JPWO2008010604A1 - Angiography apparatus and blood vessel distribution analysis system - Google Patents

Angiography apparatus and blood vessel distribution analysis system Download PDF

Info

Publication number
JPWO2008010604A1
JPWO2008010604A1 JP2008525924A JP2008525924A JPWO2008010604A1 JP WO2008010604 A1 JPWO2008010604 A1 JP WO2008010604A1 JP 2008525924 A JP2008525924 A JP 2008525924A JP 2008525924 A JP2008525924 A JP 2008525924A JP WO2008010604 A1 JPWO2008010604 A1 JP WO2008010604A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blood vessel
light
hollow body
probe light
angiography
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008525924A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
登志夫 岡崎
登志夫 岡崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kitasato Institute
Original Assignee
Kitasato Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kitasato Institute filed Critical Kitasato Institute
Publication of JPWO2008010604A1 publication Critical patent/JPWO2008010604A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/02007Evaluating blood vessel condition, e.g. elasticity, compliance
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48Other medical applications
    • A61B5/4887Locating particular structures in or on the body
    • A61B5/489Blood vessels

Abstract

非侵襲的かつ簡便に静脈の血管分布を観察・撮影することを目的とする。検査対象部位に向けてプローブ光を照射し得る照射部とプローブ光照射された検査対象部位からの散乱光及び/または透過光を受け入れる撮影部を備え、照射部から射出されたプローブ光が撮影部に直接入射しないように構成されていることを特徴とする血管撮影装置、その撮影結果を解析する診断装置及びその解析システムを提供する。The purpose is to non-invasively and easily observe and photograph the vascular distribution of veins. An irradiating unit that can irradiate probe light toward the inspection target region and an imaging unit that receives scattered light and / or transmitted light from the inspection target region irradiated with the probe light, and the probe light emitted from the irradiating unit is an imaging unit An angiographic apparatus, a diagnostic apparatus for analyzing the imaging result, and an analysis system for the angiographic apparatus are provided so as not to be directly incident on the imaging apparatus.

Description

本発明は、血管を含む対象部位にプローブ光を照射して血管の分布状態を撮影する装置並びにその撮影結果に基づいて、血管分布、血管新生の異常部位の存否及び/または異常の進行度を診断する装置、特に、皮膚に近赤外光を照射して血管の分布状態を撮影する装置、及び撮影結果より血管の太さや分布状況に関する情報を得て腫瘍(例えば、乳ガン)の有無やその他組織の炎症や疾病の状態を判別するための解析システムに関する。   The present invention relates to a device that irradiates a target region including a blood vessel with probe light and images the distribution state of the blood vessel, and based on the imaging result, the blood vessel distribution, the presence / absence of an abnormal region of angiogenesis, and / or the progress of the abnormality. Diagnosis devices, especially devices that irradiate the skin with near-infrared light and image the distribution state of blood vessels, and obtain information on the thickness and distribution of blood vessels from the imaging results to determine the presence or absence of tumors (eg, breast cancer) and others The present invention relates to an analysis system for discriminating the state of tissue inflammation or disease.

近年、乳ガンは女性の死亡原因の上位を占めており、その早期発見に力が注がれている。
一般的な乳ガンの検査としては、先ず医師により乳房の触診を行う。触診により異常なしこりが発見された場合には、乳房X線撮影(マンモグラフィー)や超音波検査(エコーグラフィー)により疑わしい箇所に病変による組織変形が認められるか否かを確認する。これらの検査により明らかな異常が認められた場合には、さらに生体組織を検査し(乳管撮影、腫瘍マーカー検査、穿刺吸引細胞診など)、最終的な診断を行う。
最近では、一定年齢以上の女性に対して乳ガンの検査が奨励されているが、時間的制約など様々な理由から定期健診の受診率は必ずしも高くはない。このため、乳ガンの早期発見のためには、患者自身で定期的に乳房の自己検診を行い、早い段階で異常を見つけることが重要である。しかし、素人の触診ではしこりの有無を十分に判別することが難しく、異常を見過ごしてしまうケースや、そもそも触診では発見できない潜在的な腫瘍もあり、より確実な自己検診方法が求められている。
一方、皮膚に生体組織を透過しやすい700〜900nmの波長の近赤外光を照射して生体内の血管を検出する方法が、心血管系機能の診断、血液量や血圧の測定あるいは生体認証等に用いられている。
例えば、特開平8−164124号公報(特許文献1)には、指や手の甲等に近赤外光を照射し、その裏側にCCD(Charge Coupled Device)のような撮像素子を配置して体内を透過してくる光の強度の空間分布を観察する方法が記載されている。近赤外光は、人体を構成する成分による吸収係数は小さいがヘモグロビンによる吸収は大きいため、血管部分が光吸収された暗い像として得られる。
しかし、近赤外透過光による血管像の導出は、指や手の甲等の比較的肉厚が薄い部分でしか用いることができない。そこで、光を人体に照射し、体内に侵入してから反射してくる光を撮像素子によって捉えて血管像を得る方法も提案されている(例えば、特許文献1:特開平8−164125号公報)。
反射光を用いた場合、血管情報を含む光(一旦人体に入り込んでから反射してきた光)のみを捉えることが必要となる。しかし、一般に人体内部からの反射光強度に比べ皮膚表面での反射光強度が圧倒的に大きいため、後者を何らかのかたちで抑制する必要がある。例えば、上記特開平8−164125号公報(特許文献1)では、皮膚表面に液体を塗布して直接反射光を低減する処置を行なっている。
また、特開平8−164123号公報(特許文献2)には、400から600nmと600から800nmと波長の異なる2種類の光を皮膚に照射し、体内反射光成分は前者が後者に比較して少ないことを利用し、両者で得られた画像を差し引いて血管像を得る方法が記載されている。
このように、光を用いて血管像を得る場合に、透過法では適用可能な部位が限られ、特に乳ガンの発生部位では限定的にしか利用できない。また、反射法を用いた場合には、皮膚表面からの反射光を抑制するために皮膚表面に液体を塗布する等の煩雑な手間を要したり、複数の光源、フィルター、ダイクロックミラー、画像解析機構などから構成される高価で複雑な装置が必要とされるという問題があった。
以上の他、例えば、特開2005−21380号公報(特許文献3)及び特開2005−218684号公報(特許文献4)には、特定波長成分を含む光を被検体に照射し、その光エネルギーに基づいて発生する音響信号から被験者の生体機能情報を映像化する生体情報映像装置に関する発明が記載されている。この光音響分光分析法は、所定の波長をもつ可視光、近赤外光、又は中間赤外光を被検体に照射した際に、被検体内の血液中に含まれるグルコースやヘモグロビンなどの特定物質がこの照射光のエネルギーを吸収した結果生じる音響波を検出して、その特定物質の濃度を定量的に計測するものである。これにより、組織内における血管の分布を判定し、組織領域内における異常血管新生を判別し、潜在的腫瘍の位置を知ることができるとされている。また、特表2004−525684号公報(特許文献5)には蛍光造影法を用いて腫瘍部位を検査する乳ガン検査用のアプリケーターを備えた装置が記載されている。さらに、特開2002−272745号公報(特許文献6)には被検者の乳房に透光性部材を押し当て、乳房基部にリング状の照射手段を設けて前記押当部材を介して撮影する方法が記載されている。
しかし、光音響分光分析法の場合も装置構成が複雑で高価となる。また、蛍光造影法では造影剤の投与が必要である。また、乳房基部外周に光を照射して乳房全体像から異常部位を解析する方法は、乳頭近傍像と乳房外周像とで光行路差が大きい。さらに、乳房の形状変化によって散乱光の減衰度が変化する。このため、異常部位の特定や診断精度に問題がある。特開2002−272745号公報(特許文献6)は、この現象を解消ないし軽減するため、アプリケーターを押し当てて乳房を圧迫平坦化しているが、装置の大型化を招く上、従来のマンモグラフィーと同様な不快感を伴う。従って、いずれも、罹患リスクのある女性が家庭等で簡便に乳ガンを自己検診する目的には適していない。
In recent years, breast cancer has been a leading cause of death among women, and efforts have been focused on early detection.
As a general examination for breast cancer, a doctor palpates the breast first. When an abnormal lump is found by palpation, it is confirmed by mammography (mammography) or ultrasonography (echography) whether tissue deformation due to a lesion is observed at a suspicious location. If any abnormalities are found by these examinations, the living tissue is further examined (such as breast duct photography, tumor marker examination, fine needle aspiration cytology), and a final diagnosis is performed.
Recently, breast cancer testing is encouraged for women older than a certain age, but the rate of regular checkups is not necessarily high for various reasons such as time constraints. For this reason, for early detection of breast cancer, it is important that the patient regularly conducts self-examination of the breast and finds an abnormality at an early stage. However, it is difficult to discriminate the presence or absence of a lump sufficiently by palpation by amateurs, and there are cases in which abnormalities are overlooked and potential tumors that cannot be found by palpation in the first place, so a more reliable self-examination method is required.
On the other hand, a method for detecting blood vessels in a living body by irradiating skin with near-infrared light having a wavelength of 700 to 900 nm, which easily penetrates living tissue, is a diagnosis of cardiovascular function, measurement of blood volume or blood pressure, or biometric authentication. Etc. are used.
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-164124 (Patent Document 1) irradiates near infrared light on a finger, the back of a hand, etc., and an image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) is arranged on the back side of the inside of the body. A method for observing the spatial distribution of the intensity of transmitted light is described. Near-infrared light is obtained as a dark image in which the blood vessel portion is light-absorbed because the absorption coefficient by components constituting the human body is small but the absorption by hemoglobin is large.
However, derivation of a blood vessel image using near-infrared transmitted light can be used only in a relatively thin portion such as a finger or the back of a hand. In view of this, there has also been proposed a method for obtaining a blood vessel image by irradiating a human body with light and capturing the light reflected after entering the human body with an imaging device (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-164125). ).
When reflected light is used, it is necessary to capture only light including blood vessel information (light that has been reflected after entering the human body). However, in general, the reflected light intensity on the skin surface is overwhelmingly larger than the reflected light intensity from the inside of the human body, so the latter needs to be suppressed in some way. For example, in JP-A-8-164125 (Patent Document 1), a liquid is applied to the skin surface to directly reduce the reflected light.
JP-A-8-164123 (Patent Document 2) irradiates skin with two types of light having different wavelengths of 400 to 600 nm and 600 to 800 nm, and the internal reflected light component is compared with the former in the former. There is described a method for obtaining a blood vessel image by subtracting images obtained by both methods using the small amount.
As described above, when a blood vessel image is obtained using light, the applicable part is limited in the transmission method, and can be used only in a limited part particularly in a breast cancer occurrence part. In addition, when the reflection method is used, it requires complicated work such as applying a liquid to the skin surface in order to suppress the reflected light from the skin surface, or a plurality of light sources, filters, dichroic mirrors, images There is a problem in that an expensive and complicated device including an analysis mechanism is required.
In addition to the above, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-21380 (Patent Document 3) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-218684 (Patent Document 4) irradiate a subject with light containing a specific wavelength component, and the light energy thereof. An invention relating to a biological information video apparatus that visualizes biological function information of a subject from an acoustic signal generated based on the above is described. This photoacoustic spectroscopic analysis method is used to identify glucose, hemoglobin, etc. contained in blood in a subject when the subject is irradiated with visible light, near infrared light, or mid-infrared light having a predetermined wavelength. An acoustic wave generated as a result of the substance absorbing the energy of the irradiation light is detected, and the concentration of the specific substance is quantitatively measured. Thereby, the distribution of blood vessels in the tissue can be determined, abnormal angiogenesis in the tissue region can be determined, and the position of a potential tumor can be known. Japanese Patent Application Publication No. 2004-525684 (Patent Document 5) describes an apparatus including an applicator for breast cancer examination that examines a tumor site using a fluorescence contrast method. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-272745 (Patent Document 6) discloses that a translucent member is pressed against a breast of a subject, and a ring-shaped irradiation unit is provided at the base of the breast so as to photograph through the pressing member. A method is described.
However, the photoacoustic spectroscopic analysis method is also complicated and expensive. In contrast, fluorescence contrast imaging requires administration of a contrast agent. Further, in the method of irradiating light on the outer periphery of the breast base and analyzing the abnormal part from the whole breast image, the optical path difference is large between the image near the nipple and the peripheral image of the breast. Further, the degree of attenuation of scattered light changes due to changes in the shape of the breast. For this reason, there is a problem in identification of an abnormal site and diagnosis accuracy. Japanese Patent Laid-Open No. 2002-272745 (Patent Document 6) presses and flattens the breast by pressing an applicator to eliminate or reduce this phenomenon. However, this increases the size of the apparatus and is similar to conventional mammography. Accompanied by discomfort. Therefore, none of them are suitable for the purpose of self-examination of breast cancer for women at risk of illness at home.

