JP2014233532A - Subject information acquisition device, control method thereof, and subject holding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被検体情報取得装置およびその制御方法、ならびに被検体保持装置に関する。 The present invention relates to a subject information acquisition device, a control method thereof, and a subject holding device.
圧迫板を用いて乳房を保持して何らかの測定を行い、得られた検出信号から画像データを取得する医用撮像装置が検討されている。
特許文献1には、図10に概略を示すように、2枚の圧縮プレートにより乳房1000を圧迫する乳房圧迫機構を備えたX線乳房撮像装置が開示されている。固定された第一の圧縮プレート1001と、第一の圧縮プレートに対して駆動可能な第二の圧縮プレート1002が設けられている。
Medical imaging apparatuses that hold a breast using a compression plate and perform some measurement and acquire image data from the obtained detection signals are being studied.
特許文献2には、圧迫板の面上から超音波探触子を移動させることにより画像を取得する医用撮像装置が開示されている。特許文献2において、圧迫板は撮影台に対して平行に設置されており、圧迫板移動機構により圧迫板を下方に移動させる。そして、圧迫板と撮影台によって被検体となる乳房を挟みこむことにより、乳房の厚さを均一にした状態で超音波撮像が行われる。
また、レーザーなどの光源から生体に光を照射し、入射した光に基づいて得られる生体内の情報を画像化する光音響計測装置の研究が医療分野で積極的に進められている。この光音響計測技術の一つとして、Photoacoustic Tomography(PAT:光音響トモグラフィ)が提案されている。光音響トモグラフィは、光源から発生したパルス光を生体に照射し、生体内で伝播・拡散したパルス光のエネルギーを吸収した生体組織から発生した音響波を検出し、その検出信号に基づき生体情報を画像化する技術である。 In addition, research on a photoacoustic measurement device that irradiates light to a living body from a light source such as a laser and images in-vivo information obtained based on incident light is being actively promoted in the medical field. As one of the photoacoustic measurement techniques, photoacoustic tomography (PAT: photoacoustic tomography) has been proposed. Photoacoustic tomography irradiates a living body with pulsed light generated from a light source, detects acoustic waves generated from living tissue that absorbs the energy of pulsed light that has propagated and diffused in the living body, and detects biological information based on the detection signal. Is a technology for imaging.
非特許文献1には、乳がんの検査用に開発された光音響計測装置が開示されている。装置は、ガラスプレートと音響波探触子で被検体(乳房)を圧迫し、ガラスプレート越しに、Nd:YAGレーザーを光源とする照明光を乳房に照射する。そして、被検体で発生する音響波を音響波探触子で検出して、その検出信号を処理することで、被検体内部の組織(特に乳がん)における血管新生の画像データを取得する。
Non-Patent
光音響計測装置においても、特許文献1および特許文献2に記載の乳房圧迫機構を設ける場合がある。この目的は、乳房を、圧迫および保持によって薄くすることで、深部の画像データを取得することである。
Also in the photoacoustic measuring device, there are cases where the breast compression mechanism described in
特許文献1に記載されている乳房圧迫装置を用いて乳房を圧迫する際、駆動可能な第二の圧縮プレート1002の移動により、乳房の一部が胸壁側の撮像領域外へ移動して、撮像領域を狭めてしまうという課題があった。これは、図10の破線領域Aに示すように、第二の圧縮プレート1002の乳房と接触する面の、被検者の胸壁側の端部が、傾斜を有する乳房表面に接触するためである。
When a breast is compressed using the breast compression apparatus described in
また、特許文献2に記載されている医用撮像装置を用いて乳房を圧迫する際、乳房が圧迫板端部において変形したり、乳房の一部が胸壁側に移動したりすることがあった。その結果、撮像領域を狭めてしまうという課題があった。
Further, when the breast is compressed using the medical imaging apparatus described in
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、保持部材の移動による乳房の胸壁側への移動を抑制することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to suppress movement of the breast toward the chest wall due to movement of the holding member.
