JP6567124B2 - 被検体情報取得装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検体情報取得装置に関する。

近年、光音響効果を利用した光音響トモグラフィー（ＰＡＴ：Ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置の開発が進められている。この装置は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザパルス光源の照明光（近赤外線）を対象物に照射し、そのとき対象物内部で光音響効果により発生する音響波を、２次元もしくは３次元配列の機械電気変換素子（トランスデューサ）で受信し、画像を生成して表示する。これにより被検体内部の光学特性値や物質濃度などの特性情報が得られるので、特に乳房などの診断装置への適用が期待されている。

光音響効果のイメージング法の具体的な手順は次のとおりである。
（１）被検体表面に２次元配列機械電気変換素子を位置決めし、被検体に単パルスの電磁エネルギーを照射する。
（２）電磁エネルギーの照射直後から、各機械電気変換素子の受信信号をサンプリングして記憶する。
（３）画像化する被検体内の点Ｐｓについて、音響波が点Ｐｓから各機械電気変換素子ｉの位置Ｐｔに達する遅れ時間を計算し、遅れ時間に対応する各機械電気変換素子の信号を加算して点Ｐｓの画像値とする。
（４）画像化する各点Ｐｓについてステップ（３）を繰り返す。

従来、光音響波測定装置などの乳房診断装置は、被検者に伏臥位になってもらい、被検者の乳房を挟んで保持して測定していた。
特許文献１に記載のＸ線乳房撮影装置では、被検者のテーブル上での位置および体位により、乳房圧迫機構に挿入された時点での乳房位置が大きく変化してしまい、位置再現性の確保について、改善が求められていた。
特許文献２に記載されている、放射線画像撮影システムでは、同じ被験者を複数回撮影する際の、被検者の位置再現性を確保することまでは考慮されていなかった。具体的には、得られた画像情報から抽出した被検者の位置情報を、放射線照射部に表示することができず、さらなる改善が求められていた。

特許第２６９１０７３号公報 特開２０１１−１７７３５２号公報

乳がんの診断において、処方した治療薬の効果を調べるために同一の被検者の乳房を複数回測定する場合がある。治療薬の効果を画像で確認するためには同一部位を同一方向から比較できることが好ましい。しかし、特許文献１に記述されている手法を用いて正確に同一部位の音響波画像を同一方向から取得することは困難である。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、被検体の同一部位を同一方向から観察し比較することを可能とする技術を提供することである。

本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
被検体からの音響波を受信するプローブと、前記プローブの位置を変更する走査部と、音響波を透過する透過部を有し前記プローブを収納する筺体と、を含む測定ユニットと、
前記プローブが受信した音響波を用いて前記被検体内の特性情報を取得する情報処理装置と、
前記測定ユニットの前記被検体に対する位置と姿勢とを検出する位置姿勢検出ユニットと、
を備え、
前記位置姿勢検出ユニットは、前記被検体の体表面を撮影する複数のカメラを有し、
前記複数のカメラは、前記筺体の内部に設けられる内蔵カメラと、前記筺体の外側において前記筺体に設けられる複数の外部カメラと、を有する
ことを特徴とする被検体情報取得装置である。

本発明によれば、被検体の同一部位を同一方向から観察し比較することを可能とする技術を提供できる。

音響波測定装置のブロック図 音響波診断装置の斜視図 第１の実施例の測定ユニットの概念図 解剖学的特徴点の配置図 本発明の座標系の概念図 オイラー角を用いた座標変換の概念図 表示部の表示例を示す図 第２の実施例の測定ユニットの概念図 第２の実施例の表示部の表示例を示す図 第３の実施例の表示部の表示例を示す図

以下に図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態を説明する。ただし、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状及びそれらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の記載に限定する趣旨のものではない。