本発明は、非侵襲的かつ簡便に皮下の血管分布を観察・撮影することができ、その撮影結果を解析することができる診断装置、及びその解析システムに関するものであり、目視や触診では判別しにくい乳ガンや皮膚ガンなどの皮膚に近い部分にできる腫瘍の検査を家庭などでも手軽に行うことができる。
本発明の血管撮影装置及びその血管分布解析システムは以下の構成からなる。
[1] 検査対象部位に向けてプローブ光を照射し得る照射部とプローブ光照射された検査対象部位からの散乱光及び/または透過光を受け入れる撮影部を備え、照射部から射出されたプローブ光が撮影部に直接入射しないように構成されていることを特徴とする血管撮影装置。
[2] 1)検査対象部位に密着可能な形状の開口端を有し、前記開口端を検査対象部位に密着させたときに検査対象部位の一部をその内部に受け入れる中空体、
2)前記開口端の縁部またはその近傍に設けられ、中空体内に受け入れた検査対象部位に向けてプローブ光を照射し得る照射部、
3)プローブ光照射された検査対象部位内部から中空体内に向けて射出する散乱光及び/または透過光を受け入れる撮影部を有する前記1に記載の血管撮影装置。
[3] 検査対象部位の一部を中空体内に吸引するための減圧手段をさらに有する前記2に記載の血管撮影装置。
[4] 前記照射部のプローブ光射出部が中空体内に設けられており、中空体内部に受け入れられた検査対象部位によって覆われることによりプローブ光またはその反射光の前記撮影部への直接入射が妨げられる前記2または3に記載の血管撮影装置。
[5] 1)検査対象部位に密着可能な形状の開口端を有する中空体、
2)前記開口端の縁部またはその近傍に設けられ、中空体内の開口部に面する検査対象部位またはその近傍に向けてプローブ光を照射し得る照射部、
3)プローブ光照射された検査対象部位内部から中空体内に向けて射出する散乱光及び/または透過光を受け入れる撮影部を有する前記1に記載の血管撮影装置。
[6] 前記照射部のプローブ光射出部が開口端の縁部に設けられており、中空体開口部に密着した検査対象部位によって覆われることによりプローブ光またはその反射光の前記撮影部への直接入射が妨げられる前記5に記載の血管撮影装置。
[7] 中空体壁がプローブ光に対して非透過的である前記2〜6のいずれかに記載の血管撮影装置。
[8] プローブ光が近赤外光である前記1〜7のいずれかに記載の血管撮影装置。
[9] 近赤外光がヘモグロビン吸収波長の近赤外光である前記8に記載の血管撮影装置。
[10] 検査対象部位が皮膚及び/または皮下組織である前記1〜9のいずれかに記載の血管撮影装置。
[11] 検査対象部位が乳房の一部である前記10に記載の血管撮影装置。
[12] 血管が皮静脈である前記1〜11のいずれかにに記載の血管撮影装置。
[13] 撮影部がCCDカメラを含む前記1〜12のいずれかに記載の血管撮影装置。
[14] さらに撮影位置を特定する手段を含む前記1〜13のいずれかに記載の血管撮影装置。
[15] 撮影位置の特定を複数の基準位置からの距離及び角度の計測によって行なう前記14に記載の血管撮影装置。
[16] 撮影位置の特定を基準位置からの移動方向及び移動量の計測によって行なう前記14に記載の血管撮影装置。
[17] 撮影位置の特定を撮影画像の解析によって行なう前記14に記載の血管撮影装置。
[18] 照射部が複数の光源の列またはアレイまたは光源と連結された複数の光ファイバの開口端の列またはアレイを含む前記1〜17のいずれかに記載の血管撮影装置。
[19] 前記1〜18のいずれかに記載の血管撮影装置と撮影画像を表示する表示装置及び/または画像データを記憶する記憶装置を含む血管異常診断装置。
[20] 前記記憶装置に記憶された画像データが正常部位の参照データと異常部位の参照データを含み、撮影画像とこれら参照データとを対比することにより撮影画像中の血管像の異常を判定する前記19に記載の血管異常診断装置。
[21] 前記1〜18のいずれかに記載の血管撮影装置または前記19〜20のいずれかに記載の血管異常診断装置及び血管分布の解析装置を含み、血管撮影装置または血管異常診断装置で取得されたデータを解析して血管異常を判定する血管異常診断システム。
[22] 前記1〜18のいずれかの装置により撮影した画像全体の明暗を計算し、これと画像各部の明暗を比較して血管の分布を判定する手段を含む血管分布の解析装置。
[23] 撮影した画像中で最もグレースケール値の大きい位置のグレースケール値を求め、前記位置を含むように領域を拡大しつつ領域内の平均グレースケール値を求め、グレースケール値の変曲点に相当する領域の境界をもって血管分布域境界と判定する前記22に記載の血管分布の解析装置。
[24] 撮影した画像のうち、解析しようとする部分をk個の領域に分割し、各領域のグレースケール値を求め、次いで、各領域の面積を拡大しつつ分割数を減らして各領域のグレースケール値を求め、このステップをk=1になるまで繰り返し、ステップ間における対応する領域でのグレースケール値の変化に基づいて血管の分布を判定する手段を含む前記23に記載の血管分布の解析装置。
[25] 撮影した画像のうち、解析しようとする部分を、重なりのない等面積の多角形領域に分割し、各領域のグレースケール値を求め、次いで、そのうちの最もグレースケール値の低い領域と高い領域をそれぞれその隣接する領域とまとめることによって大きな領域とし、それぞれのグレースケール値を求め、このステップを繰り返し、ステップ間におけるグレースケール値の変化に基づいて血管の分布を判定する手段を含む前記24に記載の血管分布の解析装置。
[26] 血管分布の解析結果に基づいて血管新生の異常部位の存否及び/または異常の進行度を診断する前記19〜25のいずれかに記載の装置。
[27] 前記26に記載の装置により血管異常を判定して乳ガンを診断する乳ガン診断装置。
[28] 前記27に記載の乳ガンの診断装置を用いた乳ガンの診断方法。
本発明の血管撮影装置及びその血管分布解析システムを用いることにより、非侵襲的かつ簡便に血管分布を観察・撮影することができ、その撮影結果を解析することができるため、目視や触診では判別しにくい乳ガンや皮膚ガンなど皮膚に近い部分にできる腫瘍の検査を家庭などでも手軽に行うことができる。
The present invention relates to a diagnostic apparatus capable of observing and photographing a subcutaneous blood vessel distribution non-invasively and simply and analyzing the photographing result, and an analysis system thereof. Tumors that can be made close to the skin, such as difficult breast cancer and skin cancer, can be easily tested at home.
The angiography apparatus of the present invention and its blood vessel distribution analysis system have the following configuration.
[1] Probe light emitted from the irradiation unit, including an irradiation unit that can irradiate probe light toward the inspection target region and an imaging unit that receives scattered light and / or transmitted light from the inspection target region irradiated with the probe light An angiography apparatus is configured so as not to directly enter the imaging unit.
[2] 1) A hollow body that has an open end that can be brought into close contact with the inspection target site, and that receives a part of the inspection target site when the open end is in close contact with the inspection target site;
2) An irradiating unit that is provided at or near the edge of the open end and can irradiate probe light toward a site to be inspected received in the hollow body;
3) The angiography apparatus according to 1 above, further including an imaging unit that receives scattered light and / or transmitted light emitted from the inside of the inspection target site irradiated with the probe light toward the hollow body.
[3] The angiography apparatus according to 2 above, further comprising a decompression unit for sucking a part of the examination target portion into the hollow body.
[4] The probe light emitting portion of the irradiating portion is provided in the hollow body, and the probe light or its reflected light is directly incident on the imaging portion by being covered with the inspection target portion received inside the hollow body. 4. The angiographic apparatus according to 2 or 3, which is obstructed.
[5] 1) A hollow body having an open end in a shape capable of being in close contact with a region to be examined,
2) An irradiation unit that is provided at or near the edge of the opening end and can irradiate the probe light toward the inspection target portion facing the opening in the hollow body or the vicinity thereof,
3) The angiography apparatus according to 1 above, further including an imaging unit that receives scattered light and / or transmitted light emitted from the inside of the inspection target site irradiated with the probe light toward the hollow body.
[6] The probe light emitting portion of the irradiating portion is provided at an edge of the opening end, and is covered with the inspection target portion that is in close contact with the hollow body opening portion, so that the probe light or its reflected light is applied to the imaging portion. 6. The angiography apparatus according to 5 above, wherein direct incidence is prevented.
[7] The angiography apparatus according to any one of 2 to 6, wherein the hollow body wall is impermeable to probe light.
[8] The angiography apparatus according to any one of 1 to 7, wherein the probe light is near infrared light.
[9] The angiography apparatus according to 8, wherein the near-infrared light is near-infrared light having a hemoglobin absorption wavelength.
[10] The angiography apparatus according to any one of 1 to 9, wherein the examination target site is skin and / or subcutaneous tissue.
[11] The angiography apparatus according to 10, wherein the examination target part is a part of a breast.
[12] The angiography apparatus according to any one of 1 to 11, wherein the blood vessel is a cutaneous vein.
[13] The angiography apparatus according to any one of 1 to 12, wherein the imaging unit includes a CCD camera.
[14] The angiography apparatus according to any one of 1 to 13, further including means for specifying an imaging position.
[15] The angiography apparatus according to 14, wherein the imaging position is specified by measuring distances and angles from a plurality of reference positions.
[16] The angiography apparatus according to 14, wherein the imaging position is specified by measuring a moving direction and a moving amount from the reference position.
[17] The angiography apparatus according to 14, wherein the imaging position is specified by analyzing a captured image.
[18] The angiography apparatus according to any one of 1 to 17, wherein the irradiation unit includes a plurality of light source rows or arrays or a plurality of optical fiber open end rows or arrays connected to the light sources.
[19] A blood vessel abnormality diagnosis device including the angiography device according to any one of 1 to 18 above, a display device that displays a captured image, and / or a storage device that stores image data.
[20] The image data stored in the storage device includes reference data for a normal part and reference data for an abnormal part, and the abnormality of the blood vessel image in the photographed image is determined by comparing the photographed image with these reference data. 20. The blood vessel abnormality diagnosis device according to 19 above.
[21] The angiography apparatus according to any one of 1 to 18 or the vascular abnormality diagnosis apparatus and the blood vessel distribution analysis apparatus according to any one of 19 to 20, which are acquired by the angiography apparatus or the vascular abnormality diagnosis apparatus A blood vessel abnormality diagnosis system that analyzes the obtained data and determines a blood vessel abnormality.
[22] A blood vessel distribution analyzing apparatus including means for calculating light and darkness of an entire image photographed by any one of the devices 1 to 18 and determining the blood vessel distribution by comparing the lightness and darkness of each part of the image.
[23] A grayscale value at a position having the largest grayscale value in the photographed image is obtained, an average grayscale value in the area is obtained while the area is expanded to include the position, and an inflection point of the grayscale value is obtained. 23. The blood vessel distribution analyzing apparatus according to 22 above, in which a boundary between regions corresponding to is determined as a blood vessel distribution region boundary.
[24] Of the captured image, the portion to be analyzed is divided into k regions, the gray scale value of each region is obtained, and then the number of divisions is reduced while increasing the area of each region. The gray scale value is obtained, this step is repeated until k = 1, and the blood vessel distribution of the above 23 is included, including means for determining the blood vessel distribution based on the change of the gray scale value in the corresponding region between the steps. Analysis device.
[25] Of the photographed image, the part to be analyzed is divided into non-overlapping polygonal areas of equal area, the grayscale value of each area is obtained, and then the area with the lowest grayscale value is selected. A means for determining a distribution of blood vessels based on a change in gray scale value between steps by obtaining each gray scale value by combining each of the high areas with their adjacent areas, obtaining each gray scale value, and repeating this step; 24. The blood vessel distribution analyzing apparatus according to 24.
[26] The device according to any one of the above 19 to 25, which diagnoses the presence / absence of an abnormal site of angiogenesis and / or the progress of abnormality based on the analysis result of blood vessel distribution.
[27] A breast cancer diagnostic apparatus for diagnosing breast cancer by determining vascular abnormalities with the apparatus according to 26.
[28] A breast cancer diagnostic method using the breast cancer diagnostic apparatus according to [27].
By using the angiography apparatus of the present invention and the blood vessel distribution analysis system of the present invention, blood vessel distribution can be observed and photographed non-invasively and easily, and the photographing result can be analyzed. Tumors that can be made close to the skin, such as difficult breast cancer and skin cancer, can be easily tested at home.

図1は、本発明の血管撮影装置の一態様を示す摸式図である。
図2は、図1の血管撮影装置の動作原理を示す摸式図である。
図3は、従来技術の反射光による装置を図1の装置と対比させて示した摸式図である。
図4は、本発明の血管分布解析システムの構成例を示す説明図である。
図5は、本発明の血管分布解析システムで検査される正常部位と血管新生部位との血管分布の例を示す摸式図である。
図6は、本発明の血管撮影装置による撮影像及び分布解析システムによる領域分割の概要を示す図(過疎分布)である。
図7は、本発明の血管撮影装置による撮影像及び分布解析システムによる領域分割の概要を示す図(密集分布)である。
図8は、図6及び図7の撮影像の選択領域拡大に伴う平均グレースケール値の変化を示すグラフである。
図9は、本発明の血管撮影装置の光照射部の一態様を示す摸式図である。
図10(A)は本発明の血管撮影装置の別の態様を示す摸式図であり、(B)はこれに対応する模式的な断面図である。
図11は、本発明の血管撮影装置のさらに別の態様を示す摸式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the angiography apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing the operation principle of the angiography apparatus of FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a conventional apparatus using reflected light in contrast to the apparatus shown in FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration example of the blood vessel distribution analysis system of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of blood vessel distribution between a normal site and an angiogenesis site examined by the blood vessel distribution analysis system of the present invention.
FIG. 6 is a diagram (depopulated distribution) showing an outline of a region segmentation by a captured image and distribution analysis system by the angiography apparatus of the present invention.
FIG. 7 is a diagram (dense distribution) showing an outline of region segmentation by a captured image and distribution analysis system by the angiographic apparatus of the present invention.
FIG. 8 is a graph showing changes in the average gray scale value accompanying the enlargement of the selected area of the photographed images of FIGS.
FIG. 9 is a schematic diagram showing an aspect of the light irradiation unit of the angiography apparatus of the present invention.
FIG. 10A is a schematic diagram showing another embodiment of the angiography apparatus of the present invention, and FIG. 10B is a schematic cross-sectional view corresponding to this.
FIG. 11 is a schematic diagram showing still another aspect of the angiography apparatus of the present invention.