本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
一組の保持部材を含み、前記保持部材の間に挿入された被検者の一部である被検体を挟んで保持する保持手段と、
前記被検体のうち、少なくとも、前記被検者寄りの一部の領域を包み込むシート状部材と、
前記シート状部材を前記保持手段に固定する固定手段と、
光源と、
前記光源から前記被検体に光が照射されることにより発生する音響波を受信する探触子と、
前記探触子が受信した音響波を用いて前記被検体内部の特性情報を算出する信号処理手段と、
を有する被検体情報取得装置である。
The present invention employs the following configuration. That is,
A holding means that includes a set of holding members and holds a subject that is a part of the subject inserted between the holding members; and
Of the subject, at least a sheet-like member that wraps a part of the region closer to the subject,
Fixing means for fixing the sheet-like member to the holding means;
A light source;
A probe for receiving an acoustic wave generated by irradiating the subject with light from the light source;
Signal processing means for calculating characteristic information inside the subject using acoustic waves received by the probe;
This is a subject information acquisition apparatus having
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、
一組の保持部材を含み、前記保持部材の間に挿入された被検者の一部である被検体を挟んで保持する保持手段と、
前記被検体のうち、少なくとも、前記被検者寄りの一部の領域を包み込むシート状部材と、
前記シート状部材を前記保持手段に固定する固定手段と、
を有する被検体保持装置である。
The present invention also employs the following configuration. That is,
A holding means that includes a set of holding members and holds a subject that is a part of the subject inserted between the holding members; and
Of the subject, at least a sheet-like member that wraps a part of the region closer to the subject,
Fixing means for fixing the sheet-like member to the holding means;
This is a subject holding device.
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、
一組の保持部材を含む保持手段と、シート状部材と、固定手段と、光源と、探触子と、信号処理手段と、を有する被検体情報取得装置の制御方法であって、
前記保持部材の間に、前記被検者の一部である被検体を挿入するステップと、
前記シート状部材により、少なくとも、前記被検体のうち前記被検者寄りの一部の領域を包み込むステップと、
前記固定手段により、前記シート状部材を前記保持手段に固定して位置決めするステップと、
前記保持手段の前記一組の保持部材が、前記シート状部材により包み込まれた前記被検体を挟んで保持するステップと、
前記探触子により、前記光源から前記被検体に光が照射されることにより発生する音響波を受信するステップと、
前記信号処理手段により、前記探触子が受信した音響波を用いて前記被検体内部の特性情報を算出するステップと、
を有する被検体情報取得装置の制御方法である。
The present invention also employs the following configuration. That is,
A method for controlling an object information acquiring apparatus comprising a holding means including a set of holding members, a sheet-like member, a fixing means, a light source, a probe, and a signal processing means,
Inserting a subject that is part of the subject between the holding members;
Wrapping at least a part of the subject near the subject with the sheet-like member; and
Fixing and positioning the sheet-like member on the holding means by the fixing means;
The pair of holding members of the holding means holding the object sandwiched by the sheet-like member between;
Receiving an acoustic wave generated by irradiating the subject with light from the light source by the probe; and
Calculating the characteristic information inside the subject using the acoustic wave received by the probe by the signal processing means;
Is a method for controlling a subject information acquisition apparatus having
本発明によれば、保持部材の移動による乳房の胸壁側への移動を抑制できる。 According to the present invention, the movement of the breast toward the chest wall due to the movement of the holding member can be suppressed.
以下に図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態について説明する。ただし、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状およびそれらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の記載に限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described below should be changed as appropriate according to the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions. It is not intended to limit the following description.
本発明の被検体情報取得装置には、被検体に光(電磁波)を照射することにより被検体内で発生した音響波を受信して、被検体情報として特性情報を画像データとして取得する光音響効果を利用した装置を含む。
この場合、取得される特性情報とは、光照射によって生じた音響波の発生源分布、被検体内の初期音圧分布、あるいは初期音圧分布から導かれる光エネルギー吸収密度分布や吸収係数分布、組織を構成する物質の濃度分布を示す。物質の濃度分布とは、例えば、酸素飽和度分布や酸化・還元ヘモグロビン濃度分布などである。
The subject information acquisition apparatus of the present invention receives photoacoustic waves generated in a subject by irradiating the subject with light (electromagnetic waves), and acquires characteristic information as subject information as image data. Includes devices that use effects.
In this case, the acquired characteristic information includes the source distribution of acoustic waves generated by light irradiation, the initial sound pressure distribution in the subject, or the light energy absorption density distribution or absorption coefficient distribution derived from the initial sound pressure distribution, It shows the concentration distribution of the substances that make up the tissue. The concentration distribution of the substance is, for example, an oxygen saturation distribution or an oxidized / reduced hemoglobin concentration distribution.
