JP5455006B2 - 超音波測定に用いられる圧迫装置とその圧迫制御方法、および光音響計測装置 - Google Patents

Description

本発明は、超音波測定に用いられる圧迫装置とその圧迫制御方法、および光音響計測装置に関するものである。
特に、被検体内部に近赤外線を照射して、被検体内部で発生する光音響波を超音波探触子で受信し、被検体内部の組織画像を表示する光音響計測装置に用いられる圧迫装置に関するものである。

乳がん検診用途に開発された光音響計測装置が非特許文献１に記載されている。
非特許文献１は、ガラスプレートと超音波探触子で被検体（乳房）を圧迫し、ガラスプレート越しに、Ｎｄ：ＹＡＧレーザを光源とする照明光（近赤外線）を乳房に照射する。
そして，被検体（乳房）内部で発生する光音響波を超音波探触子で受信し、被検体（乳房）内部の組織、特に乳がんにおける血管新生を画像再構成して表示する。
しかしながら、非特許文献１の装置では、被検体（乳房）の一部が超音波探触子との間で、超音波探触子と接触できないデットスペースによる浮きを発生させてしまうこととなる。
その浮きの部分は空気であり、音響インピーダンスが著しく異なってしまうため、浮きの部分で光音響波が透過せず、画像再構成できない領域が生じる。

このようなことから、特許文献１では、浮きの部分に水またはゲルによる音響結合体を充填し、音響インピーダンスの整合をとるようにすることによって、画像再構成できない領域が生じることを抑制する透過型の超音波測定装置が提案されている。
この、特許文献１の超音波測定装置を、図９を用いて説明する。
図９において、左図ａは被検体である乳房を超音波測定装置に挿入した側面からの断面図である。その側面図のＢ−Ｂ’断面を右図ｂに示す。なお、右図ｂのＡ−Ａ’断面が左図ａである。
ここで、２０は被検体である乳房を圧迫させる圧迫整形手段であり、６０は圧迫整形手段２０に取り付けられたジャバラ機構である。
また、８０は圧迫整形手段２０の内部に充填される、音響インピーダンスのマッチングをとるための音響結合体である。
また、１２１は送信用トランスデューサであり、１２２は受信用トランスデューサである。
音響結合体８０は圧迫整形手段２０とジャバラ機構６０によって封止され、圧迫整形手段２０が圧迫方向へ移動可能とされている。
Ｓｒｉｒａｎｇ Ｍａｎｏｈａｒ，ｅｔ ａｌ．，Ｔｈｅ Ｔｗｅｎｔｅ ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ ｍａｍｍｏｓｃｏｐｅ： ｓｙｓｔｅｍ ｏｖｅｒｖｉｅｗ ａｎｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ， Ｐｈｙｓｉｃｓ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ ａｎｄ Ｂｉｏｌｏｇｙ ５０ （２００５）２５４３−２５５７． 特開昭６０−１９０８５３号公報

しかしながら、上記従来例の特許文献１の超音波測定装置では、つぎのような課題を有している。
上記したように特許文献１によると非特許文献１のように浮きの部分により音響インピーダンスが異なり、測定できない領域が生じるという問題は生じないが、マッチング液（音響結合体８０）の保持に関する課題が残る。
つまり、図９のように、横から被検体を挿入する形態を用いると、水をマッチング液（音響結合体８０）とした場合、圧迫整形手段２０による圧迫の前後を通じてマッチング液（音響結合体８０）が漏れる恐れが生じる。
あるいは、ゲルをマッチング液（音響結合体８０）とした場合、マッチング液（音響結合体８０）が溢れる恐れが生じる。
上記特許文献１では、これらの解決手段については、何も言及されていない。

