計測動物保持具及び動物計測方法
【課題】計測対象の動物の寸法がばらついても、動物の計測部位が保持具内壁に緊密に接して動かないように保持する計測動物保持具及び動物計測方法を提供することを課題とする。
【解決手段】検体ホルダ６４は、検体１８の腹部が当接する下収容部６９が形成された下型ブロック６８と、下型ブロック６８に重ね合わされて下収容部６９との間に検体１８を拘束する上収容部６７が形成された上型ブロック６６と、で構成される。下型ブロック６８及び上型ブロック６６は、光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質で構成されている。上型ブロック６６としては、上収容部６７の寸法が互いに異なり検体１８の胴体部１８Ｍの寸法に合わせて選択される複数の上型ブロックが備えられている。従って、胴体部１８Ｍの寸法に応じて上型ブロック６６を選択することができる。
【解決手段】検体ホルダ６４は、検体１８の腹部が当接する下収容部６９が形成された下型ブロック６８と、下型ブロック６８に重ね合わされて下収容部６９との間に検体１８を拘束する上収容部６７が形成された上型ブロック６６と、で構成される。下型ブロック６８及び上型ブロック６６は、光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質で構成されている。上型ブロック６６としては、上収容部６７の寸法が互いに異なり検体１８の胴体部１８Ｍの寸法に合わせて選択される複数の上型ブロックが備えられている。従って、胴体部１８Ｍの寸法に応じて上型ブロック６６を選択することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を用いたトモグラフィー（Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）で用いる計測動物保持具及び動物計測方法に関し、更に詳細には、小動物などの生体を計測対象とするときに、この計測対象である小動物を保持する計測動物保持具及び動物計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光に対する吸収係数、散乱係数などの光学特性が計測対象と略一致する溶液を満たし、この溶液中に計測対象を漬け、容器を含めた断層情報を取得する提案がなされている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このようにして断層情報を取得する際に計測対象として動物を用いるときには、計測中に動物が動かないように固定しておくことが重要である。このため、特許文献１では、動物に麻酔をかけて完全に静止させた状態にして計測する。
【０００４】
ところで、動物に麻酔を強くかけると、筋肉が弛緩してしまい、内蔵などが本来の位置に保持されなくなり、適正な断層情報が得られなくなることが考えられる。このため、特許文献２では、麻酔をかけずに動物を固定する動物固定機器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１７３９７６号公報
【特許文献２】特開２００５−１１１１０８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、特許文献２に開示された動物固定機器では、成長などによって動物の寸法がばらつくと、動物が動かないように効率的に固定しておくことはできない。
【０００７】
本発明は、上記事実を考慮して、計測対象の動物の寸法がばらついても、動物の計測部位が保持具内壁に緊密に接して動かないように保持する計測動物保持具及び動物計測方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質で構成され、計測対象の動物の腹部が当接する下収容部が形成された下ブロックと、光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質で構成され、前記下ブロックに重ね合わされて前記下収容部との間に前記動物の計測部位を拘束する上収容部が形成された上ブロックと、を備え、前記上ブロックの前記上収容部は前記計測部位の寸法に合う寸法にされている。
【０００９】
請求項１に記載の発明では、上収容部と下収容部とによって形成される空洞部内に計測対象の動物の計測部位（被計測部位）が収容される。この空洞部は、動物の計測部位が収容されたときに、動物の本来の形状が維持されつつ、計測部位の表面に空洞部内壁が緊密に接するものであることが好ましい。
【００１０】
このブロックは、光浸達長を超える領域で、光の散乱が等方的（以下、等方散乱とする）になり、空洞部内でこのブロックの内面に計測部位が接していることにより計測部位内でも等方散乱となる光学特性を有する材質で形成されている。
これにより、光を用いて計測対象である生体の光断層情報の計測を行うときに、計測誤差の少ない光断層情報を得ることができる。また、動物に対する光断層情報を得るための計測を行うときに、動物が動いてしまうのを防止できると共に、動物が弛緩した状態であっても、計測部位の外形形状が崩れるのを防止して、動物の臓器などを本来の位置の近くに保持することができる。
【００１１】
また、動物の計測部位の寸法が多少ばらついても、計測する上で最も重要な腹部を下収容部の内壁に隙間無く緊密に接しさせることは可能である。この場合、動物の計測部位の寸法のばらつき（例えば胴回りの寸法のばらつき）は、下収容部からはみ出した部分のばらつきとして現れる。
そして、上ブロックの上収容部が動物の計測部位の寸法に合う寸法にされている。従って、下収容部からはみ出した部分の寸法がばらついても、このはみ出した部分が上収容部に収容されて、下収容部内壁及び上収容部内壁の両方に動物の計測部位の表面を緊密に接しさせた状態にして保持することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記上ブロックとして、前記上収容部の寸法が互いに異なり前記計測部位の寸法に合わせて選択される複数の上ブロックが備えられている。
【００１３】
上述したように、下ブロックの下収容部に動物の腹部を隙間無く緊密に接しさせた場合、動物の計測部位の寸法のばらつき（例えば胴回りの寸法のばらつき）は、下収容部からはみ出した部分のばらつきとして現れる。請求項２に記載の発明では、このはみ出した部分の寸法に応じて上ブロックを選択する。すなわち、動物の計測部位の寸法に合わせて上ブロックを選択することになる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質によって構成される計測動物保持具に、計測対象の動物の計測部位を拘束する計測空洞部が形成されていて、前記計測部位の寸法を前記計測空洞部の寸法に合わせる。
請求項３に記載の発明では、計測空洞部の内壁に動物の計測部位の表面が緊密に接して計測部位が動かないように保持することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記動物内にバルーンを入れて膨らませることにより、前記計測部位の寸法を前記計測空洞部の寸法に合わせる。
バルーン内に供給する気体（空気）の量については、膨らませる前の計測部位の寸法、及び、計測空洞部の寸法に応じて設定する。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、前記動物内に拡散剤入れて膨らませることにより、前記計測部位の寸法を前記計測空洞部の寸法に合わせる。
拡散剤の投入量については、膨らませる前の計測部位の寸法、及び、計測空洞部の寸法に応じて設定する。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、前記動物への餌及び水の少なくとも一方の与え方を調整することにより、前記計測部位の寸法を前記計測空洞部の寸法に合わせる。