本発明は、被検体の測定を行う装置や方法に関するものであり、好適な測定対象として被検者の乳房が挙げられる。よって本発明は、乳房検査装置やその制御方法、あるいは乳房検査方法として捉えられる。被検体に音響波に関する測定を行う場合、本発明は、音響波測定装置またはその制御方法、あるいは音響波測定方法として捉えられるし、被検体情報取得装置またはその制御方法、あるいは被検体情報取得方法としても捉えられる。本発明はまた、これらの方法をＣＰＵ等のハードウェア資源を備える情報処理装置に実行させるプログラムや、そのプログラムを格納した記憶媒体としても捉えられる。本発明はまた、同一位置の画像を同一方向から比較するために好適な表示を行う画像表示方法としても捉えられる。

本発明の被検体情報取得装置は、被検体に光（電磁波）を照射し、光音響効果に従って被検体内または被検体表面の特定位置で発生して伝搬した音響波を受信（検出）する、光音響トモグラフィー技術を利用した装置を含む。このような被検体情報取得装置は、光音
響測定に基づき被検体内部の特性情報を画像データ等の等の形式で得ることから、光音響装置とも呼べる。

光音響装置における特性情報とは、光照射によって生じた音響波の発生源分布、被検体内の初期音圧分布、あるいは初期音圧分布から導かれる光エネルギー吸収密度分布や吸収係数分布、組織を構成する物質の濃度分布を示す。組織を構成する物質とは、例えば、酸素飽和度分布や酸化・還元ヘモグロビン濃度分布などの血液成分、あるいは脂肪、コラーゲン、水分などである。

本発明の被検体情報取得装置にはまた、被検体に音響波を送信し、被検体内部の特定位置で反射した反射波（エコー波）を受信して、特性情報を画像データ等の形式で得る超音波装置を含む。超音波装置における特性情報とは、被検体内部の組織の音響インピーダンスの違う箇所での反射波に基づく、形態情報を反映した情報である。本発明は、被検者の乳房について様々な測定手段を用いて様々な情報を測定する手法に適用できる。

本発明でいう音響波とは、典型的には超音波であり、音波、音響波と呼ばれる弾性波を含む。光音響効果により発生した音響波のことを、光音響波または光超音波と呼ぶ。探触子により音響波から変換された電気信号を音響信号とも呼ぶ。光音響波に由来する音響信号から生成された被検体内部の画像を光音響波画像、超音波に由来する音響信号から生成された画像を超音波画像とも呼ぶ。

＜実施例１＞
図１を用いて本発明の音響波測定装置を説明する。音響波測定装置は、光源１で生成した照明光を、照明光導光手段１１を用いて測定ユニット２に導いている。測定ユニット２は被検者の位置、姿勢に応じて位置や姿勢を変更できることが好ましい。このような構成により、被検者の負荷の少ない姿勢で撮影が可能である。これを実現するために、照明光導光手段１１には、光ファイバなど導光経路を測定位置に応じてフレキシブルに変更可能な構成を採用する。

測定ユニット２は照明ユニット２１、プローブユニット２２、走査ユニット２３、位置姿勢検出ユニット２４を備えている。照明光導光手段１１により測定ユニット２に導かれた照明光は、照明ユニット２１に供給される。プローブユニット２２は光音響効果により発生した音響波を受信する２次元配列機械電気変換素子（トランスデューサ）および、超音波送受信を行う超音波探触子を備えている。照明ユニット２１およびプローブユニット２２は、走査ユニット２３に搭載され、１次元走査もしくは２次元走査することが可能である。プローブユニット２４が走査せずに所望の測定範囲を測定可能である場合、測定ユニット２は走査ユニット２３を有していなくてもよい。

測定ユニット２は位置姿勢ユニット２４を備えている。位置検出ユニット２４は、カメラ２４１、赤外照明２４２からなり、被検者の体表面の解剖学特徴点の位置を検出する。本発明における解剖学的特徴点とは、人の体のつくりや形状から得られるランドマークであり、体表面もしくは骨の形状の特徴的（膨らんでいる、凹んでいる）な点である。位置姿勢検出ユニット２４は、被検者の体の外部から光学的手段（カメラ２４１）により位置情報を得る。

