WO2011052402A1 - 磁気式位置検出部を備えた検査装置、磁場計測用冶具、磁場計測用プログラム - Google Patents

磁気式位置検出部を備えた検査装置、磁場計測用冶具、磁場計測用プログラム Download PDF

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WO2011052402A1
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magnetic field
magnetic
unit
measurement
jig
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PCT/JP2010/068137
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通世 谷井
川崎　真護
倫行 藤原
孝 石塚
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株式会社 日立メディコ
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/12—Measuring magnetic properties of articles or specimens of solids or fluids
    • G01R33/1269—Measuring magnetic properties of articles or specimens of solids or fluids of molecules labeled with magnetic beads

Definitions

  • the present invention relates to an inspection apparatus that acquires biological information of an inspection target and generates an image, such as a biological light measurement apparatus, an ultrasonic image diagnostic apparatus, and an X-ray CT apparatus, and in particular, a biological information measurement unit and an inspection target.
  • the present invention relates to an inspection apparatus including a magnetic position detection device for confirming a positional relationship.
  • a position detection device is used to grasp the positional relationship between the inspection device and a subject.
  • an optical fiber tip called a probe is attached to an inspection region to be inspected, for example, a head, irradiates light to the inspection region, receives light transmitted through the inspection region, and electrically converts the received light into electricity.
  • the active part of the brain is examined from the waveform converted to the signal.
  • the optical measurement result thus obtained is information representing the change in the optical signal at the measurement position, and an intuitively easy-to-understand output screen can be provided by mapping on the human head three-dimensional wire frame. For this mapping process, it is essential to know the position of the tip of the optical fiber, and a technique that combines a biological light measurement device and a three-dimensional position detection device has been developed (Patent Document 1).
  • the grasp of the position of the optical fiber is necessary not only for mapping but also for measuring the same inspection object under the same conditions as the previous measurement when performing multiple measurements at different times. For example, when comparing a plurality of measurement results, it is required that the measurement position of the subject's head does not change, and therefore it is necessary to record the position of the tip of the optical fiber fixed to the head.
  • the three-dimensional position detection device grasps the position of a probe that transmits and receives ultrasonic waves, performs measurement, and detects from a volume image such as a CT image acquired in advance.
  • a technique has been developed that creates and displays a cross-sectional image with the position of the probe as a cross-section (Patent Document 2).
  • the desired position of the patient during the operation is designated with a pointer
  • the position of the pointer is detected with a three-dimensional position detection device, and in real time with an imaging device such as a CT.
  • an imaging device such as a CT.
  • the magnetic position detection device if there is a substance that affects the magnetic field, such as a magnetic substance, in the environment where the inspection device is placed, the reliability of the measurement result decreases and it is difficult to obtain accurate position information. become.
  • Substances that affect the magnetic field are, for example, iron plates built into the walls and ceilings of the laboratory and iron materials contained in materials placed in the room. Because it is difficult, there is a possibility of measuring without being aware of its existence. In such a case, for example, in living body light measurement, a measurement result is mapped to a position on the three-dimensional wire frame shifted from the original measurement site, and a highly reliable diagnosis result cannot be obtained.
  • the cross section actually displayed by the ultrasonic examination and the cross section cut out from the volume image are shifted, and the cross-section display support function is impaired.
  • the present invention prevents the deterioration of the reliability of inspection results, particularly the inspection function using the information of the position detection device, due to the influence of a magnetic substance or the like present in the environment, and provides highly reliable inspection information.
  • An object of the present invention is to provide an inspection apparatus capable of performing the above.
  • the inspection apparatus of the present invention includes a magnetic position detection device and a control unit that controls the magnetic position detection device, and the control unit has a function of detecting a magnetic field in an environment where the inspection device is placed. It is characterized by.
  • the inspection apparatus of the present invention measures biological information of an inspection target and forms a biometric information measurement unit that forms an image including the biological information, and magnetism that detects at least one position of the biological information measurement unit and the inspection target.
  • the control unit uses the output of the magnetic position detection unit, and the biological information measurement unit
  • a magnetic field measuring unit for measuring the distortion of the magnetic field in the measurement space is provided.
  • the output of the magnetic position detection unit is position information of a plurality of points of a jig fixed in the measurement space, and the magnetic field measurement unit includes position information of the detected points. Based on this, the distortion of the magnetic field is measured.
  • the magnetic field measurement unit calculates a distance between the points of the jig using the detected position information of the plurality of points, and based on a comparison result between the calculated distance and an actual distance between the points. And a magnetic field determination unit for determining the presence or absence of the magnetic field.
  • the magnetic field measurement jig of the present invention is a jig for detecting a magnetic field in a measurement space in which a biological information measurement device is placed, and is composed of a polyhedron, and at least a part of the surfaces constituting the polyhedron or the bonding between the surfaces. A recess or a mark for engaging a part of the magnetic sensor is provided on at least a part of the part.
  • it comprises a circular bottom surface and a hollow hemisphere covering the bottom surface, and a recess or mark for engaging a part of the magnetic sensor is provided at the center of the bottom surface, and the magnetic sensor is provided on the top of the hemisphere. An opening for insertion is provided.
  • the magnetic field measurement program of the present invention is a program for causing the arithmetic device of the biological information measuring device to execute the arithmetic device of the biological information measuring device in order to detect the magnetic field in the measurement space where the biological information measuring device is placed.
  • Starting the driving of the magnetic position detection device arranged in the space taking in the position information of the plurality of points in the measurement space detected by the magnetic position detection device, and calculating the distance between the plurality of points
  • a step of comparing the actual distance between a plurality of points in the measurement space stored in advance with the calculated distance, and a difference between the actual distance and the calculated distance is determined in advance.
  • This is a program for executing a step of determining that a magnetic field distortion exists between the points when the threshold value is larger than the threshold value.
  • control unit of the biological information measurement apparatus since the control unit of the biological information measurement apparatus has an environmental magnetic field measurement function, it is possible to perform measurement in an environment without distortion of the magnetic field, and to improve the reliability of the inspection result.
  • a magnetic field measurement function can be configured more simply by using a jig prepared for environmental magnetic field measurement, and a user-friendly GUI is provided by the magnetic field measurement program. Can do.
  • Block diagram explaining the magnetic field measurement program executed by the control unit of the inspection apparatus The perspective view which shows 1st embodiment of the jig used for a magnetic field measurement.
  • (a) And (b) is a perspective view which shows the 3rd and 4th embodiment of the jig used for a magnetic field measurement.
  • Diagram showing the flow of biological light measurement The figure which shows the operation
  • FIG. The figure which shows the example of a display screen in embodiment of FIG.
  • the figure which shows the example of a display screen in embodiment of FIG. The figure which shows the operation
  • the figure which shows the example of a display screen in embodiment of FIG. The figure which shows the operation
  • the biological light measurement device irradiates near-infrared light into the subject, detects light reflected from the surface of the subject or passed through the subject (hereinafter simply referred to as passing light), and responds to the light intensity
  • It is a device that generates an electrical signal, and it can grasp the blood dynamics in the brain by measuring the light passing through the subject's head, thereby measuring the activity status of the brain.
  • An optical topography device is a device that irradiates light from a plurality of positions, measures passing light at a plurality of positions, obtains a signal from a relatively wide area including the plurality of positions, and displays it as a distribution map.
  • FIG. 1 shows an overview of such an optical topography system.
  • this optical topography apparatus mainly includes a light source unit 10 that irradiates near-infrared light, a light measurement unit 12 that measures passing light and converts it into an electrical signal, a light source unit 10 and light.
  • a control unit 14 that controls driving of the measurement unit 12 and a display unit 36 are provided.
  • the light source unit 10 includes a semiconductor laser 16 that emits light of a predetermined wavelength, and a plurality of optical modules 18 that include modulators for modulating light generated by the semiconductor laser 16 at a plurality of different frequencies.
  • the output light of the optical module 18 is irradiated to a predetermined measurement position of the subject 22, for example, the head, via the irradiation optical fiber 20, respectively.
  • the passing light from the subject 22 is guided to the optical measurement unit 12 by the detection optical fiber 26.
  • a probe holder 23 is attached to the subject 22, and a plurality of the irradiation optical fibers 20 and the detection optical fibers are provided. 26 is detachably fixed to each installation position (hole) of the probe holder 23.
  • the wavelength of light used for measurement varies depending on the spectral characteristics of the substance of interest in the living body, but when measuring oxygen saturation and blood volume from the concentration of oxygenated hemoglobin and deoxygenated hemoglobin, the wavelength range of 600 nm to 1400 nm
  • One or a plurality of wavelengths are selected and used from the above-mentioned light.
  • the light source unit 10 is configured to generate light of two types of wavelengths, for example, 780 nm and 830 nm, and these two wavelengths of light are combined and irradiated from one irradiation position.
  • the optical measurement unit 12 includes a photoelectric conversion element 28 such as a photodiode that converts the passing light guided from the plurality of measurement positions via the detection optical fiber 26 into an electric quantity corresponding to the amount of light, and the photoelectric conversion element 28
  • the lock-in amplifier 30 that inputs the electrical signal and selectively detects the modulation signal corresponding to the light irradiation position, and the A / D converter 32 that converts the output signal of the lock-in amplifier 30 into a digital signal.
  • the lock-in amplifier 30 selectively detects a light irradiation position and a modulation signal corresponding to these two wavelengths.
  • a light quantity change signal having the number of channels twice the number of points (measurement points) between the light irradiation position and the detection position is obtained.
  • This signal is a signal corresponding to a change in the amount of hemoglobin when the measurement target is hemoglobin, and is called a hemoglobin amount change signal.
  • the optical topography device processes the hemoglobin amount change signal converted into a digital signal and creates a graph for each channel, or a signal for creating a two-dimensional image or a three-dimensional image by interpolating each hemoglobin amount change signal for each channel.
  • the input / output unit 40 is provided.
