計測対象保持具、生体保持具及び光計測装置
【課題】生体の計測部位から放出される光の適正な計測を可能とする。
【解決手段】マウス１８が収容される検体ホルダ５４は、マウスの計測部位となる胴部１０２を、下型ブロック５６の凹部１１２と上型ブロック５８の凹部１１４との間で保定して収容する。下型ブロックの凹部の内面１１２Ａは、腹部１０２Ａの形状に合わせて形成された面に、スジ状の溝部１３２が形成されることにより波形形状とされており、弛んだ表皮が入り込むことにより皺に起因する隙間が低減される。また、上型ブロックの凹部の内面１１４Ａには、シート体１３４が設けられ、シート体と内面１１４Ａとの間に充填剤が注入されることにより、マウスの背部１０２Ｂと内面１１４Ａとの間に生じる隙間が埋められる。これにより、検体ホルダ内のマウスから放出される光は、等方散乱を継続しながら伝搬して、検体ホルダから放出される。
【解決手段】マウス１８が収容される検体ホルダ５４は、マウスの計測部位となる胴部１０２を、下型ブロック５６の凹部１１２と上型ブロック５８の凹部１１４との間で保定して収容する。下型ブロックの凹部の内面１１２Ａは、腹部１０２Ａの形状に合わせて形成された面に、スジ状の溝部１３２が形成されることにより波形形状とされており、弛んだ表皮が入り込むことにより皺に起因する隙間が低減される。また、上型ブロックの凹部の内面１１４Ａには、シート体１３４が設けられ、シート体と内面１１４Ａとの間に充填剤が注入されることにより、マウスの背部１０２Ｂと内面１１４Ａとの間に生じる隙間が埋められる。これにより、検体ホルダ内のマウスから放出される光は、等方散乱を継続しながら伝搬して、検体ホルダから放出される。
【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）に係り、詳細には、小動物などの生体を計測対象とするときに計測対象を保持（保定）する計測対象保持具（保定具）、生体保持具及び光計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体組織は近赤外線などの所定波長の光に対して透過性を有しており、生体に照射された光が、等方的に散乱しながら生体内を進行し、照射された光に応じた光が、生体の周囲から射出される。この生体から射出される光の強度を計測することにより、計測対象の断層情報（断層画像）の再構成が可能となる（光トモグラフィー）。
【０００３】
Ｘ線ＣＴにおいては、生体の撮影を行う場合、筒などを用いた保持部に生体を収容してＸ線ＣＴの計測が行われる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
光トモグラフィーを用いた小動物などの生体観察においては、小動物の胴部内の臓器や病変部位などの予め設定された部位に特異的に付着して蛍光を発する蛍光標識剤を投与し、励起光を照射することにより体内から発せられる蛍光を計測する。このとき、光（励起光）の照射位置を変えながら、１つの照射位置に対して、生体の周囲の複数箇所で光（蛍光）の強度を計測する。
【０００５】
このような光トモグラフィーにおいても、Ｘ線ＣＴなどと同じように、計測途中で生体が動くと、適正な断層画像の再構成が困難となるだけでなく場合によっては、再計測が必要となってしまう。
【０００６】
ここで、例えば、小動物のＸ線ＣＴの計測を行うときに、カプセルに収容した計測対象とする小動物を、スポンジ体を用いて位置ズレを防止する提案がなされている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００７】
一方、光の吸収特性、散乱係数などの光学的特性が近似した部材の間では、光の等方的散乱が継続する。ここから、光学的特性が生体と近似した部材によって形成した保持部材に生体を収容することにより、生体から射出される光の計測及び計測結果を用いた断層情報の再構成が容易となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１０５７８７号公報
【特許文献２】特開２００４−１２１２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
蛍光などを用いた光トモグラフィーにおいては、保持部材内に小動物などの計測対象を収容し、保持部材に収容された小動物との間で、光の等方散乱が継続されるためには、保持部材の内面に小動物の表皮が隙間なく接している必要がある。
【００１０】
しかしながら、計測対象を容器に収容してスポンジ体などで位置ずれを防止しただけでは、計測対象の表皮と容器の内面との間に隙間が生じ、適正な計測が困難となる。特にヌードマウスなどに対しては、緊密に接触させるために必要以上に締め付けたり、表皮を挟んだりすると寿命を縮めてしまうことがある。
【００１１】
特に、計測時には、計測対象に麻酔剤が投与されるが、ヌードマウスなどでは、麻酔剤が投与されることにより筋肉が弛緩し、表皮が弛んでしまうために、容器内に収容するときに、表皮を挟んでしまうことがある。
【００１２】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、光トモグラフィーによって小動物などの生体を、容易にかつ適正に観察可能とする計測対象保持具、生体保持具及び光計測装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するための本発明の計測対象保持具は、内部で光の等方散乱が生じる生体を計測対象とし、該計測対象の計測部位の表皮から射出される光を受光する光計測装置において、前記計測対象の保持に用いられる計測対象保持具であって、内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質により形成されると共に、長手方向が前記計測対象の体長方向に沿うように前記計測対象の一部が収容される凹部が形成された第１のブロック部材と、内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質により、前記第１のブロック部材と重ね合わせられることにより外形形状が柱状となるように形成される共に、前記第１のブロック部材が重ねられた状態で第１のブロック部材との間で前記計測対象が収容される凹部が形成された第２のブロック部材と、前記計測対象の前記計測部位と前記第１のブロック部材及び前記第２のブロック部材との間で、前記光の等方散乱が継続されるように前記計測部位の表皮と前記第１のブロック部材の凹部の内面及び前記第２のブロック部材の凹部の内面との間の間隙を抑制する間隙抑制手段と、を含む。
【００１４】
この発明によれば、光学特性として光に等方散乱を生じさせる材質である異方性散乱媒質を用いて第１及び第２のブロック部材を形成し、第１のブロック部材と第２のブロック部材を重ね合わせた内部に、生体である計測対象を収容する。
【００１５】
間隙抑制手段は、計測対象の計測部位の表皮と第１及び第２のブロック部材との間に隙間が生じるのを抑制することにより、表皮と第１及び第２のブロック部材の凹部の内面とを密接させ、計測対象と第１のブロック部材及び第２のブロック部材との間で光の等方散乱が継続されると見なされる状態とする。
【００１６】
これにより、生体から発せられる光に応じた適正な光が第１及び第２のブロック部材の外周面から射出される。この適正な光とは、光トモグラフィーにおいて適正な断層の再構成を可能とする強度の光である。また、本発明に適用される第１及び第２のブロック部材は、少なくとも生体の計測部位に対応する領域が、光学特性として光に等方散乱を生じさせる材質により形成されたものであれば良い。
【００１７】
また、本発明の計測対象保持具は、前記間隙抑制手段が、内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質でかつゲル状の充填剤を、前記第１のブロック部材の凹部の内面及び前記第２のブロック部材の凹部の内面の少なくとも一方と前記計測対象の計測部位の表皮との間に充填する充填手段を、含むものであっても良い。
【００１８】
この発明によれば、凹部の内面にゲル状の充填剤が充填される。この充填剤は、光学特性として光に等方散乱を生じさせる材質としており、これにより、実質的に生体の計測部位の表皮を第１及び第２のブロック部材に密接させた状態が得られる。
【００１９】
また、本発明の計測対象保持具は、前記間隙抑制手段が、前記第１のブロック部材の凹部の内面及び前記第２のブロック部材の凹部の内面の少なくとも一方に、スジ状に形成された溝部又は突部とすることができる。凹部の内面に複数の溝部又は突部をスジ状に形成することにより、内面に波形状の凹凸が形成されて内面の表面積が広がる。これにより、麻酔剤を投与することにより生体の表皮に弛みが生じても、凹部内に収容された生体の表皮に生じる皺に起因する隙間を抑え、生体の表皮を凹部の内面に密接させることができる。
【００２０】
本発明の計測対象保持具は、前記間隙抑制手段が、前記第１のブロック部材の凹部の内面又は前記第２のブロック部材の凹部の内面の一方にスジ状に形成された溝部又は突部と、内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質でかつゲル状の充填剤を、前記第１のブロック部材の凹部の内面又は前記第２のブロック部材の凹部の内面の一方と前記計測対象の計測部位の表皮との間に充填する充填手段と、を含むものであっても良い。
【００２１】
この発明によれば、第１又は第２のブロック部材に形成される凹部の一方の内面を波形形状として表面積が広くなるようにし、これにより、計測部材と他方の内面との間に生じる隙間が充填剤により埋められ、生体の計測部位の表皮と内面との間の隙間を確実に低減することができる。
【００２２】
本発明の計測対象保持具は、前記間隙抑制手段が、前記計測対象の計測部位の外周に応じた内面を有し、内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質で筒体状と成るように形成されて計測対象を計測部位で保定する保定アダプタと、前記第１及び第２のブロックに形成され、前記計測対象の前記計測部位と前記第１のブロック部材及び前記第２のブロック部材との間で、前記光の等方散乱が継続されるように前記計測対象を保定した前記保定アダプタが格納される格納部と、を含んでも良い。
【００２３】
この発明によれば、生体の計測部位に対応する筒体状の保定アダプタを用い、この保定アダプタが、第１及び第２のブロック部材に形成された格納部に格納される。このときに、保定アダプタを、内面が生体の表皮に緊密に接する形状で形成することにより、生体の表皮と第１及び第２のブロック部材との間で、光の等方散乱が実質的に継続される。
【００２４】
これにより、内面形状のみが生体の体型に応じた保定アダプタを用いることで、生体と第１及び第２のブロック部材とを、１つの等方散乱物質と見なすことができる。
【００２５】
一方、本発明は、内部で光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質により形成されると共に、長手方向が生体の体長方向に沿うように該生体の一部が収容される凹部が形成された第１のブロック部材と、内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質により、前記第１のブロック部材と重ね合わせられることにより外形形状が柱状となるように形成される共に、前記第１のブロック部材が重ねられた状態で第１のブロックとの間で前記生体が収容される凹部が形成された第２のブロック部材と、前記生体の体長方向に沿う予め設定された部位と前記第１のブロック部材及び前記第２のブロック部材との間で、前記光の等方散乱が継続されるように前記予め設定された部位の表皮と前記第１のブロック部材の凹部の内面及び前記第２のブロック部材の凹部の内面との間の間隙を抑制する間隙抑制手段と、を含む生体保持具としても良い。
【００２６】
本発明の生体保持具は、前記間隙抑制手段が、内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質でかつゲル状の充填剤を、前記第１のブロック部材の凹部の内面及び前記第２のブロック部材の凹部の内面の少なくとも一方と前記生体の前記予め設定された部位の表皮との間に充填する充填手段を、含んでも良く、前記間隙抑制手段が、前記第１のブロック部材の凹部の内面及び前記第２のブロック部材の凹部の内面の少なくとも一方に、スジ状に形成された溝部又は突部としても良く、さらに、前記間隙抑制手段が、前記第１のブロック部材の凹部の内面又は前記第２のブロック部材の凹部の内面の一方にスジ状に形成された溝部又は突部と、内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質でかつゲル状の充填剤を、前記第１のブロック部材の凹部の内面又は前記第２のブロック部材の凹部の内面の一方と前記生体の前記予め設定された部位の表皮との間に充填する充填手段と、を含むものであっても良い。
【００２７】
また、生体保持具は、前記間隙抑制手段が、前記生体の前記予め設定された部位の外周に応じた内面を有し、内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質で筒体状となるように形成されて生体を前記予め設定された部位で保定する保定アダプタと、前記第１及び第２のブロックに形成され、前記生体の前記予め設定された部位と前記第１のブロック部材及び前記第２のブロック部材との間で、前記光の等方散乱が継続されるように前記保定アダプタが格納される格納部と、を含むこともできる。
【００２８】
このような生体保持具を用いる光計測装置は、励起光が照射されることにより蛍光を発する蛍光標識剤が投与された生体が前記第１及び第２のブロック部材に収容された前記請求項６から請求項１０の何れか１項に記載の生体保持具と、前記生体が収容された前記生体保持具の前記第１及び第２のブロック部材を前記生体の体長方向の両端部で保持する保持手段と、前記保持手段に保持された前記生体保持具の前記第１及び第２のブロック部材の外周面の外方から、前記生体の前記予め設定された部位へ向けて前記励起光を照射する光源ヘッドと、前記光源ヘッドから照射された前記励起光により前記生体の前記予め設定された部位内の前記蛍光標識剤から発せられて、前記生体の体長方向と交差する方向に沿って前記第１及び第２のブロック部材の外周面から射出される蛍光を受光する受光ヘッドと、を含むものであれば良い。
【００２９】
さらに、光計測装置は、リング状の内部に前記生体保持具が配置され、外周部に前記光源ヘッドと、複数の前記受光ヘッドとが配置された機枠を含むことができ、さらに、前記機枠を、前記保持部材が配置される軸心部を軸に相対的に回動する回動手段と、前記保持手段を前記機枠の軸方向に沿って相対移動する移動手段を含むことができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように本発明の計測対象保持具及び生体保持具によれば、計測対象の計測部位と第１及び第２のブロック部材との間で、光の等方散乱が継続されるようにできるので、計測対象である生体から放出される光に応じた適正な光が得られる。
【００３１】
このとき、本発明では、簡単な構成で第１及び第２のブロック部材の凹部の内面の面積を拡大して、計測対象の表皮の皺により生じる隙間を低減できる。
【００３２】
