JP7142865B2 - Device for identifying suspected cancerous sites - Google Patents

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本発明は、癌発生疑い部位特定装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an apparatus for identifying suspected cancerous sites.

従来より、乳癌の癌発生疑い部位を発見し特定するために様々な取り組みがなされてきた。
乳癌の癌発生疑い部位特定装置としては、例えば、乳房X線検査装置(X線マンモグラフィー)が普及している。X線マンモグラフィーは、X線を用いて被検査者の乳房の内部の様子を撮影し、撮影によって得られた画像を解析することにより癌発生疑い部位を発見し癌発生疑い部位が存在する場所を特定することができる(以下、癌発生疑い部位を発見し癌発生疑い部位が存在する場所を特定することを単に「検査」ということがある。)。
しかし、X線マンモグラフィーによる検査においては、乳腺が白く映り込んでしまうため、もし乳腺が緻密に分布している部位の背後に癌細胞が存在している場合には、癌細胞が乳腺の映像の背後に隠れてしまい、癌細胞を見落としてしまう可能性がある。また、X線マンモグラフィーによる検査は、X線の被爆を伴うものであり、且つ、圧迫板で乳房を強く挟み込んでX線撮影を行うことから、被検査者に対し多かれ少なかれダメージを与えるという問題がある(侵襲的な検査)。これらの問題は、乳癌検査の受診を躊躇させる要因にもなっている。
Conventionally, various efforts have been made to discover and identify suspected carcinogenesis sites of breast cancer.
As an apparatus for identifying suspected cancerous sites of breast cancer, for example, a breast X-ray examination apparatus (X-ray mammography) is widely used. In X-ray mammography, X-rays are used to photograph the inside of the breast of a subject, and by analyzing the image obtained by the photographing, suspected cancerous sites are detected, and locations where suspected cancerous sites exist. (Hereinafter, finding a suspected cancerous site and specifying the location where the suspected cancerous site exists may be simply referred to as "examination".).
However, in X-ray mammography, the mammary glands appear white, so if there are cancer cells behind the densely distributed areas of the mammary glands, the cancer cells may be visible in the image of the mammary glands. They may hide in the background and overlook cancer cells. In addition, examination by X-ray mammography is accompanied by exposure to X-rays, and since X-ray imaging is performed while the breast is strongly sandwiched between compression plates, there is a problem that more or less damage is given to the person being examined. Yes (invasive test). These problems are also factors that make people hesitate to undergo breast cancer examinations.

上記問題を解消しながら癌検査を行う装置として、近赤外光を用いて発生疑い部位を表示する装置も提案されている(従来の発生疑い部位表示装置)。
生体の組織(生体組織)に光を照射すると、生体組織ではその内部の物質によって光が吸収されて光の強度は光の進行とともに減衰する。生体組織の内部で光を吸収する主な物質は、主に水及びヘモグロビン(血液)であると言われている。これら水及びヘモグロビンの光吸収スペクトルは波長に強く依存する。近赤外域の波長の光に対しては水及びヘモグロビンによる光の吸収が比較的弱く、このため近赤外域の波長の光は生体組織の内部に深く浸透することとなる(この近赤外域の波長を「生体の光学的窓」と呼ぶ。)。
従来の癌発生疑い部位表示装置は、このような「生体の光学的窓」と呼ばれる波長域を含む近赤外光を被検査者の体表に照射し、生体組織で吸収及び散乱を繰り返し再び体表に戻った光を捉えて解析することにより、生体内の様子を表示するものである。例えば、非特許文献1に記載されたDOSイメージングと呼ばれる手法を用いた装置の場合には、組織内に存在する酸化ヘモグロビンによる光吸収及び還元ヘモグロビンによる光吸収を捉えてこれらの信号を定量化し、これらに基づきDOSイメージングを表示し、癌発生疑い部位を表示して特定しようとするものである(非特許文献1の382頁及び図2参照)。
As a device for performing cancer examination while solving the above problems, a device for displaying a suspected site of cancer occurrence using near-infrared light has also been proposed (conventional device for displaying a suspected site of cancer occurrence).
When a tissue of a living body (biological tissue) is irradiated with light, the light is absorbed by substances inside the tissue, and the intensity of the light is attenuated as the light travels. It is said that the main substances that absorb light inside living tissue are mainly water and hemoglobin (blood). The optical absorption spectra of water and hemoglobin are strongly wavelength dependent. Light in the near-infrared region is relatively weakly absorbed by water and hemoglobin. wavelengths are called the "optical window of the body").
A conventional cancer suspected site display device irradiates the body surface of the subject with near-infrared light including a wavelength range called the "optical window of the living body", and repeats absorption and scattering in the living tissue. By capturing and analyzing the light that has returned to the body surface, the state inside the body is displayed. For example, in the case of a device using a technique called DOS imaging described in Non-Patent Document 1, light absorption by oxygenated hemoglobin and light absorption by reduced hemoglobin present in tissue are captured, and these signals are quantified, Based on these, DOS imaging is displayed to display and specify a site suspected of developing cancer (see page 382 and FIG. 2 of Non-Patent Document 1).

このような従来の癌疑い部位表示装置を用いれば、癌発生疑い部位を特定する装置を構成することも可能である(従来の癌発生疑い部位特定装置)。
従来の癌発生疑い部位特定装置によれば、近赤外光を用いるため、被検査者に対する侵襲的なダメージをほとんど与えることなく検査を行うことができる。
By using such a conventional cancer-suspicious site display device, it is possible to configure a device for specifying a cancer-suspicious site (conventional cancer-suspicious site specifying device).
According to the conventional apparatus for identifying a suspected cancerous site, since near-infrared light is used, the examination can be performed with almost no invasive damage to the examinee.

上田重人、「光マンモグラフィー:拡散光スペクトロスコピーを用いた乳がんイメージングの臨床応用」、腫瘍内科/腫瘍内科編集委員会編、科学評論社、7巻4号(通号40号)、p.382-387Shigeto Ueda, "Optical Mammography: Clinical Application of Breast Cancer Imaging Using Diffuse Light Spectroscopy", Medical Oncology/Medical Oncology Editorial Committee, Science Hyoronsha, Vol. 7, No. 4 (No. 40), p.382 -387 山田幸生、”3 光を用いた非侵襲生体診断”、[online]、平成19年9月5日、文部科学省科学技術・学術審議会・資源調査分科会報告書、[2018年6月11日検索]、インターネット(URL:http://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/gijyutu/gijyutu3/toushin/attach/1333543.htm)Yukio Yamada, ``Noninvasive biodiagnosis using 3 lights'', [online], September 5, 2007, Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology Science and Technology Council Resource Survey Subcommittee Report, [June 11, 2018 Date search], Internet (URL: http://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/gijyutu/gijyutu3/toushin/attach/1333543.htm)

しかしながら、酸化ヘモグロビン及び還元ヘモグロビンの光吸収の特性曲線をみると、生体の光学的窓と呼ばれる波長域においてはヘモグロビンの光吸収の強さが光散乱の強さの1/10以下となっており、信号の強度(ヘモグロビンの光吸収の強さ)がノイズの強度(光散乱の強さ)に対して極めて弱くなっている(図12参照)。
このため、従来の癌発生疑い部位特定装置では、散乱によって歪められた光の情報の中から酸化ヘモグロビンの光吸収及び還元ヘモグロビンの光吸収という微弱な信号成分を引き出さなければならない。いうなれば、信号がノイズに埋もれがちであり、信号ノイズ比(S/N比)は決して高いとはいえない。これが、従来の癌発生疑い部位特定装置における癌発生疑い部位の検出精度を上げるための障害の1つとなっている。
However, looking at the light absorption characteristic curves of oxygenated hemoglobin and reduced hemoglobin, the intensity of light absorption by hemoglobin is 1/10 or less of the intensity of light scattering in the wavelength range called the optical window of the living body. , the signal intensity (light absorption intensity of hemoglobin) is extremely weak relative to the noise intensity (light scattering intensity) (see FIG. 12).
For this reason, the conventional apparatus for identifying suspected cancerous sites must extract weak signal components of light absorption of oxygenated hemoglobin and light absorption of reduced hemoglobin from light information distorted by scattering. In other words, the signal tends to be buried in noise, and the signal-to-noise ratio (S/N ratio) is by no means high. This is one of the obstacles to improving the accuracy of detection of a suspected cancerous site in a conventional apparatus for identifying a suspected cancerous site.

そこで本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、従来よりもS/N比が高く、従来よりも癌発生疑い部位の検出精度が高い癌発生疑い部位特定装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and aims to provide an apparatus for identifying a suspected cancerous site, which has a higher S/N ratio than the conventional one and is capable of detecting a suspected cancerous site with higher accuracy than the conventional one. aim.

なお、図12は、生体組織による光吸収(吸光)及び光散乱の波長特性を示す図である。図12において、「ヘモグロビン」及び「水」と付記されたグラフはそれぞれの物質による光吸収の強さ(吸光係数)を示すグラフを表しており、「散乱」と付記されたグラフは生体組織内での光散乱の強さを示すグラフを表している。 FIG. 12 is a diagram showing wavelength characteristics of light absorption (light absorption) and light scattering by living tissue. In FIG. 12, graphs annotated with "hemoglobin" and "water" represent graphs showing the intensity of light absorption (extinction coefficient) by each substance, and graphs annotated with "scattering" indicate 3 depicts a graph showing the intensity of light scattering at .

[1]本発明の癌発生疑い部位特定装置は、生体の被検査部位に照射光を照射し該被検査部位から外部に出射した出射光を解析することにより癌発生の疑いのある部位を特定する癌発生疑い部位特定装置であって、少なくとも700nm~1200nmの範囲内の特定波長で出力強度を有している照射光を出力する光源と、光源と光学的に接続され、照射光を被検査部位に向け照射する照射器と、生体の体表に沿った複数の受光箇所にそれぞれ配置され、被検査部位から外部に出射した出射光を受ける複数の受光器と、受光器が受けた出射光を検出して光計測信号に変換し該光計測信号を出力する光検出器と、を備えることを特徴とする。
また、かかる癌発生疑い部位特定装置は、被検査部位に所定の圧力を印加する圧力印加モード、及び、被検査部位への圧力を開放する圧力開放モードのそれぞれのモードにおいて、(a)光計測信号から抽出された出射光の特定波長における出射光強度、及び、照射光の特定波長における照射光強度に基づき特定波長における吸光度を算出することを、互いに波長の異なる複数の特定波長についてそれぞれ行うとともに、(b)互いに波長が異なる特定波長毎に算出された吸光度、並びに、酸化ヘモグロビンの特性吸収曲線情報及び還元ヘモグロビンの特性吸収曲線情報に基づいて還元ヘモグロビン比率DHRを算出することを受光箇所毎に行い、圧力印加モードで算出した還元ヘモグロビン比率DHRpと、圧力開放モードで算出した還元ヘモグロビン比率DHRrとの間の差であるDHR変化量を受光箇所毎に算出し、算出した受光箇所毎のDHR変化量の2次元的又は3次元的な分布を表すDHR変化量マップ情報を生成し、DHR変化量マップ情報に基づいて癌発生疑い部位の場所を特定する、ことを特徴とする。
[1] The apparatus for identifying a suspected cancerous site of the present invention specifies a suspected cancerous site by irradiating a test site of a living body with irradiation light and analyzing the emitted light emitted from the test site to the outside. a light source that outputs irradiation light having an output intensity at a specific wavelength within a range of at least 700 nm to 1200 nm; An irradiator that irradiates a site, a plurality of light receivers that are arranged at a plurality of light receiving sites along the body surface of a living body and receive the emitted light emitted from the site to be inspected to the outside, and the emitted light received by the light receiver and a photodetector for detecting and converting into an optical measurement signal and outputting the optical measurement signal.
In addition, in each of a pressure application mode in which a predetermined pressure is applied to the site to be inspected and a pressure release mode in which the pressure on the site to be inspected is released, the apparatus for identifying suspected cancerous sites has the following functions: (a) optical measurement; Absorbance at a specific wavelength is calculated for each of a plurality of specific wavelengths different from each other, based on the output light intensity at the specific wavelength of the output light extracted from the signal and the irradiation light intensity at the specific wavelength of the irradiation light. (b) calculating the reduced hemoglobin ratio DHR based on the absorbance calculated for each specific wavelength different from each other, the characteristic absorption curve information of oxygenated hemoglobin, and the characteristic absorption curve information of reduced hemoglobin for each light receiving point; Then, the DHR change amount, which is the difference between the reduced hemoglobin ratio DHRp calculated in the pressure application mode and the reduced hemoglobin ratio DHRr calculated in the pressure release mode, is calculated for each light receiving point, and the calculated DHR change for each light receiving point is calculated. It is characterized by generating DHR variation map information representing a two-dimensional or three-dimensional distribution of the amount, and specifying locations of suspected cancerous sites based on the DHR variation map information.

本発明の癌発生疑い部位特定装置は、互いに波長の異なる複数の特定波長について吸光度を算出することをそれぞれ行うとともに、特定波長毎に算出された吸光度、並びに、酸化ヘモグロビンの特性吸収曲線情報及び還元ヘモグロビンの特性吸収曲線情報に基づいて還元ヘモグロビン比率DHRを算出するため、受光器側の出射光強度の絶対値(明るさ/暗さ)に影響を受けることなく還元ヘモグロビン比率DHRを高精度に算出することができることから、従来よりもS/N比が高く、従来よりも癌発生疑い部位の検出精度が高い癌発生疑い部位特定装置となる。
また、本発明の癌発生疑い部位特定装置は、被検査部位に所定の圧力を印加する圧力印加モード、及び、被検査部位への圧力を開放する圧力開放モードのそれぞれのモードにおいて、還元ヘモグロビン比率DHRを算出することを受光箇所毎に行い、圧力印加モードで算出した還元ヘモグロビン比率DHRpと、圧力開放モードで算出した還元ヘモグロビン比率DHRrとの間の差であるDHR変化量を受光箇所毎に算出し、受光箇所毎のDHR変化量の2次元的又は3次元的な分布を表すDHR変化量マップ情報に基づいて癌発生疑い部位の場所を特定する。
このように被検査部位に所定の圧力を印加することで新生血管内に停滞する赤血球に対してのみ限定的に還元ヘモグロビン比率DHRを高めることができることから、還元ヘモグロビン比率DHRというメジャーで被検査部位を計測する際、正常組織の中から新生血管のみを際立たせながら焙り出すことができる。したがって、本発明の癌発生疑い部位特定装置は、従来よりもS/N比が高く、従来よりも癌発生疑い部位の検出精度が高い癌発生疑い部位特定装置となる。
なお、本明細書において「還元ヘモグロビン比率DHR」とは、単位体積でみたときの総ヘモグロビン数(酸化ヘモグロビン及び還元ヘモグロビンの合計数)に対する還元ヘモグロビン数の比率をいうものとし、便宜的にDHR(Deoxy-Hemoglobin Raio)の変数表記をするものとする。
The apparatus for identifying suspected cancerous sites of the present invention calculates the absorbance for each of a plurality of specific wavelengths different from each other, and the absorbance calculated for each specific wavelength, the characteristic absorption curve information of oxygenated hemoglobin, and the reduced Since the reduced hemoglobin ratio DHR is calculated based on hemoglobin characteristic absorption curve information, the reduced hemoglobin ratio DHR can be calculated with high accuracy without being affected by the absolute value (brightness/darkness) of the emitted light intensity on the receiver side. Therefore, the apparatus for identifying a suspected cancerous site has a higher S/N ratio than the conventional one and has a higher detection accuracy of the suspected cancerous site than the conventional one.
In addition, the apparatus for identifying suspected cancerous sites of the present invention has a reduced hemoglobin ratio of The DHR is calculated for each light receiving point, and the DHR change amount, which is the difference between the reduced hemoglobin ratio DHRp calculated in the pressure application mode and the reduced hemoglobin ratio DHRr calculated in the pressure release mode, is calculated for each light receiving point. Then, based on the DHR change amount map information representing the two-dimensional or three-dimensional distribution of the DHR change amount for each light receiving point, the location of the suspected cancerous site is specified.
By applying a predetermined pressure to the site to be inspected in this way, the reduced hemoglobin ratio DHR can be increased only for the red blood cells stagnant in the new blood vessels. When measuring , it is possible to highlight only the new blood vessels from the normal tissue. Therefore, the apparatus for identifying a suspected cancerous site of the present invention has a higher S/N ratio than the conventional one, and is capable of detecting a suspected cancerous site with higher accuracy than the conventional one.
In the present specification, the term "reduced hemoglobin ratio DHR" refers to the ratio of the number of reduced hemoglobins to the total number of hemoglobins (total number of oxygenated hemoglobin and reduced hemoglobin) when viewed per unit volume. Deoxy-Hemoglobin Raio) variable notation shall be used.

[2]本発明の癌発生疑い部位特定装置は、被検査部位を圧力印加モードの下に置いて還元ヘモグロビン比率HDRpを取得し、次いで、被検査部位を圧力開放モードの下に置いて還元ヘモグロビン比率HDRrを取得することにより、受光箇所毎のDHR変化量を算出するものである、ことが好ましい。 [2] The apparatus for identifying a suspected cancerous site of the present invention places the site to be inspected in a pressure application mode to acquire the reduced hemoglobin ratio HDRp, and then places the site to be inspected in a pressure release mode to obtain reduced hemoglobin. It is preferable that the DHR change amount for each light receiving point is calculated by obtaining the ratio HDRr.

このような順番で還元ヘモグロビン比率DHRを取得することにより、S/N比を一層高めることができる。また、始めに圧力印加モードにて還元ヘモグロビン比率HDRpが比較的高い部位を探し当て、その後圧力開放モードで当該部位について特に精密に還元ヘモグロビン比率HDRrを取得するといったことも可能となり、検出精度を上げることができる。 By obtaining the reduced hemoglobin ratio DHR in such order, the S/N ratio can be further increased. In addition, it is also possible to first find a site with a relatively high reduced hemoglobin ratio HDRp in the pressure application mode, and then obtain the reduced hemoglobin ratio HDRr particularly precisely for that site in the pressure release mode, thereby improving the detection accuracy. can be done.

[3]本発明の癌発生疑い部位特定装置は、圧力印加モードにおいては、被検査部位に対して15mmHg~25mmHgの範囲内の圧力を印加するものである、ことが好ましい。 [3] In the pressure application mode, the apparatus for identifying suspected cancerous sites of the present invention preferably applies a pressure within a range of 15 mmHg to 25 mmHg to the site to be inspected.

このような構成とすることにより、好適に新生血管の内部に存在する赤血球に対してのみ限定的に還元ヘモグロビン比率DHRを高めることができる。 With such a configuration, it is possible to increase the reduced hemoglobin ratio DHR in a limited manner only for red blood cells existing inside the newly formed blood vessels.