  • the storage unit 38 includes a hard disk attached to the control unit 14, a magnetic disk, an optical disk, and various other portable media.
  • the optical topography apparatus includes a magnetic unit 50 as a magnetic position detector for confirming the optical fiber installation position of the probe holder 23 in which the optical fibers 20 and 26 are installed.
  • the magnetic unit 50 includes a magnetic source 51, magnetic sensors 52 and 53, and a position measuring unit 54 that controls these and calculates the position and angle of the magnetic sensor 52 with respect to the magnetic source 51.
  • the magnetic sensor includes a reference magnetic sensor 52 and a variable magnetic sensor 53 in the illustrated configuration example, but only the variable magnetic sensor 53 may be used.
  • the position measurement unit 54 is connected to the control unit 14, and the position information measured by the position measurement unit 54 is passed to the signal processing unit 34 via the control unit 14.
  • the magnetic source 51 is composed of a magnetic field generating coil that generates a three-axis orthogonal magnetic field, and generates a magnetic field in a three-dimensional space.
  • the magnetic source 51 is fixed in a space in the vicinity where the biological light measurement device is installed.
  • the reference magnetic sensor 52 is installed in the magnetic field generated by the magnetic source 51, and is installed in the probe holder 23 attached to the subject 22 when performing biological light measurement. When the environmental magnetic field measurement is performed, the magnetic field is fixed at a predetermined place in the magnetic field space.
  • the variable magnetic sensor 53 is a pen-type sensor called a stylus pen, and is a sensor that can freely move in the magnetic field space generated by the magnetic source 51.
  • the variable magnetic sensor 53 is provided with a registration button (not shown) for registering the space position of the pen tip.
  • the position measurement unit 54 receives signals from the reference magnetic sensor 52 and the variable magnetic sensor 53 in real time at predetermined sampling intervals, and the direction and angle of the magnetic field detected by the reference magnetic sensor 52 and the magnetic field detected by the variable magnetic sensor 53. Is used to calculate the coordinates of the position of the variable magnetic sensor 53 with the position of the reference magnetic sensor 52 as the origin. That is, the position of the reference magnetic sensor 52 becomes the reference position of the variable magnetic sensor 53.
  • the position measurement unit 54 reads and registers the spatial position of the variable magnetic sensor 53 when the registration button is pressed when the registration button of the variable magnetic sensor 53 is pressed. Specifically, the read coordinate value of the variable magnetic sensor 53 is registered in the storage unit 38 via the control unit 14.
  • the control unit 14 includes a CPU (central processing unit), and controls the operations of the light source unit 10, the optical measurement unit 12, the signal processing unit 34, the display unit 36, and the reference image creation unit 42 described above. The operation is controlled and various functions of magnetic field measurement using the magnetic unit 50 are realized.
  • the configuration of the control unit 14 for realizing these various functions is shown in FIG.
  • the control unit 14 includes an environmental magnetic field measurement unit 301, a probe position measurement unit 302, and a reference point measurement unit 303 in order to realize a magnetic field unit control function.
  • general functions performed by the control unit 14, for example, biological light measurement and various signal processing using the results are omitted.
  • These functions are stored in advance in the storage unit 38 as programs, and are realized by loading each program into the memory of the CPU and executing it by the CPU.
  • the functions realized by the probe position measurement unit 302 and the reference point measurement unit 303 are the same as those of a known device, but prior to starting the device, the magnetic field measurement function of the environment in which it is placed This is a feature of the present invention.
  • the magnetic field measurement of the environment is performed by driving the magnetic unit 50 using a specific jig.
  • the magnetic field measurement jig has a predetermined three-dimensional shape such as a combination of a rectangular shape, a hemispherical shape, and a semicircular plate. A solid is used. 4 to 6 show examples of jigs used for environmental magnetic field measurement.
  • the jig 60 shown in FIG. 4 is a cube having the same vertical and horizontal height, and the pen tip of the variable magnetic sensor 53 is placed at the centers A to E of the five surfaces excluding the bottom surface when installed on a flat surface. Recesses 601 to 605 or marks are formed. The size of the dent may be such that when the pen tip of the variable magnetic sensor 53 comes into contact with the pen tip, it is temporarily fixed to prevent shaking of the hand tip. The mark is colored differently from the color of the jig 60.
  • the magnetic unit 50 determines the distance from the center E of one surface, for example, the upper surface, to the center A to D of the other surface, and the distance between the centers of the opposing surfaces. By measuring and comparing each measured value with an actual distance (a known jig size: one side length in the case of a cube), the distortion of the magnetic field can be measured.
  • the jig 61 shown in FIG. 5 is formed of a hemisphere with a hemisphere covered on a circular bottom surface, and a recess 611 or mark for receiving the pen tip of the variable magnetic sensor 53 is formed at the inner center F of the circular bottom surface. .
  • An opening 612 for inserting the variable magnetic sensor 53 is formed at the top of the hemisphere.
  • the distance from the center F to the sphere surface is measured by the magnetic unit 50 based on the position where the dent 611 or the mark is provided, that is, the center position F of the sphere, and compared with the actual distance, that is, the radius of the sphere. By doing so, the distortion of the magnetic field can be measured.
  • a jig 62 shown in FIG. 6 (a) is a modified example of the jig 61 shown in FIG. 5.
  • a part of the hemisphere is cut out at four locations, and a partial hemisphere 621 composed of two curved strips orthogonal to each other is obtained. It is fixed to a circular bottom surface 622.
  • a recess 624 or mark for receiving the pen tip of the variable magnetic sensor 53 is formed at the inner center F of the circular bottom surface.
  • the cut-out portion of the hemisphere is used as an opening for inserting the variable magnetic sensor 53.
  • a groove 623 or a line for receiving the pen tip of the variable magnetic sensor 53 is formed along the longitudinal direction at the center of the strip in the width direction.
  • This jig 62 measures the distance from the center F to the groove (line) with the magnetic unit 50 using the center position F of the sphere as a reference, and measures the distortion of the magnetic field by comparing it with the actual distance, that is, the radius of the sphere. can do.
  • the jig 63 shown in FIG. 6 (b) is a modification of the jig 62 shown in FIG. 6 (a), and two semicircular plates 631 and 632 are combined so as to be orthogonal to each other and fixed to the circular bottom surface 633. It is what.
  • a recess 634 or a mark for receiving the pen tip of the variable magnetic sensor 53 is formed at the center of the circular bottom surface 633, and a groove 635 or a line for receiving the pen tip is formed on the side face that hits the arc of the semicircular plates 631 and 632. Is formed.
  • the method for measuring the distortion of the magnetic field is the same as in the third embodiment.
  • the magnetic field measurement jig of this invention may be made into various forms, such as what added the deformation
  • each jig can be replaced with a mark, and the groove can be replaced with a line.
  • FIG. 7 and 8 are diagrams showing an operation flow of the control unit 14 including position measurement using the jig 60 and the magnetic unit 50.
  • FIG. 7 and 8 are diagrams showing an operation flow of the control unit 14 including position measurement using the jig 60 and the magnetic unit 50.
  • the operator sets the jig 60 and the magnetic unit 50 at predetermined positions in the vicinity of the optical topography apparatus. It is preferable that the place where the jig 60 is installed is substantially the same as the place where the inspection site of the subject is placed. For example, in the case where the examination site is the head of the subject, the bottom surface of the jig 60 is fixed horizontally at a position that is approximately equal to the height at which the subject sitting on the chair is estimated to be approximately located.
  • the magnetic unit 50 has a magnetic source 51 and a reference magnetic sensor 52 installed in the vicinity of the jig 60. At this time, it is preferable that the three axes of the magnetic field generated by the magnetic source 51 coincide with the three axes of the jig 60 that is a cube.
  • the optical topography apparatus is activated (step S701).
  • a menu screen for executing each function of the optical topography apparatus is displayed on the display unit 36.
  • the magnetic sensor program is activated (step S702).
  • the operation of the magnetic unit 50 is started, and the information on the position detected by the variable magnetic sensor is ready to be read in real time.
  • the operation mode of the magnetic sensor is displayed on the display unit 36 (step S703).
  • An example of the display screen is shown in FIGS.
  • the operation mode executed by the magnetic sensor program that is, the mode for measuring the magnetic field in the environment where the apparatus is placed (magnetic field measurement mode), the mode for measuring each optical fiber installation position indicated by the variable magnetic sensor 53 ( The position measurement mode) and the mode for measuring the position of the anatomical reference point of the subject (reference point measurement mode) can be executed by selecting the corresponding tabs 91 to 93.
  • the magnetic field measurement mode tab 91 is selected, and the tool used and the state of magnetic field measurement are displayed.
  • the display screen is divided into a coordinate numerical value display unit 101 and a reference diagram display unit 102, and the coordinate value display unit 101 displays the coordinate value of the tip of the variable magnetic sensor 53.
  • registration of the positions of a plurality of (for example, five) points on the jig 60 is sequentially accepted, and these values are sequentially displayed.
  • the display of the coordinate numerical value display unit 101 also serves to guide the operator in the order of registering a plurality of positions.
  • the coordinate numerical value display unit 101 displays five points A to E on the jig 60 in the order of positions A, B, C, D, and E from the top, so that the operator (Positions where 601 to 605 are provided) can be measured in that order.
  • the reference diagram display unit 102 displays the shape of the jig 60 used for magnetic field measurement and specific points A to E on the jig 60, and the actual distance between the points. Is displayed. Since the jig 60 is a cube, the distance between AB and CD is equal to the length of one side of the cube, and the center point E of the upper surface and the centers A, B, C, and D of each side surface The distance is the same value. In the illustrated example, 300 mm is displayed as the former and 212 mm is displayed as the latter. Further, distances (measured values) calculated from the positions of the respective points measured by magnetic field measurement described later are displayed on the reference diagram display unit 102 as a table 103. Until the measurement starts, the value in this table is blank.