餌や水の与え方の調整では、１回あたりに与える量、与える時間間隔、餌の成分などで調整する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、計測対象の動物の寸法がばらついても、動物の計測部位が保持具内壁に緊密に接して動かないように保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態で用いる光断層計測装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態で用いる光断層計測装置の計測ユニットの一例の要部の概略斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態で用いる光断層計測装置の制御ユニットを示す概略構成図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る検体ホルダの展開斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態で、上収容部の寸法を小とした検体ホルダに検体が収容されていることを示す側面部分断面図である。
【図６】本発明の一実施形態で、上収容部の寸法を中とした検体ホルダに検体が収容されていることを示す側面部分断面図である。
【図７】本発明の一実施形態で、上収容部の寸法を大とした検体ホルダに検体が収容されていることを示す側面部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
（全体構成）
図１に示されるように、本実施形態で用いられる光断層計測装置１０は、計測部１２と、計測部１２から出力された電気信号に基づいて画像処理を行う画像処理部１４と、を含んで構成されている。画像処理部１４には、表示手段（表示デバイス）としてＣＲＴ、ＬＣＤなどのモニタ１６が設けられおり、計測部１２から出力される電気信号に基づいた画像がモニタ１６に表示される。
【００２２】
この光断層計測装置１０は、例えば、ヌードマウス等の小動物などの生体を計測対象（以下、検体１８とする）として、この検体１８へ所定波長の光（例えば、近赤外線）を照射する。検体１８では、照射された光が検体１８内を散乱しながら透過し、この照射された光に応じた光が検体１８の周囲へ射出される。光断層計測装置１０では、検体１８への光の照射位置を変えながら、それぞれの照射位置で検体１８から射出される光（光強度）を検出し、この検出結果に対して所定のデータ処理を施す。光断層計測装置１０では、この計測結果から得られる検体１８の光断層情報に応じた画像をモニタ１６に表示するようになっている。
【００２３】
また、検体１８に蛍光体を含む物質や薬剤を投与し、この蛍光体に対する励起光を検体１８に照射することにより、検体１８内での蛍光体の濃度分布に応じた蛍光が検体１８の周囲から射出される。この蛍光を検出して、所定のデータ処理（画像処理）を施すことにより、断層情報として検体１８中での蛍光体の濃度（蛍光の強度）を含む分布情報が得られる構成となっている。
【００２４】
光断層計測装置１０は、この蛍光体の分布情報を画像化して、検体１８の光断層情報として表示可能とするものであっても良い。なお、以下では、一例として、所定波長の光（以下、励起光とする）が照射されることにより発光を発する蛍光体（図示省略）を検体１８に投与し、この検体１８中の蛍光体の濃度分布を取得することにより、検体１８中での蛍光体の移動、集積過程などを観察可能とするものとして説明する。
【００２５】
図１、図２に示されるように、計測部１２の基台２０上には、計測ユニット２２が設けられている。この計測ユニット２２は、基台２０から立設された板状のベース２４を備え、このベース２４の一方の面にリング状の機枠２６が配置されている。
【００２６】
機枠２６には、励起光を発する光源ヘッド２８と、検体１８から射出される蛍光を受光する複数の受光ヘッド３０が所定の角度間隔で、機枠２６の軸心を中心に放射状に配置されている。
【００２７】
この光源ヘッド２８及び受光ヘッド３０は、光源ヘッド２８と光源ヘッド２８に隣接する受光ヘッド３０及び、互いに隣接する受光ヘッド３０の間隔が角度θで等間隔となるように配置されている。なお、本実施の形態では、一例として、１１台の受光ヘッド３０を設け、角度θを３０°（θ＝３０°）としている。
【００２８】
光断層計測装置１０では、計測ユニット２２の機枠２６の軸心部に検体１８が配置されるようになっている。なお、ベース２４には、機枠２６と同軸的に開口部が形成されており、これにより、検体１８は、機枠２６の軸方向に沿って相対移動可能となっている。
【００２９】
また、計測ユニット２２では、機枠２６がその軸心を中心に回転可能となるようにベース２４に取付けられている。また、基台２０には、回転モータ３２が取付けられており、この回転モータ３２が駆動されることにより、機枠２６が回転される。
【００３０】
これにより、光断層計測装置１０では、光源ヘッド２８から射出される励起光の照射位置を、検体１８の周囲で移動させながら、それぞれの照射位置で受光が可能となっている。
【００３１】
一方、図２に示されるように、光断層計測装置１０には、検体１８を収容した後述の検体ホルダ６４を保持する保持手段として、一対のアーム３４が設けられている。アーム３４は、計測ユニット２２のベース２４を挟んで所定間隔を隔てて配置されている。
【００３２】
また、基台２０上には、帯板状のスライド板３６が配置されている。ベース２４の基台２０側の端部には、機枠２６の軸方向（基台２０の幅方向）の中間部に、矩形形状の開口部２４Ａが形成さている。スライド板３６は、長手方向が機枠２６の軸方向に沿って配置されて、ベース２４の開口部２４Ａへ挿通されている。また、スライド板３６の長手方向の両端部には、前述したアーム３４の支柱３８が取付けられ、これにより一対のアーム３４が、一定間隔を隔てた状態で基台２０上に保持されている。また、基台２０には、長手方向に沿ってガイド溝４０が形成されている。
【００３３】
図１に示されるように、スライド板３６には、ガイド溝４０の開口幅に合わせた脚部４２が取付けられており、この脚部４２が、ガイド溝４０に挿入されている。これにより、計測部１２では、スライド板３６が、基台２０上を機枠２６の軸方向に沿って移動可能となっている。
【００３４】
また、基台２０内には、送りねじ４４及び、この送りねじ４４を回転駆動する移動モータ４６が配置されている。この送りねじ４４には、ガイド溝４０に挿通された脚部４２が螺合されている。これにより、計測部１２では、移動モータ４６の駆動によって送りねじ４４が回転されると、スライド板３６がガイド溝４０に沿って移動され、このスライド板３６の移動によって、検体１８を保持する一対のアーム３４が、一定間隔が保たれた状態で機枠２６の軸方向に沿って移動される。
【００３５】
図３には、計測部１２の作動を制御する制御ユニット５０の概略構成が示されている。この制御ユニット５０には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータを備えたコントローラ５２が設けされ、このコントローラ５２が、予め記憶されているプログラム又は記録媒体を介して入力されるプログラム等に基づいて作動して各種の制御を行う。
【００３６】
制御ユニット５０には、回転モータ３２を駆動する駆動回路５４及び、移動モータ４６を駆動する駆動回路５６が設けられ、これらがコントローラ５２に接続されている。コントローラ５２では、駆動回路５４、駆動回路５６の作動を制御することにより、回転モータ３２の駆動による機枠２６の回転角を制御すると共に、移動モータ４６の駆動による一対のアーム３４、すなわち、機枠２６（光源ヘッド２８及び受光ヘッド３０）に対する検体１８の位置を制御する。なお、回転モータ３２及び移動モータ４６としては、角度や位置を規定し易いパルスモータを適用することが好ましいが、駆動量が適正に制御可能であれば任意のモータを用いることができる。
【００３７】
制御ユニット５０には、光源ヘッド２８を駆動する発光駆動回路５８が設けられ、この発光駆動回路５８がコントローラ５２に接続されている。また、制御ユニット５０は、受光ヘッド３０から出力される電気信号を増幅する増幅器（Ａｍｐ）６０、増幅された電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器６２が設けられている。
【００３８】
コントローラ５２は、光源ヘッド２８の発光（励起光の発光）を制御しながら、受光ヘッド３０から出力される電気信号（受光ヘッド３０で検出する蛍光の強度に応じた電気信号）を、順にデジタル信号に変換して、計測データを生成する。
【００３９】