本発明は、上記課題に鑑み、被検体からの超音波を受信して該被検体の生体情報を取得する超音波測定に用いられる、該被検体を圧迫するための圧迫装置として、
被検体との音響インピーダンスの整合をとることができると共に、マッチング液が漏れることや溢れることを抑制することが可能となる圧迫装置とその圧迫制御方法、および光音響計測装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、次のように構成した圧迫装置とその圧迫制御方法、および光音響計測装置を提供するものである。
本発明の圧迫装置は、被検体からの超音波を受信して該被検体の生体情報を取得する超音波測定に用いられる、該被検体を圧迫するための圧迫装置であって、
前記被検体を圧迫する際に用いられる、圧迫プレート締結部に保持されており、且つ水平面に対し垂直方向に対向させた二枚の圧迫プレートと、
前記垂直方向に対向させた二枚の圧迫プレートの両側面間と下面間とを覆って封止するように前記圧迫プレート締結部に固定されると共に、該二枚の圧迫プレートの上面間を覆わずに上部が開口するように配設されたフレキシブル部材と、
前記圧迫プレート締結部に接続されたガイドに沿って、前記垂直方向に対向させた二枚の圧迫プレート間の距離を相対的に移動させ、前記被検体を挟んで圧迫する圧迫機構と、
前記二枚の圧迫プレートと該二枚の圧迫プレートの両側面間と下面間に配設されたフレキシブル部材とで囲まれた空間部に、マッチング液を供給し、該供給されたマッチング液を廃液する配管ユニットと、
を有することを特徴とする。
また、本発明の圧迫装置は、前記空間部に供給される前記マッチング液の供給具合を検出する検出部を有することを特徴とする。
また、本発明の圧迫装置は、前記検出部の出力に基づいて、前記空間部から前記マッチング液が溢れないように前記マッチング液の供給を制御する制御部を有することを特徴とする。
また、本発明の圧迫装置は、前記フレキシブル部材が、ジャバラ、ベローズ、樹脂フィルムまたはゴムシートのいずれかの部材によって構成されていることを特徴とする。
また、本発明の圧迫装置は、前記配管ユニットが、
前記マッチング液の供給または廃液を制御するためのバルブ、
前記マッチング液を溜めるためのタンク、
前記マッチング液を送液するためのポンプ、
前記マッチング液の圧力または流量を調整する圧力・流量調整バルブ、
前記マッチング液を加熱するためのヒータ、
前記マッチング液から不純物を除去するためのフィルタ、
前記マッチング液に含まれる溶存ガスを脱気する脱気水生成装置、
のうち、少なくともいずれかを備えていることを特徴とする。
また、本発明の圧迫装置は、前記配管ユニットが、洗浄液の供給を制御するためのバルブを備えていることを特徴とする。
また、本発明の光音響計測装置は、二枚の圧迫プレートの間に被検体を挟んで圧迫する圧迫装置を備え、該圧迫装置により被検体を圧迫し、該被検体に入射させた光による超音波を光音響信号として検出する光音響計測装置であって、
前記圧迫装置が、請求項１から６のいずれか１項に記載の圧迫装置によって構成された圧迫手段と、
前記光を前記圧迫プレート越しに、被検体へ照射するための照明光学系と、
前記被検体から発生した光音響信号を前記圧迫プレート越しから受信する探触子と、
前記探触子が受信した光音響信号を処理し画像再構成する処理部と、
を有することを特徴とする。
また、本発明の光音響計測装置は、前記二枚の圧迫プレートのうち、探触子が配置される側の圧迫プレートは樹脂によって形成されていることを特徴とする。
また、本発明の光音響計測装置は、前記平板を形成している樹脂は、ポリメチルペンテンからなることを特徴とする。
また、本発明の圧迫装置の圧迫制御方法は、被検体からの超音波を受信して該被検体の生体情報を取得する超音波測定に用いられる、該被検体を圧迫するための圧迫装置の圧迫制御方法であって、
上記したいずれかに記載の圧迫装置を備え、前記空間部の内部を洗浄する洗浄工程と、
前記洗浄工程の後に、前記二枚の圧迫プレートで前記被検体を挟んで圧迫する圧迫工程と、を有することを特徴とする。
また、本発明の圧迫装置の圧迫制御方法は、前記洗浄工程が、
前記空間部に供給されたマッチング液を廃液する工程と、
前記空間部の内部に洗浄液を供給する工程と、
前記洗浄液を供給する工程の後に、前記空間部の内部に供給された洗浄液を廃液する工程と、
前記洗浄液を廃液する工程の後に、前記空間部の内部にマッチング液を供給する工程と、を有することを特徴とする。
また、本発明の圧迫装置の圧迫制御方法は、前記圧迫工程が、
前記被検体の前記空間部の内部への挿入を検知する工程と、
前記被検体を圧迫するために圧迫機構により圧迫動作を開始する工程と、
前記空間部の内部へ充填されるマッチング液の液量を制御する工程と、
前記圧迫機構による圧迫動作を終了する工程と、を有することを特徴とする。また、本発明の圧迫装置の圧迫制御方法は、前記マッチング液の流量制御工程が、前記空間部に供給される前記マッチング液の供給具合を検出する検出部の出力に基づいて、
前記空間部から前記マッチング液が溢れないように前記マッチング液の供給を制御することを特徴とする。