位置検出ユニット２４による位置検出方法について説明する。本実施例の位置検出ユニット２４は、複数のカメラ２４１を有する。カメラ２４１は、被検者の体表面の２次元画像を取得する。３次元形状演算部５０は、複数の２次元画像から被検者の体表面の３次元形状情報を算出し取得する。そして、３次元形状情報から画像認識技術を用いて解剖学的特徴点の３次元位置を算出する。

解剖学的特徴点の３次元位置を、より位置精度よく算出したい場合、術者は被検者の体表面にマーカーを設置する。マーカー表面は赤外照明２４２が照射する赤外光を反射する素材で構成する。カメラ２４１は、マーカー表面から反射した赤外光を検出する赤外線カメラである。そして、位置姿勢演算部８により、マーカーの３次元位置を算出する。本実施例における赤外照明２４２は測定ユニット２に設置されているが、赤外光を発光するマーカーを使用してもよい。なお、位置姿勢検出ユニット２４の備える照明は赤外照明に限られず、カメラ２４１も赤外線カメラに限られない。ユニットの備える照明装置からの光をカメラ２４１で撮像できれば、どのような構成でも良い。

制御部３はＣＰＵ（不図示）を有する電気基板（不図示）を備え、測定ユニット２内の各ユニット、光源１、画像生成部４を電気的に制御している。
画像生成部４はプローブユニット２２から取得した電気的な光音響波信号および超音波信号から２次元データおよび３次元ボリュームデータを生成する。その際、整相加算など、既知の画像再構成技術を利用できる。画像生成部は、例えばプログラムにしたがって動作する情報処理装置や情報処理回路などを利用できる。画像生成部４は、制御部３や、後述する位置姿勢調整部５および３次元形状演算部５０などと、情報処理装置や記憶装置などのハードウェア資源を共有しても良いし、別個に構成されてもよい。

位置姿勢調整部５は、３次元形状演算部５０で算出した解剖学的特徴点の３次元位置を用いて、３次元光音響波画像および超音波画像を取得したときの被検者の位置や姿勢を算出する。つまり、位置姿勢調整部５は、解剖学的特徴点により定義される被検者座標系と測定ユニット２により定義される測定ユニット座標系の相対的な位置関係を表す座標変換行列を算出することにより、測定ユニット２と被検者の相対的な位置姿勢情報を算出する。
光音響波／超音波画像データベース６は、測定で取得した光音響波画像、超音波画像、３次元形状演算部５０で算出した３次元位置情報を被検者毎に格納する。他の測定手段がある場合、その測定結果に基づく画像を表示する。

表示部７は、取得した３次元光音響波画像および超音波画像を表示する。位置姿勢調整部５により算出された座標変換行列を用いて、測定により取得した３次元画像、および、過去の測定において取得した３次元画像を、被検者に対する位置や方向を一致させて表示する。表示部７は、調整された画像を医師や技師等の術者が確認するためのモニターを有する。さらに、表示する画像および表示方法を選択する選択手段を有することが好ましい。

図２は本発明の光音響波診断装置の斜視図である。測定ユニット２はアーム８により支持されており、術者９は所望の位置、姿勢に測定ユニット２を設置可能である。術者９は被検者１００に寝台１０の上に仰向けの状態で寝てもらい、測定ユニット２を被検者１００の胸部に押しつけた状態で測定を行う。
アーム８は、複数のジョイント８１を持ち、さらに測定時には測定ユニット２をロックするロック機構（不図示）を有している。術者９は、所望の位置に測定ユニット２を移動させる。そして、位置が決まり次第ロック機構により測定ユニット２の位置をロックし、測定を開始する。