[4]本発明の癌発生疑い部位特定装置は、酸化ヘモグロビンの特性吸収曲線及び還元ヘモグロビンの特性吸収曲線において、酸化ヘモグロビンの吸光係数及び還元ヘモグロビンの吸光係数が等しくなる波長をλEとすると、少なくとも、λE以下の波長の中から1つの波長を特定波長として選択し、且つ、λEを超える波長(λEよりも長い波長)の中から1つの波長を特定波長として選択し、選択したそれぞれの波長における吸光度をそれぞれ算出するものである、ことが好ましい。 [4] In the apparatus for identifying suspected cancerous sites of the present invention, in the characteristic absorption curve of oxygenated hemoglobin and the characteristic absorption curve of reduced hemoglobin, if the wavelength at which the absorption coefficient of oxygenated hemoglobin and the absorption coefficient of reduced hemoglobin are equal is λE, at least , Select one wavelength as a specific wavelength from wavelengths equal to or less than λE, and select one wavelength from wavelengths exceeding λE (wavelengths longer than λE) as a specific wavelength, and at each selected wavelength It is preferable that each absorbance is calculated.

このような構成とすることにより、還元ヘモグロビングロビンの吸光係数及び酸化ヘモグロビンの吸光係数の大小関係が逆転しているポイントの2つの波長を少なくとも特定波長として選択することとなり、より誤差が抑えられ高精度に還元ヘモグロビン比率DHRを算出することが可能となる。 With such a configuration, at least two wavelengths at the point where the magnitude relationship between the absorption coefficient of reduced hemoglobin and the absorption coefficient of oxidized hemoglobin is reversed is selected as the specific wavelength, and the error is suppressed and high. It is possible to accurately calculate the reduced hemoglobin ratio DHR.

[5]本発明の癌発生疑い部位特定装置は、互いに波長の異なる3つ以上の波長を特定波長として選択して、選択したそれぞれの波長における吸光度をそれぞれ算出するものである、ことが好ましい。 [5] The apparatus for identifying suspected cancerous sites of the present invention preferably selects three or more different wavelengths as specific wavelengths and calculates the absorbance at each of the selected wavelengths.

このように3以上の波長を特定波長として選択することにより、3以上の条件式に基づいて還元ヘモグロビン比率DHRを算出することとなるため、より一層高精度に還元ヘモグロビン比率DHRを算出することが可能となる。 By selecting three or more wavelengths as specific wavelengths in this way, the reduced hemoglobin ratio DHR is calculated based on three or more conditional expressions, so that the reduced hemoglobin ratio DHR can be calculated with even higher accuracy. It becomes possible.

[6]本発明の癌発生疑い部位特定装置は、光源として、700nm~1200nmの範囲内の波長であって互いに波長の異なる波長に出力強度のピークをそれぞれ有する照射光を出力する複数のレーザ光源を有し、複数のレーザ光源の中からいずれか1つを選択し、該選択されたレーザ光源に基づく照射光を被検査部位に照射することにより、吸光度を算出すべき特定波長を選択するものである、ことが好ましい。 [6] The apparatus for identifying a suspected cancerous site of the present invention includes, as light sources, a plurality of laser light sources that output irradiation light having peaks of output intensity at wavelengths within the range of 700 nm to 1200 nm, which are different from each other. and selects a specific wavelength for which absorbance is to be calculated by selecting any one of a plurality of laser light sources and irradiating a site to be inspected with irradiation light based on the selected laser light source. is preferably.

このような構成とすることにより、意図する波長に出力強度のピークを有するレーザ光源を複数のレーザ光源の中から選択することで、比較的容易に吸光度を計測すべき波長を選択し設定することが可能となる。 With such a configuration, by selecting a laser light source having an output intensity peak at an intended wavelength from among a plurality of laser light sources, it is possible to relatively easily select and set the wavelength at which the absorbance should be measured. becomes possible.

[7]本発明の癌発生疑い部位特定装置は、互いに異なる波長域の光を通過する複数のバンドパスフィルタを更に備え、複数のバンドパスフィルタの中からいずれか1つを選択し、該選択された当該バンドパスフィルタを受光器の前段に配置するものである、ことが好ましい。 [7] The apparatus for identifying a suspected cancerous site of the present invention further comprises a plurality of bandpass filters that pass light in mutually different wavelength ranges, one of the plurality of bandpass filters is selected, and the selection is performed. It is preferable that the band-pass filter is arranged in front of the photodetector.

このような構成とすることにより、意図する波長域の光を通過するバンドパスフィルタを複数のバンドパスフィルタの中から選択することで、比較的容易に吸光度を計測すべき波長を選択し設定することが可能となり、また、投光側(光源及び照射器)においても複数の光源を準備する必要もなく1種類の光源のみで癌発生疑い部位特定装置を構成することが可能となる。 With such a configuration, by selecting a band-pass filter that passes light in the intended wavelength range from among a plurality of band-pass filters, the wavelength at which the absorbance should be measured can be relatively easily selected and set. In addition, it is possible to configure the apparatus for identifying a suspected cancerous site with only one type of light source without the need to prepare a plurality of light sources on the light projection side (light source and irradiator).

[8]上記[6]に記載された癌発生疑い部位特定装置において、レーザ光源は、照射光としてパルスレーザ光を出力するパルスレーザ光源であることが好ましい。
加えて、癌発生疑い部位特定装置は、(a)所与のパルスレーザ光の照射タイミングに基づいて光検出器が出力する光計測信号を入力し、光計測信号に基づいて特定波長別の吸光度のプロファイルを算出することを、互いに波長の異なる複数の特定波長についてそれぞれ行うとともに、(b)特定波長別の吸光度のプロファイルに基づいて受光箇所毎の還元ヘモグロビン比率DHRのプロファイルを算出することを受光箇所毎に行い、受光箇所毎の還元ヘモグロビン比率DHRのプロファイルに基づき拡散光トモグラフィーによる演算を行って、被検査部位におけるDHR変化量の分布をDHR変化量マップ情報(ここでは3次元イメージング)として再構成し、DHR変化量マップ情報に基づいて癌発生疑い部位の場所を特定する、ことが好ましい。
[8] In the apparatus for identifying a suspected cancerous site described in [6] above, the laser light source is preferably a pulse laser light source that outputs pulse laser light as irradiation light.
In addition, the apparatus for identifying a suspected cancerous site (a) inputs an optical measurement signal output by a photodetector based on the irradiation timing of a given pulsed laser beam, and measures the absorbance for each specific wavelength based on the optical measurement signal. are calculated for each of a plurality of specific wavelengths different from each other, and (b) the profile of the reduced hemoglobin ratio DHR for each light receiving point is calculated based on the absorbance profile for each specific wavelength. Calculation by diffuse optical tomography is performed based on the profile of the reduced hemoglobin ratio DHR for each light-receiving point, and the distribution of the DHR change amount in the inspection site is reproduced as DHR change amount map information (here, three-dimensional imaging). and identifying locations of suspected cancerous sites based on the DHR variation map information.

このような構成とすることにより、拡散光トモグラフィーによってDHR変化量の3次元的な分布を再構成したDHR変化量マップ情報が得られるため、被検査部位の内部におけるDHR変化量の分布状況を立体的に(例えば照射器~受光器間の深さ方向についても)俯瞰し相対評価することができ、より高精度に癌発生疑い部位の位置を特定することが可能となる。 With such a configuration, DHR variation map information obtained by reconstructing the three-dimensional distribution of DHR variation by diffuse optical tomography can be obtained. It is possible to perform a bird's-eye view and relative evaluation (for example, also in the depth direction between the irradiator and the photodetector), and it is possible to specify the position of the suspected cancerous site with higher accuracy.

[9]本発明の癌発生疑い部位特定装置は、被検査部位として乳房の一部又は全部が適用されて、乳癌の癌発生疑い部位を特定するものである、ことが好ましい。 [9] It is preferable that the apparatus for identifying a suspected cancerous site of the present invention identifies a suspected cancerous site of breast cancer by applying part or all of a breast as a site to be inspected.

実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1の使用例を説明するために示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure shown in order to demonstrate the usage example of the cancer-occurrence-suspicious part identification apparatus 1 which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1を説明するために示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure shown in order to demonstrate the cancer occurrence suspected part identification apparatus 1 which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1の制御演算部50及び癌発生疑い判断部60が行う制御・演算を説明するために示すフロー図である。4 is a flow diagram for explaining control and calculation performed by a control calculation unit 50 and a cancer-occurrence suspicion determination unit 60 of Embodiment 1. FIG. 酸化ヘモグロビンの特性吸収曲線C1及び還元ヘモグロビンの特性吸収曲線C2を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a characteristic absorption curve C1 of oxygenated hemoglobin and a characteristic absorption curve C2 of reduced hemoglobin; 実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1による吸光度の計測タイミング、還元ヘモグロビン比率DHRに関係する演算及びDHR変化量マップを説明するために示す図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the timing of measuring absorbance by the device 1 for identifying a suspected cancerous site according to Embodiment 1, calculations related to the reduced hemoglobin ratio DHR, and a DHR variation map. 実施形態2に係る癌発生疑い部位特定装置2を説明するために示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram shown for explaining a cancer-occurrence-suspicious site identification device 2 according to Embodiment 2. FIG. 実施形態3に係る癌発生疑い部位特定装置3を説明するために示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram shown for explaining a cancerous-suspicious-site-identifying device 3 according to Embodiment 3. FIG. 拡散光トモグラフィーのデータ計測部及び画像再構成アルゴリズムを説明するために示す図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a data measurement unit and an image reconstruction algorithm for diffuse optical tomography; 変形例1に係る癌発生疑い部位特定装置1’を説明するために示す要部ブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of a main part shown for explaining a cancerous-suspicious-site-identifying device 1' according to Modification 1. FIG. 変形例2としての吸光度の計測タイミングを説明するために示す図である。FIG. 11 is a diagram shown for explaining timing of measuring absorbance as Modified Example 2. FIG. 変形例3に係る癌発生疑い部位特定装置4を説明するために示す要部ブロック図である。FIG. 11 is a block diagram of a main part shown for explaining a cancer-occurrence-suspicious site identifying device 4 according to Modification 3; 生体組織による光吸収(吸光)及び光散乱の波長特性を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing wavelength characteristics of light absorption (light absorption) and light scattering by living tissue;

以下、本発明の癌発生疑い部位特定装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。なお、各図面は模式図であり、必ずしも実際の寸法を厳密に反映したものではない。以下の説明及び図面において記載されている添え字i,j,kは、いずれも自然数である。 An apparatus for identifying suspected cancerous sites of the present invention will be described below based on the embodiments shown in the drawings. Each drawing is a schematic diagram and does not necessarily strictly reflect actual dimensions. Subscripts i, j, and k described in the following description and drawings are all natural numbers.

[実施形態1]
1.実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1の使用例
実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1の理解を容易にするため、癌発生疑い部位特定装置1の構成を説明する前に、当該癌発生疑い部位特定装置1がどのように適用され使用されるのか、その一例を説明する。
[Embodiment 1]
1. Example of use of the apparatus 1 for identifying a suspected cancerous site according to the first embodiment In order to facilitate understanding of the apparatus 1 for identifying a suspected cancerous site according to the first embodiment, before explaining the configuration of the apparatus 1 for identifying a suspected cancerous site, An example of how the apparatus 1 for identifying a suspected cancerous site is applied and used will be described.

図1は、実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1の使用例を説明するために示す図である。なお、図1及び図2に共通する符号の説明は図2の説明において行う。
実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1は、生体Biの被検査部位INPに照射光ILを照射し該被検査部位INPから外部に出射した出射光OLを解析することにより癌発生の疑いのある部位(癌発生疑い部位S)を特定する癌発生疑い部位特定装置である(図1参照)。
乳癌の検査のために癌発生疑い部位特定装置1を構成する場合、内壁に照射器15及び受光器25が対向するようにして配置された検査空間660を設けてもよい(図1参照)。この場合には、まず、被検査者(ヒトHu)の乳房Brを検査空間660に「挿入」し、次いで、癌発生疑い部位特定装置1を作動させることにより癌発生疑い部位特定装置1を使用する。
また例えば、ベルト形状やクリップ形状のセンサヘッド《照射器15、受光器25及び圧力印加手段40(後述)からなるセット》を有する簡易血圧計の如き持ち運び容易な態様で癌発生疑い部位特定装置1を構成してもよい(図示を省略)。この場合には、まず、癌発生疑い部位特定装置1を被検査部位INPに「装着」し、次いで、癌発生疑い部位特定装置1を作動させることにより癌発生疑い部位特定装置1を使用する。
FIG. 1 is a diagram for explaining an example of use of the device 1 for identifying a suspected cancerous site according to the first embodiment. 1 and 2 will be explained in the explanation of FIG.
The apparatus 1 for identifying a suspected cancerous site according to the first embodiment irradiates an inspected site INP of a living body Bi with irradiation light IL, and analyzes the emitted light OL emitted from the inspected site INP to the outside, thereby suspecting the occurrence of cancer. (see FIG. 1).
When configuring the apparatus 1 for identifying a suspected cancerous site for examination of breast cancer, an examination space 660 in which the irradiator 15 and the light receiver 25 are arranged to face each other may be provided on the inner wall (see FIG. 1). In this case, first, the breast Br of the person to be examined (human Hu) is "inserted" into the examination space 660, and then the apparatus 1 for identifying suspected cancerous sites is operated to use the apparatus 1 for identifying suspected cancerous sites. do.
In addition, for example, the device 1 for identifying a suspected cancerous site can be easily carried, such as a simple sphygmomanometer having a belt-shaped or clip-shaped sensor head <<a set consisting of an irradiator 15, a light receiver 25, and a pressure applying means 40 (described later)>>. (not shown). In this case, first, the apparatus 1 for identifying suspected cancerous sites is "attached" to the site to be inspected INP, and then the apparatus 1 for identifying suspected cancerous sites is operated to use the apparatus 1 for identifying suspected cancerous sites.

ここで「解析」とは、後述する出射光OLの検出~DHR変化量マップ情報に基づく癌発生疑い部位の場所の特定までの一連の検出、演算等を含む解析をいう。
「被検査部位INP」とは、生体Biのうち癌発生疑い部位特定装置1が計測を行う対象となる部位をいう。本明細書においては被検査部位INPの中に癌発生疑い部位Sが含まれていることを想定して説明する。
Here, “analysis” refers to analysis including a series of detections, calculations, and the like from detection of emitted light OL, which will be described later, to identification of locations of suspected cancerous sites based on DHR variation map information.
The “inspection site INP” refers to a site of the living body Bi that is to be measured by the apparatus 1 for identifying a suspected cancerous site. In the present specification, it is assumed that the site to be inspected INP includes a site S suspected of developing cancer.

2.実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1の構成
図2は、実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1を説明するために示す図である。図2(a)は癌発生疑い部位特定装置1のブロック図である。なお、被検査部位INPの領域内に描かれた矢印は、照射光が入射した後、吸収・散乱をしながら図面の下方向に光が進行する様子を模式的に表したものであり、また、圧力印加手段40において描かれた太矢印は圧力印加手段40によって発生する力の一部を模式的に表したものであり、矢印の方向は力が加わる方向を示したものである(以下の図面においても同様)。なお、符号Nは新生血管を示し、符号Cは癌細胞を示すものとする(他の図面においても同様)。
2. 2. Configuration of Cancer Site Suspected Identification Device 1 According to Embodiment 1 FIG. FIG. 2(a) is a block diagram of the apparatus 1 for identifying suspected cancerous sites. The arrow drawn in the region of the inspection site INP schematically represents how the light travels downward in the drawing while being absorbed and scattered after the irradiation light is incident. , the thick arrow drawn in the pressure applying means 40 schematically represents a part of the force generated by the pressure applying means 40, and the direction of the arrow indicates the direction in which the force is applied (see below). The same applies to drawings). In addition, the code|symbol N shows a new blood vessel, and the code|symbol C shall show a cancer cell (the same applies to other drawings).

(1)光学系の構成
図1及び図2(a)に示すように、実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1は、少なくとも光源10と、照射器15と、受光器25と、光検出器20と、を備える。また、癌発生疑い部位特定装置1は、光源10と照射器15との間に配置された波長選択器30を備える。
(1) Configuration of optical system As shown in FIGS. a detector 20; The apparatus 1 for identifying suspected cancerous sites also includes a wavelength selector 30 arranged between the light source 10 and the irradiator 15 .

光源10は、少なくとも700nm~1200nmの範囲内の特定波長で出力強度を有している照射光ILを出力する。より好ましくは、照射光ILが700nm~900nmの範囲内の特定波長で出力強度を有していてもよい。
ここでは、複数のレーザ光源10a,10b,10c,・・をもって光源10を構成する。複数のレーザ光源10a,10b,10c,・・は、700nm~1200nmの範囲内の波長であって互いに波長の異なる波長λ1,λ2,λ3,・・に出力強度のピークをそれぞれ有する照射光ILを、それぞれが出力することができる。
The light source 10 outputs illumination light IL having an output intensity at least at a specific wavelength within the range of 700 nm to 1200 nm. More preferably, the illumination light IL may have an output intensity at a specific wavelength within the range of 700 nm to 900 nm.
Here, the light source 10 is composed of a plurality of laser light sources 10a, 10b, 10c, . The plurality of laser light sources 10a, 10b, 10c, . , each of which can be output.

照射器15は、ライトガイド17等を介して光源10と光学的に接続されており、光源10が出力した照射光ILを被検査部位INPに向け照射する。照射器15は、例えばライトガイド17の端部(光出射端面を含む端部)がこれに相当することになる。しかし、照射器15の具体的構成はこれに限定されるものではない。
照射器15は、該癌発生疑い部位特定装置1と被検査部位INPとが所定の関係で配置されたときに(被検査部位INPが癌発生疑い部位特定装置1に「挿入」されたとき又は癌発生疑い部位特定装置1が被検査部位INPに「装着」されたとき)、被検査部位INPに面するようにして配置される。
The irradiator 15 is optically connected to the light source 10 via a light guide 17 or the like, and irradiates the inspection site INP with the irradiation light IL output from the light source 10 . The illuminator 15 corresponds to, for example, the end portion of the light guide 17 (the end portion including the light emitting end surface). However, the specific configuration of the irradiator 15 is not limited to this.
The irradiator 15 is activated when the device 1 for identifying a suspected cancerous site and the site to be inspected INP are arranged in a predetermined relationship (when the site to be inspected INP is "inserted" into the device 1 for identifying a suspected cancerous site, or When the device 1 for identifying a suspected cancerous site is "attached" to the site to be inspected INP, it is arranged so as to face the site to be inspected INP.

