計測装置
【課題】計測対象である動物のＸ線ＣＴによる画像データと、この動物の蛍光トモグラフィによる画像データとを重ね合わせることを可能にして、正確な判断を行うことができる計測装置を提供することを課題とする。
【解決手段】計測装置１０は、計測対象の検体を保持した検体ホルダ６４を移動させる移動ステージ１１と、移動ステージ１１上の計測対象物を計測するＸ線ＣＴユニット８と、移動ステージ１１上の計測対象物を計測する蛍光トモグラフィユニット６と、を備えている。検体ホルダ６４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形成されている。
【解決手段】計測装置１０は、計測対象の検体を保持した検体ホルダ６４を移動させる移動ステージ１１と、移動ステージ１１上の計測対象物を計測するＸ線ＣＴユニット８と、移動ステージ１１上の計測対象物を計測する蛍光トモグラフィユニット６と、を備えている。検体ホルダ６４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形成されている。
【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）による計測装置に関し、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、この小動物を保持する計測動物保持具を用いて計測する計測装置に関する。
【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。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１７３９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このように光を用いて断層情報を得る場合、より正確な判断を行うことができる情報が得られることが求められている。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して、計測対象である動物のＸ線ＣＴによる画像データと、この動物の蛍光トモグラフィによる画像データとを重ね合わせることを可能にして、正確な判断を行うことができる計測装置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】
【０００６】
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によって形成されていて計測対象の動物を保持した計測動物保持具を移動させる移動ステージと、前記移動ステージ上の計測対象物を計測する蛍光トモグラフィユニットと、前記移動ステージ上の計測対象物を計測するＸ線ＣＴユニットと、を備えている。
【０００７】
請求項１に記載の発明では、計測対象の動物を保持させた計測動物保持具を移動ステージにセットして１回の移動を行わせることで、Ｘ線ＣＴユニットによる画像データと、蛍光トモグラフィユニットによる画像データとを得ることができる。
更に、両者の画像データを重ね合わせることで、正確な判断を行うことができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記計測動物保持具には、前記動物の計測部位の外形に沿って形成されて前記計測部位を拘束する計測空洞部が形成されている。
請求項２に記載の発明では、光を用いて計測対象である動物（生体）の断層情報の計測を行うときに、計測誤差の少ない断層情報を得ることができる。また、動物の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あるべき位置の近くに保持することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記計測動物保持具が、前記計測空洞部を開放するように分割可能とされている。
請求項３に記載の発明では、ブロックを分割可能として、分割することにより計測空洞部を形成する凹部が開放されて、凹部、すなわち計測空洞部内への動物の収容及び取り出しが容易となる。これにより、作業性が向上する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、計測対象である動物の形態を計測するＸ線ＣＴによる画像データと、この動物の機能を計測する蛍光トモグラフィによる画像データとを重ね合わせることにより、正確な判断を行うことができる計測装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る計測装置の全体構成を説明する模式的な斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る計測装置で光断層計測を行う装置部分の構成を示す概略構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る計測装置で光断層計測を行う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計測装置で用い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に係る計測装置で用いる検体ホルダの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
（全体構成）
図１に示すように、本実施形態に係る計測装置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）として保持した検体ホルダ６４（図５も参照）がセットされる移動ステージ１１と、移動ステージ１１上の検体１８の機能を計測する蛍光トモグラフィユニット６と、移動ステージ上の検体１８の形態を計測するＸ線ＣＴユニット８と、を有する。検体ホルダ６４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形成されている。
【００１４】
図２に示すように、蛍光トモグラフィユニット６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。なお、図２では、構成を判り易くするために、後述の計測ハウジング６Ｈを省略して描いている。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。
【００１５】
