WO2008010604A1

WO2008010604A1 - Dispositif d'imagerie des vaisseaux sanguins et système pour analyser une distribution des vaisseaux sanguins

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Publication number: WO2008010604A1
Application number: PCT/JP2007/064619
Authority: WO
Inventors: Toshio Okazaki
Original assignee: School Juridical Person Kitasato Gakuen
Priority date: 2006-07-19
Filing date: 2007-07-19
Publication date: 2008-01-24
Also published as: JPWO2008010604A1

Description

明細書

血管撮影装置及び血管分布解析システム技術分野

本発明は、血管を含む対象部位にプローブ光を照射して血管の分布状態を撮影する装置並びにその撮影結果に基づいて、血管分布、血管新生の異常部位の存否及び Zまたは異常の進行度を診断する装置、特に、皮膚に近赤外光を照射して血管の分布状態を撮影する装置、及び撮影結果より血管の太さや分布状況に関する情報を得て腫瘍（例えば、乳ガン）の有無やその他組織の炎症や疾病の状態を判別するための解析システムに関する。背景技術

近年、乳ガンは女性の死亡原因の上位を占めており、その早期発見に力が注がれている。

一般的な乳ガンの検査としては、先ず医師により乳房の触診を行う。触診により異常なしこりが発見された場合には、乳房 X線撮影（マンモグラフィ一）や超音波検査（エコーグラフィー）により疑わしい箇所に病変による組織変形が認められるか否かを確認する。これらの検査により明らかな異常が認められた場合には、さらに生体組織を検査し（乳管撮影、腫瘍マーカー検査、穿刺吸引細胞診など）、最終的な診断を行う。

最近では、一定年齢以上の女性に対して乳ガンの検査が奨励されているが、時間的制約など様々な理由から定期健診の受診率は必ずしも高くはなレ、。このため、乳ガンの早期発見のためには、患者自身で定期的に乳房の自己検診を行レ、、早い段階で異常を見つけることが重要である。しカゝし、素人の触診ではしこりの有無を十分に判別することが難しく、異常を見過ごしてしまうケースや、そもそも触診では発見できない潜在的な腫瘍もあり、より確実な自己検診方法が求められている。

一方、皮膚に生体組織を透過しゃすレ、 7 0 0〜 9 0 0 n mの波長の近赤外光を照射して生体内の血管を検出する方法が、心血管系機能の診断、血液量や血圧の測定あるいは生体認証等に用いられている。

例えば、特開平 8-164124号公報（特許文献 1 ) には、指や手の甲等に近赤外光を照射し、その裏側に C C D (Charge Coupled Device)のような撮像素子を配置して体内を透過してくる光の強度の空間分布を観察する方法が記載されている。近赤外光は、人体を構成する成分による吸収係数は小さいがへモグロビンによる吸収は大きいため、血管部分が光吸収された暗い像として得られる。

しかし、近赤外透過光による血管像の導出は、指や手の甲等の比較的肉厚が薄い部分でしか用いることができない。そこで、光を人体に照射し、体内に侵入してから反射してくる光を撮像素子によって捉えて血管像を得る方法も提案されている（例えば、特許文献 1 ：特開平 8-164125号公報)。

反射光を用いた場合、血管情報を含む光（一旦人体に入り込んでから反射してきた光）のみを捉えることが必要となる。し力し、一般に人体内部からの反射光強度に比べ皮膚表面での反射光強度が圧倒的に大きいため、後者を何らかのかたちで抑制する必要がある。例えば、上記特開平 8- 164125号公報（特許文献 1 ) では、皮膚表面に液体を塗布して直接反射光を低減する処置を行なっている。

また、特開平 8- 164123号公報（特許文献 2 ) には、 4 0 0から 6 0 0 n mと 6 0 0から 8 0 0 n mと波長の異なる 2種類の光を皮膚に照射し、体内反射光成分は前者が後者に比較して少ないことを利用し、両者で得られた画像を差し弓 Iいて血管像を得る方法が記載されている。

このように、光を用いて血管像を得る場合に、透過法では適用可能な部位が限られ、特に乳ガンの発生部位では限定的にし力利用できなレ、。また、反射法を用いた場合には、皮膚表面からの反射光を抑制するために皮膚表面に液体を塗布する等の煩雑な手間を要したり、複数の光源、フィルタ一、ダイクロックミラー、画像解析機構などから構成される高価で複雑な装置が必要とされるという問題があった。

以上の他、例えば、特開 2005- 21380号公報（特許文献 3 )及び特開 2005- 218684 号公報（特許文献 4 ) には、特定波長成分を含む光を被検体に照射し、その光エネルギーに基づいて発生する音響信号から被験者の生体機能情報を映像化する生体情報映像装置に関する発明が記載されている。この光音響分光分析法は、所定の波長をもつ可視光、近赤外光、又は中間赤外光を被検体に照射した際に、被検体内の血液中に含まれるグルコースやへモグロビンなどの特定物質がこの照射光のエネルギーを吸収した結果生じる音響波を検出して、その特定物質の濃度を定量的に計測するものである。これにより、組織内における血管の分布を判定し、組織領域内における異常血管新生を判別し、潜在的腫瘍の位置を知ることができるとされている。また、特表 2004-525684号公報（特許文献 5 )には蛍光造影法を用いて腫瘍部位を検査する乳ガン検査用のアプリケーターを備えた装置が記載されている。さらに、特開 2002-272745号公報（特許文献 6 ) には被検者の乳房に透光性部材を押し当て、乳房基部にリング状の照射手段を設けて前記押当部材を介して撮影する方法が記載されている。

し力し、光音響分光分析法の場合も装置構成が複雑で高価となる。また、蛍光造影法では造影剤の投与が必要である。また、乳房基部外周に光を照射して乳房全体像から異常部位を解析する方法は、乳頭近傍像と乳房外周像とで光行路差が大きい。さらに、乳房の形状変化によって散乱光の減衰度が変化する。このため、異常部位の特定や診断精度に問題がある。特開 2002-272745号公報 (特許文献 6 ) は、この現象を解消ないし軽減するため、アプリケーターを押し当てて乳房を圧迫平坦化しているが、装置の大型化を招く上、従来のマンモグラフィ一と同様な不快感を伴う。従って、いずれも、罹患リスクのある女性が家庭等で簡便に乳ガンを自己検診する目的には適していない。発明の開示

本発明は、非侵襲的かつ簡便に皮下の血管分布を観察 ·撮影することができ、その撮影結果を解析することができる診断装置、及びその解析システムに関するものであり、目視ゃ触診では判別しにくい乳ガンや皮膚ガンなどの皮膚に近い部分にできる腫瘍の検査を家庭などでも手軽に行うことができる。

本発明の血管撮影装置及びその血管分布解析システムは以下の構成からなる。 [1] 検査対象部位に向けてプローブ光を照射し得る照射部とプローブ光照射された検査対象部位からの散乱光及び/または透過光を受け入れる撮影部を備え、照射部から射出されたプローブ光が撮影部に直接入射しないように構成されていることを特徴とする血管撮影装置。