このコントローラ５２によって生成された計測データは、所定のタイミングで画像処理部１４（図１参照）に出力される。画像処理部１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバス（何れも図示省略）によって接続されたコンピュータを含んで構成されている。画像処理部１４では、計測部１２で生成された計測データを読み込んで、この計測データに基づいた検体１８の断層画像（画像データ）を生成する。
【００４０】
一方、光断層計測装置１０では、励起光として波長が７００ｎｍ〜１μｍの近赤外線を用いており、光源ヘッド２８はこの近赤外線を射出する。また、光断層計測装置１０で観察される検体１８は、この近赤外線が照射されることにより蛍光を発する蛍光体が投与されている。
【００４１】
ここで、図１、図２に示されるように、光断層計測装置１０では、計測動物保持具としての検体ホルダ（ジャケット）６４が用いられ、検体１８が、この検体ホルダ６４に収容され、この検体ホルダ６４が、一対のアーム３４に掛け渡されて計測部１２に装着されるようになっている。
【００４２】
（検体ホルダ）
次ぎに、検体ホルダ６４について詳細に説明する。
【００４３】
図４に示されるように、この検体ホルダ６４は、半円柱状の上型ブロック６６と下型ブロック６８とからなり、この上型ブロック６６及び下型ブロック６８を重ね合わせることにより円柱状に形成される。なお、この検体ホルダ６４では、後述の計測空洞部７４を形成しているブロック部分の外形形状が既知である。
【００４４】
詳細には、下型ブロック６８の分割面の長手方向略中央部には、上型ブロック６６に向けて一対の凸状の係合突起７０が形成されている。これに対し、上型ブロック６６には、この係合突起７０と係合する係合凹部７２が形成されており、この係合突起７０と係合凹部７２を係合させることで、上型ブロック６６及び下型ブロック６８が重ね合わされて円柱状となる。
【００４５】
さらに、上型ブロック６６における一対の係合凹部７２の間、及び下型ブロック６８における一対の係合突起７０の間には、計測される検体１８の計測部位（本実施形態では腹部）の外形に沿って形成されていて、検体１８の腹部を拘束する計測空洞部７４が形成されている。つまり、この計測空洞部７４は、上型ブロック６６に形成される上側計測空洞部７４Ａと、下型ブロック６８に形成される下側計測空洞部７４Ｂとから構成されている。上側計測空洞部７４Ａは、上型ブロック６６に形成された上収容部６７によって形成されている。下側計測空洞部７４Ｂは、下型ブロック６８に形成された下収容部６９によって形成されている。
【００４６】
一方、検体１８の計測部位である腹部では、励起光や蛍光に対して吸収及び散乱が生じる。つまり、検体１８に照射された励起光、及び検体１８内の蛍光体から発せられる蛍光は、検体１８内で散乱、減衰しながら透過し、検体１８の周囲から射出される。
【００４７】
一般に、検体１８として適用するヌードマウスなどの生体は、光に対して異方性散乱媒質となっている。この異方性散乱媒質は、光浸達長（等価散乱長）に達するまでの前方散乱が支配的な領域であるが、光浸達長を超える領域では、光の散乱が等方的となる（等方散乱領域）。すなわち、異方性散乱媒質では、入射された光が光浸達長に達するまでは波動的な生成が保持されるが、等方散乱領域では光の偏向がランダムな多重散乱（等方散乱）が生じる。
【００４８】
光が高密度媒質内で散乱を受けながら伝播するとき、光子のエネルギーの流れを記述する基本的な方程式である光（光子）の輸送方程式は、散乱が等方散乱と近似されることにより、光拡散方程式が導出され、この光拡散方程式を用いて反射散乱光の解を求めることができる。
【００４９】
光断層計測装置１０では、検体１８内の蛍光体から発せられて、検体１８の周囲に射出される蛍光を受光し、この光拡散方程式を用いて、検体１８内の蛍光体の位置及び蛍光の強度の分布を取得する。なお、光拡散方程式を用いた演算は、公知の構成を適用でき、ここでは詳細な説明を省略する。
【００５０】
ここで、本実施の形態では、検体ホルダ６４（上型ブロック６６及び下型ブロック６８）を形成する材質として、異方性散乱媒質の一例として、光の等価散乱係数μ’ｓが１．０５ｍｍ−１のポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）を用いている。また、検体ホルダ６４は、計測空洞部７４の内面で検体１８の表皮に接するが、このときに、上型ブロック６６及び下型ブロック６８は、励起光が計測空洞部７４に達するまで、すなわち、検体１８に接する点までに等方散乱となる厚さ（光浸達長以上の厚さ）で形成されたものであればよい。
【００５１】
異方性散乱媒質同士が接している場合、一方の異方性散乱媒質で等方散乱を繰り返しながら伝播した光が、他方の異方性散乱媒質に入射されたときには、他方の異方性散乱媒質内で前方散乱が生じずに等方散乱状態が継続される。これにより、検体１８と検体ホルダ６４を一体で異方性散乱媒質と見なすことができる。
【００５２】
図４に示すように、下側計測空洞部７４Ｂと隣接するように下型ブロック６８の外表面側には、検体１８の脚部が収容される一対の脚部収容部７８が形成されている。さらに、一対の脚部収容部７８の間には、検体１８の尾部が収容され、検体１８の排泄物が溜められる排泄物空洞部８０が形成されている。
【００５３】
一方、計測空洞部７４を挟んで排泄物空洞部８０の反対側の上型ブロック６６及び下型ブロック６８には、検体１８の頭部が収容され、検体１８の呼吸器からから吸入される吸入麻酔薬が循環する麻酔空洞部８２が形成されている。
【００５４】
さらに、麻酔空洞部８２を挟んで計測空洞部７４の反対側には、麻酔空洞部８２へ吸入麻酔薬を吸入する管形状の吸入口８４と、麻酔空洞部８２から検体１８が呼吸して排出した空気を排出し、麻酔空洞部８２で循環する吸入麻酔薬の濃度を決められた値に維持する排出口８６とが上型ブロック６６及び下型ブロック６８に形成されている。
【００５５】
本実施形態では、図５〜図７に示すように、このような上型ブロックとして、上収容部６７の寸法が小、中、大、の互いに異なる３つの上型ブロック６６Ｐ、６６Ｑ、６６Ｒが予め準備されている。
【００５６】
（作用、効果）
以下に、本実施の形態の作用、効果を説明する。
【００５７】
検体１８の計測を行うときに、まず、上型ブロック６６と下型ブロック６８を分割して検体ホルダ６４を開放した状態で、蛍光体が投与された検体１８の計測部位（腹部）を下型ブロック６８の下収容部６９に載せる。
【００５８】
ここで、検体１８の胴回り寸法が小である場合には、検体１８の腹部は下収容部６９からあまりはみ出さないが、検体１８の胴回り寸法が中や大である場合、検体１８の計測部位である胴体部１８Ｍの一部が下収容部６９から上方或いは側方にはみ出す。
【００５９】
本実施形態では、検体１８の胴回り寸法に応じて、上型ブロック６６Ｐ、６６Ｑ、６６Ｒのうちから最適なものを選択する。すなわち、検体１８の寸法が小である場合には、図５に示すように、上型ブロック６６Ｐを選択する。検体１８の寸法が中である場合には、図６に示すように、上型ブロック６６Ｑを選択する。検体１８の寸法が大である場合には、図７に示すように、上型ブロック６６Ｒを選択する。
【００６０】
そして、下型ブロック６８の係合突起７０と上型ブロック６６の係合凹部７２が係合するように、下型ブロック６８と上型ブロック６６を一体化させ、検体１８を検体ホルダ６４に収容する。この結果、検体１８の寸法が小、中、大の何れであっても、計測空洞部７４に検体１８の胴体部１８Ｍが収容されて上収容部６７の内壁及び下収容部６９の内壁に隙間なく緊密に接した状態となる。この状態で、検体１８が検体ホルダ６４Ｐ（上型ブロック６６Ｐと下型ブロック６８とで構成される検体）、検体ホルダ６４Ｑ（上型ブロック６６Ｑと下型ブロック６８とで構成される検体）、又は、検体ホルダ６４Ｒ（上型ブロック６６Ｒと下型ブロック６８とで構成される検体）に保持される。
【００６１】
なお、検体１８は、ヌードマウス等の柔らかい動物であり変形可能なので、検体ホルダ６４Ｐ、６４Ｑ、６４Ｒの寸法と検体１８の寸法とが多少違っていても、計測空洞部７４に収容しきれない検体部分は排泄物空洞部８０や麻酔空洞部８２にはみ出す。従って、計測空洞部７４内の胴体部１８Ｍは、上収容部６７の内壁及び下収容部６９の内壁に隙間なく緊密に接して動かないように保持される。
【００６２】
更に、以下のようにして計測を行う。なお、この計測では、吸入口８４から麻酔薬を投入して検体１８に軽い麻酔をかけて計測するが、麻酔をかけずに計測することも可能である。
【００６３】