また、本発明では、実質的に計測対象の表皮が第１及び第２のブロック部材の内面に緊密に接した状態を形成することができる。
【００３３】
さらに、本発明では、計測対象の体型に応じて複数種類の保定アダプタを用意することにより、計測対象の体型にかかわらず、１組の第１及び第２のブロック部材によって計測対象の計測部位と第１及び第２のブロック部材の間で光の等方散乱が継続される状態が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施の形態に係る検体ホルダの概略構成を示す斜視図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は図１の２−２線に沿った検体ホルダの要部の断面図であり、（Ａ）はマウスを収容していない状態を示し、（Ｂ）はマウスを収容した状態を示している。
【図３】光計測システムの要部の概略構成図である。
【図４】光計測装置の要部の概略構成図である。
【図５】光計測装置への検体ホルダの装着を示す概略図である。
【図６】光計測システムの制御部の概略構成図である。
【図７】チューブを接続した状態を示す検体ホルダの要部の概略斜視図である。
【図８】検体ホルダの他の一例を示す要部の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下に、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図３、図４及び図６には、本実施の形態に係る光断層計測システム１０の概略構成が示されている。図３及び図６に示されるように、光断層計測システム１０は、光計測装置１２及び、データ処理装置１４を含んでいる。データ処理装置１４には、表示手段とされるモニタ１６が設けられており、光断層計測システム１０では、このモニタ１６に処理設定の表示、処理状態の表示、処理結果（計測結果の表示）などの各種の表示がなされる。
【００３６】
本実施の形態に係る光断層計測システム１０では、計測対象（検体）とする生体として、例えば、ヌードマウスなどの小動物を適用しており、以下では、マウス１８（図１参照）として説明する。また、本実施の形態では、マウス１８内の臓器や病変部位などの予め設定された部位に特異的に付着する抗体などに蛍光物質が含ませた蛍光標識剤を投与する。
【００３７】
光計測装置１２では、蛍光標識剤（蛍光物質）に対して励起光となる所定波長の光（例えば近赤外線など）をマウス１８に照射し、この励起光によってマウス１８内の蛍光物質から発せられて、マウス１８の周囲から放出される蛍光を計測する。
【００３８】
また、光計測装置１２では、マウス１８への励起光の照射位置を変えながら、それぞれの照射位置でマウス１８から放出される蛍光を複数箇所で計測し、励起光の照射位置ごとの光（蛍光）の強度を示すデータ（以下、計測データとする）を取得する。さらに、光計測装置１２では、計測データを所定のタイミングでデータ処理装置１４へ出力する。
【００３９】
データ処理装置１４では、光計測装置１２から入力された計測データに対して所定の演算処理を施すことにより、光断層情報として、マウス１８中の蛍光物質（蛍光標識剤）の濃度分布情報を取得する。また、データ処理装置１４では、取得した蛍光の濃度分布情報に基づいて光断層画像（断層における蛍光標識材の分布）の再構成を行い、再構成した光断層画像をモニタ１６等に表示する。なお、本発明は、これに限らず、計測対象とされる生体から射出ないし放出される光を計測する任意の構成に適用することができる。
【００４０】
図４に示されるように、光計測装置１２には、ケーシング（図示省略）内に設けられた基台２０上に計測ユニット２２が取り付けられている。計測ユニット２２は、ベース板２４を備え、このベース板２４が基台２０上に立設されている。
【００４１】
また、ベース板２４には、一方の面に枠体２６が設けられている。図３に示されるように、この枠体２６は、リング状に形成され、ベース板２４（図３では図示省略）に形成されている図示しない円孔と同軸となるように配置されている。
【００４２】
図４に示されるように、計測ユニット２２には、ベース板２４と枠体２６との間にロータリーアクチュエータ２８が配置されている。ロータリーアクチュエータ２８には、ベース板２４の円孔に対応した図示しない空洞部が形成され、この空洞部が枠体２６と同軸となるように配置されている。また、ロータリーアクチュエータ２８は、ベース板２４に固定され、このロータリーアクチュエータ２８に枠体２６が取り付けられて支持されている。
【００４３】
ロータリーアクチュエータ２８は、例えば、図示しないモータの駆動力によって枠体２６を回動する。なお、ロータリーアクチュエータ２８は、ステッピングモータ、パルスモータなどの任意の構成のモータを適用でき、また、モータに限らずエアにより駆動されるなど任意の構成を適用することができる。
【００４４】
図３に示されるように、この枠体２６には、励起光とする光を発する光源ヘッド３０及び、マウス１８から発せられる蛍光を受光する複数の受光ヘッド３２が設けられている。光源ヘッド３０及び受光ヘッド３２のそれぞれは、光軸が枠体２６の軸方向と交差する平面上となりかつ枠体２６の軸心へ向けられて配置されている。また、光源ヘッド３０及び受光ヘッド３２は、それぞれの光軸が隣接する光源ヘッド３０又は受光ヘッド３２の光軸と所定の角度θとなるように枠体２６に取り付けられている。なお、本実施の形態では、一例として１基の光源ヘッド３０と、１１基の受光ヘッド３２とを設け、角度θが３０°となるように配置されている。
【００４５】
光計測装置１２では、枠体２６内が計測位置とされており、枠体２６の軸心部に、体長方向が軸方向に沿うようにマウス１８が配置される（図３及び図５参照）。また、光計測装置１２では、ロータリーアクチュエータ２８の作動により枠体２６を回動することにより、マウス１８の周囲を回るように励起光の照射位置が変えられると共に、それぞれの照射位置でマウス１８から発せられる蛍光の計測が可能となっている。
【００４６】
これにより、光断層計測システム１０では、マウス１８の体長方向と交差する方向に沿った光断層画像の再構成を可能とする計測データが得られる。なお、光計測装置１２としては、これに限らず、マウス１８と光源ヘッド３０及び受光ヘッド３２との相対位置を移動させながら、励起光に対する蛍光の強度を計測する任意の構成を適用することができる。
【００４７】
一方、図４に示されるように、光計測装置１２には、ベース板２４を挟んでアーム３４、３６が対で配置されている。アーム３４は、支柱３８の先端にアーム３６へ向けて取り付けられたブラケット４０が設けられ、アーム３６は、支柱４２の先端にアーム３４へ向けて突設されたブラケット４４が設けられている。
【００４８】
基台２０上には、長尺のスライダ４６及びスライドベース４８が配置されている。スライダ４６及びスライドベース４８のそれぞれは、長手方向が枠体２６の軸方向（図４の紙面左右方向）に沿って配置され、ベース板２４の下端部に形成された図示しない開口部に挿通されている。
【００４９】
スライドベース４８の長手方向の一端側には、アーム３４の支柱３８が立設され、他端側には、アーム３６の支柱４２が立設されている。また、アーム３４、３６は、それぞれのブラケット４０、４４が、枠体２６の開口部に対向されている。
【００５０】
スライダ４６は、ブラケット５０Ａ、５０Ｂを介して基台２０に固定されている。このスライダ４６の内部には、例えば、ステッピングモータなどを駆動源とする送りねじ機構（図示省略）が設けられ、スライダ４６は、ステッピングモータが駆動されることによりブロック４６Ａが長手方向（図４の紙面左右方向）に沿って移動する。このブロック４６Ａには、スライドベース４８が取り付けられている。これにより、光計測装置１２では、スライダ４６が作動されることにより、一対のアーム３４、３６が一体で図４の紙面左右方向（矢印Ａ方向及び矢印Ａ方向と反対方向）へ移動される。
【００５１】
光計測装置１２では、一対のアーム３４、３６の間にマウス１８が保持される。光計測装置１２では、ベース板２４の枠体２６と反対側（図４の紙面右側）が、マウス１８の装填部５２とされ、この装填部５２で体長方向が枠体２６に軸線方向に沿うようにマウス１８が装填され、また、装填されたマウス１８の取り出しがなされる。
【００５２】
光計測装置１２は、アーム３４、３６に保持されたマウス１８を、スライダ４６によって計測ユニット２２の計測位置へ移動する。これにより、光断層計測システム１０では、マウス１８が体長方向に沿って順に計測位置を通過し、マウス１８の体長方向に沿った任意の位置での光断層画像の再構成が可能となっている。
【００５３】
一方、光断層計測システム１０では、計測対象保持具とされる検体ホルダ５４に収容されて光計測装置１２へ装填される。図１に示されるように、検体ホルダ５４は、第１及び第２のブロック部材とされる下型ブロック５６と、上型ブロック５８とによって形成される。検体ホルダ５４は、略円柱状（又は略円筒状）に形成され、軸心を通過する平面に沿って下型ホルダ５６と上型ホルダ５８とに分割された形状とされ、下型ブロック５６及び上型ブロック５８が、長手方向と交差する方向に沿った断面が略半円状とされている。なお、本実施の形態では、外形形状が円柱状とされる検体ホルダ５４を例に説明するが、これに限らず、四角形、五角形などの多角形状に形成されるものであっても良い。
【００５４】
図５に示されるように、アーム３４に取り付けられているブラケット４０には、例えば、上方に向けられた開口された凹部４０Ａが形成されている。また、アーム３６に取り付けられているブラケット４４には、上方に向けられて開口された凹部４４Ａが形成されている。
【００５５】
検体ホルダ５４は、下型ブロック５６の軸方向の一端部がブラケット４０の凹部４０Ａに収容され、他端側がブラケット４４の凹部４４Ａに収容される。また、検体ホルダ５４は、下型ブロック５６の一方の端面が凹部４０Ａの壁面４０Ｂに当接されることにより計測ユニット２２に対して軸方向に沿った位置決めがなされ、下側ブロック５６の他方の端面が凹部４４Ａの壁面４４Ｂに当接された状態で、ブラケット４４が図示しない付勢手段によりブラケット４０へ向けて付勢される。これにより、検体ホルダ５４は、ブラケット４０、４４の間に位置決めされた状態で掛け渡されて保持される。
【００５６】
ブラケット４０、４４には、凹部４０Ａ、４４Ａ内に図示しない三角形状の突起部が形成されており、図１に示されるように、検体ホルダ５４の下型ブロック５６には、この突起部に対応して三角形状の切込み部６０（図１では、一方のみを図示）が形成されている。図５に示されるように、検体ホルダ５４は、下型ブロック５６の切込み部６０にブラケット４０、４４の凹部４０Ａ、４４Ａに形成された突起部が入り込むことにより、回転方向の位置決めがなされる。
【００５７】
一方、図３及び図６に示されるように、光計測装置１２には、制御部６２が設けられ、この制御部６２によって蛍光の計測が制御される。また、制御部６２は、計測データを取得すると、取得した計測データをデータ処理装置１４へ出力する。
【００５８】
図６に示されるように、データ処理装置１４には、ＣＰＵ６４、ＲＯＭ６６、ＲＡＭ６８、記憶手段とされるＨＤＤ７０、キーボード７２（図３参照）やマウスなどの入力デバイス７４と共に、モニタ１６等がバス７６に接続された一般的構成のコンピュータが形成されている。
【００５９】
また、データ処理装置１４には、入出力インターフェイス（Ｉ／Ｏ ＩＦ）７８が設けられており、この入出力インターフェイス７８が、光計測装置１２の制御部６２に設けている入出力インターフェイス８０に接続されている。なお、光計測装置１２とデータ処理装置１４との接続は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの通信インターフェイス規格を適用することができる。また、これに限らず、公知の任意の通信インターフェイス規格を適用することができる。
【００６０】
データ処理装置１４では、ＣＰＵ６４が、ＲＡＭ６８をワークメモリとして用い、ＲＯＭ６６又はＨＤＤ７０に記憶されたプログラムを実行することにより、光計測装置１２の作動を制御し、マウス１８から発せられる蛍光の強度を計測する。また、データ処理装置１４では、光計測装置１２において計測により得られた計測データを読み込み、この計測データに基づいて蛍光の強度分布を示す光断層画像の再構成を行う。
【００６１】
光計測装置１２の制御部６２には、図示しないマイクロコンピュータを備えたコントローラ８２が設けられ、このコントローラ８２が、入出力インターフェイス８０を介してデータ処理装置１４に接続されている。
【００６２】
また、制御部６２には、光源ヘッド３０を駆動する発光駆動回路８４、受光ヘッド３２のそれぞれから出力される電気信号を増幅する増幅器（amp）８６、増幅器８６から出力される電気信号（アナログ信号）に対してＡ／Ｄ変換を行うことによりアナログ信号に応じたデジタル信号を生成するＡ／Ｄ変換器８８を備えている。
【００６３】
また、制御部６２には、ロータリーアクチュエータ２８を駆動する駆動回路９０及びスライダ４６を駆動する駆動回路９２が設けられている。これにより、光計測装置１２では、検体ホルダ５４の移動、計測ユニット２２の回動及び光源ヘッド３０、受光ヘッド３２の作動が制御されて、励起光に対する蛍光の計測が行われる。
【００６４】
ところで、マウス１８等の生体は、光に対して異方性散乱媒質とみなすことができる。異方性散乱媒質中での光の散乱の素過程では、異方的で前方散乱が支配的であるが、伝搬長がある距離を越えると多重散乱が支配的となり、その結果として、散乱方向がランダムになるために等方的散乱となる。すなわち、異方性散乱媒質は、入射された光が光浸達長（等価散乱長）に達するまでは、前方散乱が支配的な領域となっているが、光浸達長を超えた領域では、光の散乱が等方的となる（等方散乱領域）。
【００６５】
また、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ると、他方の異方性散乱媒質では、素過程で前方散乱が生じるが、その距離（光浸達長）が短いために等方散乱が継続されているように見なされる。
【００６６】
光断層計測システム１０では、検体ホルダ５４の下型ホルダ５６及び上型ブロック５８に異方性散乱媒質が用いられている。また、検体ホルダ５４では、下型ブロック５６及び上型ブロック５８に、マウス１８が収容される凹部を形成し、この凹部内にマウス１８の表皮が密着されるようにして、マウス１８が収容された検体ホルダ５４内が実質的に一体の異方性散乱媒質（等方散乱領域）と見なされるようにし、マウス１８を含めた検体ホルダ５４での光の散乱を等方散乱に近似することができるようにしている。
【００６７】
また、光断層計測システム１０では、マウス１８に対して、予め計測部位を設定し、設定した計測部位に合わせた検体ホルダ５４を用いる。図１に示されるように、マウス１８の体を、頭部１００、胴部１０２及び尾を含む足部１０４に大別したときに、主要な臓器（内臓諸器官）は胴部１０２に集中している。ここから、光断層計測システム１０では、マウス１８の胴部１０２を計測部位としており、以下では、マウス１８の胴部１０２を計測するものとして説明する。
【００６８】
検体ホルダ５４は、マウス１８の胴部１０２に対応する中間部が保定部１０６とされ、この保定部１０６を挟んで頭部１００側となる先端部１０８と、足部１０４側となる後端部１１０とに区分される。なお、下型ブロック５６及び上型ブロック５８では、保定部１０６、先端部１０８、後端部１１０を、保定部１０６Ａ及び保定部１０６Ｂ、先端部１０８Ａ及び先端部１０８Ｂ、後端部１１０Ａ及び後端部１１０Ｂとしている。