ただし、本発明の適用範囲は光音響計測に限られない。本発明は、乳房をはじめとする被検体を、保持部材を用いた圧迫保持により固定する被検体保持装置に適用可能である。本発明はまた、かかる被検体保持装置の保持機構によって乳房を固定し測定する装置全般に適用できる。例えば、超音波を被検体に送信し、被検体内部から反射したエコー波に基づいて特性情報を取得する超音波計測装置が考えられる。 However, the application range of the present invention is not limited to photoacoustic measurement. The present invention can be applied to a subject holding apparatus that fixes a subject such as a breast by compression holding using a holding member. The present invention can also be applied to all apparatuses for fixing and measuring a breast by the holding mechanism of the subject holding apparatus. For example, an ultrasonic measurement apparatus that transmits ultrasonic waves to a subject and acquires characteristic information based on echo waves reflected from the inside of the subject can be considered.
以下の説明では、かかる被検体情報取得装置の代表的な例として、光音響トモグラフィにより被検体の特性情報を取得する光音響計測装置について記載する。
本発明でいう音響波とは、典型的には超音波であり、音波、超音波、音響波と呼ばれる弾性波を含む。光音響トモグラフィにおける光音響効果により発生した音響波のことを、光音響波または光超音波と呼ぶ。
In the following description, a photoacoustic measurement device that acquires characteristic information of a subject by photoacoustic tomography will be described as a representative example of such subject information acquisition device.
The acoustic wave referred to in the present invention is typically an ultrasonic wave, and includes an elastic wave called a sound wave, an ultrasonic wave, or an acoustic wave. An acoustic wave generated by the photoacoustic effect in photoacoustic tomography is referred to as a photoacoustic wave or an optical ultrasonic wave.
(装置の構成)
図1は光音響計測装置を模式化したY−Z平面図である。ここで、保持板間に乳房を挿入する方向をY方向とする。また、保持板が乳房を保持(圧迫)する方向をZ方向とする。また、紙面に対して前後方向をX方向とする。装置は、第一保持板1、第二保持板2、固定手段3、光源4、探触子5、信号処理部6、画像表示部7、動力発生源8を有する。
(Device configuration)
FIG. 1 is a YZ plan view schematically showing a photoacoustic measurement apparatus. Here, the direction in which the breast is inserted between the holding plates is defined as the Y direction. The direction in which the holding plate holds (compresses) the breast is the Z direction. In addition, the front-rear direction with respect to the paper surface is the X direction. The apparatus includes a
固定手段3は、第二保持板2の端部に配置されるシート状部材を固定する。光源4は、
被検体へ光を照射する。探触子5は、被検体内から発生する音響波を受信し、信号として検出する。信号処理部6は、検出された信号に各種の処理(例えば増幅、AD変換や特性情報の算出)を施す。画像表示部7は、処理された信号に基づく画像データを表示する。動力発生源8は、第一保持板1を図1中の保持方向に移動させるための動力を生み出す。第一保持板1および第二保持板2は、本発明の一組の保持部材に相当し、合わせて本発明の保持手段を構成する。信号処理部6は、本発明の信号処理手段に相当する。
The fixing means 3 fixes the sheet-like member arranged at the end of the
Irradiate the subject with light. The
図2は、被検体9を第一保持板1と第二保持板2で圧迫および保持した場合のY−Z平面図である。図2中、被検体9とシート状部材10以外の構成要素は図1と同じであり、説明を省略する。
被検体9は、シート状部材10により一部を覆われている、シート状部材10は、被検体9が第二保持板2に密着するように配置されている。また、シート状部材10は、第二保持板2の端部に配置された固定手段3により、第二保持板2に固定されている。
FIG. 2 is a YZ plan view when the subject 9 is pressed and held by the
The subject 9 is partially covered by the sheet-
図3は、被検体を第一保持板1と第二保持板2で圧迫、および保持した場合のZ−X平面図である。図3では、第一保持板1、第二保持板2、固定手段3、被検体9およびシート状部材10のみを示している。
FIG. 3 is a ZX plan view when the subject is pressed and held by the
(光音響計測方法)
図2を用いて、各構成要素の具体的な機能および動作と、本発明の光音響計測方法について説明する。
(Photoacoustic measurement method)
A specific function and operation of each component and the photoacoustic measurement method of the present invention will be described with reference to FIG.