本発明の血管撮影装置及びその血管分布解析システムについて、以下に説明する。
本発明の血管撮影装置は、検査対象部位に向けてプローブ光を照射し得る照射部とプローブ光照射された検査対象部位からの散乱光及び/または透過光を受け入れる撮影部を備え、照射部から射出されたプローブ光が撮影部に直接入射しないように構成されていることを特徴とする。
具体的には、様々な態様を含み得るが、典型的には、第一の態様として
1)検査対象部位に密着可能な形状の開口端を有し、前記開口端を検査対象部位に密着させたときに検査対象部位の一部をその内部に受け入れる中空体、
2)前記開口端の縁部またはその近傍に設けられ、中空体内に受け入れた検査対象部位に向けてプローブ光を照射し得る照射部、
3)プローブ光照射された検査対象部位内部から中空体内に向けて射出する散乱光及び/または透過光を受け入れる撮影部を有する前記血管撮影装置を含み、さらに、第二の態様として、
1)検査対象部位に密着可能な形状の開口端を有する中空体、
2)前記開口端の縁部またはその近傍に設けられ、中空体内の開口部に面する検査対象部位またはその近傍に向けてプローブ光を照射し得る照射部、
3)プローブ光照射された検査対象部位内部から中空体内に向けて射出する散乱光及び/または透過光を受け入れる撮影部を有する前記血管撮影装置を含む。
図1に、本発明の血管撮影装置の上記第一の態様の実施形態の一例を示す。これは、上記中空体が筒体である例であり、大きく以下の3つの部分から構成される。
1)検査対象部位に密着可能な形状の開口端を有し、前記開口端を検査対象部位に密着させたときに検査対象部位の一部をその内部に受け入れる中空体〔筒体(1)〕、
2)前記開口端の縁部またはその近傍に設けられ、筒内に受け入れた検査対象部位に向けてプローブ光を照射し得る照射部(2)、
3)プローブ光照射された検査対象部位内部からの散乱光及び/または透過光を受け入れる撮影部(3)。
図2に示すように、本発明の上記第一の態様の血管撮影装置の第一の大きな特徴は、検査対象部位を装置内部に取り込み(図2(B))、その側面からプローブ光pを照射することにより検査対象部位内部からの散乱光及び/または透過光sを撮影する(図2(C))ことにある。
この目的のため、本発明の撮影装置は、検査対象部位に密着可能な形状の開口端を有し、前記開口端を検査対象部位(20)に密着させたときに検査対象部位の一部(21)をその内部に受け入れる中空体〔筒体(1)〕を有している。検査対象部位が弾性に富む身体部位である場合、開口端をこれに密着し得る形状とし、開口端を検査対象部位に押し当てることにより、その内部に検査対象部位の一部が押し込まれるようにしてもよいが、好ましくは、中空体〔筒体(1)〕の内部を減圧可能として、検査対象部位がその内部に引き込まれるようにする(図2(B)及び(C)参照)。
中空体〔筒体(1)〕の形状は、後述する撮影部を設け得る限りにおいて特に限定されず、円筒、角筒等の筒体でもよいが、球状(但し、開口端を有する)、半球状、円錐台、角錐台など任意の形状でよい。なお、ここで、中空体というのは、内部に検査対象部位を取り込める程度であればよく、その限りにおいて少しでも中空部を備えていればよい。効果を奏する限りにおいては、対向するリブ状部材の対でもよい。もっとも、開口端の断面形状が角形の場合、プローブ光を開口端内周から照射した際に検査対象部位内を進む距離が頂点と辺とで異なってくるため、少なくとも開口端の断面形状は、円形や楕円形、特に円形が望ましい。
中空体(1)の開口端直径は、検査対象部位の大きさにもよるが、通常は、0.5〜10cm、好ましくは1〜5cm程度である。開口端が小さすぎると検査効率が悪く、また、検査対象部位の筒内への取り込みが円滑に進まない。また、開口端が大きすぎると検査対象部位内でのプローブ光の吸収が大きくなり十分な検査ができなくなる。
中空体(1)内を減圧する場合、その手段は特に限定されないが、例えば、図1及び2に示すように、筒体の一部から管等を引き出し、その他端を減圧装置に接続する。減圧装置は、例えば、ピストンの往復運動による減圧装置、回転モーターまたは偏心モーター、サイクロン方式による減圧ポンプなどいずれの手段も用い得るが、乳がんの自己検診のような場合にはモーター式の減圧ポンプが好ましい。自己検診用途の場合、減圧装置のスイッチを筒体や後述する撮影部(3)の背面などに取り付け、操作しながら所望の位置で吸引できるようにしてもよい。また、筒体や減圧装置またはその間を接続する管には、減圧が過度にならないように、あるいは、減圧が一定レベルで維持されたり、撮影終了時に筒内を迅速に大気圧に戻し得るように、適宜、開閉可能な孔や弁手段を設けてよい。これらの減圧度の調整手段は当業者には既知のいずれの構成も利用できる。
中空体(1)の材質は特に限定されないが、加工が容易で一定の耐圧性を有し、少なくともその内面は後述するプローブ光(例えば、近赤外線)を吸収しやすい材質とすることが好ましい。また、開口部は後述する発光手段の設置が容易で検査対象部位(例えば、皮膚)との密着性に優れた材質が好ましい。これらの条件に適うように、各部分をそれぞれ別個の材料で構成してもよい。
減圧度は、対象部位の柔軟性、開口端径などにもよるが、対象部位が最低2〜5mm程度、開口端内部に引き込まれればよい。例えば、対象部位が皮膚の場合、1〜100hPa程度、大気圧から減圧すればよい。これ以上圧力が大きくなると、被験者が減圧部に痛みを感じる場合がある。
照射部(2)は、図1及び図2(A)に示すように中空体(1)の開口端縁部またはその近傍に設ける。例えば、中空体(1)の開口端に沿ってその縁部に内側を向けて発光手段を配置すればよい。発光手段は典型的には発光ダイオード(LED)である。プローブ光は、生体組織を比較的良く透過し、血管、特にヘモグロビンに吸収される波長が好ましいが、700〜900nmの波長の近赤外光は生体組織を比較的良く透過し、一方、血管の中を流れる赤血球中のヘモグロビンは850nmの近赤外光を特異的に吸収するため、前記波長域の近赤外光が好ましい。発光ダイオードは複数の波長域を組み合わせて用いてもよい。例えば、ヘモグロビンは酸素と結合するとその状態に応じて吸収特性が変化するため、酸素化ヘモグロビン(オキシヘモグロビン)の吸収波長850nmおよび脱酸素化ヘモグロビン(デオキシヘモグロビン)の吸収波長760nmの両者について測定できるように照射するLED光の波長を切り替えられるようにしてもよい。また、プローブ光は通常の光線でもレーザー光線でもよい。
なお、図1及び図2(A)に示すようにLEDは内周全周に沿って均等に設けることが好ましい。図1等に示すように、可能な限り密に設けることが好ましいが間隔を空けて設けてもよい。また、前述のように複数の波長域のLEDを用いる場合は、それぞれを組み合わせて設置してもよい。さらに、中空体(1)内を減圧にしたときに、その内部に吸引されて隆起した対象部位を円滑に受け入れ、これと密着するように図9に示すように対象部位と接する面Ψが傾斜した形状を有してもよい。
撮影部(3)は、図1に示すように開口部と反対側の位置に設ける。例えば、中空体(1)が回転対称形状(例えば、円筒状)の場合、その軸上で開口部と対向する面に設ける。もっとも、必要であれば、対象部位から散乱、透過してきたプローブ光を、例えば、光ファイバ等を通して前記中空体(1)から引き出し、別に設けた撮影部に誘導してもよい。照射部、典型的には上記の例に示すよに環状の列であるが、二次元に広がったアレイ状としてもよい。
撮影部(3)は、典型的には、検査対象部から遮断するための透明隔壁(例えば、ガラスやポリカーボネート板)及び/または光学系(例えば、レンズ)(4)、カメラホルダー(5)及び撮像手段(例えば、CCD基板)(6)を含む。透明板は、筒内の圧力変化の影響を避け、筒内の減圧度低下を防ぐ他、皮脂による汚染を限定的にする等の目的で設ける。光学系(4)、カメラホルダー(5)及び撮像手段(6)は当業者には既知の構成、材料、構造を用いて構成することができる。これらは前記のプローブ光を検知し得るものであればよく、CCDカメラユニット等として市販されているものを用いてもよい。なお、本発明において撮影とは静止画の撮影のみならず動画の撮影を含む。従って、例えば、対象部位を吸引しつつ撮影を行ない、各コマの像を差分処理することにより対象部位の垂直方向の立体像を得ることもできる。
なお、例えば、銀行等で用いられている生体認証システムの場合、図3に示すようにプローブ光pは検査対象部位と対向する位置から検査対象部位に向けて照射される。このため、仮に開口部と反対側の位置に撮影部を設けても、撮影部への入射光はほとんどが対象表面(例えば、皮膚表面)からの反射光rであり、対象部位内部(例えば、皮内)からの情報はわずかにしか得られない。これに対し、本発明では、対象部位内部(例えば、皮内)からの散乱光や透過光を撮影するため、対象部位内部(例えば、皮内)からの情報を高い効率で取得できる。特にプローブ光射出部の表面が対象部位で覆われる(密着した状態になる)場合は、対象部位表面からの反射光が撮影部位にノイズとして混入しないため好ましい。
上記の場合、対象部位の面積または体積が大きいとプローブ光が対象部位の内部に十分に透過しなかったり、対象部位の内部から散乱してきた光が十分な光量を有さず、対象部位の中央に関しては良好な画像が得られない場合もあり得るが、その場合でも、中央部位を除く輪状部位について有効な情報を得ることが可能である。従って、本発明は、検査対象部位全面だけではなく、その一部の撮影画像を取得する装置も含む。
撮影画像データは、以下に述べる血管分布解析システムあるいはその他の表示装置や記憶装置(図1ではまとめて「コンピュータ」として表わしている。)に入力、表示または記憶するようにしてもよい。
本発明の血管撮影装置による検査対象部位は、アクセス可能な部位であれば特に限定されないが、通常は、人間または動物等の皮膚、特に無毛または実質的に無毛な皮膚表面が好ましく、特に柔軟性に富んだ皮膚及び/または皮下組織が好ましい。皮下脂肪に富む部位、例えば、乳房及びその近辺での適用が好適であり、この点で乳がんの診断のための血管撮影に特に適している。
本発明の装置の第二の態様は、図10に示すように
1)検査対象部位に密着可能な形状の開口端を有する中空体(1)、
2)前記開口端の縁部またはその近傍に設けられ、中空体内の開口部に面する検査対象部位またはその近傍に向けてプローブ光を照射し得る照射部(2)、
3)プローブ光照射された検査対象部位内部から中空体内に向けて射出する散乱光及び/または透過光(合わせてsで示す。)を受け入れる撮影部(3)を有する。
上記第一の態様との大きな相違点は、中空体内への撮影部位の取り込みを含まず、前記開口端の縁部またはその近傍から検査対象部位またはその近傍に向けてプローブ光を照射する点である。
この態様は、第一の態様に比較して相対的に浅い位置の血管像を撮影するのに適している。また、中空体内に対象部位を取り込まないため、例えば、皮膚の表面を滑らかに走査して連続撮影するのに適している。
第二の態様において照射部の位置は限定されないが、図10のように中空体の外側に照射部を設けるのが便利である。この場合、照射部からのプローブ光は中空体の壁面により撮影部と完全に遮断されるため、プローブ光出力を高めてより深部までの情報を得ることができる。このように、第二の態様において。中空体は、その壁面が実質的にプローブ光照射部と撮影部(受光部)との間を光学的に遮蔽する機能を有すればよい。こうした材料はプローブ光の波長によって決まるが、近赤外光についての例としては、塩化ビニルが挙げられる。
もっとも、図11のように中空体の内部に遮蔽部材(22)を設けることによって照射部(2)と撮影部(3)を中空体内に共に設けることも可能である。
図11の場合、第一の態様にも使用できるため、対象部位表面を広く走査し、特に詳細な検討が必要な場合は吸引を行なってさらに深い部位の撮影を行なうことが可能である。
この第二の態様では、特に図10のように照射部(2)を中空体外部に設ける場合、プローブ光pが撮影部下の対象部位内に十分に侵入するように光軸を傾斜させて入射させることが好ましい。照射部(2)を設ける位置にもよるが、照射角θ(対象部位表面へのプローブ光入射角)が概ね10度以上が好ましく、30度以上がより好ましい。照射角θが大きすぎると皮膚内への浸透深度が小さくなるので80度以下が好ましく、60度以下がより好ましい。また、照射角θが可変となるように、環状に配置されたLED等の照射素子またはこれを収納した複数のハウジングが、連動して傾斜する構成をとってもよい。このような構成は、例えば、直径の異なる同心二重のリング構造を設け、内外のリングにLED等の照射素子またはこれを収納した複数のハウジングを、中心寄り、外周寄りでそれぞれ軸支し、内外のリングの相対的な上下関係を変化させることで実現できる。いずれかのリングの位置を中空体の外部から直接操作できるようにしてもよい。例えば、中空体外周に回転可能に螺合する環状部材を設け、これと前記リングの一方を結合する。他方のリングは中空体内に固定する。環状部材を回転させることにより、環状部材は中空体外周を上下するのでこれにより内外リングの相対的な位置が変化して照射素子の傾斜が変化する。傾斜角の調整はステッピングモーター等で電気的に行なってもよい。
なお、第二の態様においては、中空体開口部に皮膚と密着する蓋部材を設けてもよい。蓋部材はプローブ光と同波長の光が透過する材料を用いる。
本発明の装置は、上記第一の態様においても第二の態様においても、撮影位置を特定する手段(以下、定位手段という。)を備えてもよい。
このような定位手段はさまざまなものが含まれ得るが、大別すれば以下の四種類の構成が含まれる。
(a)基準位置から相対的位置を測定するもの。
(b)基準位置からの移動量を計測するもの。
(c)撮影像に基づいて位置を特定するもの。
(d)対象部位に印その他の座標を設けるもの。
以下、それぞれについて操作者が自らの乳房付近での血管撮影を行う場合を例として簡単に説明する。
(a)の構成は、撮影に際し基準位置を設定し、そこからの相対的位置を測定するものである。これは典型的には三角測量と同様な原理に基づく。
基準位置は任意に選択し得るが、例えば、骨盤の左右の端(それぞれL点、R点とする)を基準位置とすることができる。撮影装置は、これらの基準位置と何らかの方法で結合されており、ある位置P点で撮影した場合、撮影者が操作することにより、L点からの距離LPとR点から距離RPまたは∠PLR及び∠PRLが撮影画像と関連づけて記録される。L点及びR点は固定点であり、P点は操作者の皮膚表面に存在するから上記の情報(距離または角度)によってP点の位置はほぼ一意的に決定される。必要であれば、さらに第三の基準点を設けて上記と同様な距離及び角度を計測してもよい。
撮影装置とこれらの基準位置との結合は、機械的なものでもよいし、音、光、電波などを用いたものでもよい。
機械的構成の例としては、腰に嵌めるのに適した大きさのベルト状部材とこれに設けられた二個のコード送り出し装置が挙げられる。操作者がベルトを装着した際、二個のコード送り出し装置(C及びC)は、例えば、骨盤の両端に相当する位置に固定される。コード送り出し装置は、内部にコードを巻き取るための巻き取り軸を有し、さらに、コード送り出しのための開口部を備え前記巻き取り軸を中心として回転可能に軸支されたハウジングを有する。巻き取り軸は例えば巻きばねなどによってコードを引き込む方向に付勢されている。
撮影に際しては、それぞれのリール状装置からコードが引き出され撮影装置と連結される。コード送り出しのための開口部は前記巻き取り軸を中心として回転可能であるため、撮影装置を移動させると、それに追従して開口部は回転する。従って、コードに十分な張力が生じるように前記付勢力を設定すれば、巻き取り軸−開口部−撮影装置はほぼ一直線上に並ぶため、撮影装置PとC及びCそれぞれのなす角度∠PCと∠PCは前述の∠PLR及び∠PRLに相当する。また、それぞれのコードの引き出し長さPCとPCは前述のLP及びRPに相当する。角度∠PCと∠PCは開口部の回転角から、コードの引き出し長さ巻き取り軸の回転角から容易に算出可能なので、これらの回転角を計測する手段を設けることにより撮影位置の特定が可能となる。なお、ここで、コードと総称するものは、十分な張力を及ぼしたときに測定に悪影響を及ぼすおそれのない線、紐、鎖等であり、樹脂、紙その他の繊維類、金属等で形成できる。
音、光、電波などを用いた構成の例は、例えば、超音波、光または電波の照射及び/または受信手段を備えた通信手段(C及びC)を上記のコード送り出し装置に代えてベルト状に設けたものである。この場合、撮影装置の一部に音、光または電波を検知する装置を設けるか、音、光または電波を放出する装置を設けることにより、撮影装置PとC及びCはそれぞれ、音響的、光学的または電磁波的に結合され、距離PC及びPCは容易に決定される(例えば、Cから発射された超音波の伝播時間に音速を乗じれば距離PCが得られる。)。角度∠PC、∠PCも超音波、光または電波の照射角及び/または受信角を機械駆動またはアレイ等を用いて変化させることにより容易に計測されるため、撮影位置の特定が可能となる。
なお、機械的構成の場合も音、光、電波などを用いた構成の場合も、距離PC及びPCのみでおおまかな撮影位置は特定されるが、乳房などの隆起を考慮して角度∠PC、∠PCも合わせて測定するのが好ましい。さらに、皮膚表面から撮影装置までの仰角を計測してもよい。また、腰に巻くベルトの代わりに肩甲骨付近に装着するようにしてもよい。
(b)の構成は、撮影に際し基準位置を設定し、そこからの移動距離を測定するものである。これは典型的には機械式マウスや光学マウスと同様な原理に基づく。
基準位置は任意の位置でよく、身体的な特徴点(黒子などの位置)や定点(例えば、両乳房間の下縁部)を基準としてもよいが、撮影画像を記録する際に当該位置を記録することが好ましい。これは、撮影装置によって可視画像を撮影できるように可視領域の撮像装置を撮影装置に備えたり、文字入力装置を設けることによっても実現できる。
機械式の場合、典型的には撮影装置に回転可能な形でボールを結合する。これは、コンピュータ用マウスの位置識別部に見られるように、その一部がハウジング外に露出するようにボールをハウジング中に封じ、当該ハウジングを撮影装置と連結することにより実現できる。ボールの回転方向及び回転角度を、例えば、二以上の方向から光ビームを照射することにより測定し(この方法は慣用の方法を用いればよい)、計算により移動距離及び方向を計測する。
光学式の場合、可視光もしくは赤外光またはこれらのレーザ光を皮膚面に照射する。赤外光の場合はプローブ光を併用してもよい。反射、透過または散乱した光を撮影装置内(上述の中空体内でもよいしこれとは別に受光部を設けてもよい)に取り込み、CCD等によっていくつかの特徴点を同定する。撮影装置を動かしていった場合、撮影画像内でこれらの特徴点が移動するので、これを分析することにより移動方向及び移動距離を計測する。なお、プローブ光の照射及び受光並びに位置計測については既存の光学マウスにおいてユニット化されており、本発明ではこれを用いてもよい。
移動距離の測定は、音響的方法及び電波的方法でも可能である。例えば、音波または電磁波を皮膚面に斜めに照射し、移動の際のドップラーシフトにより移動速度を計測し、これを時間積分することで移動距離を求めることができる。この方法は、検出精度が高ければ光学的方法でも用いることができる。
(c)の構成は、撮影像に基づいて位置を特定するものであり、(c−1)撮影時に可視画像も撮影してその位置を特定「する構成、(c−2)撮影時に解析された血管像に基づいてその位置を特定する構成等が例として挙げられる。
(c−1)の構成は、例えば、前述の中空体に可視画像撮影装置を併設し、血管像の撮影と連動して可視画像を撮影することで実現できる。この場合、可視画像は撮影部位を重畳的に可視画像として得るものでも、その周辺画像を広角で撮影してその位置を特定できるようにしてもよい。
(c−2)の構成は、実質的に定位置にある血管との対応により撮影位置を定位するものである。
(d)の構成は、対象位置に印その他の座標を設けるものである。このような態様の例としては、座標等を描き込んだ皮膚に密着するシート等を貼り付ける方法がある。例えば、乳房の撮影の場合、予め可視光で視認できる座標やマーカーを描き込んでおいたカップ型ブラジャー等を装着する。撮影をカップ型ブラジャーの上から赤外と可視光とで重畳して行なって両者をリンクすることにより各撮影像の位置の特定が可能となる。カップ型ブラジャー等としては皮膚密着タイプのものを用いれば撮影時の位置ずれがほとんど生じないので好ましい。乳房以外の部位については平面状の同様なシートを用いればよい。
あるいは、皮膚上に可視域では見えにくい、例えば肌色に近いインクで座標を描き込み、赤外撮影と同時に肌色の補色に相当する波長域での撮影を行なって両者をリンクしてもよい。インクで座標を描き込むのに際しては前述したカップ型ブラジャー等をテンプレートとして用いるか転写シート上に座標を描き込んだものを乳房上に貼り付け、シートを剥がして乳房上に座標を転写することができる。
カップ型ブラジャー等の上から撮影する場合は上記第二の態様が好ましいが、後者の場合は第一、第二いずれの態様も可能である。
上記の定位手段は前記第一の態様、第二の態様のいずれと組み合わせてもよいが、特に、対象部位を広く走査して撮影することが容易前記第二の態様と組み合わせた場合、操作者への負担の少ない簡易な装置でありながら対象部位(例えば、乳房)の皮膚下の血管分布をその位置情報とともに広範囲にわたって精度よく得ることが可能となる。例えば、1秒間に複数コマの撮影を行い、撮影像と位置情報とを合わせて記録する。得られた血管像を位置情報に従ってマッピングすれば、血管異常の診断がより容易になる。
以上、二つの典型的な態様について本発明の装置の主要部を説明したが、照射部から射出されたプローブ光が直接撮影部に入射せず、対象部位から射出された散乱光や透過光を撮影部で受光する装置、特に照射部と撮影部とが一定の位置関係に固定されている装置、特に小型の血管撮影装置は本発明の範囲に含まれる。
本発明の装置では、さらに撮影した画像を表示する装置を含んでもよい。表示装置(CRT,液晶ディスプレイ等)に撮影した画像を表示して、それを操作者がリアルタイムで、または録画像として見ることができる。
本発明は、血管分布解析システムを含む血管分布の診断装置も含む。以下、その構成について説明する。
血管分布解析システムは、撮影画像を画像解析するシステム全般を含む。例えば、撮影画像から画像解析により暗部等を抽出する手法は、既知の方法が利用できる。本発明では、例えば、画像全体の明暗を計算し、これと画像各部の明暗から血管の分布を判定する方法を取ることができる。
すなわち、撮影条件によって画像の明暗は異なり得るが、画像各部の明暗から画像全体の明暗を差し引くことにより、血管分布を抽出することができる。また、明暗の局所的変化から血管分布域を判定することもできる。
その手法は特に限定されないが、明暗の局所的変化から血管分布域を判定する手法の例としては、撮影した画像中の最も暗い位置(グレースケール値の大きい位置。面積を有してもよいが、以下、単に最暗点ともいう。)のグレースケール値を記憶し、その部分を含むように領域を拡大しつつ拡大された領域の平均グレースケール値を求める方法を挙げることができる。例えば、最暗点を中心とした半径rの円を次々に描き、その内部の平均グレースケール値を求める。これにより、当該画像では、rに対する関数として平均グレースケール値が規定できる。r=0は最暗点なので、rの増大に連れて平均グレースケール値は逓減していくが、血管が存在している領域内である限りその減少率は低い。一方、前記円が、血管が分布していない領域に及ぶと平均グレースケール値は大きく減少する。すなわち、平均グレースケール値の減少率の変化を見ることにより血管分布の集中域を画定できる。なお、ここでは、基準点を中心として描いた円を拡げる例を挙げたが、基準点から複数の方向に向かって二次元的にグレースケール値変化を調べ、各線上でのグレースケール値やその変化(例えば、変曲点)等を見て血管分布の集中域を画定してもよい。
また、最暗点から領域を拡げていく以外に、最明点から領域を拡げていってもよいし、両者からそれぞれ領域を拡大していってもよい。あるいは、画像領域内に複数の基準点(撮影画像内の所定の座標に対応する格子点でもよいし、そのグレースケール値から血管分布部位と取り敢えず推定される点でもよい)をとり、上記と同様に領域を拡大しつつ平均グレースケール値やその変化(例えば、変曲点)等を計算することにより、血管分布の集中域を推定することも可能である。
以上の方法では、グレースケール値の絶対値ではなく変化率を見ているため、測定装置の傾きや対象部位引き込みの偏り等に起因するプローブ光分布の不均一に起因する誤差を排除することができる。
また、本発明では、より簡便に、撮影した画像のうち、診断しようとする部分をk個の領域に分割し、各領域のグレースケール値(領域内の平均値、特に断らない限り本願の他の箇所において同様)を求め、次いで、各領域の面積を拡大しつつ分割数を減らして各領域のグレースケール値を求め、このステップをk=1になるまで繰り返し、ステップ間における対応する領域でのグレースケール値の変化に基づいて血管の分布を判定することができる。
上記の方法では、あるステップでの単位領域(分割された個々の領域)aは次のステップでの対応する単位領域ai+1の部分になるが、それぞれのグレースケール値g、gi+1がg>gi+1ならば、単位領域の拡大によりより明るい領域(すなわち、ポジ像では血管分布の少ない領域)が取り込まれたことになる。すなわち、血管分布はaよりもai+1の方が疎である。反対にg<gi+1ならば、血管分布はaよりもai+1の方が密である。このステップをk=1(すなわち、単位領域=診断しようとする部分の全体)になるまで繰り返すことにより、各部分での血管分布の疎密を判定することができる。この方法では、隣接する領域間での疎密を判定していくため、単純にk個の領域のグレースケール値を比較した場合に生じ得る全体的な誤差(例えば、装置が検査対象領域に押し当てられる際の角度等、操作により生じ得る撮影画像全体の明暗のバイアス)を回避できる。また、実際上、がん等の診断では個別の血管を識別する必要はなく、その疎密が重要であり、本発明は効率的ながん等の診断方法を提供する。
ここで、最小の単位領域(すなわち、上記の例では最初に設定されたk個の領域)は血管新生が始まるとされる腫瘍の最小の大きさに匹敵する程度であればよい。また、本発明では、上述のように、例えば、円形の領域を撮影し、そのうち、中央部位を除く輪状領域を判定することが可能であるが、上記において「撮影した画像のうち、診断しようとする部分」とは、このような撮影画像の一部領域を指す。
各単位領域はその形状は限定されないが、重なりのない等しい面積の多角形に分割することが好ましく、例えば、三角形、四角形、六角形(特に正三角形、正方形、正六角形)にする。正方形の例で言えば、最も簡便には撮影した画像のうち、診断しようとする部分に内接する最大の正方形として切り取り、それをm個の正方形に分割し、各領域のグレースケール値を求め、最高値と最低値を記録する(第0ステップ)。次にその最高値と最低値を示した単位領域の周囲に隣接するn個の正方形を加え、その平均のクレースケール値を算出する(第1ステップ)。最高値と最低値の単位領域が、画像から切り取られた正方形の辺縁に位置する場合も勘案すると、第1ステップで加えられる正方形数nは3≦n≦8である、順次その周囲に隣接して加えられる正方形数n1・2・3…は、3・5・7…・≦n1・2・3…≦8・16・25…の範囲で増加する。順次加えられた全ての単位領域のグレースケール値を加算し、順次平均値を求め、その最高値と最低値のグレースケール値の変化を調べていく。
血管の集中部位を見ている場合、グレースケール値のステップ間での変化は比較的緩慢である。一方、血管がまばらに分布している場合はステップ間で血管を含まない領域が取り込まれるため、グレースケール値の変化が大きくなる。なお、グレースケール値の最大領域からの変化と共にグレースケール最小領域からの変化を調べることにより、撮影画像全体の明暗に依存しない判別が可能となる。
これらの画像解析、領域分割、グレースケール値の計算、判定、部位ごと及び/または経時的変化の解析のためのデータの蓄積、さらに、複数のプローブ光波長を用いる場合は、その切り替え、データの通信等はコンピュータ等の制御手段により制御することが可能である。また、操作者が操作しやすいように、上記の装置の任意の部分にスイッチを取り付けてもよいし、装置が、さらに外部からの入力装置(有線、無線、光、超音波等)を有し、リモコン等により吸引及びその解除、プローブ光の照射、撮影等を制御できるようにしてもよい。このようなシステムの構成図の一例を図4に示す。すなわち、このシステムは、検査対象部位を受け入れる中空体(1)にプローブ光を照射する照射部(2)、撮影部(3)を有し、撮影部は撮像手段(6)を含み、中空体(1)は減圧手段(8)と連結しており、これらの照射部(2)、減圧手段(8)、撮像手段(6)は制御部(12)を介してコンピュータ(10)に接続している。ここで、制御部(12)は例えばスイッチであり、照射、減圧、撮像のすべてを制御するものでもその一部を制御するものでもよく、これらは制御部(12)を介さずにコンピュータ(10)に接続する構成としてもよい。特に撮像手段(6)で得たデータは直接にコンピュータ(12)に伝達してもよい。表示装置(9)は任意であるが、医師等が直接画像診断する場合には通常必要となる。表示装置(9)、撮影手順をガイドする表示を行なったり、撮影結果の可視化像や例えば「異常なし」、「専門医の診断を要する」等の判定結果を示してもよい。また、表示装置(9)は、制御部(12)あるいはさらにコンピュータ(10)と一体化したタッチパネル(例えば、液晶パネル等)でもよい。
特に上述の定位手段を含む場合は、胸部像などをコンピュータグラフィックスにより提示し、その上に撮影部位をポイントなどで指し示しながら撮影像を表示することができる。また、撮影像を専門医等が診断することが可能である。この場合、撮影システム自体に表示装置は含まなくてもよいし、あるいは、表示装置等は物理的に離れた場所に設置していてもよい。例えば、操作者(被験者自身でもよい)が上記の撮影装置を操作して対象部位を撮影し、その画像を適当な記録媒体に記録して、あるいは、電話線や光ファイバ等の通信回線を通じて医療機関またはデータ回収機関に送り、これらの機関において医師が診断することが可能である。
また、照射部(2)、減圧手段(8)、撮像手段(6)及び表示装置(9)は、コンピュータ(10)の制御の下、吸引後に、プローブ光を自動的に照射し、CCDカメラで光量を測定して吸引状態や装置の対象部位に対する角度の適否を表示する構成としてもよいし、撮像手段(6)は、コンピュータ(10)の制御の下、自動的に撮影を行ない、その中で最適なデータを選択できるようにしてもよい。さらに、コンピュータ(10)は複数回のデータを重畳したり、複数の時系列データから差分を取るような任意の画像処理工程を施すプログラムを内蔵していてもよい。
本発明によれば、図5に示すような血管新生部位を判別できるため、何らかの原因による血管新生の有無を判別できる。例えば、乳がんの場合、腫瘍に伴う血管新生は、腫瘍の直径が2mm程度から始まることから、2mm以上の血管の集中として識別できるため、本発明の装置は乳ガンの診断装置として有効である。
The angiography apparatus and the blood vessel distribution analysis system of the present invention will be described below.
An angiography apparatus of the present invention includes an irradiation unit that can irradiate probe light toward a region to be inspected and an imaging unit that receives scattered light and / or transmitted light from the region to be inspected that has been irradiated with the probe light. The emitted probe light is configured not to directly enter the imaging unit.
Specifically, various aspects can be included, but typically, as the first aspect,
1) a hollow body having an open end that can be in close contact with a region to be inspected, and receiving a part of the region to be inspected when the open end is in close contact with the region to be inspected;
2) An irradiating unit that is provided at or near the edge of the open end and can irradiate probe light toward a site to be inspected received in the hollow body;
3) including the angiography apparatus having an imaging unit that receives scattered light and / or transmitted light emitted from the inside of the examination target site irradiated with the probe light into the hollow body, and as a second aspect,
1) a hollow body having an open end in a shape capable of being in close contact with a region to be examined;
2) An irradiation unit that is provided at or near the edge of the opening end and can irradiate the probe light toward the inspection target portion facing the opening in the hollow body or the vicinity thereof,
3) The angiography apparatus including an imaging unit that receives scattered light and / or transmitted light emitted from the inside of the examination target irradiated with the probe light toward the hollow body.
FIG. 1 shows an example of the embodiment of the first aspect of the angiography apparatus of the present invention. This is an example in which the hollow body is a cylindrical body, and is largely composed of the following three parts.
1) A hollow body having a shape of an open end that can be brought into close contact with the inspection target portion, and receiving a part of the inspection target portion therein when the open end is brought into close contact with the inspection target portion [cylinder (1)] ,
2) An irradiator (2) provided at or near the edge of the open end and capable of irradiating the probe light toward the inspection target site received in the cylinder,
3) An imaging unit (3) that receives scattered light and / or transmitted light from the inside of the inspection target portion irradiated with the probe light.
As shown in FIG. 2, the first major feature of the angiography apparatus according to the first aspect of the present invention is that the site to be examined is taken into the apparatus (FIG. 2 (B)), and the probe light p is emitted from the side surface. By irradiating, the scattered light and / or transmitted light s from the inside of the site to be examined is photographed (FIG. 2C).
For this purpose, the imaging apparatus of the present invention has an opening end shaped so as to be in close contact with the inspection target region, and a part of the inspection target region ( 21) It has a hollow body [tubular body (1)] for receiving it inside. If the body part to be inspected is a body part rich in elasticity, the opening end is shaped so as to be in close contact with it, and the opening end is pressed against the body part to be inspected so that a part of the body part to be inspected is pushed inside. However, preferably, the inside of the hollow body [tubular body (1)] can be decompressed so that the site to be inspected is drawn into the inside (see FIGS. 2B and 2C).
The shape of the hollow body [tubular body (1)] is not particularly limited as long as a photographing unit described later can be provided, and may be a cylindrical body such as a cylinder or a rectangular tube, but is spherical (however, has an open end), hemisphere The shape may be any shape such as a truncated cone, a truncated cone or a truncated pyramid. Here, the hollow body only needs to be of a size that allows the region to be inspected to be taken inside, and as long as it has a hollow portion as long as it is provided. As long as the effect is obtained, a pair of opposing rib-like members may be used. However, when the cross-sectional shape of the opening end is square, the distance traveled through the inspection target site when the probe light is irradiated from the inner periphery of the opening end differs between the apex and the side, so at least the cross-sectional shape of the opening end is A circle or an ellipse, particularly a circle, is desirable.