波長選択器30は、複数のレーザ光源10a,10b,10c,・・の中からいずれか1つを選択し、該選択されたレーザ光源に基づく照射光ILを被検査部位INPに照射することにより、吸光度aを算出(後述)すべき特定波長を選択する。
波長選択器30は、複数のノッチ(符号なし)がそれぞれのレーザ光源10a,10b,10c,・・に接続され、且つ、コモン端子(符号なし)が照射器15に接続された光路セレクタによって構成してもよい(図1及び図2参照)。
The wavelength selector 30 selects one of the plurality of laser light sources 10a, 10b, 10c, . . . , select a specific wavelength for which the absorbance a is to be calculated (described later).
The wavelength selector 30 is composed of an optical path selector having a plurality of notches (unsigned) connected to the respective laser light sources 10a, 10b, 10c, . (See FIGS. 1 and 2).

次に、受光器25について説明する前に受光箇所Rjkについて説明しておく。
図2(b)は、照射器15、被検査部位INP、複数の受光箇所Rjk及び複数の受光器25の位置関係を説明するための斜視図である。被検査部位INP及び受光箇所Rjk等の範囲は仮想的に一点鎖線及び点線で表示している。また、受光器25は符号で示すのみであり、その輪郭は描いていない。図2(c)は、図2(b)の領域Aを照射器15側から視たときの複数の受光箇所Rjkの配置を例示したものである。受光箇所Rjkは、実際には生体Biの体表Bsの曲面(xy面)において設定されるものであるが説明のために平面上に示している。
Next, before describing the light receiver 25, the light receiving point Rjk will be described.
FIG. 2B is a perspective view for explaining the positional relationship among the irradiator 15, the inspected site INP, the plurality of light receiving locations Rjk, and the plurality of light receivers 25. FIG. The ranges of the inspected portion INP, the light receiving portion Rjk, etc. are virtually indicated by dashed-dotted lines and dotted lines. Also, the light receiver 25 is only indicated by a symbol and its outline is not drawn. FIG. 2(c) illustrates the arrangement of a plurality of light-receiving points Rjk when the area A in FIG. 2(b) is viewed from the illuminator 15 side. The light receiving point Rjk is actually set on the curved surface (xy plane) of the body surface Bs of the living body Bi, but is shown on a plane for explanation.

受光箇所Rjkは、体表Bsにおいて出射光OLを受光する箇所である。本明細書において、受光箇所Rjkを、受光する「位置」として説明するが、このような位置を含んだ一定の面積を有する「小領域」として説明する場合がある。「小領域」としての受光箇所Rjkの集合体により、後述するDHR変化量のマップ化を行う範囲であるマップ領域を形成する。図2の例においては、4行5列の並びでR11~R45で示される20箇所の受光箇所Rjkが設定されており、それらの集合体がマップ領域となる。 The light receiving location Rjk is a location on the body surface Bs that receives the emitted light OL. In this specification, the light-receiving point Rjk is described as a "position" that receives light, but may be described as a "small area" having a certain area including such a position. A set of light-receiving locations Rjk as a "small area" forms a map area, which is a range for mapping a DHR change amount, which will be described later. In the example of FIG. 2, 20 light-receiving points Rjk indicated by R11 to R45 are set in an arrangement of 4 rows and 5 columns, and a set of them is the map area.

癌発生疑い部位特定装置1は受光器25を複数備える。
受光器25は、当該癌発生疑い部位特定装置1と被検査部位INPとが所定の関係で配置されたときに、生体Biの体表Bsに沿った複数の受光箇所Rjkにそれぞれ配置され、被検査部位INPから外部に出射した出射光OLを受ける。
The device 1 for identifying a suspected cancerous site includes a plurality of light receivers 25 .
The light receivers 25 are arranged at a plurality of light receiving points Rjk along the body surface Bs of the living body Bi when the apparatus 1 for identifying a suspected cancerous site and the site to be inspected INP are arranged in a predetermined relationship. It receives the emitted light OL emitted from the inspection site INP to the outside.

図2の例では、受光器25はR11~R45で示される20箇所の受光箇所Rjkに配置される。また、図1及び図2の例では、いわゆる透過型の癌発生疑い部位特定装置を例にして説明しているため、ここでの受光器25は被検査部位INPを挟んで照射器15にほぼ対向するようにそれぞれ配置されることとなる。 In the example of FIG. 2, the light receivers 25 are arranged at 20 light receiving locations Rjk indicated by R11 to R45. In addition, in the examples of FIGS. 1 and 2, a so-called transmission-type suspected cancer site identification device is described as an example. They are arranged so as to face each other.

個体(ディスクリート)の受光素子をそれぞれの「受光器25」として構成してもよい。或いはまた、一定の面積を有するCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサの1ピクセル単位の素子を、それぞれの「受光器25」として構成してもよい。 Individual (discrete) light receiving elements may be configured as the respective "light receivers 25". Alternatively, a pixel unit element of a CCD (Charge Coupled Device) image sensor having a certain area may be configured as each "light receiver 25".

光検出器20は、受光器25が受けた出射光OLを検出して光計測信号(図示を省略)に変換し該光計測信号を出力する。
具体的には、光検出器20は、波長(換言すると周波数)に応じた光の強度を検出して光計測信号(受光強度のスペクトラムを含む信号)として出力するものとして構成してもよい。例えば、分光器を光検出器20として採用することができる。
光検出器20は、複数の受光器25に共通の1つの光検出器が接続されている(図1及び図2参照)。しかし、光検出器20具体的構成はこれに限定されるものではない、複数の受光器25にそれぞれ対応するように個別の光検出器を配置してもよい。
The photodetector 20 detects the emitted light OL received by the light receiver 25, converts it into an optical measurement signal (not shown), and outputs the optical measurement signal.
Specifically, the photodetector 20 may be configured to detect the intensity of light according to the wavelength (in other words, frequency) and output it as an optical measurement signal (a signal including a spectrum of received light intensity). For example, a spectrometer can be employed as photodetector 20 .
As for the photodetector 20, one common photodetector is connected to a plurality of light receivers 25 (see FIGS. 1 and 2). However, the specific configuration of the photodetector 20 is not limited to this, and individual photodetectors may be arranged so as to correspond to the plurality of light receivers 25, respectively.

(2)圧力印加手段40
癌発生疑い部位特定装置1は、圧力印加手段40を備える(図1及び図2参照)。
圧力印加手段40は、被検査部位INPに所与の圧力を印加する。圧力印加手段40は、検査空間660に収容される被検査部位INPを含む生体Biに対して凡そ均等に圧力が印加されるように、検査空間660の内壁によって生体Biを押すような機構により構成してもよい。
ここでの「圧力」はいわゆる静圧であり、例えば乳房Br内部の水分等の流動・揺動の影響が無い状態での圧力をいうものとする。
(2) Pressure applying means 40
The apparatus 1 for identifying a suspected cancerous site includes pressure applying means 40 (see FIGS. 1 and 2).
The pressure application means 40 applies a given pressure to the inspection site INP. The pressure applying means 40 is configured by a mechanism that presses the living body Bi with the inner wall of the examination space 660 so that the pressure is applied to the living body Bi including the site to be examined INP accommodated in the examination space 660 approximately uniformly. You may
The "pressure" here is a so-called static pressure, for example, the pressure in a state where there is no influence of flow and fluctuation of moisture inside the breast Br.

圧力印加手段40は、後述する制御演算部50内の圧力印加制御部(図示を省略)に接続され、該圧力印加制御部からの指示に従って動作する。制御演算部50内の圧力印加制御部(図示を省略)は、圧力を印加するタイミング、圧力の大きさ、印加時間に対する圧力の大きさの変化を表すプロファイル等を適宜変更するなどの指示を圧力印加手段40に出力して、圧力印加に関する制御を行う。 The pressure application means 40 is connected to a pressure application control section (not shown) in the control calculation section 50, which will be described later, and operates according to instructions from the pressure application control section. A pressure application control unit (not shown) in the control calculation unit 50 issues instructions such as appropriately changing the timing of applying pressure, the magnitude of pressure, and a profile representing changes in the magnitude of pressure with respect to the application time. It is output to the application means 40 to control pressure application.

本明細書において、被検査部位INPに所与の圧力が印加された動作状態を「圧力印加モード」というものとする。また、圧力印加手段40による圧力印加が解除されて、被検査部位INPが強制的な圧力から解放された状態を「圧力開放モード」というものとする。 In this specification, the operating state in which a given pressure is applied to the inspection site INP is referred to as a "pressure application mode". Further, the state in which the pressure application by the pressure applying means 40 is released and the site to be inspected INP is released from the compulsory pressure will be referred to as a "pressure release mode".

なお、癌発生疑い部位特定装置1は、圧力印加モードにおいては、被検査部位INPに対して所定の圧力を印加するものである。「所定の圧力」の程度として、新生血管の中を通過しようとする赤血球の流れは滞るが正常組織の毛細血管の中を通過しようとする赤血球の流れは阻害されない程度の圧力であることが好ましい。さらには、15mmHg~25mmHgの範囲内の圧力を印加するものである、ことが一層好ましい。 In the pressure application mode, the cancerous suspected site identification device 1 applies a predetermined pressure to the site to be inspected INP. The degree of the "predetermined pressure" is preferably such that the flow of erythrocytes that are about to pass through new blood vessels is stagnated, but the flow of erythrocytes that are about to pass through capillaries of normal tissues is not blocked. . Furthermore, it is more preferable to apply a pressure within the range of 15 mmHg to 25 mmHg.

(3)制御演算部50
図3は、実施形態1の制御演算部50及び癌発生疑い判断部60が行う制御・演算を説明するために示すフロー図である。図3(a)はゼネラルフロー図である。図3(b)は、還元ヘモグロビン比率DHR算出するステップS10又は/及びステップS20のみを詳細に示したフロー図である。
以下、図3を中心に参照しながら制御演算部50が行う制御演算について説明する。
(3) Control calculation unit 50
FIG. 3 is a flowchart for explaining the control and calculation performed by the control calculation unit 50 and the cancer-occurrence-suspicious determination unit 60 of the first embodiment. FIG. 3(a) is a general flow diagram. FIG. 3(b) is a flowchart showing in detail only step S10 and/or step S20 for calculating the reduced hemoglobin ratio DHR.
The control calculation performed by the control calculation unit 50 will be described below mainly with reference to FIG.

(3-1)制御演算部50の概要
癌発生疑い部位特定装置1は、制御演算部50を備える。
制御演算部50は、光検出器20と接続されており、光検出器20から光計測信号(後述)を入力する。また、制御演算部50は、圧力印加手段40、波長選択器30及び光源10と接続されている。さらに、制御演算部50には、制御演算部50が生成したDHR変化量マップ情報(後述)を表示するための表示手段500が接続されていてもよい。
制御演算部50には、外部より照射光強度Iinλiに関する信号が与えられる。この照射光強度Iinλiに関する信号は、制御演算部50が特定波長に対応した吸光度aを算出する際(後述)に用いられる。この照射光強度Iinλiは、光源10から出力された照射光ILを参照光として直に制御演算部50側に引き込むことによって与えてもよいし、照射光強度Iinλiが既知の場合には情報として制御演算部50に与えてもよい(図1及び図2も併せて参照)。
(3-1) Overview of Control Calculation Unit 50 The device 1 for identifying a suspected cancerous site includes a control calculation unit 50 .
The control calculation unit 50 is connected to the photodetector 20 and receives an optical measurement signal (described later) from the photodetector 20 . Also, the control calculation unit 50 is connected to the pressure applying means 40 , the wavelength selector 30 and the light source 10 . Further, the control calculation unit 50 may be connected to display means 500 for displaying DHR variation map information (described later) generated by the control calculation unit 50 .
A signal relating to the irradiation light intensity Iinλi is supplied to the control calculation unit 50 from the outside. The signal related to the irradiation light intensity Iinλi is used when the control calculation unit 50 calculates the absorbance a corresponding to the specific wavelength (described later). This irradiation light intensity Iinλi may be given by drawing the irradiation light IL output from the light source 10 directly to the control calculation unit 50 side as a reference light. It may be given to the calculation unit 50 (see also FIGS. 1 and 2).

制御演算部50は、以下に説明する制御・演算機能を提供するものであれば、如何なるもので具現化してもよい。例えば、必要な変換回路(A/D変換回路等)の他、DSP(Digital Signal Processor)、マイコン等のプロセッサを準備し、以下に説明する制御・演算に関するアルゴリズムを記述したプログラムや関連するデータをプロセッサに実装して当該プログラムを実行することにより制御演算部50を実現してもよい。 The control calculation unit 50 may be embodied by any device as long as it provides the control/calculation functions described below. For example, in addition to necessary conversion circuits (A/D conversion circuits, etc.), DSP (Digital Signal Processor), processors such as microcomputers, etc. are prepared, and programs describing algorithms related to control and calculation described below and related data are stored. The control calculation unit 50 may be implemented by being implemented in a processor and executing the program.

制御演算部50は、上記した圧力印加に関する制御、波長選択に関する制御、光の照射に関する制御(照射出力の大きさの調整、照射タイミングの制御等)を行う。また制御演算部50は、受光箇所Rjk毎の還元ヘモグロビン比率DHRの算出を行い(S10,S20)、癌発生疑いの判断に用いられるDHR変化量マップを生成する(S30,S40)。 The control calculation unit 50 performs the above-described control related to pressure application, control related to wavelength selection, and control related to light irradiation (adjustment of magnitude of irradiation output, control of irradiation timing, etc.). The control calculation unit 50 also calculates the reduced hemoglobin ratio DHR for each light receiving point Rjk (S10, S20), and generates a DHR change amount map used for determining whether cancer is suspected (S30, S40).

(3-2)制御演算部50が行う還元ヘモグロビン比率DHRの算出(S10,S20)
制御演算部50は、被検査部位INPに所定の圧力を印加する圧力印加モード、及び、被検査部位INPへの圧力を開放する圧力開放モードのそれぞれのモードにおいて、受光箇所Rjk毎の還元ヘモグロビン比率DHRを算出する。
(3-2) Calculation of reduced hemoglobin ratio DHR performed by control calculation unit 50 (S10, S20)
The control operation unit 50 calculates the ratio of reduced hemoglobin for each light receiving site Rjk in each of a pressure application mode for applying a predetermined pressure to the site under inspection INP and a pressure release mode for releasing the pressure on the site under inspection INP. Calculate the DHR.

実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1は、被検査部位INPを圧力印加モードの下に置いて還元ヘモグロビン比率HDRpを取得し、次いで、被検査部位INPを圧力開放モードの下に置いて還元ヘモグロビン比率HDRrを取得することにより、受光箇所Rjk毎のDHR変化量を算出するものとして構成する。
具体的には、まず、「第1計測」として、圧力印加モードで出射光OLを計測し還元ヘモグロビン比率DHRを算出して(S10)、圧力印加モード時の還元ヘモグロビン比率DHRpを受光箇所Rjk毎に取得する(D1)。次いで、「第2計測」として、圧力開放モードで出射光OLを計測し還元ヘモグロビン比率DHRを算出して(S20)、圧力開放モード時の還元ヘモグロビン比率DHRrを受光箇所Rjk毎に取得する(D2)(図5も併せて参照)。
The apparatus 1 for identifying suspected cancerous sites according to the first embodiment places the site under inspection INP in the pressure application mode to acquire the reduced hemoglobin ratio HDRp, and then places the site under inspection INP in the pressure release mode. By acquiring the reduced hemoglobin ratio HDRr, the DHR change amount for each light receiving point Rjk is calculated.
Specifically, first, as a “first measurement”, the emitted light OL is measured in the pressure application mode to calculate the reduced hemoglobin ratio DHR (S10), and the reduced hemoglobin ratio DHRp in the pressure application mode is calculated for each light receiving point Rjk. (D1). Next, as a “second measurement”, the emitted light OL is measured in the pressure release mode to calculate the reduced hemoglobin ratio DHR (S20), and the reduced hemoglobin ratio DHRr in the pressure release mode is acquired for each light receiving point Rjk (D2 ) (see also FIG. 5).

(3-3)吸光度aを得るまでの制御・演算
制御演算部50による受光箇所毎の還元ヘモグロビン比率DHRを得るまでの詳しい制御・演算は、以下のとおり行う《以下、図3(b)参照》。
(3-3) Control/calculation until obtaining absorbance a Detailed control/calculation until obtaining the reduced hemoglobin ratio DHR for each light receiving point by the control calculation unit 50 is performed as follows (see FIG. 3(b) below). >>.

(a)特定波長における出射光強度Ioutλiの計測(S2)
まず、波長λi(但し、iは自然数)を特定波長として選択する(S201)。具体的には波長選択器30の光路セレクタのノッチをレーザ光源10aに切り替えることによって行う。次いで、照射器15より被検査部位INPに向け照射光ILを照射を開始する(S202)。これに伴い、受光器25は出射光OLを受け、光検出器20は受光器25が受けた出射光OLに基づいて光計測信号を出力することとなる(S203)。次いで、光計測信号に基づいて特定波長λiにおける出射光強度Ioutλiを抽出する(S204)。この段階では照射光ILの照射を終了していてもよい。なお、これらのうちステップS203及びステップS204については受光箇所Rjk毎に行う。
(a) Measurement of emitted light intensity Ioutλi at a specific wavelength (S2)
First, a wavelength λi (where i is a natural number) is selected as a specific wavelength (S201). Specifically, the notch of the optical path selector of the wavelength selector 30 is switched to the laser light source 10a. Next, irradiation of the irradiation light IL from the irradiator 15 toward the site to be inspected INP is started (S202). Accordingly, the light receiver 25 receives the emitted light OL, and the photodetector 20 outputs an optical measurement signal based on the emitted light OL received by the light receiver 25 (S203). Next, the emitted light intensity Ioutλi at the specific wavelength λi is extracted based on the optical measurement signal (S204). At this stage, the irradiation of the irradiation light IL may be finished. Among these steps, steps S203 and S204 are performed for each light receiving point Rjk.

(b)特定波長における吸光度aiの算出(S4)
次に、光計測信号から抽出された出射光OLの特定波長における出射光強度Ioutλi、及び、照射光ILの特定波長における照射光強度Iinλiに基づき特定波長λiにおける吸光度aiを算出する(S4)。
出射光強度Ioutλiは上記したステップS2によって得られた値を用い、照射光強度Iinλiは外部から与えられた所与の値を用いる。また、吸光度aiの算出にあたっては、ランベルト・ベール法則の公式《ここでは、図3(b)のS4の枠内の左端に示された式》を用いる。吸光度aiの算出は、受光箇所Rjk毎に行う。
(b) Calculation of absorbance ai at specific wavelength (S4)
Next, the absorbance ai at the specific wavelength λi is calculated based on the output light intensity Ioutλi at the specific wavelength of the output light OL and the irradiation light intensity Iinλi at the specific wavelength of the irradiation light IL extracted from the optical measurement signal (S4).
The output light intensity Ioutλi uses the value obtained in step S2, and the irradiation light intensity Iinλi uses an externally given value. Further, in calculating the absorbance ai, the formula of the Lambert-Beer law {here, the formula shown at the left end in the frame of S4 in FIG. 3(b)} is used. The calculation of the absorbance ai is performed for each light receiving point Rjk.