[2] 1) 検査対象部位に密着可能な形状の開口端を有し、前記開口端を検査対象部位に密着させたときに検査対象部位の一部をその内部に受け入れる中空体、

2)前記開口端の縁部またはその近傍に設けられ、中空体内に受け入れた検査対象部位に向けてプローブ光を照射し得る照射部、

3)プローブ光照射された検査対象部位內部から中空体内に向けて射出する散乱光及びまたは透過光を受け入れる撮影部を有する前記 1に記載の血管撮影装置。

[3] 検査対象部位の一部を中空体内に吸引するための減圧手段をさらに有する前記 2に記載の血管撮影装置。

[4] 前記照射部のプローブ光射出部が中空体内に設けられており、中空体内部に受け入れられた検査対象部位によつて覆われることによりプローブ光またはその反射光の前記撮影部への直接入射が妨げられる前記 2または 3に記載の血管撮影装置。

[5] 1) 検査対象部位に密着可能な形状の開口端を有する中空体、 2)前記開口端の縁部またはその近傍に設けられ、中空体内の開口部に面する検査対象部位またはその近傍に向けてプローブ光を照射し得る照射部、

3)プローブ光照射された検査対象部位内部から中空体内に向けて射出する散乱光及び Zまたは透過光を受け入れる撮影部を有する前記 lに記載の血管撮影装置。

[6] 前記照射部のプローブ光射出部が開口端の縁部に設けられており、中空体開口部に密着した検査対象部位によって覆われることによりプローブ光またはその反射光の前記撮影部への直接入射が妨げられる前記 5に記載の血管撮影装置。

[7] 中空体壁がプローブ光に対して非透過的である前記 2〜 6のいずれかに記載の血管撮影装置。

[ 8 ] プローブ光が近赤外光である前記 1〜 7のいずれかに記載の血管撮影装置。

[9] 近赤外光がへモグロビン吸収波長の近赤外光である前記 8に記載の血管撮影装置。

[10] 検査対象部位が皮膚及び/または皮下組織である前記 1〜 9のいずれかに記載の血管撮影装置。

[1 1] 検査対象部位が乳房の一部である前記 10に記載の血管撮影装置。

[12] 血管が皮静脈である前記 1〜1 1のいずれかにに記載の血管撮影装置。

[13] 撮影部が CCDカメラを含む前記 1〜12のいずれかに記載の血管撮影装置。

[14] さらに撮影位置を特定する手段を含む前記 1〜 13のいずれかに記載の血管撮影装置。

[15] 撮影位置の特定を複数の基準位置からの距離及び角度の計測によつて行なう前記 14に記載の血管撮影装置。

[16] 撮影位置の特定を基準位置からの移動方向及び移動量の計測によつて行なう前記 14に記載の血管撮影装置。

[1 7] 撮影位置の特定を撮影画像の解析によつて行なう前記 14に記載の血管撮影装置。

[18] 照射部が複数の光源の列またはアレイまたは光源と連結された複数の光フアイバの開口端の列またはァレイを含む前記 1〜 1 7のいずれかに記載の血管撮影装置。

[19] 前記 1〜18のいずれかに記載の血管撮影装置と撮影画像を表示する表示装置及びまたは画像データを記憶する記憶装置を含む血管異常診断装置。

[20] 前記記憶装置に記憶された画像データが正常部位の参照データと異常部位の参照データを含み、撮影画像とこれら参照データとを対比することにより撮影画像中の血管像の異常を判定する前記 1 9に記載の血管異常診断装置。

[21] 前記 1〜 18のいずれかに記載の血管撮影装置または前記 19〜 2 0のいずれかに記載の血管異常診断装置及び血管分布の解析装置を含み、血管撮影装置または血管異常診断装置で取得されたデータを解析して血管異常を判定する血管異常診断システム。

[22] 前記 1〜18のいずれかの装置により撮影した画像全体の明暗を計算し、これと画像各部の明暗を比較して血管の分布を判定する手段を含む血管分布の解析装置。 [ 2 3 ] 撮影した画像中で最もグレースケール値の大きい位置のグレースケ一ル値を求め、前記位置を含むように領域を拡大しつつ領域内の平均グレースケール値を求め、グレースケール値の変曲点に相当する領域の境界をもって血管分布域境界と判定する前記 2 2に記載の血管分布の解析装置。

[ 2 4 ] 撮影した画像のうち、解析しょうとする部分を k個の領域に分割し、各領域のグレースケール値を求め、次いで、各領域の面積を拡大しつつ分割数を減らして各領域のグレースケール値を求め、このステップを k = 1になるまで繰り返し、ステツプ間における対応する領域でのグレースケール値の変化に基づいて血管の分布を判定する手段を含む前記 2 3に記載の血管分布の解析装置。

[ 2 5 ] 撮影した画像のうち、解析しょうとする部分を、重なりのない等面積の多角形領域に分割し、各領域のグレースケール値を求め、次いで、そのうちの最もグレースケール値の低い領域と高い領域をそれぞれその隣接する領域とまとめることによって大きな領域とし、それぞれのグレースケール値を求め、このステップを繰り返し、ステップ間におけるグレースケール値の変化に基づいて血管の分布を判定する手段を含む前記 2 4に記載の血管分布の解析装置。

[ 2 6 ] 血管分布の解析結果に基づいて血管新生の異常部位の存否及びまたは異常の進行度を診断する前記 1 9〜2 5のいずれかに記載の装置。

[ 2 7 ] 前記 2 6に記載の装置により血管異常を判定して乳ガンを診断する乳ガン診断装置。

[ 2 8 ] 前記 2 7に記載の乳ガンの診断装置を用いた乳ガンの診断方法。本発明の血管撮影装置及びその血管分布解析システムを用いることにより、非侵襲的かつ簡便に血管分布を観察 ·撮影することができ、その撮影結果を解析することができるため、目視ゃ触診では判別しにくい乳ガンや皮膚ガンなど皮膚に近レ、部分にできる腫瘍の検査を家庭などでも手軽に行うことができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の血管撮影装置の一態様を示す摸式図である。

図 2は、図 1の血管撮影装置の動作原理を示す摸式図である。

図 3は、従来技術の反射光による装置を図 1の装置と対比させて示した摸式図である。

図 4は、本発明の血管分布解析システムの構成例を示す説明図である。

図 5は、本発明の血管分布解析システムで検査される正常部位と血管新生部位との血管分布の例を示す摸式図である。

図 6は、本発明の血管撮影装置による撮影像及び分布解析システムによる領域分割の概要を示す図（過疎分布）である。

図 7は、本発明の血管撮影装置による撮影像及び分布解析システムによる領域分割の概要を示す図（密集分布）である。

図 8は、図 6及び図 7の撮影像の選択領域拡大に伴う平均グレースケール値の変化を示すグラフである。

図 9は、本発明の血管撮影装置の光照射部の一態様を示す摸式図である。図 1 0 (A) は本発明の血管撮影装置の別の態様を示す摸式図であり、（B ) はこれに対応する模式的な断面図である。図 1 1は、本発明の血管撮影装置のさらに別の態様を示す摸式図である。発明を実施するための最良の形態

本発明の血管撮影装置及びその血管分布解析システムについて、以下に説明する。

本発明の血管撮影装置は、検査対象部位に向けてプローブ光を照射し得る照射部とプローブ光照射された検査対象部位からの散乱光及び Zまたは透過光を受け入れる撮影部を備え、照射部から射出されたプローブ光が撮影部に直接入射しないように構成されていることを特徴とする。

