus and method for qualitative and quantitative measurements of optical properties of turbid media using frequency-domain photon migration |
| US6002958A (en) | 1992-12-24 | 1999-12-14 | Dynamics Imaging, Inc. | Method and apparatus for diagnostics of internal organs |
| US5416582A (en) | 1993-02-11 | 1995-05-16 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Method and apparatus for localization and spectroscopy of objects using optical frequency modulation of diffusion waves |
| FR2703237B1 (fr) | 1993-03-29 | 1995-05-19 | Ge Medical Syst Sa | Mammographe équipé d'un dispositif de prises en vues stéréotaxiques à détecteur numérique et procédé d'utilisation d'un tel mammographe . |
| US6058324A (en) | 1993-06-17 | 2000-05-02 | Non-Invasive Technology, Inc. | Examination and imaging of biological tissue |
| US5673701A (en) | 1994-10-07 | 1997-10-07 | Non Invasive Technology, Inc. | Optical techniques for examination of biological tissue |
| US5349954A (en) | 1993-07-23 | 1994-09-27 | General Electric Company | Tumor tissue characterization apparatus and method |
| US6049583A (en) | 1993-08-10 | 2000-04-11 | Galkin; Benjamin M. | Method and apparatus for measuring compression force in mammography |
| DE4330460C2 (de) | 1993-09-08 | 1996-05-23 | Siemens Ag | Vorrichtung zur Untersuchung von Gewebe mit Licht unterschiedlicher Wellenlängen |
| US5373443A (en) | 1993-10-06 | 1994-12-13 | The Regents, University Of California | Method for imaging with low frequency electromagnetic fields |
| CA2173154C (en) | 1993-10-29 | 2010-03-23 | Ascher Shmulewitz | Methods and apparatus for performing sonomammography and enhanced x-ray imaging |
| WO1995012132A1 (en) | 1993-10-29 | 1995-05-04 | The Trustees Of The University Of Pennsylvania | Object imaging using diffuse light |
| US5628314A (en) | 1993-11-12 | 1997-05-13 | Kumagai; Hiroaki | Multi-laser beam-scanning through living body penetration diagnosis and treatment apparatus |
| DE69532367T2 (de) * | 1994-07-01 | 2004-10-21 | Interstitial Llc | Nachweis und Darstellung von Brustkrebs durch elektromagnetische Millimeterwellen |
| US5704355A (en) | 1994-07-01 | 1998-01-06 | Bridges; Jack E. | Non-invasive system for breast cancer detection |
| US5592085A (en) | 1994-10-19 | 1997-01-07 | Mayo Foundation For Medical Education And Research | MR imaging of synchronous spin motion and strain waves |
| DE4445683A1 (de) * | 1994-12-21 | 1996-06-27 | Boehringer Mannheim Gmbh | Verfahren zur Untersuchung eines streuenden Mediums mit intensitätsmoduliertem Licht |
| EP0808124B1 (en) | 1995-01-03 | 2003-04-16 | Non-Invasive Technology, Inc. | Optical coupler for in vivo examination of biological tissue |
| US5813988A (en) | 1995-02-03 | 1998-09-29 | Research Foundation | Time-resolved diffusion tomographic imaging in highly scattering turbid media |
| DE19504174A1 (de) | 1995-02-07 | 1996-08-08 | Siemens Ag | Verfahren zur spektroskopischen Untersuchung eines biologischen Gewebes |
| WO1996029000A1 (en) | 1995-03-23 | 1996-09-26 | Philips Electronics N.V. | Device for carrying out optical measurements in turbid media |
| JPH10512053A (ja) | 1995-04-10 | 1998-11-17 | ベル コミュニケーションズ リサーチ，インコーポレイテッド | 散乱放射の直接再生を利用した拡散画像化システムおよび方法 |
| US5999836A (en) | 1995-06-06 | 1999-12-07 | Nelson; Robert S. | Enhanced high resolution breast imaging device and method utilizing non-ionizing radiation of narrow spectral bandwidth |