本発明によれば、被検体からの超音波を受信して該被検体の生体情報を取得する超音波測定に用いられる、該被検体を圧迫するための圧迫装置として、
被検体との音響インピーダンスの整合をとることができると共に、マッチング液が漏れることや溢れることを抑制することが可能となる圧迫装置とその圧迫制御方法、および光音響計測装置を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
本実施形態の圧迫装置は、被検体からの超音波を受信して該被検体の生体情報を取得する超音波測定に用いられる、該被検体を圧迫するための圧迫装置が、つぎのように構成される。
すなわち、被検体との音響インピーダンスの整合をとることができると共に、マッチング液が漏れることや溢れることを抑制するため、被検体を入れて圧迫できるようにし、マッチング液を充填するための空間部を備えた圧迫装置を、上部が開口した構成とする。
このような構成とするため、この圧迫装置は、前記被検体を圧迫する際に用いられる、水平面に対し垂直方向に対向させた二枚の圧迫プレートと、
前記垂直方向に対向させた二枚の圧迫プレートの両側面間と下面間とを覆って封止すると共に、該二枚の圧迫プレートの上面間を覆わずに上部が開口するように配設されたフレキシブル部材とを備えている。
そして、前記垂直方向に対向させた二枚の圧迫プレート間の距離を相対的に移動させ、前記被検体を挟んで圧迫する圧迫機構が構成されると共に、
前記二枚の圧迫プレートと該二枚の圧迫プレートの両側面間と下面間に配設されたフレキシブル部材とで囲まれた空間部に、マッチング液を供給し、該供給されたマッチング液を廃液する配管ユニットが構成される。
このような構成により、音響インピーダンスの整合をとるためのマッチング液が圧迫装置から漏れること、ならびに溢れることを低減して、被検体を圧迫することが可能となる。
さらに、この圧迫装置を光音響装置に搭載すれば、マッチング液の漏れや溢れを低減しているため、清掃の手間を軽減させ、光音響装置の運転稼働率を向上させることができる。
そして、測定できないデッドスペースを減らすことも同時に可能となる。
なお、本発明の圧迫装置は、被検体からの超音波を受信して該被検体の生体情報を取得する超音波測定に用いられるが、例えば以下のような装置に搭載される。被検体に対してパルス光を照射し、このパルス光を吸収して起こる局所的な温度上昇により発せられる超音波を受信する光音響計測装置である。いわゆるＰＡＴ（Ｐｈｏｔｏ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）と呼ばれるもので、被検体から発生する超音波は光音響波とも呼ばれる。
光は生体内で大きく減衰するため、被検体の深部まで光音響測定を行うためには本発明のような圧迫装置を好適に適用できる。ただし、本発明の圧迫装置は、被検体に対し超音波を照射し、被検体から反射される超音波（反射エコー）を受信する公知の超音波装置にも適用可能である。
本明細書において「マッチング液」とは、超音波を受信する探触子と被検体との間に供給され、被検体の音響インピーダンスと近似した値をもつ材料であり、定形性がなく本発明のような構成でないと保持できないようなものであれば、ゲルなども含む概念である。

以下に、本発明の実施例について説明する。
［実施例１］
実施例１においては、本発明の圧迫装置の構成例について説明する。
図１に、本実施例における解放時の圧迫装置の構成について説明する図を示す。図１において、１は圧迫装置、２は圧迫プレート、３は圧迫プレート締結部、４はガイド、５は圧迫機構、６はジャバラ、７は配管ユニットである。
本実施例の圧迫装置１において、被検体を挟むための圧迫プレート２は、水平面に対し垂直方向に対向させた二枚の平板によって構成されている。二枚の平板は平行平板によって構成することができる。
圧迫プレート締結部３は、圧迫プレート２を保持するための部材であり、圧迫プレート締結部３には数本のガイド４と、ロボット機構による圧迫機構５が接続されている。
これらは、被検体を圧迫装置１内に入れ、被検体を圧迫させるためのものである。
なお、本実施例では圧迫機構５はロボット機構により構成したが、これに限定されず、エアシリンダ機構や、ラックアンドピニオンやウォームギアなどを用いた手動機構（万力機構）で構成してもよい。また、ガイド４を四本図示したが、その本数を限定しない。

