JP2020182696A - 乳癌検診装置及びこれを備える検診車 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な構成で小型化され、高精度な乳癌検診装置を提供すること及び当該装置を備える検診車を提供すること。【解決手段】以下の構成を備える乳癌検診装置。非球面である自由曲面を有するプリズム又はミラー。プリズム又は前記ミラーに近接して配置されているテレセントリックレンズと、近赤外領域に感度のある撮像素子とを備える撮像手段。前記プリズム又は前記ミラーと、前記撮像手段とを、検診対象となる被験者の測定部位に対して位置調整可能に支持する支持手段。前記支持手段を前記測定部位に対して周方向に移動可能なガイド部を備えるレール体。前記ガイド部に沿って前記支持手段を移動させた位置において、前記プリズム又は前記ミラー及び前記テレセントリックレンズを介して前記撮像素子が受光した前記測定部位から放射される近赤外線から前記測定部位の熱分布に画像化する演算手段。前記画像化された前記測定部位の熱分布を表示する表示手段。【選択図】図１
Description
この発明は、乳癌の検診に関する。
従来、乳癌の検診方法として、視触診、マンモグラフィーによる検診等が知られている。また、マンモグラフィーによる検診に必要な医療機器、システムが搭載された大型バスといった検診車も知られている。さらに、特許文献１には、乳房のサーモグラフィー画像と三次元画像とを記録して癌の存在を検出する装置が提案されている。
マンモグラフィーによる検診では、Ｘ線を測定部位に照射するため、少なからず放射線による医療被曝を伴う点や、プラスチックの板で挟み込まれることによる乳房の痛みといった患者や被験者の身体的負担に留意すべきである。
また、マンモグラフィーによる検診に必要な医療機器、システムが搭載された検診車は大型車両のため、検診を実施する場所が制限されている。
さらに、引用文献１に提案されている装置では、外気温により体表面温度が安定しないことや、撮像範囲を広げるため、撮像装置と測定部位との距離を５０ｃｍほど要するといった部分に改善の必要な点がある。
この発明は、簡易な構成で小型化され、高精度な乳癌検診装置を提供すること及び当該装置を備える検診車を提供することを目的とする。
また、マンモグラフィーによる検診に必要な医療機器、システムが搭載された検診車は大型車両のため、検診を実施する場所が制限されている。
さらに、引用文献１に提案されている装置では、外気温により体表面温度が安定しないことや、撮像範囲を広げるため、撮像装置と測定部位との距離を５０ｃｍほど要するといった部分に改善の必要な点がある。
この発明は、簡易な構成で小型化され、高精度な乳癌検診装置を提供すること及び当該装置を備える検診車を提供することを目的とする。
［１］
以下の構成を備える乳癌検診装置。
非球面である自由曲面を有するプリズム
前記プリズムに近接して配置されているテレセントリックレンズと、近赤外領域に感度のある撮像素子とを備える撮像手段
前記プリズムと前記撮像手段とを、検診対象となる被験者の測定部位に対して位置調整可能に支持する支持手段
前記支持手段を前記測定部位に対して周方向に移動可能なガイド部を備えるレール体
前記ガイド部に沿って前記支持手段を移動させた位置において、前記プリズム及び前記テレセントリックレンズを介して前記撮像素子が受光した前記測定部位から放射される近赤外線から前記測定部位の熱分布に画像化する演算手段
前記画像化された前記測定部位の熱分布を表示する表示手段
［２］
以下の構成を備える乳癌検診装置。
非球面である自由曲面を有するミラー
前記ミラーに近接して配置されているテレセントリックレンズと、近赤外領域に感度のある撮像素子とを備える撮像手段
前記ミラーと前記撮像手段とを、検診対象となる被験者の測定部位に対して位置調整可能に支持する支持手段
前記支持手段を前記測定部位に対して周方向に移動可能なガイド部を備えるレール体