(c)多波長による出射光強度Ioutλの計測と吸光度aの算出
次に、波長λiとは異なる波長λi+1を特定波長として選択しなおす(S301)。その上で、新たな波長λi+1による照射光ILの照射を開始する(S302)。受光器25は出射光OLを受け、光検出器20は受光器25が受けた出射光OLに基づいて光計測信号を出力することとなる(S303)。次いで、光計測信号に基づいて特定波長λi+1における出射光強度Ioutλi+1を抽出する(S304)。同様に、これらのうちステップS303及びステップS304については受光箇所Rjk毎に行う。
その上で、光計測信号から抽出された出射光OLの特定波長における出射光強度Ioutλi+1、及び、照射光ILの特定波長における照射光強度Iinλi+1に基づき特定波長λi+1における吸光度ai+1を算出する(ここでは、図3(b)のS4の枠内の中央に示された式を用いる)。吸光度ai+1の算出は、受光箇所Rjk毎に行う。
以降、特定波長としての波長λを変えながら、つまりiの値を1ずつ増やしながら、同様の制御・演算を繰り返す(S2参照)。
(c) Measurement of Emitted Light Intensity Ioutλ Using Multiple Wavelengths and Calculation of Absorbance a Next, a wavelength λi+1 different from the wavelength λi is reselected as a specific wavelength (S301). After that, irradiation of irradiation light IL with a new wavelength λi+1 is started (S302). The light receiver 25 receives the emitted light OL, and the photodetector 20 outputs an optical measurement signal based on the emitted light OL received by the light receiver 25 (S303). Next, the emitted light intensity Ioutλi+1 at the specific wavelength λi+1 is extracted based on the optical measurement signal (S304). Similarly, among these, steps S303 and S304 are performed for each light receiving point Rjk.
Then, the absorbance ai+1 at the specific wavelength λi+1 is calculated based on the output light intensity Ioutλi+1 at the specific wavelength of the output light OL extracted from the optical measurement signal and the irradiation light intensity Iinλi+1 at the specific wavelength of the irradiation light IL (here, , using the equation shown in the middle of the frame of S4 in FIG. 3(b)). The calculation of the absorbance ai+1 is performed for each light receiving point Rjk.
After that, the same control/calculation is repeated while changing the wavelength λ as the specific wavelength, that is, while increasing the value of i by 1 (see S2).

このように、制御演算部50は、互いに波長の異なる複数の特定波長(本明細書において「多波長」ということがある。)について、特定波長の波長を変えながら上記(a)特定波長における出射光強度Ioutλの計測S2及び(b)特定波長における吸光度aの算出を、それぞれ行う。
これにより、多波長(λi,λi+1,λi+2,・・)についての吸光度(ai,ai+1,ai+2,・・)を、受光箇所Rjk毎に得ることができる。
In this way, the control operation unit 50 outputs (a) the output at the specific wavelength while changing the wavelength of the specific wavelength for a plurality of specific wavelengths (which may be referred to as “multiple wavelengths” in this specification) that are different from each other. Measurement S2 of the incident light intensity Ioutλ and (b) calculation of the absorbance a at the specific wavelength are performed respectively.
As a result, absorbances (ai, ai+1, ai+2, . . . ) for multiple wavelengths (.lambda.i, .lambda.i+1, .lambda.i+2, .

なお、癌発生疑い部位特定装置1は、酸化ヘモグロビンの特性吸収曲線C1及び還元ヘモグロビンの特性吸収曲線C2において、酸化ヘモグロビンの吸光係数及び還元ヘモグロビンの吸光係数が等しくなる波長をλEとすると、少なくとも、λE以下の波長の中から1つの波長を特定波長として選択し、且つ、λEを超える波長(λEよりも長い波長)の中から1つの波長を特定波長として選択し、選択したそれぞれの波長における吸光度aをそれぞれ算出するものである、ことが好ましい。
また、癌発生疑い部位特定装置1は、互いに波長の異なる3つ以上の波長を特定波長として選択して、選択したそれぞれの波長における吸光度aをそれぞれ算出するものである、ことがより好ましい。
In the characteristic absorption curve C1 of oxygenated hemoglobin and the characteristic absorption curve C2 of reduced hemoglobin, the cancer-causing-suspected-site identifying device 1 assumes that the wavelength at which the absorption coefficients of oxygenated hemoglobin and reduced hemoglobin are equal to λE is at least: Select one wavelength as a specific wavelength from wavelengths below λE, and select one wavelength from wavelengths exceeding λE (longer wavelengths than λE) as a specific wavelength, and absorbance at each selected wavelength It is preferable to calculate a respectively.
More preferably, the apparatus 1 for identifying suspected cancerous sites selects three or more different wavelengths as specific wavelengths, and calculates the absorbance a at each of the selected wavelengths.

(3-4)還元ヘモグロビン比率DHR算出の詳細(S8)
図4は、酸化ヘモグロビンの特性吸収曲線C1及び還元ヘモグロビンの特性吸収曲線C2を示す図である。ここで「酸化ヘモグロビンの特性吸収曲線及び還元ヘモグロビンの特性吸収曲線」とは、酸化ヘモグロビンに特有の光吸収曲線(図4のC1参照)及び還元ヘモグロビンに特有の光吸収曲線(図4のC2)のことをいうものとする。
(3-4) Details of reduced hemoglobin ratio DHR calculation (S8)
FIG. 4 is a diagram showing a characteristic absorption curve C1 of oxygenated hemoglobin and a characteristic absorption curve C2 of reduced hemoglobin. Here, the “characteristic absorption curve of oxygenated hemoglobin and the characteristic absorption curve of reduced hemoglobin” refer to the light absorption curve specific to oxygenated hemoglobin (see C1 in FIG. 4) and the light absorption curve specific to reduced hemoglobin (C2 in FIG. 4). shall mean.

制御演算部50は、続いて、互いに波長が異なる特定波長(λi,λi+1,λi+2,・・)毎に算出された吸光度(ai,ai+1,ai+2,・・)、並びに、酸化ヘモグロビンの特性吸収曲線情報及び還元ヘモグロビンの特性吸収曲線情報INF1に基づいて還元ヘモグロビン比率DHRを算出することを受光箇所毎Rjkに行う(S8)。 Subsequently, the control calculation unit 50 calculates the absorbance (ai, ai+1, ai+2, . . . ) calculated for each specific wavelength (λi, λi+1, λi+2, . Based on the information and the reduced hemoglobin characteristic absorption curve information INF1, the reduced hemoglobin ratio DHR is calculated for each light receiving point Rjk (S8).

還元ヘモグロビン比率DHRの算出は、具体的には次のように行う(図4参照)。
まず、「酸化ヘモグロビンの特性吸収曲線C1及び還元ヘモグロビンの特性吸収曲線C2」より、意図する特定波長に対応した「酸化ヘモグロビンの特性吸収曲線情報及び還元ヘモグロビンの特性吸収曲線情報」を把握する。酸化ヘモグロビンの吸光係数及び還元ヘモグロビンの吸光係数が等しくなる波長をλE(図4では800nm付近)としたときに、例えば、特定波長λ1として700nm付近の波長を、特定波長λ2として880nm付近の波長を、特定波長λ3としてλEを選択したとする。λ1における酸化ヘモグロビン(以下便宜上「HbO2」とする)の吸光係数は0.3、還元ヘモグロビン(以下便宜上「Hb」とする)の吸光係数は1.8として把握される。同様にλ2におけるHbO2の吸光係数は1.3、Hbの吸光係数は0.8として把握され、λ3におけるHbO2の吸光係数は0.85、Hbの吸光係数は0.85として把握される。これらを「酸化ヘモグロビンの特性吸収曲線情報及び還元ヘモグロビンの特性吸収曲線情報」とする。
特定波長がそれぞれλ1,λ2,λ3のときのそれぞれの吸光度をa1,a2,a3とし、還元ヘモグロビン数と酸化ヘモグロビン数との割合をx:yとすると、次の(1)式~(3)式のような連立方程式を立てることができる。
a1=1.8x+0.3y ・・・(1)
a2=0.8x+1.3y ・・・(2)
a3=0.85x+0.85y ・・・(3)
続いて、特定波長毎に計測され算出された吸光度a1,a2,a3を上記連立方程式に与える。制御演算部50は、この連立方程式を解くことにより当該受光箇所Rjkに対応したx,yの値を算出することができる。
最終的には、これら算出されたx,yの解を用いて、次の(4)式により、当該受光箇所Rjkに対応した還元ヘモグロビン比率DHRを算出することができる。
還元ヘモグロビン比率DHR=x/(x+y) ・・・(4)
Specifically, the calculation of the reduced hemoglobin ratio DHR is performed as follows (see FIG. 4).
First, "characteristic absorption curve information of oxygenated hemoglobin and characteristic absorption curve information of reduced hemoglobin" corresponding to an intended specific wavelength is grasped from "characteristic absorption curve C1 of oxygenated hemoglobin and characteristic absorption curve C2 of reduced hemoglobin". When the wavelength at which the absorption coefficient of oxygenated hemoglobin and the absorption coefficient of reduced hemoglobin are equal is λE (around 800 nm in FIG. 4), for example, a wavelength around 700 nm is used as the specific wavelength λ1, and a wavelength around 880 nm as the specific wavelength λ2. , λE is selected as the specific wavelength λ3. The absorption coefficient of oxygenated hemoglobin (hereinafter referred to as "HbO2" for convenience) at λ1 is understood to be 0.3, and the absorption coefficient of reduced hemoglobin (hereinafter referred to as "Hb" for convenience) is understood to be 1.8. Similarly, the absorption coefficient of HbO2 at λ2 is 1.3 and the absorption coefficient of Hb is 0.8, and the absorption coefficient of HbO2 at λ3 is 0.85 and the absorption coefficient of Hb is 0.85. These are referred to as "characteristic absorption curve information of oxygenated hemoglobin and characteristic absorption curve information of reduced hemoglobin".
Let a1, a2, and a3 be the respective absorbances when the specific wavelengths are λ1, λ2, and λ3, respectively, and let the ratio of the number of reduced hemoglobin and the number of oxidized hemoglobin be x:y. It is possible to set up simultaneous equations such as Eq.
a1=1.8x+0.3y (1)
a2=0.8x+1.3y (2)
a3=0.85x+0.85y (3)
Subsequently, the absorbances a1, a2, and a3 measured and calculated for each specific wavelength are applied to the above simultaneous equations. The control calculation unit 50 can calculate the values of x and y corresponding to the light receiving point Rjk by solving the simultaneous equations.
Ultimately, using these calculated solutions of x and y, the reduced hemoglobin ratio DHR corresponding to the light receiving location Rjk can be calculated by the following equation (4).
Reduced hemoglobin ratio DHR=x/(x+y) (4)

圧力印加モードの下で制御演算部50が上記演算を行うことにより、圧力印加モード時の還元ヘモグロビン比率DHRpを得ることができる《図3(a)のD1参照》。同様に、圧力開放モードの下で制御演算部50が上記演算を行うことにより、圧力開放モード時の還元ヘモグロビン比率DHRrを得ることができる(同D2)。 The reduced hemoglobin ratio DHRp in the pressure application mode can be obtained by the control calculation unit 50 performing the above calculation in the pressure application mode (see D1 in FIG. 3A). Similarly, the reduced hemoglobin ratio DHRr in the pressure release mode can be obtained by the control calculation unit 50 performing the above calculation under the pressure release mode (D2).

(3-5)制御演算部50が行うDHR変化量マップ情報の生成(S30,S40)
(a)DHR変化量の算出(S30)
制御演算部50は、圧力印加モードで算出した還元ヘモグロビン比率DHRpと、圧力開放モードで算出した還元ヘモグロビン比率DHRrとの間の差である「DHR変化量」を受光箇所毎に算出する《図3(a)のS30,D3》。
(3-5) Generation of DHR variation map information performed by control calculation unit 50 (S30, S40)
(a) Calculation of DHR variation (S30)
The control calculation unit 50 calculates the "DHR change amount", which is the difference between the reduced hemoglobin ratio DHRp calculated in the pressure application mode and the reduced hemoglobin ratio DHRr calculated in the pressure release mode, for each light receiving point (FIG. 3). S30, D3 of (a)>>.

図5は、実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1による吸光度の計測タイミング、還元ヘモグロビン比率DHRに関係する演算及びDHR変化量マップを説明するために示す図である。 FIG. 5 is a diagram for explaining the measurement timing of absorbance, the calculation related to the reduced hemoglobin ratio DHR, and the DHR change amount map by the cancer-causing-suspected-site identifying device 1 according to the first embodiment.

上記(3-1)~(3-4)の制御・演算によって、受光箇所Rjk毎に圧力印加モードによる還元ヘモグロビン比率DHRpの値(以下単に「DHRp」ということがある)、及び、圧力開放モードによる還元ヘモグロビン比率DHRrの値(以下単に「DHRr」ということがある)が得られた《図3(a)のD1,D2及び図5のMAPp,MAPrを参照》。
制御演算部50は、これらDHRp及びDHRrに基づき、DHRpとDHRrとの差をとる演算を行うことにより、受光箇所Rjk毎のDHR変化量を算出する《図3(a)のS30及び図5のS30を参照》。
By the control/calculation of (3-1) to (3-4) above, the value of the reduced hemoglobin ratio DHRp (hereinafter sometimes simply referred to as “DHRp”) in the pressure application mode and the pressure release mode for each light receiving point Rjk A value of the reduced hemoglobin ratio DHRr (hereinafter sometimes simply referred to as "DHRr") was obtained (see D1 and D2 in FIG. 3(a) and MAPp and MAPr in FIG. 5).
Based on these DHRp and DHRr, the control calculation unit 50 calculates the DHR change amount for each light receiving point Rjk by calculating the difference between DHRp and DHRr (S30 in FIG. 3A and See S30>>.

(b)DHR変化量マップ情報の生成(S40)
制御演算部50は、受光箇所Rjkに対応するようにしてそれぞれ得られたDHR変化量に基づき、受光箇所Rjk毎のDHR変化量の2次元的又は3次元的な分布を表すDHR変化量マップMAPdを生成する。制御演算部50は、DHR変化量マップMAPdを表すための情報であるDHR変化量マップ情報を生成する《図3(a)のS40,D4及び図5のMAPdを参照》。
(b) Generation of DHR variation map information (S40)
The control calculation unit 50 creates a DHR change amount map MAPd representing a two-dimensional or three-dimensional distribution of the DHR change amount for each light receiving point Rjk based on the DHR change amount obtained corresponding to the light receiving point Rjk. to generate The control calculation unit 50 generates DHR variation map information representing the DHR variation map MAPd (see S40 and D4 in FIG. 3A and MAPd in FIG. 5).

「DHR変化量」の態様は、連続的な数値であってもよいし、所定の数値幅毎に定義された水準/段階/レベル/ランク等と呼ばるもので表されるものであってもよい。図5のDHR変化量マップMAPdにおいては、DHR変化量が小さい方から大きい方までの間を便宜上4つの段階(Po1~Po4)に区分けした「水準」として表しており、図においてそれぞれの水準に応じて網掛けの種類を変えて描いている。 The aspect of "DHR variation" may be a continuous numerical value, or may be represented by a level/stage/level/rank defined for each predetermined numerical range. good. In the DHR change amount map MAPd of FIG. 5, the DHR change amount is divided into four levels (Po1 to Po4) for convenience, from small to large. The type of shading is changed accordingly.

なお、図5においては、便宜上、圧力印加モードによる還元ヘモグロビン比率DHRpのマップMAPpを作成し、且つ、圧力開放モードによる還元ヘモグロビン比率DHRrのマップMAPrを作成したうえで、DHR変化量マップMAPdを作成する例を記載した。しかし制御演算部50の具体的構成はこれに限定されるものではない。例えば、MAPp及びMAPrを作成せず、受光箇所Rjk毎にDHR変化量を個別に求め、これら受光箇所毎RjkのDHR変化量に基づいてDHR変化量マップMAPdを作成してもよい。 In FIG. 5, for the sake of convenience, a map MAPp of the reduced hemoglobin ratio DHRp in the pressure application mode is created, a map MAPr of the reduced hemoglobin ratio DHRr in the pressure release mode is created, and then a DHR variation map MAPd is created. An example is described. However, the specific configuration of the control calculation unit 50 is not limited to this. For example, instead of creating MAPp and MAPr, the DHR variation map MAPd may be created based on the DHR variation for each light receiving location Rjk, which is determined individually for each light receiving location Rjk.

(4)癌発生疑い判断部60
癌発生疑い部位特定装置1は、癌発生疑い判断部60を備える(図1及び図2参照)。
癌発生疑い判断部60は、DHR変化量マップ情報に基づいて癌発生疑い部位Sの場所を特定する。
(4) Cancer occurrence suspicion determination unit 60
The apparatus 1 for identifying a suspected cancerous site includes a suspected cancerous determination unit 60 (see FIGS. 1 and 2).
The cancer suspicion determination unit 60 identifies the location of the cancer suspicion site S based on the DHR variation map information.

癌発生疑いの判断は、被検査者の状況、癌発生疑い部位特定装置1による検査パラメータの設定、癌発生疑い部位の見逃し回避のためのマージン等を考慮に入れながら、DHR変化量の絶対値、他の部位のDHR変化量との相対的な違いなどに基づいて行う。何を観点としてどの程度の閾値をもって癌発生疑い部位の存否を判断するかは、最終的には医師に依るところが大きい。しかしながら、癌発生疑い部位特定装置1は後述するように従来の装置よりもS/N比が高いため、一定程度の高い精度をもって癌発生疑い部位を特定することができ、検査を行う医師の大きな助けとなる。 Judgment of suspicion of cancer development is made by taking into consideration the condition of the subject, setting of inspection parameters by the device 1 for identifying a suspected cancerous site, a margin for avoiding overlooking of a suspected cancerous site, etc., and the absolute value of the DHR change amount. , the relative difference from the DHR variation of other sites, and the like. Ultimately, it largely depends on the doctor as to what point of view and what level of threshold is used to determine the presence or absence of a suspected cancerous site. However, since the apparatus 1 for identifying suspected cancerous sites has a higher S/N ratio than the conventional apparatus, as will be described later, it is possible to identify the suspected cancerous sites with a certain degree of accuracy. help.