この蛍光トモグラフィユニット６は、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。蛍光トモグラフィユニット６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。蛍光トモグラフィユニット６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（光断層像）をモニタ１６に表示するようになっている。
【００１６】
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。
【００１７】
蛍光トモグラフィユニット６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。
【００１８】
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、更に、計測ハウジング６Ｈ（図１参照）でこれらが覆われている。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
蛍光トモグラフィユニット６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。
【００２２】
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。
【００２３】
これにより、蛍光トモグラフィユニット６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。
【００２４】
図１に示すように、Ｘ線ＣＴユニット８は、Ｘ線を放射するＸ線管、Ｘ線を検体１８の計測部位（胴体部１８Ｍ）に案内するコリメータ、検体１８に対するＸ線の透過量を測定するＸ線検出器等が設けられた計測部（図示せず）を備えている。計測部から出力された電気信号は画像処理部１４へ送信され、この電気信号に基づいた画像がモニタ１６に表示される。更に、画像処理部１４は、蛍光トモグラフィユニット６の計測部１２から出力された電気信号に基づく画像データと、Ｘ線ＣＴユニット８から出力された電気信号に基づく画像データと、を重ね合わせる機能を有する。
【００２５】
また、Ｘ線ＣＴユニット８の外壁８Ｈなどは、外部にＸ線が漏れないように鉛等のシールド材によって形成されている。そして、Ｘ線ＣＴユニット８に中央には、蛍光トモグラフィユニット６の中央の開口６Ｍ（機枠２６の開口）と同径の開口８Ｍが、開口６Ｍと同軸上に形成されている。
【００２６】
一方、計測装置１０には、検体１８を収容した検体ホルダ６４を保持する保持手段として、アーム３４が設けられている。
【００２７】
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の長手方向端部には、前述したアーム３４の支柱３８が取付けられ、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。
【００２８】
図２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。
【００２９】
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を保持するアーム３４が機枠２６の軸方向に沿って移動される。すなわち、検体ホルダ６４が、蛍光トモグラフィユニット６の計測位置、及び、Ｘ線ＣＴユニット８の計測位置を順次通過して、蛍光トモグラフィユニット６による画像データと、Ｘ線ＣＴユニット８による画像データとが順次得られる。
【００３０】
また、計測装置１０には、蛍光トモグラフィユニット６、及び、Ｘ線ＣＴユニット８の作動を制御する制御ユニット５０が設けられている。以下、制御ユニット５０が蛍光トモグラフィユニット６の作動を制御することを説明する。なお、Ｘ線ＣＴユニット８の作動の制御は一般的なことなので、ここではその説明を省略する。
【００３１】
図３には、計測部１２の作動を制御することに関して描いた、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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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２参照）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。
【００３６】
一方、蛍光トモグラフィユニット６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、蛍光トモグラフィユニット６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。
【００３７】
ここで、図１に示されるように、蛍光トモグラフィユニット６及びＸ線ＣＴユニット８による計測では、計測動物保持具としての検体ホルダ（ジャケット）６４が用いられる。そして、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がアーム３４に保持されて蛍光トモグラフィユニット６、Ｘ線ＣＴユニット８に順次送られて計測されるようになっている。
【００３８】
（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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
蛍光トモグラフィユニット６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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
（作用、効果）
以下に、本実施の形態の作用、効果を説明する。
【００５２】
検体１８の計測を行うときに、検体１８を検体ホルダ６４に収容する。詳細には、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（胴体部１８Ｍ）が計測空洞部７４で拘束されるように、検体１８を下型ブロック６８に収容する。
【００５３】
さらに、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を一体化し、検体１８を検体ホルダ６４に収容する。なお、この状態で、検体１８の頭部は麻酔空洞部８２に収容されている。
【００５４】
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。
【００５５】