  • the operator After selecting the magnetic field measurement mode, the operator starts measurement according to the order of the points displayed on the coordinate numerical value display unit 101 (step S704 and each step in FIG. 8).
  • the tip of the variable magnetic sensor 53 is brought into contact with the dent 601 at the point A of the jig 60, and the registration button is pressed.
  • the magnetic unit 50 measures the relative position of the variable magnetic sensor 53 with respect to the reference magnetic sensor 51, and passes the value to the control unit 14 (magnetic field measurement unit 301).
  • the magnetic field measurement unit 301 registers the position of the point A as a coordinate reference point (step S801).
  • coordinates (0, 0, 0) are displayed at the position of the point A.
  • the position (coordinates) of the point B measured by the magnetic unit 50 is passed to the magnetic field measurement unit 301.
  • the coordinates of the point B are converted into a relative position with the point A as the origin and registered (step S802).
  • the coordinates of B are displayed on the coordinate numerical value display unit 101.
  • the position information is passed to the magnetic field measurement unit 301, and coordinates with the point A as the origin are calculated. It is displayed as the coordinates of the point (step S803).
  • the magnetic field measurement unit 301 calculates the distance between the points A and B from these coordinates when the registration of the point A and the position measurement of the point B are completed, and displays the reference diagram.
  • the information is displayed on the table 103 of the unit 102 (step S804).
  • the position measurement of the points C and D is completed, the distance between the points C and D is calculated from these coordinates and displayed on the table 103.
  • the position measurement of the point E is completed, the distance between the point E and each of the points A to D is calculated and displayed on the table 103.
  • the magnetic field measurement unit 301 calculates the distance between the points of the jig using the detected position information of the plurality of points, and based on the comparison result between the calculated distance and the actual distance between the points. And a magnetic field determination unit for determining the presence or absence of the magnetic field. Specifically, the magnetic field measurement unit 301 compares the distance (measurement value) between each point calculated in this way and the actual distance (step S805), and if these differences exceed a predetermined threshold, A message is displayed (steps S806 and S807).
  • Various display methods can be used when the threshold value is exceeded. For example, if the threshold value is exceeded, the numerical values in table 103 and the display colors such as AB and CD are different from the display colors when the threshold value is not exceeded.
  • a column indicating that a difference between the measured value and the actual value or a threshold value has been exceeded may be provided.
  • the threshold value varies depending on the accuracy of the measurement device, for example, in the case of an optical topography device having a measurement accuracy of about 2 mm, it is preferable to set the threshold value to a value slightly larger than the measurement accuracy (for example, 3 mm).
  • Steps S705 and S706 By looking at the display on the table 103, the operator can confirm in which direction the magnetic field distortion is occurring, removing the equipment or furniture that causes the magnetic field distortion, and optical topography. Appropriate measures such as moving the installation location of the apparatus can be performed. When the installation location is changed, the above steps S701 to S704 are repeated. After performing these appropriate processes, a reference point measurement mode and a position measurement mode for measuring biological light are activated (FIG. 7: Steps S705 and S706).
  • the operation flow of the reference point measurement and the position measurement is the same as that of the conventional optical topography apparatus, and thus detailed description is omitted, but a brief description is as follows.
  • the probe is attached to the examination site of the subject, the reference magnetic sensor 52 is fixed to the head (arbitrary location) of the subject, and the reference point of the examination site is registered (step S705).
  • This operation is executed using a GUI (not shown) displayed on the display unit 36 by selecting the tab of the reference point measurement mode 93 on the screen shown in FIG.
  • the reference point of the examination site is an anatomically determined position in biological light measurement. Specifically, it is the international 10-20 method nadion (nasal root), the upper end of the right ear, the upper end of the left ear Part.
  • the display unit 36 displays the positions of these reference points in such a manner that the measurement order can be understood.
  • the operator sequentially positions the variable magnetic sensor 53 at the position of the corresponding reference point of the subject and presses the registration button, thereby measuring the position of the reference point on the subject. And registered.
  • the coordinates of these reference points are registered in the storage unit 38.
  • the optical fiber fixing position which is the tip of the irradiation optical fiber and the detection optical fiber is sequentially detected and registered by the variable magnetic sensor 53 (step S706).
  • This operation is executed using the GUI displayed on the display unit 36 by selecting the tab of the position measurement mode 92 on the screen shown in FIG. That is, the display unit 36 displays the arrangement of the optical fiber tips in the probe in such a manner that the position measurement order can be understood.
  • the operator sequentially positions the variable magnetic sensor 53 at the optical fiber fixing position of the probe attached to the subject and presses the registration button, using the images displayed on the display unit 36 as a guide. Thereby, the spatial position of the optical fiber fixing position of the probe is measured and registered.
  • the coordinates of these spatial positions are registered in the storage unit 38.
  • the coordinates of this spatial position are combined with the position of the previously registered reference point and the topography, which is the result of optical measurement, with the 3D model of the human being or the 3D image of the subject 22 (head surface image and brain surface image). Used when
  • optical measurement is performed (step S707).
  • the method of optical measurement is the same as that employed in a known optical topography apparatus. Briefly, for example, in a state where a subject such as a speech task or tapping is given to the subject, the light source unit 10 emits light to the subject's head via the irradiation optical fiber 20, and detection is performed. The passing light guided from the optical fiber 26 is detected by the optical measurement unit 12. The light guided to the detection optical fiber 26 is a passing light from the position (measurement point) on the brain surface between the distal end of the detection optical fiber and the irradiation optical fiber arranged so as to surround the optical fiber for detection. The in-amp 30 separates the hemoglobin change signal for each measurement point.
  • the signal processing unit 34 creates a distribution map of the brain surface area including each measurement point, that is, an optical topography, using a hemoglobin change signal (signal after digital conversion) for each measurement point.
  • the created optical topography is a three-dimensional image (head surface image) of the subject 22 created by the reference image creation unit based on the position information of the reference point and the position information of each measurement point stored in the storage unit 38. And displayed on the display unit 36.
  • the optical measurement is performed in a state in which the cause of the magnetic field distortion is removed by measuring the direction and intensity of the magnetic field distortion in the environment where the biological optical measurement device is placed. Can be performed. Accordingly, accurate information on the probe and optical fiber position can be obtained, and a reliable result image can be provided.
  • control unit 14 determines whether or not the difference between the measurement distance of the magnetic field measurement jig and the actual distance exceeds a threshold value, and displays the result on the display screen at the time of magnetic field measurement.
  • the distance of each point may be simply displayed as a numerical value. In that case, the operator can confirm the presence or absence of the distortion of the magnetic field by comparing the actual distance displayed on the reference diagram display unit 102 with the numerical value displayed on the table 103.
  • the jig 61 and the magnetic unit 50 when starting the optical topography apparatus, setting the jig 61 and the magnetic unit 50 to a predetermined position near the optical topography apparatus is the same as in the first embodiment.
  • the magnetic source 51 and the reference magnetic sensor 52 are installed in the vicinity of the jig 61.
  • the axis of the magnetic field generated by the magnetic source 51 preferably coincides with the radial direction of the jig 61 that is a hemisphere.
  • the display screen includes a coordinate numerical value display unit (not shown) and a reference diagram display unit 122.
  • the coordinate numerical value display unit includes a real-time position (coordinates) of the tip of the variable magnetic sensor 53. ) Is displayed.
  • the reference diagram display unit 122 displays the shape of the jig 61 used for the magnetic field measurement and the center of the bottom surface of the jig 61 as the coordinate reference point F, and from the point F to the surface of the jig 61.
  • Distance that is, the radius of the hemisphere. In the illustrated example, a radius of 300 mm is displayed. Further, a distance (measured value) calculated from the position of a point measured by magnetic field measurement described later is displayed in the frame 123. Until the measurement begins, the value in this box is blank.
  • the operator When starting the magnetic field measurement mode, the operator first brings the tip of the variable magnetic sensor 53 into contact with the recess of the point F at the center of the bottom surface of the jig 61 and presses the registration button. As a result, the magnetic unit 50 measures the relative position of the variable magnetic sensor 53 with respect to the reference magnetic sensor 51 and passes the value to the magnetic field measuring unit 301 of the control unit 14. The magnetic field measurement unit 301 registers the position of the point F as a coordinate reference point (step S811).
  • the position measurement unit 54 of the magnetic unit takes in the position information of the variable magnetic sensor 53 at a predetermined sampling interval and passes it to the magnetic field measurement unit 301.
  • the magnetic field measurement unit 301 converts the coordinates of the variable magnetic sensor 53 captured at a predetermined sampling interval into a relative position with the point F as the origin, and then displays it on the coordinate numerical value display unit 121 (step S812).
  • the magnetic field measurement unit 301 calculates the distance from the detected tip position of the variable magnetic sensor 53 to the point F and displays it on the frame 123 of the reference diagram display unit 122 (step S813).
  • the distance displayed in the frame 123 is updated in real time in accordance with the movement of the position of the tip of the variable magnetic sensor 53 that traces the surface of the jig 61.
  • the distance (radius) from the center F to the surface is constant, but if there is a distortion of the magnetic field, the distance calculated by the magnetic field measurement unit 301 is not constant. ,Change.
  • the magnetic field measurement unit 301 calculates the difference between the calculated distance from the tip position of the variable magnetic sensor 53 to the point F and the radius of the jig 61 that is a hemisphere (step S814), and the difference is predetermined.
  • a notification unit such as sound generation, blinking of a warning light, and display change is operated to notify the operator (steps S815 and S816).
  • the operator can confirm in which direction the distortion of the magnetic field has occurred from the position of the tip of the variable magnetic sensor 53 when the warning from the notification unit is generated, and take appropriate measures for removing the magnetic field. Can be done.
  • a display screen such as changing the display color of the distance displayed in the frame 123 or displaying a warning display on the display screen can be used.
