JP2017047194A - 光音響効果を利用した検査を行うための装置、検査支援方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 検査オーダに基づいた検査を効率的に運用することのできる装置を提供する。
【解決手段】 本発明に係る装置は、被検体に光を照射する光照射手段、及び、光が照射された被検体から発生する音響波を受信する受信手段を含む測定手段を、複数接続できるように構成された接続手段と、検査オーダに関する情報を取得する第１の取得手段と、接続手段に接続された測定手段の中から選択された測定手段に関する情報を取得する第２の取得手段と、検査オーダに関する情報、及び、選択された測定手段に関する情報に基づいて、選択された測定手段が検査オーダに適合しているかを判定する判定手段と、を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光音響効果を利用した装置に関する。

被検体に光を照射することにより発生した音響波（光音響波）に基づいて被検体に関する情報（被検体情報）を得る光音響装置の研究が医療分野を中心に積極的に進められている。特許文献１には、酸素飽和度や脂肪の濃度を取得し、この情報を診断に利用する光音響装置が記載されている。

特開２０１４−１００４５６号公報

光音響装置による診断の手順として、医師より検査技師に対して検査部位などを指定した検査オーダが提示されることが想定される。検査オーダは、印刷物（手書きカルテ含む）やネットワーク経由の電子情報（電子カルテ）などとして提示されることが想定される。そして、検査技師はその検査オーダに適したハードウェアの接続や装置パラメータの設定がなされているかを確認した後に、被検者に対して検査を実施することが想定される。

しかしながら、光音響装置を用いた診断においては、検査オーダに基づいた検査を行うための手順が煩雑となり、検査を効率的に運用していく上で課題となると考えられる。

そこで、本発明は、検査オーダに基づいた検査を効率的に運用することのできる光音響装置を提供することを目的とする。

本発明に係る装置は、被検体に光を照射する光照射手段、及び、光が照射された被検体から発生する音響波を受信する受信手段を含む測定手段を、複数接続できるように構成された接続手段と、検査オーダに関する情報を取得する第１の取得手段と、接続手段に接続された測定手段の中から選択された測定手段に関する情報を取得する第２の取得手段と、検査オーダに関する情報、及び、選択された測定手段に関する情報に基づいて、選択された測定手段が検査オーダに適合しているかを判定する判定手段と、を有する。

本発明に係る光音響装置によれば、検査オーダに基づいた検査を効率的に運用することができる。

本実施形態に係る検査システムのブロック図 本実施形態に係る光音響装置の詳細ブロック図 本実施形態に係る処理フローチャート 本実施形態に係るデータフロー図 本実施形態に係る検査オーダを示す図 本実施形態に係る、検査オーダとハードウェアＩＤとの対応テーブルを示す図 本実施形態に係る、検査オーダと装置パラメータとの対応テーブルを示す図 本実施形態に係る、装置パラメータのテーブルを示す図

本発明は、図１に示すように、光音響装置１００を含む検査システムに適用される。図１は本実施形態の検査システムのブロック図を示す。

本実施形態の検査システムは、光音響装置１００、ＨＩＳ（Ｈｏｓｐｉｔａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：病院情報システム）２００、及び各種モダリティ装置３００から構成される。光音響装置１００や各種モダリティ装置３００は、ＨＩＳ２００からの検査オーダを受け取り、検査オーダに基づいた検査を行う。検査オーダを送信するＨＩＳ２００としては、ＲＩＳ（Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：放射線科情報システム）等が想定される。各種モダリティ装置３００は、光音響装置１００以外のモダリティ装置のことを指す。各種モダリティ装置３００としては、ＣＴやＭＲＩなどのモダリティ装置が想定される。

光音響装置１００は、光照射部１１０、音響波受信部１２０、信号データ収集部１３０、処理部１５０、操作入力部１７０、及び表示部１９０を含む。また、光照射部１１０、音響波受信部１２０、及び信号データ収集部１３０は、光音響測定部１０００を構成する。

光照射部１１０が光を被検体９００に照射し、被検体９００内で音響波が発生する。光に起因して光音響効果により発生する音響波を光音響波と呼ぶ。音響波受信部１２０は、光音響波を受信することによりアナログ信号としての電気信号を出力する。信号データ収集部１３０は、音響波受信部１２０から出力されたアナログ信号としての電気信号をデジタル信号に変換し、処理部１５０に出力する。処理部１５０は、信号データ収集部１３０から出力されたデジタル信号を、光音響波に由来する信号データとして記憶する。なお、光を照射してから、信号データとして記憶されるデジタル信号を出力するまでの過程を「光音響測定」と呼ぶ。また、この光音響測定に使用されるハードウェアが、光音響測定部１０００を構成する。

処理部１５０は、記憶されたデジタル信号に対して信号処理を行うことにより、被検体９００に関する情報（被検体情報）を生成し、表示部１９０に出力する。表示部１９０は、被検体９００に関する情報の数値や画像を表示する。操作者としての医師は、表示部１９０に表示された被検体に関する情報の数値や画像を確認することにより、診断を行うことができる。