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のアーム３４に装着する。そして、検体ホルダ６４が蛍光トモグラフィユニット６、Ｘ線ＣＴユニット８に順次送られる。
【００５６】
蛍光トモグラフィユニット６の計測部１２では、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（胴体部１８Ｍ）に光源ヘッド２８及び受光ヘッド３０を対向させる。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
前述したように、蛍光トモグラフィユニット６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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
蛍光トモグラフィユニット６による計測後、移動ステージ１１の移動により検体ホルダ６４がＸ線ＣＴユニット８の計測部へ移動し、続いてＸ線ＣＴユニット８による計測が開始される。
【００６８】
この計測では、蛍光トモグラフィユニット６と同様に種々の角度から計測用のＸ線を照射し、検体ホルダ６４及び検体１８を透過したＸ線量がＸ線検出器で測定され、画像処理部１４へ出力され、Ｘ線ＣＴ断層像が得られる。
【００６９】
更に、画像処理部１４は、蛍光トモグラフィユニット６で得られた光断層像と、Ｘ線ＣＴユニット８で得られたＸ線ＣＴ断層像とを重ね合わせた像を形成し、モニタ１６に表示する。この表示では、光断層像の画像データやＸ線ＣＴ断層像の画像データに倍率をかけて表示することも可能である。
【００７０】
本実施形態では、このように、検体１８を保持させた検体ホルダ６４を移動ステージ１１にセットして１回の移動を行わせることで、蛍光トモグラフィユニット６による画像データと、Ｘ線ＣＴユニット８による画像データと、を得ることができる。
【００７１】
そして、蛍光トモグラフィユニット６による画像データと、Ｘ線ＣＴユニット８による画像データとを重ね合わせた像をモニタ１６に表示することができる。従って、より正確な判断を行うことができる像を表示することができる。
【００７２】
また、検体１８の計測部位である胴体部１８Ｍが下収容部６９の内壁及び上収容部６７の内壁に緊密に接した状態で計測される。従って、蛍光トモグラフィユニット６では、計測誤差の少ない光断層情報を得ることができる。
【００７３】
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。
【００７４】
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】
【００７５】
６ 蛍光トモグラフィユニット
８ Ｘ線ＣＴユニット
１０ 計測装置
１１ 移動ステージ
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）
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）による計測装置に関し、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、この小動物を保持する計測動物保持具を用いて計測する計測装置に関する。
【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。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１７３９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このように光を用いて断層情報を得る場合、より正確な判断を行うことができる情報が得られることが求められている。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して、計測対象である動物のＸ線ＣＴによる画像データと、この動物の蛍光トモグラフィによる画像データとを重ね合わせることを可能にして、正確な判断を行うことができる計測装置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】
【０００６】
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によって形成されていて計測対象の動物を保持した計測動物保持具を移動させる移動ステージと、前記移動ステージ上の計測対象物を計測する蛍光トモグラフィユニットと、前記移動ステージ上の計測対象物を計測するＸ線ＣＴユニットと、を備えている。
【０００７】
請求項１に記載の発明では、計測対象の動物を保持させた計測動物保持具を移動ステージにセットして１回の移動を行わせることで、Ｘ線ＣＴユニットによる画像データと、蛍光トモグラフィユニットによる画像データとを得ることができる。
更に、両者の画像データを重ね合わせることで、正確な判断を行うことができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記計測動物保持具には、前記動物の計測部位の外形に沿って形成されて前記計測部位を拘束する計測空洞部が形成されている。
請求項２に記載の発明では、光を用いて計測対象である動物（生体）の断層情報の計測を行うときに、計測誤差の少ない断層情報を得ることができる。また、動物の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あるべき位置の近くに保持することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記計測動物保持具が、前記計測空洞部を開放するように分割可能とされている。
請求項３に記載の発明では、ブロックを分割可能として、分割することにより計測空洞部を形成する凹部が開放されて、凹部、すなわち計測空洞部内への動物の収容及び取り出しが容易となる。これにより、作業性が向上する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、計測対象である動物の形態を計測するＸ線ＣＴによる画像データと、この動物の機能を計測する蛍光トモグラフィによる画像データとを重ね合わせることにより、正確な判断を行うことができる計測装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る計測装置の全体構成を説明する模式的な斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る計測装置で光断層計測を行う装置部分の構成を示す概略構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る計測装置で光断層計測を行う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計測装置で用い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に係る計測装置で用いる検体ホルダの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
