[发明专利]生物光学测量设备和超声诊断设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求2013年6月12日提交的在先日本专利申请号2013-123677和2013年12月26日提交的在先日本专利申请号2013-270509的优先权；其全部内容被通过引用结合到本文中。

技术领域

本文所述实施例一般地涉及生物光学测量设备和超声诊断设备。

背景技术

存在无创地测量受试者内部的各种类型的技术。作为这些技术中的一个的光学测量在没有暴露于辐射的问题和能够通过选择波长来选择化合物作为测量目标方面具有优点。一般生物光学测量设备在抵靠着受试者的皮肤表面压紧光发射单元时经皮向受试者体内发射光，并测量透射通过内部或被内部反射、并且当再次透射通过皮肤时出现在受试者外面的光，从而基于测量结果来计算各种类型的生物信息。用于通过光学测量来确定受试者体内的异常组织的存在的根据是异常组织与正常组织之间的吸收系数的差。也就是说，由于受试者体内的异常组织的吸收系数不同于正常组织的，所以所检测的光量根据被吸收的光量的不同而不同。也就是说，将其作为来自所检测光量的逆向问题来解决能够获得异常组织的吸收系数。根据所获得的吸收系数能够辨别异常组织的特性。另外，根据测量的光来分析测量位置和深度。这种分析技术包括调整光发射单元(在下文中简单地称为光源)与检测器之间的距离的技术(空间分辨法)、通过使用其强度随时间而变的光源从光的到达时间差获得深度信息的技术(时间分辨法)以及将这些技术组合的方法。这些分析方法实现能够获取高质量信号的生物光学测量设备。然而，基于受试者体内的光的信息可视化在低空间分辨率方面有问题。另外，为了从反射光的检测结果获得正确的位置信息，必须通过使用复杂的算法来获得许多数据。也就是说，不可能执行实时确定。

生物光学测量的高度可行应用包括乳癌检查(参见日本专利申请KOKAI公开号2005-331292)。然而，如上所述，由于光学测量本身在分辨率和分析时间方面有问题，所以优选的是使用通过与其他形态相组合地使用光学测量来改善检查性能的方案。在这种情况下，本发明人已提出了通过使用从超声回波获得的形态信息来补偿光的低空间分辨率的方案(参见日本专利申请KOKAI公开号2007—020735)。可预期能够通过使用此方案在比常规方案更短的时间内辨别受试者组织中的形态特性和形貌特性部分的组成部分分布。然而，仍存在用于实时确定方面的改善的空间。

乳癌是妇女中死亡的主要原因之一。乳癌筛查和早期诊断在降低死亡率和抑制保健成本方面是非常有价值的。当前方法包括胸部组织触诊和X射线成像(乳房X线照相术)以便搜索可疑的组织变形。如果在射线照相中存在可疑区域，则执行超声成像，并且进一步执行外科组织检查。一系列的这些检查要求很多时间以得到最终结论。另外，在停经期前的年轻女性之中存在乳腺密度高且难以在X射线成像方面获得令人满意的灵敏度的问题。因此，通过超声成像来筛查的重要性在年轻女性之中是尤其重大的。

一般地，在超声成像中，合格的操作员收集超声静止图像，并且专业射线照相解释者(在某些情况下多个射线照相解释者)根据图像上的形态信息来进行确定。在医学检查中，考虑到由于操作员的疲劳和注意力丧失而引起的疏忽的风险，将由一个操作员筛查的受试者的数目限制为每日50个的最大值。

在捕捉超声图像方面，当收集描述形态特性的静止图像时，操作员的知识和经验是非常重要的。为了执行准确且快速的筛查，操作员需要技术熟练。例如，每个受试者的标准检查时间是5分钟至10分钟，但是某些操作员可能根据其技能而要求更多的时间。也就是说，在使用当前超声成像技术的筛查中，图像收集的准确度可根据操作员的技能水平而改变。此外，当收集图像时，要求操作员始终注意图像并独立地执行确定。为此，沉重的精神负担被施加到甚至技术熟练的操作员。可使用从活动图像收集所有图像信息的方案。然而，在这种情况下，沉重的负担被施加到射线照相解释者。

为了解决此类超声图像诊断中的问题，提出了通过基于通过生物光学测量而获得的受试者的新陈代谢信息在平面方向上引导超声探针的测量位置而减少技师的负担的方案(参见日本专利申请KOKAI公开号2009-077931)。这种方案使得可以与相关技术相比在超声成像中在短时间内相对容易地检测和辨别异常区域。

然而，仍存在在常规生物光学测量方法、使用该方法的生物光学测量设备以及超声成像中的超声探针位置引导方面进行改善的空间。

附图说明

图1是示出了包括光学探针40和光学测量处理单元42的生物光学测量设备4的布置的框图；