また、本実施例の圧迫装置１においては、上記垂直方向に対向させた二枚の平板における両側面間と、これらに囲まれた下面とがフレキシブルな部材で封止され、上部が開口された空間部を備えている。
その際、このフレキシブルな部材は、本実施例ではジャバラ６で構成され、圧迫プレート２の各側面と下面を囲むように、ジャバラ６の端部が圧迫プレート締結部３に固定されている。
本実施例では、図１に示されるように、ジャバラ６を角型としたが、これに限定されず丸型としてもよい。
ジャバラ６の材料としては、ゴムや、成型した樹脂、あるいはステンレスなど金属を用いることができる。例えば、溶接ベローズの一部を切り取ったものでもよい。
さらに、ジャバラ６を用いなくても、樹脂フィルムやゴムシートなどフレキシブルな部材を用い、その端部を圧迫プレート締結部３に固定するようにしてもよい。

また、機械強度を考慮して、圧迫プレート２を圧迫プレート締結部３に支持させ、圧迫プレート締結部３の側面と下面にジャバラ６の端部を固定した。
また、図１には配管ユニット７の一部が図示されているが、圧迫装置１における上記した空間部の内部に、マッチング液を供給し、回収する配管が設けられる。さらに、配管ユニット７には、圧迫装置１における上記した空間部の内壁を洗浄するための洗浄液を供給する配管を設けることが好ましい。

以上の構成によれば、圧迫装置１における上記した空間部は、ジャバラ６で封止されているから、この空間部に上部の開口から被検体を入れ、マッチング液を充填させた際、マッチング液が漏れることない。
これにより、圧迫機構５で圧迫プレート２を圧迫動作させることが可能となる。
そして、圧迫プレート２と不図示の被検体との間にマッチング液が入るためデットスペースによる浮きが生ぜず、被検体との音響インピーダンスの整合をとることができる。
なお、図２は本実施例における圧迫時の圧迫装置の構成を示す図である。
本実施例の圧迫装置１は、圧迫時においては図１に示される圧迫プレート２が開放状態から、圧迫機構５で圧迫プレート２を圧迫動作させ、被検体（不図示）を圧迫した状態とすることができる。

つぎに、配管ユニット７の詳細について説明する。
図３に、本実施例における配管ユニット７を説明する図を示す。
図３において、７は配管ユニット、８はマッチング液、９は空間部に供給されるマッチング液の供給具合を検出する検出部である液量センサである。
本実施例において、マッチング液８が、光音響波の音響インピーダンスの整合をとるため圧迫装置１内に充填される。
また、圧迫装置１内のマッチング液８の液量（液面）を計測するため液量センサ９が設けられている。

さらに、配管ユニット７は、少なくともマッチング液８を供給する供給ライン７１と、マッチング液８を回収する回収ライン７２を備えている。
回収ライン７２にバルブ７２ａを設け、マッチング液８をタンク７２ｂに溜める。
そして、タンク７２ｂからポンプ７１ａでマッチング液８を汲み上げて送液されたマッチング液を、圧力・流量調整バルブ７１ｂの開閉動作により圧力または流量のいずれかを調整する。
そして、圧力または流量のいずれかを調整したマッチング液８はヒータ７１ｃで被検体の温度近傍の４０℃程度まで加熱し、不純物を除去するためのフィルタ７１ｄを介して圧迫装置１内へ供給する。
また、マッチング液８が水の場合、溶存ガスを脱気することが望ましく、その場合は配管ユニット７の一部に脱気装置７１ｆとして脱気水生成装置を組み込む。