まず、光源4から、乳房9に向けて、第一保持板1越しにパルス光を照射する。計測対象の面積が照射領域より広い場合、走査機構(不図示)を用いて、光源からの光照射端を第一保持板1に沿って移動させながら、光を照射するのが好ましい。
光源4としてはレーザーが好ましい。ただし、レーザーの代わりに発光ダイオードなども使用できる。レーザーの種類は、固体レーザー、ガスレーザー、色素レーザー、半導体レーザーなどから適宜選択できる。また、被検体が生体の場合、吸収特性を考慮すると、光源4から照射されるパルス光としては近赤外線(例えば、波長が650nmから1100nm程度)が好ましい。
First, pulse light is irradiated from the
The
第一保持板1の材料としては、光源4から照射される光に対して、高透過性と低減衰特性を有するものが好ましい。例えば、ガラス、ポリメチルペンテン、ポリカーボネート、アクリルなどが挙げられる。また、板の厚みは、保持によるプレートの変形が抑えられる強度を保てれば、どのような厚さでも良い。典型的には、厚さ10mm程度の板が好ましい。板のサイズは、被検体を保持できればどのようなサイズでも問題ない。典型的には、被検体と同程度のサイズの板が好ましい。
As the material of the
光源4から照射された光は、乳房9内を伝播して吸収される。例えば上述の近赤外線を照射すると、生体内の血液および血管において特異的に吸収され、熱膨張により音響波が発生する。生体内にがんが存在する場合は、がんの新生血管において他血管と同様に光が特異的に吸収され、音響波が発生する。
乳房9内で発生した音響波は、第二保持板2を介して、探触子5により信号として検出される。光源4を上述のように走査機構により走査した場合、探触子5も、光源4と同期させながら、走査機構により走査することが好ましい。
The light emitted from the
The acoustic wave generated in the breast 9 is detected as a signal by the
第二保持板2の材料としては、乳房9内で発生した音響波を通過させる必要があるため、乳房9と第二保持板2の界面での音響波の反射を抑える材料が好ましい。具体的には、乳房9との音響インピーダンスの差が小さい材料、例えば、ポリメチルペンテンなどの樹脂材料が挙げられる。板の厚みについては、第二保持板2を通過するときの音響波の減衰
を防止する観点からは、可及的に薄くすることが望ましい。ただし、保持によるプレートの変形を抑える観点からは、ある程度の板厚が必要である。典型的には10mm程度の厚さが好ましい。サイズは、被検体を保持できればどのようなサイズでも問題ない。典型的には、被検体と同程度のサイズの板が好ましい。
The material of the
信号処理部6は、探触子5より得られたアナログ信号をデジタル信号(検出信号)に変換するADC(A/D変換器)である。なお、探触子5とADCの間には信号を増幅するための増幅器を設けることが好ましい。例えば、増幅器を探触子5に内蔵させても良い。信号処理部6は更に、検出信号を元に画像再構成を行い、被検体内部の特性情報を算出する。なお、再構成処理は、信号処理部とは別の装置が行なっても構わない。例えば、既知の再構成手法を実行するプログラムを記憶装置に格納しておき、情報処理回路が検出信号を用いて再構成を行なっても良い。
The
画像表示部7は、信号処理部6で生成された再構成画像を表示する。画像表示部7としては、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ、FEDなどを利用できる。画像表示部は、光音響計測装置の一部であっても良いし、装置と別に提供されても構わない。
動力発生源8は、モーターで構成されるのが好ましい。例えば、DCモーター、ACモーター、ステッピングモーターなどを使用できる。
The
The
シート状部材10は、図2のY方向において、被検体9の少なくとも一部を覆う配置が好ましい。特に被検体9として乳房を用いた場合、圧迫時の胸壁側への被検体の移動を低減するという観点から、被検体9のY方向における上部の領域にシート状部材10を配置する。すなわちシート状部材10は、乳房のうち、少なくとも被検者寄りの一部の領域を包み込む。
The sheet-
光音響計測の際には、図2のように、被検体9をシート状部材10で覆い、第二保持板2に密着させる。この操作は、被検体9が第二保持板2の上で一応安定していることから、仮固定と呼べる。この操作はまた、被検体9の第二保持板2における場所を決定することから、位置決めとも呼べる。
その後、動力発生源8で発生した動力を元に第一保持板1を移動させ、被検体9を圧迫、および保持する。この操作は、被検体9を実際の光音響計測と同じ状態に固定することから、本固定と呼べる。
このように、仮固定(位置決め)により被検体9の移動を制限した上で圧迫保持動作を行い本固定することで、被検体の被検者寄りの一部の領域(胸壁側の領域)の移動を低減できる。
At the time of photoacoustic measurement, the subject 9 is covered with the sheet-
Thereafter, the
In this way, by restricting the movement of the subject 9 by temporary fixation (positioning) and performing the compression and holding operation to perform permanent fixation, a part of the subject close to the subject (region on the chest wall side) Movement can be reduced.