本実施形態に係る光音響装置により得られる被検体に関する情報は、光音響波の発生音圧（初期音圧）、光吸収エネルギー密度、光吸収係数、及び被検体を構成する物質の濃度に関する情報などの少なくとも１つである。物質の濃度に関する情報とは、オキシヘモグロビン濃度、デオキシヘモグロビン濃度、総ヘモグロビン濃度、または酸素飽和度等である。総ヘモグロビン濃度とは、オキシヘモグロビン濃度およびデオキシヘモグロビン濃度の和のことである。酸素飽和度とは、全ヘモグロビンに対するオキシヘモグロビンの割合のことである。本実施形態に係る光音響装置は、被検体内の各位置（２次元または３次元の空間の各位置）における上記情報の値を表す分布情報（画像データ）や被検体の上記情報の代表値（平均値など）を被検体情報として取得してもよい。

なお、光音響測定によって得られた信号データについては記憶されているため、同一の信号データに対して異なる信号処理を繰り返し行うことができる。そのため、信号処理が不適当であったために信号データから所望の情報を生成できなかった場合であっても、改めて異なる信号処理を施すことにより所望の情報を生成することが可能である。すなわち、光音響測定の後であれば、被検者に更なる負担をかけることなく信号データから所望の情報を生成し直すことが可能である。

一方、光音響測定が不適当であったために所望の信号データを取得することができなかった場合には、被検者を再度拘束し、光音響測定をし直す必要がある。光音響測定をし直すことは、被検者の負担となるため、避けることが望ましい。

ところで、光音響装置では、検査オーダによって、検査オーダに好適なハードウェアが異なることが想定される。光音響装置の検査オーダとしては、検査部位、検査対象物、検査深度などが想定される。なお、光音響装置を用いた診断としては、血管の酸素飽和度を指標とした乳がん診断、皮膚のメラニン量を指標としたメラノーマなどの皮膚がんの診断、皮膚のコラーゲン量を指標とした美容のために皮膚の老化診断などが考えられる。また、光音響装置を用いた診断の他の例としては、血管の形態を指標としたリウマチや末梢血管障害の診断などが考えられる。

このように光音響装置を用いた診断では、検査部位（手、足、顔、乳房など）が多岐にわたることが想定される。例えば、この場合、検査部位によって音響波受信部１２０の好適な形状やトランスデューサの好適な素子配置などが異なることが想定される。

また、光音響装置を用いた診断では、検査対象物（血管の形態、血管内の酸素飽和度、皮膚のコラーゲン量、皮膚のメラニン量など）は多岐にわたることが想定される。そして、検査対象物によって、光音響波の音源となる検査対象の大きさは異なることが想定される。一方、音源の大きさに応じて発生する光音響波の周波数スペクトルが異なることが知られている。また、検査対象物が決定されると、検査対象の診断で要求される解像度も決定される。そこで、検査対象物とする検査物質から発生する光音響波に多く含まれる周波数成分を効率よく受信することや必要な解像度を満たせるような信号データ収集を行うことが好ましい。そのため、検査対象物によって音響波受信部１２０の好適な受信帯域などが異なることが想定される。また、検査対象によって、信号データ収集部１３０におけるＡＤ変換の好適なサンプリング周波数やアナログ信号に対する好適な周波数フィルタなどが異なることが想定される。

また、光音響装置を用いた診断では、検査対象とする検査物質によって光の波長に対する吸収係数スペクトルが異なり、照射光の波長によって光音響波の発生効率が異なる。そのため、検査対象によって光照射部１１０が発する光の好適な波長や強度などが異なることが想定される。

また、光音響装置を用いた診断では、任意に検査範囲となる関心領域（ＲＯＩ：Ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｉｎｔｅｒｅｓｔ）が設定されることが想定される。一方、入射光の強度に対する、被検体内の各位置に到達する光の強度の割合が異なる。そのため、光音響波の発生音圧を十分に確保するために、検査深度によって光照射部１１０が発する光の好適な光強度や好適な波長などが異なることが想定される。ここで検査深度とは、設定された関心領域のうち、光の照射位置から最も離れている位置のことを指す。典型的には、この位置に到達する光の強度が最も低くなる。

以上のように、光音響装置においては、検査オーダとそれに適合する好適なハードウェアの関係は複雑である。そのため、操作者が各検査オーダに対して好適なハードウェアが接続されているか否かを確認することは困難であると想定される。一方で、光音響測定のし直しは避けたいため、現在用意されている光音響測定部が検査オーダに適合するハードウェアから構成されているかを確認する必要がある。これらの事情により、光音響装置を用いた検査の運用効率が低下することが考えられる。

そこで、本実施形態に係る光音響装置は、検査オーダと用意されたハードウェアとが適合しているかどうかを識別可能に、操作者に通知する。本実施形態に係る光音響装置は、光音響測定部に含まれるハードウェアが検査オーダに適合しているかを判定し、その結果を操作者に通知する。すなわち、本実施形態に係る光音響装置は、検査オーダに適合したハードウェアが処理部に接続されているかを判定し、その結果を操作者に通知する。これにより、操作者は検査オーダに好適なハードウェアが用意されているのかを容易に把握することができ、検査の運用効率を向上させることができる。

図２は、本実施形態に係る光音響装置の詳細な構成ブロックを示す。以下、各構成を詳細に説明する。

（光照射部１１０）
光照射部１１０は、光を発する光源１１１と、光源１１１から射出された光を被検体９００へ導く光学系１１２と、光源１１１を制御する光源制御部１１３とを含む。

光源１１１が発する光のパルス幅としては、１ｎｓ以上、１００ｎｓのパルス幅であってもよい。また、光の波長としては４００ｎｍから１６００ｎｍ程度の範囲の波長であってもよい。生体表面近傍の血管を高解像度でイメージングする場合は、血管での吸収が大きい波長（４００ｎｍ以上、７００ｎｍ以下）としてもよい。一方、生体の深部をイメージングする場合には、生体の背景組織（水や脂肪など）において典型的に吸収が少ない波長（７００ｎｍ以上、１１００ｎｍ以下）の光を用いてもよい。