  • a warning lamp sound generation means such as a sound source and a speaker may be provided in the optical topography apparatus, and notification may be made by driving these.
  • the input / output unit 40 of the optical topography apparatus includes sound generation means such as a sound source and a speaker, it can be used.
  • the position measurement and the biological light measurement are the same as in the first embodiment, and the description is omitted.
  • the present embodiment there is no need to worry about the measurement order, and it is possible to confirm the presence or absence of magnetic field distortion by simply tracing the surface of the jig 61 with the tip of the variable magnetic sensor 53. In particular, it is possible to confirm more easily by notifying that there is a distortion of the magnetic field by sound. As a result, as in the first embodiment, accurate biological light measurement can be performed without a magnetic field distortion.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an operation flow of the control unit 14 including position measurement using the jig 62 and the magnetic unit 50.
  • setting the jig 62 and the magnetic unit 50 to a predetermined position near the optical topography apparatus is the same as in the first embodiment.
  • the magnetic source 51 and the reference magnetic sensor 52 are installed in the vicinity of the jig 62.
  • the axis of the magnetic field generated by the magnetic source 51 preferably coincides with the longitudinal direction of one of the two bands.
  • the coordinate value display section of the display screen displays the coordinate value of the tip of the variable magnetic sensor 53.
  • the shape of the jig 62 used for magnetic field measurement and the center of the bottom surface of the jig 62 are displayed as a point F, and one band of the jig 62 from the point F is displayed.
  • Distance that is, the radius of the hemisphere. In the illustrated example, a radius of 300 mm is displayed.
  • a distance (measured value) calculated from the position of a point measured by magnetic field measurement described later is displayed in the frame 143. Until the measurement begins, the value in this box is blank.
  • the operator When starting the magnetic field measurement mode, the operator first brings the tip of the variable magnetic sensor 53 into contact with the recess at the center point F on the bottom surface of the jig 62 and presses the registration button. As a result, the magnetic unit 50 measures the relative position of the variable magnetic sensor 53 with respect to the reference magnetic sensor 51 and passes the value to the magnetic field measuring unit 301 of the control unit 14. The magnetic field measurement unit 301 registers the position of the point F as a coordinate reference point (step S821).
  • the position measurement unit 54 of the magnetic unit takes in the position information of the variable magnetic sensor 53 at a predetermined sampling interval and passes it to the magnetic field measurement unit 301.
  • the magnetic field measurement unit 301 converts the coordinates of the variable magnetic sensor 53 captured at a predetermined sampling interval into a relative position with the point F as the origin, and then displays it on the coordinate numerical value display unit 121 (step S822).
  • the magnetic field measurement unit 301 calculates the distance from the detected tip position of the variable magnetic sensor 53 to the point F and displays it on the frame 143 of the reference diagram display unit 142 (step S823).
  • the distance displayed on the frame 143 is updated in real time in accordance with the movement of the position of the tip of the variable magnetic sensor 53 that traces the groove on the jig 62.
  • the groove of the jig 62 is semicircular, the distance (radius) from the center F to the surface is constant, but when the magnetic field is distorted, the distance calculated by the magnetic field measurement unit 301 is constant. It will change.
  • the magnetic field measurement unit 301 calculates the difference between the calculated distance from the tip position of the variable magnetic sensor 53 to the point F and the radius of the groove that is a semicircular arc (step S824), and when the difference exceeds a predetermined threshold value
  • a notification unit such as sound generation, blinking of a warning light, and display change is operated to notify the operator (steps S825 and S826).
  • the operator can confirm in which direction the distortion of the magnetic field has occurred from the position of the tip of the variable magnetic sensor 53 when the warning from the notification unit is generated, and take appropriate measures for removing the magnetic field. Can be done. Similar processing (steps S822 to S826) is performed on the other band of the jig 62, and the direction in which the magnetic field distortion occurs is detected.
  • the reference diagram display unit 142 the calculated distance or the difference between the calculated distance and the actual distance, that is, the diameter of the semicircle (here, 600 mm) is referred to as the reference diagram display unit 142. You may make it display on. In this case, as in the first embodiment, when the difference between the calculated distance and the actual distance exceeds a predetermined threshold value, it can be displayed.