この計測では、まず、図１、図２に示されるように、この検体ホルダ６４を計測部１２の一対のアーム３４に装着する。計測部１２では、検体１８が収容された検体ホルダ６４が装着されると、移動モータ４６を駆動して、検体１８を機枠２６の軸方向に移動し、検体１８の計測部位に光源ヘッド２８及び受光ヘッド３０を対向させる。
【００６４】
この後、計測部１２では、光源ヘッド２８を駆動して検体１８へ励起光を照射すると共に、この励起光に基づいて検体１８から射出される蛍光を、検体１８の周囲に配置している受光ヘッド３０によって受光して、１回分の計測データを取得する。また、計測部１２では、回転モータ３２を駆動して、機枠２６を回転することにより、光源ヘッド２８を次の照射位置へ対向させて励起光を照射し、次の計測データを取得する。
【００６５】
計測部１２では、光源ヘッド２８と受光ヘッド３０の移動を繰り返すことにより、励起光の照射位置及び発光の受光位置を相対移動して、検体１８の一周分の計測を行うことにより一つの断層情報（検体１８の所定位置での断層情報）を得るための計測データを取得する。
【００６６】
画像処理部１４では、計測部１２で検体１８の１周分の計測データが生成されると、この計測データを読み込んで、所定のデータ処理（画像処理）を行うことにより、検体１８の該当部位に対する断層情報（ここでは、蛍光体の濃度分布）が得られる。なお、計測部１２では、移動モータ４６の駆動によって検体１８を移動することにより、複数位置の断層情報を再構築することができる。
【００６７】
詳細には、計測部１２では、この検体ホルダ６４の外周面へ励起光を照射する。この励起光は、検体ホルダ６４内を散乱しながら伝播し、検体１８に達すると、この検体１８内を散乱しながら伝播する。これにより、励起光が検体１８に中に投与されている蛍光体に照射されると、この蛍光体から蛍光が射出される。
【００６８】
検体１８中の蛍光体から発せられた蛍光は、検体１８中を散乱しながら伝播し、検体１８の表皮から射出されると検体ホルダ６４中を散乱しながら伝播し、検体ホルダ６４の外周面から周囲に射出される。
【００６９】
前述したように、光断層計測装置１０では、検体１８から射出される蛍光の強度分布から、数学的モデルを用いた解析を行うことにより、検体１８内での蛍光体の濃度分布を示す断層情報を再構築するようになっている。
【００７０】
つまり、検体ホルダ６４では、外周面から照射された励起光が検体１８に達するまでに等方散乱する。これにより、励起光は、検体１８へ等方散乱しながら入射される。また、検体１８内の蛍光体から発せられる蛍光は、等方散乱しながら表皮から射出されて、この表皮に接している検体ホルダ６４内を等方散乱しながら伝播して、検体ホルダ６４の外周面から射出される。
【００７１】
検体１８が収容されている検体ホルダ６４は、異方性散乱媒質を用いて形成された上型ブロック６６、下型ブロック６８を備え、検体１８の胴体部１８Ｍが、計測空洞部７４に密着されて収容される。これにより、検体１８と検体ホルダ６４とを一体の異方性散乱媒質とみなすことができる。
【００７２】
したがって、検体ホルダ６４と検体１８の胴体部１８Ｍとの間では、励起光及び蛍光が等方散乱しながら伝播する。これにより、胴体部１８Ｍと検体ホルダ６４とが一体で計測対象と見なされ、検体ホルダ６４から射出される蛍光から数学的モデルを用いた解析を行うことができる。
【００７３】
一方、検体１８に投与した蛍光体の移動、蓄積状態を観察するためには、検体１８を生かした状態にする必要がある。すなわち、検体１８の観察を行うときには、検体１８が動いてしまうことがあり、これにより、検体１８中での蛍光体の相対位置が変化すると、適正な蛍光体の濃度分布が得られなくなる。
【００７４】
本実施形態では、上述したように、検体１８の寸法（検体１８の胴体部１８Ｍの寸法）に応じて上型ブロック６６Ｐ、６６Ｑ、６６Ｒのうちから最適なものを選択して、下型ブロック６８に重ね合わせて検体１８を検体ホルダ６４で保持している。従って、検体１８が生きていても、圧迫死させることなく、計測空洞部７４に保持された胴体部１８Ｍが下収容部６９及び上収容部６７の内壁に緊密に接して動かない状態が維持される。計測空洞部７４には、測定に重要な腹部が保持されるので、この効果は大きい。そして、下収容部６９の寸法を互いに異ならせた複数の下型ブロックでなく１つの下型ブロック６８しか備えていなくても、このようなことが可能になり、検体ホルダの部品点数を削減でき、コストダウンを図ることができる。
【００７５】
また、本実施形態では３つの上型ブロックを準備することで説明したが、上収容部６７の寸法が互いに異なる更に多数の上型ブロックを準備してもよく、これにより、検体１８の寸法（検体１８の胴体部１８Ｍの寸法）に合わせて更に適切な上型ブロックが選定可能となる。
【００７６】
また、上型ブロック６６Ｐ、６６Ｑ、６６Ｒに識別番号を付してもよい。これにより、計測した際にどの上型ブロックを用いたかを明確に記録することができ、また、検体１８の識別をデジタル化することが可能になる。
【００７７】
以上の説明では、上収容部６７の寸法が互いに異なる上型ブロック６６Ｐ、６６Ｑ、６６Ｒから適切な上型ブロックを選択する例で説明したが、本発明はこれに限られず、検体１８の胴体部１８Ｍの寸法を検体ホルダ６４の寸法に合わせてもよい。すなわち、上型ブロック６６を１つだけ準備し、検体１８の胴体部１８Ｍが下型ブロック６８の下収容部６９の内壁、及び、上型ブロック６６の上収容部６７の内壁に緊密に接するように検体１８の寸法を調整する。
【００７８】
この調整では、体長、体重、週令、投影幅（腹囲）、雌雄などの測定データを基に、測定時での検体１８の寸法を予想して上型ブロック６６の寸法を決定してもよい。
【００７９】
また、この調整では、検体１８の胃袋にバルーンを入れて膨らませてもよい。バルーン内に供給する気体（空気）の量については、計測空洞部７４の寸法（上収容部６７及び下収容部６９の寸法）に応じて設定する。
【００８０】
また、検体１８の腹腔に拡散剤入れて膨らませてもよい。拡散剤の投入量については、計測空洞部７４の寸法に応じて設定する。
【００８１】
また、検体１８への餌、水の与え方を調整して、検体１８の寸法を計測空洞部７４の寸法に合わせてもよい。餌、水の与え方の調整では、１回あたりに与える餌や水の量、与える時間間隔などを制御して、検体１８の寸法を計測空洞部７４の寸法に合わせる。また、餌の成分の制御で調整してもよい。更には、測定直前に水やこんにゃく粉を投与して検体１８を膨らませて計測空洞部７４の寸法に合わせてもよい。
【００８２】
また、上記実施の形態では、計測対象をヌードマウスなどの小動物として説明したが、これに限定されるものではなく、哺乳動物などの任意の脊椎動物を計測対象とすることができる。
【００８３】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、上記実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８４】
１８ 検体（動物）
１８Ｍ 胴体部（計測部位）
６４ 検体ホルダ（計測動物保持具）
６６ 上型ブロック（上ブロック）
６７ 上収容部
６８ 下型ブロック（下ブロック）
６９ 下収容部
７４ 計測空洞部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を用いたトモグラフィー（Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）で用いる計測動物保持具及び動物計測方法に関し、更に詳細には、小動物などの生体を計測対象とするときに、この計測対象である小動物を保持する計測動物保持具及び動物計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光に対する吸収係数、散乱係数などの光学特性が計測対象と略一致する溶液を満たし、この溶液中に計測対象を漬け、容器を含めた断層情報を取得する提案がなされている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このようにして断層情報を取得する際に計測対象として動物を用いるときには、計測中に動物が動かないように固定しておくことが重要である。このため、特許文献１では、動物に麻酔をかけて完全に静止させた状態にして計測する。
【０００４】