（全体構成）
図１に示すように、本実施形態に係る計測装置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）として保持した検体ホルダ６４（図５も参照）がセットされる移動ステージ１１と、移動ステージ１１上の検体１８の機能を計測する蛍光トモグラフィユニット６と、移動ステージ上の検体１８の形態を計測するＸ線ＣＴユニット８と、を有する。検体ホルダ６４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形成されている。
【００１４】
図２に示すように、蛍光トモグラフィユニット６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。なお、図２では、構成を判り易くするために、後述の計測ハウジング６Ｈを省略して描いている。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。
【００１５】
この蛍光トモグラフィユニット６は、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。蛍光トモグラフィユニット６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。蛍光トモグラフィユニット６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（光断層像）をモニタ１６に表示するようになっている。
【００１６】
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。
【００１７】
蛍光トモグラフィユニット６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。
【００１８】
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、更に、計測ハウジング６Ｈ（図１参照）でこれらが覆われている。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
蛍光トモグラフィユニット６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。
【００２２】
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。
【００２３】
これにより、蛍光トモグラフィユニット６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。
【００２４】
図１に示すように、Ｘ線ＣＴユニット８は、Ｘ線を放射するＸ線管、Ｘ線を検体１８の計測部位（胴体部１８Ｍ）に案内するコリメータ、検体１８に対するＸ線の透過量を測定するＸ線検出器等が設けられた計測部（図示せず）を備えている。計測部から出力された電気信号は画像処理部１４へ送信され、この電気信号に基づいた画像がモニタ１６に表示される。更に、画像処理部１４は、蛍光トモグラフィユニット６の計測部１２から出力された電気信号に基づく画像データと、Ｘ線ＣＴユニット８から出力された電気信号に基づく画像データと、を重ね合わせる機能を有する。
【００２５】
また、Ｘ線ＣＴユニット８の外壁８Ｈなどは、外部にＸ線が漏れないように鉛等のシールド材によって形成されている。そして、Ｘ線ＣＴユニット８に中央には、蛍光トモグラフィユニット６の中央の開口６Ｍ（機枠２６の開口）と同径の開口８Ｍが、開口６Ｍと同軸上に形成されている。
【００２６】
一方、計測装置１０には、検体１８を収容した検体ホルダ６４を保持する保持手段として、アーム３４が設けられている。
【００２７】
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の長手方向端部には、前述したアーム３４の支柱３８が取付けられ、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。
【００２８】
図２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。
【００２９】
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を保持するアーム３４が機枠２６の軸方向に沿って移動される。すなわち、検体ホルダ６４が、蛍光トモグラフィユニット６の計測位置、及び、Ｘ線ＣＴユニット８の計測位置を順次通過して、蛍光トモグラフィユニット６による画像データと、Ｘ線ＣＴユニット８による画像データとが順次得られる。
【００３０】
また、計測装置１０には、蛍光トモグラフィユニット６、及び、Ｘ線ＣＴユニット８の作動を制御する制御ユニット５０が設けられている。以下、制御ユニット５０が蛍光トモグラフィユニット６の作動を制御することを説明する。なお、Ｘ線ＣＴユニット８の作動の制御は一般的なことなので、ここではその説明を省略する。
【００３１】
図３には、計測部１２の作動を制御することに関して描いた、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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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２参照）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。
【００３６】
一方、蛍光トモグラフィユニット６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、蛍光トモグラフィユニット６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。
【００３７】