  • the present embodiment is limited in the direction of the magnetic field distortion that can be detected, but the configuration of the jig can be simplified, and a groove is formed.
  • the surface of the jig 62 can be easily and reproducibly scanned.
  • the limitation on the direction of the magnetic field that can be detected can be reduced, for example, by changing the arrangement angle on the placement surface of the jig 62 and performing remeasurement.
  • the grooves formed in the two strips of the jig 62 shown in FIG. 6 (a) are replaced with the grooves formed in the arc of the semicircular plate of the jig 63 shown in FIG.
  • the present invention can be applied to the magnetic field measurement using the jig 63 in exactly the same manner.
  • the operation flow when different jigs are used has been described as the first to third embodiments of the magnetic field measurement.
  • these embodiments can be selected in the magnetic measurement program.
  • a jig selection flow may be added in the magnetic measurement program, and the magnetic field measurement mode using the selected jig may be executed.
  • the magnetic field unit is described as having a magnetic field source and two magnetic field sensors, and the position measurement unit 54 of the magnetic field unit 50 calculates the coordinates of the position detected by the magnetic field sensor.
  • the position measurement unit 54 of the magnetic field unit 50 can also serve as the control unit 14 of the biological light measurement device. It is also possible to use a magnetic field unit composed of a magnetic field source and one variable magnetic field sensor. In that case, one position detected by the variable magnetic field sensor is registered as a reference position, and a relative position is obtained by the position measurement unit.
  • a device for measuring biological information and a real space position of the device are magnetically detected.
  • a position detecting device for detecting the image, and using the real space position of the instrument, the function of synthesizing the biological information measured by the instrument and the subject image placed in the real space, or the image of the part measured by the instrument Any device having a function of displaying can be applied.
  • Such an apparatus include an ultrasonic diagnostic apparatus disclosed in JP-A-2005-296436 and Japanese Patent No. 3871747, a surgical navigation system using a CT apparatus, and the like.
  • an inspection result based on accurate position information can be obtained in an inspection device using a magnetic position detection device.

Abstract

　環境に存在する磁性体等の影響によって、位置検出装置の情報を利用する検査の信頼性が損なわれることを防止し、信頼性の高い検査情報を提供するために、検査対象の生体情報を計測し、当該生体情報を含む画像を形成する生体情報計測部10、12と、前記生体情報計測部及び検査対象の少なくとも一方の位置を検出する磁気式位置検出部50と、前記生体情報計測部および前記磁気式位置検出部50を制御する制御部14とを備え、前記制御部14は、前記磁気式位置検出部50の出力を用いて、前記生体情報計測部が置かれた計測空間の磁場の歪みを計測する環境磁場計測部301を備えたことを特徴とする。

Description

磁気式位置検出部を備えた検査装置、磁場計測用冶具、磁場計測用プログラム
　本発明は、生体光計測装置、超音波画像診断装置、X線CT装置などの、検査対象の生体情報を取得し、画像を生成する検査装置に係り、特に生体情報計測部と検査対象との位置関係を確認するための磁気式の位置検出装置を備えた検査装置に関する。
　生体光計測装置等の検査装置では、検査装置と被検体との位置関係を把握するために位置検出装置が用いられる。例えば、生体光計測装置では、検査対象の検査部位例えば頭部にプローブと呼ばれる光ファイバ先端を装着し、検査部位に光を照射するとともに検査部位を透過した光を受光し、受光した光を電気信号に変換した波形から脳の活動部位等を検査する。こうして得られる光計測の結果は、測定位置における光信号の変化を表す情報であり、ヒトの頭部三次元ワイヤフーレム上にマッピングすることにより、直感的にわかりやすい出力画面を提供することができる。このマッピング処理のために、光ファイバ先端位置の把握は必須であり、生体光計測装置と三次元位置検出装置とを組み合わせた技術が開発されている(特許文献1)。
　光ファイバ位置の把握は、マッピングのみならず、同じ検査対象について、複数の計測を異なる時に計測を行なう場合に、前の計測と同じ条件で計測するためにも必要である。例えば、複数の計測結果を比較する場合、被検体頭部の測定位置が変化しないことが要求され、そのため、頭部に固定した光ファイバ先端位置の記録が必要となる。
　また超音波画像診断装置においては、超音波を送受信する探触子の位置を三次元位置検出装置で把握しながら、計測を行なうとともに、予め取得していたCT画像などのボリューム画像から、検出された探触子の位置を断面とする断面像を作成し表示させるという技術が開発されている(特許文献2)。
　更にはインターベンショナル撮影と呼ばれる手術支援技術では、手術中の患者の所望の位置をポインタ等で指定し、そのポインタの位置を三次元位置検出装置で検出し、CTなどの撮像装置でリアルタイムに撮影する技術がある。
　三次元位置検出装置には、磁気式のほかに光式や機械式のものがあるが、遮蔽物の影響を受けにくく、自由度が高いことから、MRI等の磁場発生装置を持つ画像診断装置以外の検査装置では、磁気式の位置検出装置が多用されている。
特開2001-198112号公報 特許第3871747号公報
　しかし磁気式の位置検出装置は、検査装置が置かれる環境自体に磁性体等の磁場に影響を及ぼす物質が存在する場合、測定結果の信頼性が低下し、正確な位置情報を得ることが困難になる。磁場に影響を与える物質は、例えば、検査室の壁や天井などの内部に組み込まれた鉄板であったり、室内に置かれた資材に含まれる鉄材であったりするが、これらは目視では確認しにくいため、その存在に気付かずに計測を行なう可能性がある。そのような場合、例えば生体光計測では、本来の計測部位からずれた3次元ワイヤフーレム上の位置に計測結果がマッピングされることになり、信頼性の高い診断結果を得ることができない。超音波画像診断装置においても、実際に超音波検査により映し出される断面とボリューム画像から切り出された断面とがずれることになり、断面表示の支援機能が損なわれる。
　本発明は、環境に存在する磁性体等の影響によって、検査結果の信頼性、特に位置検出装置の情報を利用する検査機能が損なわれることを防止し、信頼性の高い検査情報を提供することが可能な検査装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため本発明の検査装置は、磁気式位置検出装置とそれを制御する制御部とを備え、この制御部に検査装置が置かれる環境の磁場を検出する機能を持たせたことを特徴とする。
　すなわち、本発明の検査装置は、検査対象の生体情報を計測し、当該生体情報を含む画像を形成する生体情報計測部と、前記生体情報計測部及び検査対象の少なくとも一方の位置を検出する磁気式位置検出部と、前記生体情報計測部および前記磁気式位置検出部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記磁気式位置検出部の出力を用いて、前記生体情報計測部が置かれた計測空間の磁場の歪みを計測する磁場計測部を備えたことを特徴とする。
　具体的には、前記磁気式位置検出部の出力は、前記計測空間に固定された冶具の複数の点の位置情報であり、前記磁場計測部は、検出された前記複数の点の位置情報に基づき、磁場の歪みを計測する。
　また前記磁場計測部は、検出された前記複数の点の位置情報を用いて前記冶具の各点間の距離を算出し、算出された距離と各点間の現実の距離との比較結果に基づき、磁場の有無を判定する磁場判定部を備える。
　本発明の磁場計測用冶具は、生体情報計測装置が置かれる計測空間の磁場を検出するための冶具であり、多面体からなり、前記多面体を構成する面の少なくとも一部または面と面との接合部の少なくとも一部に、磁気センサの一部が係合するための凹部またはマークを備える。
　或いは、円形の底面と前記底面を覆う中空の半球体とからなり、前記底面の中心に磁気センサの一部が係合するための凹部またはマークを備え、前記半球体の頂部に前記磁気センサを挿入するための開口を備える。
　或いは、円形の底面と、前記底面に固定され、前記底面に対し垂直であって且つ互いに直交する2つの半円弧を含む面を有する部材とを備え、前記部材は、その円弧に沿って磁気センサを移動させるための溝またはラインが形成されている。
　さらに本発明の磁場計測用プログラムは、生体情報計測装置が置かれる計測空間の磁場を検出するために前記生体情報計測装置の演算装置に実行させるためのプログラムであって、前記演算装置に、前記空間に配置された磁気式位置検出装置の駆動を開始するステップ、前記磁気式位置検出装置が検出した、前記計測空間の複数の点の位置情報を取り込み、前記複数の点間の距離を算出するステップ、予め記憶された前記計測空間の複数の点間の現実の距離と、前記算出された距離とを比較するステップ、及び前記現実の距離と前記算出された距離との差が、予め定められた閾値よりも大きいときに当該点間に磁場の歪みが存在すると判定するステップを実行させるプログラムである。