ところで、動物に麻酔を強くかけると、筋肉が弛緩してしまい、内蔵などが本来の位置に保持されなくなり、適正な断層情報が得られなくなることが考えられる。このため、特許文献２では、麻酔をかけずに動物を固定する動物固定機器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１７３９７６号公報
【特許文献２】特開２００５−１１１１０８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、特許文献２に開示された動物固定機器では、成長などによって動物の寸法がばらつくと、動物が動かないように効率的に固定しておくことはできない。
【０００７】
本発明は、上記事実を考慮して、計測対象の動物の寸法がばらついても、動物の計測部位が保持具内壁に緊密に接して動かないように保持する計測動物保持具及び動物計測方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質で構成され、計測対象の動物の腹部が当接する下収容部が形成された下ブロックと、光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質で構成され、前記下ブロックに重ね合わされて前記下収容部との間に前記動物の計測部位を拘束する上収容部が形成された上ブロックと、を備え、前記上ブロックの前記上収容部は前記計測部位の寸法に合う寸法にされている。
【０００９】
請求項１に記載の発明では、上収容部と下収容部とによって形成される空洞部内に計測対象の動物の計測部位（被計測部位）が収容される。この空洞部は、動物の計測部位が収容されたときに、動物の本来の形状が維持されつつ、計測部位の表面に空洞部内壁が緊密に接するものであることが好ましい。
【００１０】
このブロックは、光浸達長を超える領域で、光の散乱が等方的（以下、等方散乱とする）になり、空洞部内でこのブロックの内面に計測部位が接していることにより計測部位内でも等方散乱となる光学特性を有する材質で形成されている。
これにより、光を用いて計測対象である生体の光断層情報の計測を行うときに、計測誤差の少ない光断層情報を得ることができる。また、動物に対する光断層情報を得るための計測を行うときに、動物が動いてしまうのを防止できると共に、動物が弛緩した状態であっても、計測部位の外形形状が崩れるのを防止して、動物の臓器などを本来の位置の近くに保持することができる。
【００１１】
また、動物の計測部位の寸法が多少ばらついても、計測する上で最も重要な腹部を下収容部の内壁に隙間無く緊密に接しさせることは可能である。この場合、動物の計測部位の寸法のばらつき（例えば胴回りの寸法のばらつき）は、下収容部からはみ出した部分のばらつきとして現れる。
そして、上ブロックの上収容部が動物の計測部位の寸法に合う寸法にされている。従って、下収容部からはみ出した部分の寸法がばらついても、このはみ出した部分が上収容部に収容されて、下収容部内壁及び上収容部内壁の両方に動物の計測部位の表面を緊密に接しさせた状態にして保持することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記上ブロックとして、前記上収容部の寸法が互いに異なり前記計測部位の寸法に合わせて選択される複数の上ブロックが備えられている。
【００１３】
上述したように、下ブロックの下収容部に動物の腹部を隙間無く緊密に接しさせた場合、動物の計測部位の寸法のばらつき（例えば胴回りの寸法のばらつき）は、下収容部からはみ出した部分のばらつきとして現れる。請求項２に記載の発明では、このはみ出した部分の寸法に応じて上ブロックを選択する。すなわち、動物の計測部位の寸法に合わせて上ブロックを選択することになる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質によって構成される計測動物保持具に、計測対象の動物の計測部位を拘束する計測空洞部が形成されていて、前記計測部位の寸法を前記計測空洞部の寸法に合わせる。
請求項３に記載の発明では、計測空洞部の内壁に動物の計測部位の表面が緊密に接して計測部位が動かないように保持することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記動物内にバルーンを入れて膨らませることにより、前記計測部位の寸法を前記計測空洞部の寸法に合わせる。
バルーン内に供給する気体（空気）の量については、膨らませる前の計測部位の寸法、及び、計測空洞部の寸法に応じて設定する。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、前記動物内に拡散剤入れて膨らませることにより、前記計測部位の寸法を前記計測空洞部の寸法に合わせる。
拡散剤の投入量については、膨らませる前の計測部位の寸法、及び、計測空洞部の寸法に応じて設定する。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、前記動物への餌及び水の少なくとも一方の与え方を調整することにより、前記計測部位の寸法を前記計測空洞部の寸法に合わせる。
餌や水の与え方の調整では、１回あたりに与える量、与える時間間隔、餌の成分などで調整する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、計測対象の動物の寸法がばらついても、動物の計測部位が保持具内壁に緊密に接して動かないように保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態で用いる光断層計測装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態で用いる光断層計測装置の計測ユニットの一例の要部の概略斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態で用いる光断層計測装置の制御ユニットを示す概略構成図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る検体ホルダの展開斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態で、上収容部の寸法を小とした検体ホルダに検体が収容されていることを示す側面部分断面図である。
【図６】本発明の一実施形態で、上収容部の寸法を中とした検体ホルダに検体が収容されていることを示す側面部分断面図である。
【図７】本発明の一実施形態で、上収容部の寸法を大とした検体ホルダに検体が収容されていることを示す側面部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
（全体構成）
図１に示されるように、本実施形態で用いられる光断層計測装置１０は、計測部１２と、計測部１２から出力された電気信号に基づいて画像処理を行う画像処理部１４と、を含んで構成されている。画像処理部１４には、表示手段（表示デバイス）としてＣＲＴ、ＬＣＤなどのモニタ１６が設けられおり、計測部１２から出力される電気信号に基づいた画像がモニタ１６に表示される。
【００２２】
この光断層計測装置１０は、例えば、ヌードマウス等の小動物などの生体を計測対象（以下、検体１８とする）として、この検体１８へ所定波長の光（例えば、近赤外線）を照射する。検体１８では、照射された光が検体１８内を散乱しながら透過し、この照射された光に応じた光が検体１８の周囲へ射出される。光断層計測装置１０では、検体１８への光の照射位置を変えながら、それぞれの照射位置で検体１８から射出される光（光強度）を検出し、この検出結果に対して所定のデータ処理を施す。光断層計測装置１０では、この計測結果から得られる検体１８の光断層情報に応じた画像をモニタ１６に表示するようになっている。
【００２３】
また、検体１８に蛍光体を含む物質や薬剤を投与し、この蛍光体に対する励起光を検体１８に照射することにより、検体１８内での蛍光体の濃度分布に応じた蛍光が検体１８の周囲から射出される。この蛍光を検出して、所定のデータ処理（画像処理）を施すことにより、断層情報として検体１８中での蛍光体の濃度（蛍光の強度）を含む分布情報が得られる構成となっている。
【００２４】
光断層計測装置１０は、この蛍光体の分布情報を画像化して、検体１８の光断層情報として表示可能とするものであっても良い。なお、以下では、一例として、所定波長の光（以下、励起光とする）が照射されることにより発光を発する蛍光体（図示省略）を検体１８に投与し、この検体１８中の蛍光体の濃度分布を取得することにより、検体１８中での蛍光体の移動、集積過程などを観察可能とするものとして説明する。