ここで、図１に示されるように、蛍光トモグラフィユニット６及びＸ線ＣＴユニット８による計測では、計測動物保持具としての検体ホルダ（ジャケット）６４が用いられる。そして、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がアーム３４に保持されて蛍光トモグラフィユニット６、Ｘ線ＣＴユニット８に順次送られて計測されるようになっている。
【００３８】
（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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
蛍光トモグラフィユニット６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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
（作用、効果）
以下に、本実施の形態の作用、効果を説明する。
【００５２】
検体１８の計測を行うときに、検体１８を検体ホルダ６４に収容する。詳細には、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（胴体部１８Ｍ）が計測空洞部７４で拘束されるように、検体１８を下型ブロック６８に収容する。
【００５３】
さらに、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を一体化し、検体１８を検体ホルダ６４に収容する。なお、この状態で、検体１８の頭部は麻酔空洞部８２に収容されている。
【００５４】
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。
【００５５】
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のアーム３４に装着する。そして、検体ホルダ６４が蛍光トモグラフィユニット６、Ｘ線ＣＴユニット８に順次送られる。
【００５６】
蛍光トモグラフィユニット６の計測部１２では、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（胴体部１８Ｍ）に光源ヘッド２８及び受光ヘッド３０を対向させる。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
前述したように、蛍光トモグラフィユニット６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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
蛍光トモグラフィユニット６による計測後、移動ステージ１１の移動により検体ホルダ６４がＸ線ＣＴユニット８の計測部へ移動し、続いてＸ線ＣＴユニット８による計測が開始される。
【００６８】
この計測では、蛍光トモグラフィユニット６と同様に種々の角度から計測用のＸ線を照射し、検体ホルダ６４及び検体１８を透過したＸ線量がＸ線検出器で測定され、画像処理部１４へ出力され、Ｘ線ＣＴ断層像が得られる。
【００６９】
更に、画像処理部１４は、蛍光トモグラフィユニット６で得られた光断層像と、Ｘ線ＣＴユニット８で得られたＸ線ＣＴ断層像とを重ね合わせた像を形成し、モニタ１６に表示する。この表示では、光断層像の画像データやＸ線ＣＴ断層像の画像データに倍率をかけて表示することも可能である。
【００７０】
本実施形態では、このように、検体１８を保持させた検体ホルダ６４を移動ステージ１１にセットして１回の移動を行わせることで、蛍光トモグラフィユニット６による画像データと、Ｘ線ＣＴユニット８による画像データと、を得ることができる。
【００７１】
そして、蛍光トモグラフィユニット６による画像データと、Ｘ線ＣＴユニット８による画像データとを重ね合わせた像をモニタ１６に表示することができる。従って、より正確な判断を行うことができる像を表示することができる。
【００７２】
また、検体１８の計測部位である胴体部１８Ｍが下収容部６９の内壁及び上収容部６７の内壁に緊密に接した状態で計測される。従って、蛍光トモグラフィユニット６では、計測誤差の少ない光断層情報を得ることができる。
【００７３】
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。
【００７４】
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】
【００７５】
６ 蛍光トモグラフィユニット
８ Ｘ線ＣＴユニット
１０ 計測装置
１１ 移動ステージ
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）
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によって形成されていて計測対象の動物を保持した計測動物保持具を移動させる移動ステージと、
前記移動ステージ上の計測対象物を計測する蛍光トモグラフィユニットと、
前記移動ステージ上の計測対象物を計測するＸ線ＣＴユニットと、
を備えた、計測装置。
【請求項２】
前記計測動物保持具には、前記動物の計測部位の外形に沿って形成されて前記計測部位を拘束する計測空洞部が形成されている、請求項１に記載の計測装置。
【請求項３】
前記計測動物保持具が、前記計測空洞部を開放するように分割可能とされている、請求項１又は２に記載の計測装置。
【請求項１】
光の等方散乱が生じる光学特性を有する材質によって形成されていて計測対象の動物を保持した計測動物保持具を移動させる移動ステージと、
前記移動ステージ上の計測対象物を計測する蛍光トモグラフィユニットと、
前記移動ステージ上の計測対象物を計測するＸ線ＣＴユニットと、
を備えた、計測装置。
【請求項２】
前記計測動物保持具には、前記動物の計測部位の外形に沿って形成されて前記計測部位を拘束する計測空洞部が形成されている、請求項１に記載の計測装置。
【請求項３】
前記計測動物保持具が、前記計測空洞部を開放するように分割可能とされている、請求項１又は２に記載の計測装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２３６９１３（Ｐ２０１０−２３６９１３Ａ）
【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２００９−８２６２４（Ｐ２００９−８２６２４）
【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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