The opening end diameter of the hollow body (1) is usually about 0.5 to 10 cm, preferably about 1 to 5 cm, although it depends on the size of the region to be examined. If the open end is too small, the inspection efficiency is poor, and the taking-in of the inspection target part into the cylinder does not proceed smoothly. On the other hand, if the opening end is too large, the absorption of the probe light in the region to be inspected becomes large and sufficient inspection cannot be performed.
When the pressure inside the hollow body (1) is reduced, the means is not particularly limited. For example, as shown in FIGS. 1 and 2, a tube or the like is pulled out from a part of the cylinder, and the other end is connected to a pressure reducing device. For the decompression device, any means such as a decompression device by reciprocating movement of a piston, a rotary motor or an eccentric motor, a decompression pump by a cyclone method, etc. can be used, but in the case of self-examination of breast cancer, a motor type decompression pump is used. preferable. In the case of self-examination, a switch of a decompression device may be attached to a cylinder or the back of an imaging unit (3) described later so that suction can be performed at a desired position while being operated. In addition, the cylinder, the decompression device, or the pipe connecting the cylinders, so that the decompression does not become excessive, or the decompression is maintained at a constant level, or the inside of the cylinder can be quickly returned to the atmospheric pressure at the end of shooting. A hole that can be opened and closed and valve means may be provided as appropriate. Any means known to those skilled in the art can be used as the means for adjusting the degree of decompression.
The material of the hollow body (1) is not particularly limited, but it is preferable that the hollow body (1) is easily processed and has a certain pressure resistance, and at least the inner surface thereof is made of a material that easily absorbs probe light (for example, near infrared rays) described later. In addition, the opening is preferably made of a material that allows easy installation of a light emitting means to be described later and has excellent adhesion to a region to be examined (for example, skin). Each part may be made of a separate material so as to meet these conditions.
The degree of decompression depends on the flexibility of the target part, the opening end diameter, and the like, but the target part may be drawn into the opening end by about 2 to 5 mm at least. For example, when the target site is skin, the pressure may be reduced from atmospheric pressure to about 1 to 100 hPa. If the pressure becomes higher than this, the subject may feel pain in the reduced pressure part.
The irradiation part (2) is provided in the opening edge part of the hollow body (1) or its vicinity as shown in FIG.1 and FIG.2 (A). For example, the light emitting means may be arranged along the opening end of the hollow body (1) with the inner side facing the edge. The light emitting means is typically a light emitting diode (LED). The probe light has a wavelength that is relatively well transmitted through living tissue and is preferably absorbed by blood vessels, particularly hemoglobin, but near-infrared light having a wavelength of 700 to 900 nm is relatively well transmitted through living tissue, while The hemoglobin in the erythrocytes that flow through it specifically absorbs near-infrared light of 850 nm, so that near-infrared light in the above-mentioned wavelength range is preferable. A light emitting diode may be used in combination of a plurality of wavelength regions. For example, when hemoglobin binds to oxygen, its absorption characteristics change depending on the state of the hemoglobin, so that it is possible to measure both the absorption wavelength of oxygenated hemoglobin (oxyhemoglobin) at 850 nm and the absorption wavelength of deoxygenated hemoglobin (deoxyhemoglobin). You may enable it to switch the wavelength of LED light irradiated to. The probe light may be a normal light beam or a laser beam.
In addition, as shown to FIG.1 and FIG.2 (A), it is preferable to provide LED equally along the inner periphery perimeter. As shown in FIG. 1 and the like, it is preferable to provide them as densely as possible, but they may be provided at intervals. Moreover, when using LED of a some wavelength range as mentioned above, you may install combining each. Further, when the inside of the hollow body (1) is depressurized, the surface Ψ in contact with the target part is inclined as shown in FIG. You may have the shape.
The imaging unit (3) is provided at a position opposite to the opening as shown in FIG. For example, when the hollow body (1) has a rotationally symmetric shape (for example, a cylindrical shape), the hollow body (1) is provided on the surface facing the opening on its axis. However, if necessary, the probe light scattered and transmitted from the target site may be drawn out of the hollow body (1) through, for example, an optical fiber and guided to an imaging unit provided separately. The irradiation section is typically a circular column as shown in the above example, but it may be an array extending in two dimensions.
The imaging unit (3) typically includes a transparent partition (for example, glass or polycarbonate plate) and / or an optical system (for example, a lens) (4), a camera holder (5), An imaging means (for example, a CCD substrate) (6) is included. The transparent plate is provided for the purpose of avoiding the influence of the pressure change in the cylinder, preventing the degree of decompression in the cylinder from being lowered, and limiting contamination by sebum. The optical system (4), camera holder (5), and imaging means (6) can be configured using configurations, materials, and structures known to those skilled in the art. These may be any one that can detect the probe light, and those commercially available as a CCD camera unit or the like may be used. In the present invention, shooting includes not only still image shooting but also moving image shooting. Therefore, for example, it is possible to obtain a three-dimensional image in the vertical direction of the target part by performing imaging while sucking the target part and performing differential processing on the images of the frames.
For example, in the case of a biometric authentication system used in a bank or the like, as shown in FIG. 3, the probe light p is emitted from a position facing the inspection target part toward the inspection target part. For this reason, even if the imaging unit is provided at a position opposite to the opening, most of the incident light to the imaging unit is reflected light r from the target surface (for example, the skin surface) and the inside of the target part (for example, Only a small amount of information is available from the skin. On the other hand, in the present invention, since scattered light and transmitted light from the inside of the target site (for example, intradermal) are photographed, information from the inside of the target site (for example, intradermal) can be acquired with high efficiency. In particular, when the surface of the probe light emitting part is covered with the target part (becomes in a close contact state), reflected light from the target part surface is not mixed as noise into the imaging part, which is preferable.
In the above case, if the area or volume of the target part is large, the probe light does not sufficiently penetrate into the target part, or the light scattered from inside the target part does not have a sufficient amount of light, and the center of the target part In some cases, a good image may not be obtained. However, even in this case, it is possible to obtain effective information about the ring-shaped portion excluding the central portion. Therefore, the present invention includes an apparatus that acquires not only the entire surface to be examined but also a part of the captured image.
The captured image data may be input, displayed, or stored in a blood vessel distribution analysis system described below or other display device or storage device (collectively represented as “computer” in FIG. 1).
The site to be inspected by the angiography apparatus of the present invention is not particularly limited as long as it is an accessible site, but usually skin of humans or animals, particularly a hairless or substantially hairless skin surface is preferable. Flexible skin and / or subcutaneous tissue is preferred. Application to a site rich in subcutaneous fat, for example, the breast and the vicinity thereof is suitable, and in this respect, it is particularly suitable for angiography for diagnosis of breast cancer.
The second embodiment of the device of the present invention is as shown in FIG.
1) A hollow body (1) having an open end shaped so as to be in close contact with a region to be examined
2) an irradiation unit (2) provided at or near the edge of the opening end and capable of irradiating probe light toward a region to be examined facing the opening in the hollow body or the vicinity thereof;
3) It has an imaging unit (3) for receiving scattered light and / or transmitted light (indicated by s) emitted from the inside of the examination target irradiated with the probe light into the hollow body.
The major difference from the first aspect is that the probe light is irradiated from the edge of the opening end or the vicinity thereof to the inspection target part or the vicinity thereof without including the imaging part into the hollow body. is there.
This aspect is suitable for photographing a blood vessel image at a relatively shallow position as compared with the first aspect. Further, since the target site is not taken into the hollow body, for example, it is suitable for continuous scanning by smoothly scanning the surface of the skin.
In the second embodiment, the position of the irradiation unit is not limited, but it is convenient to provide the irradiation unit outside the hollow body as shown in FIG. In this case, since the probe light from the irradiation unit is completely blocked from the imaging unit by the wall surface of the hollow body, it is possible to increase the probe light output and obtain information up to a deeper part. Thus, in the second aspect. The hollow body should just have a function which the wall surface optically shields between a probe light irradiation part and an imaging | photography part (light-receiving part) substantially. Such materials are determined by the wavelength of the probe light, but an example of near infrared light is vinyl chloride.
However, it is also possible to provide both the irradiation part (2) and the photographing part (3) in the hollow body by providing the shielding member (22) inside the hollow body as shown in FIG.
In the case of FIG. 11, since it can also be used in the first mode, it is possible to scan the surface of the target part widely, and when a detailed examination is required, it is possible to perform imaging by taking a deeper part.
In this second aspect, particularly when the irradiation unit (2) is provided outside the hollow body as shown in FIG. 10, the optical axis is inclined so that the probe light p sufficiently enters the target site under the imaging unit. It is preferable to make it. Although it depends on the position where the irradiation unit (2) is provided, the irradiation angle θ (the probe light incident angle on the surface of the target site) is preferably approximately 10 degrees or more, and more preferably 30 degrees or more. If the irradiation angle θ is too large, the depth of penetration into the skin will be small, so 80 degrees or less is preferable, and 60 degrees or less is more preferable. In addition, an irradiation element such as an LED arranged in an annular shape or a plurality of housings that house the irradiation element may be interlocked and inclined so that the irradiation angle θ is variable. Such a configuration, for example, provides a concentric double ring structure with different diameters, and supports an irradiation element such as an LED on the inner and outer rings or a plurality of housings housing this, respectively, near the center and near the outer periphery, This can be realized by changing the relative vertical relationship between the inner and outer rings. You may enable it to operate the position of any ring directly from the exterior of a hollow body. For example, an annular member that is rotatably screwed on the outer periphery of the hollow body is provided, and this is coupled to one of the rings. The other ring is fixed in the hollow body. By rotating the annular member, the annular member moves up and down on the outer periphery of the hollow body, so that the relative position of the inner and outer rings changes, and the inclination of the irradiation element changes. The inclination angle may be adjusted electrically with a stepping motor or the like.
In the second embodiment, a lid member that is in close contact with the skin may be provided at the hollow body opening. The lid member is made of a material that transmits light having the same wavelength as the probe light.
The apparatus according to the present invention may include means for specifying the photographing position (hereinafter referred to as localization means) in both the first aspect and the second aspect.
Such localization means may include various types, but roughly classified into the following four types.
(A) Measuring relative position from a reference position.
(B) Measuring the amount of movement from the reference position.
(C) The position is specified based on the photographed image.
(D) A mark or other coordinates are provided on the target part.
Hereinafter, a case where the operator performs angiography in the vicinity of his / her breast will be briefly described as an example.
In the configuration (a), a reference position is set at the time of photographing, and a relative position from the reference position is measured. This is typically based on the same principle as triangulation.
Although the reference position can be arbitrarily selected, for example, the left and right ends of the pelvis (respectively L point and R point) can be used as the reference position. The photographing apparatus is combined with these reference positions in some way, and when photographing is performed at a certain point P, the photographer operates the distance LP from the point L and the distance RP or ∠PLR from the point R and ∠PRL is recorded in association with the captured image. Since the L point and the R point are fixed points, and the P point exists on the skin surface of the operator, the position of the P point is almost uniquely determined by the above information (distance or angle). If necessary, a third reference point may be provided to measure the same distance and angle as described above.
The coupling between the photographing apparatus and these reference positions may be mechanical or may use sound, light, radio waves, or the like.
Examples of the mechanical configuration include a belt-like member having a size suitable for being fitted on the waist and two cord feeding devices provided on the belt-like member. When the operator wears the belt, two cord feeders (C 1 And C 2 ) Is fixed at positions corresponding to both ends of the pelvis, for example. The cord feeding device includes a winding shaft for winding the cord therein, and further includes a housing having an opening for feeding the cord and rotatably supported around the winding shaft. The take-up shaft is urged in a direction in which the cord is pulled in by a winding spring, for example.
At the time of photographing, a cord is pulled out from each reel-shaped device and connected to the photographing device. Since the opening for feeding the cord can rotate about the winding shaft, the opening rotates following the photographing apparatus when the photographing apparatus is moved. Accordingly, if the urging force is set so that a sufficient tension is generated in the cord, the winding shaft-opening-imaging device is arranged substantially in a straight line. 1 And C 2 Each angle ∠PC 1 C 2 And ∠ PC 2 C 1 Corresponds to the aforementioned ∠PLR and ∠PRL. Also, the length of each cord drawer PC 1 And PC 2 Corresponds to the aforementioned LP and RP. Angle PC 1 C 2 And ∠ PC 2 C 1 Since it can be easily calculated from the rotation angle of the opening and the rotation angle of the winding length of the cord, the photographing position can be specified by providing means for measuring these rotation angles. Here, what is collectively referred to as a cord is a line, string, chain, or the like that does not adversely affect measurement when a sufficient tension is applied, and can be formed of resin, paper, other fibers, metal, or the like. .
Examples of configurations using sound, light, radio waves, etc. include, for example, communication means (C 1 And C 2 ) Is provided in the form of a belt instead of the above-described cord feeding device. In this case, the photographing devices P and C are provided by providing a device that detects sound, light, or radio waves in a part of the photographing device or by providing a device that emits sound, light, or radio waves. 1 And C 2 Are each acoustically, optically or electromagnetically coupled and have a distance PC 1 And PC 2 Is easily determined (eg, C 1 Multiply the propagation time of the ultrasonic waves emitted from the sound speed by the distance PC 1 Is obtained. ). Angle PC 1 C 2 , PC 2 C 1 In addition, since an ultrasonic wave, light or radio wave irradiation angle and / or reception angle is easily measured by using a mechanical drive or an array or the like, the photographing position can be specified.
In addition, in the case of a mechanical configuration and a configuration using sound, light, radio waves, etc., the distance PC 1 And PC 2 The rough shooting position is specified only by the angle, but the angle ∠PC 1 C 2 , PC 2 C 1 It is also preferable to measure together. Further, the elevation angle from the skin surface to the imaging device may be measured. Moreover, you may make it mount | wear near a scapula instead of the belt wound around a waist.