前記ガイド部に沿って前記支持手段を移動させた位置において、前記ミラー及び前記テレセントリックレンズを介して前記撮像素子が受光した前記測定部位から放射される近赤外線から前記測定部位の熱分布に画像化する演算手段
前記画像化された前記測定部位の熱分布を表示する表示手段
以下の構成を備える乳癌検診装置。
非球面である自由曲面を有するプリズム
前記プリズムに近接して配置されているテレセントリックレンズと、近赤外領域に感度のある撮像素子とを備える撮像手段
前記プリズムと前記撮像手段とを、検診対象となる被験者の測定部位に対して位置調整可能に支持する支持手段
前記支持手段を前記測定部位に対して周方向に移動可能なガイド部を備えるレール体
前記ガイド部に沿って前記支持手段を移動させた位置において、前記プリズム及び前記テレセントリックレンズを介して前記撮像素子が受光した前記測定部位から放射される近赤外線から前記測定部位の熱分布に画像化する演算手段
前記画像化された前記測定部位の熱分布を表示する表示手段
［２］
以下の構成を備える乳癌検診装置。
非球面である自由曲面を有するミラー
前記ミラーに近接して配置されているテレセントリックレンズと、近赤外領域に感度のある撮像素子とを備える撮像手段
前記ミラーと前記撮像手段とを、検診対象となる被験者の測定部位に対して位置調整可能に支持する支持手段
前記支持手段を前記測定部位に対して周方向に移動可能なガイド部を備えるレール体
前記ガイド部に沿って前記支持手段を移動させた位置において、前記ミラー及び前記テレセントリックレンズを介して前記撮像素子が受光した前記測定部位から放射される近赤外線から前記測定部位の熱分布に画像化する演算手段
前記画像化された前記測定部位の熱分布を表示する表示手段
この発明によれば、簡易な構成で小型化され、高精度な乳癌検診装置を提供すること及び当該装置を備える検診車を提供することができる。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態の一例を説明する。
［乳癌検診装置の構成］
本実施形態の乳癌検診装置７は、図１に示すように、プリズム１、テレセントリックレンズ２、撮像手段８、架台９、レール体１０、検診端末１４を備えている。
本実施形態の乳癌検診装置７は、図１に示すように、プリズム１、テレセントリックレンズ２、撮像手段８、架台９、レール体１０、検診端末１４を備えている。
プリズム１は、ガラス、水晶といった透明な媒質からなる多面体である。本実施形態では図３に示すように、プリズム１は、非球面の自由曲面である第一面１ａ及び第二面１ｂと、平面である第三面１ｃ及び第四面１ｄと、を備えている。
第一面１ａ及び第二面１ｂは、図３に示すように、被写体４からの光線６ａ、６ｂ、６ｃ、・・・をプリズム１内で屈折あるいは反射させて、第三面１ｃを透過するような曲面に形成されている。
第一面１ａ及び第二面１ｂは、図３に示すように、被写体４からの光線６ａ、６ｂ、６ｃ、・・・をプリズム１内で屈折あるいは反射させて、第三面１ｃを透過するような曲面に形成されている。
テレセントリックレンズ２は、画角が０°となるように単一のレンズあるいは複数のレンズ群で構成される。本実施形態では、図３に示すように物体側、像側ともにテレセントリック構造の両側テレセントリックレンズを採用し、プリズム１の第三面１ｃと近接して配置さている。
なお、本実施形態では、図３に示すように被写体４からプリズム１の第一面１ａに様々な角度で入射する光線６ａ、６ｂ、６ｃ、・・・をプリズム１内で屈折あるいは反射させて、第三面１ｃを透過する光線６ａ、６ｂ、６ｃ、・・・が光軸に対して平行となるような前記両側テレセントリックレンズを採用している。この他、図面では省略しているが、像側又は物体側のみテレセントリック構造となる像側テレセントリックレンズや、物体側テレセントリックレンズを採用することもできる。