【００６９】
下型ブロック５６の保定部１０６Ａには、マウス１８の腹部１０２Ａに対応して凹部１１２が形成され、上型ブロック５８の保定部１０６Ｂには、マウス１８の背部１０２Ｂに対応して凹部１１４が形成されている。下型ブロック５６の凹部１１２は、マウス１８の胴部１００の外形のうち、腹部１０２Ａに合わせて湾曲された内面１１２Ａが形成され、上型ブロック５８の凹部１１４は、マウス１８の背部１０２Ｂに合わせて湾曲された内面１１４Ａが形成されている。このとき、凹部１１２、１１４は、マウス１８の通常状態（例えば、麻酔剤を投与していない状態）での体型に合わせているが、凹部１１４は、マウス１８の体型よりも僅かに広くても良い。
【００７０】
図１及び図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示されるように、下型ブロック５６には、凹部１１２を挟むように立壁部１２４が対で形成されている。この立壁部１２４は、凹部１１２の周縁部から上型ブロック５８へ向けて突出されている。下型ブロック５６は、この一対の立壁部１２４により凹部１１２が上型ブロック５８へ向けて延設された形状となっている。
【００７１】
上型ブロック５８には、下型ブロック５６の立壁部１２４に対応して嵌め込み溝１２８が形成されている。嵌め込み溝１２８は、立壁部１２４の外形形状に合わせて、凹部１１４の内面１１４Ａを掘り込んだ形状で形成されている。検体ホルダ５４は、下型ブロック５６の立壁部１２４が上型ブロック５８の嵌め込み溝１２８に嵌めこまれた状態で重ね合わせられる。
【００７２】
一方、下型ブロック５６の凹部１１２Ａの内面には、皺に起因する間隙を抑制する間隙抑制手段としてスジ条に多数の溝部１３２が形成されている。本実施の形態では、この溝部１３２が、検体ホルダ５４の軸方向であるマウス１８の体長方向に沿うように形成されている。
【００７３】
これにより、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示されように、保定部１０６Ａの内面１１２Ａは、その断面形状が、多数の溝部１３２により凹凸が形成された波形状とされ、表面積が広げられている。
【００７４】
この溝部１３２は、例えば、深さが約１ｍｍ、互い隣接する溝部１３２の中心間隔である溝ピッチが約２ｍｍ程度として形成されている。なお、溝部１３２の深さ及び溝ピッチは、マウス１２が弛緩して表皮が弛んだときに、弛んだ表皮が溝部１３２内に入り込む大きさであれば良く、また、滑らかな凹凸の波形状としている。
【００７５】
このような溝部１３２の深さ及び溝ピッチは、マウス１８が弛緩したときの表皮の延びに基づいて形成するものであれば良い。また、本実施の形態では、溝部１３２を検体ホルダ５４の軸方向に沿うスジ状に形成しているが、これに限らず、それぞれが内面１１２Ａの周方向に沿うようスジ状に形成されたものであっても良い。さらに、溝部１３２により内面１１２Ａが凹凸状となるように形成しているが、これに限らず、スジ状に突部を形成しても良く、また、溝部と突部とを交互に形成した構成であっても良い。
【００７６】
図１及び図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示されるように、上型ブロック５８の保定部１０６Ｂには、内面１１４Ａに、充填手段を形成するシート体１３４が設けられている。このシート体１３４は、周縁部が内面１１４Ａに接着されている。これにより、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示されるように、検体ホルダ５４では、内面１１４Ａとシート体１３４との間に空間による充填部１３６が形成される。この充填部１３６には、ゲル状の充填剤１３８（図２（Ｂ）参照）が充填される。
【００７７】
図１及び図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示されるように、上型ブロック５８には、注入口１４０が形成されている。図１に示されるように、この注入口１４０は、計測部位（マウス１８の胴部１０２）を外れた検体ホルダ５４の後端部（上型ブロック５８の後端部１１０Ｂ）に形成されている。
【００７８】
図１及び図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示されるように、上型ブロック５８では、充填部１３６と注入口１４０とが注入管１４２により連通されている。また、図２（Ｂ）に示されるように、この注入口１４０には、例えば、ピストン１４４とシリンダ１４６により形成された注入器１４８などの充填剤１３８の注入手段が連結される。
【００７９】
検体ホルダ５４では、注入口１４０に注入器１４８が連結され、注入器１４８のピストン１４４が押込まれることにより、シリンダ１４６内の充填剤１３８が、充填部１３６に注入される。これにより、充填部１３６が膨らむことにより、上型ブロック５８に形成される凹部１１４は、その容積が減少される。
【００８０】
検体ホルダ５４では、上型ブロック５８の凹部１１４にマウス１８の背部１０２Ｂが収容された状態で、充填部１３６に充填剤１３８が充填されることにより、マウス１８の背部１０２Ｂと上型ブロック５８の内面１１４Ａとの間に隙間が生じていても、この隙間が充填部１３６に注入された充填剤１３８により埋められて、実質的に、マウス１１８の表皮が上型ブロック５８の内面１１４Ａに密着した状態が得られる。
【００８１】
ここで、本実施の形態では、異方性散乱媒質として、例えば、シリコンに二酸化チタンを配合して生成した物質を用い、この物質により、少なくとも、下型ブロック５６の保定部１０６Ａ、上型ブロック５８の保定部１０６Ｂ及びシート体１３４が形成されている。また、充填剤１３８としては、シリコングリースに二酸化チタンを配合して形成した異方性散乱媒質を用いている。
【００８２】
これにより、検体ホルダ５４では、マウス１８が収容されたときに、マウス１８の胴部１０２が下型ブロック５６の保定部１０６Ａ及び上型ブロック５８の保定部１０６Ｂに密接され、少なくともマウス１８の計測部位としている胴部１０２が収容される保定部１０６（保定部１０６Ａ、１０６Ｂ）において、収容しているマウス１８との間で実質的に等方散乱領域と見なされる。
【００８３】
一方、図１に示されるように、検体ホルダ５４には、マウス１８の頭部１００に対応して、下型ブロック５６の先端部１０８Ａに凹部１１６が形成され、上型ブロック５８の先端部１０８Ｂに凹部１１８が形成されている。また、検体ホルダ５４には、マウス１８の足部１０４に対応して、下型ブロック５６の後端部１１０Ａに凹部１２０が形成され、上型ブロック５８の後端部１１０Ｂに凹部１２２が形成されている。凹部１１６〜１２２のそれぞれは、例えば、マウス１８の対応部位の大きさよりも広く形成することができる。
【００８４】
これにより、検体ホルダ５４には、下型ブロック５６と上型ブロック５８とを重ね合わせたときに、下型ブロック５６と上型ブロック５８との間に、マウス１８が収容される空洞が形成される。このときに、マウス１８は、頭部１００及び足部１０４が締め付けられることがない。
【００８５】
また、図１及び図７に示されるように、検体ホルダ５４には、先端部１０８の端面に貫通孔１５０、１５２が対で形成されている。貫通孔１５０、１５２は、下型ブロック５６に、軸線方向と交差する方向に沿った断面が略円弧状に形成された溝１５０Ａ、１５２Ａと、上型ブロック５８に、軸線方向と交差する方向に沿った断面が略円弧状の溝１５０Ｂ、１５２Ｂにより形成されている。
【００８６】
検体ブロック５４は、下型ブロック５６と上型ブロック５８とを重ねたときに、溝１５０Ａ、１５０Ｂにより貫通孔１５０が形成され、溝１５２Ａ、１５２Ｂにより貫通孔１５２が形成される。また、検体ブロック５４では、この貫通孔１５０、１５２により、マウス１８の頭部１００が収容される凹部１１６、１１８内が外部と連通され、マウス１８の呼吸用の空気の導入が可能となっている。
【００８７】
図７に示されるように、検体ホルダ５４では、貫通孔１５０にチューブ１５４の一端が連結され、貫通孔１５２にチューブ１５６が連結される。これにより、本実施の形態では、マウス１８が収容された検体ホルダ５４を光計測装置１２に装填するのに先立って、検体ホルダ５４の密接試験が行われる。
【００８８】
図６に示されるように、光計測装置１２には、送風機１５８及び流量計１６０、１６２が設けられている。送風機１５８は、図示しない駆動回路を介してコントローラ８２に接続され、流量計１６０、１６２のそれぞれは、図示しないＡ／Ｄ変換器を介してコントローラ８２に接続されている。
【００８９】
送風機１５８には、チューブ１５４が接続され、流量計１６０は、チューブ１５４に設けられると共に、流量計１６２は、チューブ１５６に設けられる（何れも図７参照）。光計測装置１２では、送風機１５８が作動することにより検体ホルダ５４の先端部１０６内に空気を送風し、送風した空気をチューブ１５６から排出する。このとき、光計測装置１２では、流量計１６０、１６２により、チューブ１５４を介して検体ホルダ５４内に流入される空気の流量Ｖinと、チューブ１５６を介して検体ホルダ５４から排出される流量Ｖoutを計測する。
【００９０】
ここで、検体ホルダ５４では、マウス１８の表皮と凹部１１２の内面１１２Ａとの間、及び凹部１１４の内面１１４Ａとの間に隙間があると、送風機１５８により頭部１００側に供給した空気の一部が足部１０４側に漏れる。これにより、流量計１６０により計測される流量Ｖinと、流量計１６２により計測された流量Ｖoutとの間に差（流量差ΔＶ）が生じる。
【００９１】
光計測装置１２では、このときの流量Ｖinと流量Ｖoutとの間の流量差ΔＶが小さく、予め設定した範囲内であれば、マウス１８の計測部位である胴部１０２が、検体ホルダ５４の下型ブロック５６及び上型ブロック５８に緊密に接していると判定する。
【００９２】
なお、送風機１５８の風量は、マウス１８の頭部１００に必要以上の圧力を与えない範囲に設定され、また、流量Ｖinと流量Ｖoutとの流量差ΔＶは、マウス１８の表皮が、計測データを用いた断層（光断層画像）の再構成に影響を与えないと判断しうるように設定した範囲であれば良い。
【００９３】
また、本実施の形態では空気の流量差ΔＶを計測するようにしているが、これに限らず、チューブ１５内の空気、及びチューブ内の空気の圧力を検出し、検出した圧力から得られる圧力差から、気密性を判定しても良い。このときには、送風機１５８又は送風機１５８に換えて用いるコンプレッサにより所定の圧力を与え、そのときの検体ホルダ５４の先頭部１０８内の圧力又は圧力変化を検出し、マウス１８の胴部１０２の表皮が下型ホルダ５６及び上型ホルダ５８に密接しているか否かを判断すれば良い。
【００９４】
一方、図１に示されるように、上型ブロック５８では、マウス１８の計測部位から外れる先端部１０８Ｂを、光の透過性が高い樹脂部材などを用いて形成している。これにより、検体ホルダ５４では、下型ブロック５６と上型ブロック５８とを重ねたときに、検体ホルダ５４の内部を視認可能とする点検部１３０を形成している。検体ホルダ５４では、この点検部１３０により、マウス１８の状態（体調など）や、保定部１０６内でマウス１８の表皮と内面１１２Ａ、１１４Ａと間の密接状態（隙間）の視認が可能となっている。
【００９５】
なお、ここでは、検体ホルダ５４の先端部１０８Ｂを透明部材により形成しているが、透明部材は、検体ホルダ５４の内部が視認可能であれば任意の部材を用いることができ、また、上型ブロック５８の先端部１０８Ｂに限らず、下型ブロック５６の先端部１０８Ａや、後端部１１０（後端部１１０Ａ、１１０Ｂ）などの、計測部位（マウス１８の胴部１０２に対応する保定部１０６）を除く部分に用いることができる。
【００９６】
このように構成されている光断層計測システム１０では、マウス１８を検体ホルダ５４に収容し、この検体ホルダ５４を光計測装置１２に装填して、マウス１８に投与した蛍光標識剤の濃度分布の計測を開始する。
【００９７】
光計測装置１２では、マウス１８を収容した検体ホルダ５４が装填されると、スライダ４６を作動させて検体ホルダ５４を移動し、この検体ホルダ５４内のマウス１８の胴部１０２（検体ホルダ５４の保定部１０６）が計測位置に達すると、励起光を照射しながら蛍光の強度の計測データを取得する。このとき、光計測装置１２では、マウス１８の所定部位を計測位置に対向させた状態で、ロータリーアクチュエータ２８を駆動することにより、光源ヘッド３０を所定の角度θずつ回動させながら、それぞれの回動位置で励起光に対する蛍光の計測を行う。
【００９８】
このようにして計測された計測データは、光計測装置１２からデータ処理装置１４へ送られ、データ処理装置１４は、この計測データを用いて所定のデータ処理（再構成処理）が行われる。これにより、データ処理装置１４は、例えば、光の拡散方程式に基づいてマウス１８の計測部位に対応して再構成した断層（光断層画像）をモニタ１６に表示する。
【００９９】
ところで、検体ホルダ５４に収容されるマウス１８は、麻酔剤が投与されることにより静止状態とされる。マウス１８は、麻酔剤が投与されることにより筋肉が弛緩して表皮に弛みが生じ、この弛みにより表皮に延びが生じる。
【０１００】
ここで、検体ホルダ５４は、下型ブロック５６の凹部１１２の内面１１２Ａにスジ状の複数の溝部１３２が設けられることにより凹凸が形成されている。これにより、下型ブロック５６の凹部１１２にマウス１８の胴部１０２が収容されると、弛んだ表皮が内面１１２Ａの溝部１３２に入り込み表皮が内面１１２Ａに密接される。このとき、下型ブロック５６は、凹凸により内面１１２Ａの表面積が広げられているので、マウス１８の弛んだ表皮に延びが生じていても、凹部１１２内に収容されたときに、表皮に生じる皺が起因する隙間が低減される。
【０１０１】
したがって、マウス１８は、腹部１０２Ａの表皮が内面１１２Ａに隙間なく接して下型ブロック５６に収容され、マウス１８と下型ブロック５６の保定部１０６Ａの間で、実質的に光の等方散乱が継続される状態となる。このような凹凸は、例えば、マウス１８の腹部１０２Ａの大きさ及び形状に沿った内面１１２Ａとなる凹部１１２を形成し、この内面１１２Ａに溝状に所定深さの窪みを形成することが好ましい。これにより、マウス１８の本来の形状を崩すことなく、表皮の弛みによる皺に起因する隙間が抑えられ、マウス１８の表皮が内面１１２Ａに接するようにできる。
【０１０２】
この下型ブロック５６には、上型ブロック５８が重ねられる。このとき、マウス１８が弛緩していることにより、マウス１８の背部１０２Ｂと凹部１１４の内面１１４Ａとの間に隙間が生じ易い。
【０１０３】
ここで、上型ブロック５８の凹部１１４内には、充填部１３６が形成されており、注入器１４８により充填剤１３８が注入されることにより、凹部１１４内で充填部１３６が膨らむ。これにより、マウス１８の背部１０２Ｂの表皮と凹部１１４の内面１１４Ａとの間に隙間が生じていると、この隙間にゲル状の充填剤１３８が入り込み、マウス１８の背部１０２Ｂと内面１１４Ａとの隙間が埋められる。
【０１０４】