【００２５】
図１、図２に示されるように、計測部１２の基台２０上には、計測ユニット２２が設けられている。この計測ユニット２２は、基台２０から立設された板状のベース２４を備え、このベース２４の一方の面にリング状の機枠２６が配置されている。
【００２６】
機枠２６には、励起光を発する光源ヘッド２８と、検体１８から射出される蛍光を受光する複数の受光ヘッド３０が所定の角度間隔で、機枠２６の軸心を中心に放射状に配置されている。
【００２７】
この光源ヘッド２８及び受光ヘッド３０は、光源ヘッド２８と光源ヘッド２８に隣接する受光ヘッド３０及び、互いに隣接する受光ヘッド３０の間隔が角度θで等間隔となるように配置されている。なお、本実施の形態では、一例として、１１台の受光ヘッド３０を設け、角度θを３０°（θ＝３０°）としている。
【００２８】
光断層計測装置１０では、計測ユニット２２の機枠２６の軸心部に検体１８が配置されるようになっている。なお、ベース２４には、機枠２６と同軸的に開口部が形成されており、これにより、検体１８は、機枠２６の軸方向に沿って相対移動可能となっている。
【００２９】
また、計測ユニット２２では、機枠２６がその軸心を中心に回転可能となるようにベース２４に取付けられている。また、基台２０には、回転モータ３２が取付けられており、この回転モータ３２が駆動されることにより、機枠２６が回転される。
【００３０】
これにより、光断層計測装置１０では、光源ヘッド２８から射出される励起光の照射位置を、検体１８の周囲で移動させながら、それぞれの照射位置で受光が可能となっている。
【００３１】
一方、図２に示されるように、光断層計測装置１０には、検体１８を収容した後述の検体ホルダ６４を保持する保持手段として、一対のアーム３４が設けられている。アーム３４は、計測ユニット２２のベース２４を挟んで所定間隔を隔てて配置されている。
【００３２】
また、基台２０上には、帯板状のスライド板３６が配置されている。ベース２４の基台２０側の端部には、機枠２６の軸方向（基台２０の幅方向）の中間部に、矩形形状の開口部２４Ａが形成さている。スライド板３６は、長手方向が機枠２６の軸方向に沿って配置されて、ベース２４の開口部２４Ａへ挿通されている。また、スライド板３６の長手方向の両端部には、前述したアーム３４の支柱３８が取付けられ、これにより一対のアーム３４が、一定間隔を隔てた状態で基台２０上に保持されている。また、基台２０には、長手方向に沿ってガイド溝４０が形成されている。
【００３３】
図１に示されるように、スライド板３６には、ガイド溝４０の開口幅に合わせた脚部４２が取付けられており、この脚部４２が、ガイド溝４０に挿入されている。これにより、計測部１２では、スライド板３６が、基台２０上を機枠２６の軸方向に沿って移動可能となっている。
【００３４】
また、基台２０内には、送りねじ４４及び、この送りねじ４４を回転駆動する移動モータ４６が配置されている。この送りねじ４４には、ガイド溝４０に挿通された脚部４２が螺合されている。これにより、計測部１２では、移動モータ４６の駆動によって送りねじ４４が回転されると、スライド板３６がガイド溝４０に沿って移動され、このスライド板３６の移動によって、検体１８を保持する一対のアーム３４が、一定間隔が保たれた状態で機枠２６の軸方向に沿って移動される。
【００３５】
図３には、計測部１２の作動を制御する制御ユニット５０の概略構成が示されている。この制御ユニット５０には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータを備えたコントローラ５２が設けされ、このコントローラ５２が、予め記憶されているプログラム又は記録媒体を介して入力されるプログラム等に基づいて作動して各種の制御を行う。
【００３６】
制御ユニット５０には、回転モータ３２を駆動する駆動回路５４及び、移動モータ４６を駆動する駆動回路５６が設けられ、これらがコントローラ５２に接続されている。コントローラ５２では、駆動回路５４、駆動回路５６の作動を制御することにより、回転モータ３２の駆動による機枠２６の回転角を制御すると共に、移動モータ４６の駆動による一対のアーム３４、すなわち、機枠２６（光源ヘッド２８及び受光ヘッド３０）に対する検体１８の位置を制御する。なお、回転モータ３２及び移動モータ４６としては、角度や位置を規定し易いパルスモータを適用することが好ましいが、駆動量が適正に制御可能であれば任意のモータを用いることができる。
【００３７】
制御ユニット５０には、光源ヘッド２８を駆動する発光駆動回路５８が設けられ、この発光駆動回路５８がコントローラ５２に接続されている。また、制御ユニット５０は、受光ヘッド３０から出力される電気信号を増幅する増幅器（Ａｍｐ）６０、増幅された電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器６２が設けられている。
【００３８】
コントローラ５２は、光源ヘッド２８の発光（励起光の発光）を制御しながら、受光ヘッド３０から出力される電気信号（受光ヘッド３０で検出する蛍光の強度に応じた電気信号）を、順にデジタル信号に変換して、計測データを生成する。
【００３９】
このコントローラ５２によって生成された計測データは、所定のタイミングで画像処理部１４（図１参照）に出力される。画像処理部１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバス（何れも図示省略）によって接続されたコンピュータを含んで構成されている。画像処理部１４では、計測部１２で生成された計測データを読み込んで、この計測データに基づいた検体１８の断層画像（画像データ）を生成する。
【００４０】
一方、光断層計測装置１０では、励起光として波長が７００ｎｍ〜１μｍの近赤外線を用いており、光源ヘッド２８はこの近赤外線を射出する。また、光断層計測装置１０で観察される検体１８は、この近赤外線が照射されることにより蛍光を発する蛍光体が投与されている。
【００４１】
ここで、図１、図２に示されるように、光断層計測装置１０では、計測動物保持具としての検体ホルダ（ジャケット）６４が用いられ、検体１８が、この検体ホルダ６４に収容され、この検体ホルダ６４が、一対のアーム３４に掛け渡されて計測部１２に装着されるようになっている。
【００４２】
（検体ホルダ）
次ぎに、検体ホルダ６４について詳細に説明する。
【００４３】
図４に示されるように、この検体ホルダ６４は、半円柱状の上型ブロック６６と下型ブロック６８とからなり、この上型ブロック６６及び下型ブロック６８を重ね合わせることにより円柱状に形成される。なお、この検体ホルダ６４では、後述の計測空洞部７４を形成しているブロック部分の外形形状が既知である。
【００４４】
詳細には、下型ブロック６８の分割面の長手方向略中央部には、上型ブロック６６に向けて一対の凸状の係合突起７０が形成されている。これに対し、上型ブロック６６には、この係合突起７０と係合する係合凹部７２が形成されており、この係合突起７０と係合凹部７２を係合させることで、上型ブロック６６及び下型ブロック６８が重ね合わされて円柱状となる。
【００４５】
さらに、上型ブロック６６における一対の係合凹部７２の間、及び下型ブロック６８における一対の係合突起７０の間には、計測される検体１８の計測部位（本実施形態では腹部）の外形に沿って形成されていて、検体１８の腹部を拘束する計測空洞部７４が形成されている。つまり、この計測空洞部７４は、上型ブロック６６に形成される上側計測空洞部７４Ａと、下型ブロック６８に形成される下側計測空洞部７４Ｂとから構成されている。上側計測空洞部７４Ａは、上型ブロック６６に形成された上収容部６７によって形成されている。下側計測空洞部７４Ｂは、下型ブロック６８に形成された下収容部６９によって形成されている。
【００４６】
一方、検体１８の計測部位である腹部では、励起光や蛍光に対して吸収及び散乱が生じる。つまり、検体１８に照射された励起光、及び検体１８内の蛍光体から発せられる蛍光は、検体１８内で散乱、減衰しながら透過し、検体１８の周囲から射出される。
【００４７】