撮像手段８は、図１、図３に示すように、テレセントリックレンズ２と、近赤外領域に感度を有する撮像素子３とを備えるカメラユニットである。本実施形態では赤外線ＣＣＤカメラを採用し、後述する被験者の測定部位から放射される近赤外線を撮像素子３で受光する。なお、図１、図３の形態の他、プリズム１を撮像手段８に組み込んだ形態とすることもできる。
本実施形態では、非球面である自由曲面を有するプリズム１と、テレセントリック構造を有するテレセントリックレンズ２と、で光学系を構成している。プリズム１を採用することで、被写体４（後述する被験者の測定部位）と撮像手段８との距離を３０ｃｍほどにしつつ、被写体４の像５を撮像素子３の撮像面３ａに、広範囲に結像することができる。また、両側テレセントリック構造を採用することで、被写体４が光軸方向に大きな起伏を有していても、その平面画像（後述する被験者の測定部位のサーモグラフィー画像）を精度よく、また、画像の歪みを生じさせずに撮像することができる。
また撮像手段８において使用する光学系として、図３で使用したプリズム１の代わりに、図４に示すように、プリズム１と同等の光学的な効果を有する自由曲面ミラー２１、２２と、テレセントリックレンズ２と、で構成された反射光学系を使用してもよい。図４に示す反射光学系では、自由曲面ミラー２１の凹面部２１ａと自由曲面ミラー２２の凸面部２２ａとで被写体４からの光線６ａ、６ｂ、６ｃ、・・・を反射させ、光軸に対して平行な光線６ａ、６ｂ、６ｃ、・・・を、テレセントリックレンズ２を介して撮像素子３が受光する。このような光学系でも被写体４と撮像手段８との距離を３０ｃｍほどにしつつ、被写体４の像５を撮像素子３の撮像面３ａに、広範囲に結像することができる。また、両側テレセントリック構造を採用することで、被写体４が光軸方向に大きな起伏を有していても、その平面画像（後述する被験者の測定部位のサーモグラフィー画像）を精度よく、また、画像の歪みを生じさせずに撮像することができる。
架台９は、プリズム１又は自由曲面ミラー２１、２２と、撮像手段８とを、検診対象となる被験者１６の測定部位である胸部１６ａに対して位置調整可能に支持する支持手段である。架台９は、図１に示すように、板状体、棒状体、等の形状を有する架台本体９ａに、架台本体９ａの角度を調整可能な支持体９ｂと、プリズム固定用支持体９ｄ、カメラ固定用支持体９ｅとが取り付けられた構成となっている。
プリズム固定用支持体９ｄは、プリズム１の第二面１ｂの曲面に対応した形状を有しており、プリズム１を被験者１６の胸部１６ａに対して位置調整可能に支持する。
また、カメラ固定用支持体９ｅは、撮像手段８をプリズム１に対して位置調整可能に支持する。
プリズム固定用支持体９ｄは、プリズム１の第二面１ｂの曲面に対応した形状を有しており、プリズム１を被験者１６の胸部１６ａに対して位置調整可能に支持する。
また、カメラ固定用支持体９ｅは、撮像手段８をプリズム１に対して位置調整可能に支持する。
プリズム１を撮像手段９に組み込む形態とする場合、カメラ固定用支持体９ｅによって撮像手段８を被験者１６の胸部１６ａに対して位置調整可能に支持させる。
また、プリズム１に換えて自由曲面ミラー２１、２２を採用する場合では、自由曲面ミラーの曲面に対応した形状の支持体によって、自由曲面ミラー２１、２２を被験者１６の胸部１６ａに対して位置調整可能に支持させる。
また、自由曲面ミラー２１、２２を撮像手段９に組み込む形態とする場合、カメラ固定用支持体９ｅによって撮像手段８を被験者１６の胸部１６ａに対して位置調整可能に支持させる。
また、プリズム１に換えて自由曲面ミラー２１、２２を採用する場合では、自由曲面ミラーの曲面に対応した形状の支持体によって、自由曲面ミラー２１、２２を被験者１６の胸部１６ａに対して位置調整可能に支持させる。
また、自由曲面ミラー２１、２２を撮像手段９に組み込む形態とする場合、カメラ固定用支持体９ｅによって撮像手段８を被験者１６の胸部１６ａに対して位置調整可能に支持させる。
レール体１０は、図２に示すように、弧状の形状を有するレール本体１０ａと、図１に示すように、レール本体１０ａの中央部から下方に伸びている脚部１２と、を備えている。