光源１１１としては、レーザや発光ダイオードを用いることができる。また、複数波長の光を用いて測定する際には、波長の変換が可能な光源であってもよい。なお、複数波長を被検体に照射する場合、互いに異なる波長の光を発生する複数台の光源を用意し、それぞれの光源から交互に照射することも可能である。複数台の光源を用いた場合もそれらをまとめて光源として表現する。レーザーとしては、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様々なレーザーを使用することができる。Ｎｄ：ＹＡＧレーザーやアレキサンドライトレーザーなどのパルスレーザーが好ましい。また、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー光を励起光とするＴｉ：ｓａレーザーやＯＰＯ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｓ）レーザーを用いてもよい。

光学系１１２には、レンズ、ミラー等の光学素子を用いることができる。また、光学系１１２には、反射鏡やプリズムを用いた多関節アームなどを利用する空間伝搬手段やファイバーまたはバンドルファイバーを用いた光伝搬手段を用いてもよい。また、光の照射エネルギーや照射分布計測などの入射光の情報を収集する目的でビームスプリッターなどを用いて光の一部を分岐させてもよい。

乳房等を被検体９００とする場合、パルス光のビーム径を広げて照射するために、光学系１１２の光出射部は光を拡散させる拡散板等で構成されていてもよい。一方、光音響顕微鏡においては、解像度を上げるために、光学系１１２の光出射部はレンズ等で構成し、ビームをフォーカスして照射してもよい。

被検体９００上での光の照射位置は移動可能としてもよい。この場合、多関節アームやファイバーを直接被検体９００に対して移動させるだけでなく、可動式ミラー等を用いる方法や光源自体を機械的に移動させる方法などを採用することもできる。

なお、光照射部１１０が光学系１１２を備えずに、光源１１１から直接被検体９００に光を照射してもよい。

光源制御部１１３は、光源１１１の装置パラメータ（波長、パルス幅、出力等）を制御することができる。すなわち、光源制御部１１３は、光源１１１の駆動を制御し、光源１１１から射出される光の特性を変更することができる。また、光源制御部１１３は、光源１１１に付与されたハードウェアＩＤ（光源ＩＤ）を現装置情報として処理部１５０に送信することができる。また、光源制御部１１３は、接続されている光源１１１が発光可能な光のパラメータ、すなわち光源１１１のスペック情報を現装置情報として処理部１５０に送信することができる。なお、光源制御部１１３には、複数の光源１１１を接続可能なように、接続手段として複数の接続スロットが設けられていてもよい。

（音響波受信部１２０）
音響波受信部１２０は、音響波を受信することにより電気信号を出力するプローブ１２１と、プローブ１２１を制御するプローブ制御部１２２とを含む。

プローブ１２１は、音響波を電気信号に変換するトランスデューサを備える。また、トランスデューサの種類によっては、プローブ１２１はトランスデューサから出力されたアナログ信号を処理するための処理回路を備えていてもよい。トランスデューサを構成する部材としては、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）に代表される圧電セラミック材料や、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）に代表される高分子圧電膜材料などを用いることができる。また、トランスデューサには、静電容量型トランスデューサ（ＣＭＵＴ：Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ Ｍｉｃｒｏ−ｍａｃｈｉｎｅｄ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ）、ファブリペロー干渉計を用いたトランスデューサなどを用いることができる。なお、音響波を受信することにより電気信号を出力できる限り、いかなるトランスデューサを採用してもよい。プローブ１２１は、複数のトランスデューサを備えていてもよい。また、プローブ１２１は、複数のトランスデューサを１次元に配列してもよいし、２次元に配列してもよい。また、プローブ１２１は、複数のトランスデューサを３次元的に配列してもよい。例えば、複数のトランスデューサが半球上に配列されていてもよい。

プローブ制御部１２２は、プローブ１２１の装置パラメータを制御することができる。例えば、プローブ１２１が備えるトランスデューサとしてＣＭＵＴを採用した場合、プローブ１２１の装置パラメータはＣＭＵＴに印加される電圧等である。なお、プローブ１２１が備えるトランスデューサとして圧電材料を採用した場合、プローブ制御部１２２は、プローブ１２１の装置パラメータを設定しなくてもよい。また、プローブ制御部１２２は、プローブ１２１に付与されたハードウェアＩＤ（プローブＩＤ）を現装置情報として処理部１５０に送信することができる。また、プローブ制御部１２２は、現在接続されているプローブ１２１が受信可能な周波数帯域の情報、すなわちプローブ１２１のスペック情報を現装置情報として処理部１５０に送信することができる。なお、プローブ制御部１２２には、複数のプローブ１２１を接続できるように、接続手段として複数の接続スロットが設けられていてもよい。

（信号データ収集部１３０）
信号データ収集部１３０は、プローブ１２１から出力されたアナログ信号である電気信号をデジタル信号に変換するＤＡＳ（Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）１３１と、ＤＡＳ１３１を制御するＤＡＳ（Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）制御部１３２とを備える。典型的にＤＡＳ１３１は、プローブ１２１から出力されたアナログ信号である電気信号を増幅するアンプと、アナログ信号に含まれる特定の周波数成分を通過させる周波数フィルタと、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを含む。信号データ収集部１３０から出力されるデジタル信号は、処理部１５０内の記憶部１５７に記憶される。