In the configuration (b), a reference position is set at the time of shooting, and a moving distance from the reference position is measured. This is typically based on the same principle as a mechanical or optical mouse.
The reference position may be an arbitrary position, and may be based on a physical feature point (a position such as a mole) or a fixed point (for example, the lower edge between both breasts). It is preferable to record. This can also be realized by providing the imaging device with a visible region imaging device so that a visible image can be captured by the imaging device, or by providing a character input device.
In the case of the mechanical type, the ball is typically coupled to the photographing apparatus in a rotatable manner. This can be realized by sealing the ball in the housing so that a part of the position is exposed outside the housing, and connecting the housing to the imaging device, as seen in the position identification part of the computer mouse. The rotation direction and rotation angle of the ball are measured by, for example, irradiating light beams from two or more directions (this method may be a conventional method), and the movement distance and direction are measured by calculation.
In the case of the optical type, visible light or infrared light or a laser beam thereof is irradiated on the skin surface. In the case of infrared light, probe light may be used in combination. Reflected, transmitted or scattered light is taken into the imaging apparatus (which may be the hollow body described above or a light receiving unit may be provided separately), and some feature points are identified by a CCD or the like. When the photographing apparatus is moved, these feature points move in the photographed image, and the moving direction and the moving distance are measured by analyzing them. Note that probe light irradiation, light reception, and position measurement are unitized in an existing optical mouse, which may be used in the present invention.
The moving distance can be measured by an acoustic method and a radio wave method. For example, the moving distance can be obtained by irradiating the skin surface with a sound wave or an electromagnetic wave obliquely, measuring the moving speed by Doppler shift at the time of movement, and integrating this with time. This method can also be used by an optical method if the detection accuracy is high.
The configuration of (c) specifies a position based on a captured image. (C-1) A configuration in which a visible image is also captured and specified at the time of shooting, and (c-2) is analyzed at the time of shooting. An example is a configuration that specifies the position based on the blood vessel image.
The configuration of (c-1) can be realized, for example, by providing a visible image capturing device in addition to the hollow body described above and capturing a visible image in conjunction with the capturing of a blood vessel image. In this case, the visible image may be obtained by superimposing the imaging region as a visible image, or the peripheral image may be captured at a wide angle so that the position can be specified.
In the configuration (c-2), the imaging position is localized by correspondence with a blood vessel substantially in a fixed position.
In the configuration (d), a mark or other coordinates are provided at the target position. As an example of such a mode, there is a method of attaching a sheet or the like that is in close contact with the skin on which coordinates or the like are drawn. For example, in the case of photographing a breast, a cup-type bra or the like in which coordinates and markers that can be visually recognized with visible light are drawn in advance. Shooting is performed by superimposing infrared and visible light on the cup-shaped brassiere, and the two are linked to specify the position of each captured image. As the cup-type brassiere or the like, it is preferable to use a skin-contact type because there is almost no displacement during photographing. A similar planar sheet may be used for portions other than the breast.
Alternatively, the coordinates may be drawn with ink that is difficult to see on the skin in the visible range, for example, close to skin color, and the two may be linked by performing imaging in a wavelength range corresponding to the complementary color of skin color simultaneously with infrared imaging. When drawing the coordinates with ink, the cup-shaped brassiere described above can be used as a template, or the coordinates drawn on the transfer sheet can be affixed on the breast, and the sheet can be peeled off to transfer the coordinates onto the breast. it can.
When photographing from above a cup-type brassiere or the like, the second aspect is preferred, but in the latter case, both the first and second aspects are possible.
The localization means may be combined with either the first aspect or the second aspect. In particular, when combined with the second aspect, the operator can easily scan and image the target region widely. It is possible to obtain the distribution of blood vessels under the skin of the target site (for example, breast) together with its position information with high accuracy over a wide range, even though it is a simple device with little burden on the user. For example, a plurality of frames are photographed per second, and the photographed image and the position information are recorded together. If the obtained blood vessel image is mapped according to the position information, diagnosis of blood vessel abnormality becomes easier.
As described above, the main part of the apparatus of the present invention has been described with respect to two typical embodiments. However, the probe light emitted from the irradiation unit does not directly enter the imaging unit, and scattered light or transmitted light emitted from the target site is not used. An apparatus that receives light at the imaging unit, particularly an apparatus in which the irradiation unit and the imaging unit are fixed in a fixed positional relationship, particularly a small-sized angiographic apparatus is included in the scope of the present invention.
The apparatus of the present invention may further include an apparatus for displaying a photographed image. The captured image is displayed on a display device (CRT, liquid crystal display, etc.), and the operator can view it in real time or as a recorded image.
The present invention also includes a blood vessel distribution diagnostic apparatus including a blood vessel distribution analysis system. Hereinafter, the configuration will be described.
The blood vessel distribution analysis system includes an entire system for analyzing a captured image. For example, a known method can be used as a method of extracting a dark part or the like from a captured image by image analysis. In the present invention, for example, it is possible to take a method of calculating the brightness of the entire image and determining the distribution of blood vessels based on this and the brightness of each part of the image.
That is, the brightness of the image may vary depending on the shooting conditions, but the blood vessel distribution can be extracted by subtracting the brightness of the entire image from the brightness of each part of the image. The blood vessel distribution area can also be determined from local changes in brightness.
Although the method is not particularly limited, as an example of a method for determining a blood vessel distribution area from local changes in light and darkness, the darkest position (a position having a large gray scale value in an imaged image. (Hereinafter, also simply referred to as the darkest point), and a method of obtaining an average grayscale value of an enlarged region while enlarging the region so as to include the portion can be cited. For example, circles with a radius r centering on the darkest point are drawn one after another, and an average gray scale value inside is calculated. Thereby, in the said image, an average gray scale value can be prescribed | regulated as a function with respect to r. Since r = 0 is the darkest point, the average grayscale value gradually decreases as r increases, but the decrease rate is low as long as the blood vessel is present. On the other hand, when the circle reaches an area where blood vessels are not distributed, the average gray scale value is greatly reduced. That is, the concentration region of the blood vessel distribution can be defined by looking at the change in the average gray scale value reduction rate. In this example, the circle drawn around the reference point was expanded, but the change in the grayscale value was examined two-dimensionally from the reference point in multiple directions, and the grayscale value on each line and its The concentration region of the blood vessel distribution may be defined by looking at changes (for example, inflection points).
In addition to expanding the region from the darkest point, the region may be expanded from the brightest point, or the region may be expanded from both. Alternatively, a plurality of reference points (which may be grid points corresponding to predetermined coordinates in the photographed image or points that are presumed to be a blood vessel distribution site from the gray scale value) in the image area are taken, and the same as above It is also possible to estimate the concentration region of the blood vessel distribution by calculating the average gray scale value and its change (for example, inflection point) while enlarging the region.
In the above method, since the rate of change is viewed instead of the absolute value of the gray scale value, it is possible to eliminate errors caused by non-uniformity of the probe light distribution caused by the inclination of the measuring device, the bias of the target part pull-in, or the like. it can.
Further, in the present invention, the portion to be diagnosed in the captured image is more simply divided into k regions, and the gray scale value of each region (the average value in the region, unless otherwise specified, Next, the number of divisions is reduced while increasing the area of each region to obtain the gray scale value of each region. This step is repeated until k = 1, and the corresponding region between steps is determined. The distribution of blood vessels can be determined based on the change in the gray scale value.
In the above method, a unit area (divided individual area) a in a certain step i Is the corresponding unit area a in the next step i + 1 The gray scale value g i , G i + 1 Is g i > G i + 1 Then, a brighter region (that is, a region having a small blood vessel distribution in the positive image) is captured by enlarging the unit region. That is, the blood vessel distribution is a i Than a i + 1 Is sparser. On the other hand, g i <G i + 1 Then the blood vessel distribution is a i Than a i + 1 Is denser. By repeating this step until k = 1 (that is, the unit region = the entire portion to be diagnosed), the density of the blood vessel distribution in each portion can be determined. In this method, since the density between adjacent regions is determined, an overall error (for example, when the apparatus is pressed against the region to be inspected) that can occur when the gray scale values of k regions are simply compared. (Such as an angle at the time of shooting), which can cause a bias of light and darkness of the entire photographed image, which can be caused by operation. In practice, it is not necessary to identify individual blood vessels in diagnosis of cancer or the like, and its density is important, and the present invention provides an efficient diagnosis method for cancer and the like.
Here, the minimum unit area (that is, the k areas initially set in the above example) only needs to be comparable to the minimum size of the tumor from which angiogenesis starts. In the present invention, as described above, for example, a circular area can be imaged, and an annular area excluding the central part can be determined. The “part to be” refers to a partial region of such a captured image.
Although the shape of each unit region is not limited, it is preferably divided into polygons having the same area without overlapping, for example, a triangle, a rectangle, and a hexagon (particularly, a regular triangle, a square, and a regular hexagon). In the case of squares, the simplest way is to cut out the captured image as the largest square inscribed in the part to be diagnosed, divide it into m squares, and obtain the gray scale value of each area. Record the highest and lowest values (step 0). Next, n squares adjacent to the periphery of the unit area showing the highest value and the lowest value are added, and the average clay scale value is calculated (first step). Considering the case where the unit area of the maximum value and the minimum value is located on the edge of a square cut out from the image, the number of squares added in the first step n 1 Is 3 ≦ n 1 ≦ 8, the number of squares added sequentially adjacent to its perimeter n 1 ・ 2 ・ 3 ... Is 3 · 5 · 7 ··· n 1 ・ 2 ・ 3 ... It increases in the range of ≦ 8 · 16 · 25. The gray scale values of all the unit areas sequentially added are added to obtain the average value sequentially, and the change in the gray scale values of the highest value and the lowest value is examined.
When looking at a blood vessel concentration site, the change in grayscale value between steps is relatively slow. On the other hand, when blood vessels are sparsely distributed, a region that does not include blood vessels is captured between steps, resulting in a large change in gray scale value. Note that, by examining the change from the minimum gray scale area together with the change from the maximum gray scale value area, it is possible to make a determination that does not depend on the brightness of the entire captured image.
Data analysis for these image analysis, region segmentation, grayscale value calculation, determination, site-by-site and / or analysis of changes over time, and switching when using multiple probe light wavelengths, Communication and the like can be controlled by control means such as a computer. In addition, a switch may be attached to any part of the above device so that the operator can easily operate it, and the device further has an external input device (wired, wireless, light, ultrasonic, etc.). Further, suction and release thereof, probe light irradiation, imaging, and the like may be controlled by a remote controller or the like. An example of the configuration diagram of such a system is shown in FIG. That is, this system includes an irradiation unit (2) for irradiating probe light to a hollow body (1) that receives a region to be inspected, and an imaging unit (3), and the imaging unit includes an imaging means (6). (1) is connected to the decompression means (8), and the irradiation section (2), decompression means (8), and imaging means (6) are connected to the computer (10) via the control section (12). ing. Here, the control unit (12) is, for example, a switch, and may control all or a part of irradiation, decompression, and imaging, and these may control a computer (10 without going through the control unit (12). ) May be connected. In particular, the data obtained by the imaging means (6) may be transmitted directly to the computer (12). The display device (9) is optional, but is usually necessary when a doctor or the like directly performs an image diagnosis. The display device (9) may display information that guides the imaging procedure, or may display a visualization image of the imaging result or a determination result such as “no abnormality” or “needs specialist diagnosis”. The display device (9) may be a touch panel (for example, a liquid crystal panel) integrated with the control unit (12) or the computer (10).
In particular, when the above-described localization means is included, a chest image or the like can be presented by computer graphics, and a photographed image can be displayed while pointing the photographing region with a point or the like. In addition, it is possible for a specialist or the like to diagnose the captured image. In this case, the imaging system itself may not include a display device, or the display device or the like may be installed in a physically separated place. For example, an operator (which may be the subject himself / herself) operates the above-described imaging device to image the target portion, and records the image on an appropriate recording medium, or medical treatment through a communication line such as a telephone line or an optical fiber. It can be sent to institutions or data collection institutions where doctors can make a diagnosis.
The irradiation unit (2), the decompression unit (8), the imaging unit (6), and the display device (9) automatically irradiate the probe light after the suction under the control of the computer (10). It is good also as a structure which displays the propriety of the suction state and the angle with respect to the object part of an apparatus by measuring light quantity, and an imaging means (6) performs imaging | photography automatically under control of a computer (10), Among them, the optimum data may be selected. Further, the computer (10) may include a program for performing an arbitrary image processing step such as superimposing a plurality of times of data or taking a difference from a plurality of time series data.
According to the present invention, since an angiogenesis site as shown in FIG. 5 can be discriminated, the presence or absence of angiogenesis due to some cause can be discriminated. For example, in the case of breast cancer, angiogenesis associated with a tumor starts from about 2 mm in diameter of the tumor, and therefore can be identified as a concentration of blood vessels of 2 mm or more, so the apparatus of the present invention is effective as a diagnostic apparatus for breast cancer.