レール本体１０ａは、図２に示すように、架台９の支持体９ｂの基部９ｃが、胸部１６ａに対して周方向に移動可能な弧状のガイド部１１を備えている。
架台９の基部９ｃがガイド部１１に沿って移動できるので、プリズム１又は自由曲面ミラー２１、２２と、撮像手段８を支持している架台９を、図２に示すように、矢印２０に沿って移動させて胸部１６ａの撮像位置を設定することができる。また、架台９を胸部１６ａに対して周方向に移動させることができるので、被験者１６の撮像姿勢を変える必要がない。
なお、レール本体１０ａとガイド部１１の形状は、架台９を胸部１６ａに対して周方向に移動可能であれば、弧状の形状に限らず、コ字状等、種々の形状を採用することができる。
レール本体１０ａは、図２に示すように、架台９の支持体９ｂの基部９ｃが、胸部１６ａに対して周方向に移動可能な弧状のガイド部１１を備えている。
架台９の基部９ｃがガイド部１１に沿って移動できるので、プリズム１又は自由曲面ミラー２１、２２と、撮像手段８を支持している架台９を、図２に示すように、矢印２０に沿って移動させて胸部１６ａの撮像位置を設定することができる。また、架台９を胸部１６ａに対して周方向に移動させることができるので、被験者１６の撮像姿勢を変える必要がない。
なお、レール本体１０ａとガイド部１１の形状は、架台９を胸部１６ａに対して周方向に移動可能であれば、弧状の形状に限らず、コ字状等、種々の形状を採用することができる。
また、レール体１０は、図１、図２に示すように、撮像手段８による胸部１６ａの撮像時における胸部１６ａの表面温度を所定の温度に調節可能な温度調節手段１３を備えてもよい。例えば冷却ファン等の温度調節手段１３を、図１、図２に示すようにレール本体１０ａの両端部に設けることで、胸部１６ａの表面温度を、乳癌検診のために予め定められている温度帯に保つことができ、より高精度な胸部１６ａのサーモグラフィー画像を安定して得ることができる。
また、レール体１０は、図５に示すように、胸部１６ａを覆い、胸部１６ａの外部からの赤外線を遮断する遮光手段１７を備えてもよい。例えば、暗幕、遮光カーテン等の遮光手段１７を、被験者１６の胸部１６ａに対向するレール本体１０ａの内側部に設けることで、被験者１６の足元や頭部、等から撮像手段８に入り込もうとする赤外線を遮断することができ、より高精度な胸部１６ａのサーモグラフィー画像を安定して得ることができる。
検診端末１４は、乳癌検診を実施する事業者が使用するパーソナルコンピュータ、タブレット端末、等のコンピュータである。検診端末１４は、撮像手段８と通信可能に接続されており、撮像手段８の撮像素子３が受光した胸部１６ａからの近赤外線が電気信号に変換された情報を取得する。そのため、検診端末１４は、ガイド部１１に沿って架台９を移動させた位置において、プリズム１及びテレセントリックレンズ２を介して撮像素子３が受光した胸部１６ａから放射される近赤外線から胸部１６ａの熱分布に画像化する演算手段と、前記画像化された胸部１６ａの熱分布を表示する液晶ディスプレイ等の表示手段１５と、を備えている。
前記演算手段は、例えば、図６に示すように、胸部１６ａの正面に位置調整された撮像手段８の撮像素子３が受光した胸部１６ａから放射される近赤外線を、胸部１６ａの前記正面部分のサーモグラフィー画像１８に画像化する演算処理を行い、サーモグラフィー画像１８を表示手段１５に表示する。
図６に示すサーモグラフィー画像１８では、被験者１６の胸部１６ａのうち、中央から左側の部分（左胸の部分）が乳癌の疑いのある炎症部分１９（温度３３．２℃〜３４．０℃）であることを表している。
前記演算手段は、例えば、図６に示すように、胸部１６ａの正面に位置調整された撮像手段８の撮像素子３が受光した胸部１６ａから放射される近赤外線を、胸部１６ａの前記正面部分のサーモグラフィー画像１８に画像化する演算処理を行い、サーモグラフィー画像１８を表示手段１５に表示する。