ＤＡＳ制御部１３２は、ＤＡＳ１３１の装置パラメータを制御することができる。例えば、ＤＡＳ１３１の装置パラメータは、ＡＤ変換のサンプリング周波数（ＡＤ変換器に与えるクロック周波数）、等である。また、ＤＡＳ制御部１３２は、ＤＡＳ１３１に付与されたハードウェアＩＤ（ＤＡＳＩＤ）を現装置情報として処理部１５０に送信することができる。また、ＤＡＳ制御部１３２は、現在接続されているＤＡＳ１３１が変更可能なサンプリング周波数の範囲、周波数フィルタの範囲の情報、すなわちＤＡＳ１３１のスペック情報を現装置情報として処理部１５０に送信することができる。なお、ＤＡＳ制御部１３２には、複数のＤＡＳ１３１を接続できるように、複数の接続スロットが設けられていてもよい。

（処理部１５０）
処理部１５０は、検査オーダ情報取得部１５１、情報変換部１５２、現装置情報取得部１５３、判定部１５４、装置パラメータ情報取得部１５５、記憶部１５７、及び被検体情報取得部１５８を含む。各構成の機能については処理フローの説明の際に説明する。

検査オーダ情報取得部１５１、情報変換部１５２、現装置情報取得部１５３、判定部１５４、装置パラメータ情報取得部１５５、または被検体情報取得部１５８等の演算機能を担うユニットは、ＣＰＵやＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサ、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）チップ等の演算回路で構成されることができる。これらのユニットは、単一のプロセッサや演算回路から構成されるだけでなく、複数のプロセッサや演算回路から構成されていてもよい。

記憶部１５７は、磁気ディスクやフラッシュメモリなどの非一時記憶媒体で構成することができる。また、記憶部１５７は、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの揮発性の媒体であってもよい。なお、プログラムが格納される記憶媒体は、非一時記憶媒体である。

処理部１５０は専用に設計されたワークステーションであってもよい。また、処理部１５０の各構成は異なるハードウェアによって構成されてもよい。また、処理部１５０の少なくとも一部の構成は単一のハードウェアで構成されてもよい。また、処理部１５０の各機能が物理的に遠隔に存在するハードウェアにより実現されてもよい。

（操作入力部１７０）
操作入力部１７０は、操作者が操作可能な、マウスやキーボードなどで構成されることができる。また、表示部１９０をタッチパネルで構成し、表示部１９０を操作入力部１７０としてもよい。

（表示部１９０）
表示部１９０は、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）などのディスプレイである。表示部１９０は、処理部１５０により得られた被検体情報に基づく画像や特定位置の数値等を画面に表示可能な装置である。表示部１９０は、画像や装置を操作するためのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を画面に表示してもよい。

なお、光音響装置の各構成はそれぞれ別の装置として構成されてもよいし、一体となった１つの装置として構成されてもよい。すなわち、光照射部１１０、音響波受信部１２０、信号データ収集部１３０、処理部１５０、操作入力部１７０、表示部１９０の少なくとも２つの構成が、共通の筺体に収容されていてもよい。

また、複数の構成から構成されるユニットを１単位として、ユニットごとに接続手段としての接続スロットに接続できるように構成されていてもよい。例えば、光照射部１１０、音響波受信部１２０、及び信号データ収集部１３０を１つの筺体に収容したユニットを１単位として接続スロットに接続できるように構成されていてもよい。

光音響装置１００は、被検体９００の形状を測定中に保持するために保持部を有していてもよい。保持部の材料には、ＰＥＴ−Ｇ等を用いることができる。保持部は、被検体９００を保持できる硬度を有する材料であることが好ましい。保持部は、測定に用いる光を透過する材料であってもよい。保持部は、インピーダンスが被検体９００と同程度の材料で構成されていてもよい。乳房等の曲面を有するものを被検体９００とする場合、凹型に成型した保持部であってもよい。この場合、保持部の凹部分に被検体９００を挿入することができる。

次に、本実施形態に係る光音響装置１００が検査オーダを受け取った後の検査支援方法を含む処理フローチャートを、図３を用いて説明する。また、図４は、本実施形態におけるデータフローを表す。本実施形態では装置に付与されたハードウェアＩＤを装置情報として採用した場合について説明する。

（ステップＳ１００：検査オーダを取得したか否かを判定する工程）
第１の取得手段としての検査オーダ情報取得部１５１は、検査オーダを受信するのを待つ。検査オーダ情報取得部１５１が検査オーダ情報１００１を取得したらそれを情報変換部１５２に送信し、ステップＳ２００に進む。また、検査オーダ情報取得部１５１は、検査オーダ情報１００１を表示部１９０に送信し、表示部１９０に検査オーダ情報１００１を表示させてもよい。

検査オーダ情報取得部１５１は、イーサネット（登録商標）などのネットワークを介してＨＩＳ２００から送信された検査オーダや、操作入力部１７０を用いて操作者が入力した検査オーダを受信することにより、検査オーダ情報を取得してもよい。前述したように、光音響装置の検査オーダには、被検者ＩＤ、検査ＩＤ、撮影日時等の他に、検査部位、検査対象、検査深度などが含まれる。本実施形態の検査オーダは、検査部位、検査対象、及び検査深度の少なくとも１つの項目を含む。なお、検査オーダは、複数の被検者の検査オーダを含んだリストであってもよい。

