生体情報取得装置
【課題】照明光を自由に照射させること抑制することで、光音響装置の安全性を改善させること。
【解決手段】光音響装置において、被検体に照射する光を出射する出射部を有する光照射手段と、前記光照射手段からの光の照射を受けて前記被検体が発する光音響波を受信して電気信号を出力する探触子と、前記出射部の位置または向きを検知する検知手段と、前記検知手段の検知結果に基づいて光源の発光許可及び発光停止を制御する制御装置を有する。
【解決手段】光音響装置において、被検体に照射する光を出射する出射部を有する光照射手段と、前記光照射手段からの光の照射を受けて前記被検体が発する光音響波を受信して電気信号を出力する探触子と、前記出射部の位置または向きを検知する検知手段と、前記検知手段の検知結果に基づいて光源の発光許可及び発光停止を制御する制御装置を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被検体に照明光を照射し、被検体から放出された超音波を画像化する生体情報取得装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
がんに起因して発生する血管新生を特異的に画像化する方法として、光音響トモグラフィ（以下、ＰＡＴ；Ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）が注目されている。ＰＡＴは照明光（近赤外線）を被検体に照明し、被検体内部から発せられる光音響波を超音波探触子で受信して画像化する方式の技術である。この光音響装置について、非特許文献１に、その詳細が記載されている。しかし、非特許文献１には、照明光の照射制御、特にその安全な照射に関しての十分な考察がなされていない。そのため、照明光は被検体内への照射だけでなく空間内にも自由に照射されることがあり、照明光の照射に対する安全性は改善の余地がある。
【０００３】
一方、レーザー脱毛等、ＰＡＴ技術ではないが、照明光の照射に対する安全性に関しては、特許文献１に記載の技術が知られている。図８は特許文献１の構成を示したものである。図８において、エネルギー放出面１０１は皮膚と接触する面であり、光などエネルギーが照射される。支持構造体１０２はエネルギー放出面１０１を固定しており、接触センサ１０３を介してハウジング１０４に内包されている。接触センサ１０３はエネルギー放出面１０１と不図示の皮膚との接触を検出するものであり、エネルギー放出面１０１を取り囲むように配置されている。そして、接触センサ１０３で皮膚との接触が検出されない限り、エネルギー放出を停止する。こうすることで、エネルギー放出面１０１が皮膚に完全に密着した状態でのみエネルギー照射がなされ、エネルギー照射に対して安全性が改善している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｓ．Ａ．Ｅｒｍｉｌｏｖ ｅｔ ａｌ．，Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｌａｓｅｒ ｏｐｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ ａｎｄ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｉｍａｇｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｂｒｅａｓｔ ｃａｎｃｅｒ ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ ｈａｎｄｈｅｌｄ ａｒｒａｙ ｐｒｏｂｅｓ，Ｐｈｏｔｏｎｓ Ｐｌｕｓ Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ：Ｉｍａｇｉｎｇ ａｎｄ Ｓｅｎｓｉｎｇ ２００９，Ｐｒｏｃ．ｏｆ ＳＰＩＥ ｖｏｌ．７１７７，２００９．
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００６−５２５０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら従来の技術では以下のような課題がある。
【０００７】
接触センサによる照射制御の場合、接触の有無で光等のエネルギーの照射を判断するため、接触物によっては照射を停止しなければいけない。例えば光照射対象物以外のものが接触している場合でも光等のエネルギーの照射が行われるため、更なる改善が求められていた。また、光等のエネルギーに対して透明な物質が接触している場合、接触物を透過したエネルギーが他のものに照射してしまうため、やはり改善が求められていた。したがって、接触センサ１０３によるエネルギー放出の制御は必ずしも万全ではなく、それとは異なる安全対策を施し、その安全性をさらに改善する必要がある。
【０００８】
本発明は以上の問題点に鑑み発明したものである。
【０００９】
本発明は光音響装置の安全性改善のために、照明光の照射を適正に制御することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本出願に係る発明は、被検体に照射する光を出射する出射部を有する光照射手段と、前記光照射手段からの光の照射を受けて前記被検体が発する光音響波を受信して電気信号を出力する探触子と、前記出射部の位置または向きを検知する検知手段と、前記検知手段の検知結果に基づいて前記光照射手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする生体情報取得手段である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、照明光が自由に照射されることを抑制することが可能となるため、光音響装置等の生体情報取得装置の安全性をさらに改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態における、装置構成を説明する図である。
【図２】本発明の実施の形態における、制御方法を説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態における、さらに異なる制御方法を説明する図である。
【図４】本発明の実施例１における、照明光の照射領域を説明する図である。
【図５】本発明の実施例２における、支持体を説明する図である。
【図６】本発明の実施例３における、支持体のない装置構成を説明する図である。
【図７】本発明の実施例４における、さらに異なる位置センサを説明する図である。
【図８】背景技術を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は照明光を照射する方向が少なくとも水平方向より下向き（重力方向）であれば、術者または使用者や被検者の目に直接照射されるリスクを低減できるという分析に基づいている。