図６に示すサーモグラフィー画像１８では、被験者１６の胸部１６ａのうち、中央から左側の部分（左胸の部分）が乳癌の疑いのある炎症部分１９（温度３３．２℃〜３４．０℃）であることを表している。
このように、本実施形態では、非球面である自由曲面を有するプリズム１又は自由曲面レンズ２１、２２と、テレセントリック構造を有するテレセントリックレンズ２と、で光学系を構成しているので、被験者１６と撮像手段８との距離を３０ｃｍほどにしつつ、被験者１６の胸部１６ａの像５を撮像素子３の撮像面３ａに、広範囲に結像することができる。
また、プリズム１又は自由曲面レンズ２１、２２と、撮像手段８とを、被験者１６の胸部１６ａに対して位置調整可能に支持する架台９と、胸部１６ａに対して周方向に移動可能なガイド部１１を備えるレール体１０と、を備えているので、被験者１６の撮像姿勢を変えることなく様々な位置で胸部１６ａのサーモグラフィー画像を得ることができる。
また、レール体１０が、撮像手段８による胸部１６ａの撮像時における胸部１６ａの表面温度を所定の温度に調節可能な温度調節手段１３や、胸部１６ａを覆い、胸部１６ａの外部からの赤外線を遮断する遮光手段１７を備えることで、より高精度な胸部１６ａのサーモグラフィー画像を安定して得ることができる。
そこで、本実施形態の乳癌検診装置７は、従来の乳癌検診装置よりも簡易な構成で小型化でき、測定部位の高精度なサーモグラフィー画像を得ることができる乳癌検診装置となっている。
また、プリズム１又は自由曲面レンズ２１、２２と、撮像手段８とを、被験者１６の胸部１６ａに対して位置調整可能に支持する架台９と、胸部１６ａに対して周方向に移動可能なガイド部１１を備えるレール体１０と、を備えているので、被験者１６の撮像姿勢を変えることなく様々な位置で胸部１６ａのサーモグラフィー画像を得ることができる。
また、レール体１０が、撮像手段８による胸部１６ａの撮像時における胸部１６ａの表面温度を所定の温度に調節可能な温度調節手段１３や、胸部１６ａを覆い、胸部１６ａの外部からの赤外線を遮断する遮光手段１７を備えることで、より高精度な胸部１６ａのサーモグラフィー画像を安定して得ることができる。
そこで、本実施形態の乳癌検診装置７は、従来の乳癌検診装置よりも簡易な構成で小型化でき、測定部位の高精度なサーモグラフィー画像を得ることができる乳癌検診装置となっている。
［検診車の構成］
本実施形態の検診車は、上述した乳癌検診装置７を備えている車両である。
上述した乳癌検診装置７は、従来の乳癌検診装置よりも簡易な構成で小型化できる乳癌検診装置であるので、従来のような大型バスといった検診を実施する場所が制限される車両ではなく、例えば、全長約４ｍ、全高約２ｍのバン、ワゴン車等に上述した乳癌検診装置７を搭載することができる。
そこで、本実施形態の検診車によれば、検診を実施する場所の制限を受けることなく、狭い路地等においても検診を実施することができる。
本実施形態の検診車は、上述した乳癌検診装置７を備えている車両である。
上述した乳癌検診装置７は、従来の乳癌検診装置よりも簡易な構成で小型化できる乳癌検診装置であるので、従来のような大型バスといった検診を実施する場所が制限される車両ではなく、例えば、全長約４ｍ、全高約２ｍのバン、ワゴン車等に上述した乳癌検診装置７を搭載することができる。
そこで、本実施形態の検診車によれば、検診を実施する場所の制限を受けることなく、狭い路地等においても検診を実施することができる。
１ プリズム
１ａ 第一面
１ｂ 第二面
１ｃ 第三面
１ｄ 第四面
２ テレセントリックレンズ
３ 撮像素子
３ａ 撮像面
４ 被写体
５ 像
６（６ａ、６ｂ、６ｃ、・・・） 光線
７ 乳癌検診装置
８ 撮像手段
９ 架台
９ａ 架台本体
９ｂ 支持体
９ｃ 支持体基部
９ｄ プリズム固定用支持体
９ｅ カメラ固定用支持体
１０ レール体
１０ａ レール本体
１１ ガイド部
１２ 脚部
１３ 温度調節手段
１４ 検診端末
１５ 表示手段
１６ 被験者
１６ａ 胸部
１７ 遮光手段
１８ サーモグラフィー画像
１９ 炎症部分