充填剤１３８は、例えば、ゲル状のシリコングリースに二酸化チタンを配合した異方性散乱媒質が用いられている。したがって、マウス１８と上型ブロック５８の保定部１０６Ｂとの間で、充填剤１３８を介して光の等方散乱が継続すると見なされる状態となる。なお、充填剤１３８を充填部１３６へ注入する場合、マウス１８を必要以上に圧迫してしまうことがないように、例えば、注入圧を予め設定し、設定した注入圧を超えないように充填剤１３８を注入するなどの方法を適用することが好ましい。
【０１０５】
一方、光計測装置１２は、マウス１８が検体ホルダ５４に密着しているか否かを確認する密接試験が可能となっている。このときには、検体ホルダ５４の貫通孔１５０にチューブ１５４を連結すると共に、貫通孔１５２にチューブ１５６を連結する。この状態で送風機１５８を作動させて、検体ホルダ５４の先端部１０８へ空気を供給し、流量計１６０、１６２により検体ホルダ５４へ送り込まれる空気の流量Ｖinと、検体ホルダ５４から流出する空気の流量Ｖoutを計測する。
【０１０６】
ここで、検体ホルダ５４では、マウス１８の胴部１０２が保定部１０６（保定部１０６Ａ、１０６Ｂ）の内面（内面１１２Ａ、１１４Ａ）に密接している（隙間が狭い）と、先端部１０８から保定部１０６を経て後端部１１０へ抜ける空気量が少なく、流量Ｖinと流量Ｖoutの流量差ΔＶが小さくなる。しかし、マウス１８の胴部１０２と保定部１０６との間の隙間が広いと、この流量差ΔＶが大きくなる。
【０１０７】
ここから、光計測装置１２では、例えば、流量差ΔＶが少なく予め設定された範囲内であれば、光計測装置１２への検体ホルダ５４の装着を促し、流量差ΔＶが大きい場合には、検体ホルダ５４へのマウス１８の収容をやり直すように促すようにしても良い。
【０１０８】
これにより、光計測装置１２では、マウス１８の胴部１０２の適正な計測データの取得が可能となり、この計測データを用いることにより、マウス１８の胴部１０２の正確な光断層の再構成が可能となる。また、検体ホルダ５４では、マウス１８を必要以上に強く挟んでしまうことがなく、点検部１３０を設けて、収容されているマウス１８の状態が視認できる（図５及び図７参照）。したがって、マウス１８の表皮を下型ブロック５６と上型ブロック５８との間に挟んで傷等をつけてしまうことがなく、光断層計測システム１０では、マウス１８の適正な観測を長期にわたって行うことができる。
【０１０９】
なお、以上説明した本実施の形態では、下型ブロック５６の内面１１２Ａに凹凸を形成し、上型ブロック５８の内面１１４Ａに充填部１３６を形成したが、これに限らず、下型ブロック５６の内面１１２Ａに充填部１３６を形成し、上型ブロック５８の内面１１４Ａに凹凸を形成するようにしてもよい。
【０１１０】
また、充填部１３６を設けずに、下型ブロック５６の内面１１２Ａ及び上型ブロック５８の内面１１４Ａのそれぞれに凹凸を形成するようにしても良い。この場合、例えば、マウス１８の胴部１０２の大きさに合わせて凹部１１２、１１４を形成し、マウス１８が弛緩したときの表皮の延びに応じた表面積が得られるように溝部１３２を形成するようにすれば良い。
【０１１１】
さらに、溝部１３２を形成せずに、下型ブロック５６の内面１１２Ａ及び上型ブロック５８の内面１１４Ａのそれぞれに充填部を設けるなどして充填剤１３８が注入可能となれるようにしても良い。この場合、例えば、マウス１８の胴部１０２の大きさよりもわずかに大きく（広く）なるように凹部１１２、１１４を形成し、これにより、生じる隙間を含めて充填剤１３８を注入するようにすれば良い。
【０１１２】
一方、本実施の形態では、マウス１８の体型に合わせた保定部１０６が一体に形成された検体ホルダ５４を例に説明したが、マウス１８などの生体を計測対象として、この計測対象を収容して保持する計測対象保持具の構成はこれに限るものではない。
【０１１３】
図８には、計測対象保持具の他の一例とする検体ホルダ１７０の概略構成が示されている。この検体ホルダ１７０は、それぞれの断面が略半円状に形成された下型ブロック１７２と上型ブロック１７４とに分割され、これらが重ね合わせられて用いられる。
【０１１４】
検体ホルダ１７０は、マウス１８の頭部１００が収容される先端部１０８及び、マウス１８の足部１０４が収容される後端部１１０が形成されている。また、検体ホルダ１７０には、先端部１０８と後端部１１０との間で、マウス１８の計測部位である胴部１０２に対応する保定部１７６が形成されている。
【０１１５】
下型ブロック１７２には、保定部１７６に対応する保定部１７６Ａに、断面が円弧状の格納部１７８が形成されている。また、上型ブロック１７４には、下型ブロック１７２の格納部１７８に対応し、保定部１７６Ｂに、断面が円弧状の格納部１８０が形成されている。
【０１１６】
これにより、検体ホルダ１７０は、下型ブロック１７２と上型ブロック１７４とを重ね合わせることにより、保定部１７６内に断面が略円状の空洞が形成される。検体ホルダ１７０には、保定アダプタ１８２が用いられ、この保定アダプタ１８２が、保定部１７６内の空洞に嵌めこまれて収容される。
【０１１７】
保定アダプタ１８２は、外周面が下型ブロック１７２の格納部１７８の内面に対応した略円弧状に形成されたアダプタ１８４と、外周面が上型ブロック１７４の格納部１８０の内面に対応した略円弧状に形成されたアダプタ１８６とにより形成され、アダプタ１８４とアダプタ１８６とが重ね合わせられて用いられる。
【０１１８】
アダプタ１８４には、マウス１８の腹部１０２Ａの形状に合わせた内面の凹部１８４Ａが形成され、アダプタ１８６には、マウス１８の背部１０２Ｂの形状に合わせた内面の凹部１８６Ａが形成されている。また、アダプタ１８４には、一対の立壁部１２４が形成され、アダプタ１８６には、立壁部１２４が嵌め込まれる嵌め込み溝１２８が形成されている。
【０１１９】
このように構成されている検体ホルダ１７０は、保定アダプタ１８２のアダプタ１８４とアダプタ１８６との間に、計測部位としているマウス１８の胴部１０２を収容し、この保定アダプタ１８２を、格納部１７８、１８０に収容する。なお、アダプタ１８４を格納部１７８に嵌め込み、アダプタ１８６を格納部１８０に嵌めこんだ状態で、下型ブロック１７２にマウス１８を収容した後、上型ブロック１７４を重ねるようにしても良い。また、保定アダプタ１８２が検体ホルダ１７０内で回らないように、回り止めを施すことが好ましい。
【０１２０】
これにより、検体ホルダ１７０では、マウス１８が収容される。このとき、検体ホルダ１７０では、下型ブロック１７２にアダプタ１８４が接し、このアダプタ１８４にマウス１８の腹部１０２Ａが接する。また、検体ホルダ１７０では、上型ブロック１７４にアダプタ１８６が接し、このアダプタ１８６にマウス１８の腹部１０２Ｂが接する。
【０１２１】
したがって、検体ホルダ１７０内では、保定アダプタ１８２を介してマウス１８の計測部位である胴部１０２と、下型ブロック１７２及び上型ブロック１７４との間で光の等方散乱が継続されると見なせる状態が得られ、適正な計測データの取得が可能となる。
【０１２２】
このような保定アダプタ１８２は、計測対象とするマウス１８ごと又はマウス１８の体型ごとに作成されていれば、マウス１８の体型にあった保定アダプタ１８２を選択することができる。これにより、検体ホルダ１７０では、下型ブロック１７２及び上型ブロック１７４を交換することなく、各種の体型のマウス１８に適用することができる。
【０１２３】
特にヌードマウスなどは、成長が早く、また、体格（体型）に個体差があれば、マウス１８ごとに体型に合った検体ホルダを短時間で作成することは極めて難しい。このとき、検体ホルダ１７０では、保定アダプタ１８２のみをマウス１８の体型に合うようにしておくことで、コストアップのみでなく、計測のための準備時間も省くことができるので、円滑な計測が可能となる。すなわち、検体ホルダ１７０では、計測対象とするマウス１８の体型に合わせて保定アダプタ１８２を交換するのみで良い。
【０１２４】
なお、アダプタ１８４の内面１８４Ａ及びアダプタ１８６の内面１８６Ａには、溝部１３２を設けるなどして凹凸を形成しても良く、また、充填剤１３８を注入する充填部１３６を形成するようにしても良い。すなわち、アダプタ１８４、１８６は、検体ホルダ５４の凹部１１２、１１４の構成を適用することができ、これにより、マウス１８の胴部１０２の表皮との間の隙間を低減するようにできる。
【０１２５】
なお、以上説明した本実施の形態は、本発明の構成を限定するものではない。例えば、光断層計測システム、光計測装置は、蛍光トモグラフィーや光トモグラフィーなどのように、励起光に応じて生体から発せられる光に限らず、生体から射出される各種の光の強度等を計測する任意の構成に適用することができる。
【符号の説明】
【０１２６】
１０ 光断層計測システム
１２ 光計測装置
１４ データ処理装置
１６ モニタ
１８ マウス（計測対象）
２２ 計測ユニット
３０ 光源ヘッド
３２ 受光ヘッド
５４、１７０ 検体ホルダ
５６、１７２ 下型ブロック
５８、１７４ 上型ブロック
１０２ 胴部（計測部位）
１０６（１０６Ａ、１０６Ｂ）、１７６ 保定部
１１２、１１４ 凹部
１１２Ａ、１１４Ａ 内面
１３２ 溝部（間隙抑制手段）
１３４ シート体（間隙抑制手段、充填手段）
１３６ 充填部（間隙抑制手段、充填手段）
１３８ 充填剤
１７８、１８０ 格納部
１８２ 保定アダプタ
１８４、１８６ アダプタ（保定アダプタ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を用いたトモグラフィー（Tomography）に係り、詳細には、小動物などの生体を計測対象とするときに計測対象を保持（保定）する計測対象保持具（保定具）、生体保持具及び光計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体組織は近赤外線などの所定波長の光に対して透過性を有しており、生体に照射された光が、等方的に散乱しながら生体内を進行し、照射された光に応じた光が、生体の周囲から射出される。この生体から射出される光の強度を計測することにより、計測対象の断層情報（断層画像）の再構成が可能となる（光トモグラフィー）。
【０００３】
Ｘ線ＣＴにおいては、生体の撮影を行う場合、筒などを用いた保持部に生体を収容してＸ線ＣＴの計測が行われる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
光トモグラフィーを用いた小動物などの生体観察においては、小動物の胴部内の臓器や病変部位などの予め設定された部位に特異的に付着して蛍光を発する蛍光標識剤を投与し、励起光を照射することにより体内から発せられる蛍光を計測する。このとき、光（励起光）の照射位置を変えながら、１つの照射位置に対して、生体の周囲の複数箇所で光（蛍光）の強度を計測する。
【０００５】
このような光トモグラフィーにおいても、Ｘ線ＣＴなどと同じように、計測途中で生体が動くと、適正な断層画像の再構成が困難となるだけでなく場合によっては、再計測が必要となってしまう。
【０００６】
ここで、例えば、小動物のＸ線ＣＴの計測を行うときに、カプセルに収容した計測対象とする小動物を、スポンジ体を用いて位置ズレを防止する提案がなされている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００７】
一方、光の吸収特性、散乱係数などの光学的特性が近似した部材の間では、光の等方的散乱が継続する。ここから、光学的特性が生体と近似した部材によって形成した保持部材に生体を収容することにより、生体から射出される光の計測及び計測結果を用いた断層情報の再構成が容易となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１０５７８７号公報
【特許文献２】特開２００４−１２１２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
蛍光などを用いた光トモグラフィーにおいては、保持部材内に小動物などの計測対象を収容し、保持部材に収容された小動物との間で、光の等方散乱が継続されるためには、保持部材の内面に小動物の表皮が隙間なく接している必要がある。
【００１０】
しかしながら、計測対象を容器に収容してスポンジ体などで位置ずれを防止しただけでは、計測対象の表皮と容器の内面との間に隙間が生じ、適正な計測が困難となる。特にヌードマウスなどに対しては、緊密に接触させるために必要以上に締め付けたり、表皮を挟んだりすると寿命を縮めてしまうことがある。
【００１１】
特に、計測時には、計測対象に麻酔剤が投与されるが、ヌードマウスなどでは、麻酔剤が投与されることにより筋肉が弛緩し、表皮が弛んでしまうために、容器内に収容するときに、表皮を挟んでしまうことがある。
【００１２】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、光トモグラフィーによって小動物などの生体を、容易にかつ適正に観察可能とする計測対象保持具、生体保持具及び光計測装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するための本発明の計測対象保持具は、内部で光の等方散乱が生じる生体を計測対象とし、該計測対象の計測部位の表皮から射出される光を受光する光計測装置において、前記計測対象の保持に用いられる計測対象保持具であって、内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質により形成されると共に、長手方向が前記計測対象の体長方向に沿うように前記計測対象の一部が収容される凹部が形成された第１のブロック部材と、内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質により、前記第１のブロック部材と重ね合わせられることにより外形形状が柱状となるように形成される共に、前記第１のブロック部材が重ねられた状態で第１のブロック部材との間で前記計測対象が収容される凹部が形成された第２のブロック部材と、前記計測対象の前記計測部位と前記第１のブロック部材及び前記第２のブロック部材との間で、前記光の等方散乱が継続されるように前記計測部位の表皮と前記第１のブロック部材の凹部の内面及び前記第２のブロック部材の凹部の内面との間の間隙を抑制する間隙抑制手段と、を含む。
【００１４】
この発明によれば、光学特性として光に等方散乱を生じさせる材質である異方性散乱媒質を用いて第１及び第２のブロック部材を形成し、第１のブロック部材と第２のブロック部材を重ね合わせた内部に、生体である計測対象を収容する。
【００１５】
間隙抑制手段は、計測対象の計測部位の表皮と第１及び第２のブロック部材との間に隙間が生じるのを抑制することにより、表皮と第１及び第２のブロック部材の凹部の内面とを密接させ、計測対象と第１のブロック部材及び第２のブロック部材との間で光の等方散乱が継続されると見なされる状態とする。
【００１６】
これにより、生体から発せられる光に応じた適正な光が第１及び第２のブロック部材の外周面から射出される。この適正な光とは、光トモグラフィーにおいて適正な断層の再構成を可能とする強度の光である。また、本発明に適用される第１及び第２のブロック部材は、少なくとも生体の計測部位に対応する領域が、光学特性として光に等方散乱を生じさせる材質により形成されたものであれば良い。
【００１７】
また、本発明の計測対象保持具は、前記間隙抑制手段が、内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質でかつゲル状の充填剤を、前記第１のブロック部材の凹部の内面及び前記第２のブロック部材の凹部の内面の少なくとも一方と前記計測対象の計測部位の表皮との間に充填する充填手段を、含むものであっても良い。