以下、本発明を実施例で説明する。以下の実施例は、本発明を説明するためにあげた例であり、これにより本発明を限定するものではない。
実施例1
内径46mm、高さ100mmの光を透過しない塩化ビニル製の円筒の開口部に、内周に沿って48個の近赤外発光LED(極大波長:850nm,日進電子工業株式会社製)を取り付け、円筒中心部に向かって近赤外光を照射できるようにした。また、円筒の反対側には、隔壁(ガラス板)を介してCCDカメラ(ソニー株式会社製 XC−E150,768×494画素,マウント:Cマウント,フランジバック:17.562mm,外寸法:幅29mm×高さ29mm×奥行き32mm)を固定した。また、円筒の側面には内径30mmのチューブを貫通させ、その他端に吸引装置を取り付け円筒内を減圧できるように構成した。
被験者の胸部に上記の装置を押し当て、撮影を実施した。結果を図6及び7に示す。図6は血管分布において集合が見られないもの(過疎分布)、図7は血管の集合が見られるもの(密集分布)である。それぞれグレースケール値が最高値、最低値を示す単位領域を選択し、その隣接する周囲に選択領域を広げて(最高値の場合:(1)→(2)→(3)→(4)→(5)→(6)→(7)、最低値の場合:[1]→[2]→[3]→[4]→[5]→[6]→[7])、平均グレースケール値を算出した。
この選択領域拡大に伴う平均グレースケール値の変化を図8に示す。図8の上のグラフは血管分布において集合が見られないもの(図6の過疎分布)、下のグラフは血管の集合が見られるもの(図7の密集分布)であり、それぞれの図においての明部の平均グレースケール値を○、暗部の平均グレースケール値を●で表す。この図に示すように、最高値、最低値を示す単位領域から出発したグレースケール値は、最終的には画像全体のグレースケール値に収束する。
グレースケール値が最高値を示す単位領域から、周囲に選択領域を広げることによるグレースケール値の低下が遅いほど血管の集合が著しく、腫瘍が存在する危険性が増す。経時測定によって血管新生の有無を判断することも可能である。
実施例2
外径43mm、高さ100mmの光を透過しない塩化ビニル製の円筒の開口部外周に、48個の近赤外発光LED(極大波長:850nm,日進電子工業株式会社製)を開口面に向かって近赤外光を照射できるように45度の角度をもって取り付けた。また、円筒の開口面と反対側には、隔壁(ガラス板)を介してCCDカメラ(ソニー株式会社製 XC−E150,768×494画素,マウント:Cマウント,フランジバック:17.562mm,外寸法:幅29mm×高さ29mm×奥行き32mm)を固定した。
実施例1と同様に被験者の胸部に上記の装置を押し当て、撮影を実施し、皮膚近傍の血管像を得ることができた。
実施例3
実施例2と同様の装置に光学マウスの光照射・受光ユニットを取り付け、得られた信号は撮影像とともにコンピュータに入力されるように構成した。
実施例1と同様に被験者の胸部の一部を基点とし、装置を皮膚面上において少しずつ移動させることにより撮影を行い、撮影と位置情報を同時に記録した。これを位置情報に沿ってマッピングすることにより、広範囲の血管撮影像を得ることができた。
比較例1
図3に準じた構成とした他は実施例1と同様の装置で反射光測定により血管画像を識別しようとしたが、CCDカメラに入力するほとんどすべての光は皮膚表面の反射光であり、有意な測定は行なうことができなかった。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples. The following examples are given to illustrate the present invention and are not intended to limit the present invention.
Example 1
48 near-infrared light-emitting LEDs (maximum wavelength: 850 nm, manufactured by Nisshin Denshi Kogyo Co., Ltd.) are attached to the opening of a cylinder made of vinyl chloride that does not transmit light with an inner diameter of 46 mm and a height of 100 mm, along the inner circumference. Near infrared light can be irradiated toward the center of the cylinder. In addition, on the opposite side of the cylinder, a CCD camera (XC-E150, 768 × 494 pixels manufactured by Sony Corporation, mount: C mount, flange back: 17.562 mm, outer dimension: width 29 mm, through a partition wall (glass plate) X height 29 mm x depth 32 mm) was fixed. Further, a tube having an inner diameter of 30 mm was passed through the side surface of the cylinder, and a suction device was attached to the other end so that the inside of the cylinder could be depressurized.
The above-mentioned device was pressed against the subject's chest, and photographing was performed. The results are shown in FIGS. FIG. 6 shows a case in which no set is seen in the blood vessel distribution (depopulated distribution), and FIG. 7 shows a case in which a set of blood vessels is seen (dense distribution). Select the unit area where the gray scale value is the highest value and the lowest value, respectively, and expand the selection area around the adjacent area (in the case of the highest value: (1) → (2) → (3) → (4) → (5) → (6) → (7), lowest value: [1] → [2] → [3] → [4] → [5] → [6] → [7]), average grayscale value Was calculated.
FIG. 8 shows the change of the average gray scale value accompanying the enlargement of the selected area. The upper graph in FIG. 8 is a graph in which no set is seen in the blood vessel distribution (depopulated distribution in FIG. 6), and the lower graph is a graph in which a set of blood vessels is seen (the dense distribution in FIG. 7). The average grayscale value in the bright part is indicated by ◯, and the average grayscale value in the dark part is indicated by ●. As shown in this figure, the gray scale value starting from the unit area showing the maximum value and the minimum value finally converges to the gray scale value of the entire image.
The slower the gray scale value decreases from the unit area where the gray scale value has the highest value to the surrounding area, the more the blood vessel aggregates, the greater the risk that a tumor exists. It is also possible to determine the presence or absence of angiogenesis by measuring over time.
Example 2
48 near-infrared light-emitting LEDs (maximum wavelength: 850 nm, manufactured by Nisshin Denshi Kogyo Co., Ltd.) are directed toward the opening surface on the outer periphery of a vinyl chloride cylinder that does not transmit light having an outer diameter of 43 mm and a height of 100 mm. It was attached at an angle of 45 degrees so that near infrared light could be irradiated. In addition, a CCD camera (XC-E150 manufactured by Sony Corporation, 768 × 494 pixels, mount: C mount, flange back: 17.562 mm, outer dimensions is provided on the opposite side of the cylindrical opening surface through a partition wall (glass plate). : Width 29 mm x height 29 mm x depth 32 mm).
In the same manner as in Example 1, the above-described device was pressed against the subject's chest and photographing was performed, and a blood vessel image near the skin could be obtained.
Example 3
A light irradiation / light reception unit of an optical mouse was attached to the same apparatus as in Example 2, and the obtained signal was configured to be input to a computer together with a photographed image.
In the same manner as in Example 1, a part of the subject's chest was used as a base point, and the device was moved little by little on the skin surface, and the image and position information were recorded simultaneously. By mapping this along the position information, a wide range of angiographic images could be obtained.
Comparative Example 1
Other than the configuration according to FIG. 3, an attempt was made to identify a blood vessel image by reflected light measurement using the same apparatus as in Example 1. However, almost all light input to the CCD camera is reflected light on the skin surface, which is significant. Measurement could not be performed.