　本発明によれば、生体情報計測装置の制御部が環境磁場計測機能を備えるので、磁場の歪みのない環境で計測を行なうことが可能となり、検査結果の信頼性を向上することができる。
　また本発明によれば、環境磁場測定用に用意された冶具を用いることにより、磁場計測機能をより簡便に構成することができ、また磁場計測プログラムにより操作者にとって使い勝手のよいGUIを提供することができる。
生体情報計測装置の一実施形態である光トポグラフィ装置の全体概要を示すブロック図 磁気式位置検出装置の一実施形態である磁気ユニットの構成を示すブロック図 検査装置の制御部が実行する磁場計測プログラムを説明するブロック図 磁場計測に用いられる冶具の第一実施形態を示す斜視図 磁場計測に用いられる冶具の第二実施形態を示す斜視図 (a)および(b)は磁場計測に用いられる冶具の第三及び第四実施形態を示す斜視図 生体光計測の動作フローを示す図 磁場計測方法の第一実施形態の動作フローを示す図 図8の実施形態における表示画面例を示す図 図8の実施形態における表示画面例を示す図 磁場計測方法の第二実施形態の動作フローを示す図 図11の実施形態における表示画面例を示す図 磁場計測方法の第三実施形態の動作フローを示す図 図13の実施形態における表示画面例を示す図
　以下、本発明の検査装置を、生体光計測装置の一つである光トポグラフィ装置に適用した実施の形態を説明する。
　生体光計測装置は、近赤外光を被検体内に照射し、被検体の表面近傍から反射或いは被検体内を通過した光(以下、単に通過光という)を検出し、光の強度に対応する電気信号を発生する装置であり、被検体頭部の通過光を計測することにより脳内血液動態を把握し、それにより脳の活動状況などを計測することができる。光トポグラフィ装置は、複数の位置から光の照射を行なうとともに複数の位置で通過光を計測し、これら複数の位置を含む比較的広い領域から信号を得て、分布図として表示する装置である。
　図1に、このような光トポグラフィ装置の全体概要を示す。この光トポグラフィ装置は、図1に示すように、主に、近赤外光を照射する光源部10と、通過光を計測し、電気信号に変換する光計測部12と、光源部10及び光計測部12の駆動を制御する制御部14と、表示部36等を備えている。
　光源部10は、所定の波長の光を放射する半導体レーザ16と、半導体レーザ16が発生する光を複数の異なる周波数で変調するための変調器を備えた複数の光モジュール18とを備え、各光モジュール18の出力光はそれぞれ照射用光ファイバ20を介して被検体22の所定の計測位置例えば頭部に照射される。被検体22からの通過光は検出用光ファイバ26により光計測部12に誘導される。これら照射用光ファイバ20及び検出用光ファイバ26を被検体22の計測位置に固定するために、プローブホルダ23が被検体22に取り付けられており、複数の照射用光ファイバ20と検出用光ファイバ26はプローブホルダ23の各設置位置(穴部)に着脱可能に固定される。
　計測に用いられる光の波長は、生体内の注目物質の分光特性により異なるが、酸素化ヘモグロビンと脱酸素化ヘモグロビンの濃度から酸素飽和度や血液量を計測する場合には600nm～1400nmの波長範囲の光の中から1あるいは複数の波長を選択して用いる。具体的には、光源部10は、2種類の波長、例えば780nm及び830nmの光を発生するように構成され、これら2波長の光は合成され1つの照射位置から照射される。
　光計測部12は、複数の計測位置から検出用光ファイバ26を介して誘導された通過光をそれぞれ光量に対応する電気量に変換するフォトダイオード等の光電変換素子28と、光電変換素子28からの電気信号を入力し、光照射位置に対応した変調信号を選択的に検出するロックインアンプ30と、ロックインアンプ30の出力信号をデジタル信号に変換するA/D変換器32とからなる。
　ロックインアンプ30は、光照射位置とこれら2波長に対応した変調信号を選択的に検出する。光照射位置と検出位置との間の点(計測点)の数の2倍のチャンネル数の光量変化信号が得られる。この信号は、計測対象がヘモグロビンの場合、ヘモグロビン量の変化に相当する信号であり、ヘモグロビン量変化信号と呼ばれる。
　また、光トポグラフィ装置は、デジタル信号に変換されたヘモグロビン量変化信号を処理し、チャンネル毎にグラフや、それぞれのヘモグロビン量変化信号をチャンネル毎に補間した2次元画像若しくは3次元画像を作成する信号処理部34と、被検体22の頭表画像、脳表画像、計測点などを作成する参照画像作成部42と、信号処理部34の処理結果や、頭表画像、脳表画像、計測点などを表示する表示部36と、信号処理部34や参照画像作成部42の処理に必要なデータや処理結果を記憶するための記憶部38と、装置の動作に必要な種々の指令を入力するための入出力部40を備えている。なお記憶部38は、制御部14に付属するハードディスクの他、磁気ディスク、光ディスク、その他種々の可搬媒体も含む。
　さらに、光トポグラフィ装置は、各光ファイバ20、26を設置するプローブホルダ23の光ファイバ設置位置を確認するための磁気式位置検出部として磁気ユニット50を備えている。
　磁気ユニット50の構成例を図2に示す。図示するように、磁気ユニット50は、磁気ソース51と、磁気センサ52、53と、これらを制御するとともに、磁気ソース51に対する磁気センサ52の位置と角度を算出する位置計測部54とからなる。磁気センサは、図示する構成例では、基準磁気センサ52と可変磁気センサ53とからなるが、可変磁気センサ53のみでもよい。位置計測部54は、制御部14に接続されており、位置計測部54が計測した位置情報は制御部14を介して信号処理部34に渡される。
　磁気ソース51は、3軸直交系の磁場を発生する磁場発生コイルからなり、3次元空間内に磁場を発生させるものである。磁気ソース51は、例えば、生体光計測装置が設置される近辺の空間に固定される。
　基準磁気センサ52は、磁気ソース51により発生した磁場空間内に設置され、生体光計測を行なう際には、被検体に22に取り付けられたプローブホルダ23に設置される。環境磁場計測を行なう際には、磁場空間内の所定の場所に固定される。
　可変磁気センサ53は、スタイラスペンと呼ばれるペン型のセンサであり、磁気ソース51により発生した磁場空間内を自由に動かすことが可能なセンサである。可変磁気センサ53には、ペン先の空間位置を登録する登録ボタン(図示せす)が設置されている。
　位置計測部54は、基準磁気センサ52及び可変磁気センサ53からの信号を所定のサンプリング間隔でリアルタイムに受信し、基準磁気センサ52が検出した磁場の方向と角度及び可変磁気センサ53が検出した磁場の方向と角度とを用いて、基準磁気センサ52の位置を原点とする可変磁気センサ53の位置の座標を算出する。即ち、基準磁気センサ52の位置が、可変磁気センサ53の基準位置となる。また位置計測部54は、可変磁気センサ53の登録ボタンが押された時点で、登録ボタンを押した時の可変磁気センサ53の空間位置を読み取り、登録する。具体的には、読み取った可変磁気センサ53の座標値は、制御部14を介して記憶部38に登録される。
　制御部14は、CPU(中央演算装置)を備え、上述した光源部10、光計測部12、信号処理部34、表示部36及び参照画像作成部42の動作の制御に加え、磁気ユニット50の動作を制御し、磁気ユニット50を用いた磁場計測の諸機能を実現する。これら諸機能を実現するための制御部14の構成を図3に示す。
　図3に示すように、制御部14は、磁場ユニット制御機能を実現するために、環境磁場計測部301、プローブ位置計測部302、基準点計測部303を有している。なお図では、制御部14が行なう一般的な機能、例えば生体光計測やその結果を用いた各種信号処理は省略している。これら機能は、予めプログラムとして記憶部38に格納されており、各プログラムをCPUのメモリにロードし、CPUが実行することにより実現される。磁場ユニット制御機能のうち、プローブ位置計測部302および基準点計測部303が実現する機能は、公知の装置と同様であるが、装置の起動に先立って、それが置かれる環境の磁場計測機能を備えている点が本発明の特徴である。
　以下、図4～図14を用いて、本実施の形態の生体光計測装置が実行する環境の磁場計測について説明する。環境の磁場計測は、特定の冶具を用い、磁気ユニット50を駆動することにより行なわれる。磁場計測冶具は、矩形、半球形、半円形板の組み合わせなど所定の立体形状を有し、立体であって、複数の位置に可変磁気センサ53の先端が係合する凹みや溝が形成された立体が用いられる。図4～図6に、環境磁場計測に用いられる冶具の実施例を示す。
　＜磁場計測冶具の第一実施例＞
　図4に示す冶具60は、縦横高さが同一寸法の立方体からなり、平らな面に設置したときに底面となる面を除く5つの面の中心A～Eに、可変磁気センサ53のペン先を受け入れる凹み601～605もしくはマークが形成されている。凹みの大きさは、可変磁気センサ53のペン先を当接したときに、それを一時的に固定し、手先のぶれを防止する程度であればよい。マークは、冶具60の色と異なる色が施されている。この冶具60では、一つの凹み、例えば上面となる面の中心E(凹みもしくはマーク605)から他の面の中心A～Dまでの距離、および対向する面の中心間の距離を磁気ユニット50で計測し、各計測値と現実の距離(既知の冶具の大きさ：立方体であれば一辺の長さ)とを比較することにより、磁場の歪みを計測することができる。
　＜磁場計測冶具の第二実施例＞
　図5に示す冶具61は、円形の底面に半球をかぶせた形の半球体からなり、円形の底面の内側中心Fに、可変磁気センサ53のペン先を受け入れる凹み611もしくはマークが形成されている。また半球の頂部には、可変磁気センサ53を挿入するための開口612が形成されている。この冶具61では、凹み611もしくはマークが設けられた位置、即ち球体の中心位置Fを基準とし、中心Fから球体表面までの距離を磁気ユニット50で計測し、現実の距離すなわち球体の半径と比較することにより、磁場の歪みを計測することができる。
　＜磁場計測冶具の第三実施例＞
　図6(a)に示す冶具62は、図5に示す冶具61の変更例で、半球体の一部を4箇所で切り取り、互いに直交する2本の湾曲した帯状体からなる部分半球体621を円形の底面622に固定したものである。この実施形態でも、第二実施例と同様に、円形の底面の内側中心Fに、可変磁気センサ53のペン先を受け入れる凹み624もしくはマークが形成されているが、第二実施例の開口612に代えて、半球体の切取り部分が可変磁気センサ53を挿入するための開口として利用される。また帯状体の幅方向の中心には、その長手方向に沿って可変磁気センサ53のペン先を受け入れる溝623もしくはラインが形成されている。
　この冶具62では、球体の中心位置Fを基準とし、中心Fから溝(ライン)までの距離を磁気ユニット50で計測し、現実の距離すなわち球体の半径と比較することにより、磁場の歪みを計測することができる。
　＜磁場計測冶具の第四実施例＞
　図6(b)に示す冶具63は、図6(a)に示す冶具62の変更例で、2枚の半円形の板631、632を、互いに直交するように組み合わせ、円形の底面633に固定したものである。円形の底面633の中心には、可変磁気センサ53のペン先を受け入れる凹み634もしくはマークが形成され、半円形の板631、632の弧に当る側面には、ペン先を受け入れる溝635もしくはラインが形成されている。磁場の歪みの計測方法は、第三実施例と同様である。
　以上、本発明の磁場計測冶具の各実施例を説明したが、本発明の磁場計測冶具は上記実施例に対し、変形を加えたものや形状を異ならせたものなど種々の形態とすることができる。
　次にこれら磁場計測冶具を用いた磁場計測方法の実施形態を説明する。なお以下の各実施の形態において、各冶具に設けられた凹みはマークに、溝はラインに、それぞれ置き換え可能である。
　＜磁場計測方法の第一実施形態＞
　第一実施形態として、図4に示す冶具60を用いた場合の制御部の動作を説明する。図7および図8は、冶具60と磁気ユニット50を用いた位置計測を含む制御部14の動作フローを示す図である。