(固定手段とシート状部材)
続いて、図4〜図8を用いて固定手段3の機能について説明する。固定手段3は、第二保持板2の端部に配置されている。固定手段3の機能は、シート状部材10の端部を固定することである。固定手段3は例えば、凹部、凸部(突出する部分)、接着部材、あるいは導電性部材で構成できる。
(Fixing means and sheet-like member)
Then, the function of the fixing means 3 is demonstrated using FIGS. The fixing means 3 is disposed at the end of the
図4は、固定手段3を凹部で構成した例を模式化した斜視図である。凹部は、第二保持板2のY−Z平面に現れる端面上(Y−Z端面上)に形成されている。凹部のX−Z断面は、図4(a)のような三角形、図4(b)のような矩形、図4(c)のような円形などで構成できる。X−Z断面はまた、図4(d)に示すように、2つ以上の凹部から構成されても良い。
FIG. 4 is a perspective view schematically showing an example in which the fixing means 3 is constituted by a concave portion. The recess is formed on the end surface (on the YZ end surface) that appears in the YZ plane of the
図4において、固定手段3でシート状部材10を固定する際は、クリップ(不図示)を
用いて、シート状部材10の端部を固定手段3に留める。あるいは、シート状部材10の端部にフック(不図示)を配置し、固定手段3に係止する。
具体的な固定手順としては、被検体9をシート状部材10で覆った後で、シート状部材10を第二保持板2の両端に配置された固定手段3に固定する方法を採用できる。あるいは、第二保持板2の片側の端部に配置された固定手段3にシート状部材10を固定し、被検体9をシート状部材10で覆い、その後、シート状部材10の未固定の側を、反対側の固定手段3に固定する方法でもよい。これらの固定手順は、以下に示す各種の固定手段にも適用できる。
In FIG. 4, when the sheet-
As a specific fixing procedure, a method of fixing the sheet-
図5は、固定手段3を凹部で構成した例を模式化した斜視図である。図4と図5では、凹部の形成位置や凹部の形状が異なる。図5(a)において、凹部は、第二保持板2のX−Z端面上に形成されている。また図5(b)において、固定手段3は、第二保持板2の、X−Z端面とY−Z端面にまたがって形成された凹部(または切り欠き部とも呼べる)からなる。また図5(c)において、固定手段3は、第二保持板2のX−Z端面上の2つ以上の凹部から構成される。
FIG. 5 is a perspective view schematically showing an example in which the fixing means 3 is constituted by a concave portion. 4 and FIG. 5, the formation position of the recess and the shape of the recess are different. In FIG. 5A, the recess is formed on the XZ end face of the
図5において、固定手段3でシート状部材10を固定する際は、クリップ(不図示)を用いて、シート状部材10の端部を固定手段3に留めればよい。あるいは、シート状部材10の端部にフック(不図示)を配置し、固定手段3に係止する方法でもよい。
In FIG. 5, when the sheet-
図6は、固定手段3を凸部で構成した例を模式化した斜視図である。図6において、凸部は、第二保持板2のY−Z端面から突出する部分として形成されているが、X−Z端面上に形成されても良い。凸部の形状には、鍵形状物(図6(a)〜図6(c))、円柱(図6(d))、先の尖った三角柱(図6(e))などを利用できる。
FIG. 6 is a perspective view schematically illustrating an example in which the fixing means 3 is configured by a convex portion. In FIG. 6, the convex portion is formed as a portion protruding from the YZ end surface of the
固定手段3として鍵形状物を用いる場合には、シート状部材10の端部にフックや紐、輪ゴム(不図示)を配置することで、固定手段3に係止できる。固定手段3は、図6(b)のように2つ以上の鍵形状物から構成されても良い。また、図6(c)のように第二保持板2の端部のY方向全領域にわたって配置された鍵形状物であっても良い。
固定手段3として円柱を用いる場合には、シート状部材10の端部に紐や輪ゴムなど(不図示)を配置することで、固定手段3に係止できる、また、シート状部材10の端部に固定手段3に係止するための穴を配置してもよい。
さらに、固定手段3として、先の尖った三角柱を用いる場合には、固定手段3をシート状部材10に接触させ、貫通させることで係止できる。
When a key-shaped object is used as the fixing means 3, it can be locked to the fixing means 3 by disposing a hook, a string, or a rubber band (not shown) at the end of the sheet-
When a cylinder is used as the fixing means 3, it is possible to lock the fixing means 3 by arranging a string or a rubber band (not shown) at the end of the sheet-
Furthermore, when using a pointed triangular prism as the fixing means 3, the fixing means 3 can be locked by bringing it into contact with the sheet-
図7は、固定手段3を接着部材で構成した例を模式化した斜視図である。図7において、接着部材は、第二保持板2のY−Z端面上に形成しているが、X−Z端面上に形成しても良い。接着部材としては、テープなどの粘着性部材、ボタン、面ファスナー等を利用できる。
FIG. 7 is a perspective view schematically showing an example in which the fixing means 3 is formed of an adhesive member. In FIG. 7, the adhesive member is formed on the YZ end face of the