本発明の血管撮影装置は廉価に製造可能であり、小型化が容易で装置構成も簡単であるため、様々な部位の血管、特に皮膚表面付近の血管分布の撮影に有効である。このため、皮膚表面付近の血管新生異常、例えば、乳がんの自己検診装置として特に有用性が高い。また、本発明の装置は、撮影部と照射部とが比較的近接しており、実質的に一体に構成できるため小型化が容易である。従って、被検者が装置を手に保持して操作し、自ら検査する簡易の検査装置として有用である。   The angiography apparatus of the present invention can be manufactured at low cost, and can be easily miniaturized and the apparatus configuration is simple. Therefore, the angiography apparatus of the present invention is effective for imaging blood vessels at various sites, particularly blood vessel distribution near the skin surface. Therefore, it is particularly useful as a self-examination device for angiogenesis abnormalities near the skin surface, for example, breast cancer. In the apparatus of the present invention, the photographing unit and the irradiating unit are relatively close to each other, and can be configured substantially integrally. Therefore, it is useful as a simple inspection apparatus in which a subject holds and operates the apparatus in his hand and inspects himself / herself.

Claims (28)

検査対象部位に向けてプローブ光を照射し得る照射部とプローブ光照射された検査対象部位からの散乱光及び/または透過光を受け入れる撮影部を備え、照射部から射出されたプローブ光が撮影部に直接入射しないように構成されていることを特徴とする血管撮影装置。 An irradiating unit that can irradiate probe light toward the inspection target region and an imaging unit that receives scattered light and / or transmitted light from the inspection target region irradiated with the probe light, and the probe light emitted from the irradiating unit is an imaging unit An angiography apparatus characterized in that it is configured not to be directly incident on the light. 1)検査対象部位に密着可能な形状の開口端を有し、前記開口端を検査対象部位に密着させたときに検査対象部位の一部をその内部に受け入れる中空体、
2)前記開口端の縁部またはその近傍に設けられ、中空体内に受け入れた検査対象部位に向けてプローブ光を照射し得る照射部、
3)プローブ光照射された検査対象部位内部から中空体内に向けて射出する散乱光及び/または透過光を受け入れる撮影部を有する前記1に記載の血管撮影装置。
1) a hollow body having an open end that can be in close contact with a region to be inspected, and receiving a part of the region to be inspected when the open end is in close contact with the region to be inspected;
2) An irradiating unit that is provided at or near the edge of the open end and can irradiate probe light toward a site to be inspected received in the hollow body;
3) The angiography apparatus according to 1 above, further including an imaging unit that receives scattered light and / or transmitted light emitted from the inside of the inspection target site irradiated with the probe light toward the hollow body.
検査対象部位の一部を中空体内に吸引するための減圧手段をさらに有する前記2に記載の血管撮影装置。 3. The angiography apparatus according to 2 above, further comprising a decompression unit for sucking a part of the examination target portion into the hollow body. 前記照射部のプローブ光射出部が中空体内に設けられており、中空体内部に受け入れられた検査対象部位によって覆われることによりプローブ光またはその反射光の前記撮影部への直接入射が妨げられる前記2または3に記載の血管撮影装置。 The probe light emitting portion of the irradiating portion is provided in a hollow body, and the probe light or its reflected light is prevented from being directly incident on the imaging portion by being covered by the inspection target portion received inside the hollow body. The angiography apparatus according to 2 or 3. 1)検査対象部位に密着可能な形状の開口端を有する中空体、
2)前記開口端の縁部またはその近傍に設けられ、中空体内の開口部に面する検査対象部位またはその近傍に向けてプローブ光を照射し得る照射部、
3)プローブ光照射された検査対象部位内部から中空体内に向けて射出する散乱光及び/または透過光を受け入れる撮影部を有する前記1に記載の血管撮影装置。
1) a hollow body having an open end in a shape capable of being in close contact with a region to be examined;
2) An irradiation unit that is provided at or near the edge of the opening end and can irradiate the probe light toward the inspection target portion facing the opening in the hollow body or the vicinity thereof,
3) The angiography apparatus according to 1 above, further including an imaging unit that receives scattered light and / or transmitted light emitted from the inside of the inspection target site irradiated with the probe light toward the hollow body.
前記照射部のプローブ光射出部が開口端の縁部に設けられており、中空体開口部に密着した検査対象部位によって覆われることによりプローブ光またはその反射光の前記撮影部への直接入射が妨げられる前記5に記載の血管撮影装置。 The probe light emitting part of the irradiation part is provided at the edge of the opening end, and the probe light or its reflected light is directly incident on the imaging part by being covered with the inspection target part closely attached to the hollow body opening part. 6. The angiography apparatus according to 5 above, which is obstructed. 中空体壁がプローブ光に対して非透過的である前記2〜6のいずれかに記載の血管撮影装置。 The angiography apparatus according to any one of 2 to 6, wherein the hollow body wall is impermeable to probe light. プローブ光が近赤外光である、前記1〜7のいずれかに記載の血管撮影装置。 The angiography apparatus according to any one of 1 to 7, wherein the probe light is near infrared light. 近赤外光がヘモグロビン吸収波長の近赤外光である前記8に記載の血管撮影装置。 9. The angiography apparatus according to 8, wherein the near infrared light is near infrared light having a hemoglobin absorption wavelength. 検査対象部位が皮膚及び/または皮下組織である前記1〜9のいずれかに記載の血管撮影装置。 10. The angiography apparatus according to any one of 1 to 9, wherein the examination target site is skin and / or subcutaneous tissue. 検査対象部位が乳房の一部である前記10に記載の血管撮影装置。 11. The angiography apparatus according to 10, wherein the examination target part is a part of a breast. 血管が皮静脈である前記1〜11のいずれかにに記載の血管撮影装置。 12. The angiography apparatus according to any one of 1 to 11, wherein the blood vessel is a cutaneous vein. 撮影部がCCDカメラを含む前記1〜12のいずれかに記載の血管撮影装置。 The angiography apparatus according to any one of 1 to 12, wherein the imaging unit includes a CCD camera. さらに撮影位置を特定する手段を含む前記1〜13のいずれかに記載の血管撮影装置。   The angiography apparatus according to any one of 1 to 13, further including means for specifying an imaging position. 撮影位置の特定を複数の基準位置からの距離及び角度の計測によって行なう前記14に記載の血管撮影装置。   15. The angiography apparatus according to 14, wherein the imaging position is specified by measuring distances and angles from a plurality of reference positions. 撮影位置の特定を基準位置からの移動方向及び移動量の計測によって行なう前記14に記載の血管撮影装置。   15. The angiography apparatus according to 14, wherein the imaging position is specified by measuring a movement direction and a movement amount from a reference position. 撮影位置の特定を撮影画像の解析によって行なう前記14に記載の血管撮影装置。   15. The angiography apparatus according to 14, wherein the imaging position is specified by analyzing a captured image. 照射部が複数の光源の列またはアレイまたは光源と連結された複数の光ファイバの開口端の列またはアレイを含む前記1〜17のいずれかに記載の血管撮影装置。   18. The angiography apparatus according to any one of 1 to 17, wherein the irradiation unit includes a plurality of light source rows or arrays or a plurality of optical fiber open end rows or arrays connected to the light sources. 前記1〜18のいずれかに記載の血管撮影装置と撮影画像を表示する表示装置及び/または画像データを記憶する記憶装置を含む血管異常診断装置。 19. A blood vessel abnormality diagnosis device comprising the angiography device according to any one of 1 to 18, a display device that displays a captured image, and / or a storage device that stores image data. 前記記憶装置に記憶された画像データが正常部位の参照データと異常部位の参照データを含み、撮影画像とこれら参照データとを対比することにより撮影画像中の血管像の異常を判定する前記19に記載の血管異常診断装置。 The image data stored in the storage device includes reference data of a normal part and reference data of an abnormal part, and the abnormality of the blood vessel image in the photographed image is determined by comparing the photographed image with these reference data. The vascular abnormality diagnosis apparatus described. 前記1〜18のいずれかに記載の血管撮影装置または前記19〜20のいずれかに記載の血管異常診断装置及び血管分布の解析装置を含み、血管撮影装置または血管異常診断装置で取得されたデータを解析して血管異常を判定する血管異常診断システム。 The angiography apparatus according to any one of 1 to 18 or the blood vessel abnormality diagnosis apparatus according to any one of 19 to 20 and a blood vessel distribution analysis apparatus, the data acquired by the angiography apparatus or the blood vessel abnormality diagnosis apparatus A blood vessel abnormality diagnosis system that analyzes blood vessels and determines blood vessel abnormality. 前記1〜18のいずれかの装置により撮影した画像全体の明暗を計算し、これと画像各部の明暗を比較して血管の分布を判定する手段を含む血管分布の解析装置。 An apparatus for analyzing a blood vessel distribution, comprising means for calculating brightness and darkness of an entire image photographed by any one of the devices 1 to 18 and comparing the brightness and darkness of each part of the image to determine the blood vessel distribution. 撮影した画像中で最もグレースケール値の大きい位置のグレースケール値を求め、前記位置を含むように領域を拡大しつつ領域内の平均グレースケール値を求め、グレースケール値またはその変化をもって血管分布域境界を判定する前記22に記載の血管分布の解析装置。 Obtain the grayscale value of the position with the largest grayscale value in the captured image, obtain the average grayscale value in the area while enlarging the area so as to include the position, and determine the grayscale value or a change in the blood vessel distribution area 23. The blood vessel distribution analyzing apparatus according to 22, wherein the boundary is determined. 撮影した画像のうち、解析しようとする部分をk個の領域に分割し、各領域のグレースケール値を求め、次いで、各領域の面積を拡大しつつ分割数を減らして各領域のグレースケール値を求め、このステップをk=1になるまで繰り返し、ステップ間における対応する領域でのグレースケール値の変化に基づいて血管の分布を判定する手段を含む、前記23に記載の血管分布の解析装置。 Of the photographed image, the part to be analyzed is divided into k areas, the gray scale value of each area is obtained, and then the number of divisions is reduced while the area of each area is expanded to reduce the gray scale value of each area. 24. The blood vessel distribution analysis device according to 23, further including means for determining the blood vessel distribution based on a change in gray scale value in a corresponding region between steps, by repeating this step until k = 1. . 撮影した画像のうち、解析しようとする部分を、重なりのない等面積の多角形領域に分割し、各領域のグレースケール値を求め、次いで、そのうちの最もグレースケール値の低い領域と高い領域をそれぞれその隣接する領域とまとめることによって大きな領域とし、それぞれのグレースケール値を求め、このステップを繰り返し、ステップ間におけるグレースケール値の変化に基づいて血管の分布を判定する手段を含む前記24に記載の血管分布の解析装置。 Of the captured image, the part to be analyzed is divided into polygonal areas of equal area that do not overlap, and the gray scale value of each area is obtained.Then, the areas with the lowest and highest gray scale values are selected. 25. The method according to 24, including means for determining each gray scale value by combining each adjacent area, obtaining each gray scale value, repeating this step, and determining a blood vessel distribution based on a change in the gray scale value between steps. Blood vessel distribution analysis device. 血管分布の解析結果に基づいて血管新生の異常部位の存否及び/または異常の進行度を診断する前記19〜25のいずれかに記載の装置。 The device according to any one of the above 19 to 25, which diagnoses the presence / absence of an abnormal site of angiogenesis and / or the degree of progression of an abnormality based on the analysis result of blood vessel distribution. 前記26に記載の装置により血管異常を判定して乳ガンを診断する乳ガン診断装置。 27. A breast cancer diagnostic apparatus for diagnosing a breast cancer by determining a vascular abnormality by the apparatus according to 26. 前記27に記載の乳ガンの診断装置を用いた乳ガンの診断方法。 A breast cancer diagnostic method using the breast cancer diagnostic apparatus according to 27.
JP2008525924A 2006-07-19 2007-07-19 Angiography apparatus and blood vessel distribution analysis system Pending JPWO2008010604A1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006196792 2006-07-19
JP2006196792 2006-07-19
PCT/JP2007/064619 WO2008010604A1 (en) 2006-07-19 2007-07-19 Blood vessel imaging device and system for analyzing blood vessel distribution