図３は本発明の測定ユニット２の概念図である。図３（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はＡ−Ａ断面図を示す。測定ユニット２の筐体２５は、術者９が測定ユニット２を持つためのハンドル２５１を備えている。なお、該筐体２５は光を遮光する遮光カバー２５３、光および超音波を透過する透過面２５２で構成される。術者９は、測定ユニット２のハンドル２５１を持ち、透過面２５２を被検者１００に押し付け、測定ユニット２の
位置が決まると測定ユニット２をロックし、測定を行う。なお、透過面２５２と被検者１００の間には、音響インピーダンスの整合を取るために、音響整合材として、ゲルもしくはジェルを設置、塗布すると良い。例えばポリメチルペンテンなどが、透過面２５２の材料となり得る。

遮光カバー２５３は、術者および被検者をレーザー光から保護するために、近赤外光（波長７５０〜１４００ｎｍ）を遮断する機能を有する。
測定ユニット２は、遮光カバー２５３の外部に、被検者１００の体表上にある解剖学的特徴点の位置を測定するカメラ２４１を備えている。解剖学的特徴点の３次元的な位置を把握するために、カメラ２４１は少なくとも２つ以上必要であり、本実施例でも遮光カバー２５３の外部に複数のカメラを有している。遮光カバー２５３が有するカメラ２４１が多いほど、位置姿勢検出ユニットが持つ解剖学的特徴点の検出能力は向上する。カメラ２４１は、測定ユニット２の透過面２５２と接触しない位置に存在する解剖学的特徴点のうち、少なくとも３つ以上を撮影できるように配置される。

本発明の光音響波測定装置は測定ユニット２にカメラ２４１を備えている。従って、装置の構成物や術者９がカメラ２４１と解剖学的特徴点の間に介在し、カメラ２４１から解剖学的特徴点を撮影できない状態になる可能性が低い。さらに、カメラ２４１を解剖学的特徴点に近い位置に設置できるので、カメラ２４１により解剖学的特徴点を位置精度よく検出できる。

本発明のカメラ２４１は解剖学的特徴点に近い位置に設置されるため、広い視野角を有していることが好ましい。そこで、広角レンズとして魚眼レンズ等を備えていることが好ましく、この場合、３次元形状演算部５０は、魚眼レンズを使用することによる２次元カメラ画像のひずみを補正する機能を有する。

プローブユニット２２は、２次元もしくは３次元配列機械電気変換素子（トランスデューサ）を有している。２次元配列機械電気変換素子とは、複数のピエゾ素子を同一平面上に２次元的に配置したものである。一方、３次元機械電気変換素子とは、円筒面上もしくは球面上に複数のピエゾ素子を配置したものである。素子を曲面上に配置することにより、光音響波画像および超音波画像の視野角をより広げられる。プローブユニット２２はさらに超音波を送信する送信手段（不図示）を有する。

走査ユニット２３は、１軸もしくは２軸の走査機構を有している。これらの走査機構は、１つもしくは複数の電動リニアアクチュエータを組み合わせて構成される。走査ユニット２３は、走査機構によりプローブユニット２２のトランスデューサを１次元もしくは２次元に機械走査させる。機械走査方法としてはステップ＆リピート、等速スキャン、スパイラルスキャンなどが挙げられる。機械走査方法は求められる画質や測定時間に応じて決定する。

図４は解剖学的特徴点の配置図である。測定ユニット２の被検者１０に対する相対的な位置、姿勢を把握するためには、少なくとも３つの解剖学的特徴点の位置情報が必要である。図２に示した本発明の測定ユニット２を乳癌診断に使用する場合、術者９は測定ユニット２を乳房に押しつけて測定する。測定ユニット２は、一度の測定で１つの乳房全体を測定することができる場合もあれば、一つの乳房を複数の部位に分割して複数回測定する場合もある。乳癌診断時に測定する部位は図４の破線部内である。

