生物体测量装置以及图像制作方法制造方法及图纸

生物体测量装置（10）具备将光照射于被测量部位（B）的光照射部、检测来自被测量部位的扩散光的光检测部、制作关于被测量部位的内部的再构成图像的运算部（14）。运算部（14）计算出被设定于再构成图像的每一个像素的、大于0且1以下的J个系数（wj）（J为再构成图像的像素数），并通过进行使用了以下的迭代式的逐步近似运算从而制作再构成图像。由此，实现了能够抑制因被测量部位内部的位置引起的空间分辨率或噪声特性的差并且能够制作更加接近于均匀的图像的生物体测量装置以及图像制作方法，[数1]式中，k为从1到N为止的整数，N为迭代运算的次数。xj(k)为第j号的像素的第k次迭代运算时的像素值，dj(k)为第j号像素的第k次迭代运算时的更新量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
作为非侵袭地测量头部或乳房这样的生物体的内部信息的装置，提出了利用生物体的光吸收特性来获取内部信息的、所谓使用扩散光学层析成像(DOT ;Diffuse OpticalTomography)的装置。在这样的测量装置中，对于成为测量对象的生物体的部位从规定的照射位置照射光，在规定的检测位置检测在该部位的内部被散射并被传播的光，根据其强度或时间波形等的测定结果，能够获取该部位的内部信息、即与存在于该部位的内部的肿瘤等的光吸收体相关的信息。还有，在专利文献1中记载有使用了扩散光学层析成像的生物体测量方法。另外，在非专利文献1以及2中记载有关于扩散光学层析成像中的逐步近似图像再构成法。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利申请公开2001-264245号公报非专利文献非专利文献1:Y.Ueda, K.0hta, M.0da, M.Miwa, Y.Tsuchiya, andY.Yamashita, “Three-dimensional imaging of a tissuelike phantom by diffusionoptical tomography，，, Applied Optics Vol.40N0.34, pp.6349-6355 (2001)非专利文献2:Y.Ueda, T.Yamanaka, D.Yamashita, T.Suzuki, E.0hmae, M.0daand Y.Yamashita, “Reflectance Diffuse Optical Tomography:1ts Application toHuman Brain Mapping”，Japanese Journal of Applied Physics Vol.44N0.38, pp.L1203-L1206(2005)
技术实现思路
专利技术所要解决的问题在由扩散光学层析成像进行的生物体测量中，因为空间分辨率或噪声特性由于被测量部位内部的位置而不同，所以生成不均匀的图像。图17是用于说明这样的现象的模式图，并且表示被测量部位100、被设置于被测量部位100的表面的光照射部101及光检测部102。在被测量部位100的内部，从光照射位置101射出并到达光检测位置102的光子的飞行时间越短，则飞行距离越短且飞行路径越被限定。相反，光子的飞行时间越长，则飞行距离变得越长且飞行路径越不被限定。于是，在光子的飞行时间短的数据中，较多地包含图17所表示的区域A1、即通过接近于被测量部位的表面的区域的飞行路径R1。另外，在光子的飞行时间长的数据中，较多地包含图17所表示的区域A2、即通过远离被测量部位的表面的区域的飞行路径R2。因此，远离被测量部位的表面的区域的信息量少于接近于被测量部位的表面的区域的信息量。由此，远离被测量部位的表面的区域的空间分辨率或噪声大于离被测量部位的表面近的区域的空间分辨率或噪声。本专利技术是有鉴于这样的技术问题而悉心研究的结果，其目的在于，提供一种能够抑制由于被测量部位内部的位置引起的空间分辨率或噪声特性的差并能够制作更加接近于均匀的图像的。解决问题的技术手段为了解决上述的技术问题，本专利技术所涉及的第1生物体测量装置，其特征在于，具备:光照射部，将光照射于受检者的被测量部位；光检测部，检测来自被测量部位的扩散光；运算部，根据来自光检测部的输出信号运算被测量部位内的光吸收系数分布并制作关于被测量部位的内部的再构成图像；运算部算出被设定于再构成图像的每一个像素的、大于0且1以下的J个系数Wj (下标j为1到J的整数，J为再构成图像的像素数)，并通过进行使用了以下的迭代式[数1](式中,k为从1到N的整数,N为迭代运算的次数。χ/15)为第j号像素的第k次迭代运算时的像素值，d/k)为第j号像素的第k次迭代运算时的更新量。)的逐步近似运算，从而制作再构成图像。另外，本专利技术所涉及的第2生物体测量装置，其特征在于，具备:照射部，将放射线或者声波照射于受检者的被测量部位；检测部，检测来自被测量部位的扩散了的放射线或者声波；运算部，根据来自检测部`的输出信号运算被测量部位内的放射线或者声波的吸收系数分布并制作关于被测量部位的内部的再构成图像；运算部算出被设定于再构成图像的每一个像素的、大于0且1以下的J个系数\ (其中，下标j为1到J的整数，J为再构成图像的像素数)，并通过进行使用了上述迭代式(1)的逐步近似运算，从而制作再构成图像。还有，在本专利技术中，所谓放射线，例如是指X射线、y射线或者微波这样的短波长的电磁波，所谓声波，是指例如超声波那样的波动。在这些生物体测量装置中，使用被设定于再构成图像的每一个像素的J个系数Wl~&来进行用于图像再构成的逐步近似运算。