固定手段3としてテープを用いる場合には、両面テープを用いるのが好ましい。両面テープであれば、シート状部材10の端部と固定手段3を、直接貼り付けて接着できる(図7(a))。
固定手段3としてボタンを用いる場合には、ボタンの基部を第二保持板2上に配置し、シート状部材10の端部に前記ボタンの基部と嵌合する嵌合部(不図示)を配置する(図7(b))。前記ボタンの基部と嵌合部を嵌合させることで、シート状部材10を固定手段3に固定できる。
When a tape is used as the fixing means 3, it is preferable to use a double-sided tape. If it is a double-sided tape, the edge part of the sheet-
When a button is used as the fixing means 3, the base of the button is disposed on the
図8は、固定手段3を導電性部材で構成した例を模式化した斜視図である。図8において、導電性部材は、第二保持板2のY−Z端面上に形成しているが、X−Z端面上に形成
しても良い。導電性部材は、その体積抵抗率が10−3Ωm以下である材料からなる部材を用いることが好ましく、体積抵抗率が10−5Ωm以下である材料、即ち導電体からなる部材を用いることがより好ましい。例えば、AlやCuなどを使用できる。また、導電性部材の厚みは、少なくとも数十μm程度あれば良い。固定手段3として導電性部材を用いる場合には、磁石を用いてシート状部材10を固定手段3に固定できる。
FIG. 8 is a perspective view schematically showing an example in which the fixing means 3 is made of a conductive member. In FIG. 8, the conductive member is formed on the YZ end surface of the
磁石やフックを用いてシート状部材10を圧迫板に固定する場合、圧迫動作時に自動的にシート状部材10をロックできる。また、乳房の形状によっては、圧迫動作時のみシート状部材10を保持板に固定し、撮像時は固定を解除することも可能である。こうすることで、被検者の負担を低減できる。
When the sheet-
また、図4〜図8に示した以外にも、固定手段を用いず、シート状部材10を第二保持板2に巻きつける固定方法もある。
In addition to those shown in FIGS. 4 to 8, there is a fixing method in which the sheet-
シート状部材10の材料としては、光透過性が高く、超音波を伝搬しやすいものが望ましい。例えば、ポリメチルペンテン、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリオール等の樹脂を使用できる。特に、ポリメチルペンテンおよびポリオールは人体の音響特性に対して適した値を有しているため、シート状部材10の材料として適している。具体的には、シート状部材10の音響特性が、被検体の音響特性と略等しい値を有することが好ましい。
As a material of the sheet-
シート状部材10は乳房を保持する強度を有することが望ましく、音響減衰の影響が小さい厚さであることが望ましい。また、伸縮性が求められるため、曲げ弾性率および曲げ強度が低いことが望ましい。低剛性のポリメチルペンテンの場合、曲げ弾性率は660MPa、曲げ強度は27MPaと低く、シート状部材10の材料として適している。
The sheet-
<実施例>
以下、図9を参照しつつ、本発明の具体的な実施例を詳しく説明する。
本実施例では、本発明にかかる被検体保持装置を適用した光音響計測装置を製作して、乳房の計測を実施した。すなわち、図9における被検体9とは、被検者の一部である乳房を指す。図9(a)は、被検体を光音響計測装置で圧迫、および保持した場合の一例を模式化したY−Z平面図であり、第一保持板1が移動して、最初に被検体の表面に触れようとしている状態を示す。また、図9(b)は、被検体が圧迫および保持された後の状態を示す。
<Example>
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
In this example, a photoacoustic measurement device to which the subject holding device according to the present invention was applied was manufactured, and breast measurement was performed. That is, the subject 9 in FIG. 9 indicates a breast that is a part of the subject. FIG. 9A is a YZ plan view schematically showing an example of a case where the subject is pressed and held by the photoacoustic measuring device. The
第一保持板1として、横250mm、縦100mm、厚さ10mmのアクリルプレートを用意した。第二保持板2として、横250mm、縦100mm、厚さ10mmのポリメチルペンテンからなる樹脂プレートを用意した。第一保持板1と第二保持板2は共に、X−Y平面に沿うように配置した。第一保持板1と第二保持板2は、互いに対向するように配置した。ポリメチルペンテン(第二保持板2)の縦方向の端面(Y−Z端面)には、アモルファス金属化合物から成る磁性材料を用いてコーティングを行った。
An acrylic plate having a width of 250 mm, a length of 100 mm, and a thickness of 10 mm was prepared as the
探触子5としては、圧電素子が2次元的に配置されたものを用意して、第二保持板2の被検体9と接触しない側の面に配置した。光源4としては、固体レーザーの一種であるチタンサファイアレーザーを用意して、第一保持板1の被検体9と接触しない面に配置した。また、チタンサファイアレーザーの波長は750nmに設定した。
As the
被検体9の表面には、保持状態における被検体の移動量を確認するため、マーカー30を貼り付けた。本実施例に於いては、直径5mmの黒色円形シールを用いた。また、第一保持板1と第二保持板2間の保持荷重を計測する目的で、フォースゲージ31を配置し、
第一保持板1に接続した。
またシート状部材10としては、横300mm、縦30mm、厚さ5mmのポリメチルペンテンシートを用いた。
A
The
Further, as the sheet-
まず、図9(a)の状態で第一保持板1と第二保持板2の間の保持距離を測定したところ、70mmという結果になった。また、このときの荷重は0[N]であった。