本実施例において、測定ユニット２に設置されたカメラ２４１が位置検出する解剖学的特徴点は以下のような条件を満たす位置にあることが好ましい。
測定する部位（図４の破線内）の外にあること。
解剖学的特徴点どうしが離れていること。
測定ユニット２からみて被検者１００の体の陰に隠れないこと。
上記の条件から鑑みて、解剖学的特徴点の候補として左肩峰点１０１、右肩峰点１０２、腹部前突点１０３を用いるのが好ましい。他にも、図４に示すように、左腸骨稜点１０６、右腸骨稜点１０７のような解剖学的特徴点もある。また、破線の測定範囲内であるが、左乳頭点１０４、右乳頭点１０５も解剖学的特徴点である。

図５を参照して、位置姿勢調整部における方向余弦行列の算出方法を説明する。測定ユニット２は、測定ユニット座標系(ｘｍ、ｙｍ、ｚｍ)およびカメラ座標系（ｘｃ、ｙｃ、ｚｃ）を持つ。カメラ座標系は、カメラ２４１の撮像センサを原点とした座標系である。測定ユニット座標系の原点は、各測定において取得した３次元光音響波画像および超音波画像の撮影範囲の中心である。

表示部７に表示する３次元光音響波画像および超音波画像の位置、姿勢を一致させるためには、各測定で異なる測定ユニット座標系の相対的な関係を算出する必要がある。そこで、位置姿勢調整部５はカメラ座標系、測定ユニット座標系、そして被検者座標系の関係を示す方向余弦行列を算出し、光音響波画像および超音波画像の座標変換を行う。

図６と以下の数式を用いて、オイラー角を用いた際の方向余弦行列の算出方法を説明する。

式（１）〜（３）におけるＡＢＣが、方向余弦行列である。カメラ座標系と被検者座標系の方向余弦行列をＡ１Ｂ１Ｃ１、測定ユニット座標系とカメラ座標系の方向余弦行列をＡ２Ｂ２Ｃ２とすると、オイラー角を用いた測定ユニット座標系から被検者座標系への変換は下記のように算出できる。

カメラ２４１を用いて、式（４）の方向余弦行列が得られる。そして、式（５）の方向余弦行列は、測定ユニット２の設計値として既知である。位置方向調整部５は式（６）を用いて３次元光音響波画像および超音波画像の被検者座標系における姿勢を算出する。さらに、被検者座標系に対する測定ユニット座標系の原点の位置を加算することにより、各測定で得られた光音響波画像および超音波画像が被検者１００に対して、どの方向、位置の画像であるかという情報を算出する。

本実施例では、オイラー角による座標変換手法を用いたが、これに限らずクオータニオンを用いても同様のことを実現できる。測定ユニット２を被検者に対して測定毎に大きく回転させる必要がある場合、オイラー角を用いると特異点問題が発生し、方向余弦行列が算出不可能な姿勢が存在する。特異点問題とは、式（６）内の逆行列を計算する際に、分母が０になってしまうため、逆行列が算出できなくなる現象である。このような場合、クオータニオンを使用する。クオータニオンを用いると特異点問題は発生しない。

図７を用いて、表示部における、光音響波画像および超音波画像の表示の様子を説明する。術者および被検者は、表示部を用いて、光音響波画像、超音波画像を目視、確認する。本発明の表示部は、術者が複数の測定で取得した光音響波画像、超音波画像を並べて表示する。この際、表示部７は画像調整部５で算出した方向余弦行列および測定ユニット座標系の原点位置を用いて、各３次元光音響波画像、超音波画像の被検者座標系に座標変換する。そして、被検者座標系における同じ座標値、同じ方向の３次元光音響波画像、超音波画像を並べて表示する。

さらに３次元画像を回転させた状態で表示させたい場合、同時回転アイコン７１をＯＮにして、一方の画像を術者もしくは被検者が回転させると、表示させている他の画像も同様に自動で回転させることができる。同時回転アイコン７１をＯＦＦにして、回転させると選択した画像のみを回転させることができる。術者は、画像の回転、アイコンのＯＮ、ＯＦＦを行う際、マウス（不図示）やキーボード（不図示）を用いるか、指でタッチパネル（不図示）を操作して行う。