【００１８】
この発明によれば、凹部の内面にゲル状の充填剤が充填される。この充填剤は、光学特性として光に等方散乱を生じさせる材質としており、これにより、実質的に生体の計測部位の表皮を第１及び第２のブロック部材に密接させた状態が得られる。
【００１９】
また、本発明の計測対象保持具は、前記間隙抑制手段が、前記第１のブロック部材の凹部の内面及び前記第２のブロック部材の凹部の内面の少なくとも一方に、スジ状に形成された溝部又は突部とすることができる。凹部の内面に複数の溝部又は突部をスジ状に形成することにより、内面に波形状の凹凸が形成されて内面の表面積が広がる。これにより、麻酔剤を投与することにより生体の表皮に弛みが生じても、凹部内に収容された生体の表皮に生じる皺に起因する隙間を抑え、生体の表皮を凹部の内面に密接させることができる。
【００２０】
本発明の計測対象保持具は、前記間隙抑制手段が、前記第１のブロック部材の凹部の内面又は前記第２のブロック部材の凹部の内面の一方にスジ状に形成された溝部又は突部と、内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質でかつゲル状の充填剤を、前記第１のブロック部材の凹部の内面又は前記第２のブロック部材の凹部の内面の一方と前記計測対象の計測部位の表皮との間に充填する充填手段と、を含むものであっても良い。
【００２１】
この発明によれば、第１又は第２のブロック部材に形成される凹部の一方の内面を波形形状として表面積が広くなるようにし、これにより、計測部材と他方の内面との間に生じる隙間が充填剤により埋められ、生体の計測部位の表皮と内面との間の隙間を確実に低減することができる。
【００２２】
本発明の計測対象保持具は、前記間隙抑制手段が、前記計測対象の計測部位の外周に応じた内面を有し、内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質で筒体状と成るように形成されて計測対象を計測部位で保定する保定アダプタと、前記第１及び第２のブロックに形成され、前記計測対象の前記計測部位と前記第１のブロック部材及び前記第２のブロック部材との間で、前記光の等方散乱が継続されるように前記計測対象を保定した前記保定アダプタが格納される格納部と、を含んでも良い。
【００２３】
この発明によれば、生体の計測部位に対応する筒体状の保定アダプタを用い、この保定アダプタが、第１及び第２のブロック部材に形成された格納部に格納される。このときに、保定アダプタを、内面が生体の表皮に緊密に接する形状で形成することにより、生体の表皮と第１及び第２のブロック部材との間で、光の等方散乱が実質的に継続される。
【００２４】
これにより、内面形状のみが生体の体型に応じた保定アダプタを用いることで、生体と第１及び第２のブロック部材とを、１つの等方散乱物質と見なすことができる。
【００２５】
一方、本発明は、内部で光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質により形成されると共に、長手方向が生体の体長方向に沿うように該生体の一部が収容される凹部が形成された第１のブロック部材と、内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質により、前記第１のブロック部材と重ね合わせられることにより外形形状が柱状となるように形成される共に、前記第１のブロック部材が重ねられた状態で第１のブロックとの間で前記生体が収容される凹部が形成された第２のブロック部材と、前記生体の体長方向に沿う予め設定された部位と前記第１のブロック部材及び前記第２のブロック部材との間で、前記光の等方散乱が継続されるように前記予め設定された部位の表皮と前記第１のブロック部材の凹部の内面及び前記第２のブロック部材の凹部の内面との間の間隙を抑制する間隙抑制手段と、を含む生体保持具としても良い。
【００２６】
本発明の生体保持具は、前記間隙抑制手段が、内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質でかつゲル状の充填剤を、前記第１のブロック部材の凹部の内面及び前記第２のブロック部材の凹部の内面の少なくとも一方と前記生体の前記予め設定された部位の表皮との間に充填する充填手段を、含んでも良く、前記間隙抑制手段が、前記第１のブロック部材の凹部の内面及び前記第２のブロック部材の凹部の内面の少なくとも一方に、スジ状に形成された溝部又は突部としても良く、さらに、前記間隙抑制手段が、前記第１のブロック部材の凹部の内面又は前記第２のブロック部材の凹部の内面の一方にスジ状に形成された溝部又は突部と、内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質でかつゲル状の充填剤を、前記第１のブロック部材の凹部の内面又は前記第２のブロック部材の凹部の内面の一方と前記生体の前記予め設定された部位の表皮との間に充填する充填手段と、を含むものであっても良い。
【００２７】
また、生体保持具は、前記間隙抑制手段が、前記生体の前記予め設定された部位の外周に応じた内面を有し、内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質で筒体状となるように形成されて生体を前記予め設定された部位で保定する保定アダプタと、前記第１及び第２のブロックに形成され、前記生体の前記予め設定された部位と前記第１のブロック部材及び前記第２のブロック部材との間で、前記光の等方散乱が継続されるように前記保定アダプタが格納される格納部と、を含むこともできる。
【００２８】
このような生体保持具を用いる光計測装置は、励起光が照射されることにより蛍光を発する蛍光標識剤が投与された生体が前記第１及び第２のブロック部材に収容された前記請求項６から請求項１０の何れか１項に記載の生体保持具と、前記生体が収容された前記生体保持具の前記第１及び第２のブロック部材を前記生体の体長方向の両端部で保持する保持手段と、前記保持手段に保持された前記生体保持具の前記第１及び第２のブロック部材の外周面の外方から、前記生体の前記予め設定された部位へ向けて前記励起光を照射する光源ヘッドと、前記光源ヘッドから照射された前記励起光により前記生体の前記予め設定された部位内の前記蛍光標識剤から発せられて、前記生体の体長方向と交差する方向に沿って前記第１及び第２のブロック部材の外周面から射出される蛍光を受光する受光ヘッドと、を含むものであれば良い。
【００２９】
さらに、光計測装置は、リング状の内部に前記生体保持具が配置され、外周部に前記光源ヘッドと、複数の前記受光ヘッドとが配置された機枠を含むことができ、さらに、前記機枠を、前記保持部材が配置される軸心部を軸に相対的に回動する回動手段と、前記保持手段を前記機枠の軸方向に沿って相対移動する移動手段を含むことができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように本発明の計測対象保持具及び生体保持具によれば、計測対象の計測部位と第１及び第２のブロック部材との間で、光の等方散乱が継続されるようにできるので、計測対象である生体から放出される光に応じた適正な光が得られる。
【００３１】
このとき、本発明では、簡単な構成で第１及び第２のブロック部材の凹部の内面の面積を拡大して、計測対象の表皮の皺により生じる隙間を低減できる。
【００３２】
また、本発明では、実質的に計測対象の表皮が第１及び第２のブロック部材の内面に緊密に接した状態を形成することができる。
【００３３】
さらに、本発明では、計測対象の体型に応じて複数種類の保定アダプタを用意することにより、計測対象の体型にかかわらず、１組の第１及び第２のブロック部材によって計測対象の計測部位と第１及び第２のブロック部材の間で光の等方散乱が継続される状態が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施の形態に係る検体ホルダの概略構成を示す斜視図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は図１の２−２線に沿った検体ホルダの要部の断面図であり、（Ａ）はマウスを収容していない状態を示し、（Ｂ）はマウスを収容した状態を示している。
【図３】光計測システムの要部の概略構成図である。
【図４】光計測装置の要部の概略構成図である。
【図５】光計測装置への検体ホルダの装着を示す概略図である。
【図６】光計測システムの制御部の概略構成図である。
【図７】チューブを接続した状態を示す検体ホルダの要部の概略斜視図である。
【図８】検体ホルダの他の一例を示す要部の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下に、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図３、図４及び図６には、本実施の形態に係る光断層計測システム１０の概略構成が示されている。図３及び図６に示されるように、光断層計測システム１０は、光計測装置１２及び、データ処理装置１４を含んでいる。データ処理装置１４には、表示手段とされるモニタ１６が設けられており、光断層計測システム１０では、このモニタ１６に処理設定の表示、処理状態の表示、処理結果（計測結果の表示）などの各種の表示がなされる。
【００３６】
本実施の形態に係る光断層計測システム１０では、計測対象（検体）とする生体として、例えば、ヌードマウスなどの小動物を適用しており、以下では、マウス１８（図１参照）として説明する。また、本実施の形態では、マウス１８内の臓器や病変部位などの予め設定された部位に特異的に付着する抗体などに蛍光物質が含ませた蛍光標識剤を投与する。
【００３７】
光計測装置１２では、蛍光標識剤（蛍光物質）に対して励起光となる所定波長の光（例えば近赤外線など）をマウス１８に照射し、この励起光によってマウス１８内の蛍光物質から発せられて、マウス１８の周囲から放出される蛍光を計測する。
【００３８】
また、光計測装置１２では、マウス１８への励起光の照射位置を変えながら、それぞれの照射位置でマウス１８から放出される蛍光を複数箇所で計測し、励起光の照射位置ごとの光（蛍光）の強度を示すデータ（以下、計測データとする）を取得する。さらに、光計測装置１２では、計測データを所定のタイミングでデータ処理装置１４へ出力する。
【００３９】
データ処理装置１４では、光計測装置１２から入力された計測データに対して所定の演算処理を施すことにより、光断層情報として、マウス１８中の蛍光物質（蛍光標識剤）の濃度分布情報を取得する。また、データ処理装置１４では、取得した蛍光の濃度分布情報に基づいて光断層画像（断層における蛍光標識材の分布）の再構成を行い、再構成した光断層画像をモニタ１６等に表示する。なお、本発明は、これに限らず、計測対象とされる生体から射出ないし放出される光を計測する任意の構成に適用することができる。
【００４０】
図４に示されるように、光計測装置１２には、ケーシング（図示省略）内に設けられた基台２０上に計測ユニット２２が取り付けられている。計測ユニット２２は、ベース板２４を備え、このベース板２４が基台２０上に立設されている。
【００４１】
また、ベース板２４には、一方の面に枠体２６が設けられている。図３に示されるように、この枠体２６は、リング状に形成され、ベース板２４（図３では図示省略）に形成されている図示しない円孔と同軸となるように配置されている。
【００４２】
図４に示されるように、計測ユニット２２には、ベース板２４と枠体２６との間にロータリーアクチュエータ２８が配置されている。ロータリーアクチュエータ２８には、ベース板２４の円孔に対応した図示しない空洞部が形成され、この空洞部が枠体２６と同軸となるように配置されている。また、ロータリーアクチュエータ２８は、ベース板２４に固定され、このロータリーアクチュエータ２８に枠体２６が取り付けられて支持されている。
【００４３】
ロータリーアクチュエータ２８は、例えば、図示しないモータの駆動力によって枠体２６を回動する。なお、ロータリーアクチュエータ２８は、ステッピングモータ、パルスモータなどの任意の構成のモータを適用でき、また、モータに限らずエアにより駆動されるなど任意の構成を適用することができる。
【００４４】
図３に示されるように、この枠体２６には、励起光とする光を発する光源ヘッド３０及び、マウス１８から発せられる蛍光を受光する複数の受光ヘッド３２が設けられている。光源ヘッド３０及び受光ヘッド３２のそれぞれは、光軸が枠体２６の軸方向と交差する平面上となりかつ枠体２６の軸心へ向けられて配置されている。また、光源ヘッド３０及び受光ヘッド３２は、それぞれの光軸が隣接する光源ヘッド３０又は受光ヘッド３２の光軸と所定の角度θとなるように枠体２６に取り付けられている。なお、本実施の形態では、一例として１基の光源ヘッド３０と、１１基の受光ヘッド３２とを設け、角度θが３０°となるように配置されている。
【００４５】
光計測装置１２では、枠体２６内が計測位置とされており、枠体２６の軸心部に、体長方向が軸方向に沿うようにマウス１８が配置される（図３及び図５参照）。また、光計測装置１２では、ロータリーアクチュエータ２８の作動により枠体２６を回動することにより、マウス１８の周囲を回るように励起光の照射位置が変えられると共に、それぞれの照射位置でマウス１８から発せられる蛍光の計測が可能となっている。
【００４６】
これにより、光断層計測システム１０では、マウス１８の体長方向と交差する方向に沿った光断層画像の再構成を可能とする計測データが得られる。なお、光計測装置１２としては、これに限らず、マウス１８と光源ヘッド３０及び受光ヘッド３２との相対位置を移動させながら、励起光に対する蛍光の強度を計測する任意の構成を適用することができる。
【００４７】
一方、図４に示されるように、光計測装置１２には、ベース板２４を挟んでアーム３４、３６が対で配置されている。アーム３４は、支柱３８の先端にアーム３６へ向けて取り付けられたブラケット４０が設けられ、アーム３６は、支柱４２の先端にアーム３４へ向けて突設されたブラケット４４が設けられている。
【００４８】
基台２０上には、長尺のスライダ４６及びスライドベース４８が配置されている。スライダ４６及びスライドベース４８のそれぞれは、長手方向が枠体２６の軸方向（図４の紙面左右方向）に沿って配置され、ベース板２４の下端部に形成された図示しない開口部に挿通されている。
【００４９】
スライドベース４８の長手方向の一端側には、アーム３４の支柱３８が立設され、他端側には、アーム３６の支柱４２が立設されている。また、アーム３４、３６は、それぞれのブラケット４０、４４が、枠体２６の開口部に対向されている。
【００５０】
スライダ４６は、ブラケット５０Ａ、５０Ｂを介して基台２０に固定されている。このスライダ４６の内部には、例えば、ステッピングモータなどを駆動源とする送りねじ機構（図示省略）が設けられ、スライダ４６は、ステッピングモータが駆動されることによりブロック４６Ａが長手方向（図４の紙面左右方向）に沿って移動する。このブロック４６Ａには、スライドベース４８が取り付けられている。これにより、光計測装置１２では、スライダ４６が作動されることにより、一対のアーム３４、３６が一体で図４の紙面左右方向（矢印Ａ方向及び矢印Ａ方向と反対方向）へ移動される。
【００５１】