【００１４】
図面を用いて、本実施の形態を説明する。図１は、生体情報取得装置である光音響装置を模式的に示した図である。生体情報取得装置である光音響装置１００は、不図示の被検体に照射する光を出射する出射部を有する光照射手段と、光照射手段からの光の照射を受けて被検体が発する光音響波を受信して電気信号を出力する探触子２と、出射部の位置または向きを検知する検知手段である位置センサ８と、検知手段である位置センサ８の検知結果に基づいて光照射手段を制御する制御手段である制御装置９とを備えている。それぞれについて、以下詳述する。
【００１５】
光照射手段は、照明光を発する光源４と、光源４が発した光を不図示の被検体に向けて出射する出射部である出射端３ａとを備えている。図１に示す本実施の形態においては、光源４からの光をバンドルファイバ３で伝送させた後、不図示の被検体に照射しているので、出射部はバンドルファイバ３の端部３ａである。しかし、これに限らず、光源４の光をミラー等で反射させてそのまま不図示の被検体に照射しても良い。さらに被検体と接する、または近接する部分には透明の窓を設けることが好適であり、この場合、出射部は透明の窓となる。尚、図１では好ましい形態として光源４と出射部である出射端３ａとの間に照明光学系５を介在させている。
【００１６】
探触子２は、例えば各々が複数の振動子等からなる複数の素子で構成された、音響波を電気信号に変換する変換素子アレイ等が使用できる。尚、以下の説明においては、探触子２と出射端３ａとを総称して、光音響プローブ１と称する場合がある。
【００１７】
検知手段である位置センサ８は、出射部である出射端３ａの位置を検知するものであり、図１に示す形態においては、好ましい形態として、探触子２を支持する支持体であるの後述のアーム機構１２を有し、このアーム機構１２の３か所に配置されている。尚、位置センサ８としては、例えばエンコーダが使用できる。
【００１８】
制御手段である制御装置９は、本実施形態においては、上述の位置センサ８のエンコーダが測定したアーム機構１２の各関節部の角度に基づき、出射部である出射端３ａの向き、つまり照明光の照射方向を算出し、光照射手段の動作を制御する。また更には、アーム機構１２の長さと、検知手段である位置センサ８（エンコーダ）の検知結果である各関節部の角度から、出射部である出射端３ａの位置及び照射方向を求め、光照射手段の動作を制御する。光照射手段の動作の制御方法としては、光源４の内部シャッタを開閉する方法や、内部トリガ信号（フラッシュランプやＱスイッチ）を制御する方法等が使用できる。また、光源４と照明光学系５との間に外部シャッタを設け、そのシャッタ開閉を制御しても良い。このように、制御手段である制御装置９は、検知手段の検知結果に基づいて光照射手段による光の発生を許可及び停止する。
【００１９】
尚、本実施の形態においては、より好ましい形態として、処理装置６とモニタ７を有している。処理装置６は、探触子２が受信した光音響波に基づいて出力された電気信号に増幅処理、ディジタル変換処理、また画像再構成処理などの様々な処理を施し、モニタ７は処理装置６が出力する画像情報を表示する。
【００２０】
上述のように、本実施形態においては、光照射手段の出射部である出射端３ａの位置または向きを検知手段である位置センサ８で検知し、その検知結果に基づき、制御手段である制御装置９で光照射手段の動作を制御している。これによって、接触センサによる光照射制御が抱えていた、被検体以外の非照射物が接触した際の誤った光照射や、光透過物が接触した際の誤った光照射等が防止できる。付言すると、生体情報取得装置のように、測定最中（装置動作最中）における、被検体と、光照射手段の出射部と、術者（または使用者）との相対位置関係がほぼ維持される形態においては、出射部の位置または向きによって光照射の可否を制御することで誤動作をより高い精度で抑制出来る。具体的には、例えば、照明光を照射する方向が少なくとも水平方向より下向き（重力方向）であれば、術者または使用者や被検者の目に直接照射されるリスクを低減できる。
【００２１】
尚、上記においては、検知手段としてエンコーダを例にして説明したが、検知手段はこれに限らず、例えば、ジャイロセンサ、加速度センサ、磁気センサ、光学式センサ、カメラなどが使用できる。また、これらを適宜組み合わせることで、光照射手段の、より高精度な動作制御が可能となる。
【００２２】
また、上述の実施形態においては、検知手段である位置センサ８が、探触子２を支持する支持体であるアーム機構１２に設けられていたが、これに限らず、後述の図６にしめす形態のように、光音響プローブ１に設けられても良い。
【００２３】
また、光照射手段の出射部である出射端３ａと不図示の被検体との間には、拡散板などの光学系を設けても良い。
【００２４】
尚、光源４としては、Ｎｄ：ＹＡＧレーザやアレクサンドライトレーザなどパルスレーザを用いる。このほか、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光を励起光とするＴｉ：ｓａレーザやＯＰＯレーザを用いても良い。
【００２５】
また、図１に示す本実施の形態においては、光源が発する照明光の一部を分岐して、測定されるフォトダイオード（不図示）からの出力をトリガ信号とし、処理装置６はそのトリガ信号が入力されたら、探触子２は光音響信号を取得するように構成した。なおトリガ信号はフォトダイオードに限定されず、信号発生器で光源４の発光と処理装置６への入力トリガを同期させる方法でも有効である。
【００２６】
光音響プローブ１を支持する支持体であるアーム機構１２は、光音響プローブ１自身の重量をキャンセルするための構造である。アーム機構１２の自由度は、Ｘ，Ｙ，Ｚと各軸周り（ωｘ，ωｙ，ωｚ）の合計６自由度とすることが好適である。アーム機構１２には、図１の形態では光音響プローブ１からベースまでの間の３つの各関節部に、位置センサ８としてエンコーダが設けられている。そして上述の通り、制御装置９は各エンコーダの出力やアーム長等の情報に基づき、光照射手段を制御する。
【００２７】
この、制御装置９が行う制御方法について、図２（ａ）、（ｂ）、図３（ａ）、（ｂ）のフロー図を用いて詳細に説明する。
（Ｓ２１） 制御装置９は位置センサ８であるエンコーダで角度情報を取得する。そして、制御装置９は照明光の出射方向であるバンドルファイバの出射端３ａの向きが所定以内か判定する。
（Ｓ２２） Ｓ２１の判定が所定以内の場合には、光源４の発光を許可するように、光源４の照射制御を行う。
（Ｓ２３） Ｓ２１の判定が所定以上の場合には光源４の発光を停止するように、光源４の照射制御を行う。
【００２８】