癌発生疑い判断部60は、DHR変化量マップ情報MAPdに基づき、DHR変化量が大きい部位(つまり、圧力開放モードでは還元ヘモグロビン比率DHRが低かった部位で、且つ、圧力印加モードでは還元ヘモグロビン比率DHRが高くなった部位)を新生血管Nが存在するものと推定し、癌発生疑い部位Sの場所として特定する。 Based on the DHR change amount map information MAPd, the cancer suspicion determination unit 60 determines a site where the DHR change amount is large (that is, a site where the reduced hemoglobin ratio DHR was low in the pressure release mode and the reduced hemoglobin ratio DHR in the pressure application mode). ) is assumed to be the presence of new blood vessels N, and is identified as the site S of suspected cancer development.

癌発生疑い判断部60は、DHR変化量マップ情報MAPdを参照し、所与の「閾値」よりもDHR変化量が大きい部位を、癌発生疑い部位Sとして特定してもよい。
例えば、被検査部位INPの中に、図2(b)に示すような位置に癌発生疑い部位Sが存在しており、例えば図5で示されたDHR変化量マップMAPdのようにDHR変化量が分布していたものとする。
上記「閾値」を、第2水準Po2と第3水準Po3との間に設定したとする。DHR変化量マップMAPdにおいて「閾値」よりも大きなDHR変化量を示す部位を抽出すると、受光箇所R23,R33,R34に対応した部位(第3水準Po3)及び受光箇所R24に対応した部位(第4水準Po4)が抽出される。この場合、受光箇所R23,R33,R34,R24に対応した部位は、癌発生疑い部位Sが存在する可能性が高い部位と評価することができる。さらに、DHR変化量が最も大きい第4水準Po4を示している受光箇所R24に対応した部位は、癌発生疑い部位Sが存在する可能性がより高いと評価することができる。癌発生疑い判断部60はこれらの評価結果を基に癌発生疑い部位Sを特定することができる。
The cancer suspicion determination unit 60 may refer to the DHR variation map information MAPd and specify, as the cancer suspicion site S, a site having a DHR variation larger than a given "threshold".
For example, in the site to be inspected INP, there is a suspected cancerous site S at a position as shown in FIG. 2(b). is distributed.
Assume that the above "threshold" is set between the second level Po2 and the third level Po3. When extracting parts showing a DHR change amount larger than the "threshold" in the DHR change amount map MAPd, a part (third level Po3) corresponding to the light receiving points R23, R33, R34 and a part (fourth level Po3) corresponding to the light receiving point R24 are extracted. The level Po4) is extracted. In this case, the sites corresponding to the light-receiving sites R23, R33, R34, and R24 can be evaluated as sites with a high possibility of having the cancerous suspected site S. Furthermore, it can be evaluated that the site corresponding to the light receiving site R24 showing the fourth level Po4 with the largest DHR variation has a higher possibility of having a site S suspected of cancer development. The cancer suspicion determination unit 60 can specify the cancer suspicion site S based on these evaluation results.

参考までに、受光箇所Rjkの括りでDHR変化量に基づき癌発生疑い部位を特定する意義について、以下に補足説明する。
図2(b)に示すように、照射光ILは照射器15から被検査部位INPに対し照射される。このようにして被検査部位INPに入射した光は様々な方向に散乱しながら被検査部位INP内を進行するため、個別的/微視的にみれば複数の受光器25で受ける光の像は、必ずしも照射器15から受光器25の間を直線的に結んだときの投影像を直接的に反映したものとなっていない。
ただ、被検査部位INP内には水、脂肪等が凡そ均一に分布しているとするならば、複数の受光器25によって受けた出射光に基づく2次元的なイメージ(2次元的なマップ)においても、被検査部位INP内の癌発生疑い部位Sの位置関係が大体において反映されるものと考えられる。例えば、被検査部位INP内の中央付近に癌発生疑い部位Sが存在しているとすると、受光器25によって受けた出射光に基づいて描かれたDHR変化量マップにおいても、凡そマップ領域の中央付近に特異箇所として表示されるものと考えられる。
したがって、癌発生疑い部位特定装置1(図1及び図2の例)では、深さ方向における癌発生疑い部位Sの位置/場所は不明ではあるが、DHR変化量マップにおける2次元的な癌発生疑い部位Sの場所/位置を、受光箇所Rjkの括り分解能をもって簡易的に特定することができる。
For reference, the following is a supplementary explanation of the significance of specifying a suspected cancerous site based on the amount of DHR change in the light-receiving site Rjk.
As shown in FIG. 2(b), the irradiation light IL is emitted from the irradiator 15 to the inspection site INP. In this way, the light incident on the inspection site INP travels through the inspection site INP while being scattered in various directions. , does not necessarily directly reflect the projected image when the irradiator 15 and the light receiver 25 are linearly connected.
However, assuming that water, fat, etc., are uniformly distributed in the inspection site INP, a two-dimensional image (two-dimensional map) based on the emitted light received by the plurality of light receivers 25 , it is considered that the positional relationship of the cancerous suspected site S within the site to be inspected INP is generally reflected. For example, if the suspected cancerous site S exists in the vicinity of the center of the inspection site INP, the DHR variation map drawn based on the emitted light received by the photodetector 25 also shows a map area approximately in the center of the map area. It is thought that it will be displayed as a peculiar point in the vicinity.
Therefore, in the apparatus for identifying suspected cancerous sites 1 (examples in FIGS. 1 and 2), although the position/location of the suspected cancerous sites S in the depth direction is unknown, two-dimensional cancer occurrence in the DHR variation map is determined. The place/position of the suspected site S can be easily specified with the bundled resolution of the light receiving site Rjk.

3.実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1の作用・効果
(1)多波長を用いて算出する還元ヘモグロビン比率DHR
従来の癌発生疑い部位特定装置においては、1つの特定波長(本明細書において「単波長」ということがある。)で計測した吸光度のみに基づいて還元ヘモグロビン比率DHRを算出することも一定の条件の下で可能かもしれない。
しかしこの場合、算出される還元ヘモグロビン比率DHRの値が条件によってバラつくこととなる。例えば、図4で示す波長λ1で吸光度aを計測して還元ヘモグロビン比率DHRを算出したとする。出射光が比較的暗かった場合を考えると、出射光強度Iの絶対値は比較的小さな値として計測され、それを基に算出した吸光度aは比較的高い値として算出されることになる。ただ、このように吸光度aが高くなった原因は、生体組織が元々光透過しづらい組織であるがために全体として吸光度aが高くなったのか、それとも、被検査部位INPにおける還元ヘモグロビン比率DHRが実際に高いために吸光度aが高くなったのか、判別することができない。仮に、還元ヘモグロビン比率DHRを算出したとしてもその値には多分に誤差を内包していることになる。
このような事情から、単波長で計測した吸光度のみで還元ヘモグロビン比率DHRを算出する場合、還元ヘモグロビン比率DHRの値の精度を上げるのには限界がある。
3. Functions and effects of the device 1 for identifying a suspected cancerous site according to the first embodiment (1) Reduced hemoglobin ratio DHR calculated using multiple wavelengths
In the conventional apparatus for identifying suspected cancerous sites, it is also possible to calculate the reduced hemoglobin ratio DHR based only on the absorbance measured at one specific wavelength (hereinafter sometimes referred to as "single wavelength") under certain conditions. may be possible under
However, in this case, the calculated value of the reduced hemoglobin ratio DHR varies depending on the conditions. For example, assume that the absorbance a is measured at the wavelength λ1 shown in FIG. 4 to calculate the reduced hemoglobin ratio DHR. Considering the case where the emitted light is relatively dark, the absolute value of the emitted light intensity I is measured as a relatively small value, and the absorbance a calculated based thereon is calculated as a relatively high value. However, the reason why the absorbance a increased in this way is that the absorbance a as a whole increased because the living tissue is originally a tissue that is difficult to transmit light, or the reduced hemoglobin ratio DHR at the inspection site INP It cannot be determined whether the absorbance a is high because it is actually high. Even if the reduced hemoglobin ratio DHR is calculated, the value will contain a lot of errors.
Under these circumstances, when calculating the reduced hemoglobin ratio DHR using only the absorbance measured at a single wavelength, there is a limit to increasing the accuracy of the reduced hemoglobin ratio DHR.

一方、本発明の癌発生疑い部位特定装置においては、(a)光計測信号から抽出された出射光の特定波長における出射光強度、及び、照射光の特定波長における照射光強度に基づき特定波長における吸光度を算出することを、互いに波長の異なる複数の特定波長についてそれぞれ行うとともに、(b)互いに波長が異なる特定波長毎に算出された吸光度、並びに、酸化ヘモグロビンの特性吸収曲線情報及び還元ヘモグロビンの特性吸収曲線情報に基づいて還元ヘモグロビン比率DHRを算出する、よう構成されている。 On the other hand, in the apparatus for identifying a suspected cancerous site of the present invention, (a) at a specific wavelength based on the emitted light intensity at a specific wavelength of the emitted light extracted from the optical measurement signal and the irradiation light intensity at the specific wavelength of the irradiated light Absorbance is calculated for a plurality of specific wavelengths different from each other, and (b) Absorbance calculated for each specific wavelength different from each other, characteristic absorption curve information of oxygenated hemoglobin, and characteristics of reduced hemoglobin It is configured to calculate the reduced hemoglobin ratio DHR based on the absorption curve information.

このように、実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1は、互いに波長の異なる複数の特定波長について吸光度を求め、それら複数の吸光度に基づいて還元ヘモグロビン比率DHRを算出ものであることから、受光器側の出射光強度Ioutλiの絶対値(明るさ/暗さ)に影響を受けることなく還元ヘモグロビン比率DHRを高精度に算出することができる。
したがって、実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1によれば、従来よりもS/N比が高く、従来よりも癌発生疑い部位の検出精度が高い癌発生疑い部位特定装置を提供することができる。
As described above, the apparatus for identifying a suspected cancerous site 1 according to the first embodiment obtains the absorbance for a plurality of specific wavelengths different from each other, and calculates the reduced hemoglobin ratio DHR based on the plurality of absorbances. The reduced hemoglobin ratio DHR can be calculated with high accuracy without being affected by the absolute value (brightness/darkness) of the emitted light intensity Ioutλi on the light receiver side.
Therefore, according to the apparatus 1 for identifying a suspected cancerous site according to the first embodiment, it is possible to provide an apparatus for identifying a suspected cancerous site that has a higher S/N ratio than the conventional one and a higher detection accuracy of the suspected cancerous site than the conventional one. can be done.

(2)圧力印加モード及び圧力開放モードによる計測
(2-1)癌細胞,新生血管,還元ヘモグロビン比率DHR,圧力印加の関係の考察
一般に、癌細胞はその増殖のために多くの栄養と酸素を必要とするため、癌細胞の周囲には新生血管が密集していることが知られている。こうしたことから、新生血管が密集している部位を発見することにより、発見した新生血管付近の部位を癌発生疑い部位として特定することができる(癌細胞と新生血管との関係)。
(2) Measurement by pressure application mode and pressure release mode (2-1) Consideration of relationship between cancer cells, new blood vessels, reduced hemoglobin ratio DHR, and pressure application In general, cancer cells require a lot of nutrients and oxygen for their growth. It is known that new blood vessels are densely formed around cancer cells. Therefore, by discovering a site where new blood vessels are concentrated, the site near the discovered new blood vessel can be identified as a suspected cancerous site (relationship between cancer cells and new blood vessels).

新生血管の形状についてみると、新生血管の内側(内腔)は、その内径が極めて小さく赤血球が1個通過するのがやっとという程度の狭い部分も多く散在している。また、新生血管は、所どころで屈曲しトグロを巻くような部分もあり不規則的な管の形状を有しており、流体を流通させるのに元々不適な形状となっている(新生血管の形状に関する知見)。
新生血管はこのような形状となっているため、発明者らは、新生血管を含む生体組織が圧迫(圧力印加)されると、屈曲している部分を中心に新生血管の内側が更に狭くなり、新生血管の中を通過しようとする赤血球の流れが滞るものと考察している。また、新生血管は、正常な毛細血管等に比べて圧迫による赤血球の停滞を惹き起こし易いものと考察している。
As for the shape of the new blood vessel, the inside (lumen) of the new blood vessel has a very small inner diameter, and there are many narrow parts where a single erythrocyte can hardly pass through. In addition, the new blood vessels have an irregular tube shape with some parts that bend and twist in places, and are originally unsuitable for the flow of fluid (new blood vessels). shape knowledge).
Since the new blood vessel has such a shape, the inventors found that when the biological tissue including the new blood vessel is compressed (applied pressure), the inner side of the new blood vessel becomes narrower around the bent portion. , considers that the flow of red blood cells that try to pass through the new blood vessels is blocked. They also consider that new blood vessels are more likely to cause red blood cell stagnation due to pressure than normal capillaries.

新生血管の内側で赤血球が停滞すると、近傍に存在している癌細胞(慢性的に酸素枯渇状態にある)により当該停滞した赤血球から酸素が奪われ、酸化ヘモグロビンは高率に還元ヘモグロビンへと変換され(脱酸素化され)、新生血管の内部では還元ヘモグロビン比率DHRが高まるものと考えられる。 When red blood cells become stagnant inside new blood vessels, the stagnant red blood cells are deprived of oxygen by nearby cancer cells (chronically oxygen-depleted), and oxygenated hemoglobin is converted to reduced hemoglobin at a high rate. It is considered that the reduced hemoglobin ratio DHR increases inside the new blood vessels.

以上より、発明者らは、生体組織が圧迫(圧力印加)されるのに呼応して還元ヘモグロビン比率DHRが特に高まった部位には新生血管が存在するものと推定し、さらに、新生血管の存在が推定される部位付近には、癌細胞が存在している可能性が高いものとして癌発生疑い部位として特定することができると、考察している。 Based on the above, the inventors presume that new blood vessels are present at sites where the reduced hemoglobin ratio DHR is particularly increased in response to compression (applied pressure) of the living tissue. It is considered that the vicinity of the estimated site can be specified as a suspected site of cancer development because there is a high possibility that cancer cells are present.

(2-2)圧力印加モード及び圧力開放モードを駆使した新生血管の存在部位の焙り出し
(a)総ヘモグロビン数の多寡によって新生血管を検出するとした場合の問題
癌細胞の周囲には新生血管が密集していることから、新生組織付近においては、正常組織に比べて血流量が多く総ヘモグロビン数が多いという他説もある。この説に則れば、被検査部位に特段の圧力を印加せずとも、血流量、総ヘモグロビン数等を計測し、それらの値が大きい部位を癌発生疑い部位とすることも可能である。しかし、この場合、正常組織の毛細血管が存在する部位であるために血流量、総ヘモグロビン数等が大きいのか、新生血管があるから血流量、総ヘモグロビン数等が大きいのか判別が難しい場合もある。その場合には、正常組織であるのにもかかわらず新生血管であるとの誤検出をする可能性もある(誤検出問題)。いわばノイズを拾う可能性がある。
(2-2) Using the pressure application mode and pressure release mode to expose the site where new blood vessels exist (a) Problems when detecting new blood vessels based on the amount of total hemoglobin New blood vessels are formed around cancer cells. There is another theory that, due to the high density, the blood flow is higher and the total hemoglobin count is higher in the vicinity of the neoplastic tissue than in the normal tissue. According to this theory, it is possible to measure the blood flow, the total hemoglobin count, etc., without applying any particular pressure to the site to be inspected, and determine the site where these values are large as a suspected cancerous site. However, in this case, it may be difficult to determine whether the blood flow, total hemoglobin count, etc., are large because the site has capillaries of normal tissue, or whether the blood flow, total hemoglobin count, etc., are large due to the presence of new blood vessels. . In that case, there is a possibility of erroneously detecting new blood vessels even though the tissue is normal tissue (erroneous detection problem). So to speak, there is a possibility of picking up noise.

(b)実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1による新生血管の検出
一方、実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1においては、上記「(2-1)癌細胞,新生血管,還元ヘモグロビン比率DHR,圧力印加の関係の考察」を踏まえて次のように構成されている。
すなわち、実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1は、被検査部位に所定の圧力を印加する圧力印加モード、及び、被検査部位INPへの圧力を開放する圧力開放モードのそれぞれのモードにおいて、還元ヘモグロビン比率DHRを算出することを受光箇所毎に行うよう構成されている。そして、圧力印加モードで算出した還元ヘモグロビン比率DHRpと、圧力開放モードで算出した還元ヘモグロビン比率DHRrとの間の差であるDHR変化量を受光箇所毎に算出するよう構成されている。
これにより、少なくとも受光箇所Rjk単位での分解能をもってDHR変化量を把握することができるようになる。
また、癌発生疑い部位特定装置1は、算出した受光箇所Rjk毎のDHR変化量の2次元的又は3次元的な分布を表すDHR変化量マップ情報を生成するよう構成されている。これにより、被検査部位INPの内部におけるDHR変化量の2次元的又は3次元的な分布状況を俯瞰し相対評価することができる。
さらに、癌発生疑い部位特定装置1は、DHR変化量マップ情報MAPdに基づき、DHR変化量が大きい部位(つまり、圧力開放モードでは還元ヘモグロビン比率DHRが低かった部位で、且つ、圧力印加モードでは還元ヘモグロビン比率DHRが高くなった部位)を新生血管Nが存在するものと推定し、癌発生疑い部位Sの場所として特定するよう構成されている。
(b) Detection of New Blood Vessels by the Device 1 for Identifying a Suspected Cancer Site According to Embodiment 1 Consideration of the relationship between the ratio of reduced hemoglobin DHR and the application of pressure", it is configured as follows.
That is, the apparatus for identifying a suspected cancerous site 1 according to the first embodiment operates in a pressure application mode for applying a predetermined pressure to the site to be inspected and a pressure release mode for releasing the pressure on the site to be inspected INP. , the reduced hemoglobin ratio DHR is calculated for each light receiving point. Then, the DHR change amount, which is the difference between the reduced hemoglobin ratio DHRp calculated in the pressure application mode and the reduced hemoglobin ratio DHRr calculated in the pressure release mode, is calculated for each light receiving point.
As a result, the DHR change amount can be grasped with a resolution at least in units of light-receiving points Rjk.
Further, the apparatus 1 for identifying a suspected cancerous site is configured to generate DHR change amount map information representing a two-dimensional or three-dimensional distribution of the calculated DHR change amount for each light receiving site Rjk. As a result, the two-dimensional or three-dimensional distribution of the DHR change amount inside the inspected portion INP can be overviewed and relatively evaluated.
Furthermore, based on the DHR change map information MAPd, the apparatus for identifying a suspected cancerous site 1 detects a site where the DHR change amount is large (that is, a site where the reduced hemoglobin ratio DHR was low in the pressure release mode and the reduced hemoglobin ratio in the pressure application mode). The site where the hemoglobin ratio DHR is high) is assumed to be the presence of new blood vessels N, and is configured to be identified as the location of the suspected cancerous site S.