以上の構成で、バルブの開閉、あるいは圧力・流量調整バルブ７１ｂによって圧力や流量を調整することによって圧迫装置１内のマッチング液８の液量を制御する。すなわち、これらの構成が、マッチング液の供給を制御する制御部として機能する。
その際、液量センサ９でマッチング液８の液量（液面）を計測し、その出力をフィードバックする。
特に、圧迫装置１を圧迫機構５で圧迫させるとき、圧迫装置１の容積が小さくなるため、圧迫装置１内の液面は上昇する。
その液面が上昇すると、圧迫装置１からマッチング液８が溢れるため、流量センサ９の計測結果による出力に基づき、マッチング液回収ライン７２のバルブ７２ａを開く。
反対に、圧迫装置１を圧迫機構５で開放にさせるときは、圧迫装置１の容積が大きくなるため、液量センサ９の出力をフィードバッグして、圧力・流量調整バルブ７１ｂを調整し、マッチング液８の供給圧力や供給流量を増やす。このように制御部は、検出部である液量センサ９の出力に基づいて、空間部からマッチング液が溢れないようにマッチング液の供給を制御する。
ここでは液量センサ９の出力に基づきマッチング液８の供給と回収の制御について説明したが、これに限定されない。
例えば、圧迫装置１はジャバラ６を用いているため、圧迫プレート２間の距離移動に伴う圧迫装置１内の容積の変化は再現する。
したがって、圧迫装置１の圧迫距離センサ（不図示）を設け、その出力から圧迫装置１の容積変化を算出することによって液量センサ９とし、マッチング液８の供給と回収の制御してもよい。この場合は、圧迫距離センサが本発明における検出部に相当する。
また、マッチング液８の殺菌・除菌のため、タンク７２ｂでマッチング液８を沸騰させるとより衛生的になる。
なお、配管ユニット７内の各要素は図３に図示した順番に限定されない。

以上の構成により、マッチング液８を循環させれば、マッチング液８の補充や廃液するためのユーティリティを用意する必要がなく、圧迫装置１を搭載する装置の設置条件が緩和される。
ここまで、マッチング液８は回収後、一度タンク７２ｂに溜めると説明したが、これに限定されない。
マッチング液８は被検体に触れるため、次の人を測定する場合は、使いまわすことなく廃液する方が好ましい場合がある。

図４は廃液と、新しいマッチング液８を供給できるようにした系統図である。したがって、液体回収ライン７２は廃液とつながっており、マッチング液供給ライン７１は一次供給から導入される。
そして、さらに洗浄液を圧迫装置１内に供給できるように洗浄液供給ライン７３を設けた。
なお、図３にも洗浄液供給ライン７３を設けてもよい。ただし、マッチング液８と洗浄液が混ざらないよう、洗浄液を回収するラインを別途設けた方がよい。
以上の構成によれば、マッチング液８の補充や廃液のためのユーティリティを必要とするものの、他の被検体に触れたマッチング液８を圧迫装置１に充填させることがないため、より衛生的である。
そして、圧迫装置１を洗浄液で清掃できるため、さらに衛生的である。

［実施例２］
実施例２においては、本発明の光音響計測に用いられる圧迫装置の圧迫制御方法の構成例について説明する。
まず、被検体（例えば、乳房）を測定する前に、以下の圧迫装置内部を洗浄する洗浄の工程（Ｓ５１からＳ５４）を順番に行う。
図５に、本実施例における上記洗浄工程について説明するためのフロー図を示す。
Ｓ５１のマッチング液を廃液する工程において、液体回収ライン７２のバルブ７２ａを開けて、圧迫装置１内のマッチング液８を排液する。
この時、バルブ７１ｅとバルブ７３ａは閉じておく。
次に、Ｓ５２の洗浄液を供給する工程において、液体回収ライン７２のバルブ７２ａを閉じて、洗浄液供給ライン７３のバルブ７３ａを開け、洗浄液供給ラインから洗浄液、例えばアルコールや熱湯を供給する。
そして、圧迫装置１に洗浄液が充填されたらバルブ７３ａを閉じる。この時、バルブ７１ｅは閉じたままとする。
この状態で圧迫装置１の中の液体はマッチング液８から洗浄液で置換される。
なお、洗浄液の供給する流量が、液体回収の廃液流量よりも多い場合は、必ずしも液体回収ライン７２のバルブ７２ａを閉じなくてもよい。