図５は、本実施形態における検査オーダ情報１００１の例を示す。図５に示したように、本実施形態では、検査ＩＤに対して検査部位、検査対象、検査深度がそれぞれ設定されている。

（ステップＳ２００：検査オーダ情報を装置情報に変換する工程）
情報変換部１５２は、検査オーダ情報取得部１５１から送信された検査オーダ情報１００１を受信し、検査オーダ情報１００１を検査で要求される検査用装置情報１００２に変換する。すなわち、第１の取得手段としての情報変換部１５２は、検査オーダ情報１００１を用いて検査用装置情報１００２を第１の装置情報として取得する。情報変換部１５２は、検査オーダの各項目と、検査用装置情報１００２としてのハードウェアＩＤとの対応を表す対応テーブルを参照し、検査オーダ情報１００１を検査用装置情報１００２に変換する。

図６は、本実施形態における検査オーダ情報と検査用装置情報との対応テーブルを示す。図６では、検査オーダの各項目と、光音響装置の各構成に付与されたハードウェアＩＤとの対応テーブルを示す。図６（ａ）は、検査部位と、光源１１１、プローブ１２１、及びＤＡＳ１３１に付与されたハードウェアＩＤとの対応テーブルを示す。前述したように、検査部位によってプローブ１２１の好適な受信帯域が異なるため、検査部位とプローブＩＤとが対応付けられている。なお、本実施形態においては、検査部位によって光源１１１及びＤＡＳ１３１の好適な条件は変わらないものとして対応テーブルを用意している。すなわち、光源１１１及びＤＡＳ１３１については、いずれのＩＤのハードウェアであって全ての検査部位に対応しているとしている。ただし、検査部位と、光源１１１及びＤＡＳ１３１とを対応付けて対応テーブルを用意してもよい。

また、図６（ｂ）は、検査対象と、光源１１１、プローブ１２１、及びＤＡＳ１３１に付与されたハードウェアＩＤとの対応テーブルを示す。例えば、検査対象により好適な波長が異なる場合であっても、波長可変の光源であれば様々な検査対象に用いることができる。光源ＩＤ２２が付与された光源１１１のように、異なる検査対象に対して用いることのできるように設定されていてもよい。なお、その他の好適なパラメータについても同様のことがいえる。プローブ１２１またはＤＡＳ１３１についても、１つのプローブを異なる検査対象に用いてもよい。

検査深度等の検査オーダの他の項目についても同様に、各ハードウェアのハードウェアＩＤと対応付けられた対応テーブルが用意される。

（ステップＳ３００：現装置情報を取得する工程）
第２の取得手段としての現装置情報取得部１５３は、接続スロットに接続されている光音響測定部に含まれるハードウェアの装置情報を第２の装置情報として取得する。また、接続手段に接続されている光音響測定部に含まれるハードウェアの装置情報を現装置情報とも呼ぶ。本実施形態では、現装置情報取得部１５３は、光源制御部１１３、プローブ制御部１２２、及びＤＡＳ制御部１３２に対して、各制御部に現在接続されているハードウェアに付与されたハードウェアＩＤ（現装置情報）を送信するように制御信号を送る。制御信号を受け取った各制御部は、それぞれが対応するハードウェアのハードウェアＩＤを読み出し、現装置情報取得部１５３に送信する。現装置情報については、ＲＳ２３２ＣやＵＳＢなどの汎用のシリアル通信などによって送受信がなされてもよい。また、現装置情報取得部１５３は、光音響測定部に含まれるハードウェアに付されたバーコードを読み出すことにより現装置情報１００３を取得してもよい。この場合、現装置情報取得部１５３はバーコードリーダを含んでいてもよい。なお、「接続されている」とは、有線で接続されている場合も無線で接続されている場合も含む。

なお、Ｓ１００において検査オーダを受け取った後にＳ３００が実行される例を説明したが、常に現装置情報を更新するようにしてもよい。すなわち、Ｓ１００の前にＳ３００が実行されてもよい。

なお、現装置情報取得部１５３は、ハードウェアの現装置情報を表示部１９０に表示させてもよい。また、制御部が複数の接続スロットを備えている場合、どの接続スロットにどのハードウェアが接続されているのかを表示部１９０が表示してもよい。

また、光音響装置が各接続スロットに対応するボタンなどの入力部を備え、操作者が使用する光音響測定部が接続されている接続スロットに対応するボタンを押すことにより、検査オーダとの適合判定の対象となる光音響測定部を選択してもよい。また、接続スロットに接続されている光音響測定部を表示部に表示し、操作者がＧＵＩ上で使用する光音響測定部を選択してもよい。

（ステップＳ４００：検査オーダとハードウェアが適合しているかを判定する工程）
判定部１５４は、情報変換部１５２から検査用装置情報１００２としてのハードウェアＩＤと、現装置情報取得部１５３から現装置情報１００３としてのハードウェアＩＤとを受け取り、ＩＤを比較し、ＩＤが適合している（一致している）かを判定する。検査で要求されるハードウェアＩＤに、現在接続されている光源１１１、プローブ１２１、及びＤＡＳ１３１のハードウェアＩＤが適合している場合、Ｓ５００に進む。一方、ハードウェアＩＤが不一致の場合、Ｓ９００に進む。