光計測装置１２では、一対のアーム３４、３６の間にマウス１８が保持される。光計測装置１２では、ベース板２４の枠体２６と反対側（図４の紙面右側）が、マウス１８の装填部５２とされ、この装填部５２で体長方向が枠体２６に軸線方向に沿うようにマウス１８が装填され、また、装填されたマウス１８の取り出しがなされる。
【００５２】
光計測装置１２は、アーム３４、３６に保持されたマウス１８を、スライダ４６によって計測ユニット２２の計測位置へ移動する。これにより、光断層計測システム１０では、マウス１８が体長方向に沿って順に計測位置を通過し、マウス１８の体長方向に沿った任意の位置での光断層画像の再構成が可能となっている。
【００５３】
一方、光断層計測システム１０では、計測対象保持具とされる検体ホルダ５４に収容されて光計測装置１２へ装填される。図１に示されるように、検体ホルダ５４は、第１及び第２のブロック部材とされる下型ブロック５６と、上型ブロック５８とによって形成される。検体ホルダ５４は、略円柱状（又は略円筒状）に形成され、軸心を通過する平面に沿って下型ホルダ５６と上型ホルダ５８とに分割された形状とされ、下型ブロック５６及び上型ブロック５８が、長手方向と交差する方向に沿った断面が略半円状とされている。なお、本実施の形態では、外形形状が円柱状とされる検体ホルダ５４を例に説明するが、これに限らず、四角形、五角形などの多角形状に形成されるものであっても良い。
【００５４】
図５に示されるように、アーム３４に取り付けられているブラケット４０には、例えば、上方に向けられた開口された凹部４０Ａが形成されている。また、アーム３６に取り付けられているブラケット４４には、上方に向けられて開口された凹部４４Ａが形成されている。
【００５５】
検体ホルダ５４は、下型ブロック５６の軸方向の一端部がブラケット４０の凹部４０Ａに収容され、他端側がブラケット４４の凹部４４Ａに収容される。また、検体ホルダ５４は、下型ブロック５６の一方の端面が凹部４０Ａの壁面４０Ｂに当接されることにより計測ユニット２２に対して軸方向に沿った位置決めがなされ、下側ブロック５６の他方の端面が凹部４４Ａの壁面４４Ｂに当接された状態で、ブラケット４４が図示しない付勢手段によりブラケット４０へ向けて付勢される。これにより、検体ホルダ５４は、ブラケット４０、４４の間に位置決めされた状態で掛け渡されて保持される。
【００５６】
ブラケット４０、４４には、凹部４０Ａ、４４Ａ内に図示しない三角形状の突起部が形成されており、図１に示されるように、検体ホルダ５４の下型ブロック５６には、この突起部に対応して三角形状の切込み部６０（図１では、一方のみを図示）が形成されている。図５に示されるように、検体ホルダ５４は、下型ブロック５６の切込み部６０にブラケット４０、４４の凹部４０Ａ、４４Ａに形成された突起部が入り込むことにより、回転方向の位置決めがなされる。
【００５７】
一方、図３及び図６に示されるように、光計測装置１２には、制御部６２が設けられ、この制御部６２によって蛍光の計測が制御される。また、制御部６２は、計測データを取得すると、取得した計測データをデータ処理装置１４へ出力する。
【００５８】
図６に示されるように、データ処理装置１４には、ＣＰＵ６４、ＲＯＭ６６、ＲＡＭ６８、記憶手段とされるＨＤＤ７０、キーボード７２（図３参照）やマウスなどの入力デバイス７４と共に、モニタ１６等がバス７６に接続された一般的構成のコンピュータが形成されている。
【００５９】
また、データ処理装置１４には、入出力インターフェイス（Ｉ／Ｏ ＩＦ）７８が設けられており、この入出力インターフェイス７８が、光計測装置１２の制御部６２に設けている入出力インターフェイス８０に接続されている。なお、光計測装置１２とデータ処理装置１４との接続は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの通信インターフェイス規格を適用することができる。また、これに限らず、公知の任意の通信インターフェイス規格を適用することができる。
【００６０】
データ処理装置１４では、ＣＰＵ６４が、ＲＡＭ６８をワークメモリとして用い、ＲＯＭ６６又はＨＤＤ７０に記憶されたプログラムを実行することにより、光計測装置１２の作動を制御し、マウス１８から発せられる蛍光の強度を計測する。また、データ処理装置１４では、光計測装置１２において計測により得られた計測データを読み込み、この計測データに基づいて蛍光の強度分布を示す光断層画像の再構成を行う。
【００６１】
光計測装置１２の制御部６２には、図示しないマイクロコンピュータを備えたコントローラ８２が設けられ、このコントローラ８２が、入出力インターフェイス８０を介してデータ処理装置１４に接続されている。
【００６２】
また、制御部６２には、光源ヘッド３０を駆動する発光駆動回路８４、受光ヘッド３２のそれぞれから出力される電気信号を増幅する増幅器（amp）８６、増幅器８６から出力される電気信号（アナログ信号）に対してＡ／Ｄ変換を行うことによりアナログ信号に応じたデジタル信号を生成するＡ／Ｄ変換器８８を備えている。
【００６３】
また、制御部６２には、ロータリーアクチュエータ２８を駆動する駆動回路９０及びスライダ４６を駆動する駆動回路９２が設けられている。これにより、光計測装置１２では、検体ホルダ５４の移動、計測ユニット２２の回動及び光源ヘッド３０、受光ヘッド３２の作動が制御されて、励起光に対する蛍光の計測が行われる。
【００６４】
ところで、マウス１８等の生体は、光に対して異方性散乱媒質とみなすことができる。異方性散乱媒質中での光の散乱の素過程では、異方的で前方散乱が支配的であるが、伝搬長がある距離を越えると多重散乱が支配的となり、その結果として、散乱方向がランダムになるために等方的散乱となる。すなわち、異方性散乱媒質は、入射された光が光浸達長（等価散乱長）に達するまでは、前方散乱が支配的な領域となっているが、光浸達長を超えた領域では、光の散乱が等方的となる（等方散乱領域）。
【００６５】
また、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ると、他方の異方性散乱媒質では、素過程で前方散乱が生じるが、その距離（光浸達長）が短いために等方散乱が継続されているように見なされる。
【００６６】
光断層計測システム１０では、検体ホルダ５４の下型ホルダ５６及び上型ブロック５８に異方性散乱媒質が用いられている。また、検体ホルダ５４では、下型ブロック５６及び上型ブロック５８に、マウス１８が収容される凹部を形成し、この凹部内にマウス１８の表皮が密着されるようにして、マウス１８が収容された検体ホルダ５４内が実質的に一体の異方性散乱媒質（等方散乱領域）と見なされるようにし、マウス１８を含めた検体ホルダ５４での光の散乱を等方散乱に近似することができるようにしている。
【００６７】
また、光断層計測システム１０では、マウス１８に対して、予め計測部位を設定し、設定した計測部位に合わせた検体ホルダ５４を用いる。図１に示されるように、マウス１８の体を、頭部１００、胴部１０２及び尾を含む足部１０４に大別したときに、主要な臓器（内臓諸器官）は胴部１０２に集中している。ここから、光断層計測システム１０では、マウス１８の胴部１０２を計測部位としており、以下では、マウス１８の胴部１０２を計測するものとして説明する。
【００６８】
検体ホルダ５４は、マウス１８の胴部１０２に対応する中間部が保定部１０６とされ、この保定部１０６を挟んで頭部１００側となる先端部１０８と、足部１０４側となる後端部１１０とに区分される。なお、下型ブロック５６及び上型ブロック５８では、保定部１０６、先端部１０８、後端部１１０を、保定部１０６Ａ及び保定部１０６Ｂ、先端部１０８Ａ及び先端部１０８Ｂ、後端部１１０Ａ及び後端部１１０Ｂとしている。
【００６９】
下型ブロック５６の保定部１０６Ａには、マウス１８の腹部１０２Ａに対応して凹部１１２が形成され、上型ブロック５８の保定部１０６Ｂには、マウス１８の背部１０２Ｂに対応して凹部１１４が形成されている。下型ブロック５６の凹部１１２は、マウス１８の胴部１００の外形のうち、腹部１０２Ａに合わせて湾曲された内面１１２Ａが形成され、上型ブロック５８の凹部１１４は、マウス１８の背部１０２Ｂに合わせて湾曲された内面１１４Ａが形成されている。このとき、凹部１１２、１１４は、マウス１８の通常状態（例えば、麻酔剤を投与していない状態）での体型に合わせているが、凹部１１４は、マウス１８の体型よりも僅かに広くても良い。
【００７０】
図１及び図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示されるように、下型ブロック５６には、凹部１１２を挟むように立壁部１２４が対で形成されている。この立壁部１２４は、凹部１１２の周縁部から上型ブロック５８へ向けて突出されている。下型ブロック５６は、この一対の立壁部１２４により凹部１１２が上型ブロック５８へ向けて延設された形状となっている。
【００７１】
上型ブロック５８には、下型ブロック５６の立壁部１２４に対応して嵌め込み溝１２８が形成されている。嵌め込み溝１２８は、立壁部１２４の外形形状に合わせて、凹部１１４の内面１１４Ａを掘り込んだ形状で形成されている。検体ホルダ５４は、下型ブロック５６の立壁部１２４が上型ブロック５８の嵌め込み溝１２８に嵌めこまれた状態で重ね合わせられる。
【００７２】
一方、下型ブロック５６の凹部１１２Ａの内面には、皺に起因する間隙を抑制する間隙抑制手段としてスジ条に多数の溝部１３２が形成されている。本実施の形態では、この溝部１３２が、検体ホルダ５４の軸方向であるマウス１８の体長方向に沿うように形成されている。
【００７３】
これにより、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示されように、保定部１０６Ａの内面１１２Ａは、その断面形状が、多数の溝部１３２により凹凸が形成された波形状とされ、表面積が広げられている。
【００７４】
この溝部１３２は、例えば、深さが約１ｍｍ、互い隣接する溝部１３２の中心間隔である溝ピッチが約２ｍｍ程度として形成されている。なお、溝部１３２の深さ及び溝ピッチは、マウス１２が弛緩して表皮が弛んだときに、弛んだ表皮が溝部１３２内に入り込む大きさであれば良く、また、滑らかな凹凸の波形状としている。
【００７５】
このような溝部１３２の深さ及び溝ピッチは、マウス１８が弛緩したときの表皮の延びに基づいて形成するものであれば良い。また、本実施の形態では、溝部１３２を検体ホルダ５４の軸方向に沿うスジ状に形成しているが、これに限らず、それぞれが内面１１２Ａの周方向に沿うようスジ状に形成されたものであっても良い。さらに、溝部１３２により内面１１２Ａが凹凸状となるように形成しているが、これに限らず、スジ状に突部を形成しても良く、また、溝部と突部とを交互に形成した構成であっても良い。
【００７６】
図１及び図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示されるように、上型ブロック５８の保定部１０６Ｂには、内面１１４Ａに、充填手段を形成するシート体１３４が設けられている。このシート体１３４は、周縁部が内面１１４Ａに接着されている。これにより、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示されるように、検体ホルダ５４では、内面１１４Ａとシート体１３４との間に空間による充填部１３６が形成される。この充填部１３６には、ゲル状の充填剤１３８（図２（Ｂ）参照）が充填される。
【００７７】
図１及び図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示されるように、上型ブロック５８には、注入口１４０が形成されている。図１に示されるように、この注入口１４０は、計測部位（マウス１８の胴部１０２）を外れた検体ホルダ５４の後端部（上型ブロック５８の後端部１１０Ｂ）に形成されている。
【００７８】
図１及び図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示されるように、上型ブロック５８では、充填部１３６と注入口１４０とが注入管１４２により連通されている。また、図２（Ｂ）に示されるように、この注入口１４０には、例えば、ピストン１４４とシリンダ１４６により形成された注入器１４８などの充填剤１３８の注入手段が連結される。
【００７９】
検体ホルダ５４では、注入口１４０に注入器１４８が連結され、注入器１４８のピストン１４４が押込まれることにより、シリンダ１４６内の充填剤１３８が、充填部１３６に注入される。これにより、充填部１３６が膨らむことにより、上型ブロック５８に形成される凹部１１４は、その容積が減少される。
【００８０】
検体ホルダ５４では、上型ブロック５８の凹部１１４にマウス１８の背部１０２Ｂが収容された状態で、充填部１３６に充填剤１３８が充填されることにより、マウス１８の背部１０２Ｂと上型ブロック５８の内面１１４Ａとの間に隙間が生じていても、この隙間が充填部１３６に注入された充填剤１３８により埋められて、実質的に、マウス１１８の表皮が上型ブロック５８の内面１１４Ａに密着した状態が得られる。
【００８１】
ここで、本実施の形態では、異方性散乱媒質として、例えば、シリコンに二酸化チタンを配合して生成した物質を用い、この物質により、少なくとも、下型ブロック５６の保定部１０６Ａ、上型ブロック５８の保定部１０６Ｂ及びシート体１３４が形成されている。また、充填剤１３８としては、シリコングリースに二酸化チタンを配合して形成した異方性散乱媒質を用いている。
【００８２】
これにより、検体ホルダ５４では、マウス１８が収容されたときに、マウス１８の胴部１０２が下型ブロック５６の保定部１０６Ａ及び上型ブロック５８の保定部１０６Ｂに密接され、少なくともマウス１８の計測部位としている胴部１０２が収容される保定部１０６（保定部１０６Ａ、１０６Ｂ）において、収容しているマウス１８との間で実質的に等方散乱領域と見なされる。
【００８３】
一方、図１に示されるように、検体ホルダ５４には、マウス１８の頭部１００に対応して、下型ブロック５６の先端部１０８Ａに凹部１１６が形成され、上型ブロック５８の先端部１０８Ｂに凹部１１８が形成されている。また、検体ホルダ５４には、マウス１８の足部１０４に対応して、下型ブロック５６の後端部１１０Ａに凹部１２０が形成され、上型ブロック５８の後端部１１０Ｂに凹部１２２が形成されている。凹部１１６〜１２２のそれぞれは、例えば、マウス１８の対応部位の大きさよりも広く形成することができる。
【００８４】
これにより、検体ホルダ５４には、下型ブロック５６と上型ブロック５８とを重ね合わせたときに、下型ブロック５６と上型ブロック５８との間に、マウス１８が収容される空洞が形成される。このときに、マウス１８は、頭部１００及び足部１０４が締め付けられることがない。
【００８５】
また、図１及び図７に示されるように、検体ホルダ５４には、先端部１０８の端面に貫通孔１５０、１５２が対で形成されている。貫通孔１５０、１５２は、下型ブロック５６に、軸線方向と交差する方向に沿った断面が略円弧状に形成された溝１５０Ａ、１５２Ａと、上型ブロック５８に、軸線方向と交差する方向に沿った断面が略円弧状の溝１５０Ｂ、１５２Ｂにより形成されている。
【００８６】