光音響アイコン７２をＯＮにすると各計測の光音響波画像が表示され、超音波アイコン７３をＯＮにすると各計測の超音波画像が表示される。両方をＯＮにすると光音響波画像と超音波画像を重ねて表示する。光音響波画像と超音波画像を重ねて表示し、光音響波画像から得られる機能情報と超音波画像から得られる形態情報の位置、姿勢を一致させて表示することにより、術者は視覚的に分かりやすく画像の情報の変化を認識することができ
る。表示部７は被検者のＩＤ番号を表示する。さらに測定毎に撮影日時を表示する。

以上述べたように、本発明の実施例１によれば、乳がん等の診断において、処方した治療薬の効果を調べるために同一の被検者の乳房を複数回測定する場合、同一部位を同一方向から比較できる。これにより、治療薬の効果を画像で確認できる。すなわち本発明は、被検体の同一部位を同一方向から観察し比較することを可能とする。

＜実施例２＞
図８は本発明の音響波診断装置の第２実施形態の計測ユニットの斜視図である。図８（ａ）は斜視図、（ｂ）は底面図、（ｃ）はＡ−Ａ断面図である。本実施例の測定ユニット２は、実施例１と同様に、照明ユニット２１、プローブユニット２２、走査ユニット２３、位置姿勢検出ユニット２４を備えている。本実施例の位置姿勢検出ユニット２４は、遮光カバー２５３の外部にカメラ２４１を有する。さらに本実施例の位置検出ユニット２４は、遮光カバー２５３内部に、透過面２５２を介して被検者１０の左右乳頭点を撮影する透過面撮影カメラ２４５を有している。透過面撮影カメラ２４５は、左右乳頭点の位置を検出する。

本実施例の位置検出ユニット２４は、透過面近傍以外の位置にある解剖学的特徴点の３次元的な位置を把握するために、少なくとも２つ以上のカメラ２４１を有している。カメラ２４１は、測定ユニット２の透過面２５２と接触しない位置に存在する解剖学的特徴点のうち少なくとも３つ以上を撮影できるように配置される。位置検出ユニット２４は、透過面２５２を介して被検者を撮影する透過面撮影カメラ２４５を少なくとも１つ以上有している。

透過面撮影カメラ２４５は、左右乳頭点の位置を検出するだけでなく、透過面２５２と被検者１００の接触面のカメラ画像を取得する。該カメラ画像を用いて術者９は光音響波画像および超音波画像の取得エリアを指定する。本発明の光音響波測定装置を用いて測定を行う際、術者は透過面２５２と被検者１００の間に音響整合材（不図示）を塗布したり設置したりする。音響整合材の例として、超音波ジェル、ゲル、水などが挙げられる。該音響整合材内や整合材と被検者１００および透過面２５２との界面に泡が混入していると、光音響波画像や超音波画像の取得の障害となる。さらに、整合材や被検者１００の皮膚に皺が生じていても、光音響波画像、超音波画像取得の障害となる。術者は、該カメラ画像を用いて、泡の混入や皺が介在しないかを確認する。術者９は、透過面撮影カメラ２４５の画像に泡や皺を確認した場合、測定ユニット２の位置、姿勢を再度調整したうえで透過面２５２を被検者１００に押しつける。

本実施例の測定ユニット２は、遮光カバー２５３に測定ユニットモニタ２６を有している。測定ユニットモニタ２６は、測定した音響波画像を表示したり、カメラ画像を表示したりする。測定ユニットモニタ２６を遮光カバー２５３に配置することにより、術者がハンドル２５１を持って測定ユニットの位置を調整する際、術者が被検者と測定ユニットを同時に視界に入れながら位置調整ができる。