このように、実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1によれば、被検査部位に所定の圧力を印加することで新生血管内に停滞する赤血球に対してのみ限定的に還元ヘモグロビン比率DHRを高めることができる。つまり圧力を印加することにより、還元ヘモグロビン比率DHRというメジャーで被検査部位を計測する際、例えば光吸収の強さ/光散乱の強さが1/10という悪条件(図12、[発明が解決しようとする課題]等参照)の下においても信号(光吸収)を高精度に抽出することができ、いわば正常組織の中から新生血管のみを際立たせながら焙り出すことができる。
したがって、実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1は、従来よりもS/N比が高く、従来よりも癌発生疑い部位の検出精度が高い癌発生疑い部位特定装置となる。
As described above, according to the apparatus for identifying a suspected cancerous site 1 according to the first embodiment, by applying a predetermined pressure to the site to be inspected, the reduced hemoglobin ratio DHR is limited only to the red blood cells stagnating in the new blood vessels. can increase That is, by applying pressure, when measuring the site to be inspected with a measure of the reduced hemoglobin ratio DHR, for example, the intensity of light absorption/strength of light scattering is 1/10, which is an adverse condition (Fig. Problems to be attempted], etc.), the signal (light absorption) can be extracted with high accuracy, and it is possible to highlight only the new blood vessels from the normal tissue.
Therefore, the apparatus 1 for identifying a suspected cancerous site according to the first embodiment has a higher S/N ratio than the conventional one and a higher detection accuracy for the suspected cancerous site than the conventional apparatus for identifying a suspected cancerous site.

(3)特定波長の選択の仕方
実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1は、酸化ヘモグロビンの特性吸収曲線C1及び還元ヘモグロビンの特性吸収曲線C2において、酸化ヘモグロビンの吸光係数及び還元ヘモグロビンの吸光係数が等しくなる波長をλEとすると、少なくとも、λE以下の波長の中から1つの波長を特定波長として選択し、且つ、λEを超える波長(λEよりも長い波長)の中から1つの波長を特定波長として選択し、選択したそれぞれの波長における吸光度をそれぞれ算出する。
このような構成となっているため、還元ヘモグロビングロビンの吸光係数及び酸化ヘモグロビンの吸光係数の大小関係が逆転しているポイントの2つの波長を少なくとも特定波長として選択することとなり、より誤差が抑えられ高精度に還元ヘモグロビン比率DHRを算出することが可能となる。
(3) How to Select a Specific Wavelength The apparatus 1 for identifying a suspected cancerous site according to the first embodiment has the absorption coefficient of oxygenated hemoglobin and the absorption of reduced hemoglobin in the characteristic absorption curve C1 of oxygenated hemoglobin and the characteristic absorption curve C2 of reduced hemoglobin. Let λE be the wavelength at which the coefficients are equal, at least one wavelength is selected as a specific wavelength from among the wavelengths below λE, and one wavelength is specified from among the wavelengths exceeding λE (wavelengths longer than λE). The wavelengths are selected and the absorbance at each selected wavelength is calculated respectively.
With such a configuration, at least two wavelengths at the point where the magnitude relationship between the absorption coefficient of reduced hemoglobin and the absorption coefficient of oxygenated hemoglobin is reversed is selected as the specific wavelength, thereby further suppressing errors. It is possible to calculate the reduced hemoglobin ratio DHR with high accuracy.

さらに、実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1は、互いに波長の異なる3つ以上の波長を特定波長として選択して、選択したそれぞれの波長における吸光度をそれぞれ算出するものである。
このような構成となっているため、3以上の条件式に基づいて還元ヘモグロビン比率DHRを算出することとなり、一層高精度に還元ヘモグロビン比率DHRを算出することが可能となる。
Further, the apparatus 1 for identifying suspected cancerous sites according to the first embodiment selects three or more different wavelengths as specific wavelengths, and calculates the absorbance at each of the selected wavelengths.
With such a configuration, the reduced hemoglobin ratio DHR is calculated based on three or more conditional expressions, and it becomes possible to calculate the reduced hemoglobin ratio DHR with higher accuracy.

(4)複数のレーザ光源を切り替えることによる波長選択
実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1は、光源10として、700nm~1200nmの範囲内の波長であって互いに波長の異なる波長に出力強度のピークをそれぞれ有する照射光ILを出力する複数のレーザ光源を有し、複数のレーザ光源の中からいずれか1つを選択し、該選択されたレーザ光源に基づく照射光ILを被検査部位INPに照射することにより、吸光度aを算出すべき特定波長を選択する。
このような構成となっているため、意図する波長に出力強度のピークを有するレーザ光源を複数のレーザ光源の中から選択することで、比較的容易に吸光度を計測すべき波長を選択し設定することが可能となる。
(4) Wavelength Selection by Switching a Plurality of Laser Light Sources The apparatus 1 for identifying a suspected cancerous site according to the first embodiment uses the light source 10 as the wavelength within the range of 700 nm to 1200 nm, and outputs intensities to wavelengths different from each other. , one of the plurality of laser light sources is selected, and the irradiation light IL based on the selected laser light source is applied to the inspection site INP A specific wavelength for which the absorbance a is to be calculated is selected by irradiating with .
With such a configuration, by selecting a laser light source having an output intensity peak at an intended wavelength from a plurality of laser light sources, it is relatively easy to select and set the wavelength at which the absorbance should be measured. becomes possible.

(5)実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1は、被検査部位を圧力印加モードの下に置いて還元ヘモグロビン比率HDRpを取得し、次いで、被検査部位を圧力開放モードの下に置いて還元ヘモグロビン比率HDRrを取得することにより、受光箇所毎のDHR変化量を算出するものである。
このような順番で還元ヘモグロビン比率DHRを取得することにより、S/N比を一層高めることができる。また、始めに圧力印加モードにて還元ヘモグロビン比率HDRpが比較的高い部位を探し当て、その後圧力開放モードで当該部位について特に精密に還元ヘモグロビン比率HDRrを取得するといったことも可能となり、検出精度を上げることができる。
(5) The apparatus 1 for identifying a suspected cancerous site according to the first embodiment places the site to be inspected in the pressure application mode to acquire the reduced hemoglobin ratio HDRp, and then places the site to be inspected in the pressure release mode. By obtaining the reduced hemoglobin ratio HDRr, the DHR change amount for each light receiving point is calculated.
By obtaining the reduced hemoglobin ratio DHR in such order, the S/N ratio can be further increased. In addition, it is also possible to first find a site with a relatively high reduced hemoglobin ratio HDRp in the pressure application mode, and then obtain the reduced hemoglobin ratio HDRr particularly precisely for that site in the pressure release mode, thereby improving the detection accuracy. can be done.

なお、圧力印加を開始してから光計測を行うまでの時間t1(図5)は、新生血管Nの中を通過しようとする赤血球の大多数が、新生血管Nで停滞をする状態になるまでの時間であることが好ましい。この時間t1は、検査を行う部位が生体Biのどの部位であるか、印加する圧力の大きさ等によって適宜設定することができるが、例えば、乳房Brであれば約20秒~30秒の範囲内で設定してもよい。
一方で、第1計測が完了した時刻から、圧力印加モードより圧力開放モードに移行する時刻までの時間t2(図5)は可能な限り短い方が好ましい。被検査者の状態や外部環境の状態が変化しないうちに、可能な限り同じ条件の下で検査することができるからである。
圧力印加モードより圧力開放モードに移行した時刻から第2計測を開始する時刻までの時間t3は、新生血管内の赤血球の振る舞いが圧力を掛けない状態と同様の通常通りに復帰するのに必要な最低限の時間程度に設定することが好ましい。
Note that the time t1 (FIG. 5) from the start of pressure application until the optical measurement is performed is the time until most of the red blood cells trying to pass through the new blood vessel N become stagnant in the new blood vessel N. is preferably the time of This time t1 can be appropriately set depending on which part of the living body Bi is inspected and the magnitude of the pressure applied. You can set it in
On the other hand, it is preferable that the time t2 (FIG. 5) from the time when the first measurement is completed to the time when the pressure application mode is shifted to the pressure release mode is as short as possible. This is because the inspection can be performed under the same conditions as much as possible before the condition of the person to be inspected or the condition of the external environment changes.
The time t3 from the time when the pressure application mode is shifted to the pressure release mode to the time when the second measurement is started is necessary for the behavior of the red blood cells in the new blood vessels to return to a normal state similar to the state in which no pressure is applied. It is preferable to set the minimum time.

(6)実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1は、圧力印加モードにおいて、被検査部位に対して15mmHg~25mmHgの範囲内の圧力を印加するものである。 (6) The apparatus 1 for identifying a suspected cancerous site according to the first embodiment applies a pressure within a range of 15 mmHg to 25 mmHg to the site to be inspected in the pressure application mode.

圧力印加モードにおいて被検査部位INPに印加する圧力の程度としては、15mmHgを下回る場合には、新生血管内の赤血球を十分に停滞させることができない。つまり脱酸素化を十分に促進することができない。一方、25mmHgを上回る場合には、正常組織の毛細血管内の赤血球まで停滞させ脱酸素化させてしまう惧れがある。
したがって、被検査部位INPに印加する圧力の程度として15mmHg~25mmHgの範囲内の圧力とすることで、好適に新生血管の内部に存在する赤血球に対してのみ限定的に還元ヘモグロビン比率DHRを高めることができる。
If the pressure applied to the inspection site INP in the pressure application mode is less than 15 mmHg, red blood cells in the new blood vessels cannot be sufficiently stagnated. In other words, deoxidation cannot be promoted sufficiently. On the other hand, if it exceeds 25 mmHg, there is a risk that even erythrocytes in the capillaries of normal tissue will stagnate and become deoxygenated.
Therefore, by applying a pressure within the range of 15 mmHg to 25 mmHg as the degree of pressure applied to the inspection site INP, it is possible to increase the reduced hemoglobin ratio DHR only for red blood cells present inside the new blood vessels. can be done.

(7)乳癌検査向け
実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1は、被検査部位INPとして乳房Brの一部又は全部が適用されて、乳癌の癌発生疑い部位Sを特定するものである、ことが好ましい。
(7) For Breast Cancer Examination The device 1 for specifying a suspected cancerous site according to the first embodiment is to specify a suspected cancerous site S of breast cancer by applying part or all of the breast Br as the site to be inspected INP. , is preferred.

乳房Brはその大部分が水及び脂肪からなる軟組織であるため、その内部では比較的深くまで光が透過/散乱し易い。また、乳房は、外形を変形させ易いことから、照射器15、受光器25、圧力印加手段40等が配置された検査空間660に対し乳房を容易に配置することができる。あるいは照射器15、受光器25、圧力印加手段40等を乳房に対し容易に装着することができる。また、医療現場の乳癌検査の大部分がX線マンモグラフィーによる検査である現状にあって、実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1は被検査者にほとんどダメージを与えず、且つ、癌発生疑い部位Sの検出精度が高い点は魅力的である。したがって、癌発生疑い部位特定装置1が検査を行う対象として「乳房」は好適であり、癌発生疑い部位特定装置1によれば「乳癌」の癌発生疑い部位Sについても的確に特定することができる。 Since the breast Br is mostly soft tissue composed of water and fat, light is likely to penetrate/scatter relatively deeply inside the breast Br. In addition, since the external shape of the breast is easily deformed, the breast can be easily arranged in the examination space 660 in which the irradiator 15, the light receiver 25, the pressure applying means 40 and the like are arranged. Alternatively, the irradiator 15, the light receiver 25, the pressure applying means 40, etc. can be easily attached to the breast. In addition, in the current situation where most of the breast cancer examinations in the medical field are conducted by X-ray mammography, the apparatus 1 for identifying a suspected cancerous site according to the first embodiment causes little damage to the examinee and prevents the occurrence of cancer. The point that the detection accuracy of the suspected part S is high is attractive. Therefore, the "breast" is suitable as an object to be inspected by the apparatus 1 for identifying a suspected cancerous site, and the apparatus 1 for identifying a suspected cancerous site can also accurately specify a "breast cancer" suspected cancerous site S. can.

[実施形態2]
図6は、実施形態2に係る癌発生疑い部位特定装置2を説明するために示すブロック図である。図6(a)は癌発生疑い部位特定装置2のブロック図である。図6(b)は、複数の照射器15a~15tの配置及び照射シーケンスについて説明するための図である。実施形態1と共通する構成要素については共通する符号を付し、それらの説明は省略する。
[Embodiment 2]
FIG. 6 is a block diagram for explaining the apparatus 2 for identifying a suspected cancerous site according to the second embodiment. FIG. 6(a) is a block diagram of the device 2 for specifying a suspected cancerous site. FIG. 6B is a diagram for explaining the arrangement and irradiation sequence of the plurality of irradiators 15a to 15t. Constituent elements common to those of the first embodiment are denoted by common reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

実施形態2に係る癌発生疑い部位特定装置2は、基本的には実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1と同様の構成を有するが、照射光ILを照射する側の構成が実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1とは異なる。
すなわち、実施形態2に係る癌発生疑い部位特定装置2は、図6(a)に示すように、複数の照射器15a~15tを備え、加えて投光走査手段70を備えている。
複数の照射器15a~15tは、生体Biの体表Bsに沿った複数の投光候補箇所Pjkにそれぞれ配置される。投光候補箇所Pjkの配列は、受光箇所Rjkの配列に対応するように設定される。図6(b)の例ではP11~P45で示す20箇所に設定されている。
投光走査手段70は、例えば光路セレクタ(符号なし)によって構成する。光路セレクタは、複数のノッチがそれぞれの照射器15a~15tに接続され、且つ、コモン端子が波長選択器30に接続される《図6(a)参照》。
The apparatus 2 for identifying a suspected cancerous site according to the second embodiment basically has the same configuration as the apparatus 1 for identifying a suspected cancerous site according to the first embodiment, but the configuration on the side that irradiates the irradiation light IL is the same as that of the embodiment. 1 is different from the apparatus 1 for identifying a suspected cancerous site according to 1.
That is, as shown in FIG. 6(a), the apparatus 2 for identifying a suspected cancerous site according to the second embodiment includes a plurality of irradiators 15a to 15t and, in addition, a light projection scanning means .
A plurality of irradiators 15a to 15t are arranged at a plurality of candidate light projection locations Pjk along the body surface Bs of the living body Bi. The array of candidate light projection locations Pjk is set to correspond to the array of light receiving locations Rjk. In the example of FIG. 6B, 20 positions indicated by P11 to P45 are set.
The light projection scanning means 70 is composed of, for example, an optical path selector (no reference numeral). The optical path selector has a plurality of notches connected to the respective illuminators 15a to 15t and a common terminal connected to the wavelength selector 30 (see FIG. 6A).

照射光ILを投入する照射箇所は、投光走査手段70(光路セレクタ)のノッチを切り替えることにより、複数の投光候補箇所P11~P45の中から順次選択することができる。例えば、図6(b)に示すように、P11の照射器15aから照射して必要な計測を行ったら、投光走査手段70(光路セレクタ)で照射箇所をP12に切り替え、次にP12の照射器15bから照射して必要な計測を行うというように、次々と照射箇所を切り替えるようにして順次照射を行ってもよい。 By switching the notch of the light projection scanning means 70 (optical path selector), the irradiation position to which the irradiation light IL is applied can be sequentially selected from a plurality of candidate light projection positions P11 to P45. For example, as shown in FIG. 6B, after irradiation from the irradiator 15a of P11 and necessary measurement are performed, the irradiation point is switched to P12 by the light projection scanning means 70 (optical path selector), and then the irradiation of P12 is performed. Irradiation may be performed sequentially by switching irradiation locations one after another, such as irradiating from the device 15b and performing necessary measurements.

実施形態2に係る癌発生疑い部位特定装置2は、複数の照射器15a~15tと、投光走査手段70とを更に備え、上記のような照射シーケンスを行うよう構成されているため、単一の照射器15によって検査を行う場合に比べ、より広範囲な被検査部位INPについて検査を行うことができる。 The apparatus 2 for identifying a suspected cancerous site according to the second embodiment further includes a plurality of irradiators 15a to 15t and a light projection scanning means 70, and is configured to perform the irradiation sequence as described above. A wider range of the inspected site INP can be inspected than when the inspection is performed by the irradiator 15 of .

なお、実施形態2に係る癌発生疑い部位特定装置2は、照射光ILを照射する側の構成以外の点においては、実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1と同様の構成を有する。そのため、実施形態1に係る癌発生疑い部位特定装置1が有する効果のうち該当する効果を同様に有する。 Note that the apparatus 2 for identifying a suspected cancerous site according to the second embodiment has the same configuration as the apparatus 1 for identifying a suspected cancerous site according to the first embodiment except for the configuration on the side that irradiates the irradiation light IL. Therefore, among the effects of the device for identifying a suspected cancerous site 1 according to the first embodiment, the corresponding effects are similarly obtained.

[実施形態3]
図7は、実施形態3に係る癌発生疑い部位特定装置3を説明するために示すブロック図である。図8は、拡散光トモグラフィーのデータ計測部及び画像再構成アルゴリズムを説明するために示す図である。図8において、上半分の「時間分解測定」と書かれて示された範囲はデータ計測部に対応し、下半分の「逆問題計算」と書かれて示された範囲は画像再構成アルゴリズムに対応している。実施形態1,2と共通する構成要素については共通する符号を付し、それらの説明は省略する。
[Embodiment 3]
FIG. 7 is a block diagram for explaining the cancer-occurring-suspicious site identification device 3 according to the third embodiment. FIG. 8 is a diagram for explaining the data measurement unit and image reconstruction algorithm of diffuse optical tomography. In FIG. 8, the upper half of the range labeled "time-resolved measurement" corresponds to the data measurement unit, and the lower half labeled "inverse problem calculation" corresponds to the image reconstruction algorithm. Yes. Components common to those of Embodiments 1 and 2 are denoted by common reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

実施形態3に係る癌発生疑い部位特定装置3は、基本的には実施形態1,2に係る癌発生疑い部位特定装置1,2と同様の構成を有するが、制御演算部50において光拡散トモグラフィー演算を行い3次元的な分布を表すDHR変化量マップ情報を生成する点において実施形態1,2に係る癌発生疑い部位特定装置1,2とは異なる。以下、実施形態3に係る癌発生疑い部位特定装置3について、実施形態1,2に係る癌発生疑い部位特定装置1,2と異なる特徴点を中心に、図7及び図8を用いて説明する。 The apparatus for identifying a suspected cancerous site 3 according to the third embodiment basically has the same configuration as the apparatuses for identifying a suspected cancerous site 1 and 2 according to the first and second embodiments. It is different from the suspected cancerous site identification devices 1 and 2 according to the first and second embodiments in that DHR variation map information representing a three-dimensional distribution is generated by calculation. The apparatus 3 for identifying a suspected cancerous site according to Embodiment 3 will be described below with reference to FIGS. .