続いて、上述の光音響計測装置を用いて、被検体9の圧迫、および保持を行い、計測を実施した。このときの第一保持板1と第二保持板2の間の保持距離は40mm、荷重は30Nであった。マーカー30の位置を目視したところ、圧迫後にマーカー30の位置は胸壁側から15mmの位置にあることが確認された。
First, when the holding distance between the
Subsequently, using the above-described photoacoustic measurement apparatus, the subject 9 was pressed and held, and measurement was performed. At this time, the holding distance between the
そして、シート状部材10を用いて被検体を保持した状態を図9(b)に示す。シート状部材10は端部にフックを配置することにより、固定手段3に係止した。このときの第一保持板1と第二保持板2の間の保持距離は43mm、荷重は35Nであった。この結果より、保持部材を用いて被検体を固定した場合においても、保持部材を用いない場合に比較して、被検体への負荷はほとんど変わらないことが明らかとなった。この状態において、マーカー30の位置を目視したところ、圧迫後にマーカー30の位置は胸壁側から30mmの位置にあることを確認した。このことから、シート状部材10により、圧迫時における被検体(乳房)の胸壁側への移動を低減できることが確認された。
And the state which hold | maintained the test object using the sheet-
続いて、光源4から第一保持板1越しにパルス光を照射して、被検体9内で音響波を発生させた。そしてその音響波を、第二保持板2を介して探触子5により検出した。このとき、光源4および探触子5は、走査機構(不図示)を用いて、同期して走査させることにより、第二保持板2、および第一保持板1の全面において、光の照射と音響波の検出を実施した。
さらに、検出信号を信号処理部6で処理、画像再構成を行うことにより、画像表示部7にて被検体9内部の画像データを表示することができた。
Subsequently, pulsed light was irradiated from the
Furthermore, the image signal inside the subject 9 can be displayed on the
以上に述べたように、本発明によれば、圧迫時および撮像時における乳房の胸壁側への移動を低減することが可能となる。
本発明は、被検体保持装置や、被検体情報取得装置(例えば光音響計測装置)として捉えることができる。本発明はさらに、被検体情報取得装置の各構成要素を制御して被検体内部の特性情報を取得するための制御方法として捉えることもできる。
As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the movement of the breast toward the chest wall during compression and imaging.
The present invention can be understood as a subject holding device or a subject information acquisition device (for example, a photoacoustic measurement device). The present invention can also be understood as a control method for acquiring the characteristic information inside the subject by controlling each component of the subject information acquiring apparatus.
本発明は特に、乳がんのスクリーニング診断のように、被検者数が多く、被検者により被検領域が異なる場合における検査結果の精度向上手段として有用である。 The present invention is particularly useful as a means for improving the accuracy of test results when the number of subjects is large and the subject areas differ depending on the subject, such as screening diagnosis of breast cancer.
1:第一保持板,2:第二保持板,3:固定手段,4:照射部,5:探触子,6:信号処理部,10:シート状部材 1: First holding plate, 2: Second holding plate, 3: Fixing means, 4: Irradiation unit, 5: Probe, 6: Signal processing unit, 10: Sheet-like member
Claims (12)
前記被検体のうち、少なくとも、前記被検者寄りの一部の領域を包み込むシート状部材と、
前記シート状部材を前記保持手段に固定する固定手段と、
光源と、
前記光源から前記被検体に光が照射されることにより発生する音響波を受信する探触子と、
前記探触子が受信した音響波を用いて前記被検体内部の特性情報を算出する信号処理手段と、
を有する被検体情報取得装置。 A holding means that includes a set of holding members and holds a subject that is a part of the subject inserted between the holding members; and
Of the subject, at least a sheet-like member that wraps a part of the region closer to the subject,
Fixing means for fixing the sheet-like member to the holding means;
A light source;
A probe for receiving an acoustic wave generated by irradiating the subject with light from the light source;
Signal processing means for calculating characteristic information inside the subject using acoustic waves received by the probe;
A subject information acquisition apparatus having:
請求項1に記載の被検体情報取得装置。 The subject information acquiring apparatus according to claim 1, wherein the sheet-like member is made of a material that transmits the light.