次に、Ｓ５３の洗浄を廃液する工程において、所定の時間を経過させた後、液体回収ライン７２のバルブ７２ａを開けて、洗浄後に洗浄剤を廃液する。
この時、バルブ７１ｅとバルブ７３ａは閉じたままとする。
あるいはこの前に、洗浄液供給ライン７３のバルブ７３ａと液体回収ライン７２のバルブ７２ａを同時に明け、洗浄液を流し続けてもよい。
次に、Ｓ５４のマッチングを供給する工程において、液体回収ライン７２のバルブ７２ａを閉じ、マッチング液供給ライン７１のバルブ７１ｅを開けて、マッチング液８を供給する。
さらに、必要に応じて、圧迫装置１内の洗浄液のすすぎを行うために、工程Ｓ５４の後、工程Ｓ５３を行い、続けて工程Ｓ５４を行う。これにより、洗浄液の残留を抑制することができる。
以上の方法によれば、圧迫装置１の中を殺菌、除菌することができるため、より衛生的になる。

つぎに、実際に被検体を圧迫装置１で圧迫する方法は、以下の圧迫の工程（Ｓ６１からＳ６４）を順番に行う。
図６に、本実施例における上記圧迫工程について説明するためのフロー図を示す。
まず、Ｓ６１の挿入検知をする工程において、圧迫装置１内にマッチング液８が充填された状態で、被検体を圧迫装置に挿入する。
その際、マッチング液８が圧迫装置１から溢れださないよう、液体回収ライン７２のバルブ７２ａを開いて、マッチング液８の流量制御を行い液量を調整する。あるいは、挿入する被検体の容積の分だけ、あらかじめ圧迫装置１内のマッチング液８を少なく充填させてもよい。
次に、Ｓ６２の圧迫動作を開始する工程において、圧迫機構５により、被検体を圧迫させる。

次に、Ｓ６３の液量制御の工程において、圧迫装置１内のマッチング液８の液量（液面）を制御する。
次に、Ｓ６４における圧迫動作を終了する工程において、二枚の圧迫プレート２間の距離が所定値になったら、あるいは圧迫力を測定するセンサを設け、そのセンサの出力が所定値になったら圧迫機構の駆動を終了する。
以上の方法によれば、マッチング液８を溢すことなく、被検体を圧迫させることができる。そして、圧迫の工程が完了した後、光音響による測定を行う。

なお、上記した圧迫の工程は、図６を用いて説明した工程Ｓ６１から工程Ｓ６４による方法に限定されず、図７に示される工程Ｓ７１から工程Ｓ７４を順番に行う方法によって行うようにしてもよい。
この図７に示される方法による場合には、まず、Ｓ７１の挿入検知をする工程において、圧迫装置１内のマッチング液８を空、もしくは十分に少ない液量にしておき、被検体を圧迫装置に挿入する。
次に、Ｓ７２の圧迫動作を開始する工程において、圧迫機構５により、被検体を圧迫させる。
次に、Ｓ７３の圧迫動作を終了する工程において、二枚の圧迫プレート２間の距離が所定値になったら、あるいは圧迫力を測定するセンサを設け、そのセンサの出力が所定値になったら圧迫機構の駆動を終了する。
次に、Ｓ７４のマッチング液を充填する工程において、マッチング液８を圧迫装置１に充填する。
このように、工程Ｓ７１から工程Ｓ７４を行う場合、圧迫時（工程Ｓ７２）はマッチング液８が圧迫装置１内に入っていないため、液体回収ライン７２のマッチング液８を排液する流量が不足してもマッチング液８を圧迫装置１から溢すことはない。