図９は、測定ユニットモニタ２６上に透過面測定カメラ画像を表示した際の表示部の概念図である。キャプチャ画面２６１は、透過面撮影カメラ２４５により取得した２次元カメラ画像を表示する。術者は、２次元カメラ画像上の光音響波画像および超音波画像を取得するエリアを指示する。キャプチャ画面２６１は、術者が指示した光音響波／超音波画像取得エリア２６１１を表示する。乳頭点位置表示画面２６２は、人体のイラスト上に３次元形状演算部の演算結果から得られる測定ユニット設置位置２６１２と左右乳頭点１０４、１０５の位置を表示する。術者９は、キャプチャ画面２６１および乳頭点位置表示画面２６２を確認しながら測定ユニットの位置調整を行う。具体例としては、術者９は、乳
頭点位置表示画面２６２を見ながら、各計測の乳頭点の位置が一致するように測定ユニット２の位置、姿勢を調整する。このように構成することにより、各測定における乳頭点の位置、つまり乳房の位置を概ね一致させられる。

光音響波画像および超音波画像の取得完了後、測定ユニットモニタ２６は、図７に示した３次元光音響波画像および超音波画像を表示する。術者は、光音響波画像、超音波画像を目視、確認する。測定ユニットモニタ２６は、術者が複数の測定で取得した光音響波画像、超音波画像を並べて表示する。この際、表示部７は画像調整部５で算出した位置情報を用いて、３次元光音響波画像、超音波画像の表示する位置、方向を一致させて表示する。このように表示することで、術者９は、複数の測定で得られた画像を比較し、薬物療法の経過観察を容易に実施できる。

術者９が測定ユニットモニタ２６に表示された画像を被検者１００に提示する際は、被検者１００に測定ユニットモニタ２６を向けて、３次元光音響波画像および超音波画像を提示する。図２に示したように本発明の音響波測定装置は、測定ユニット２を複数のジョイント８１を有するアーム８により支持されている。このような構成により、測定ユニット２の位置、姿勢の調整範囲が広くなり、被検者１００の姿勢に応じて測定ユニットモニタ２６の位置を調整できるようになる。

測定ユニットモニタ２６はタッチパネル式のものが好ましい。タッチパネルを採用することにより、測定ユニットモニタ２６に表示する光音響波画像および超音波画像を大きく表示し、測定ユニット２をコンパクトに構成できる。

以上述べたように、本実施例の構成によれば、測定ユニットモニタに透過面撮影カメラで撮影した画像を表示して、術者の位置調整を補助できるようになる。さらに本実施例においても、乳がん等の診断の際に、処方した治療薬の効果を調べるために同一の被検者の乳房を複数回測定する場合、同一部位を同一方向から比較でき、治療薬の効果を画像で確認できるという効果はそのまま得られる。

＜実施例３＞
図１０を用いて本実施例の表示部を説明する。実施例１同様に、表示部は、術者が複数の測定で取得した光音響波画像、超音波画像を並べて表示する。さらに実施例３では、各３次元光音響波画像および超音波画像に、解剖学的特徴点の位置を示すランドマーク７４、および、被検者座標系における３次元画像の方向を示す座標軸７５を表示する。ランドマーク７４は、少なくとも図４に示した左右乳頭点のいずれかの位置を示すマークであり、術者および被検者が認識しやすいように３次元光音響波画像もしくは超音波画像上に表示する。座標軸７５は、被検者座標系における各軸の方向が術者および被検者が認識できるように各軸の方向を表示する。座標軸７５は３次元ボリューム画像と重ならない位置に表示する。

このような構成によれば、術者は、ランドマーク７４および座標軸７５を参照することにより、同一位置の３次元画像を同一方向から比較できる。したがって、３次元画像の各測定の差異の確認が容易になる。

以上述べたように、本発明の提供する技術によれば、被検体の同一部位を同一方向から観察し比較することが可能となる。

２：測定ユニット，４：画像生成部，２２：プローブユニット，２４：位置姿勢検出ユニット

Claims (19)