このように、照明光の出射を所定の方向に制限することにより、照明光が自由に照射されることを軽減でき、その安全性を改善できる。そしてさらに好ましくは、制限を設けた照明光の出射方向にある部材表面や、ベッドなどの設備、床や壁などの部屋環境は照明光を散乱および／または吸収させる材質にする。例えば金属の場合は表面をマット調にする、黒など濃色のメッキや塗装を施す、あるいは表面に植毛紙や布を貼りつける。そうすると、照明光が被検体以外に照射されても、照明光は散乱／吸収するため、さらに安全性を改善する。尚、多重の安全性を確保するため、少なくとも術者・使用者と被検者はレーザ安全ゴーグルを着用し、被検者の目と光音響プローブ１との間を遮光カーテンで遮るべきである。
【００２９】
また、照明光の出射方向であるバンドルファイバの出射端３ａの角度だけでなく、その角速度も光源４の照射制御の対象としてもよい。これについて図２（ｂ）のフロー図を用いて説明する。
（Ｓ２４） 制御装置９はエンコーダの測定出力である角度情報を取得する。そして、照明光の出射方向であるバンドルファイバの出射端３ａの向きが所定以内か判定する。
（Ｓ２５） Ｓ２４の角度情報を時間微分して照明光の出射方向であるバンドルファイバの出射端３ａの角速度を求める。そして、角速度が所定以内か判定する。また、さらに角加速度を制御対象としても良い。
（Ｓ２６） Ｓ２４とＳ２５の判定がいずれも所定以内の場合には光源４の発光を許可するように、光源４の照射制御を行う。
（Ｓ２７） Ｓ２４とＳ２５のいずれかの判定が所定以上の場合には光源４の発光を停止するように、光源４の照射制御を行う。
【００３０】
このように、照明光の出射方向の動きも検知することにより、制御装置９は、光音響プローブ１に急激な動きがあった場合にも光源４の発光を制御することが可能となるため、さらにその安全性を改善できる。
【００３１】
なお、Ｓ２１やＳ２４で判定する照明光の出射方向の判定値は、被検体に応じて設定する。例えば、被検体を乳房とし、被検者の体位が仰向として光音響画像を取得する場合、照明光の出射方向は重力方向（図１（ａ）における−Ｚ方向）が標準方向となる。光音響画像取得では被検体に沿って光音響プローブ１を走査させるため、その標準方向から±９０°を判定値とする。さらに、Ｓ１５で判定する照明光の出射方向の動き（角速度）の判定値も被検体や被検者の体位に応じて設定すればよく、上記の場合では±９０°／秒程度をこの判定値とする。ただし、ここで述べた判定値は一例を示しただけであり、例え被検体や被検者の体位がここで説明したものと同一だとしても、これらの判定値に限定されない。
【００３２】
さらにアーム機構１２のアーム長と位置センサ８であるエンコーダの出力から、光音響プローブ１の照明光の出射方向だけでなく、その位置情報も得られる。そして、照明光の照射端の位置が所定の位置にあるときだけ制御装置９は光源４の照射を許可する。そこでつぎに、制御装置９が行うこの制御方法について図３（ａ）のフロー図を用いて説明する。
（Ｓ３１） 制御装置９は位置センサ８であるエンコーダとアーム機構１２のアーム長とから、照射端の位置情報と角度情報（出射方向）を取得する。そして、制御装置９は照射端の位置と照明光の出射方向が所定以内か判定する。
（Ｓ３２） Ｓ３１の判定が所定以内の場合には光源４の発光を許可するように、光源４の照射制御を行う。
（Ｓ３３） Ｓ３１の判定が所定以上の場合には光源４の発光を停止するように、光源４の照射制御を行う。
【００３３】
Ｓ３１で判定する照明光の出射位置の判定値は、被検体や被検者の体位に応じて設定する。例えば、照明光の出射の標準方向を重力方向（図１における−Ｚ方向）とした場合、光音響プローブ１の＋Ｚ方向における位置を判定値に用いる。そうすると、光音響プローブを高く持ち上げた状態では光源４から照明光の照射を停止させることができる。＋Ｚ方向の判定値は、覗き込み防止を目安とすれば良く、平均的な測定位置から１００ｍｍ程度の高さとする。さらに、Ｘ，Ｙ方向の判定値は平均的な測定位置から±２００ｍｍ程度とする。当然、図２のＳ２１やＳ２４で説明した通り、照明光の出射方向にも判定値を設ける。このように、照明光の出射方向だけでなく、その位置全体から光源４の照射制御を行うことによって、より安全性を改善できる。
【００３４】
さらに、図３（ｂ）のように、照射端の位置や照明光の出射方向だけでなく、その動きも光源４の照射制御の対象としても良い。
（Ｓ３４） 制御装置９は位置センサ８であるエンコーダとアーム機構１２のアーム長とから、照射端の位置情報と角度情報（出射方向）を取得する。そして、制御装置９は照射端の位置と照明光の出射方向が所定以内か判定する。
（Ｓ３５） Ｓ３４の照射端の位置情報と角度情報を時間微分して、照射端の速度と角速度を求める。そして、その速度と角速度が所定以内か判定する。また、さらに加速度や角加速度を制御対象としても良い。
（Ｓ３６） Ｓ３４とＳ３５の判定がいずれも所定以内の場合には、光源４の発光を許可するように、光源４の照射制御を行う。
（Ｓ３７） Ｓ３４とＳ３５のいずれかの判定が所定以上の場合には、光源４の発光を停止するように、光源４の照射制御を行う。
【００３５】
このように、照明光の出射端の動きの判定値は、各軸ともに速度は、例えば２００ｍｍ／ｓ、加速度は重力加速度程度を上限に判定基準とする。そして、出射端の動きにも制限を加えることにより、光音響プローブ１に急激な動きがあった場合にも、制御装置９は光源４の発光を制御することが可能となるため、さらにその安全性を改善できる。
【００３６】
以下、本発明を実施例でより詳細に説明する。
【実施例１】
【００３７】
上記で説明した光音響装置において、本実施例では図１で説明した光音響装置によってＰＡＴ画像を取得した。光源４にはＮｄ：ＹＡＧレーザとそれを励起光とするＴｉ：ｓａ
レーザを使用した。照明光の伝搬にはバンドルファイバ３を用い、バンドルファイバの出射端３ａには拡大光学系と拡散板を設けた。光音響プローブ１は、探触子２とバンドルファイバの出射端３ａ、拡大光学系および拡散板を一体にハウジングした。照明光の照射方向は光音響プローブ１の光音響信号取得方向と一致させている。そして、光音響プローブ１はアーム機構１２に装着され、その自由度をＸ，Ｙ，Ｚと各軸周り（ωｘ，ωｙ，ωｚ）の合計６自由度とした。アーム機構１２には、光音響プローブ１からベースまでの間の各関節部に、位置センサ８としてエンコーダを設けている。エンコーダは各関節部の角度を測定するものである。そして、制御装置９は各エンコーダの出力を、回転成分ごとに合計することで光音響プローブ１の向き、具体的には出射端３ａの向き、ひいては照明光の照射方向を算出できる。また、アーム機構１２の各アーム長と、位置センサ８であるエンコーダの出力、すなわち各関節の角度から、照明光の照射端の位置および照射方向を求めることができる。ここではいずれのアーム長も約５００ｍｍとして光音響プローブ１の可動域を確保した。
【００３８】
また、光源４の照射制御は、図３（ｂ）のフロー図で説明した制御方法を適用し、Ｎｄ：ＹＡＧレーザに内蔵しているシャッタで発光と停止の制御を行った。次に、照明光の照射方向と照射位置の判定値について、図４を用いて説明する。