一般に、検体１８として適用するヌードマウスなどの生体は、光に対して異方性散乱媒質となっている。この異方性散乱媒質は、光浸達長（等価散乱長）に達するまでの前方散乱が支配的な領域であるが、光浸達長を超える領域では、光の散乱が等方的となる（等方散乱領域）。すなわち、異方性散乱媒質では、入射された光が光浸達長に達するまでは波動的な生成が保持されるが、等方散乱領域では光の偏向がランダムな多重散乱（等方散乱）が生じる。
【００４８】
光が高密度媒質内で散乱を受けながら伝播するとき、光子のエネルギーの流れを記述する基本的な方程式である光（光子）の輸送方程式は、散乱が等方散乱と近似されることにより、光拡散方程式が導出され、この光拡散方程式を用いて反射散乱光の解を求めることができる。
【００４９】
光断層計測装置１０では、検体１８内の蛍光体から発せられて、検体１８の周囲に射出される蛍光を受光し、この光拡散方程式を用いて、検体１８内の蛍光体の位置及び蛍光の強度の分布を取得する。なお、光拡散方程式を用いた演算は、公知の構成を適用でき、ここでは詳細な説明を省略する。
【００５０】
ここで、本実施の形態では、検体ホルダ６４（上型ブロック６６及び下型ブロック６８）を形成する材質として、異方性散乱媒質の一例として、光の等価散乱係数μ’ｓが１．０５ｍｍ−１のポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）を用いている。また、検体ホルダ６４は、計測空洞部７４の内面で検体１８の表皮に接するが、このときに、上型ブロック６６及び下型ブロック６８は、励起光が計測空洞部７４に達するまで、すなわち、検体１８に接する点までに等方散乱となる厚さ（光浸達長以上の厚さ）で形成されたものであればよい。
【００５１】
異方性散乱媒質同士が接している場合、一方の異方性散乱媒質で等方散乱を繰り返しながら伝播した光が、他方の異方性散乱媒質に入射されたときには、他方の異方性散乱媒質内で前方散乱が生じずに等方散乱状態が継続される。これにより、検体１８と検体ホルダ６４を一体で異方性散乱媒質と見なすことができる。
【００５２】
図４に示すように、下側計測空洞部７４Ｂと隣接するように下型ブロック６８の外表面側には、検体１８の脚部が収容される一対の脚部収容部７８が形成されている。さらに、一対の脚部収容部７８の間には、検体１８の尾部が収容され、検体１８の排泄物が溜められる排泄物空洞部８０が形成されている。
【００５３】
一方、計測空洞部７４を挟んで排泄物空洞部８０の反対側の上型ブロック６６及び下型ブロック６８には、検体１８の頭部が収容され、検体１８の呼吸器からから吸入される吸入麻酔薬が循環する麻酔空洞部８２が形成されている。
【００５４】
さらに、麻酔空洞部８２を挟んで計測空洞部７４の反対側には、麻酔空洞部８２へ吸入麻酔薬を吸入する管形状の吸入口８４と、麻酔空洞部８２から検体１８が呼吸して排出した空気を排出し、麻酔空洞部８２で循環する吸入麻酔薬の濃度を決められた値に維持する排出口８６とが上型ブロック６６及び下型ブロック６８に形成されている。
【００５５】
本実施形態では、図５〜図７に示すように、このような上型ブロックとして、上収容部６７の寸法が小、中、大、の互いに異なる３つの上型ブロック６６Ｐ、６６Ｑ、６６Ｒが予め準備されている。
【００５６】
（作用、効果）
以下に、本実施の形態の作用、効果を説明する。
【００５７】
検体１８の計測を行うときに、まず、上型ブロック６６と下型ブロック６８を分割して検体ホルダ６４を開放した状態で、蛍光体が投与された検体１８の計測部位（腹部）を下型ブロック６８の下収容部６９に載せる。
【００５８】
ここで、検体１８の胴回り寸法が小である場合には、検体１８の腹部は下収容部６９からあまりはみ出さないが、検体１８の胴回り寸法が中や大である場合、検体１８の計測部位である胴体部１８Ｍの一部が下収容部６９から上方或いは側方にはみ出す。
【００５９】
本実施形態では、検体１８の胴回り寸法に応じて、上型ブロック６６Ｐ、６６Ｑ、６６Ｒのうちから最適なものを選択する。すなわち、検体１８の寸法が小である場合には、図５に示すように、上型ブロック６６Ｐを選択する。検体１８の寸法が中である場合には、図６に示すように、上型ブロック６６Ｑを選択する。検体１８の寸法が大である場合には、図７に示すように、上型ブロック６６Ｒを選択する。
【００６０】
そして、下型ブロック６８の係合突起７０と上型ブロック６６の係合凹部７２が係合するように、下型ブロック６８と上型ブロック６６を一体化させ、検体１８を検体ホルダ６４に収容する。この結果、検体１８の寸法が小、中、大の何れであっても、計測空洞部７４に検体１８の胴体部１８Ｍが収容されて上収容部６７の内壁及び下収容部６９の内壁に隙間なく緊密に接した状態となる。この状態で、検体１８が検体ホルダ６４Ｐ（上型ブロック６６Ｐと下型ブロック６８とで構成される検体）、検体ホルダ６４Ｑ（上型ブロック６６Ｑと下型ブロック６８とで構成される検体）、又は、検体ホルダ６４Ｒ（上型ブロック６６Ｒと下型ブロック６８とで構成される検体）に保持される。
【００６１】
なお、検体１８は、ヌードマウス等の柔らかい動物であり変形可能なので、検体ホルダ６４Ｐ、６４Ｑ、６４Ｒの寸法と検体１８の寸法とが多少違っていても、計測空洞部７４に収容しきれない検体部分は排泄物空洞部８０や麻酔空洞部８２にはみ出す。従って、計測空洞部７４内の胴体部１８Ｍは、上収容部６７の内壁及び下収容部６９の内壁に隙間なく緊密に接して動かないように保持される。
【００６２】
更に、以下のようにして計測を行う。なお、この計測では、吸入口８４から麻酔薬を投入して検体１８に軽い麻酔をかけて計測するが、麻酔をかけずに計測することも可能である。
【００６３】
この計測では、まず、図１、図２に示されるように、この検体ホルダ６４を計測部１２の一対のアーム３４に装着する。計測部１２では、検体１８が収容された検体ホルダ６４が装着されると、移動モータ４６を駆動して、検体１８を機枠２６の軸方向に移動し、検体１８の計測部位に光源ヘッド２８及び受光ヘッド３０を対向させる。
【００６４】
この後、計測部１２では、光源ヘッド２８を駆動して検体１８へ励起光を照射すると共に、この励起光に基づいて検体１８から射出される蛍光を、検体１８の周囲に配置している受光ヘッド３０によって受光して、１回分の計測データを取得する。また、計測部１２では、回転モータ３２を駆動して、機枠２６を回転することにより、光源ヘッド２８を次の照射位置へ対向させて励起光を照射し、次の計測データを取得する。
【００６５】
計測部１２では、光源ヘッド２８と受光ヘッド３０の移動を繰り返すことにより、励起光の照射位置及び発光の受光位置を相対移動して、検体１８の一周分の計測を行うことにより一つの断層情報（検体１８の所定位置での断層情報）を得るための計測データを取得する。
【００６６】
画像処理部１４では、計測部１２で検体１８の１周分の計測データが生成されると、この計測データを読み込んで、所定のデータ処理（画像処理）を行うことにより、検体１８の該当部位に対する断層情報（ここでは、蛍光体の濃度分布）が得られる。なお、計測部１２では、移動モータ４６の駆動によって検体１８を移動することにより、複数位置の断層情報を再構築することができる。
【００６７】
詳細には、計測部１２では、この検体ホルダ６４の外周面へ励起光を照射する。この励起光は、検体ホルダ６４内を散乱しながら伝播し、検体１８に達すると、この検体１８内を散乱しながら伝播する。これにより、励起光が検体１８に中に投与されている蛍光体に照射されると、この蛍光体から蛍光が射出される。
【００６８】
検体１８中の蛍光体から発せられた蛍光は、検体１８中を散乱しながら伝播し、検体１８の表皮から射出されると検体ホルダ６４中を散乱しながら伝播し、検体ホルダ６４の外周面から周囲に射出される。
【００６９】
前述したように、光断層計測装置１０では、検体１８から射出される蛍光の強度分布から、数学的モデルを用いた解析を行うことにより、検体１８内での蛍光体の濃度分布を示す断層情報を再構築するようになっている。
【００７０】
つまり、検体ホルダ６４では、外周面から照射された励起光が検体１８に達するまでに等方散乱する。これにより、励起光は、検体１８へ等方散乱しながら入射される。また、検体１８内の蛍光体から発せられる蛍光は、等方散乱しながら表皮から射出されて、この表皮に接している検体ホルダ６４内を等方散乱しながら伝播して、検体ホルダ６４の外周面から射出される。
【００７１】
検体１８が収容されている検体ホルダ６４は、異方性散乱媒質を用いて形成された上型ブロック６６、下型ブロック６８を備え、検体１８の胴体部１８Ｍが、計測空洞部７４に密着されて収容される。これにより、検体１８と検体ホルダ６４とを一体の異方性散乱媒質とみなすことができる。