　まず光トポグラフィ装置を起動するに際し、操作者は冶具60と磁気ユニット50を光トポグラフィ装置近傍の所定の位置にセッティングする。冶具60を設置する場所は、被検体の検査部位が置かれる場所とほぼ同じであることが好ましい。例えば、検査部位が被検体の頭部である場合、椅子に腰掛けた被検体の頭部が凡そ位置すると推定される高さとほぼ等しくなる位置に、冶具60の底面を水平にして固定する。
　磁気ユニット50は、磁気ソース51および基準磁気センサ52を冶具60の近傍に設置する。この際、磁気ソース51が発生する磁場の3軸と、立方体である冶具60の3軸が一致することが好ましい。
　以上のような準備が完了したならば、光トポグラフィ装置を起動する(ステップS701)。これにより、光トポグラフィ装置の各機能を実施させるためのメニュー画面が表示部36に表示される。メニュー画面を通して、位置計測が選択されると、磁気センサプログラムを起動する(ステップS702)。磁気センサプログラムが起動すると、磁気ユニット50の動作が開始し、可変磁気センサで検出された位置の情報がリアルタイムで読み取り可能な状態となる。
　また磁気センサプログラムの起動により、磁気センサの動作モードが表示部36に表示される(ステップS703)。表示画面の一例を図9及び図10に示す。図示する例では、磁気センサプログラムが実行する動作モード、即ち、装置が置かれる環境の磁場を計測するモード(磁場計測モード)、可変磁気センサ53が指示する各光ファイバ設置位置を計測するモード(位置計測モード)、被検体の解剖学的基準点の位置を計測するモード(基準点計測モード)を、該当するタブ91～93を選択することによって、実行できるようになっている。
　図9に示す画面では、磁場計測モードのタブ91が選択されており、使用冶具や磁場計測の状況が表示される。表示画面は、座標数値表示部101と参照図表示部102とに分かれており、座標数値表示部101には、可変磁気センサ53の先端の座標値が表示される。本実施の形態では、冶具60上の複数(例えば5つ)の点の位置の登録を順次受け付け、それらの値が順次表示される。座標数値表示部101の表示は、複数の位置を登録する順序を操作者にガイドする役割も果たす。例えば、座標数値表示部101に、冶具60上のA～Eの5点が上から位置A、B、C、D、Eの順に表示されることにより、操作者は冶具60上の位置(凹み601～605が設けられた位置)をその順序で計測することができる。
　参照図表示部102には、図10に示すように、磁場計測に用いられる冶具60の形状と、冶具60上の特定の点A～Eが表示されるとともに、各点間の現実の距離が表示される。冶具60は立方体であるので、A－B間の距離とC－D間の距離は立方体の一辺の長さと等しく、上面の中心点Eと、各側面の中心A、B、C、Dとの距離は同一の値である。図示する例では前者として300mm、後者として212mmが表示されている。また後述する磁場計測によって計測された各点の位置から算出した距離(測定値)が、テーブル103として参照図表示部102に表示される。計測が始まるまでは、このテーブルの値はブランクである。
　磁場計測モードを選択した後、操作者は座標数値表示部101に表示された点の順序に従い計測を開始する(ステップS704および図8の各ステップ)。まず冶具60の点Aの凹み601に可変磁気センサ53の先端を当接し、登録ボタンを押す。これにより磁気ユニット50は、基準磁気センサ51に対する可変磁気センサ53の相対位置を計測し、その値を制御部14(磁場計測部301)に渡す。磁場計測部301は、点Aの位置を座標基準点として登録する(ステップS801)。座標数値表示部101には、点Aの位置に座標(0,0,0)が表示される。次に操作者が冶具60の点Bの凹み602に可変磁気センサ53の先端を当接し、登録ボタンを押すと、磁気ユニット50が計測した点Bの位置(座標)が磁場計測部301に渡され、点Bの座標は点Aを原点とする相対位置に座標変換され、登録される(ステップS802)。Bの座標は、座標数値表示部101に表示される。以下、点C、D、Eについても順次操作者が位置計測する度に、その位置情報は磁場計測部301に渡され、点Aを原点とする座標が算出され、座標数値表示部101の各点の座標として表示される(ステップS803)。
　これらステップと並行して、磁場計測部301は、点Aの登録及び点Bの位置計測が終わった時点で、これらの座標から点Aと点Bとの間の距離を算出し、参照図表示部102のテーブル103に表示する(ステップS804)。次に点C及び点Dの位置計測が終わると、これらの座標から点Cと点Dとの間の距離を算出し、テーブル103に表示する。最後に点Eの位置計測が終わると、点Eと各点A～Dとの距離をそれぞれ算出し、テーブル103に表示する。
　さらに磁場計測部301は、検出された前記複数の点の位置情報を用いて前記冶具の各点間の距離を算出し、算出された距離と各点間の現実の距離との比較結果に基づき、磁場の有無を判定する磁場判定部を備える。具体的には、磁場計測部301は、こうして算出した各点間の距離(計測値)と現実の距離とを比較し(ステップS805)、これらの差が所定の閾値を超える場合には、その旨を表示する(ステップS806、S807)。閾値を超える場合の表示方法は種々の方法を取りうるが、例えば、閾値を超えた場合には、テーブル103の数値やAB、CDなどの表示色を、閾値を超えない場合の表示色と異ならせてもよいし、計測値と現実の値との差や閾値を超えたことを示す欄を設けてもよい。閾値は、計測装置の精度によって異なるが、例えば、計測精度が2mm程度である光トポグラフィ装置であれば、計測精度より若干大きな値(例えば3mm)に設定することが好ましい。
　操作者は、このようなテーブル103の表示を見ることで、どの方向に磁場の歪みが発生しているかを確認することができ、磁場の歪みの原因である器具や家具などの除去、光トポグラフィ装置の設置場所の移動など適切な処置を行なうことができる。設置場所を変えた場合には、上記ステップS701～S704を繰り返す。これら適切な処理を行なった上で、生体光計測のための基準点計測モード及び位置計測モードを起動する(図7：ステップS705、S706)。
　基準点計測及び位置計測の動作フローは、従来の光トポグラフィ装置と同様であるので詳細な説明は省略するが、簡単に説明すると以下のようになる。まずプローブを被検体の検査部位に装着し、被検体の頭部(任意の箇所)に基準磁気センサ52を固定するとともに、検査部位の基準点を登録する(ステップS705)。この動作は、図9に示す画面のうち基準点計測モード93のタブを選択することにより表示部36に表示されるGUI(図示省略)を用いて実行される。検査部位の基準点とは、生体光計測において解剖学的に決められた位置であり、具体的には、国際10-20法によるナジオン(鼻根)、右耳の上端部、左耳の上端部である。表示部36には、参照画像作成部42が作成したヒト頭部の画像とともに、これら基準点の位置が、その計測順序がわかるような態様で表示される。操作者は表示部36に表示された画像をガイドとして順次、被検体の該当する基準点の位置に可変磁気センサ53を位置させて登録ボタンを押すことにより、被検体における基準点の位置が計測され、登録される。これら基準点の座標は記憶部38に登録される。
　次に、照射用光ファイバおよび検出用光ファイバの先端である光ファイバ固定位置を順次可変磁気センサ53で検出し、登録する(ステップS706)。この動作は、図9に示す画面のうち位置計測モード92のタブを選択することにより表示部36に表示されるGUIを用いて実行される。すなわち、表示部36には、プローブにおける光ファイバ先端の配列が、その位置計測順序がわかるような態様で表示される。操作者は表示部36に表示された画像をガイドとして順次、被検体に装着されたプローブの光ファイバ固定位置に可変磁気センサ53を位置させて登録ボタンを押す。これにより、プローブの光ファイバ固定位置の空間位置が計測され、登録される。これら空間位置の座標は記憶部38に登録される。この空間位置の座標は、先に登録された基準点の位置とともに、光計測の結果であるトポグラフィをヒトの三次元モデルや被検体22の三次元画像(頭表画像や脳表画像)と合成する際に用いられる。
　以上の位置計測が完了したならば光計測を行なう(ステップS707)。光計測の手法は、公知の光トポグラフィ装置で採用されている手法と同じである。概略を説明すると、例えば、被検体に対し発語課題、タッピングなどの課題を与えた状態で、光源部10から照射用光ファイバ20を介して被検体の頭部に光を照射するとともに、検出用光ファイバ26から誘導された通過光を光計測部12で検出する。検出用光ファイバ26に誘導される光は、当該検出用光ファイバ先端とそれを囲んで配置された照射用光ファイバとの間の脳表の位置(計測点)からの通過光であり、ロックインアンプ30によって計測点毎のヘモグロビン変化信号に分離される。信号処理部34は、計測点毎のヘモグロビン変化信号(デジタル変換後の信号)を用いて、各計測点を含む脳表領域の分布図すなわち光トポグラフィを作成する。作成された光トポグラフィは、記憶部38に記憶された基準点の位置情報および各計測点の位置情報をもとに、参照画像作成部により作成された被検体22の三次元画像(頭表画像や脳表画像)上に貼り付け、表示部36に表示される。
　本実施形態によれば、光計測に先立って、生体光計測装置が置かれる環境について、磁場の歪みを生じる方向と強さを計測することにより、磁場の歪みの原因を取り除いた状態で光計測を行なうことができる。これによりプローブ及び光ファイバ位置の正確な情報を得ることができ、信頼性の高い結果画像を提供することができる。
　なお上記実施の形態では、制御部14が、磁場計測冶具の計測距離と現実の距離との差が閾値を超えたか否かを判定し、その結果を磁場計測時の表示画面に表示させることとしたが、単に、各点の距離を数値として表示するのみでもよい。その場合、操作者は参照図表示部102に表示された現実の距離とテーブル103に表示された数値を比較することにより、磁場の歪みの有無を確認することができる。
　＜磁場計測方法の第二実施形態＞
　次に第二実施形態として、図5に示す冶具61を用いた場合の制御部の動作を、図11の動作フローを参照して説明する。本実施の形態においても、光トポグラフィ装置及び制御部の基本動作は、図7に示す第一実施形態の動作フローと同様であるので、主としてこれらと相違する点を説明する。
　まず光トポグラフィ装置の起動に際し、冶具61と磁気ユニット50を光トポグラフィ装置近傍の所定の位置にセッティングすることは第一実施形態と同じである。磁気ソース51および基準磁気センサ52は、冶具61の近傍に設置する。この際、磁気ソース51が発生する磁場の軸は、半球体である冶具61の半径方向と一致することが好ましい。
　以上の準備が終了後、光トポグラフィ装置を起動し、磁気センサプログラムを起動させると、磁気センサの各動作モードを選択可能な表示画面が表示部36に表示される。本実施の形態においても、表示画面は、座標数値表示部(図示せず)と、参照図表示部122とからなり、座標数値表示部には、可変磁気センサ53の先端のリアルタイムの位置(座標)が表示される。
　参照図表示部122には、図12に示すように、磁場計測に用いられる冶具61の形状と、冶具61の底面の中心が座標基準点Fとして表示されるとともに、点Fから冶具61表面までの距離即ち半球体の半径が表示される。図示する例では、半径300mmが表示されている。また後述する磁場計測により計測された点の位置から算出した距離(計測値)が、枠123内に表示される。測定が始まるまでは、この枠の値はブランクである。
　磁場計測モードを開始するに際し、操作者はまず冶具61の底面中心の点Fの凹みに可変磁気センサ53の先端を当接し、登録ボタンを押す。これにより磁気ユニット50は、基準磁気センサ51に対する可変磁気センサ53の相対位置を計測し、その値を制御部14の磁場計測部301に渡す。磁場計測部301は、点Fの位置を座標基準点として登録する(ステップS811)。
　次に操作者は、冶具61上の任意の場所を可変磁気センサ53の先端でなぞる。磁気ユニットの位置計測部54は、可変磁気センサ53の位置情報を、所定のサンプリング間隔で取り込み、磁場計測部301に渡す。磁場計測部301は、所定のサンプリング間隔で取り込まれた可変磁気センサ53の座標を、点Fを原点とする相対位置に座標変換した後、座標数値表示部121に表示する(ステップS812)。これと同時に、磁場計測部301は、検出された可変磁気センサ53先端位置から点Fまでの距離を算出し、参照図表示部122の枠123に表示する(ステップS813)。すなわち、枠123に表示される距離は、冶具61表面をなぞる可変磁気センサ53先端の位置の移動に合わせて、リアルタイムで更新される。ここで冶具61表面は半球状であるため、中心Fから表面までの距離(半径)は一定であるが、磁場の歪みがあると、磁場計測部301で算出される距離は一定とはならず、変化する。