【００３９】
被検者の胸部中央を装置の基準位置とし、それに合わせて被検者が仰向けになる。その基準位置から、−１５０ｍｍ＜Ｘ＜＋２００ｍｍ，−２００ｍｍ＜Ｙ＜＋２００ｍｍ，−５０ｍｍ＜Ｚ＜＋５０ｍｍの範囲を照射可能領域とする。また、Ｘ≧０の領域では０＜ωｙ＜＋９０°を照射可能領域とする。Ｘ＜０では−５０ｍｍ＜Ｚ＜＋１０ｍｍの範囲内であって、且つ−９０°＜ωｙ＜０を照射可能領域とする。それ以外では−９０°＜ωｘ＜＋９０°，−９０°＜ωｙ＜＋９０°を照射領域とする。そして、速度は各軸とも２００ｍｍ／秒以下、加速度は重力加速度以下とし、角速度は＋／−９０°／秒以下を判定値（照射可能）とした。
【００４０】
以上の構成によれば、術者・使用者あるいは被検者の目に直接照明光が照射されることがなくなり、安全性を改善できた。
【実施例２】
【００４１】
実施例１とは異なる光音響プローブ１の支持体について実施例２で説明する。実施例２では、図５のように、光音響プローブ１を位置センサ８（エンコーダ）にワイヤ１３で接続することで、光音響プローブを支持した。各エンコーダには、ワイヤ１３のロータが内蔵されており、各ロータの回転数から光音響プローブ１の位置を測定する。ただしこの場合、ワイヤ１３が弛むと光音響プローブ１の位置の測定精度が低下するので、ワイヤ１３の弛み防止のために、ロータには巻取り機構、より好ましくはモータ駆動を適用する。本実施例ではワイヤ１３の張力を測定する不図示のセンサ（ロードセル）と、ロータ部分にワイヤ１３を巻き取るモータを設け、その張力を保つようにフィードバック制御した。
【００４２】
本実施例も実施例１と同様に、図３（ｂ）のフロー図に基づき照射の制御を行った。さらに、装置の基準位置と照明光の照射可能領域は実施例１と同様とした。
【００４３】
以上の構成によれば、光音響プローブ１をアーム機構１２以外の支持体に搭載しても、照射端の位置やその向きを測定することができる。そして、照明光の照射制御を行うことにより、術者・使用者あるいは被検者の目に直接照明光が照射されることがなくなり、安全性を改善できた。
【実施例３】
【００４４】
実施例１と実施例２は光音響プローブ１を支持体に装着している。実施例３では光音響プローブ１を支持体に装着せず、光音響プローブ１に位置センサ８を設け、照射端の向きを測定する。
【００４５】
図６においても、ここまで説明した他の図面と同じ構成には同じ符号を用いているので、その符号の説明は省略する。図６においては、位置センサ８にジャイロセンサ（振動ジャイロ）を適用した。ジャイロセンサの測定軸はＸ軸まわり（ωｘ）とＹ軸まわり（ωｙ）とした。またジャイロセンサの出力は角速度であり、照明光の出射端を水平にした状態でジャイロセンサを較正し、その出力を積分することで出射端であるバンドルファイバの出射端３ａの角度を求めた。そして、図２（ｂ）のフロー図で説明した制御方法を適用し、照射の制御を行った。なお、照射可能角度を−９０°＜ωｘ＜＋９０°，−９０°＜ωｙ＜０，照射可能角速度を±９０°／秒以下として判定した。
【００４６】
以上の構成によれば、光音響プローブ１を支持体に装着しなくても、少なくとも照射端が上向きになればその照射を停止することができる。そのため、空間内に自由に照明光が照射されることなく、その安全性を改善できた。
【実施例４】
【００４７】
実施例３の位置センサ８はジャイロセンサを適用したが、実施例４ではそれに加えて加速度センサを設けた。ジャイロセンサは角速度に応じて測定結果（検知結果）が出力され、加速度センサは加速度に応じて出力される。図６においてジャイロセンサの測定軸は、Ｘ軸まわり（ωｘ）とＹ軸まわり（ωｙ）、Ｚ軸まわり（ωｚ）の三軸とし、加速度センサの測定軸はＸ，Ｙ，Ｚの三軸とした。照射端の位置や動きの速度を求めるために、そのジャイロセンサや加速度センサの出力を積分する必要がある。位置センサ８の出力を積分して求める位置情報などは測定開始からの相対位置である。したがって、光音響プローブ１を原点となる位置に設置した状態で、位置センサ８をあらかじめ較正することが必要である。そこで本実施例では、あらかじめ設けた原点位置に光音響プローブ１を置き、その状態でジャイロセンサと加速度センサを較正した。そして装置の基準位置は較正した原点からの移動距離で管理した。これにより、光音響プローブ１の空間座標におけるＸ，Ｙ，Ｚ，ωｘ，ωｙの位置，角度を求めることができる。
【００４８】
被検者は被検者の胸部中央が装置の基準位置になるように仰向けになる。そして、基準位置と照明光の照射可能領域は実施例１と同様とし、光源４の照射制御は、図３（ｂ）のフロー図で説明した制御方法を適用した。
【００４９】
さらに、光音響プローブ１の角度や位置を検出する位置センサ８は、ここまで説明したもの以外に代替することができる。例えば、図７のように、光音響プローブ１にマーカ１０を取り付け、空間内に設置した複数のカメラ１１を用いてマーカ１０位置を検出し、上述の制御装置９で光源４の照射制御を行う方法でも有効である。このほかにも、位置センサ８に磁気センサや光学式センサなども適用できる。
【００５０】
以上の構成によれば、光音響プローブ１を支持体に装着しなくても、照明光の出射端の位置と向きが測定でき、術者・使用者あるいは被検者の目に直接照明光が照射されることがなくなり、安全性を改善できた。
【符号の説明】
【００５１】
１ 光音響プローブ
２ 探触子
３ バンドルファイバ
３ａ 出射端
３ｂ 入射端
４ 光源
５ 照明光学系
６ 処理装置
７ モニタ
８ 位置センサ
９ 制御装置
１０ マーカ
１１ カメラ
１２ アーム機構
１３ ワイヤ
【技術分野】
【０００１】
本発明は被検体に照明光を照射し、被検体から放出された超音波を画像化する生体情報取得装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
がんに起因して発生する血管新生を特異的に画像化する方法として、光音響トモグラフィ（以下、ＰＡＴ；Ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）が注目されている。ＰＡＴは照明光（近赤外線）を被検体に照明し、被検体内部から発せられる光音響波を超音波探触子で受信して画像化する方式の技術である。この光音響装置について、非特許文献１に、その詳細が記載されている。しかし、非特許文献１には、照明光の照射制御、特にその安全な照射に関しての十分な考察がなされていない。そのため、照明光は被検体内への照射だけでなく空間内にも自由に照射されることがあり、照明光の照射に対する安全性は改善の余地がある。
【０００３】