（ステップＳ５００：検査オーダ情報に適合する装置パラメータ情報を取得する工程）
装置パラメータ情報取得部１５５は、検査オーダ情報１００１に基づいて光音響測定部１０００に含まれるハードウェアの装置パラメータ情報１００５を決定する。すなわち、装置パラメータ情報取得部１５５は、検査オーダに基づいた検査で要求される装置パラメータを決定する。本実施形態において装置パラメータ情報取得部１５５は、検査オーダ情報１００１に基づいて、検査で要求される光パラメータの情報、受信帯域の情報、サンプリング周波数の情報、周波数フィルタの情報などの情報を装置パラメータ情報１００５として取得する。なお、装置パラメータ情報取得部１５５は、検査オーダの各項目と検査で要求される装置パラメータとの対応テーブルを参照して、検査オーダ情報１００１を装置パラメータ情報１００５に変換してもよい。図７は、本実施形態における検査オーダ情報と装置パラメータ情報との対応テーブルを示す。図７では、検査オーダ情報としての検査対象と、装置パラメータ情報としての光の波長、受信帯域、及びサンプリング周波数との対応テーブルの例を示す。図７に示すように、例えば、血管の形態を検査対象としたときに光の波長には複数の選択肢がある。このような場合、他の検査オーダによる光の波長に求められる装置パラメータを全て満たすものが装置パラメータ情報として取得される。また、図７に示すように、酸素飽和度やコラーゲンの量などのように分光により得られる情報を検査対象とする場合、２つ以上の波長の光を発光可能であることが要求される場合がある。一方で、光源の種類によって発生可能な波長帯域や波長毎の利得効率は異なる。そのため、光源が複数接続されている場合、検査オーダで求められる光の波長と、光源の装置パラメータとしての光の波長とが適合する光源を有する測定部を判定することが好ましい。

図８は、装置パラメータ情報取得部１５５が取得する装置パラメータ情報１００５の例を示す。図８は、検査ＩＤがＡ０１の検査オーダに対応する装置パラメータを示す。

（ステップＳ６００：検査可能であることを通知する工程）
通知部としての表示部１９０は、判定部１５４からのハードウェアＩＤが一致していることを表す判定結果情報１００４を受信し、検査可能であることを表示する。例えば、表示部１９０に「検査可能」との文字を表示することや、表示部１９０に表示された検査開始の指示を出すためのアイコンを有効にすることなどにより検査可能であることを表示する。なお、判定結果を表示部１９０に表示して操作者に通知する方法に限らず、検査可能である旨をスピーカから音で通知してもよい。また、光音響装置に付けられたＬＥＤランプ等の表示灯の点灯有無や表示灯の色を変えることにより検査可能であることを通知してもよい。この場合、スピーカまたは表示灯が通知部となる。この他、操作者に判定結果を通知できる限り、いかなる方法で通知してもよい。

（ステップＳ７００：検査開始の指示を受信したか否かを判定する工程）
ＣＰＵ等で構成されたメインコントローラ（不図示）は、検査開始の指示の受信を待つ。操作者が操作入力部１７０により検査開始の指示を行うと、メインコントローラは検査開始の指示を受け取る。そして、ステップＳ８００に進む。

（ステップＳ８００：検査する工程）
メインコントローラは検査開始の指示を受け取ると、光音響装置１００の各構成に検査を行うための制御信号を送信する。光音響装置１００は、メインコントローラからの指示に基づいて検査を行う。このとき、メインコントローラは、記憶部１５７に格納されたプログラムコードを読み出し、光音響装置の各構成の作動を制御する。

検査開始の指示を受けた各制御部は、図８に示した装置パラメータを光音響測定部の各ハードウェアに設定する。例えば、光源制御部１１３は、図８に示した装置パラメータ情報を参照し、光源１１１が発する光の波長を１１００ｎｍに設定する。また、例えば、光源制御部１１３は、検査オーダ情報に基づいて複数の波長の照射が必要であると判断した場合、光源１１１が発する光の波長を複数に設定する。その他の装置パラメータについても、各制御部がテーブルを参照して設定する。

光音響装置が検査開始の指示を受けると、光音響測定部１０００は、被検体９００に光を照射し、光照射により発生した音響波（光音響波）に由来する信号データを出力する。光音響測定部１０００から出力された信号データは、記憶部１５７に記憶される。被検体情報取得部１５８は、記憶部１５７に記憶された信号データを用いて被検体情報を取得する。なお、信号データから被検体情報を取得する手法としては、タイムドメイン再構成手法、フーリエドメイン再構成手法、モデルベース再構成手法（繰り返し再構成手法）などの公知の再構成手法を採用することができる。例えば、ＰＨＹＳＩＣＡＬ ＲＥＶＩＥＷＥ ７１，０１６７０６（２００５）に記載されたようなＵｎｉｖｅｒｓａｌ Ｂａｃｋ−Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ（ＵＢＰ）と呼ばれるタイムドメイン再構成手法を採用することができる。被検体情報取得部１５８は、表示部１９０に被検体情報を出力し、被検体情報に関する数値や画像を表示部１９０に表示させる。

なお、処理部１５０の保存制御部が、ここで取得された被検体情報と、その被検体情報の取得のために受け付けた検査オーダ情報とを関連づけて記憶部１５７に保存してもよい。検査後に、操作者が当該被検体情報を記憶部１５７から読み出して表示部１９０等で確認するときに、関連づけて保存された検査オーダ情報も合わせて記憶部１５７から読み出して確認することができる。