(1)癌発生疑い部位特定装置3の基本構成
癌発生疑い部位特定装置3のレーザ光源(10a’,10b’,10c’,・・)は、照射光ILとしてパルスレーザ光を出力するパルスレーザ光源である。
癌発生疑い部位特定装置3は、(a)所与のパルスレーザ光の照射タイミングに基づいて光検出器20が出力する光計測信号を入力し、光計測信号に基づいて特定波長別の吸光度のプロファイルPRAλiを算出することを、互いに波長の異なる複数の特定波長λiについてそれぞれ行うとともに、(b)特定波長別の吸光度のプロファイルPRAλiに基づいて受光箇所毎の還元ヘモグロビン比率DHRのプロファイルPRdhrを算出することを受光箇所Rjk毎に行う。
次いで、癌発生疑い部位特定装置3は、受光箇所Rjk毎の還元ヘモグロビン比率DHRのプロファイルPRdhrに基づき拡散光トモグラフィーによる演算を行って、被検査部位INPにおけるDHR変化量の分布をDHR変化量マップ情報D4’として再構成する。
そして、癌発生疑い部位特定装置3は、DHR変化量マップ情報D4’に基づいて癌発生疑い部位Sの場所を特定する(以上、図7参照)。
なおここで「プロファイル」とは、時間要素を加味した当該物理量の変化履歴をいうものとする。
(1) Basic configuration of the suspected cancer site identification device 3 The laser light sources (10a′, 10b′, 10c′, . A light source.
The apparatus 3 for identifying suspected cancerous sites (a) receives an optical measurement signal output from the photodetector 20 based on the irradiation timing of a given pulsed laser beam, and measures the absorbance for each specific wavelength based on the optical measurement signal. The profile PRAλi is calculated for each of a plurality of specific wavelengths λi that are different from each other, and (b) the profile PRdhr of the ratio of reduced hemoglobin DHR for each light-receiving point is calculated based on the absorbance profile PRAλi for each specific wavelength. This is performed for each light receiving point Rjk.
Next, the cancerous suspected site identification device 3 performs calculation by diffuse optical tomography based on the profile PRdhr of the reduced hemoglobin ratio DHR for each light receiving site Rjk, and obtains the distribution of the DHR change amount at the inspection site INP as the DHR change amount map information. Reconstruct as D4'.
The device 3 for identifying the suspected cancerous site identifies the location of the suspected cancerous site S based on the DHR variation map information D4' (see FIG. 7).
It should be noted that the term "profile" as used herein refers to the change history of the physical quantity with consideration given to the time factor.

(2)拡散光トモグラフィー
拡散光トモグラフィーは、主に近赤外光を用いて生体組織の断層画像を得る技術である。拡散光トモグラフィーの実現に当たっては、大きく分けてデータ計測部及び画像再構成アルゴリズムが必要とされている(非特許文献2参照)。
(2) Diffuse Optical Tomography Diffuse optical tomography is a technique for obtaining tomographic images of living tissue mainly using near-infrared light. In order to realize diffuse optical tomography, a data measurement unit and an image reconstruction algorithm are roughly classified (see Non-Patent Document 2).

(a)データ計測部
一般に、拡散光トモグラフィーにおけるデータ計測部では、対象とする生体表面のある1点に光を入射し、生体内で散乱・吸収を受けながら伝播して再度生体表面に現れた光を多くの点で同時に検出する。入射点を変えながら同様の計測を行い、多くのデータを収集する(図8参照)。
実施形態3に係る癌発生疑い部位特定装置3においては、図7に示すように、上記した生体への光の入射の機能を、レーザ光源10a’,10b’,10c’・・及び照射器15によって構成している。一方、再度生体表面に現れた光を多くの点で検出する機能を、複数の受光器25、光検出器20及び制御演算部50の一部(必要に応じ)によって構成している。
(a) Data measurement unit Generally, in the data measurement unit in diffuse optical tomography, light is incident on a certain point on the target biological surface, propagates while being scattered and absorbed in the biological body, and appears again on the biological surface. Detect light at many points simultaneously. Similar measurements are performed while changing the incident point, and many data are collected (see FIG. 8).
In the apparatus 3 for identifying suspected cancerous sites according to the third embodiment, as shown in FIG. It consists of On the other hand, the function of detecting the light that has reappeared on the surface of the living body at many points is constituted by a plurality of light receivers 25, the photodetector 20, and part of the control/calculation unit 50 (if necessary).

(b)還元ヘモグロビン比率DHRのプロファイルPRdhrの取得
制御演算部50は一部にプロファイル演算部52を内包している。
プロファイル演算部52は、光源10(レーザ光源10a’,10b’,10c’,・・)からの照射光ILの照射タイミングに基づいて複数の受光器25及び光検出器20からの光計測信号を入力し出射光強度のプロファイルPRIiを特定波長毎に記録する。
次いで、特定波長毎の出射光強度のプロファイルPRIiと、照射光強度Iinλiのプロファイルとに基づいて、特定波長別の吸光度のプロファイルPRAλiを算出する。
次いで、これら特定波長別の吸光度のプロファイルPRAλiに基づいて、還元ヘモグロビン比率DHRのプロファイルPRdhrを算出する。
各時刻における還元ヘモグロビン比率DHRの算出の原理は実施形態1のそれと同様であり、具体的には、某時刻における各特定波長の吸光度の値(特定波長毎の吸光度のプロファイルPRAλiより取得可能)並びに、特定波長におけるHbの吸光度及びHbO2の吸光度に基づいて還元ヘモグロビン比率DHRを算出する。このような算出を所定時刻毎に行って時系列に沿ってプロットすることにより還元ヘモグロビン比率DHRのプロファイルPRdhrを得ることができる。
プロファイル演算部52,52,52,・・は、以上の制御・演算を受光箇所Rjk毎に行って、受光箇所Rjk毎に還元ヘモグロビン比率DHRのプロファイルPRdhrを得る。
(b) Acquisition of Profile PRdhr of Reduced Hemoglobin Ratio DHR The control calculation unit 50 partially includes a profile calculation unit 52 .
The profile calculator 52 calculates optical measurement signals from the plurality of light receivers 25 and the photodetectors 20 based on the irradiation timing of the irradiation light IL from the light source 10 (laser light sources 10a′, 10b′, 10c′, . . . ). A profile PRIi of input and output light intensity is recorded for each specific wavelength.
Next, an absorbance profile PRAλi for each specific wavelength is calculated based on the profile PRIi of the emitted light intensity for each specific wavelength and the profile PRIi of the irradiation light intensity Iinλi.
Next, based on the absorbance profile PRAλi for each specific wavelength, the reduced hemoglobin ratio DHR profile PRdhr is calculated.
The principle of calculating the reduced hemoglobin ratio DHR at each time is the same as that of Embodiment 1. Specifically, the absorbance value at each specific wavelength at a certain time (acquirable from the absorbance profile PRAλi for each specific wavelength) and , the reduced hemoglobin ratio DHR is calculated based on the absorbance of Hb and the absorbance of HbO2 at a specific wavelength. A profile PRdhr of the reduced hemoglobin ratio DHR can be obtained by performing such calculations at predetermined time intervals and plotting them along the time series.
The profile calculators 52 1 , 52 2 , 52 3 , . . . perform the above control/calculation for each light receiving point Rjk to obtain the profile PRdhr of the reduced hemoglobin ratio DHR for each light receiving point Rjk.

(c)一般に、拡散光トモグラフィーおける画像再構成アルゴリズムでは、生体の光学特性値分布を仮定して生体内の光伝播モデルを数値的に解く(順問題)。その結果を計測データと比較して一致すれば仮定した光学特性値分布が正しいとして画像が再構成されたと考える。一致しなければ光学特性値分布を仮定し直して再び順問題を解き、一致するまでこの操作を繰り返す(逆問題)(図8参照)。
実施形態3に係る癌発生疑い部位特定装置3においては、図7に示すように、この機能をトモグラフィー演算部55によって構成している。トモグラフィー演算部55は、上記(b)により受光箇所毎に得られた還元ヘモグロビン比率DHRのプロファイルPRdhrを入力し、これらに基づいて上記逆問題計算を繰り返して(図8参照)、被検査部位INP内の還元ヘモグロビン比率DHRの分布を再構成する。
(c) In general, an image reconstruction algorithm in diffuse optical tomography numerically solves an intra-vivo light propagation model assuming an optical characteristic value distribution of the living body (forward problem). If the result is compared with the measurement data and they match, it is considered that the assumed optical characteristic value distribution is correct and that the image has been reconstructed. If they do not match, the optical characteristic value distribution is re-assumed, the forward problem is solved again, and this operation is repeated until they match (inverse problem) (see FIG. 8).
In the apparatus 3 for identifying a suspected cancerous site according to the third embodiment, this function is implemented by a tomography calculation unit 55, as shown in FIG. The tomography calculation unit 55 inputs the profile PRdhr of the reduced hemoglobin ratio DHR obtained for each light-receiving location in the above (b), repeats the inverse problem calculation based on these (see FIG. 8), and determines the inspection site INP Reconstruct the distribution of the reduced hemoglobin ratio DHR in .

(3)DHR変化量マップ
圧力印加モードでプロファイル演算部52及びトモグラフィー演算部55が上記(2)の制御・演算を行うことにより、圧力印加モード時の還元ヘモグロビン比率DHRpの分布を得る。また、圧力開放モードでプロファイル演算部52及びトモグラフィー演算部55が上記(2)の制御・演算を行うことにより、圧力開放モード時の還元ヘモグロビン比率DHRrの分布を得る。
次いで、被検査部位INP内の所定の各座標において、これら両モードによる還元ヘモグロビン比率の間の差をとる演算を行って各座標におけるDHR変化量を得る。
これらの各座標におけるDHR変化量に基づいて被検査部位INP内のDHR変化量マップを再構成する。DHR変化量マップを表すための情報をDHR変化量マップ情報D4’とする(実施形態3では3次元イメージングの情報となる)。
癌発生疑い判断部60は、このDHR変化量マップ情報D4’に基づいて癌発生疑い部位Sの場所を特定する。
(3) DHR change amount map The distribution of the reduced hemoglobin ratio DHRp in the pressure application mode is obtained by performing the control/calculation of (2) above by the profile calculation unit 52 and the tomography calculation unit 55 in the pressure application mode. In addition, the distribution of the reduced hemoglobin ratio DHRr in the pressure release mode is obtained by the profile calculation unit 52 and the tomography calculation unit 55 performing the control/calculation of (2) above in the pressure release mode.
Next, at each predetermined coordinate within the site to be inspected INP, a calculation is performed to obtain the difference between the reduced hemoglobin ratios in these two modes, thereby obtaining the DHR variation at each coordinate.
A DHR variation map within the inspection site INP is reconstructed based on the DHR variation at each of these coordinates. Information for expressing the DHR variation map is DHR variation map information D4' (three-dimensional imaging information in the third embodiment).
The cancer suspicion determination unit 60 specifies the location of the cancer suspicion site S based on the DHR variation map information D4'.

実施形態3に係る癌発生疑い部位特定装置3によれば、拡散光トモグラフィーによってDHR変化量の3次元的な分布を再構成したDHR変化量マップ情報が得られるため、被検査部位の内部におけるDHR変化量の分布状況を立体的に(例えば照射器~受光器間の深さ方向についても)俯瞰し相対評価することができる。
例示であるが、図7の表示手段500には被検査部位INPの内部におけるDHR変化量の分布状況が3次元イメージングとして表示されており、DHR変化量を立体的に俯瞰し相対評価することができる。図において、照射光ILの照射方向に平行な断面をSC1,SC2,SC3として階層的に示している。また、照射光ILの照射方向に垂直な断面をSC4,SC5,SC6として階層的に示している。このように様々な切り口で被検査部位INP内のDHR変化量を評価することができる。
したがって、実施形態3に係る癌発生疑い部位特定装置3によれば、より高精度に癌発生疑い部位の位置を特定することが可能となる。
According to the apparatus 3 for identifying a suspected cancerous site according to the third embodiment, DHR variation map information obtained by reconstructing the three-dimensional distribution of DHR variation by diffuse optical tomography can be obtained. The distribution of the amount of change can be viewed three-dimensionally (for example, also in the depth direction between the irradiator and the light receiver) and relatively evaluated.
As an example, the display means 500 in FIG. 7 displays the distribution of the DHR change amount inside the inspection site INP as a three-dimensional imaging, so that the DHR change amount can be viewed three-dimensionally and relatively evaluated. can. In the drawing, cross sections parallel to the irradiation direction of the irradiation light IL are hierarchically shown as SC1, SC2, and SC3. Also, the cross sections perpendicular to the irradiation direction of the irradiation light IL are shown hierarchically as SC4, SC5, and SC6. In this manner, the DHR change amount within the inspected site INP can be evaluated from various perspectives.
Therefore, according to the apparatus 3 for identifying a suspected cancerous site according to the third embodiment, it is possible to identify the position of the suspected cancerous site with higher accuracy.

なお、実施形態3に係る癌発生疑い部位特定装置3は、上記した特徴点以外の構成においては、実施形態1及び2に係る癌発生疑い部位特定装置1,2と同様の構成を有する。そのため、実施形態1及び2に係る癌発生疑い部位特定装置1,2が有する効果のうち該当する効果を同様に有する。 In addition, the cancerous-suspected-site-identifying device 3 according to the third embodiment has the same configuration as the cancerous-suspected-site-identifying devices 1 and 2 according to the first and second embodiments except for the features described above. Therefore, among the effects of the devices 1 and 2 for identifying a suspected cancerous site according to the first and second embodiments, the same effects are obtained.

[変形例]
以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
[Modification]
Although the present invention has been described based on the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. It can be implemented in various aspects without departing from the spirit thereof, and for example, the following modifications are also possible.

(1)各実施形態において記載した構成要素の数、材質、形状、位置、大きさ等は例示であり、本発明の効果を損なわない範囲において変更することが可能である。 (1) The number, material, shape, position, size, and the like of the constituent elements described in each embodiment are examples, and can be changed within a range that does not impair the effects of the present invention.

(2)各実施形態では、波長選択器30を光路セレクタとして構成し、複数のレーザ光源の中からいずれか1つを選択し、該選択されたレーザ光源に基づく照射光ILを被検査部位INPに照射することにより、特定波長としての波長の切り替えを行った。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、光源10’を、少なくとも複数の特定波長で出力強度を有する連続光を出力するハロゲンランプ等をもって構成し、受光側ではバンドパスフィルタを用いて特定範囲の波長の光のみ取り出す構成としてもよい。
具体的には、図9に示すように、癌発生疑い部位特定装置1’を、互いに異なる波長域の光を通過する複数のバンドパスフィルタ35a,35bを更に備え、複数のバンドパスフィルタ35a,35bの中からいずれか1つを選択し、選択された当該バンドパスフィルタを受光器25の前段に配置するものとして構成してもよい(変形例1)。
なお、図9は、変形例1に係る癌発生疑い部位特定装置1’を説明するために示す要部ブロック図である。
(2) In each embodiment, the wavelength selector 30 is configured as an optical path selector, selects one of a plurality of laser light sources, and emits the irradiation light IL based on the selected laser light source to the inspection site INP. By irradiating , the wavelength as a specific wavelength was switched. However, the invention is not limited to this. For example, the light source 10′ may be configured with a halogen lamp or the like that outputs continuous light having output intensity at least at a plurality of specific wavelengths, and a bandpass filter may be used on the light receiving side to extract only light in a specific range of wavelengths. .
Specifically, as shown in FIG. 9, the apparatus 1' for identifying a suspected cancerous site further includes a plurality of bandpass filters 35a and 35b that pass light in mutually different wavelength bands. Any one of 35b may be selected and the selected band-pass filter may be arranged in front of the light receiver 25 (Modification 1).
In addition, FIG. 9 is a block diagram of a main part shown for explaining the apparatus 1′ for identifying a suspected cancerous site according to Modification 1. As shown in FIG.

変形例1によれば、このように受光器の前段でバンドパスフィルタを選択して切り替えことにより、吸光度を計測すべき波長を選択し設定する構成となっているため、1種類の光源を準備して照射器に接続すれば足りるため、簡便かつ経済的に投光側(光源及び照射器)を構成することができる。 According to Modification 1, the wavelength at which the absorbance should be measured is selected and set by selecting and switching the band-pass filter in the preceding stage of the light receiver in this way, so one type of light source is prepared. Since it is sufficient to connect the light source to the illuminator, the light projection side (light source and illuminator) can be configured simply and economically.

(3)各実施形態では、第1計測として被検査部位INPを圧力印加モードの下に置いて還元ヘモグロビン比率HDRpを取得し、次いで、第2計測として被検査部位INPを圧力開放モードの下に置いて還元ヘモグロビン比率HDRrを取得したが、本発明はこれに限定されるものではない。
すなわち、図10に示すように、第1計測として被検査部位INPを圧力開放モードの下に置いて還元ヘモグロビン比率HDRrを取得し、次いで、第2計測として被検査部位INPを圧力印加モードの下に置いて還元ヘモグロビン比率HDRpを取得してもよい(変形例2)。この場合、第1計測が完了した時刻から圧力開放モードより圧力印加モードに移行する時刻までの時間t4は可能な限り小さい方がよい。また、t5は上記した図5におけるt1と同じ扱いとなる。すなわち、新生血管Nの中を通過しようとする赤血球の大多数が新生血管Nで停滞をする状態になるまでの時間であることが好ましい。
なお、図10は、変形例2としての吸光度の計測タイミングを説明するために示す図である。
(3) In each embodiment, the test site INP is placed in the pressure application mode as the first measurement to obtain the reduced hemoglobin ratio HDRp, and then the test site INP is placed in the pressure release mode as the second measurement. Although the reduced hemoglobin ratio HDRr was obtained by setting the ratio, the present invention is not limited to this.
That is, as shown in FIG. 10, the site under test INP is placed under the pressure release mode as the first measurement to obtain the reduced hemoglobin ratio HDRr, and then the site under test INP is placed under the pressure application mode as the second measurement. (Modification 2). In this case, the time t4 from the time when the first measurement is completed to the time when the pressure release mode is switched to the pressure application mode should be as short as possible. t5 is treated the same as t1 in FIG. That is, it is preferable that it is the time until most of the red blood cells that are about to pass through the new blood vessel N become stagnant in the new blood vessel N.
10A and 10B are diagrams shown for explaining the measurement timing of the absorbance as Modified Example 2. FIG.