具体的には、様々な態様を含み得るが、典型的には、第一の態様として

1 )検査対象部位に密着可能な形状の開口端を有し、前記開口端を検査対象部位に密着させたときに検査対象部位の一部をその内部に受け入れる中空体、

2 )前記開口端の縁部またはその近傍に設けられ、中空体内に受け入れた検査対象部位に向けてプローブ光を照射し得る照射部、

3 )プローブ光照射された検査対象部位内部から中空体内に向けて射出する散乱光及び/または透過光を受け入れる撮影部を有する前記血管撮影装置を含み、さらに、第二の態様として、

1 ) 検査対象部位に密着可能な形状の開口端を有する中空体、

2 )前記開口端の縁部またはその近傍に設けられ、中空体内の開口部に面する検査対象部位またはその近傍に向けてプロ一ブ光を照射し得る照射部、

3 )プローブ光照射された検査対象部位内部から中空体内に向けて射出する散乱光及び Zまたは透過光を受け入れる撮影部を有する前記血管撮影装置を含む。

図 1に、本発明の血管撮影装置の上記第一の態様の実施形態の一例を示す。これは、上記中空体が筒体である例であり、大きく以下の 3つの部分から構成される。

1) 検査対象部位に密着可能な形状の開口端を有し、前記開口端を検査対象部位に密着させたときに検査対象部位の一部をその内部に受け入れる中空体〔筒体（1)〕、

2)前記開口端の縁部またはその近傍に設けられ、筒内に受け入れた検査対象部位に向けてプローブ光を照射し得る照射部（2)、

3 )プローブ光照射された検査対象部位内部からの散乱光及び Zまたは透過光を受け入れる撮影部（3)。

図 2に示すように、本発明の上記第一の態様の血管撮影装置の第一の大きな特徴は、検査対象部位を装置内部に取り込み（図 2 (B))、その側面からプローブ光 pを照射することにより検査対象部位内部からの散乱光及びまたは透過光 sを撮影する（図 2 (C)) ことにある。

この目的のため、本発明の撮影装置は、検査対象部位に密着可能な形状の開口端を有し、前記開口端を検査対象部位（20) に密着させたときに検査対象部位の一部（21) をその内部に受け入れる中空体〔筒体（1)〕を有している。検査対象部位が弾性に富む身体部位である場合、開口端をこれに密着し得る形状とし、開口端を検査対象部位に押し当てることにより、その内部に検査対象部位の一部が押し込まれるようにしてもよいが、好ましくは、中空体〔筒体（1)〕の内部を減圧可能として、検査対象部位がその内部に引き込まれるようにする（図 2 ( B ) 及び（C ) 参照)。

中空体〔筒体（1 )〕の形状は、後述する撮影部を設け得る限りにおいて特に限定されず、円筒、角筒等の筒体でもよいが、球状（但し、開口端を有する）、半球状、円錐台、角錐台など任意の形状でよい。なお、ここで、中空体というのは、内部に検査対象部位を取り込める程度であればよく、その限りにおいて少しでも中空部を備えていればよい。効果を奏する限りにおいては、対向するリブ状部材の対でもよい。もっとも、開口端の断面形状が角形の場合、プロ一ブ光を開口端内周から照射した際に検査対象部位内を進む距離が頂点と辺とで異なってくるため、少なくとも開口端の断面形状は、円形や楕円形、特に円形が望ましい。

中空体（1 ) の開口端直径は、検査対象部位の大きさにもよるが、通常は、 0 . 5〜1 0 c m、好ましくは 1〜5 c m程度である。開口端が小さすぎると検查効率が悪く、また、検査対象部位の筒内への取り込みが円滑に進まない。また、開口端が大きすぎると検査対象部位内でのプローブ光の吸収が大きくなり十分な検査ができなくなる。

中空体（1 ) 内を減圧する場合、その手段は特に限定されないが、例えば、図 1及び 2に示すように、筒体の一部から管等を引き出し、その他端を減圧装置に接続する。減圧装置は、例えば、ピストンの往復運動による減圧装置、回転モータ一または偏心モーター、サイクロン方式による減圧ポンプなどいずれの手段も用い得るが、乳がんの自己検診のような場合にはモーター式の減圧ポンプが好ましい。き己検診用途の場合、減圧装置のスィツチを筒体や後述する撮影部（3 ) の背面などに取り付け、操作しながら所望の位置で吸引できるようにしてもよレ、。また、筒体や減圧装置またはその間を接続する管には、減圧が過度にならないように、あるいは、減圧が一定レベルで維持されたり、撮影終了時に筒内を迅速に大気圧に戻し得るように、適宜、開閉可能な孔ゃ弁手段を設けてよい。これらの減圧度の調整手段は当業者には既知のいずれの構成も利用できる。

中空体（1 ) の材質は特に限定されないが、加工が容易で一定の耐圧性を有し、少なくともその内面は後述するプローブ光（例えば、近赤外線）を吸収しやすい材質とすることが好ましい。また、開口部は後述する発光手段の設置が容易で検査対象部位（例えば、皮膚）との密着性に優れた材質が好ましい。これらの条件に適うように、各部分をそれぞれ別個の材料で構成してもよい。減圧度は、対象部位の柔軟性、開口端径などにもよるが、対象部位が最低 2 〜 5 mm程度、開口端内部に引き込まれればよレ、。例えば、対象部位が皮膚の場合、 l〜1 0 0 h P a程度、大気圧から減圧すればよい。これ以上圧力が大きくなると、被験者が減圧部に痛みを感じる場合がある。

照射部（2 ) は、図 1及び図 2 (A) に示すように中空体（1 ) の開口端縁部またはその近傍に設ける。例えば、中空体（1 ) の開口端に沿ってその縁部に内側を向けて発光手段を配置すればよい。発光手段は典型的には発光ダイォード（L E D) である。プロ一ブ光は、生体組織を比較的良く透過し、血管、特にへモグロビンに吸収される波長が好ましいが、 7 0 0〜9 0 0 n mの波長の近赤外光は生体組織を比較的良く透過し、一方、血管の中を流れる赤血球中のヘモグロビンは 8 5 0 n mの近赤外光を特異的に吸収するため、前記波長域の近赤外光が好ましい。発光ダイォ一ドは複数の波長域を組み合わせて用いてもよい。例えば、ヘモグロビンは酸素と結合するとその状態に応じて吸収特性が変化するため、酸素化ヘモグロビン（ォキシヘモグロビン）の吸収波長 85 0 nmおよび脱酸素化へモグロビン（デォキシへモグロビン）の吸収波長 76 0 nmの両者について測定できるように照射する LED光の波長を切り替えられるようにしてもよレ、。また、プローブ光は通常の光線でもレーザー光線でもよい。

なお、図 1及び図 2 (A) に示すように LEDは内周全周に沿って均等に設けることが好ましレ、。図 1等に示すように、可能な限り密に設けることが好ましいが間隔を空けて設けてもよい。また、前述のように複数の波長域の LED を用いる場合は、それぞれを組み合わせて設置してもょレ、。さらに、中空体（ 1 ) 内を減圧にしたときに、その内部に吸引されて隆起した対象部位を円滑に受け入れ、これと密着するように図 9に示すように対象部位と接する面 Ψが傾斜した形状を有してもよい。