例如，通过以在N次迭代运算中收敛速度最慢的区域上使该像素的收敛速度一致的方式设定这些系数Wl~&，从而收敛速度被均匀化并且可以抑制由于被测量部位内部的位置引起的空间分辨率或噪声特性的差并可以制作更加接近于均匀的图像。另外，生物体测量装置也可以是以下所述构成:运算部求得分割再构成图像而成并且分别包含多个像素的多个部分区域中的、在N次迭代运算中收敛速度最慢的部分区域的收敛速度(以下称为最低收敛速度)CN，并准备满足0 <vm< 1的Μ个数值vm (m为从1到Μ的整数)，关于从1到Μ的各个m，通过使用以下的迭代式[数2]= x\h…(2 )JJm J来进行N次迭代运算从而算出J个各个像素的像素值Xl(N)~x/)，将从该像素值x/N)~x/N)获得的各个部分区域的收敛速度与最低收敛速度CN大致一致的时候的数值vm作为被包含于该部分区域的多个像素的系数Wj。由此，能够更加适宜地获得上述的效果。另外，生物体测量装置也可以是以下所述构成:运算部将在N次迭代运算中收敛速度最慢的部分区域的系数％设为1。由此，能够更加适宜地获得上述的效果。本专利技术所涉及的第1图像制作方法，其特征在于，是将光照射于受检者的被测量部位，检测来自被测量部位的扩散光，根据该检测信号运算被测量部位内的光吸收系数分布并制作关于被测量部位的内部的再构成图像的方法，算出被设定于再构成图像的每一个像素的大于0且1以下的J个系数％ (其中，下标j为1到J的整数，J为再构成图像的像素数)，并通过进行使用了以下的迭代式[数3]fOW …(3)JJJ J (式中,k为从1到N的整数,Ν为迭代运算的次数。χ/15)为第j号像素的第k次迭代运算时的像素值，d/k)为第j号像素的第k次迭代运算时的更新量。)的逐步近似运算，从而制作再构成图像。另外，本专利技术所涉及的第2图像制作方法，其特征在于，是将放射线或者声波照射于受检者的被测量部位，检测来自被测量部位的扩散了的放射线或者声波，根据该检测信号运算被测量部位内的放射线或者声波的吸收系数分布并制作关于被测量部位的内部的再构成图像，算出被设定于再构成图像的每一个像素的、大于0且1以下的J个系数Wj (其中，下标j为1到J的整数，J为再构成图像的像素数)，并通过进行使用了上述迭代式(3)的逐步近似运算，从而制作再构成图像。还有，在本专利技术中，所谓放射线，例如是指X射线、Y射线或者微波这样的短波长的电磁波，所谓声波，是指例如超声波那本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物体测量装置，其特征在于：具备：光照射部，将光照射于受检者的被测量部位；光检测部，检测来自所述被测量部位的扩散光；运算部，根据来自所述光检测部的输出信号，运算所述被测量部位内的光吸收系数分布，并制作关于所述被测量部位的内部的再构成图像，所述运算部计算被设定于所述再构成图像的每一个像素的、大于0且1以下的J个系数wj，并通过进行使用了以下的迭代式的逐步近似运算，从而制作所述再构成图像，其中，下标j为1到J的整数，J为所述再构成图像的像素数，[数1]xj(k+1)=xj(k)+wjdj(k)式中，k为从1到N的整数，N为迭代运算的次数，xj(k)为第j号像素的第k次迭代运算时的像素值，dj(k)为第j号像素的第k次迭代运算时的更新量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.07 JP 2011-1510861.一种生物体测量装置，其特征在于:具备:光照射部，将光照射于受检者的被测量部位；光检测部，检测来自所述被测量部位的扩散光；运算部，根据来自所述光检测部的输出信号，运算所述被测量部位内的光吸收系数分布，并制作关于所述被测量部位的内部的再构成图像，所述运算部计算被设定于所述再构成图像的每一个像素的、大于0且1以下的J个系数Wj，并通过进行使用了以下的迭代式的逐步近似运算，从而制作所述再构成图像，其中，下标j为1到J的整数，J为所述再构成图像的像素数，[数1] 2.一种生物体测量装置，其特征在于:具备:照射部，将放射线或者声波照射于受检者的被测量部位；检测部，检测来自所述被测量部位的扩散了的所述放射线或者所述声波；运算部，根据来自所述检测部的输出信号，运算所述被测量部位内的所述放射线或者所述声波的吸收系数分布，并制作关于所述被测量部位的内部的再构成图像，所述运算部计算被设定于所述再构成图像的每一个像素的、大于0且1以下的J个系数wj;并通过进行使用了以下的迭代式的逐步近似运算，从而制作所述再构成图像，其中，下标j为1到J的整数，J为所述再构成图像的像素数，[数2] 3.如权利要求1或者2所述的生物体测量装置，其特征在于:所述运算部，求得分割所述再构成图像而成并且分别包含多个像素的多个部分区域中的、在N次迭代运算中收敛速度最慢的部分区域的所述收敛速度CN，以下，将该收敛速度CN称为最低收敛速度CN，准备满足0 < vm < 1的Μ个数值vm，其中，m为从1到Μ的整数，关于从1到Μ的各个m，通过使用以下的迭代式来进行N次迭代运算从而算出J个像素的各个像素的像素值Xl(N)~x/N)，[数3] 4.如权利要求3所述的生物体测量装置，其特征在于:所述运算部将在N次迭代运算中收敛速度最慢的部分区域的所述系数％设为1。5.一种图像制作方法，其特征在于:是将光照射于受检者的被测量部位，检测来自所述被测量部位的扩散光，根据该检测信...

【专利技术属性】
技术研发人员：工藤博幸，斋藤直哉，上田之雄，佳元健治，山下丰，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：
国别省市：