一方、レーザー脱毛等、ＰＡＴ技術ではないが、照明光の照射に対する安全性に関しては、特許文献１に記載の技術が知られている。図８は特許文献１の構成を示したものである。図８において、エネルギー放出面１０１は皮膚と接触する面であり、光などエネルギーが照射される。支持構造体１０２はエネルギー放出面１０１を固定しており、接触センサ１０３を介してハウジング１０４に内包されている。接触センサ１０３はエネルギー放出面１０１と不図示の皮膚との接触を検出するものであり、エネルギー放出面１０１を取り囲むように配置されている。そして、接触センサ１０３で皮膚との接触が検出されない限り、エネルギー放出を停止する。こうすることで、エネルギー放出面１０１が皮膚に完全に密着した状態でのみエネルギー照射がなされ、エネルギー照射に対して安全性が改善している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｓ．Ａ．Ｅｒｍｉｌｏｖ ｅｔ ａｌ．，Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｌａｓｅｒ ｏｐｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ ａｎｄ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｉｍａｇｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｂｒｅａｓｔ ｃａｎｃｅｒ ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ ｈａｎｄｈｅｌｄ ａｒｒａｙ ｐｒｏｂｅｓ，Ｐｈｏｔｏｎｓ Ｐｌｕｓ Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ：Ｉｍａｇｉｎｇ ａｎｄ Ｓｅｎｓｉｎｇ ２００９，Ｐｒｏｃ．ｏｆ ＳＰＩＥ ｖｏｌ．７１７７，２００９．
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００６−５２５０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら従来の技術では以下のような課題がある。
【０００７】
接触センサによる照射制御の場合、接触の有無で光等のエネルギーの照射を判断するため、接触物によっては照射を停止しなければいけない。例えば光照射対象物以外のものが接触している場合でも光等のエネルギーの照射が行われるため、更なる改善が求められていた。また、光等のエネルギーに対して透明な物質が接触している場合、接触物を透過したエネルギーが他のものに照射してしまうため、やはり改善が求められていた。したがって、接触センサ１０３によるエネルギー放出の制御は必ずしも万全ではなく、それとは異なる安全対策を施し、その安全性をさらに改善する必要がある。
【０００８】
本発明は以上の問題点に鑑み発明したものである。
【０００９】
本発明は光音響装置の安全性改善のために、照明光の照射を適正に制御することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本出願に係る発明は、被検体に照射する光を出射する出射部を有する光照射手段と、前記光照射手段からの光の照射を受けて前記被検体が発する光音響波を受信して電気信号を出力する探触子と、前記出射部の位置または向きを検知する検知手段と、前記検知手段の検知結果に基づいて前記光照射手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする生体情報取得手段である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、照明光が自由に照射されることを抑制することが可能となるため、光音響装置等の生体情報取得装置の安全性をさらに改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態における、装置構成を説明する図である。
【図２】本発明の実施の形態における、制御方法を説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態における、さらに異なる制御方法を説明する図である。
【図４】本発明の実施例１における、照明光の照射領域を説明する図である。
【図５】本発明の実施例２における、支持体を説明する図である。
【図６】本発明の実施例３における、支持体のない装置構成を説明する図である。
【図７】本発明の実施例４における、さらに異なる位置センサを説明する図である。
【図８】背景技術を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は照明光を照射する方向が少なくとも水平方向より下向き（重力方向）であれば、術者または使用者や被検者の目に直接照射されるリスクを低減できるという分析に基づいている。
【００１４】
図面を用いて、本実施の形態を説明する。図１は、生体情報取得装置である光音響装置を模式的に示した図である。生体情報取得装置である光音響装置１００は、不図示の被検体に照射する光を出射する出射部を有する光照射手段と、光照射手段からの光の照射を受けて被検体が発する光音響波を受信して電気信号を出力する探触子２と、出射部の位置または向きを検知する検知手段である位置センサ８と、検知手段である位置センサ８の検知結果に基づいて光照射手段を制御する制御手段である制御装置９とを備えている。それぞれについて、以下詳述する。
【００１５】
光照射手段は、照明光を発する光源４と、光源４が発した光を不図示の被検体に向けて出射する出射部である出射端３ａとを備えている。図１に示す本実施の形態においては、光源４からの光をバンドルファイバ３で伝送させた後、不図示の被検体に照射しているので、出射部はバンドルファイバ３の端部３ａである。しかし、これに限らず、光源４の光をミラー等で反射させてそのまま不図示の被検体に照射しても良い。さらに被検体と接する、または近接する部分には透明の窓を設けることが好適であり、この場合、出射部は透明の窓となる。尚、図１では好ましい形態として光源４と出射部である出射端３ａとの間に照明光学系５を介在させている。
【００１６】
探触子２は、例えば各々が複数の振動子等からなる複数の素子で構成された、音響波を電気信号に変換する変換素子アレイ等が使用できる。尚、以下の説明においては、探触子２と出射端３ａとを総称して、光音響プローブ１と称する場合がある。
【００１７】
検知手段である位置センサ８は、出射部である出射端３ａの位置を検知するものであり、図１に示す形態においては、好ましい形態として、探触子２を支持する支持体であるの後述のアーム機構１２を有し、このアーム機構１２の３か所に配置されている。尚、位置センサ８としては、例えばエンコーダが使用できる。
【００１８】