撮影部（3)は、図 1に示すように開口部と反対側の位置に設ける。例えば、中空体（1) が回転対称形状（例えば、円筒状）の場合、その軸上で開口部と対向する面に設ける。もっとも、必要であれば、対象部位から散乱、透過してきたプローブ光を、例えば、光ファイバ等を通して前記中空体（1) から引き出し、別に設けた撮影部に誘導してもよい。照射部、典型的には上記の例に示すよに環状の列であるが、二次元に広がったアレイ状としてもよい。

撮影部（3) は、典型的には、検査対象部から遮断するための透明隔壁（例えば、ガラスやポリカーボネート板）及ぴ /"または光学系（例えば、レンズ） (4)、カメラホルダー（5) 及び撮像手段（例えば、 CCD基板）（6) を含む。透明板は、筒内の圧力変化の影響を避け、筒内の減圧度低下を防ぐ他、皮脂による汚染を限定的にする等の目的で設ける。光学系（4 )、カメラホルダ — ( 5 ) 及び撮像手段（6 ) は当業者には既知の構成、材料、構造を用いて構成することができる。これらは前記のプ口一ブ光を検知し得るものであればよく、 C C Dカメラュニット等として市販されているものを用いてもょレ、。なお、本発明において撮影とは静止画の撮影のみならず動画の撮影を含む。従って、例えば、対象部位を吸引しつつ撮影を行ない、各コマの像を差分処理することにより対象部位の垂直方向の立体像を得ることもできる。

. なお、例えば、銀行等で用いられている生体認証システムの場合、図 3に示すようにプローブ光 pは検査対象部位と対向する位置から検査対象部位に向けて照射される。このため、仮に開口部と反対側の位置に撮影部を設けても、撮影部への入射光はほとんどが対象表面（例えば、皮膚表面）からの反射光 r であり、対象部位内部（例えば、皮内）からの情報はわずかにしか得られない。これに対し、本発明では、対象部位内部（例えば、皮内）からの散乱光や透過光を撮影するため、対象部位内部（例えば、皮内）からの情報を高い効率で取得できる。特にプローブ光射出部の表面が対象部位で覆われる（密着した状態になる）場合は、対象部位表面からの反射光が撮影部位にノイズとして混入しないため好ましい。

上記の場合、対象部位の面積または体積が大きレ、とプローブ光が対象部位の内部に十分に透過しなかったり、対象部位の内部から散乱してきた光が十分な光量を有さず、対象部位の中央に関しては良好な画像が得られない場合もあり得るが、その場合でも、中央部位を除く輪状部位について有効な情報を得ることが可能である。従って、本発明は、検査対象部位全面だけではなく、その一部の撮影画像を取得する装置も含む。

撮影面像データは、以下に述べる血管分布解析システムあるいはその他の表示装置や記憶装置（図 1ではまとめて「コンピュータ」として表わしている。）に入力、表示または記憶するようにしてもよレ、。

本発明の血管撮影装置による検査対象部位は、アクセス可能な部位であれば特に限定されないが、通常は、人間または動物等の皮膚、特に無毛または実質的に無毛な皮膚表面が好ましく、特に柔軟性に富んだ皮膚及び/または皮下組織が好ましい。皮下脂肪に富む部位、例えば、乳房及びその近辺での適用が好適であり、この点で乳がんの診断のための血管撮影に特に適している。

本発明の装置の第二の態様は、図 1 0に示すように

1 ) 検査対象部位に密着可能な形状の開口端を有する中空体（1 )、

2 )前記開口端の縁部またはその近傍に設けられ、中空体内の開口部に面する検査対象部位またはその近傍に向けてプローブ光を照射し得る照射部（ 2 )、 3 )プローブ光照射された検査対象部位内部から中空体内に向けて射出する散乱光及び Zまたは透過光（合わせて sで示す。）を受け入れる撮影部（3 ) を有する。

上記第一の態様との大きな相違点は、中空体内への撮影部位の取り込みを含まず、前記開口端の縁部またはその近傍から検査対象部位またはその近傍に向けてプローブ光を照射する点である。

この態様は、第一の態様に比較して相対的に浅い位置の血管像を撮影するのに適している。また、中空体内に対象部位を取り込まないため、例えば、皮膚の表面を滑らかに走査して連続撮影するのに適している。

第二の態様において照射部の位置は限定されないが、図 1 0のように中空体の外側に照射部を設けるのが便利である。この場合、照射部からのプローブ光は中空体の壁面により撮影部と完全に遮断されるため、プローブ光出力を高めてより深部までの情報を得ることができる。このように、第二の態様において。中空体は、その壁面が実質的にプローブ光照射部と撮影部（受光部）との間を光学的に遮蔽する機能を有すればよい。こうした材料はプローブ光の波長によつて決まるが、近赤外光についての例としては、塩ィ匕ビュルが挙げられる。もっとも、図 1 1のように中空体の内部に遮蔽部材（2 2 ) を設けることによって照射部（2 ) と撮影部（3 ) を中空体内に共に設けることも可能である。図 1 1の場合、第一の態様にも使用できるため、対象部位表面を広く走査し、特に詳細な検討が必要な場合は吸引を行なってさらに深い部位の撮影を行なうことが可能である。

この第二の態様では、特に図 1 0のように照射部（2 ) を中空体外部に設ける場合、プローブ光 pが撮影部下の対象部位内に十分に侵入するように光軸を傾斜させて入射させることが好ましレ、。照射部（2 )を設ける位置にもよる力照射角 0 (対象部位表面へのプローブ光入射角）が概ね 1 0度以上が好ましく、 3 0度以上がより好ましい。照射角 Θが大きすぎると皮膚内への浸透深度が小さくなるので 8 0度以下が好ましく、 6 0度以下がより好ましい。また、照射角 0が可変となるように、環状に配置された L E D等の照射素子またはこれを収納した複数のハウジングが、連動して傾斜する構成をとつてもよい。このような構成は、例えば、直径の異なる同心二重のリング構造を設け、内外のリングに L E D等の照射素子またはこれを収納した複数のハウジングを、中心寄り、外周寄りでそれぞれ軸支し、内外のリングの相対的な上下関係を変化させることで実現できる。いずれかのリングの位置を中空体の外部から直接操作できるようにしてもよレ、。例えば、中空体外周に回転可能に螺合する環状部材を設け、これと前記リングの一方を結合する。他方のリングは中空体内に固定する。環状部材を回転させることにより、環状部材は中空体外周を上下するのでこれにより内外リングの相対的な位置が変化して照射素子の傾斜が変化する。傾斜角の調整はステッピングモータ一等で電気的に行なつてもよい。