［実施例３］
実施例３においては、実施例１の圧迫装置を搭載した光音響計測装置の構成例について説明する。
図８に、光音響計測装置（乳がん撮影装置）（Ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ ｍａｍｍｏｇｒａｐｈｙ、以下これをＰＡＭと表記する）の構成を示す。
光音響（Ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ）とは、被検体内に照射された近赤外線が被検体内部の組織に吸収され、局所的に熱膨張するときに発生する音響波のことである。
この光音響波を超音波探触子で受信して光音響波固有の信号を抽出すれば、近赤外線を吸収した被検体組織を特異的に画像化することができる。
被検体組織の中でも特に血液（ヘモグロビン）が吸収しやすい波長を照射すれば、特異的に血液や血管の画像を取得でき、特にがんの血管新生を撮影することができる。そのため、がんの進行度をより詳細に把握することができる。
図８は、このような被検体内部に近赤外線を照射して入射させ、被検体内部で発生する光音響波を超音波探触子で受信し、被検体内部の組織画像を表示する光音響計測装置の原理を乳がんの測定に適用したものである。
図８において、１は図１から図７まで用いて説明した圧迫装置である。
そして、１０は被検体（乳房）から光音響波を発生させるため、６５０ｎｍから１１００ｎｍ程度の波長のレーザ光を照射するための照明光学系である。
この照明光学系は、近赤外線を少なくとも前記平行平板の少なくとも一枚の平板越し（圧迫プレート越し）に、被検体へ照射するための照明光学系により構成することができる。
なお、レーザ光源ならびに、レーザ光源から照明光学系１０までの照明光の引き回しは不図示とした。
１１は照明光学系からの近赤外線をスキャンさせ照射位置を調整する照明光スキャンユニットである。
１２は被検体（乳房）から発せられた光音響波を受信する探触子であり、１３は探触子１２をスキャンさせ、探触子を所定の領域の中で位置合わせするための探触子スキャンユニットである。

本実施例の光音響計測装置においては、探触子１２が受信した光音響信号を増幅してＡ／Ｄ変換し、整合加算、包絡線検波などの処理を行い、三次元画像再構成を行う。
そして、三次元画像再構成された画像情報をモニタに表示する。なお、これらの処理部やモニタは、図８において不図示とした。
光音響信号の信号処理から三次元画像再構成までの方法は、公知の手法を適用すればよく、本発明はここで説明した手法に限定されるものではない。
圧迫装置１内には被検体（乳房）から探触子１２までの音響インピーダンスの整合をとるために、マッチング液を充填する。マッチング液は脱気水が好ましく、その他ひまし油などの油でもよい。

つぎに、本実施例の圧迫装置１における圧迫プレート２の材質について説明する。
照明光学系１０側の圧迫プレート２の材質はポリカーボネートのような樹脂や石英などのガラスが好適である。
もう一方の探触子が配置される側の圧迫プレート２は、被検体（乳房）から探触子までの音響インピーダンスの整合をとるため、材質は樹脂が好ましく、特にポリメチルペンテンで形成することが好適である。
ここまで説明した圧迫容器１を光音響装置に搭載すれば、清掃の手間を軽減することができるため、光音響装置の運転効率を向上させることができる。
なお、以上で説明した本発明の圧迫装置およびその制御方法は、光音響装置だけでなく、超音波装置にも適用することができる。

本発明の実施例１における解放時の圧迫装置の構成について説明する図である。 本発明の実施例１における圧迫時の圧迫装置の構成を示す図である。 本発明の実施例１における循環式の配管ユニットを説明する図である。 本発明の実施例１における圧迫装置内部のマッチング液の廃液と供給、および圧迫装置内部の洗浄を説明する図である。 本発明の実施例２における圧迫装置内部を洗浄する洗浄工程を説明するフロー図である。 本発明の実施例２における圧迫装置による圧迫工程を説明するフロー図である。 本発明の実施例２における圧迫装置による圧迫工程を説明する図６とは異なる方法のフロー図である。 本発明の実施例３における圧迫装置を搭載した光音響計測装置を説明する図である。 従来例における背景技術を説明する図である。

１：圧迫装置
２：圧迫プレート
３：圧迫プレート締結部
４：ガイド
５：圧迫機構
６：ジャバラ
７：配管ユニット
８：マッチング液
９：液量センサ
１０：照明光学系
１１：照明光スキャンユニット
１２：探触子
１３：探触子スキャンユニット

Claims (13)