1. 被検体からの音響波を受信するプローブと、前記プローブの位置を変更する走査部と、音響波を透過する透過部を有し前記プローブを収納する筺体と、を含む測定ユニットと、
   前記プローブが受信した音響波を用いて前記被検体内の特性情報を取得する情報処理装置と、
   前記測定ユニットの前記被検体に対する位置と姿勢とを検出する位置姿勢検出ユニットと、
   を備え、
   前記位置姿勢検出ユニットは、前記被検体の体表面を撮影する複数のカメラを有し、
   前記複数のカメラは、前記筺体の内部に設けられる内蔵カメラと、前記筺体の外側において前記筺体に設けられる複数の外部カメラと、を有する
   ことを特徴とする被検体情報取得装置。
2. 前記プローブは、前記走査部により前記透過部に沿って移動する
   ことを特徴とする請求項１に記載の被検体情報取得装置。
3. 前記内蔵カメラは前記透過部を介して前記被検体を撮影可能なように配置され、前記外部カメラは前記透過部を介さずに前記被検体を撮影可能なように設けられている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の被検体情報取得装置。
4. 前記位置姿勢検出ユニットは、前記内蔵カメラと前記複数の外部カメラとを介して、前記測定ユニットの前記被検体に対する位置と姿勢とに係る情報を取得する
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
5. 前記位置姿勢検出ユニットは、前記体表面上に位置する少なくとも３点の特徴点の位置を検出するように、前記複数のカメラを備え、
   前記複数のカメラが撮影した画像を用いて前記少なくとも３点の特徴点の位置をそれぞれ検出する形状演算部をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
6. 前記特徴点は、前記被検体の解剖学的特徴点から選択される
   ことを特徴とする請求項５に記載の被検体情報取得装置。
7. 前記被検体は乳房であり、
   前記解剖学的特徴点として、左肩峰点、右肩峰点および腹部前突点を用いる
   ことを特徴とする請求項６に記載の被検体情報取得装置。
8. 赤外光を照射する赤外照明をさらに備え、
   前記複数のカメラは、赤外線カメラである
   ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
9. 前記複数のカメラは、前記被検体の体表面に設置されたマーカーを識別し、前記位置姿勢検出ユニットが前記マーカーの位置を同定可能なように設けられている
   ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
10. 前記筺体は、前記透過部以外の部分において、遮光カバーを有し、
    前記複数の外部カメラは、前記遮光カバーの外部に設置される
    ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
11. 前記遮光カバーの内部に、前記透過部を介して前記被検体に光を照射する照射部をさらに備え、
    前記プローブは、前記照射部による前記光の照射により発生した光音響波を受信する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の被検体情報取得装置。
12. 前記透過部は、前記光を透過するものである
    ことを特徴とする請求項１１に記載の被検体情報取得装置。
13. 前記測定ユニットは、前記遮光カバーにモニタが配置されている
    ことを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
14. 前記モニタは、前記内蔵カメラにより撮影された画像を表示する
    ことを特徴とする請求項１３に記載の被検体情報取得装置。
15. 前記情報処理装置は、前記特性情報に基づく３次元画像を表示部に表示させ、前記少なくとも３点の特徴点に基づいて、前記表示部における前記３次元画像の姿勢を決定し、前記少なくとも３点の特徴点の位置を示すランドマークと、前記特性情報に基づく前記３次元画像の座標軸とを、前記表示部に表示させる
    ことを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
16. 前記情報処理装置は、同一の前記被検体の、取得時点の異なる複数の前記特性情報に基づく複数の前記３次元画像の姿勢を一致させて、前記表示部に表示させる
    ことを特徴とする請求項１５に記載の被検体情報取得装置。
17. 前記情報処理装置は、前記複数の３次元画像を前記表示部に並べて表示させる
    ことを特徴とする請求項１６に記載の被検体情報取得装置。
18. 前記測定ユニットは、複数のジョイントを有するアームにより支持されている
    ことを特徴とする請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
19. 前記表示部をさらに備える
    ことを特徴とする請求項１５ないし１７のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
    

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