請求項1または2に記載の被検体情報取得装置。 The subject information acquiring apparatus according to claim 1, wherein the sheet-like member is made of a material having substantially the same acoustic characteristics as the subject.
請求項2または3に記載の被検体情報取得装置。 The subject information acquiring apparatus according to claim 2, wherein the sheet-like member is made of polymethylpentene.
請求項1ないし4のいずれか1項に記載の被検体情報取得装置。 5. The subject information acquisition apparatus according to claim 1, wherein the set of holding members includes a first holding plate and a second holding plate to which the sheet-like member is fixed.
請求項5に記載の被検体情報取得装置。 The object information acquiring apparatus according to claim 5, wherein the fixing unit is a recess formed on an end surface of the second holding plate or a portion protruding from an end surface of the second holding plate.
請求項6に記載の被検体情報取得装置。 The object information acquiring apparatus according to claim 6, wherein the sheet-like member is locked to the fixing unit with a clip, a hook, or a string.
請求項5に記載の被検体情報取得装置。 The subject information acquiring apparatus according to claim 5, wherein the fixing means is an adhesive member made of an adhesive member, a button, or a hook-and-loop fastener.
請求項5に記載の被検体情報取得装置。 The subject information acquiring apparatus according to claim 5, wherein the fixing unit is a conductive member formed on an end surface of the second holding plate.
請求項9に記載の被検体情報取得装置。 The subject information acquisition apparatus according to claim 9, wherein the sheet-like member is locked to the fixing unit with a magnet.
前記被検体のうち、少なくとも、前記被検者寄りの一部の領域を包み込むシート状部材と、
前記シート状部材を前記保持手段に固定する固定手段と、
を有する被検体保持装置。 A holding means that includes a set of holding members and holds a subject that is a part of the subject inserted between the holding members; and
Of the subject, at least a sheet-like member that wraps a part of the region closer to the subject,
Fixing means for fixing the sheet-like member to the holding means;
A subject holding apparatus having
前記保持部材の間に、前記被検者の一部である被検体を挿入するステップと、
前記シート状部材により、少なくとも、前記被検体のうち前記被検者寄りの一部の領域を包み込むステップと、
前記固定手段により、前記シート状部材を前記保持手段に固定して位置決めするステップと、
前記保持手段の前記一組の保持部材が、前記シート状部材により包み込まれた前記被検体を挟んで保持するステップと、
前記探触子により、前記光源から前記被検体に光が照射されることにより発生する音響波を受信するステップと、
前記信号処理手段により、前記探触子が受信した音響波を用いて前記被検体内部の特性情報を算出するステップと、
を有する被検体情報取得装置の制御方法。 A method for controlling an object information acquiring apparatus comprising a holding means including a set of holding members, a sheet-like member, a fixing means, a light source, a probe, and a signal processing means,
Inserting a subject that is part of the subject between the holding members;
Wrapping at least a part of the subject near the subject with the sheet-like member; and
Fixing and positioning the sheet-like member on the holding means by the fixing means;
The pair of holding members of the holding means holding the object sandwiched by the sheet-like member between;
Receiving an acoustic wave generated by irradiating the subject with light from the light source by the probe; and
Calculating the characteristic information inside the subject using the acoustic wave received by the probe by the signal processing means;
A method for controlling a subject information acquiring apparatus having
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JP2013117829A JP2014233532A (en) | 2013-06-04 | 2013-06-04 | Subject information acquisition device, control method thereof, and subject holding device |
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JP (1) | JP2014233532A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023189619A1 (en) * | 2022-03-30 | 2023-10-05 | 富士フイルム株式会社 | Compression plate for medical imaging device, polymethyl pentene resin-containing material, and medical imaging device |
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2013
- 2013-06-04 JP JP2013117829A patent/JP2014233532A/en active Pending
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WO2023189619A1 (en) * | 2022-03-30 | 2023-10-05 | 富士フイルム株式会社 | Compression plate for medical imaging device, polymethyl pentene resin-containing material, and medical imaging device |
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