| US5694938A (en) | 1995-06-07 | 1997-12-09 | The Regents Of The University Of California | Methodology and apparatus for diffuse photon mimaging |
| US5692511A (en) | 1995-06-07 | 1997-12-02 | Grable; Richard J. | Diagnostic tomographic laser imaging apparatus |
| US5713364A (en) | 1995-08-01 | 1998-02-03 | Medispectra, Inc. | Spectral volume microprobe analysis of materials |
| AU1130797A (en) | 1995-08-24 | 1997-03-19 | Purdue Research Foundation | Fluorescence lifetime-based imaging and spectroscopy in tissues and other random media |
| US5719399A (en) | 1995-12-18 | 1998-02-17 | The Research Foundation Of City College Of New York | Imaging and characterization of tissue based upon the preservation of polarized light transmitted therethrough |
| EP0812149A2 (en) | 1995-12-22 | 1997-12-17 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Device for localizing an object in a turbid medium |
| US5590166A (en) * | 1995-12-28 | 1996-12-31 | Instrumentarium Corporation | Mammography unit |
| US5931789A (en) * | 1996-03-18 | 1999-08-03 | The Research Foundation City College Of New York | Time-resolved diffusion tomographic 2D and 3D imaging in highly scattering turbid media |
| WO1997036539A1 (en) | 1996-04-02 | 1997-10-09 | Philips Electronics N.V. | Localization of an object in a turbid medium using radiation of different wavelenghts |
| ATA84696A (de) | 1996-05-14 | 1998-03-15 | Adolf Friedrich Dr Fercher | Verfahren und anordnungen zur kontrastanhebung in der optischen kohärenztomographie |
| EP0877927A1 (en) | 1996-08-14 | 1998-11-18 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Device for and method of forming an image of a turbid medium |
| DE69727041T2 (de) | 1996-08-14 | 2004-11-25 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Bilderstellung eines trüben Mediums mit Hilfe einer die Randeffekte reduzierenden Flüssigkeit |
| JP3844815B2 (ja) * | 1996-08-30 | 2006-11-15 | 浜松ホトニクス株式会社 | 散乱体の吸収情報計測方法及び装置 |
| US5799656A (en) * | 1996-10-21 | 1998-09-01 | The Research Foundation Of City College Of New York | Optical imaging of breast tissues to enable the detection therein of calcification regions suggestive of cancer |
| DE69733430T2 (de) | 1996-12-04 | 2006-07-06 | The Research Fondation of City University of New York | System und verfahren zum ausführen von bestimmten optischen messungen |
| US5876339A (en) | 1997-01-09 | 1999-03-02 | Lemire; Robert | Apparatus for optical breast imaging |
| US5952664A (en) | 1997-01-17 | 1999-09-14 | Imaging Diagnostic Systems, Inc. | Laser imaging apparatus using biomedical markers that bind to cancer cells |
| US5963658A (en) | 1997-01-27 | 1999-10-05 | University Of North Carolina | Method and apparatus for detecting an abnormality within a host medium |
| US6091983A (en) | 1997-02-07 | 2000-07-18 | Alfano; Robert R. | Imaging of objects in turbid media based upon the preservation of polarized luminescence emitted from contrast agents |
| US6064917A (en) | 1997-12-22 | 2000-05-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Method for three-dimensional, inhomogeneity localization in turbid medium using diffuse photon density waves |
| DE69934482T2 (de) | 1998-02-11 | 2007-09-27 | Non-Invasive Technology, Inc. | Nachweis, abbildung und kennzeichnung von brustumoren |
| JP4733265B2 (ja) | 1998-02-11 | 2011-07-27 | ノン−インヴェイシヴ テクノロジイ，インク． | 脳組織の画像形成および特徴表示 |
| DE69941975D1 (de) | 1998-02-13 | 2010-03-18 | Non Invasive Technology Inc | Untersuchung, beobachtung und bilddarstellung von abdominal-gewebe |