制御手段である制御装置９は、本実施形態においては、上述の位置センサ８のエンコーダが測定したアーム機構１２の各関節部の角度に基づき、出射部である出射端３ａの向き、つまり照明光の照射方向を算出し、光照射手段の動作を制御する。また更には、アーム機構１２の長さと、検知手段である位置センサ８（エンコーダ）の検知結果である各関節部の角度から、出射部である出射端３ａの位置及び照射方向を求め、光照射手段の動作を制御する。光照射手段の動作の制御方法としては、光源４の内部シャッタを開閉する方法や、内部トリガ信号（フラッシュランプやＱスイッチ）を制御する方法等が使用できる。また、光源４と照明光学系５との間に外部シャッタを設け、そのシャッタ開閉を制御しても良い。このように、制御手段である制御装置９は、検知手段の検知結果に基づいて光照射手段による光の発生を許可及び停止する。
【００１９】
尚、本実施の形態においては、より好ましい形態として、処理装置６とモニタ７を有している。処理装置６は、探触子２が受信した光音響波に基づいて出力された電気信号に増幅処理、ディジタル変換処理、また画像再構成処理などの様々な処理を施し、モニタ７は処理装置６が出力する画像情報を表示する。
【００２０】
上述のように、本実施形態においては、光照射手段の出射部である出射端３ａの位置または向きを検知手段である位置センサ８で検知し、その検知結果に基づき、制御手段である制御装置９で光照射手段の動作を制御している。これによって、接触センサによる光照射制御が抱えていた、被検体以外の非照射物が接触した際の誤った光照射や、光透過物が接触した際の誤った光照射等が防止できる。付言すると、生体情報取得装置のように、測定最中（装置動作最中）における、被検体と、光照射手段の出射部と、術者（または使用者）との相対位置関係がほぼ維持される形態においては、出射部の位置または向きによって光照射の可否を制御することで誤動作をより高い精度で抑制出来る。具体的には、例えば、照明光を照射する方向が少なくとも水平方向より下向き（重力方向）であれば、術者または使用者や被検者の目に直接照射されるリスクを低減できる。
【００２１】
尚、上記においては、検知手段としてエンコーダを例にして説明したが、検知手段はこれに限らず、例えば、ジャイロセンサ、加速度センサ、磁気センサ、光学式センサ、カメラなどが使用できる。また、これらを適宜組み合わせることで、光照射手段の、より高精度な動作制御が可能となる。
【００２２】
また、上述の実施形態においては、検知手段である位置センサ８が、探触子２を支持する支持体であるアーム機構１２に設けられていたが、これに限らず、後述の図６にしめす形態のように、光音響プローブ１に設けられても良い。
【００２３】
また、光照射手段の出射部である出射端３ａと不図示の被検体との間には、拡散板などの光学系を設けても良い。
【００２４】
尚、光源４としては、Ｎｄ：ＹＡＧレーザやアレクサンドライトレーザなどパルスレーザを用いる。このほか、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光を励起光とするＴｉ：ｓａレーザやＯＰＯレーザを用いても良い。
【００２５】
また、図１に示す本実施の形態においては、光源が発する照明光の一部を分岐して、測定されるフォトダイオード（不図示）からの出力をトリガ信号とし、処理装置６はそのトリガ信号が入力されたら、探触子２は光音響信号を取得するように構成した。なおトリガ信号はフォトダイオードに限定されず、信号発生器で光源４の発光と処理装置６への入力トリガを同期させる方法でも有効である。
【００２６】
光音響プローブ１を支持する支持体であるアーム機構１２は、光音響プローブ１自身の重量をキャンセルするための構造である。アーム機構１２の自由度は、Ｘ，Ｙ，Ｚと各軸周り（ωｘ，ωｙ，ωｚ）の合計６自由度とすることが好適である。アーム機構１２には、図１の形態では光音響プローブ１からベースまでの間の３つの各関節部に、位置センサ８としてエンコーダが設けられている。そして上述の通り、制御装置９は各エンコーダの出力やアーム長等の情報に基づき、光照射手段を制御する。
【００２７】
この、制御装置９が行う制御方法について、図２（ａ）、（ｂ）、図３（ａ）、（ｂ）のフロー図を用いて詳細に説明する。
（Ｓ２１） 制御装置９は位置センサ８であるエンコーダで角度情報を取得する。そして、制御装置９は照明光の出射方向であるバンドルファイバの出射端３ａの向きが所定以内か判定する。
（Ｓ２２） Ｓ２１の判定が所定以内の場合には、光源４の発光を許可するように、光源４の照射制御を行う。
（Ｓ２３） Ｓ２１の判定が所定以上の場合には光源４の発光を停止するように、光源４の照射制御を行う。
【００２８】
このように、照明光の出射を所定の方向に制限することにより、照明光が自由に照射されることを軽減でき、その安全性を改善できる。そしてさらに好ましくは、制限を設けた照明光の出射方向にある部材表面や、ベッドなどの設備、床や壁などの部屋環境は照明光を散乱および／または吸収させる材質にする。例えば金属の場合は表面をマット調にする、黒など濃色のメッキや塗装を施す、あるいは表面に植毛紙や布を貼りつける。そうすると、照明光が被検体以外に照射されても、照明光は散乱／吸収するため、さらに安全性を改善する。尚、多重の安全性を確保するため、少なくとも術者・使用者と被検者はレーザ安全ゴーグルを着用し、被検者の目と光音響プローブ１との間を遮光カーテンで遮るべきである。
【００２９】
また、照明光の出射方向であるバンドルファイバの出射端３ａの角度だけでなく、その角速度も光源４の照射制御の対象としてもよい。これについて図２（ｂ）のフロー図を用いて説明する。
（Ｓ２４） 制御装置９はエンコーダの測定出力である角度情報を取得する。そして、照明光の出射方向であるバンドルファイバの出射端３ａの向きが所定以内か判定する。
（Ｓ２５） Ｓ２４の角度情報を時間微分して照明光の出射方向であるバンドルファイバの出射端３ａの角速度を求める。そして、角速度が所定以内か判定する。また、さらに角加速度を制御対象としても良い。
（Ｓ２６） Ｓ２４とＳ２５の判定がいずれも所定以内の場合には光源４の発光を許可するように、光源４の照射制御を行う。
（Ｓ２７） Ｓ２４とＳ２５のいずれかの判定が所定以上の場合には光源４の発光を停止するように、光源４の照射制御を行う。
【００３０】
このように、照明光の出射方向の動きも検知することにより、制御装置９は、光音響プローブ１に急激な動きがあった場合にも光源４の発光を制御することが可能となるため、さらにその安全性を改善できる。
【００３１】
なお、Ｓ２１やＳ２４で判定する照明光の出射方向の判定値は、被検体に応じて設定する。例えば、被検体を乳房とし、被検者の体位が仰向として光音響画像を取得する場合、照明光の出射方向は重力方向（図１（ａ）における−Ｚ方向）が標準方向となる。光音響画像取得では被検体に沿って光音響プローブ１を走査させるため、その標準方向から±９０°を判定値とする。さらに、Ｓ１５で判定する照明光の出射方向の動き（角速度）の判定値も被検体や被検者の体位に応じて設定すればよく、上記の場合では±９０°／秒程度をこの判定値とする。ただし、ここで述べた判定値は一例を示しただけであり、例え被検体や被検者の体位がここで説明したものと同一だとしても、これらの判定値に限定されない。