検体ブロック５４は、下型ブロック５６と上型ブロック５８とを重ねたときに、溝１５０Ａ、１５０Ｂにより貫通孔１５０が形成され、溝１５２Ａ、１５２Ｂにより貫通孔１５２が形成される。また、検体ブロック５４では、この貫通孔１５０、１５２により、マウス１８の頭部１００が収容される凹部１１６、１１８内が外部と連通され、マウス１８の呼吸用の空気の導入が可能となっている。
【００８７】
図７に示されるように、検体ホルダ５４では、貫通孔１５０にチューブ１５４の一端が連結され、貫通孔１５２にチューブ１５６が連結される。これにより、本実施の形態では、マウス１８が収容された検体ホルダ５４を光計測装置１２に装填するのに先立って、検体ホルダ５４の密接試験が行われる。
【００８８】
図６に示されるように、光計測装置１２には、送風機１５８及び流量計１６０、１６２が設けられている。送風機１５８は、図示しない駆動回路を介してコントローラ８２に接続され、流量計１６０、１６２のそれぞれは、図示しないＡ／Ｄ変換器を介してコントローラ８２に接続されている。
【００８９】
送風機１５８には、チューブ１５４が接続され、流量計１６０は、チューブ１５４に設けられると共に、流量計１６２は、チューブ１５６に設けられる（何れも図７参照）。光計測装置１２では、送風機１５８が作動することにより検体ホルダ５４の先端部１０６内に空気を送風し、送風した空気をチューブ１５６から排出する。このとき、光計測装置１２では、流量計１６０、１６２により、チューブ１５４を介して検体ホルダ５４内に流入される空気の流量Ｖinと、チューブ１５６を介して検体ホルダ５４から排出される流量Ｖoutを計測する。
【００９０】
ここで、検体ホルダ５４では、マウス１８の表皮と凹部１１２の内面１１２Ａとの間、及び凹部１１４の内面１１４Ａとの間に隙間があると、送風機１５８により頭部１００側に供給した空気の一部が足部１０４側に漏れる。これにより、流量計１６０により計測される流量Ｖinと、流量計１６２により計測された流量Ｖoutとの間に差（流量差ΔＶ）が生じる。
【００９１】
光計測装置１２では、このときの流量Ｖinと流量Ｖoutとの間の流量差ΔＶが小さく、予め設定した範囲内であれば、マウス１８の計測部位である胴部１０２が、検体ホルダ５４の下型ブロック５６及び上型ブロック５８に緊密に接していると判定する。
【００９２】
なお、送風機１５８の風量は、マウス１８の頭部１００に必要以上の圧力を与えない範囲に設定され、また、流量Ｖinと流量Ｖoutとの流量差ΔＶは、マウス１８の表皮が、計測データを用いた断層（光断層画像）の再構成に影響を与えないと判断しうるように設定した範囲であれば良い。
【００９３】
また、本実施の形態では空気の流量差ΔＶを計測するようにしているが、これに限らず、チューブ１５内の空気、及びチューブ内の空気の圧力を検出し、検出した圧力から得られる圧力差から、気密性を判定しても良い。このときには、送風機１５８又は送風機１５８に換えて用いるコンプレッサにより所定の圧力を与え、そのときの検体ホルダ５４の先頭部１０８内の圧力又は圧力変化を検出し、マウス１８の胴部１０２の表皮が下型ホルダ５６及び上型ホルダ５８に密接しているか否かを判断すれば良い。
【００９４】
一方、図１に示されるように、上型ブロック５８では、マウス１８の計測部位から外れる先端部１０８Ｂを、光の透過性が高い樹脂部材などを用いて形成している。これにより、検体ホルダ５４では、下型ブロック５６と上型ブロック５８とを重ねたときに、検体ホルダ５４の内部を視認可能とする点検部１３０を形成している。検体ホルダ５４では、この点検部１３０により、マウス１８の状態（体調など）や、保定部１０６内でマウス１８の表皮と内面１１２Ａ、１１４Ａと間の密接状態（隙間）の視認が可能となっている。
【００９５】
なお、ここでは、検体ホルダ５４の先端部１０８Ｂを透明部材により形成しているが、透明部材は、検体ホルダ５４の内部が視認可能であれば任意の部材を用いることができ、また、上型ブロック５８の先端部１０８Ｂに限らず、下型ブロック５６の先端部１０８Ａや、後端部１１０（後端部１１０Ａ、１１０Ｂ）などの、計測部位（マウス１８の胴部１０２に対応する保定部１０６）を除く部分に用いることができる。
【００９６】
このように構成されている光断層計測システム１０では、マウス１８を検体ホルダ５４に収容し、この検体ホルダ５４を光計測装置１２に装填して、マウス１８に投与した蛍光標識剤の濃度分布の計測を開始する。
【００９７】
光計測装置１２では、マウス１８を収容した検体ホルダ５４が装填されると、スライダ４６を作動させて検体ホルダ５４を移動し、この検体ホルダ５４内のマウス１８の胴部１０２（検体ホルダ５４の保定部１０６）が計測位置に達すると、励起光を照射しながら蛍光の強度の計測データを取得する。このとき、光計測装置１２では、マウス１８の所定部位を計測位置に対向させた状態で、ロータリーアクチュエータ２８を駆動することにより、光源ヘッド３０を所定の角度θずつ回動させながら、それぞれの回動位置で励起光に対する蛍光の計測を行う。
【００９８】
このようにして計測された計測データは、光計測装置１２からデータ処理装置１４へ送られ、データ処理装置１４は、この計測データを用いて所定のデータ処理（再構成処理）が行われる。これにより、データ処理装置１４は、例えば、光の拡散方程式に基づいてマウス１８の計測部位に対応して再構成した断層（光断層画像）をモニタ１６に表示する。
【００９９】
ところで、検体ホルダ５４に収容されるマウス１８は、麻酔剤が投与されることにより静止状態とされる。マウス１８は、麻酔剤が投与されることにより筋肉が弛緩して表皮に弛みが生じ、この弛みにより表皮に延びが生じる。
【０１００】
ここで、検体ホルダ５４は、下型ブロック５６の凹部１１２の内面１１２Ａにスジ状の複数の溝部１３２が設けられることにより凹凸が形成されている。これにより、下型ブロック５６の凹部１１２にマウス１８の胴部１０２が収容されると、弛んだ表皮が内面１１２Ａの溝部１３２に入り込み表皮が内面１１２Ａに密接される。このとき、下型ブロック５６は、凹凸により内面１１２Ａの表面積が広げられているので、マウス１８の弛んだ表皮に延びが生じていても、凹部１１２内に収容されたときに、表皮に生じる皺が起因する隙間が低減される。
【０１０１】
したがって、マウス１８は、腹部１０２Ａの表皮が内面１１２Ａに隙間なく接して下型ブロック５６に収容され、マウス１８と下型ブロック５６の保定部１０６Ａの間で、実質的に光の等方散乱が継続される状態となる。このような凹凸は、例えば、マウス１８の腹部１０２Ａの大きさ及び形状に沿った内面１１２Ａとなる凹部１１２を形成し、この内面１１２Ａに溝状に所定深さの窪みを形成することが好ましい。これにより、マウス１８の本来の形状を崩すことなく、表皮の弛みによる皺に起因する隙間が抑えられ、マウス１８の表皮が内面１１２Ａに接するようにできる。
【０１０２】
この下型ブロック５６には、上型ブロック５８が重ねられる。このとき、マウス１８が弛緩していることにより、マウス１８の背部１０２Ｂと凹部１１４の内面１１４Ａとの間に隙間が生じ易い。
【０１０３】
ここで、上型ブロック５８の凹部１１４内には、充填部１３６が形成されており、注入器１４８により充填剤１３８が注入されることにより、凹部１１４内で充填部１３６が膨らむ。これにより、マウス１８の背部１０２Ｂの表皮と凹部１１４の内面１１４Ａとの間に隙間が生じていると、この隙間にゲル状の充填剤１３８が入り込み、マウス１８の背部１０２Ｂと内面１１４Ａとの隙間が埋められる。
【０１０４】
充填剤１３８は、例えば、ゲル状のシリコングリースに二酸化チタンを配合した異方性散乱媒質が用いられている。したがって、マウス１８と上型ブロック５８の保定部１０６Ｂとの間で、充填剤１３８を介して光の等方散乱が継続すると見なされる状態となる。なお、充填剤１３８を充填部１３６へ注入する場合、マウス１８を必要以上に圧迫してしまうことがないように、例えば、注入圧を予め設定し、設定した注入圧を超えないように充填剤１３８を注入するなどの方法を適用することが好ましい。
【０１０５】
一方、光計測装置１２は、マウス１８が検体ホルダ５４に密着しているか否かを確認する密接試験が可能となっている。このときには、検体ホルダ５４の貫通孔１５０にチューブ１５４を連結すると共に、貫通孔１５２にチューブ１５６を連結する。この状態で送風機１５８を作動させて、検体ホルダ５４の先端部１０８へ空気を供給し、流量計１６０、１６２により検体ホルダ５４へ送り込まれる空気の流量Ｖinと、検体ホルダ５４から流出する空気の流量Ｖoutを計測する。
【０１０６】
ここで、検体ホルダ５４では、マウス１８の胴部１０２が保定部１０６（保定部１０６Ａ、１０６Ｂ）の内面（内面１１２Ａ、１１４Ａ）に密接している（隙間が狭い）と、先端部１０８から保定部１０６を経て後端部１１０へ抜ける空気量が少なく、流量Ｖinと流量Ｖoutの流量差ΔＶが小さくなる。しかし、マウス１８の胴部１０２と保定部１０６との間の隙間が広いと、この流量差ΔＶが大きくなる。
【０１０７】
ここから、光計測装置１２では、例えば、流量差ΔＶが少なく予め設定された範囲内であれば、光計測装置１２への検体ホルダ５４の装着を促し、流量差ΔＶが大きい場合には、検体ホルダ５４へのマウス１８の収容をやり直すように促すようにしても良い。
【０１０８】
これにより、光計測装置１２では、マウス１８の胴部１０２の適正な計測データの取得が可能となり、この計測データを用いることにより、マウス１８の胴部１０２の正確な光断層の再構成が可能となる。また、検体ホルダ５４では、マウス１８を必要以上に強く挟んでしまうことがなく、点検部１３０を設けて、収容されているマウス１８の状態が視認できる（図５及び図７参照）。したがって、マウス１８の表皮を下型ブロック５６と上型ブロック５８との間に挟んで傷等をつけてしまうことがなく、光断層計測システム１０では、マウス１８の適正な観測を長期にわたって行うことができる。
【０１０９】
なお、以上説明した本実施の形態では、下型ブロック５６の内面１１２Ａに凹凸を形成し、上型ブロック５８の内面１１４Ａに充填部１３６を形成したが、これに限らず、下型ブロック５６の内面１１２Ａに充填部１３６を形成し、上型ブロック５８の内面１１４Ａに凹凸を形成するようにしてもよい。
【０１１０】
また、充填部１３６を設けずに、下型ブロック５６の内面１１２Ａ及び上型ブロック５８の内面１１４Ａのそれぞれに凹凸を形成するようにしても良い。この場合、例えば、マウス１８の胴部１０２の大きさに合わせて凹部１１２、１１４を形成し、マウス１８が弛緩したときの表皮の延びに応じた表面積が得られるように溝部１３２を形成するようにすれば良い。
【０１１１】
さらに、溝部１３２を形成せずに、下型ブロック５６の内面１１２Ａ及び上型ブロック５８の内面１１４Ａのそれぞれに充填部を設けるなどして充填剤１３８が注入可能となれるようにしても良い。この場合、例えば、マウス１８の胴部１０２の大きさよりもわずかに大きく（広く）なるように凹部１１２、１１４を形成し、これにより、生じる隙間を含めて充填剤１３８を注入するようにすれば良い。
【０１１２】
一方、本実施の形態では、マウス１８の体型に合わせた保定部１０６が一体に形成された検体ホルダ５４を例に説明したが、マウス１８などの生体を計測対象として、この計測対象を収容して保持する計測対象保持具の構成はこれに限るものではない。
【０１１３】
図８には、計測対象保持具の他の一例とする検体ホルダ１７０の概略構成が示されている。この検体ホルダ１７０は、それぞれの断面が略半円状に形成された下型ブロック１７２と上型ブロック１７４とに分割され、これらが重ね合わせられて用いられる。
【０１１４】
検体ホルダ１７０は、マウス１８の頭部１００が収容される先端部１０８及び、マウス１８の足部１０４が収容される後端部１１０が形成されている。また、検体ホルダ１７０には、先端部１０８と後端部１１０との間で、マウス１８の計測部位である胴部１０２に対応する保定部１７６が形成されている。
【０１１５】
下型ブロック１７２には、保定部１７６に対応する保定部１７６Ａに、断面が円弧状の格納部１７８が形成されている。また、上型ブロック１７４には、下型ブロック１７２の格納部１７８に対応し、保定部１７６Ｂに、断面が円弧状の格納部１８０が形成されている。
【０１１６】
これにより、検体ホルダ１７０は、下型ブロック１７２と上型ブロック１７４とを重ね合わせることにより、保定部１７６内に断面が略円状の空洞が形成される。検体ホルダ１７０には、保定アダプタ１８２が用いられ、この保定アダプタ１８２が、保定部１７６内の空洞に嵌めこまれて収容される。
【０１１７】
保定アダプタ１８２は、外周面が下型ブロック１７２の格納部１７８の内面に対応した略円弧状に形成されたアダプタ１８４と、外周面が上型ブロック１７４の格納部１８０の内面に対応した略円弧状に形成されたアダプタ１８６とにより形成され、アダプタ１８４とアダプタ１８６とが重ね合わせられて用いられる。
【０１１８】
アダプタ１８４には、マウス１８の腹部１０２Ａの形状に合わせた内面の凹部１８４Ａが形成され、アダプタ１８６には、マウス１８の背部１０２Ｂの形状に合わせた内面の凹部１８６Ａが形成されている。また、アダプタ１８４には、一対の立壁部１２４が形成され、アダプタ１８６には、立壁部１２４が嵌め込まれる嵌め込み溝１２８が形成されている。
【０１１９】
このように構成されている検体ホルダ１７０は、保定アダプタ１８２のアダプタ１８４とアダプタ１８６との間に、計測部位としているマウス１８の胴部１０２を収容し、この保定アダプタ１８２を、格納部１７８、１８０に収容する。なお、アダプタ１８４を格納部１７８に嵌め込み、アダプタ１８６を格納部１８０に嵌めこんだ状態で、下型ブロック１７２にマウス１８を収容した後、上型ブロック１７４を重ねるようにしても良い。また、保定アダプタ１８２が検体ホルダ１７０内で回らないように、回り止めを施すことが好ましい。
【０１２０】
これにより、検体ホルダ１７０では、マウス１８が収容される。このとき、検体ホルダ１７０では、下型ブロック１７２にアダプタ１８４が接し、このアダプタ１８４にマウス１８の腹部１０２Ａが接する。また、検体ホルダ１７０では、上型ブロック１７４にアダプタ１８６が接し、このアダプタ１８６にマウス１８の腹部１０２Ｂが接する。
【０１２１】
したがって、検体ホルダ１７０内では、保定アダプタ１８２を介してマウス１８の計測部位である胴部１０２と、下型ブロック１７２及び上型ブロック１７４との間で光の等方散乱が継続されると見なせる状態が得られ、適正な計測データの取得が可能となる。
【０１２２】
このような保定アダプタ１８２は、計測対象とするマウス１８ごと又はマウス１８の体型ごとに作成されていれば、マウス１８の体型にあった保定アダプタ１８２を選択することができる。これにより、検体ホルダ１７０では、下型ブロック１７２及び上型ブロック１７４を交換することなく、各種の体型のマウス１８に適用することができる。
【０１２３】
特にヌードマウスなどは、成長が早く、また、体格（体型）に個体差があれば、マウス１８ごとに体型に合った検体ホルダを短時間で作成することは極めて難しい。このとき、検体ホルダ１７０では、保定アダプタ１８２のみをマウス１８の体型に合うようにしておくことで、コストアップのみでなく、計測のための準備時間も省くことができるので、円滑な計測が可能となる。すなわち、検体ホルダ１７０では、計測対象とするマウス１８の体型に合わせて保定アダプタ１８２を交換するのみで良い。
【０１２４】
なお、アダプタ１８４の内面１８４Ａ及びアダプタ１８６の内面１８６Ａには、溝部１３２を設けるなどして凹凸を形成しても良く、また、充填剤１３８を注入する充填部１３６を形成するようにしても良い。すなわち、アダプタ１８４、１８６は、検体ホルダ５４の凹部１１２、１１４の構成を適用することができ、これにより、マウス１８の胴部１０２の表皮との間の隙間を低減するようにできる。