なお、第二の態様においては、中空体開口部に皮膚と密着する蓋部材を設けてもよい。蓋部材はプローブ光と同波長の光が透過する材料を用いる。

本発明の装置は、上記第一の態様においても第二の態様においても、撮影位置を特定する手段（以下、定位手段という。）を備えてもよい。

このような定位手段はさまざまなものが含まれ得る力大別すれば以下の四種類の構成が含まれる。

(a) 基準位置から相対的位置を測定するもの。

(b) 基準位置からの移動量を計測するもの。

(c) 撮影像に基づいて位置を特定するもの。

(d) 対象部位に印その他の座標を設けるもの。

以下、それぞれについて操作者が自らの乳房付近での血管撮影を行う場合を例として簡単に説明する。

(a)の構成は、撮影に際し基準位置を設定し、そこからの相対的位置を測定するものである。これは典型的には三角測量と同様な原理に基づく。基準位置は任意に選択し得るが、例えば、骨盤の左右の端（それぞれ L点、 R点とする）を基準位置とすることができる。撮影装置は、これらの基準位置と何らかの方法で結合されており、ある位置 P点で撮影した場合、撮影者が操作することにより、 L点からの距離 L Pと R点から距離 R Pまたは Z P L R及び Z P R Lが撮影画像と関連づけて記録される。 L点及び R点は固定点であり、 P点は操作者の皮膚表面に存在するから上記の情報（距離または角度）によって P点の位置はほぼ一意的に決定される。必要であれば、さらに第三の基準点を設けて上記と同様な距離及び角度を計測してもよい。

撮影装置とこれらの基準位置との結合は、機械的なものでもよいし、音、光、電波などを用いたものでもよい。

機械的構成の例としては、腰に嵌めるのに適した大きさのベルト状部材とこれに設けられた二個のコード送り出し装置が挙げられる。操作者がベルトを装着した際、二個のコード送り出し装置（じ₁及び0 ₂) は、例えば、骨盤の両端に相当する位置に固定される。コード送り出し装置は、内部にコードを巻き取るための巻き取り軸を有し、さらに、コード送り出しのための開口部を備え前記巻き取り軸を中心として回転可能に軸支されたハウジングを有する。巻き取り軸は例えば巻きばねなどによってコードを引き込む方向に付勢されている。

撮影に際しては、それぞれのリール状装置からコードが引き出され撮影装置と連結される。コード送り出しのための開口部は前記卷き取り軸を中心として回転可能であるため、撮影装置を移動させると、それに追従して開口部は回転する。従って、コードに十分な張力が生じるように前記付勢力を設定すれば、巻き取り軸一開口部一撮影装置はほぼ一直線上に並ぶため、撮影装置 Pと及び C ₂.それぞれのなす角度 Z PCiCsと Z P CSC Lは前述の Z P L R及び ZPRLに相当する。また、それぞれのコードの引き出し長さと PC₂ は前述の L P及び RPに相当する。角度 ZPCiCsと ZPCsCiは開口部の回転角から、コードの引き出しさ巻き取り軸の回転角から容易に算出可能なので、これらの回転角を計測する手段を設けることにより撮影位置の特定が可能となる。なお、ここで、コードと総称するものは、十分な張力を及ぼしたときに測定に悪影響を及ぼすおそれのない線、紐、鎖等であり、樹脂、紙その他の繊維類、金属等で形成できる。

音、光、電波などを用いた構成の例は、例えば、超音波、光または電波の照射及びまたは受信手段を備えた通信手段（じ₁及ぴじ₂) を上記のコード送り出し装置に代えてベルト状に設けたものである。この場合、撮影装置の一部に音、光または電波を検知する装置を設ける力、音、光または電波を放出する装置を設けることにより、撮影装置 Pとじェ及び C₂はそれぞれ、音響的、光学的または電磁波的に結合され、距離 PCェ及び PC ₂は容易に決定される（例えば、 C iから発射された超音波の伝播時間に音速を乗じれば距離 P C iが得られる。）。角度

ZPCsCiも超音波、光または電波の照射角及び Zまたは受信角を機械駆動またはアレイ等を用いて変化させることにより容易に計測されるため、撮影位置の特定が可能となる。

なお、機械的構成の場合も音、光、電波などを用いた構成の場合も、距離 P Ci及び PC ₂のみでおおまかな撮影位置は特定されるが、乳房などの隆起を考慮して角度 ZPdC₂、 ZPCsCiも合わせて測定するのが好ましい。さらに、皮膚表面から撮影装置までの仰角を計測してもよい。また、腰に卷くべルトの代わりに肩甲骨付近に装着するようにしてもよレ、。

(b)の構成は、撮影に際し基準位置を設定し、そこからの移動距離を測定するものである。これは典型的には機械式マウスや光学マウスと同様な原理に基づぐ。

基準位置は任意の位置でよく、身体的な特徴点（黒子などの位置）や定点（例えば、両乳房間の下縁部）を基準としてもよレ、が、撮影画像を記録する際に当該位置を記録することが好ましレ、。これは、撮影装置によつて可視画像を撮影できるように可視領域の撮像装置を撮影装置に備えたり、文字入力装置を設けることによつても実現できる。

機械式の場合、典型的には撮影装置に回転可能な形でボールを結合する。これは、コンピュータ用マウスの位置識別部に見られるように、その一部がハウジング外に露出するようにボールをハゥジング中に封じ、当該ハゥジングを撮影装置と連結することにより実現できる。ボールの回転方向及び回転角度を、例えば、二以上の方向から光ビームを照射することにより測定し（この方法は慣用の方法を用いればよい）、計算により移動距離及び方向を計測する。

光学式の場合、可視光もしくは赤外光またはこれらのレーザ光を皮膚面に照射する。赤外光の場合はプローブ光を併用してもよい。反射、透過または散乱した光を撮影装置内（上述の中空体内でもよいしこれとは別に受光部を設けてもよい）に取り込み、 C C D等によっていくつかの特徴点を同定する。撮影装置を動かしていった場合、撮影画像内でこれらの特徴点が移動するので、これを分析することにより移動方向及び移動距離を計測する。なお、プローブ光の照射及び受光並びに位置計測については既存の光学マウスにおいてュニット化されており、本発明ではこれを用いてもよい。

移動距離の測定は、音響的方法及び電波的方法でも可能である。例えば、音波または電磁波を皮膚面に斜めに照射し、移動の際のドップラーシフトにより移動速度を計測し、これを時間積分することで移動距離を求めることができる。この方法は、検出精度が高ければ光学的方法でも用いることができる。

(c)の構成は、撮影像に基づいて位置を特定するものであり、（C- 1)撮影時に可視画像も撮影してその位置を特定「する構成、（c-2)撮影時に解析された血管像に基づいてその位置を特定する構成等が例として挙げられる。

(c-1)の構成は、例えば、前述の中空体に可視画像撮影装置を併設し、血管像の撮影と連動して可視画像を撮影することで実現できる。この場合、可視画像は撮影部位を重畳的に可視画像として得るものでも、その周辺画像を広角で撮影してその位置を特定できるようにしてもよレ、。