| US6480565B1 (en) * | 1999-11-18 | 2002-11-12 | University Of Rochester | Apparatus and method for cone beam volume computed tomography breast imaging |
-
2000
- 2000-03-17 US US09/531,262 patent/US7006676B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-01-18 EP EP01942710A patent/EP1254360A2/en not_active Withdrawn
- 2001-01-18 WO PCT/US2001/001662 patent/WO2001053802A2/en not_active Application Discontinuation
- 2001-01-18 AU AU2001229590A patent/AU2001229590A1/en not_active Abandoned
- 2001-01-18 JP JP2001554041A patent/JP2003520637A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009282037A (ja) * | 2002-02-26 | 2009-12-03 | Kla-Tencor Corp | 検査システム |
| JP2010518372A (ja) * | 2007-02-05 | 2010-05-27 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 混濁状の媒体から画像データを取得するためのデバイス及び方法 |
| JP2014079648A (ja) * | 2007-02-05 | 2014-05-08 | Koninklijke Philips Nv | 混濁状の媒体から画像データを取得するためのデバイス及び方法 |
| JP2011524196A (ja) * | 2008-06-16 | 2011-09-01 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 干渉を回避するための”ｉｎ‐ｓｉｔｕ”変調方式を用いる患者のバイタルパラメータのモニタリング |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US7006676B1 (en) | 2006-02-28 |
| AU2001229590A1 (en) | 2001-07-31 |
| WO2001053802A2 (en) | 2001-07-26 |
| WO2001053802A3 (en) | 2002-05-02 |
| EP1254360A2 (en) | 2002-11-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2003520637A (ja) | 周波数掃引調節拡散断層撮影法を利用した宿主媒体内の異常を検出するための方法および装置 | |
| US8948851B2 (en) | Method and apparatus for depth-resolved fluorescence, chromophore, and oximetry imaging for lesion identification during surgery | |
| JP4733264B2 (ja) | 胸部腫瘍の検出、画像形成および特徴表示 | |
| US8070682B2 (en) | Method and apparatus for medical imaging using combined near-infrared optical tomography, fluorescent tomography and ultrasound | |
| US7706862B2 (en) | Detecting human cancer through spectral optical imaging using key water absorption wavelengths | |
| JP4340392B2 (ja) | 光学コントラスト因子を使用して生体内の内部の現場を検出し、位置測定し、及び目標定めする方法及び装置 | |
| US6526309B1 (en) | Transcranial in vivo examination of brain tissue | |
| US9226645B2 (en) | System and method for normalized diffuse emission epi-illumination imaging and normalized diffuse emission transillumination imaging | |
| US11116409B2 (en) | Devices and methods for detection of internal bleeding and hematoma | |
| EP2036489A2 (en) | Measurement apparatus | |
| US20070274580A1 (en) | Method and system for tomographic imaging using fluorescent proteins | |
| US20110230738A1 (en) | Optical examination of biological tissue using non-contact irradiation and detection | |
| US10362983B2 (en) | Near infrared photonic prostatoscopy analyzer | |
| KR20160089355A (ko) | 미리 결정된 생물학적 구조체의 비침습적 검출 디바이스 | |
| JP2012519864A (ja) | 画像化方法 | |
| KR101427760B1 (ko) | 근적외선 레이저를 이용한 광음향 이미징 장치 | |
| US6243484B1 (en) | Dynamic-functional imaging of biological objects using a non-rigid object holder | |
| US20090069695A1 (en) | Device for imaging a turbid medium | |
| EP1797818A2 (en) | Method and system for tomographic imaging using fluorescent proteins | |
| EP1369086B1 (en) | Breast carcinoma detector | |
| Gonzalez et al. | Near-Infrared Hand-Held Optical Imaging Technology | |
| WO2023076899A1 (en) | System and method for intraoperative lifetime imaging | |
| RU156235U1 (ru) | Устройство диффузионной флуоресцентной томографии | |
| Piper | Non-invasive depth recovery for in vivo optical imaging | |
| Solin et al. | Early Detection of Breast Cancer and Recurrence Using Near Infrared Time Resolved Spectrophotometry. |