（ステップＳ９００：検査不可であることを通知する工程）
通知部としての表示部１９０は、判定部１５４からのハードウェアＩＤが一致していないことを表す判定結果情報１００４を受信し、検査不可であることを表示する。例えば、表示部１９０に「検査不可」との文字を表示することや、表示部１９０に表示された検査開始の指示を出すためのアイコンを無効にすることなどにより検査不可であることを表示する。なお、判定結果を表示部１９０に表示して操作者に通知する方法に限らず、検査不可である旨をスピーカから音で通知してもよい。また、光音響装置に付けられた表示灯の点灯有無や表示灯の色を変えることにより検査不可であることを通知してもよい。なお、検査可能であるときに表示灯を点灯し、検査不可であるときに表示灯を点灯しないように操作者に通知してもよい。また、点灯の有無の関係は逆であってもよい。また、検査可能であるときと検査不可であるときとで表示灯の色を変えて操作者に通知してもよい。なお、検査オーダ情報と現装置情報とが適合しているかどうかを操作者が識別できるように通知できる限り、通知手段はいかなる構成であってもよい。

なお、ステップＳ９００の工程では、操作者が操作入力部１７０により検査を開始するための指示ができないように、メインコントローラが構成されていてもよい。すなわち、ステップＳ６００を完了した後に、操作者からの検査開始の指示を受け付けることができるように、メインコントローラが構成されていてもよい。

このようにして、操作者は現在用意されているハードウェアが検査オーダに適合しているか否かを簡易に把握することができる。操作者は接続されているハードウェアが検査オーダに適合していないときのみ、ハードウェアＩＤを確認し、ハードウェアＩＤが不一致のハードウェアを検査オーダに適合したハードウェアを接続すればよい。これにより、検査の運用効率を向上させることができる。

さらに、通知部は、どのハードウェアが検査オーダに適合していないのかを通知してもよい。すなわち、通知部は、検査オーダに適合していないハードウェアのハードウェアＩＤやハードウェア名（光源、プローブ、ＤＡＳなど）等の情報を通知してもよい。これにより、操作者は、検査不可の通知がなされたときに、全てのハードウェアに対して検査オーダに適合したハードウェアであるかどうかを確認しなくても済む。操作者は通知されたハードウェアについてのみ、検査オーダに適合したものを用意すればよい。

さらに、通知部は、ハードウェアＩＤが不一致であったハードウェアについて、検査オーダに適合したハードウェアＩＤを通知してもよい。操作者は通知された通りのハードウェアＩＤが付与されたハードウェアを接続するだけでよいため、検査オーダに適合したハードウェアＩＤを検討する手間を省くことができる。

上記例では、装置情報としてハードウェアＩＤを採用した場合を説明したが、装置情報として光音響測定部のスペック情報や検査で要求される装置パラメータ情報を採用してもよい。

この場合、ステップＳ２００では、ステップ５００と同様に、情報変換部１５２が検査オーダ情報に基づいて、検査で要求される装置パラメータ情報を検査用装置情報１００２として取得する。この場合、得られた検査用装置情報１００２を装置パラメータ情報１００５として扱うことができる。そのため、ステップＳ５００を実行しなくても装置パラメータ情報１００５を決定することができる。すなわち、情報変換部１５２が装置パラメータ情報取得部１５５を兼ねていてもよい。

また、ステップＳ３００では、現装置情報取得部１５３が、光音響測定部のスペック情報を現装置情報１００３として取得する。現装置情報取得部１５３が、用意されている光音響測定部に含まれるハードウェアの現装置情報１００３を取得する。本実施形態では、現装置情報取得部１５３は、光源制御部１１３、プローブ制御部１２２、及びＤＡＳ制御部１３２に対して、各制御部に現在接続されているハードウェアスペック情報を送信するように制御信号を送る。制御信号を受け取った各制御部は、それぞれが適合するハードウェアのスペック情報を読み出し、現装置情報取得部１５３に送信する。

また、ステップＳ４００において、判定部１５４が、検査で要求される装置パラメータ情報１００２と、光音響測定部の現装置情報１００３とが適合しているかを判定する。すなわち、判定部１５４は、光音響測定部の現装置情報１００３が、検査で要求される装置パラメータ情報１００２を満たすかを判定する。光音響測定部に含まれるハードウェアのスペックが、検査で要求される装置パラメータを含んでいれば、現装置情報１００３と装置パラメータ情報１００５とが適合しているといえる。

また、ステップＳ８００においては、各制御部は、装置パラメータ情報としての検査用装置情報１００２が表す装置パラメータを各ハードウェアに設定すればよい。

なお、光音響測定部が、あらゆる検査オーダに対応可能なハードウェアで構成される場合や、光音響測定部に含まれるハードウェアの着脱が想定されていないような場合などには、検査オーダとハードウェアとの対応の確認を行わなくてもよい場合が想定される。このような場合、検査オーダとハードウェアとの判定結果を通知せずに、制御部が装置パラメータ情報に基づいて光音響測定部に含まれるハードウェアの装置パラメータを設定してもよい。

また、複数の光音響測定部が接続されているときに、検査オーダと各光音響測定部とが適合しているかを判定してもよい。この場合、通知制御部は、複数の光音響測定部の中から、検査オーダに適合している光音響測定部を通知部に通知させればよい。例えば、光音響測定部がＬＥＤランプなどの通知部を備え、通知制御部が検査オーダに適合している光音響測定部に付されたＬＥＤランプを光らせるなどの方法により、判定結果を通知させてもよい。

（その他の実施例）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１１０ 光照射部
１２０ プローブ
１３０ 信号収集部
１５０ 処理部