(C- 2)の構成は、実質的に定位置にある血管との対応により撮影位置を定位するものである。

(d) の構成は、対象位置に印その他の座標を設けるものである。このような態様の例としては、座標等を描き込んだ皮膚に密着するシート等を貼り付ける方法がある。例えば、乳房の撮影の場合、予め可視光で視認できる座標やマ一力一を描き込んでおいたカップ型ブラジャー等を装着する。撮影をカップ型ブラジャーの上から赤外と可視光とで重畳して行なって両者をリンクすることにより各撮影像の位置の特定が可能となる。カツプ型ブラジャー等としては皮膚密着タイプのものを用いれば撮影時の位置ずれがほとんど生じないので好ましい。乳房以外の部位については平面状の同様なシートを用いればよレ、。あるいは、皮膚上に可視域では見えにくレ、、例えば肌色に近いインクで座標を描き込み、赤外撮影と同時に肌色の補色に相当する波長域での撮影を行なつて両者をリンクしてもょレ、。インクで座標を描き込むのに際しては前述した力ップ型ブラジャー等をテンプレートとして用いるか転写シート上に座標を描き込んだものを乳房上に貼り付け、シートを剥がして乳房上に座標を転写することができる。

カップ型ブラジャー等の上から撮影する場合は上記第二の態様が好ましい力後者の場合は第一、第二いずれの態様も可能である。

上記の定位手段は前記第一の態様、第二の態様のいずれと組み合わせてもよレ、が、特に、対象部位を広く走査して撮影することが容易前記第二の態様と組み合わせた場合、操作者への負担の少ない簡易な装置でありながら対象部位 (例えば、乳房）の皮膚下の血管分布をその位置情報とともに広範囲にわたつて精度よく得ることが可能となる。例えば、 1秒間に複数コマの撮影を行い、撮影像と位置情報とを合わせて記録する。得られた血管像を位置情報に従ってマツピングすれば、血管異常の診断がより容易になる。

以上、二つの典型的な態様について本発明の装置の主要部を説明したが、照射部から射出されたプローブ光が直接撮影部に入射せず、対象部位から射出された散乱光や透過光を撮影部で受光する装置、特に照射部と撮影部とが一定の位置関係に固定されている装置、特に小型の血管撮影装置は本発明の範囲に含まれる。

本発明の装置では、さらに撮影した画像を表示する装置を含んでもよい。表示装置（C R T , 液晶ディスプレイ等）に撮影した画像を表示して、それを操作者がリアルタイム、または録画像として見ることができる。

本発明は、血管分布解析システムを含む血管分布の診断装置も含む。以下、その構成について説明する。

血管分布解析システムは、撮影画像を画像解析するシステム全般を含む。例えば、撮影画像から画像解析により暗部等を抽出する手法は、既知の方法が利用できる。本発明では、例えば、画像全体の明暗を計算し、これと画像各部の明暗から血管の分布を判定する方法を取ることができる。

すなわち、撮影条件によって画像の明暗は異なり得るが、画像各部の明暗から画像全体の明暗を差し引くことにより、血管分布を抽出することができる。また、明暗の局所的変化から血管分布域を判定することもできる。

その手法は特に限定されないが、明暗の局所的変化から血管分布域を判定する手法の例としては、撮影した画像中の最も喑ぃ位置（グレースケール値の大きい位置。面積を有してもよいが、以下、単に最暗点ともいう。）のグレースケール値を記憶し、その部分を含むように領域を拡大しつつ拡大された領域の平均グレースケール値を求める方法を挙げることができる。例えば、最暗点を中心とした半径 rの円を次々に描き、その内部の平均グレースケール値を求める。これにより、当該画像では、 rに対する関数として平均グレースケール値が規定できる。 r = 0は最暗点なので、 rの増大に連れて平均グレースケール値は通減していくが、血管が存在している領域内である限りその減少率は低レ、。一方、前記円が、血管が分布していない領域に及ぶと平均グレースケール値は大きく減少する。すなわち、平均グレースケール値の減少率の変化を見ることにより血管分布の集中域を画定できる。なお、ここでは、基準点を中心として描いた円を拡げる例を挙げた力基準点から複数の方向に向かって二次元的にグレースケール値変化を調べ、各線上でのグレースケール値やその変化 (例えば、変曲点）等を見て血管分布の集中域を画定してもよい。

また、最喑点から領域を拡げていく以外に、最明点から領域を拡げていってもよいし、両者からそれぞれ領域を拡大していってもよい。あるいは、画像領域内に複数の基準点（撮影画像内の所定の座標に対応する格子点でもよいし、そのグレースケール値から血管分布部位と取り敢えず推定される点でもよレ、）をとり、上記と同様に領域を拡大しつつ平均グレースケール値やその変化（例えば、変曲点）等を計算することにより、血管分布の集中域を推定することも可能である。

以上の方法では、グレースケール値の絶対値ではなく変化率を見てレ、るため、測定装置の傾きや対象部位引き込みの偏り等に起因するプローブ光分布の不均一に起因する誤差を排除することができる。

また、本発明では、より簡便に、撮影した画像のうち、診断しょうとする部分を k個の領域に分割し、各領域のグレースケール値（領域内の平均値、特に断らない限り本願の他の箇所において同様）を求め、次いで、各領域の面積を拡大しつつ分割数を減らして各領域のグレースケール値を求め、このステップを k = 1になるまで繰り返し、ステップ間における対応する領域でのグレースケール値の変化に基づいて血管の分布を判定することができる。

上記の方法では、あるステップでの単位領域（分割された個々の領域） a i は次のステップでの対応する単位領域 a _{i + 1}の部分になるが、それぞれのダレ一スケール値 _{g i}、 g _{i + 1}が g； > g _{i + 1}ならば、単位領域の拡大によりより明るい領域（すなわち、ポジ像では血管分布の少ない領域）が取り込まれたことになる。すなわち、血管分布は a _;よりも a _{i + 1}の方が疎である。反対に _{g i} < g _{i + 1}ならば、血管分布は a _;よりも a _{i + 1}の方が密である。このステップを k = l (すなわち、単位領域 =診断しょうとする部分の全体）になるまで繰り返すことにより、各部分での血管分布の疎密を判定することができる。この方法では、隣接する領域間での疎密を判定していくため、単純に k個の領域のグレースケール値を比較した場合に生じ得る全体的な誤差（例えば、装置が検査対象領域に押し当てられる際の角度等、操作により生じ得る撮影画像全体の明暗のバイアス）を回避できる。また、実際上、がん等の診断では個別の血管を識別する必要はなく、その疎密が重要であり、本発明は効率的ながん等の診断方法を提供する。

ここで、最小の単位領域（すなわち、上記の例では最初に設定された k個の領域）は血管新生が始まるとされる腫瘍の最小の大きさに匹敵する程度であればよレ、。また、本発明では、上述のように、例えば、円形の領域を撮影し、そのうち、中央部位を除く輪状領域を判定することが可能であるが、上記において「撮影した画像のうち、診断しょうとする部分」とは、このような撮影画像の一部領域を指す。

各単位領域はその形状は限定されなレ、が、重なりのない等しい面積の多角形に分割することが好ましく、例えば、三角形、四角形、六角形（特に正三角形、正方形、正六角形）にする。正方形の例で言えば、最も簡便には撮影した画像のうち、診断しようとする部分に内接する最大の正方形として切り取り、それを m個の正方形に分割し、各領域のグレースケール値を求め、最高値と最低値を記録する（第 0ステップ)。次にその最高値と最低値を示した単位領域の周囲に隣接する n個の正方形を加え、その平均のクレースケール値を算出する (第 1ステップ)。最高値と最低値の単位領域が、画像から切り取られた正方形の辺縁に位置する場合も勘案すると、第 1ステツプで加えられる正方形数 n iは 3≤n ≤ 8である、順次その周囲に隣接して加えられる正方形数 n ₃...は、 3 · 5 · 7… · n i . ₂ . ₃...≤ 8 - 1 6 - 2 5…の範囲で増加する。順次加えられた全ての単位領域のグレースケール値を加算し、順次平均値を求め、その最高値と最低値のグレースケール値の変化を調べていく。