【０１２５】
なお、以上説明した本実施の形態は、本発明の構成を限定するものではない。例えば、光断層計測システム、光計測装置は、蛍光トモグラフィーや光トモグラフィーなどのように、励起光に応じて生体から発せられる光に限らず、生体から射出される各種の光の強度等を計測する任意の構成に適用することができる。
【符号の説明】
【０１２６】
１０ 光断層計測システム
１２ 光計測装置
１４ データ処理装置
１６ モニタ
１８ マウス（計測対象）
２２ 計測ユニット
３０ 光源ヘッド
３２ 受光ヘッド
５４、１７０ 検体ホルダ
５６、１７２ 下型ブロック
５８、１７４ 上型ブロック
１０２ 胴部（計測部位）
１０６（１０６Ａ、１０６Ｂ）、１７６ 保定部
１１２、１１４ 凹部
１１２Ａ、１１４Ａ 内面
１３２ 溝部（間隙抑制手段）
１３４ シート体（間隙抑制手段、充填手段）
１３６ 充填部（間隙抑制手段、充填手段）
１３８ 充填剤
１７８、１８０ 格納部
１８２ 保定アダプタ
１８４、１８６ アダプタ（保定アダプタ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部で光の等方散乱が生じる生体を計測対象とし、該計測対象の計測部位の表皮から射出される光を受光する光計測装置において、前記計測対象の保持に用いられる計測対象保持具であって、
内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質により形成されると共に、長手方向が前記計測対象の体長方向に沿うように前記計測対象の一部が収容される凹部が形成された第１のブロック部材と、
内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質により、前記第１のブロック部材と重ね合わせられることにより外形形状が柱状となるように形成される共に、前記第１のブロック部材が重ねられた状態で第１のブロック部材との間で前記計測対象が収容される凹部が形成された第２のブロック部材と、
前記計測対象の前記計測部位と前記第１のブロック部材及び前記第２のブロック部材との間で、前記光の等方散乱が継続されるように前記計測部位の表皮と前記第１のブロック部材の凹部の内面及び前記第２のブロック部材の凹部の内面との間の間隙を抑制する間隙抑制手段と、
を含む計測対象保持具。
【請求項２】
前記間隙抑制手段が、内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質でかつゲル状の充填剤を、前記第１のブロック部材の凹部の内面及び前記第２のブロック部材の凹部の内面の少なくとも一方と前記計測対象の計測部位の表皮との間に充填する充填手段を、
含む請求項１に記載の計測対象保持具。
【請求項３】
前記間隙抑制手段が、前記第１のブロック部材の凹部の内面及び前記第２のブロック部材の凹部の内面の少なくとも一方に、スジ状に形成された溝部又は突部である、
請求項１に記載の計測対象保持具。
【請求項４】
前記間隙抑制手段が、
前記第１のブロック部材の凹部の内面又は前記第２のブロック部材の凹部の内面の一方にスジ状に形成された溝部又は突部と、
内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質でかつゲル状の充填剤を、前記第１のブロック部材の凹部の内面又は前記第２のブロック部材の凹部の内面の一方と前記計測対象の計測部位の表皮との間に充填する充填手段と、
を含む請求項１に記載の計測対象保持具。
【請求項５】
前記間隙抑制手段が、
前記計測対象の計測部位の外周に応じた内面を有し、内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質で筒体状と成るように形成されて計測対象を計測部位で保定する保定アダプタと、
前記第１及び第２のブロック部材に形成され、前記計測対象の前記計測部位と前記第１のブロック部材及び前記第２のブロック部材との間で、前記光の等方散乱が継続されるように前記計測対象を保定した前記保定アダプタが格納される格納部と、
を含む請求項１に記載の計測対象保持具。
【請求項６】
内部で光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質により形成されると共に、長手方向が生体の体長方向に沿うように該生体の一部が収容される凹部が形成された第１のブロック部材と、
内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質により、前記第１のブロック部材と重ね合わせられることにより外形形状が柱状となるように形成される共に、前記第１のブロック部材が重ねられた状態で第１のブロック部材との間で前記生体が収容される凹部が形成された第２のブロック部材と、
前記生体の体長方向に沿う予め設定された部位と前記第１のブロック部材及び前記第２のブロック部材との間で、前記光の等方散乱が継続されるように前記予め設定された部位の表皮と前記第１のブロック部材の凹部の内面及び前記第２のブロック部材の凹部の内面との間の間隙を抑制する間隙抑制手段と、
を含む生体保持具。
【請求項７】
前記間隙抑制手段が、内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質でかつゲル状の充填剤を、前記第１のブロック部材の凹部の内面及び前記第２のブロック部材の凹部の内面の少なくとも一方と前記生体の前記予め設定された部位の表皮との間に充填する充填手段を、
含む請求項６に記載の生体保持具。
【請求項８】
前記間隙抑制手段が、前記第１のブロック部材の凹部の内面及び前記第２のブロック部材の凹部の内面の少なくとも一方に、スジ状に形成された溝部又は突部である、
請求項６に記載の生体保持具。
【請求項９】
前記間隙抑制手段が、
前記第１のブロック部材の凹部の内面又は前記第２のブロック部材の凹部の内面の一方にスジ状に形成された溝部又は突部と、
内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質でかつゲル状の充填剤を、前記第１のブロック部材の凹部の内面又は前記第２のブロック部材の凹部の内面の一方と前記生体の前記予め設定された部位の表皮との間に充填する充填手段と、
を含む請求項６に記載の生体保持具。
【請求項１０】
前記間隙抑制手段が、
前記生体の前記予め設定された部位の外周に応じた内面を有し、内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質で筒体状となるように形成されて生体を前記予め設定された部位で保定する保定アダプタと、
前記第１及び第２のブロック部材に形成され、前記生体の前記予め設定された部位と前記第１のブロック部材及び前記第２のブロック部材との間で、前記光の等方散乱が継続されるように前記保定アダプタが格納される格納部と、
を含む請求項６に記載の生体保持具。
【請求項１１】
励起光が照射されることにより蛍光を発する蛍光標識剤が投与された生体が前記第１及び第２のブロック部材に収容された前記請求項６から請求項１０の何れか１項に記載の生体保持具と、
前記生体が収容された前記生体保持具の前記第１及び第２のブロック部材を前記生体の体長方向の両端部で保持する保持手段と、
前記保持手段に保持された前記生体保持具の前記第１及び第２のブロック部材の外周面の外方から、前記生体の前記予め設定された部位へ向けて前記励起光を照射する光源ヘッドと、
前記光源ヘッドから照射された前記励起光により前記生体の前記予め設定された部位内の前記蛍光標識剤から発せられて、前記生体の体長方向と交差する方向に沿って前記第１及び第２のブロック部材の外周面から射出される蛍光を受光する受光ヘッドと、
を含む光計測装置。
【請求項１】
内部で光の等方散乱が生じる生体を計測対象とし、該計測対象の計測部位の表皮から射出される光を受光する光計測装置において、前記計測対象の保持に用いられる計測対象保持具であって、
内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質により形成されると共に、長手方向が前記計測対象の体長方向に沿うように前記計測対象の一部が収容される凹部が形成された第１のブロック部材と、
内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質により、前記第１のブロック部材と重ね合わせられることにより外形形状が柱状となるように形成される共に、前記第１のブロック部材が重ねられた状態で第１のブロック部材との間で前記計測対象が収容される凹部が形成された第２のブロック部材と、
前記計測対象の前記計測部位と前記第１のブロック部材及び前記第２のブロック部材との間で、前記光の等方散乱が継続されるように前記計測部位の表皮と前記第１のブロック部材の凹部の内面及び前記第２のブロック部材の凹部の内面との間の間隙を抑制する間隙抑制手段と、
を含む計測対象保持具。
【請求項２】
前記間隙抑制手段が、内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質でかつゲル状の充填剤を、前記第１のブロック部材の凹部の内面及び前記第２のブロック部材の凹部の内面の少なくとも一方と前記計測対象の計測部位の表皮との間に充填する充填手段を、
含む請求項１に記載の計測対象保持具。
【請求項３】
前記間隙抑制手段が、前記第１のブロック部材の凹部の内面及び前記第２のブロック部材の凹部の内面の少なくとも一方に、スジ状に形成された溝部又は突部である、
請求項１に記載の計測対象保持具。
【請求項４】
前記間隙抑制手段が、
前記第１のブロック部材の凹部の内面又は前記第２のブロック部材の凹部の内面の一方にスジ状に形成された溝部又は突部と、
内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質でかつゲル状の充填剤を、前記第１のブロック部材の凹部の内面又は前記第２のブロック部材の凹部の内面の一方と前記計測対象の計測部位の表皮との間に充填する充填手段と、
を含む請求項１に記載の計測対象保持具。
【請求項５】
前記間隙抑制手段が、
前記計測対象の計測部位の外周に応じた内面を有し、内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質で筒体状と成るように形成されて計測対象を計測部位で保定する保定アダプタと、
前記第１及び第２のブロック部材に形成され、前記計測対象の前記計測部位と前記第１のブロック部材及び前記第２のブロック部材との間で、前記光の等方散乱が継続されるように前記計測対象を保定した前記保定アダプタが格納される格納部と、
を含む請求項１に記載の計測対象保持具。
【請求項６】
内部で光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質により形成されると共に、長手方向が生体の体長方向に沿うように該生体の一部が収容される凹部が形成された第１のブロック部材と、
内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質により、前記第１のブロック部材と重ね合わせられることにより外形形状が柱状となるように形成される共に、前記第１のブロック部材が重ねられた状態で第１のブロック部材との間で前記生体が収容される凹部が形成された第２のブロック部材と、
前記生体の体長方向に沿う予め設定された部位と前記第１のブロック部材及び前記第２のブロック部材との間で、前記光の等方散乱が継続されるように前記予め設定された部位の表皮と前記第１のブロック部材の凹部の内面及び前記第２のブロック部材の凹部の内面との間の間隙を抑制する間隙抑制手段と、
を含む生体保持具。
【請求項７】
前記間隙抑制手段が、内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質でかつゲル状の充填剤を、前記第１のブロック部材の凹部の内面及び前記第２のブロック部材の凹部の内面の少なくとも一方と前記生体の前記予め設定された部位の表皮との間に充填する充填手段を、
含む請求項６に記載の生体保持具。
【請求項８】
前記間隙抑制手段が、前記第１のブロック部材の凹部の内面及び前記第２のブロック部材の凹部の内面の少なくとも一方に、スジ状に形成された溝部又は突部である、
請求項６に記載の生体保持具。
【請求項９】
前記間隙抑制手段が、
前記第１のブロック部材の凹部の内面又は前記第２のブロック部材の凹部の内面の一方にスジ状に形成された溝部又は突部と、
内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質でかつゲル状の充填剤を、前記第１のブロック部材の凹部の内面又は前記第２のブロック部材の凹部の内面の一方と前記生体の前記予め設定された部位の表皮との間に充填する充填手段と、
を含む請求項６に記載の生体保持具。
【請求項１０】
前記間隙抑制手段が、
前記生体の前記予め設定された部位の外周に応じた内面を有し、内部で前記光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質で筒体状となるように形成されて生体を前記予め設定された部位で保定する保定アダプタと、
前記第１及び第２のブロック部材に形成され、前記生体の前記予め設定された部位と前記第１のブロック部材及び前記第２のブロック部材との間で、前記光の等方散乱が継続されるように前記保定アダプタが格納される格納部と、
を含む請求項６に記載の生体保持具。
【請求項１１】
励起光が照射されることにより蛍光を発する蛍光標識剤が投与された生体が前記第１及び第２のブロック部材に収容された前記請求項６から請求項１０の何れか１項に記載の生体保持具と、
前記生体が収容された前記生体保持具の前記第１及び第２のブロック部材を前記生体の体長方向の両端部で保持する保持手段と、
前記保持手段に保持された前記生体保持具の前記第１及び第２のブロック部材の外周面の外方から、前記生体の前記予め設定された部位へ向けて前記励起光を照射する光源ヘッドと、
前記光源ヘッドから照射された前記励起光により前記生体の前記予め設定された部位内の前記蛍光標識剤から発せられて、前記生体の体長方向と交差する方向に沿って前記第１及び第２のブロック部材の外周面から射出される蛍光を受光する受光ヘッドと、
を含む光計測装置。
【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２０１１−１５３９１４（Ｐ２０１１−１５３９１４Ａ）
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５５６１（Ｐ２０１０−１５５６１）
【出願日】平成２２年１月２７日（２０１０．１．２７）
【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２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２７日（２０１０．１．２７）
【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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