Claims (21)

1. 被検体に光を照射する光照射手段、及び、光が照射された被検体から発生する音響波を受信する受信手段を含む測定手段を、複数接続できるように構成された接続手段と、
   検査オーダに関する情報を取得する第１の取得手段と、
   前記接続手段に接続された測定手段の中から選択された測定手段に関する情報を取得する第２の取得手段と、
   前記検査オーダに関する情報、及び、前記選択された測定手段に関する情報に基づいて、前記選択された測定手段が前記検査オーダに適合しているかを判定する判定手段と、
   を有する
   ことを特徴とする装置。
2. 前記判定手段による判定結果に基づいて、前記選択された測定手段が前記検査オーダに適合しているか否かを識別できるように通知手段に通知させる通知制御手段を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記通知手段は、前記選択された測定手段が前記検査オーダに適合しているか否かを識別可能な情報を表示可能な表示手段である
   ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記測定手段は、前記通知手段を備える
   ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
5. 前記通知制御手段は、前記選択された測定手段が前記検査オーダに適合していないと判定された場合に、前記接続手段に接続された測定手段の中から前記検査オーダに適合する測定手段を前記通知手段に通知させる
   ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の装置。
6. 前記検査オーダに関する情報に基づいて、前記検査オーダに関する情報に対応する検査で要求される測定手段に関する情報を取得する第３の取得手段を有し、
   前記判定手段は、前記検査で要求される測定手段に関する情報と前記選択された測定手段に関する情報とが対応しているかを判定することにより、前記選択された測定手段が前記検査オーダに適合しているかを判定する
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記接続手段は、有線または無線により測定手段と接続可能に構成されている
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の装置。
8. 前記選択された測定手段が前記検査オーダに適合していると判定された場合に、前記検査オーダに関する情報に基づいて、前記測定手段の装置パラメータを設定する設定手段を有する
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の装置。
9. 前記検査オーダに関する情報に基づいて、前記検査オーダに関する情報に対応する検査で要求される測定手段の装置パラメータに関する情報を取得する第４の取得手段と、
   前記選択された測定手段が前記検査オーダに適合していると判定された場合に、前記第４の取得手段により取得された前記装置パラメータに関する情報に基づいて、前記選択された測定手段の装置パラメータを設定する設定手段と、
   を有する
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の装置。
10. 前記検査オーダに関する情報は、検査対象物、検査部位、及び検査深度の少なくとも１つに関する情報を含む
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の装置。
11. 前記選択された測定手段が前記検査オーダに適合していると判断された場合に、前記検査オーダに関する情報に基づいて、前記光照射手段が発する光の波長を設定する設定手段を有する
    ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の装置。
12. 前記第１の取得手段は、操作者の指示に基づいた情報に基づいて、前記検査オーダに関する情報を取得する
    ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の装置。
13. 前記第２の取得手段は、操作者の指示に基づいた情報に基づいて、前記選択された測定手段に関する情報を取得する
    ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の装置。
14. 被検体に光を照射する光照射手段、及び、光が被検体に照射されることにより発生する音響波を受信する受信手段を含む測定手段を接続できるように構成された接続手段と、
    検査オーダに関する情報を取得する第１の取得手段と、
    前記検査オーダに関する情報に基づいて、前記接続手段に接続された測定手段が前記検査オーダに適合しているかを判定する判定手段と、
    を有する
    ことを特徴とする装置。
15. 被検体に光を照射する光照射手段、及び、光が被検体に照射されることにより発生する音響波を受信する受信手段を含む測定手段を、複数接続できるように構成された接続手段と、
    検査オーダに関する情報を取得する第１の取得手段と、
    前記検査オーダに関する情報に基づいて、前記接続手段に接続された測定手段の中から前記検査オーダに適合した測定手段を通知手段に通知させる通知制御手段と、
    を有する
    ことを特徴とする装置。
16. 被検体に光を照射する光照射手段、及び、光が被検体に照射されることにより発生する音響波を受信する受信手段を含む測定手段を接続できるように構成された接続手段と、
    検査オーダに関する情報を取得する第１の取得手段と、
    前記検査オーダに関する情報に基づいて、前記接続手段に接続された測定手段の装置パラメータを設定する設定手段と、
    を有する
    ことを特徴とする装置。
17. 被検体に光を照射し、光が照射された被検体から発生する音響波を受信する測定手段を用いる検査の検査支援方法であって、
    複数の測定手段の中から任意の測定手段を選択するための指示を受け付ける工程と、
    操作者の指示に基づいて選択された測定手段が検査オーダに適合しているか否かを識別できるように通知する工程と、
    ことを特徴とする検査支援方法。
18. 接続手段に接続された、被検体に光を照射し、光が照射された被検体から発生する音響波を受信する測定手段を用いる検査の検査支援方法であって、
    接続手段に接続された測定手段のうち、検査オーダに適合している測定手段を通知する工程を有する
    ことを特徴とする検査支援方法。
19. 病院情報システムから送信された前記検査オーダに関する情報を受信することにより、前記検査オーダに関する情報を取得する工程を有する
    ことを特徴とする検査支援方法。
20. 光照射により発生する音響波に由来する被検体情報を取得する工程と、
    前記被検体情報と前記検査オーダに関する情報とを関連づけて保存する工程と、
    を有する
    ことを特徴とする請求項１７から１９のいずれか１項に記載の検査支援方法。
21. 請求項１７から２０のいずれか１項に記載の検査支援方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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