血管の集中部位を見ている場合、グレースケール値のステップ間での変化は比較的緩慢である。一方、血管がまばらに分布している場合はステップ間で血管を含まない領域が取り込まれるため、ダレ一スケール値の変化が大きくなる。なお、グレースケール値の最大領域からの変化と共にグレースケール最小領域からの変化を調べることにより、撮影画像全体の明暗に依存しない判別が可能となる。

これらの画像解析、領域分割、グレースケール値の計算、判定、部位ごと及び/または経時的変化の解析のためのデータの蓄積、さらに、複数のプローブ光波長を用いる場合は、その切り替え、データの通信等はコンピュータ等の制御手段により制御することが可能である。また、操作者が操作しやすいように、上記の装置の任意の部分にスィッチを取り付けてもよいし、装置が、さらに外部からの入力装置（有線、無線、光、超音波等）を有し、リモコン等により吸引及びその解除、プローブ光の照射、撮影等を制御できるようにしてもよレ、。このようなシステムの構成図の一例を図 4に示す。すなわち、このシステムは、検査対象部位を受け入れる中空体（1) にプローブ光を照射する照射部（2)、撮影部（3) を有し、撮影部は撮像手段（6) を含み、中空体（1) は減圧手段（8) と連結しており、これらの照射部（2)、減圧手段（8)、撮像手段（6) は制御部（12) を介してコンピュータ（10) に接続している。ここで、制御部（12) は例えばスィッチであり、照射、減圧、撮像のすべてを制御するものでもその一部を制御するものでもよく、これらは制御部（12) を介さずにコンピュータ（10) に接続する構成としてもよレ、。特に撮像手段（6) で得たデータは直接にコンピュータ（12) に伝達してもよレ、。表示装置（9) は任意であるが、医師等が直接画像診断する場合には通常必要となる。表示装置（9)、撮影手順をガイドする表示を行なったり、撮影結果の可視化像や例えば「異常なし」、「専門医の診断を要する」等の判定結果を示してもよい。また、表示装置（9) は、制御部（12) あるいはさらにコンピュータ（10) と一体化したタツチパネル（例えば、液晶パネル等）でもよレ、。

特に上述の定位手段を含む場合は、胸部像などをコンピュータグラフィックスにより提示し、その上に撮影部位をポイントなどで指し示しながら撮影像を表示することができる。また、撮影像を専門医等が診断することが可能である。この場合、撮影システム自体に表示装置は含まなくてもよいし、あるいは、表示装置等は物理的に離れた場所に設置していてもよい。例えば、操作者（被験者自身でもよい）が上記の撮影装置を操作して対象部位を撮影し、その画像を適当な記録媒体に記録して、あるいは、電話線や光ファイバ等の通信回線を通じて医療機関またはデータ回収機関に送り、これらの機関において医師が診断することが可能である。

また、照射部（2)、減圧手段（8)、撮像手段（6) 及び表示装置（9) は、コンピュータ（10) の制御の下、吸引後に、プローブ光を自動的に照射し、 CCDカメラで光量を測定して吸引状態や装置の対象部位に対する角度の適否を表示する構成としてもよいし、撮像手段（6) は、コンピュータ（10) の制御の下、自動的に撮影を行ない、その中で最適なデータを選択できるようにしてもよレ、。さらに、コンピュータ（10)は複数回のデータを重畳したり、複数の時系列データから差分を取るような任意の画像処理工程を施すプログラムを内蔵していてもよい。

本発明によれば、図 5に示すような血管新生部位を判別できるため、何らかの原因による血管新生の有無を判別できる。例えば、乳がんの場合、腫瘍に伴う血管新生は、腫瘍の直径が 2 mm程度から始まることから、 2 mm以上の血管の集中として識別できるため、本発明の装置は乳ガンの診断装置として有効である。

実施例

以下、本発明を実施例で説明する。以下の実施例は、本発明を説明するためにあげた例であり、これにより本発明を限定するものではない。

実施例 1

内径 46mm,高さ 100 mmの光を透過しない塩化ビニル製の円筒の開口部に、内周に沿って 48個の近赤外発光 LED (極大波長： 850 nm, 日進電子工業株式会社製）を取り付け、円筒中心部に向かって近赤外光を照射できるようにした。また、円筒の反対側には、隔壁（ガラス板）を介して CCD力メラ（ソ二一株式会社製 XC-E 150, 768 X 494画素，マウント： Cマウント，フランジバック： 1 7. 562 mm, 外寸法：幅 29mmX高さ 29 mm X奥行き 32 mm) を固定した。また、円筒の側面には内径 3 Omm のチューブを貫通させ、その他端に吸引装置を取り付け円筒内を減圧できるように構成した。

被験者の胸部に上記の装置を押し当て、撮影を実施した。結果を図 6及び 7 に示す。図 6は血管分布において集合が見られないもの（過疎分布）、図 7は血管の集合が見られるもの（密集分布）である。それぞれグレースケール値が最高値、最低値を示す単位領域を選択し、その隣接する周囲に選択領域を広げて（最高値の場合：（1) → (2) → (3) → (4) → (5) → (6) → (7)、最低値の場合： [1] → [2] → [3] → [4] → [5] → [6] → [7])、平均グレースケール値を算出した。

この選択領域拡大に伴う平均ダレ一スケール値の変化を図 8に示す。図 8の上のグラフは血管分布において集合が見られないもの（図 6の過疎分布）、下のグラフは血管の集合が見られるもの（図 7の密集分布）であり、それぞれの図においての明部の平均グレースケール値を〇、暗部の平均グレースケール値を ·で表す。この図に示すように、最高値、最低値を示す単位領域から出発したグレースケ一ル値は、最終的には画像全体のグレースケール値に収束する。グレースケール値が最高値を示す単位領域から、周囲に選択領域を広げることによるグレースケール値の低下が遅いほど血管の集合が著しく、腫瘍が存在する危険性が増す。経時測定によって血管新生の有無を判断することも可能である。実施例 2

外径 43mm,高さ 100 mmの光を透過しない塩化ビニル製の円筒の開口部外周に、 48個の近赤外発光 LED (極大波長： 850 nm, 日進電子工業株式会社製）を開口面に向かって近赤外光を照射できるように 45度の角度をもって取り付けた。また、円筒の開口面と反対側には、隔壁（ガラス板）を介して CCDカメラ（ソ二一株式会社製 XC-E 150， 768 X 494画素，マウント： Cマウント，フランジバック： 1 7. 562mm, 外寸法：幅 29 mmX高さ 29mmX奥行き 32mm) を固定した。