(4)各実施形態及び変形例1~2を説明するための図は、圧力印加モードにおける被検査部位INPに印加する圧力は一定のものとした。しかしながら、本発明においてはこれに限定されるものではない。例えば、圧力を一定でなく時間と共に変化させるものとしてもよい。効率的に新生血管内の赤血球のみ停滞することができる圧力印加プロファイルを適宜選択することができる。 (4) In the drawings for explaining each embodiment and Modifications 1 and 2, the pressure applied to the inspection site INP in the pressure application mode is constant. However, the present invention is not limited to this. For example, the pressure may be changed over time instead of being constant. A pressure application profile capable of efficiently stagnating only erythrocytes in new blood vessels can be appropriately selected.

(5)実施形態2では、投光走査手段70を、複数の照射器15を前提としてこれらに接続された光路セレクタによって構成していた(順次点灯型走査)。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図示は省略するが、投光走査手段を、照射器15を投光候補箇所Piに沿って物理的に移動せしめる機構をもって構成してもよい(移動型走査)。照射器15を移動させがら順次照射光ILを照射することにより照射される部位を走査することができる。
また例えば、図示を省略するが、投光走査手段を、照射器15の位置は固定としながら照射器15の姿勢を変化せしめる機構をもって構成してもよい(首振り型走査)。照射器15の姿勢を変えながら順次照射光ILを照射することにより照射される部位を走査することができる。
さらに、順次点灯型走査及び移動型走査と首振り型走査とを組み合わせて投光走査手段70を構成してもよい。
(5) In the second embodiment, the light projecting scanning means 70 is configured by optical path selectors connected to a plurality of illuminators 15 (sequential lighting type scanning). However, the invention is not limited to this. For example, although not shown, the light projection scanning means may be configured with a mechanism for physically moving the irradiator 15 along the candidate light projection locations Pi (moving scanning). By sequentially irradiating the irradiation light IL while moving the irradiator 15, the irradiated portion can be scanned.
Further, for example, although illustration is omitted, the light projecting scanning means may be configured with a mechanism for changing the attitude of the illuminator 15 while the position of the illuminator 15 is fixed (swing type scanning). By sequentially irradiating the irradiation light IL while changing the attitude of the irradiator 15, the irradiated part can be scanned.
Further, the light projecting scanning means 70 may be configured by combining the sequential lighting type scanning, the moving type scanning, and the swinging type scanning.

(6)各実施形態の癌発生疑い判断部60は、DHR変化量が所与の「閾値」よりも高くなっている部位を癌発生疑い部位Sとして判断しその場所を特定した。つまりDHR変化量の絶対値を基準に判断した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、DHR変化量の相対比較をすることによって判断してもよい。すなわち、DHR変化量が最も小さい部分のDHR変化量(最小のDHR変化量)を基準として、DHR変化量が最小のDHR変化量の所定倍以上となっている部位を癌発生疑い部位Sと判断してもよい。
また、予め正常組織のDHR変化量をサンプル計測しておき、正規の検査となる本計測においてDHR変化量が正常組織のDHR変化量の所定倍以上となっている部位を癌発生疑い部位Sと判断してもよい。
(6) The cancer suspicion judging unit 60 of each embodiment judged a site where the DHR change amount is higher than a given "threshold" as a cancer suspicion site S, and specified the location. That is, the determination was made based on the absolute value of the DHR change amount. However, the invention is not limited to this.
For example, it may be determined by making a relative comparison of DHR change amounts. That is, based on the amount of DHR change at the portion where the amount of DHR change is the smallest (minimum amount of DHR change), a site where the amount of DHR change is a predetermined multiple or more of the minimum amount of DHR change is determined to be a suspected cancerous site S. You may
In addition, the amount of change in DHR of normal tissue is sample-measured in advance, and a site where the amount of change in DHR is a predetermined multiple or more of the amount of change in DHR in normal tissue in the main measurement, which is a regular examination, is designated as a suspected cancerous site S. You can judge.

(7)各実施形態の癌発生疑い判断部60は、狭義のDHR変化量を基に癌発生疑い部位Sを判断しその場所を特定した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、圧力印加モードで圧力印加を開始してから所定時間(例えば20~30秒)の間について連続的に各受光箇所Rjk毎にDHRを記録しておき、そのうえで、DHRの時系列上の変化の仕方/変化パターン(DHR変化プロファイル)を把握できるような形にし、DHR変化プロファイルが特徴的となっている部位を特定し、当該部位を癌発生疑い部位Sとして判断してもよい。このようなDHR変化プロファイルについても本発明における「DHR変化量」の概念に含まれるものとし、このような構成を有する装置も本発明に係る癌発生疑い部位特定装置と均等である。
(7) The cancer suspicion determining unit 60 of each embodiment determined the cancer suspicion site S based on the narrowly defined DHR change amount and specified the location. However, the invention is not limited to this.
For example, the DHR is continuously recorded for each light receiving point Rjk for a predetermined time (for example, 20 to 30 seconds) after the pressure application is started in the pressure application mode, and then the change in the DHR over time The method/change pattern (DHR change profile) can be grasped, the site where the DHR change profile is characteristic is specified, and the site is determined as the suspected cancerous site S. Such a DHR change profile is also included in the concept of "DHR change amount" in the present invention, and a device having such a configuration is equivalent to the suspected cancerous site identification device according to the present invention.

(8)各実施形態の癌発生疑い部位特定装置1,2,3はいわゆる透過型の光学系を例にして説明しており、受光器25は被検査部位INPを挟んで照射器15に対向するようにそれぞれ配置されている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、図11に示すように、癌発生疑い部位特定装置4は、受光器25が照射器15と一対となって照射器15の近隣に配置されたいわゆる反射型の光学系を有するものであってもよい(変形例3)。
なお、図11は、変形例3に係る癌発生疑い部位特定装置4を説明するために示す要部ブロック図である。図において、照射器15A,15B,15c、受光器25A,25B,25C、及び圧力印加手段40のみを表示し、他の構成要素の表示は省略している。
(8) The apparatus 1, 2, and 3 for identifying a suspected cancerous site of each embodiment are described using a so-called transmissive optical system as an example, and the light receiver 25 faces the irradiator 15 across the inspection site INP. are arranged so that However, the invention is not limited to this.
For example, as shown in FIG. 11, the apparatus 4 for identifying suspected cancerous sites has a so-called reflective optical system in which a photodetector 25 is paired with an irradiator 15 and placed near the irradiator 15. (Modification 3).
FIG. 11 is a block diagram of main parts for explaining the apparatus 4 for identifying a suspected cancerous site according to Modification 3. As shown in FIG. In the figure, only the illuminators 15A, 15B, 15c, the light receivers 25A, 25B, 25C, and the pressure application means 40 are shown, and the other components are omitted.

(9)実施形態1,2,3の癌発生疑い部位特定装置1,2,3は、その特徴をそのまま各処理ステップに有する癌発生疑い部位特定方法としても展開することも可能である。 (9) The apparatuses 1, 2, and 3 for identifying a suspected cancerous site according to the first, second, and third embodiments can also be developed as a method for identifying a suspected cancerous site having the same characteristics in each processing step.

(10)各実施形態では、癌発生疑い部位Sとしてヒトの乳癌を取り上げ、乳癌を発見・特定する場合を例示して説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の癌発生疑い部位特定装置は、乳癌以外の癌を発見・特定する装置としても構成することができる。また、ヒト以外の動物(生体)の癌に対しても適用する装置を構成することができる。 (10) In each embodiment, human breast cancer is taken up as the suspected cancerous site S, and the case of discovering and specifying breast cancer has been exemplified and explained. However, the invention is not limited to this. The apparatus for identifying suspected cancerous sites of the present invention can also be configured as an apparatus for discovering and identifying cancers other than breast cancer. In addition, it is possible to construct an apparatus that is applied to cancers of animals (living bodies) other than humans.

1,1’,2,3,4…癌発生疑い部位特定装置、10,10’…光源、10a,10a’,10b,10b’,10c,10c’…レーザ光源、15,15a~15t…照射器、17…ライトガイド、20…光検出器、25…受光器、30…波長選択器、35a,35b…バンドパスフィルタ、40…圧力印加手段、50…制御演算部、52…プロファイル演算部、55…トモグラフィー演算部、60…癌発生疑い判断部、70…投光走査手段、500…表示手段、660…検査空間 1, 1', 2, 3, 4... cancerous suspected site identification device, 10, 10'... light source, 10a, 10a', 10b, 10b', 10c, 10c'... laser light source, 15, 15a to 15t... irradiation Device 17 Light guide 20 Photodetector 25 Photodetector 30 Wavelength selector 35a, 35b Bandpass filter 40 Pressure application means 50 Control calculation unit 52 Profile calculation unit 55 Tomography calculation unit 60 Cancer occurrence suspicion determination unit 70 Light projection scanning means 500 Display means 660 Examination space

Claims (9)

生体の被検査部位に照射光を照射し該被検査部位から外部に出射した出射光を解析することにより癌発生の疑いのある部位を特定する癌発生疑い部位特定装置であって、
少なくとも700nm~1200nmの範囲内の特定波長で出力強度を有している前記照射光を出力する光源と、
前記光源と光学的に接続され、前記照射光を前記被検査部位に向け照射する照射器と、
前記生体の体表に沿った複数の受光箇所にそれぞれ配置され、前記被検査部位から外部に出射した前記出射光を受ける複数の受光器と、
前記受光器が受けた前記出射光を検出して光計測信号に変換し該光計測信号を出力する光検出器と、を備え、
前記癌発生疑い部位特定装置は、
前記被検査部位に所定の圧力を印加する圧力印加モード、及び、前記被検査部位への圧力を開放する圧力開放モードのそれぞれのモードにおいて、(a)前記光計測信号から抽出された前記出射光の前記特定波長における出射光強度、及び、前記照射光の前記特定波長における照射光強度に基づき前記特定波長における吸光度を算出することを、互いに波長の異なる複数の前記特定波長についてそれぞれ行うとともに、(b)互いに波長が異なる前記特定波長毎に算出された前記吸光度、並びに、酸化ヘモグロビンの特性吸収曲線情報及び還元ヘモグロビンの特性吸収曲線情報に基づいて還元ヘモグロビン比率DHRを算出することを前記受光箇所毎に行い、
前記圧力印加モードで算出した還元ヘモグロビン比率DHRpと、前記圧力開放モードで算出した還元ヘモグロビン比率DHRrとの間の差であるDHR変化量を前記受光箇所毎に算出し、
算出した前記受光箇所毎の前記DHR変化量の2次元的又は3次元的な分布を表すDHR変化量マップ情報を生成し、
前記DHR変化量マップ情報に基づいて癌発生疑い部位の場所を特定する、
ことを特徴とする癌発生疑い部位特定装置。
A suspected cancerous site identification device for identifying a suspected cancerous site by irradiating a test site of a living body with irradiation light and analyzing the emitted light emitted from the test site to the outside,
a light source that outputs said irradiating light having an output intensity at least at a specific wavelength within the range of 700 nm to 1200 nm;
an irradiator that is optically connected to the light source and irradiates the irradiation light toward the inspection site;
a plurality of light receivers respectively arranged at a plurality of light receiving locations along the body surface of the living body and receiving the emitted light emitted from the inspection site to the outside;
a photodetector that detects the emitted light received by the photoreceiver, converts it into an optical measurement signal, and outputs the optical measurement signal;
The device for identifying a suspected cancerous site,
In each of a pressure application mode in which a predetermined pressure is applied to the inspection site and a pressure release mode in which pressure on the inspection site is released, (a) the emitted light extracted from the optical measurement signal Calculating the absorbance at the specific wavelength based on the emitted light intensity at the specific wavelength of and the irradiation light intensity at the specific wavelength of the irradiation light is performed for each of the plurality of specific wavelengths different from each other, ( b) calculating the reduced hemoglobin ratio DHR based on the absorbance calculated for each of the specific wavelengths different from each other, the characteristic absorption curve information of oxygenated hemoglobin, and the characteristic absorption curve information of reduced hemoglobin for each light receiving point; go to
calculating a DHR change amount, which is a difference between the reduced hemoglobin ratio DHRp calculated in the pressure application mode and the reduced hemoglobin ratio DHRr calculated in the pressure release mode, for each of the light receiving points;
generating DHR change amount map information representing a two-dimensional or three-dimensional distribution of the DHR change amount for each of the calculated light receiving points;
Identifying the location of a suspected cancerous site based on the DHR change map information;
An apparatus for specifying a suspected cancerous site, characterized by:
前記癌発生疑い部位特定装置は、
前記被検査部位を前記圧力印加モードの下に置いて前記還元ヘモグロビン比率HDRpを取得し、次いで、前記被検査部位を前記圧力開放モードの下に置いて前記還元ヘモグロビン比率HDRrを取得することにより、前記受光箇所毎の前記DHR変化量を算出するものである、
ことを特徴とする請求項1に記載の癌発生疑い部位特定装置。
The device for identifying a suspected cancerous site,
By placing the inspection site under the pressure application mode to obtain the reduced hemoglobin ratio HDRp and then placing the inspection site under the pressure release mode to obtain the reduced hemoglobin ratio HDRr, calculating the DHR change amount for each light receiving point,
The device for specifying a suspected cancerous site according to claim 1, characterized in that:
前記癌発生疑い部位特定装置は、
前記圧力印加モードにおいては、前記被検査部位に対して15mmHg~25mmHgの範囲内の圧力を印加するものである、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の癌発生疑い部位特定装置。
The device for identifying a suspected cancerous site,
In the pressure application mode, a pressure within a range of 15 mmHg to 25 mmHg is applied to the inspection site,
3. The device for specifying a suspected cancerous site according to claim 1 or 2, characterized in that:
前記癌発生疑い部位特定装置は、
酸化ヘモグロビンの特性吸収曲線及び還元ヘモグロビンの特性吸収曲線において、酸化ヘモグロビンの吸光係数及び還元ヘモグロビンの吸光係数が等しくなる波長をλEとすると、
少なくとも、λE以下の波長の中から1つの波長を前記特定波長として選択し、且つ、λEを超える波長の中から1つの波長を前記特定波長として選択し、選択したそれぞれの波長における前記吸光度をそれぞれ算出するものである、
ことを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の癌発生疑い部位特定装置。
The device for identifying a suspected cancerous site,
In the characteristic absorption curve of oxygenated hemoglobin and the characteristic absorption curve of reduced hemoglobin, if the wavelength at which the absorption coefficient of oxygenated hemoglobin and the absorption coefficient of reduced hemoglobin are equal is defined as λE,
At least one wavelength is selected as the specific wavelength from wavelengths equal to or less than λE, and one wavelength is selected from wavelengths exceeding λE as the specific wavelength, and the absorbance at each of the selected wavelengths is measured. is to calculate,
4. The device for specifying a suspected cancerous site according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
前記癌発生疑い部位特定装置は、
互いに波長の異なる3つ以上の波長を前記特定波長として選択して、選択したそれぞれの波長における前記吸光度をそれぞれ算出するものである、
ことを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の癌発生疑い部位特定装置。
The device for identifying a suspected cancerous site,
Three or more wavelengths different from each other are selected as the specific wavelengths, and the absorbance at each selected wavelength is calculated,
5. The apparatus for specifying a suspected cancerous site according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
前記癌発生疑い部位特定装置は、
前記光源として、700nm~1200nmの範囲内の波長であって互いに波長の異なる波長に出力強度のピークをそれぞれ有する前記照射光を出力する複数のレーザ光源を有し、
前記複数の前記レーザ光源の中からいずれか1つを選択し、該選択された前記レーザ光源に基づく前記照射光を前記被検査部位に照射することにより、前記吸光度を算出すべき前記特定波長を選択するものである、
ことを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載の癌発生疑い部位特定装置。
The device for identifying a suspected cancerous site,
As the light source, a plurality of laser light sources that output the irradiation light having output intensity peaks at wavelengths different from each other and having a wavelength within the range of 700 nm to 1200 nm,
By selecting one of the plurality of laser light sources and irradiating the inspection site with the irradiation light based on the selected laser light source, the specific wavelength for which the absorbance is to be calculated is determined. is the one to choose,
6. The device for specifying a suspected cancerous site according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
前記癌発生疑い部位特定装置は、
互いに異なる波長域の光を通過する複数のバンドパスフィルタを更に備え、
前記複数のバンドパスフィルタの中からいずれか1つを選択し、該選択された当該バンドパスフィルタを前記受光器の前段に配置するものである、
ことを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載の癌発生疑い部位特定装置。
The device for identifying a suspected cancerous site,
further comprising a plurality of bandpass filters that pass light in different wavelength ranges;
any one of the plurality of band-pass filters is selected, and the selected band-pass filter is arranged in front of the light receiver;
6. The device for specifying a suspected cancerous site according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
前記レーザ光源は、前記照射光としてパルスレーザ光を出力するパルスレーザ光源であり、
前記癌発生疑い部位特定装置は、
(a)所与の前記パルスレーザ光の照射タイミングに基づいて前記光検出器が出力する前記光計測信号を入力し、前記光計測信号に基づいて前記特定波長別の前記吸光度のプロファイルを算出することを、互いに波長の異なる複数の前記特定波長についてそれぞれ行うとともに、(b)前記特定波長別の前記吸光度のプロファイルに基づいて前記受光箇所毎の還元ヘモグロビン比率DHRのプロファイルを算出することを前記受光箇所毎に行い、
前記受光箇所毎の前記還元ヘモグロビン比率DHRのプロファイルに基づき拡散光トモグラフィーによる演算を行って、前記被検査部位における前記DHR変化量の分布を前記DHR変化量マップ情報として再構成し、
前記DHR変化量マップ情報に基づいて癌発生疑い部位の場所を特定する、
ことを特徴とする請求項6に記載の癌発生疑い部位特定装置。
The laser light source is a pulsed laser light source that outputs pulsed laser light as the irradiation light,
The device for identifying a suspected cancerous site,
(a) inputting the optical measurement signal output by the photodetector based on the irradiation timing of the given pulsed laser light, and calculating the absorbance profile for each specific wavelength based on the optical measurement signal; and (b) calculating a profile of the reduced hemoglobin ratio DHR for each of the light receiving locations based on the absorbance profile for each of the specific wavelengths. go point by point,
calculating by diffuse optical tomography based on the profile of the reduced hemoglobin ratio DHR for each of the light-receiving points, and reconstructing the distribution of the DHR change amount in the inspection site as the DHR change amount map information;
Identifying the location of a suspected cancerous site based on the DHR change map information;
The device for specifying a suspected cancerous site according to claim 6, characterized in that:
前記癌発生疑い部位特定装置は、
前記被検査部位として乳房の一部又は全部が適用されて、乳癌の癌発生疑い部位を特定するものである、
ことを特徴とする請求項1~8のいずれかに記載の癌発生疑い部位特定装置。
The device for identifying a suspected cancerous site,
Part or all of the breast is applied as the site to be inspected to identify a suspected site of breast cancer.
The device for specifying a suspected cancerous site according to any one of claims 1 to 8, characterized in that:
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