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPWO2008010604A1 true JPWO2008010604A1 (en) 2009-12-17

Family

ID=38956930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008525924A Pending JPWO2008010604A1 (en) 2006-07-19 2007-07-19 Angiography apparatus and blood vessel distribution analysis system

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPWO2008010604A1 (en)
WO (1) WO2008010604A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111275668B (en) * 2020-01-13 2023-09-15 浙江杜比医疗科技有限公司 Method, system and device for extracting breast blood vessels of NIR (near infrared) image

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE546174T1 (en) 2008-01-08 2012-03-15 Bluesky Medical Group Inc CONTINUOUS VARIABLE NEGATIVE PRESSURE WOUND TREATMENT AND CONTROL METHOD THEREOF
EP2257320A2 (en) 2008-03-12 2010-12-08 Bluesky Medical Group Inc. Negative pressure dressing and method of using same
US7792334B2 (en) * 2008-03-31 2010-09-07 Immersion Corporation Locating blood vessels
JP5510796B2 (en) * 2010-01-12 2014-06-04 独立行政法人産業技術総合研究所 Minimally invasive angiogenesis measuring device
KR101310464B1 (en) 2012-05-24 2013-09-24 주식회사 에스원 Biometric surveillance system and biometric surveillance method using the same system
GB201317746D0 (en) 2013-10-08 2013-11-20 Smith & Nephew PH indicator
JP6446357B2 (en) * 2013-05-30 2018-12-26 株式会社ニコン Imaging system
CN109069712A (en) 2016-05-13 2018-12-21 史密夫及内修公开有限公司 Enable the wound monitoring and therapy devices of sensor
US11690570B2 (en) 2017-03-09 2023-07-04 Smith & Nephew Plc Wound dressing, patch member and method of sensing one or more wound parameters
GB201703769D0 (en) * 2017-03-09 2017-04-26 Smith & Nephew Imaging apparatus and method of imaging
US11324424B2 (en) 2017-03-09 2022-05-10 Smith & Nephew Plc Apparatus and method for imaging blood in a target region of tissue
CN110662479A (en) 2017-03-16 2020-01-07 富士胶片株式会社 Image pickup apparatus, image display system, and image display method
CA3059516A1 (en) 2017-04-11 2018-10-18 Smith & Nephew Plc Component positioning and stress relief for sensor enabled wound dressings
US11791030B2 (en) 2017-05-15 2023-10-17 Smith & Nephew Plc Wound analysis device and method
AU2018288530B2 (en) 2017-06-23 2024-03-28 Smith & Nephew Plc Positioning of sensors for sensor enabled wound monitoring or therapy
GB201804502D0 (en) 2018-03-21 2018-05-02 Smith & Nephew Biocompatible encapsulation and component stress relief for sensor enabled negative pressure wound therapy dressings
GB201809007D0 (en) 2018-06-01 2018-07-18 Smith & Nephew Restriction of sensor-monitored region for sensor-enabled wound dressings
AU2018312883A1 (en) 2017-08-10 2020-02-20 Smith & Nephew Plc Positioning of sensors for sensor enabled wound monitoring or therapy
GB201804971D0 (en) 2018-03-28 2018-05-09 Smith & Nephew Electrostatic discharge protection for sensors in wound therapy
GB201718870D0 (en) 2017-11-15 2017-12-27 Smith & Nephew Inc Sensor enabled wound therapy dressings and systems
WO2019048624A1 (en) 2017-09-10 2019-03-14 Smith & Nephew Plc Systems and methods for inspection of encapsulation and components in sensor equipped wound dressings
GB201718859D0 (en) 2017-11-15 2017-12-27 Smith & Nephew Sensor positioning for sensor enabled wound therapy dressings and systems
WO2019063481A1 (en) 2017-09-27 2019-04-04 Smith & Nephew Plc Ph sensing for sensor enabled negative pressure wound monitoring and therapy apparatuses
EP3687396A1 (en) 2017-09-28 2020-08-05 Smith & Nephew plc Neurostimulation and monitoring using sensor enabled wound monitoring and therapy apparatus
CN111343950A (en) 2017-11-15 2020-06-26 史密夫及内修公开有限公司 Integrated wound monitoring and/or therapy dressing and system implementing sensors
CN108992042B (en) * 2018-08-16 2023-10-20 杭州麦依科技有限公司 Portable vein imaging instrument and control method thereof
GB2592508B (en) 2018-09-12 2022-08-31 Smith & Nephew Device, apparatus and method of determining skin perfusion pressure
GB201820927D0 (en) 2018-12-21 2019-02-06 Smith & Nephew Wound therapy systems and methods with supercapacitors

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002512070A (en) * 1998-04-20 2002-04-23 オムニコーダー テクノロジーズ インコーポレイテッド A method for detecting cancerous lesions using the effect of cancerous lesions on the spatial uniformity of skin temperature
JP2003010189A (en) * 2001-07-04 2003-01-14 Communication Research Laboratory Organism function information imaging device
JP2004514150A (en) * 2000-11-27 2004-05-13 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレーション Fluorescence mediated molecular tomography
WO2006059899A1 (en) * 2004-11-30 2006-06-08 Academisch Medisch Centrum Universiteit Van Amsterdam Pulsed lighting imaging systems and methods

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU1687983A (en) * 1982-07-19 1984-01-26 Spectrascan Inc. Diaphanoscopy method and apparatus
JPS641323A (en) * 1987-06-24 1989-01-05 Hitachi Ltd Switching regulator
JP3566756B2 (en) * 1993-09-03 2004-09-15 謙 石原 Non-invasive blood analyzer and method
US5941827A (en) * 1996-04-02 1999-08-24 U.S. Philips Corporation Localization of an object in a turbid medium using radiation of different wavelengths
US20050010114A1 (en) * 2001-01-29 2005-01-13 Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem Optical mammography
US7316654B2 (en) * 2003-01-24 2008-01-08 Acueity, Inc. Illuminated nipple cup
JP4236950B2 (en) * 2003-02-13 2009-03-11 シスメックス株式会社 Non-invasive living body measurement device
JP4596241B2 (en) * 2004-08-16 2010-12-08 ソニー株式会社 Portable information terminal device and information providing system
JP4616681B2 (en) * 2005-03-30 2011-01-19 斎藤 建夫 Blood vessel observation probe and blood vessel observation device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002512070A (en) * 1998-04-20 2002-04-23 オムニコーダー テクノロジーズ インコーポレイテッド A method for detecting cancerous lesions using the effect of cancerous lesions on the spatial uniformity of skin temperature
JP2004514150A (en) * 2000-11-27 2004-05-13 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレーション Fluorescence mediated molecular tomography
JP2003010189A (en) * 2001-07-04 2003-01-14 Communication Research Laboratory Organism function information imaging device
WO2006059899A1 (en) * 2004-11-30 2006-06-08 Academisch Medisch Centrum Universiteit Van Amsterdam Pulsed lighting imaging systems and methods

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111275668B (en) * 2020-01-13 2023-09-15 浙江杜比医疗科技有限公司 Method, system and device for extracting breast blood vessels of NIR (near infrared) image

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008010604A1 (en) 2008-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPWO2008010604A1 (en) Angiography apparatus and blood vessel distribution analysis system
US20210018620A1 (en) Quantitative Imaging System and Uses Thereof
TWI478694B (en) Apparatus and method for skin imaging, system for skin analysis
US7819824B2 (en) Method and a dual-array transducer probe for real time mechanical imaging of prostate
US7922674B2 (en) Method and device for real time mechanical imaging of prostate
US10321826B2 (en) Optical dynamic imaging system
US11800983B2 (en) Method for detecting hematoma, portable detection and discrimination device and related systems and apparatuses
JP6659766B2 (en) Optical measuring device and ultrasonic diagnostic device
EP2800511A1 (en) Near-infrared (nir) optical scanner
JP2023519878A (en) Systems and methods for correlating regions of interest in multiple imaging modalities
CN110403576A (en) Application of the three-dimensional photoacoustic imaging in tumor of breast points-scoring system
CN112804944A (en) Breast mapping and anomaly localization
JP2009077931A (en) Biological testing device and biological testing method
JP2009261493A (en) Ultrasonic diagnostic method and apparatus
CN103784165A (en) Ultrasonic diagnosis device
US20170172487A1 (en) Imaging skin cancer detection device
Rallan et al. High‐resolution ultrasound reflex transmission imaging and digital photography: potential tools for the quantitative assessment of pigmented lesions
JP2016171910A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and biological examination apparatus
TWI435704B (en) Oral optical diagnosing apparatus and operating method thereof
JP2015123252A (en) Light measurement device for living body, ultrasonic diagnostic device and light measurement method for living body
JP2014239815A (en) Biological examination apparatus and ultrasound diagnostic apparatus
JP2004534934A (en) System and method for providing information about chromophores in physiological media
JP2016171909A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and biological examination apparatus
AU2021104757A4 (en) Intelligent breast cancer detection system based on machine learning with effective fuzzy segmentation and classification method
US20240130710A1 (en) System and method for tracking completeness of co-registered medical image data

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100506

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120420

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120904