実施例 1と同様に被験者の胸部に上記の装置を押し当て、撮影を実施し、皮膚近傍の血管像を得ることができた。

実施例 3

実施例 2と同様の装置に光学マウスの光照射 *受光ュニットを取り付け、得られた信号は撮影像とともにコンピュータに入力されるように構成した。実施例 1と同様に被験者の胸部の一部を基点とし、装置を皮膚面上において少しずつ移動させることにより撮影を行い、撮影と位置情報を同時に記録した。これを位置情報に沿ってマッビングすることにより、広範囲の血管撮影像を得ることができた。

比較例 1

図 3に準じた構成とした他は実施例 1と同様の装置で反射光測定により血管画像を識別しょうとしたが、 CCDカメラに入力するほとんどすべての光は皮膚表面の反射光であり、有意な測定は行なうことができなかった。産業上の利用可能性

本発明の血管撮影装置は廉価に製造可能であり、小型化が容易で装置構成も簡単であるため、様々な部位の血管、特に皮膚表面付近の血管分布の撮影に有効である。このため、皮膚表面付近の血管新生異常、例えば、乳がんの自己検診装置として特に有用性が高い。また、本発明の装置は、撮影部と照射部とが比較的近接しており、実質的に一体に構成できるため小型化が容易である。従つて、被検者が装置を手に保持して操作し、自ら検査する簡易の検査装置として有用である。

Claims

請求の範囲

1 .検査対象部位に向けてプローブ光を照射し得る照射部とプローブ光照射された検査対象部位からの散乱光及び Zまたは透過光を受け入れる撮影部を備え、照射部から射出されたプローブ光が撮影部に直接入射しないように構成されていることを特徴とする血管撮影装置。

2 . 1 ) 検査対象部位に密着可能な形状の開口端を有し、前記開口端を検査対象部位に密着させたときに検査対象部位の一部をその内部に受け入れる中空体、

2 ) 前記開口端の縁部またはその近傍に設けられ、中空体内に受け入れた検査対象部位に向けてプロ一ブ光を照射し得る照射部、

3 ) プローブ光照射された検査対象部位内部から中空体内に向けて射出する散乱光及びノまたは透過光を受け入れる撮影部を有する前記 1に記載の血管撮影装置。

3 . 検査対象部位の一部を中空体内に吸引するための減圧手段をさらに有する前記 2に記載の血管撮影装置。

4 . 前記照射部のプローブ光射出部が中空体内に設けられており、中空体内部に受け入れられた検査対象部位によつて覆われることによりプローブ光またはその反射光の前記撮影部への直接入射が妨げられる前記 2または 3に記載の血管撮影装置。

5 . 1 ) 検査対象部位に密着可能な形状の開口端を有する中空体、

2 ) 前記開口端の縁部またはその近傍に設けられ、中空体内の開口部に面する検査対象部位またはその近傍に向けてプローブ光を照射し得る照射部、

3 ) プローブ光照射された検査対象部位内部から中空体内に向けて射出する散乱光及び Zまたは透過光を受け入れる撮影部を有する前記 1に記載の血管撮影装置。

6 . 前記照射部のプローブ光射出部が開口端の縁部に設けられており、中空体開口部に密着した検査対象部位によつて覆われることによりプローブ光またはその反射光の前記撮影部への直接入射が妨げられる前記 5に記載の血管撮影装置。

7 . 中空体壁がプローブ光に対して非透過的である前記 2〜 6のいずれかに記載の血管撮影装置。

8 . プローブ光が近赤外光である、前記 1〜 7のいずれかに記載の血管撮影装置。

9 . 近赤外光がへモグロビン吸収波長の近赤外光である前記 8に記載の血管撮影装置。

10. 検査対象部位が皮膚及び Zまたは皮下組織である前記 1〜9のいずれかに記載の血管撮影装置。

1 1. 検査対象部位が乳房の一部である前記 10に記載の血管撮影装置。

12. 血管が皮静脈である前記 1〜1 1のいずれかにに記載の血管撮影装置。

13. 撮影部が CCDカメラを含む前記 1〜12のいずれかに記載の血管撮影装置。

14. さらに撮影位置を特定する手段を含む前記 1〜 13のいずれかに記載の血管撮影装置。

15. 撮影位置の特定を複数の基準位置からの距離及び角度の計測によって行なう前記 14に記載の血管撮影装置。

16. 撮影位置の特定を基準位置からの移動方向及び移動量の計測によって行なう前記 14に記載の血管撮影装置。

17. 撮影位置の特定を撮影画像の解析によつて行なう前記 14に記載の血管撮影装置。

1 8 . 照射部が複数の光源の列またはアレイまたは光源と連結された複数の光ファイバの開口端の列またはアレイを含む前記 1〜 1 7のいずれかに記載の血管撮影装置。

1 9 . 前記 1〜 1 8のいずれかに記載の血管撮影装置と撮影画像を表示する表示装置及び Zまたは画像データを記憶する記憶装置を含む血管異常診断装置。

2 0 . 前記記憶装置に記憶された画像データが正常部位の参照データと異常部位の参照データを含み、撮影画像とこれら参照データとを対比することにより撮影画像中の血管像の異常を判定する前記 1 9に記載の血管異常診断装置。

2 1 . 前記：！〜 1 8のいずれかに記載の血管撮影装置または前記 1 9〜 2 0のレ、ずれかに記載の血管異常診断装置及び血管分布の解析装置を含み、血管撮影装置または血管異常診断装置で取得されたデータを解析して血管異常を判定する血管異常診断システム。

2 2 . 前記 1〜1 8のいずれかの装置により撮影した面像全体の明暗を計算し、これと画像各部の明暗を比較して血管の分布を判定する手段を含む血管分布の解析装置。

2 3 . 撮影した画像中で最もグレースケール値の大きい位置のグレースケール値を求め、前記位置を含むように領域を拡大しつつ領域内の平均グレースケール値を求め、グレースケ一ル値またはその変化をもって血管分布域境界を判定する前記 2 2に記載の血管分布の解析装置。

2 4 . 撮影した画像のうち、解析しょうとする部分を k個の領域に分割し、各領域のグレースケール値を求め、次いで、各領域の面積を拡大しつつ分割数を減らして各領域のグレースケール値を求め、このステップを k = 1になるまで繰り返し、ステップ間における対応する領域でのグレースケール値の変化に基づいて血管の分布を判定する手段を含む、前記 2 3に記載の血管分布の解析装置。 '

2 5 . 撮影した画像のうち > 解析しょうとする部分を、重なりのない等面積の多角形領域に分割し、各領域のグレースケール値を求め、次いで、そのうちの最もグレースケール値の低い領域と高い領域をそれぞれその隣接する領域とまとめることによって大きな領域とし、それぞれのグレースケール値を求め、このステップを繰り返し、ステップ間におけるグレースケール値の変化に基づいて血管の分布を判定する手段を含む前記 2 4に記載の血管分布の解析装置。

2 6 . 血管分布の解析結果に基づいて血管新生の異常部位の存否及び /または異常の進行度を診断する前記 1 9〜2 5のいずれかに記載の装置。

2 7 . 前記 2 6に記載の装置により血管異常を判定して乳ガンを診断する乳ガン診断装置。前記 2 7に記載の乳ガンの診断装置を用いた乳ガンの診断方法。