２１、２２ 自由曲面ミラー
２１ａ 凹面部
２２ａ 凸面部
１ａ 第一面
１ｂ 第二面
１ｃ 第三面
１ｄ 第四面
２ テレセントリックレンズ
３ 撮像素子
３ａ 撮像面
４ 被写体
５ 像
６（６ａ、６ｂ、６ｃ、・・・） 光線
７ 乳癌検診装置
８ 撮像手段
９ 架台
９ａ 架台本体
９ｂ 支持体
９ｃ 支持体基部
９ｄ プリズム固定用支持体
９ｅ カメラ固定用支持体
１０ レール体
１０ａ レール本体
１１ ガイド部
１２ 脚部
１３ 温度調節手段
１４ 検診端末
１５ 表示手段
１６ 被験者
１６ａ 胸部
１７ 遮光手段
１８ サーモグラフィー画像
１９ 炎症部分
２１、２２ 自由曲面ミラー
２１ａ 凹面部
２２ａ 凸面部
Claims (5)
- 以下の構成を備える乳癌検診装置。
非球面である自由曲面を有するプリズム
前記プリズムに近接して配置されているテレセントリックレンズと、近赤外領域に感度のある撮像素子とを備える撮像手段
前記プリズムと前記撮像手段とを、検診対象となる被験者の測定部位に対して位置調整可能に支持する支持手段
前記支持手段を前記測定部位に対して周方向に移動可能なガイド部を備えるレール体
前記ガイド部に沿って前記支持手段を移動させた位置において、前記プリズム及び前記テレセントリックレンズを介して前記撮像素子が受光した前記測定部位から放射される近赤外線から前記測定部位の熱分布に画像化する演算手段
前記画像化された前記測定部位の熱分布を表示する表示手段 - 以下の構成を備える乳癌検診装置。
非球面である自由曲面を有するミラー
前記ミラーに近接して配置されているテレセントリックレンズと、近赤外領域に感度のある撮像素子とを備える撮像手段
前記ミラーと前記撮像手段とを、検診対象となる被験者の測定部位に対して位置調整可能に支持する支持手段
前記支持手段を前記測定部位に対して周方向に移動可能なガイド部を備えるレール体
前記ガイド部に沿って前記支持手段を移動させた位置において、前記ミラー及び前記テレセントリックレンズを介して前記撮像素子が受光した前記測定部位から放射される近赤外線から前記測定部位の熱分布に画像化する演算手段
前記画像化された前記測定部位の熱分布を表示する表示手段 - 以下の構成をさらに備える請求項１又は２記載の乳癌検診装置。
前記レール体は、前記撮像手段による前記測定部位の撮像時における前記測定部位の温度を所定の温度に調節可能な温度調節手段を備える。 - 以下の構成をさらに備える請求項１〜３の何れか一項に記載の乳癌検診装置。
前記レール体は、前記測定部位を覆い、前記測定部位の外部からの赤外線を遮断する遮光手段を備える。 - 請求項１〜４の何れか一項に記載の乳癌検診装置を備える検診車。
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|---|---|---|---|
| JP2019088716A JP2020182696A (ja) | 2019-05-09 | 2019-05-09 | 乳癌検診装置及びこれを備える検診車 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113616165A (zh) * | 2021-08-07 | 2021-11-09 | 郑州海威光电科技有限公司 | 一种红外热像移动检查站 |
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2019
- 2019-05-09 JP JP2019088716A patent/JP2020182696A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113616165A (zh) * | 2021-08-07 | 2021-11-09 | 郑州海威光电科技有限公司 | 一种红外热像移动检查站 |
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