【００３２】
さらにアーム機構１２のアーム長と位置センサ８であるエンコーダの出力から、光音響プローブ１の照明光の出射方向だけでなく、その位置情報も得られる。そして、照明光の照射端の位置が所定の位置にあるときだけ制御装置９は光源４の照射を許可する。そこでつぎに、制御装置９が行うこの制御方法について図３（ａ）のフロー図を用いて説明する。
（Ｓ３１） 制御装置９は位置センサ８であるエンコーダとアーム機構１２のアーム長とから、照射端の位置情報と角度情報（出射方向）を取得する。そして、制御装置９は照射端の位置と照明光の出射方向が所定以内か判定する。
（Ｓ３２） Ｓ３１の判定が所定以内の場合には光源４の発光を許可するように、光源４の照射制御を行う。
（Ｓ３３） Ｓ３１の判定が所定以上の場合には光源４の発光を停止するように、光源４の照射制御を行う。
【００３３】
Ｓ３１で判定する照明光の出射位置の判定値は、被検体や被検者の体位に応じて設定する。例えば、照明光の出射の標準方向を重力方向（図１における−Ｚ方向）とした場合、光音響プローブ１の＋Ｚ方向における位置を判定値に用いる。そうすると、光音響プローブを高く持ち上げた状態では光源４から照明光の照射を停止させることができる。＋Ｚ方向の判定値は、覗き込み防止を目安とすれば良く、平均的な測定位置から１００ｍｍ程度の高さとする。さらに、Ｘ，Ｙ方向の判定値は平均的な測定位置から±２００ｍｍ程度とする。当然、図２のＳ２１やＳ２４で説明した通り、照明光の出射方向にも判定値を設ける。このように、照明光の出射方向だけでなく、その位置全体から光源４の照射制御を行うことによって、より安全性を改善できる。
【００３４】
さらに、図３（ｂ）のように、照射端の位置や照明光の出射方向だけでなく、その動きも光源４の照射制御の対象としても良い。
（Ｓ３４） 制御装置９は位置センサ８であるエンコーダとアーム機構１２のアーム長とから、照射端の位置情報と角度情報（出射方向）を取得する。そして、制御装置９は照射端の位置と照明光の出射方向が所定以内か判定する。
（Ｓ３５） Ｓ３４の照射端の位置情報と角度情報を時間微分して、照射端の速度と角速度を求める。そして、その速度と角速度が所定以内か判定する。また、さらに加速度や角加速度を制御対象としても良い。
（Ｓ３６） Ｓ３４とＳ３５の判定がいずれも所定以内の場合には、光源４の発光を許可するように、光源４の照射制御を行う。
（Ｓ３７） Ｓ３４とＳ３５のいずれかの判定が所定以上の場合には、光源４の発光を停止するように、光源４の照射制御を行う。
【００３５】
このように、照明光の出射端の動きの判定値は、各軸ともに速度は、例えば２００ｍｍ／ｓ、加速度は重力加速度程度を上限に判定基準とする。そして、出射端の動きにも制限を加えることにより、光音響プローブ１に急激な動きがあった場合にも、制御装置９は光源４の発光を制御することが可能となるため、さらにその安全性を改善できる。
【００３６】
以下、本発明を実施例でより詳細に説明する。
【実施例１】
【００３７】
上記で説明した光音響装置において、本実施例では図１で説明した光音響装置によってＰＡＴ画像を取得した。光源４にはＮｄ：ＹＡＧレーザとそれを励起光とするＴｉ：ｓａ
レーザを使用した。照明光の伝搬にはバンドルファイバ３を用い、バンドルファイバの出射端３ａには拡大光学系と拡散板を設けた。光音響プローブ１は、探触子２とバンドルファイバの出射端３ａ、拡大光学系および拡散板を一体にハウジングした。照明光の照射方向は光音響プローブ１の光音響信号取得方向と一致させている。そして、光音響プローブ１はアーム機構１２に装着され、その自由度をＸ，Ｙ，Ｚと各軸周り（ωｘ，ωｙ，ωｚ）の合計６自由度とした。アーム機構１２には、光音響プローブ１からベースまでの間の各関節部に、位置センサ８としてエンコーダを設けている。エンコーダは各関節部の角度を測定するものである。そして、制御装置９は各エンコーダの出力を、回転成分ごとに合計することで光音響プローブ１の向き、具体的には出射端３ａの向き、ひいては照明光の照射方向を算出できる。また、アーム機構１２の各アーム長と、位置センサ８であるエンコーダの出力、すなわち各関節の角度から、照明光の照射端の位置および照射方向を求めることができる。ここではいずれのアーム長も約５００ｍｍとして光音響プローブ１の可動域を確保した。
【００３８】
また、光源４の照射制御は、図３（ｂ）のフロー図で説明した制御方法を適用し、Ｎｄ：ＹＡＧレーザに内蔵しているシャッタで発光と停止の制御を行った。次に、照明光の照射方向と照射位置の判定値について、図４を用いて説明する。
【００３９】
被検者の胸部中央を装置の基準位置とし、それに合わせて被検者が仰向けになる。その基準位置から、−１５０ｍｍ＜Ｘ＜＋２００ｍｍ，−２００ｍｍ＜Ｙ＜＋２００ｍｍ，−５０ｍｍ＜Ｚ＜＋５０ｍｍの範囲を照射可能領域とする。また、Ｘ≧０の領域では０＜ωｙ＜＋９０°を照射可能領域とする。Ｘ＜０では−５０ｍｍ＜Ｚ＜＋１０ｍｍの範囲内であって、且つ−９０°＜ωｙ＜０を照射可能領域とする。それ以外では−９０°＜ωｘ＜＋９０°，−９０°＜ωｙ＜＋９０°を照射領域とする。そして、速度は各軸とも２００ｍｍ／秒以下、加速度は重力加速度以下とし、角速度は＋／−９０°／秒以下を判定値（照射可能）とした。
【００４０】
以上の構成によれば、術者・使用者あるいは被検者の目に直接照明光が照射されることがなくなり、安全性を改善できた。
【実施例２】
【００４１】
実施例１とは異なる光音響プローブ１の支持体について実施例２で説明する。実施例２では、図５のように、光音響プローブ１を位置センサ８（エンコーダ）にワイヤ１３で接続することで、光音響プローブを支持した。各エンコーダには、ワイヤ１３のロータが内蔵されており、各ロータの回転数から光音響プローブ１の位置を測定する。ただしこの場合、ワイヤ１３が弛むと光音響プローブ１の位置の測定精度が低下するので、ワイヤ１３の弛み防止のために、ロータには巻取り機構、より好ましくはモータ駆動を適用する。本実施例ではワイヤ１３の張力を測定する不図示のセンサ（ロードセル）と、ロータ部分にワイヤ１３を巻き取るモータを設け、その張力を保つようにフィードバック制御した。
【００４２】
本実施例も実施例１と同様に、図３（ｂ）のフロー図に基づき照射の制御を行った。さらに、装置の基準位置と照明光の照射可能領域は実施例１と同様とした。
【００４３】
以上の構成によれば、光音響プローブ１をアーム機構１２以外の支持体に搭載しても、照射端の位置やその向きを測定することができる。そして、照明光の照射制御を行うことにより、術者・使用者あるいは被検者の目に直接照明光が照射されることがなくなり、安全性を改善できた。
【実施例３】
【００４４】
実施例１と実施例２は光音響プローブ１を支持体に装着している。実施例３では光音響プローブ１を支持体に装着せず、光音響プローブ１に位置センサ８を設け、照射端の向きを測定する。