1. 被検体からの超音波を受信して該被検体の生体情報を取得する超音波測定に用いられる、該被検体を圧迫するための圧迫装置であって、
   前記被検体を圧迫する際に用いられる、圧迫プレート締結部に保持されており、且つ水平面に対し垂直方向に対向させた二枚の圧迫プレートと、
   前記垂直方向に対向させた二枚の圧迫プレートの両側面間と下面間とを覆って封止するように前記圧迫プレート締結部に固定されると共に、該二枚の圧迫プレートの上面間を覆わずに上部が開口するように配設されたフレキシブル部材と、
   前記圧迫プレート締結部に接続されたガイドに沿って、前記垂直方向に対向させた二枚の圧迫プレート間の距離を相対的に移動させ、前記被検体を挟んで圧迫する圧迫機構と、
   前記二枚の圧迫プレートと該二枚の圧迫プレートの両側面間と下面間に配設されたフレキシブル部材とで囲まれた空間部に、マッチング液を供給し、該供給されたマッチング液を廃液する配管ユニットと、
   を有することを特徴とする圧迫装置。
2. 前記空間部に供給される前記マッチング液の供給具合を検出する検出部を有することを特徴とする請求項１に記載の圧迫装置。
3. 前記検出部の出力に基づいて、前記空間部から前記マッチング液が溢れないように前記マッチング液の供給を制御する制御部を有することを特徴とする請求項２に記載の圧迫装置。
4. 前記フレキシブル部材は、ジャバラ、ベローズ、樹脂フィルムまたはゴムシートのいずれかの部材によって構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の圧迫装置。
5. 前記配管ユニットは、
   前記マッチング液の供給または廃液を制御するためのバルブ、
   前記マッチング液を溜めるためのタンク、
   前記マッチング液を送液するためのポンプ、
   前記マッチング液の圧力または流量を調整する圧力・流量調整バルブ、
   前記マッチング液を加熱するためのヒータ、
   前記マッチング液から不純物を除去するためのフィルタ、
   前記マッチング液に含まれる溶存ガスを脱気する脱気水生成装置、
   のうち、少なくともいずれかを備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の圧迫装置。
6. 前記配管ユニットは、洗浄液の供給を制御するためのバルブを備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の圧迫装置。
7. 二枚の圧迫プレートの間に被検体を挟んで圧迫する圧迫装置を備え、該圧迫装置により被検体を圧迫し、該被検体に入射させた光による超音波を光音響信号として検出する光音響計測装置であって、
   前記圧迫装置が、請求項１から６のいずれか１項に記載の圧迫装置によって構成された圧迫手段と、
   前記光を前記圧迫プレート越しに、被検体へ照射するための照明光学系と、
   前記被検体から発生した光音響信号を前記圧迫プレート越しから受信する探触子と、
   前記探触子が受信した光音響信号を処理し画像再構成する処理部と、
   を有することを特徴とする光音響計測装置。
8. 前記二枚の圧迫プレートのうち、探触子が配置される側の圧迫プレートは樹脂によって形成されていることを特徴とする請求項７に記載の光音響計測装置。
9. 前記探触子が配置される側の圧迫プレートを形成している樹脂は、ポリメチルペンテンからなることを特徴とする請求項８に記載の光音響計測装置。
10. 被検体からの超音波を受信して該被検体の生体情報を取得する超音波測定に用いられる、該被検体を圧迫するための圧迫装置の圧迫制御方法であって、
    請求項１から６のいずれか１項に記載の圧迫装置を備え、前記空間部の内部を洗浄する洗浄工程と、
    前記洗浄工程の後に、前記二枚の圧迫プレートで前記被検体を挟んで圧迫する圧迫工程と、
    を有することを特徴とする圧迫制御方法。
11. 前記洗浄工程は、
    前記空間部に供給されたマッチング液を廃液する工程と、
    前記空間部の内部に洗浄液を供給する工程と、
    前記洗浄液を供給する工程の後に、前記空間部の内部に供給された洗浄液を廃液する工程と、
    前記洗浄液を廃液する工程の後に、前記空間部の内部にマッチング液を供給する工程と、
    を有することを特徴とする請求項１０に記載の圧迫制御方法。
12. 前記圧迫工程は、
    前記被検体の前記空間部の内部への挿入を検知する工程と、
    前記被検体を圧迫するために圧迫機構により圧迫動作を開始する工程と、
    前記空間部の内部へ充填されるマッチング液の液量を制御する工程と、
    前記圧迫機構による圧迫動作を終了する工程と、
    を有することを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の圧迫制御方法。
13. 前記マッチング液の流量制御工程は、前記空間部に供給される前記マッチング液の供給具合を検出する検出部の出力に基づいて、
    前記空間部から前記マッチング液が溢れないように前記マッチング液の供給を制御することを特徴とする請求項１２に記載の圧迫制御方法。
    

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