　磁場判定部の判定結果を音声等で報知する報知部を設けることもできる。具体的には、磁場計測部301は、算出された可変磁気センサ53先端位置から点Fまでの距離と、半球体である冶具61の半径との差を算出し(ステップS814)、差が所定の閾値を超える場合には、音の発生、警告灯の点滅、表示の変化などの報知部を動作させて、操作者に報知する(ステップS815、S816)。操作者は、報知部からの警告が発生されたときの可変磁気センサ53先端位置から、どの方向に磁場の歪みが発生しているかを確認することができ、磁場除去のための適切な処置を行なうことができる。
　報知部としては、例えば、枠123に表示される距離の表示色を変化させる、表示画面に警告表示を表示させる等の表示画面を用いることも可能である。また表示画面による警告に加えて或いは代えて、警告ランプや、音源及びスピーカー等の音発生手段を光トポグラフィ装置に設けて、これらを駆動することにより報知するようにしてもよい。光トポグラフィ装置の入出力部40が、音源及びスピーカー等の音発生手段を備えている場合には、それを利用することができる。
　以上の環境磁場計測および適切な処置後に、位置計測および生体光計測を行なうことは第一実施形態と同じであり、説明を省略する。
　本実施形態によれば、計測順序を気にする必要がなく、単に可変磁気センサ53の先端で冶具61表面をなぞるだけで、磁場の歪みの有無を確認することができる。特に磁場の歪みがあることを音で報知させることにより、より容易な確認が可能となる。これにより第一実施形態と同様に、磁場歪みのない状態で正確な生体光計測を行なうことができる。
　＜磁場計測方法の第三実施形態＞
　次に第三実施形態として、図6に示す冶具を用いた場合の制御部の動作を説明する。本実施の形態においても、光トポグラフィ装置及び制御部の基本動作は、第一及び第二実施形態と同様であるので、主としてこれらと相違する点を説明する。図13は、冶具62と磁気ユニット50を用いた位置計測を含む制御部14の動作フローを示す図である。
　まず、光トポグラフィ装置の起動に際し、冶具62と磁気ユニット50を光トポグラフィ装置近傍の所定の位置にセッティングすることは第一実施形態と同じである。磁気ソース51および基準磁気センサ52は、冶具62の近傍に設置する。この際、磁気ソース51が発生する磁場の軸は、2つの帯の一方の長手方向と一致することが好ましい。
　以上の準備が終了後、光トポグラフィ装置を起動し、磁気センサプログラムを起動させる。これにより磁気センサの各動作モードを選択可能な表示画面が表示部36に表示される。
　表示画面の座標数値表示部には、可変磁気センサ53の先端の座標値が表示される。参照図表示部142には、図14に示すように、磁場計測に用いられる冶具62の形状と、冶具62の底面の中心が点Fとして表示されるとともに、点Fから冶具62の一方の帯までの距離即ち半球体の半径が表示される。図示する例では、半径300mmが表示されている。また後述する磁場測定により測定された点の位置から算出した距離(測定値)が、枠143内に表示される。測定が始まるまでは、この枠の値はブランクである。
　磁場計測モードを開始するに際し、操作者はまず冶具62の底面の中心点Fの凹みに可変磁気センサ53の先端を当接し、登録ボタンを押す。これにより磁気ユニット50は、基準磁気センサ51に対する可変磁気センサ53の相対位置を計測し、その値を制御部14の磁場計測部301に渡す。磁場計測部301は、点Fの位置を座標基準点として登録する(ステップS821)。
　次に操作者は、冶具62の帯に形成された溝を、一端Aから他端Bまで可変磁気センサ53の先端でなぞる。磁気ユニットの位置計測部54は、可変磁気センサ53の位置情報を、所定のサンプリング間隔で取り込み、磁場計測部301に渡す。磁場計測部301は、所定のサンプリング間隔で取り込まれた可変磁気センサ53の座標を、点Fを原点とする相対位置に座標変換した後、座標数値表示部121に表示する(ステップS822)。これと同時に、磁場計測部301は、検出された可変磁気センサ53先端位置から点Fまでの距離を算出し、参照図表示部142の枠143に表示する(ステップS823)。すなわち、枠143に表示される距離は、冶具62上の溝をなぞる可変磁気センサ53先端の位置の移動に合わせて、リアルタイムで更新される。ここで冶具62の溝は半円状であるため、中心Fから表面までの距離(半径)は一定であるが、磁場の歪みがあると、磁場計測部301で算出される距離は一定とはならず、変化する。
　磁場計測部301は、算出された可変磁気センサ53先端位置から点Fまでの距離と、半円弧である溝の半径との差を算出し(ステップS824)、差が所定の閾値を超える場合には、第二実施形態と同様に、音の発生、警告灯の点滅、表示の変化などの報知部を動作させて、操作者に報知する(ステップS825、S826)。操作者は、報知部からの警告が発生されたときの可変磁気センサ53先端位置から、どの方向に磁場の歪みが発生しているかを確認することができ、磁場除去のための適切な処置を行なうことができる。冶具62の他方の帯についても、同様の処理(ステップS822～S826)を行ない、磁場の歪みが発生している方向を検出する。
　なお図には示していないが、可変磁気センサ53により帯を走査する際に、帯の一端および他端の座標をそれぞれ登録ボタンにより登録しておき、帯の一端から他端までの操作が終わった時点で、登録した座標から一端と他端との距離を算出し、算出された距離或いは当該算出距離と現実の距離すなわち半円の直径(ここでは600mm)との差を参照図表示部142に表示させるようにしてもよい。この場合には、第一実施形態と同様に、算出距離と現実の距離との差が所定の閾値を超える場合には、その旨を表示するようにすることができる。
　本実施形態は、第二実施形態に比べ、検知できる磁場の歪みの方向は制限されるが、冶具の構成を簡略にすることができ、また溝が形成されているため、可変磁気センサ53による冶具62表面の走査を容易に且つ再現性よく行なうことができる。なお検知できる磁場方向の制限は、例えば、冶具62の載置面上で配置角度を変えて再計測することにより軽減することができる。
　本実施形態は、図6(a)に示す冶具62の2つの帯状体に形成された溝を、図6(b)に示す冶具63の半円板の円弧に形成された溝と置き換えれば、冶具63を用いた磁場計測にも全く同様に適用することが可能である。
　以上、磁場計測の第一～第三の実施形態として、異なる冶具を用いた場合の動作フローを説明したが、磁気計測プログラムにおいて、これら各実施の形態を選択可能にすることもできる。その場合には、例えば、磁気計測プログラムにおいて冶具選択フローを追加し、選択された冶具を用いた磁場計測モードを実行するようにすればよい。
　また以上の実施の形態では、磁場ユニットとして磁場ソースと2つの磁場センサを有するものを用い、また磁場センサで検出した位置の座標の算出を磁場ユニット50の位置計測部54が行なうものとして説明したが、磁場ユニット50の位置計測部54は、生体光計測装置の制御部14が兼ねることも可能である。また磁場ユニットとして磁場ソースと一つの可変磁場センサとから構成されるものを用いることも可能である。その場合には、可変磁場センサで検出した一つの位置を基準位置として登録し、それに対する相対位置が位置計測部で求められる。
　さらに、以上の実施の形態では、本発明を生体光計測装置、具体的には光トポグラフィ装置に適用した実施の形態を説明したが、生体情報を計測する器具とその器具の実空間位置を磁気的に検出する位置検出装置とを備え、器具の実空間位置を利用して、器具で計測した生体情報と実空間に置かれた被検体画像とを合成する機能或いは器具で計測した部位の画像を表示させる機能を持つ装置であれば、全て適用することが可能である。
　そのような装置として、具体的には、特開2005－296436号公報や特許第3871747号公報に開示された超音波診断装置、CT装置を利用した手術ナビゲーションシステムなどが挙げられる。
　本発明によれば、磁気式位置検出装置を利用した検査装置において、正確な位置情報に基づく検査結果を得ることができる。
　10　光源部、12　光計測部、14　制御部、20、26　光ファイバ、36　表示部、38　記憶部、50　磁気ユニット、51　磁気ソース、52　基準磁気センサ、53　可変磁気センサ、60～62　磁場計測用冶具、301　磁場計測部、302　位置計測部、303　基準点計測部

Claims (12)

  1. 　検査対象の生体情報を計測し、当該生体情報を含む画像を形成する生体情報計測部と、前記生体情報計測部及び検査対象の少なくとも一方の位置を検出する磁気式位置検出部と、前記生体情報計測部および前記磁気式位置検出部を制御する制御部とを備えた検査装置であって、前記磁気式位置検出部の出力を用いて、前記生体情報計測部が置かれた計測空間の磁場の歪みを計測する磁場計測部を備えることを特徴とする検査装置。
  2. 　請求項1に記載の検査装置であって、前記磁気式位置検出部の出力は、前記計測空間に固定された冶具の複数の点の位置情報であり、前記磁場計測部は、検出された前記複数の点の位置情報に基づき、磁場の歪みを計測することを特徴とする検査装置。
  3. 　請求項2に記載の検査装置であって、前記磁気式位置検出部によって検出された前記複数の点の位置情報及び現実の位置情報を表示する表示部を備えることを特徴とする検査装置。
  4. 　請求項2に記載の検査装置であって、検出された前記複数の点の位置情報を用いて前記冶具の各点間の距離を算出し、算出された距離と各点間の現実の距離との比較結果に基づき、磁場の有無を判定する磁場判定部を備えたことを特徴とする検査装置。
  5. 　請求項4に記載の検査装置であって、前記磁場判定部の判定結果を音声で報知する報知部を備えることを特徴とする検査装置。
  6. 　請求項1に記載の検査装置であって、前記生体情報計測部が、生体光計測装置、超音波画像診断装置、X線CT装置のいずれかであることを特徴とする検査装置。
  7. 　請求項1に記載の検査装置であって、多面体からなり、前記多面体を構成する面の少なくとも一部または面と面との接合部の少なくとも一部に、磁気センサの一部が係合するための凹部またはマークを有する磁場計測用冶具を備えることを特徴とする検査装置。
  8. 　請求項1に記載の検査装置であって、円形の底面と前記底面を覆う中空の半球体とからなり、前記底面の中心に磁気センサの一部が係合するための凹部またはマークを備え、前記半球体の頂部に前記磁気センサを挿入するための開口を有する磁場計測用冶具を備えることを特徴とする検査装置。
  9. 　請求項1に記載の検査装置であって、円形の底面と、前記底面に固定され、前記底面に対し垂直であって且つ互いに直交する2つの半円弧を含む面を有する部材とを備え、前記部材は、その円弧に沿って磁気センサを移動させるための溝またはラインが形成されている磁場計測用冶具を備えることを特徴とする検査装置。
  10. 　生体情報計測装置が置かれる計測空間の磁場を検出するための冶具であって、多面体又は半球体からなり、前記多面体又は前記半球体を構成する面に、磁気センサの一部が係合するための凹部またはマークを備えたことを特徴とする磁場計測用冶具。
  11. 　生体情報計測装置が置かれる計測空間の磁場を検出するために前記生体情報計測装置の演算装置に実行させるためのプログラムであって、前記演算装置に、前記空間に配置された磁気式位置検出装置の駆動を開始するステップ、前記磁気式位置検出装置が検出した、前記計測空間の複数の点の位置情報を取り込み、前記複数の点間の距離を算出するステップ、予め記憶された前記計測空間の複数の点間の現実の距離と、前記算出された距離とを比較するステップ、及び前記現実の距離と前記算出された距離との差が、予め定められた閾値よりも大きいときに当該点間に磁場の歪みが存在すると判定するステップを実行させるプログラム。
  12. 　請求項11に記載のプログラムであって、前記演算装置に、前記判定するステップの後に、判定結果を表示装置に表示させるステップを実行させるプログラム。
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