【００４５】
図６においても、ここまで説明した他の図面と同じ構成には同じ符号を用いているので、その符号の説明は省略する。図６においては、位置センサ８にジャイロセンサ（振動ジャイロ）を適用した。ジャイロセンサの測定軸はＸ軸まわり（ωｘ）とＹ軸まわり（ωｙ）とした。またジャイロセンサの出力は角速度であり、照明光の出射端を水平にした状態でジャイロセンサを較正し、その出力を積分することで出射端であるバンドルファイバの出射端３ａの角度を求めた。そして、図２（ｂ）のフロー図で説明した制御方法を適用し、照射の制御を行った。なお、照射可能角度を−９０°＜ωｘ＜＋９０°，−９０°＜ωｙ＜０，照射可能角速度を±９０°／秒以下として判定した。
【００４６】
以上の構成によれば、光音響プローブ１を支持体に装着しなくても、少なくとも照射端が上向きになればその照射を停止することができる。そのため、空間内に自由に照明光が照射されることなく、その安全性を改善できた。
【実施例４】
【００４７】
実施例３の位置センサ８はジャイロセンサを適用したが、実施例４ではそれに加えて加速度センサを設けた。ジャイロセンサは角速度に応じて測定結果（検知結果）が出力され、加速度センサは加速度に応じて出力される。図６においてジャイロセンサの測定軸は、Ｘ軸まわり（ωｘ）とＹ軸まわり（ωｙ）、Ｚ軸まわり（ωｚ）の三軸とし、加速度センサの測定軸はＸ，Ｙ，Ｚの三軸とした。照射端の位置や動きの速度を求めるために、そのジャイロセンサや加速度センサの出力を積分する必要がある。位置センサ８の出力を積分して求める位置情報などは測定開始からの相対位置である。したがって、光音響プローブ１を原点となる位置に設置した状態で、位置センサ８をあらかじめ較正することが必要である。そこで本実施例では、あらかじめ設けた原点位置に光音響プローブ１を置き、その状態でジャイロセンサと加速度センサを較正した。そして装置の基準位置は較正した原点からの移動距離で管理した。これにより、光音響プローブ１の空間座標におけるＸ，Ｙ，Ｚ，ωｘ，ωｙの位置，角度を求めることができる。
【００４８】
被検者は被検者の胸部中央が装置の基準位置になるように仰向けになる。そして、基準位置と照明光の照射可能領域は実施例１と同様とし、光源４の照射制御は、図３（ｂ）のフロー図で説明した制御方法を適用した。
【００４９】
さらに、光音響プローブ１の角度や位置を検出する位置センサ８は、ここまで説明したもの以外に代替することができる。例えば、図７のように、光音響プローブ１にマーカ１０を取り付け、空間内に設置した複数のカメラ１１を用いてマーカ１０位置を検出し、上述の制御装置９で光源４の照射制御を行う方法でも有効である。このほかにも、位置センサ８に磁気センサや光学式センサなども適用できる。
【００５０】
以上の構成によれば、光音響プローブ１を支持体に装着しなくても、照明光の出射端の位置と向きが測定でき、術者・使用者あるいは被検者の目に直接照明光が照射されることがなくなり、安全性を改善できた。
【符号の説明】
【００５１】
１ 光音響プローブ
２ 探触子
３ バンドルファイバ
３ａ 出射端
３ｂ 入射端
４ 光源
５ 照明光学系
６ 処理装置
７ モニタ
８ 位置センサ
９ 制御装置
１０ マーカ
１１ カメラ
１２ アーム機構
１３ ワイヤ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に照射する光を出射する出射部を有する光照射手段と、
前記光照射手段からの光の照射を受けて前記被検体が発する光音響波を受信して電気信号を出力する探触子と、
前記出射部の位置または向きを検知する検知手段と
前記検知手段の検知結果に基づいて前記光照射手段を制御する制御手段と
を有することを特徴とする生体情報取得装置。
【請求項２】
前記検知手段が、エンコーダ、ジャイロセンサ、加速度センサ、磁気センサ、光学式センサ、カメラのいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の生体情報取得装置。
【請求項３】
前記制御手段が、前記検知手段の検知結果に基づいて前記光照射手段による光の発生を許可することを特徴とする請求項１または２に記載の生体情報取得装置。
【請求項４】
前記制御手段が、前記検知手段の検知結果に基づいて前記光照射手段による光の発生を停止することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の生体情報取得装置。
【請求項５】
前記探触子を支持する支持体を更に有し、前記検知手段が前記支持体に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の生体情報取得装置。
【請求項１】
被検体に照射する光を出射する出射部を有する光照射手段と、
前記光照射手段からの光の照射を受けて前記被検体が発する光音響波を受信して電気信号を出力する探触子と、
前記出射部の位置または向きを検知する検知手段と
前記検知手段の検知結果に基づいて前記光照射手段を制御する制御手段と
を有することを特徴とする生体情報取得装置。
【請求項２】
前記検知手段が、エンコーダ、ジャイロセンサ、加速度センサ、磁気センサ、光学式センサ、カメラのいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の生体情報取得装置。
【請求項３】
前記制御手段が、前記検知手段の検知結果に基づいて前記光照射手段による光の発生を許可することを特徴とする請求項１または２に記載の生体情報取得装置。
【請求項４】
前記制御手段が、前記検知手段の検知結果に基づいて前記光照射手段による光の発生を停止することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の生体情報取得装置。
【請求項５】
前記探触子を支持する支持体を更に有し、前記検知手段が前記支持体に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の生体情報取得装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２４９６９４（Ｐ２０１２−２４９６９４Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２２７４１（Ｐ２０１１−１２２７４１）
【出願日】平成２３年５月３１日（２０１１．５．３１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月３１日（２０１１．５．３１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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