【００７２】
したがって、検体ホルダ６４と検体１８の胴体部１８Ｍとの間では、励起光及び蛍光が等方散乱しながら伝播する。これにより、胴体部１８Ｍと検体ホルダ６４とが一体で計測対象と見なされ、検体ホルダ６４から射出される蛍光から数学的モデルを用いた解析を行うことができる。
【００７３】
一方、検体１８に投与した蛍光体の移動、蓄積状態を観察するためには、検体１８を生かした状態にする必要がある。すなわち、検体１８の観察を行うときには、検体１８が動いてしまうことがあり、これにより、検体１８中での蛍光体の相対位置が変化すると、適正な蛍光体の濃度分布が得られなくなる。
【００７４】
本実施形態では、上述したように、検体１８の寸法（検体１８の胴体部１８Ｍの寸法）に応じて上型ブロック６６Ｐ、６６Ｑ、６６Ｒのうちから最適なものを選択して、下型ブロック６８に重ね合わせて検体１８を検体ホルダ６４で保持している。従って、検体１８が生きていても、圧迫死させることなく、計測空洞部７４に保持された胴体部１８Ｍが下収容部６９及び上収容部６７の内壁に緊密に接して動かない状態が維持される。計測空洞部７４には、測定に重要な腹部が保持されるので、この効果は大きい。そして、下収容部６９の寸法を互いに異ならせた複数の下型ブロックでなく１つの下型ブロック６８しか備えていなくても、このようなことが可能になり、検体ホルダの部品点数を削減でき、コストダウンを図ることができる。
【００７５】
また、本実施形態では３つの上型ブロックを準備することで説明したが、上収容部６７の寸法が互いに異なる更に多数の上型ブロックを準備してもよく、これにより、検体１８の寸法（検体１８の胴体部１８Ｍの寸法）に合わせて更に適切な上型ブロックが選定可能となる。
【００７６】
また、上型ブロック６６Ｐ、６６Ｑ、６６Ｒに識別番号を付してもよい。これにより、計測した際にどの上型ブロックを用いたかを明確に記録することができ、また、検体１８の識別をデジタル化することが可能になる。
【００７７】
以上の説明では、上収容部６７の寸法が互いに異なる上型ブロック６６Ｐ、６６Ｑ、６６Ｒから適切な上型ブロックを選択する例で説明したが、本発明はこれに限られず、検体１８の胴体部１８Ｍの寸法を検体ホルダ６４の寸法に合わせてもよい。すなわち、上型ブロック６６を１つだけ準備し、検体１８の胴体部１８Ｍが下型ブロック６８の下収容部６９の内壁、及び、上型ブロック６６の上収容部６７の内壁に緊密に接するように検体１８の寸法を調整する。
【００７８】
この調整では、体長、体重、週令、投影幅（腹囲）、雌雄などの測定データを基に、測定時での検体１８の寸法を予想して上型ブロック６６の寸法を決定してもよい。
【００７９】
また、この調整では、検体１８の胃袋にバルーンを入れて膨らませてもよい。バルーン内に供給する気体（空気）の量については、計測空洞部７４の寸法（上収容部６７及び下収容部６９の寸法）に応じて設定する。
【００８０】
また、検体１８の腹腔に拡散剤入れて膨らませてもよい。拡散剤の投入量については、計測空洞部７４の寸法に応じて設定する。
【００８１】
また、検体１８への餌、水の与え方を調整して、検体１８の寸法を計測空洞部７４の寸法に合わせてもよい。餌、水の与え方の調整では、１回あたりに与える餌や水の量、与える時間間隔などを制御して、検体１８の寸法を計測空洞部７４の寸法に合わせる。また、餌の成分の制御で調整してもよい。更には、測定直前に水やこんにゃく粉を投与して検体１８を膨らませて計測空洞部７４の寸法に合わせてもよい。
【００８２】
また、上記実施の形態では、計測対象をヌードマウスなどの小動物として説明したが、これに限定されるものではなく、哺乳動物などの任意の脊椎動物を計測対象とすることができる。
【００８３】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、上記実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８４】
１８ 検体（動物）
１８Ｍ 胴体部（計測部位）
６４ 検体ホルダ（計測動物保持具）
６６ 上型ブロック（上ブロック）
６７ 上収容部
６８ 下型ブロック（下ブロック）
６９ 下収容部
７４ 計測空洞部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質で構成され、計測対象の動物の腹部が当接する下収容部が形成された下ブロックと、
光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質で構成され、前記下ブロックに重ね合わされて前記下収容部との間に前記動物の計測部位を拘束する上収容部が形成された上ブロックと、
を備え、
前記上ブロックの前記上収容部は前記計測部位の寸法に合う寸法にされている、計測動物保持具。
【請求項２】
前記上ブロックとして、前記上収容部の寸法が互いに異なり前記計測部位の寸法に合わせて選択される複数の上ブロックが備えられている、請求項１に記載の計測動物保持具。
【請求項３】
光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質によって構成される計測動物保持具に、計測対象の動物の計測部位を拘束する計測空洞部が形成されていて、
前記計測部位の寸法を前記計測空洞部の寸法に合わせる、動物計測方法。
【請求項４】
前記動物内にバルーンを入れて膨らませることにより、前記計測部位の寸法を前記計測空洞部の寸法に合わせる、請求項３に記載の動物計測方法。
【請求項５】
前記動物内に拡散剤入れて膨らませることにより、前記計測部位の寸法を前記計測空洞部の寸法に合わせる、請求項３に記載の動物計測方法。
【請求項６】
前記動物への餌及び水の少なくとも一方の与え方を調整することにより、前記計測部位の寸法を前記計測空洞部の寸法に合わせる、請求項３に記載の動物計測方法。
【請求項１】
光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質で構成され、計測対象の動物の腹部が当接する下収容部が形成された下ブロックと、
光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質で構成され、前記下ブロックに重ね合わされて前記下収容部との間に前記動物の計測部位を拘束する上収容部が形成された上ブロックと、
を備え、
前記上ブロックの前記上収容部は前記計測部位の寸法に合う寸法にされている、計測動物保持具。
【請求項２】
前記上ブロックとして、前記上収容部の寸法が互いに異なり前記計測部位の寸法に合わせて選択される複数の上ブロックが備えられている、請求項１に記載の計測動物保持具。
【請求項３】
光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質によって構成される計測動物保持具に、計測対象の動物の計測部位を拘束する計測空洞部が形成されていて、
前記計測部位の寸法を前記計測空洞部の寸法に合わせる、動物計測方法。
【請求項４】
前記動物内にバルーンを入れて膨らませることにより、前記計測部位の寸法を前記計測空洞部の寸法に合わせる、請求項３に記載の動物計測方法。
【請求項５】
前記動物内に拡散剤入れて膨らませることにより、前記計測部位の寸法を前記計測空洞部の寸法に合わせる、請求項３に記載の動物計測方法。
【請求項６】
前記動物への餌及び水の少なくとも一方の与え方を調整することにより、前記計測部位の寸法を前記計測空洞部の寸法に合わせる、請求項３に記載の動物計測方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２３６９１２（Ｐ２０１０−２３６９１２Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８２６２３（Ｐ２００９−８２６２３）
【出願日】平成２１年３月３０日（２００９．３．３０）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３０日（２００９．３．３０）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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